CN107756039A - 一种制造四通换向阀d接管的生产线及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制造四通换向阀D接管的生产线及方法，属于管材加工处理技术领域。生产线包括上料系统及加工成形系统；上料系统包括长管上料单元、锯切单元及清洁单元；加工成形系统包括两组以上对短管段进行独立加工成形处理的加工成形单元；加工成形单元包括弯管单元与复合管端单元；生产线上设有移管机械手系统，移管机械手系统包括用于将锯出的短管段移至清洁单元并在清洁单元内子单元间依序移送的第一机械手单元及用于将经清洁处理后的管件依序轮回地分配给各组加工成形单元并在该加工成形单元内子单元间依序移送的第二机械手单元。该生产线自动化程度高，且有效的提高了其生产效率与灵活，可广泛地应用于空调等制造技术领域。

Description

一种制造四通换向阀D接管的生产线及方法

技术领域

本发明涉及一种管件的加工成形设备及适于该设备使用的加工成形方法，具体地说，涉及一种制造四通换向阀D接管的生产线及适于该生产线使用的制造方法。

背景技术

公布号为CN103350125A的专利文献中公开了一种四通换向阀D接管的加工方法，该加工方法包括：（1）上料步骤，通过上料机对待加工的短管段进行自动上料；（2）弯管步骤，利用弯管机对短管段进行弯管操以获取如图1所示接管半成品01；（3）管端加工成形步骤，利用管端加工成形机对弯管之后的管端进行加工成形，以获取结构如图2所示的四通换向阀D接管02。

在管端加工成形步骤中，利用管端加工成形机对如图1所示接管半成品01的长管端011进行扩缩口处理及对短管端012进行侧冲孔处理；由于其采用自动化设备，有效地提高了D接管的加工效率，但其需预先加工出预定长度的短管段，再利用上料机对这些短管段进行自动上料，由于短管段需预先加工处理，不仅不利于效率的提高，且难以根据实际工况对短管段长度进行实时调整。

此外，在公布号为CN103192271A的专利文献中，其公开了一种四通换向阀D接管的管端加工成形机，其包括机架及安装机架上的管件扩缩口装置、管件冲孔装置、排料装置及用于对管件在各装置间进行移位的机械手。其中，管件冲孔装置包括安装座及安装在该安装座上的仿形夹模与侧冲孔单元，仿形夹模用于夹持接管，侧冲孔单元用于对接管管端进行侧冲孔处理；侧冲孔单元包括支撑芯棒、芯棒驱动机构、冲针及冲针驱动机构，支撑芯棒用于从接管短管端的端口伸入并支撑在侧冲孔部位的内壁处，芯棒驱动器用于驱动支撑芯棒伸入或退出接管，冲针驱动器用于驱动冲针对侧冲孔部位进行冲孔操作并在完成冲孔后退出侧冲孔。

如图3所示，为了满足四通换向阀D接管的安装要求，需在侧冲孔013处进行内圆孔翻边处理，以获取内翻边结构014；使用上述管端加工成形机进行处理时，需将完成冲孔的接管从其上卸下，并在翻边装置上装料并进行翻边处理，不仅延长加工时间了，且不利于翻边加工精度的提高。

再者，在弯管步骤中，通过弯管操作无法直接获取如图1所示具有平管端面的接管半成品01，而只能将直管折弯成如图4所示的半成品03，半成品03的尺寸通常为长度120毫米、管径9.2毫米、壁厚0.8-1.0毫米及弯管部010的半径26毫米，其在弯管机上的受夹管部031的长度为L2，由于弯管过程中管件外侧受拉而内侧受应力，对于材料为不锈钢的管件，当L2为7.25毫米时，会导致弯曲后的管端斜度L3达到1.0毫米上，难以达到四通换向阀的使用要求，需要在成型步骤中增设切割步骤，以切除倾斜布置部分管端而获取如图1所示的接管半成品01。不仅增加了处理工序，且由于刀具切割不锈位于断续切割使得刀具损耗很大，通常一个进口刀片寿命只有千支可加工，导致其加工成本难以降低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种生产线，以提高D接管生产自动化程度的同时，提高其生产效率与生产过程中的灵活性；本发明的另一目的是提供一种生产线，以进一步提高D接管的生产效率；本发明的再一目的是提供一种适于上述生产线使用的D接管制造方法。

为了实现上述主要目的，本发明提供的生产线包括控制单元及受控制单元控制的上料系统及将上料的管件加工成D接管的加工成形系统；上料系统包括长管上料单元，将长管切割成预定长度的短管段的锯切单元，及对短管段进行清洁处理的清洁单元；加工成形系统包括两组以上对短管段进行独立加工成形处理的加工成形单元；加工成形单元包括弯管单元与复合管端单元，弯管单元用于对经清洁处理后的短管段进行弯管处理，复合管端单元用于对经弯管处理后的管件进行管端加工成形处理；生产线上设有移管机械手系统；移管机械手系统包括第一机械手单元与第二机械手单元；第一机械手单元用于将锯出的短管段移至清洁单元并在清洁单元内子单元间依序移送；第二机械手单元用于将经清洁处理后的管件依序轮回地分配给各组加工成形单元并在该加工成形单元内子单元间依序移送，以使各组加工成形单元将分配给其的短管段加工成符合要求的D接管。

通过在上料系统中设置长管上料单元、锯切单元与清洁单元，以通过锯切单元与清洁单元的处理而将长管锯切成预定长度且净洁的短管段，在提高生产线自动化程度与生产效率的同时，可实时根据生产工况而调整短管段的预定长度，有效地提高了该生产线的灵活度；通过采用两组以上独立处理的加工成形单元并行地与上料系统配合，可有效匹配上料系统与加工成形系统间加工速率的差异，提高生产效率；并通过移管机械手系统的配合，以在各单元间建立自动化衔接，减少人工搬运等工序，有效地提高了该生产线的生产效率。

为了实现上述另一目的，本发明提供的上述生产线中的复合管端单元包括对管件的短端进行侧冲孔翻边处理的侧冲孔翻边单元；侧冲孔翻边单元包括机架及安装在该机架上的冲孔夹模和侧冲孔翻边装置，侧冲孔翻边装置包括支撑芯棒、芯棒驱动机构、冲针及冲针驱动机构；冲针包括用于形成侧冲孔的冲头及用于形成内翻边结构的内孔翻边模段，支撑芯棒上设有凹模孔，凹模孔包括与冲头相配合的侧冲孔凹模孔部及与内孔翻边模段相配合的翻边凹模孔部；芯棒驱动机构包括用于驱动支撑芯棒伸入或退出管件的横向驱动机构，及用于驱动支撑芯棒沿冲针的轴向在支撑位置与退模位置间往复移动的竖向驱动机构；支撑芯棒位于所述支撑位置时，支撑芯棒背离凹模口的一侧与管端内壁间存有退模避让间距；复合管端单元包括对管件的长端进行扩口处理的扩口单元及对短端进行缩口倒角处理的缩口整形单元。

上述侧冲孔翻边单元通过以下步骤：（1）竖向驱动机构使支撑芯棒位于退模位置，（2）横向驱动机构推动支撑芯棒伸入管端中，（3）竖向驱动机构使支撑芯棒沿冲针轴向移动至支撑位置，（4）冲针驱动机构驱动冲针下行依次对管端进行侧冲孔分离工序及内孔翻边的成形工序，（5）冲针驱动机构驱动冲针反向行进而退出管件之外，（6）竖向驱动机构使支撑芯棒沿冲针轴向移至退模位置，（7）横向驱动机构推动支撑芯棒退出管端，从而在管端上一次性地加工出侧冲孔与内孔翻边结构，不仅能有效地提高加工效率，还有效地提高了其加工成形的质量。

为了实现上述另一目的，本发明提供的上述生产线中的弯管单元包括机架及安装在该机架上的弯管机头；弯管机头包括导模单元，用于夹持管件的受夹管部的夹持模具单元，芯棒辅夹单元，及通过驱动主轴驱动夹持模具单元与芯棒辅夹单元绕驱动主轴的旋转轴线同步转动以对管件进行弯管操作的弯管电机；芯棒辅夹单元包括用于从管件的前端口伸入至受夹管部中并与夹持模具单元配合以在管件径向上夹持受夹管部的辅夹芯棒，及用于驱动辅夹芯棒伸入或抽离管件的致动器。

在夹持模具组件对管件的受夹管部进行夹持前，从管件的前端口向其受夹管部伸入一根辅夹芯棒，基于辅夹芯棒对管件内壁的支撑及夹持模具单元在管件外壁上沿径向朝里的夹持力，以实现对管件径向上的夹持，从而可在弯管过程中，有效减少管件端部内侧与外侧反向移位的变化程度，同时通过导模在弯管过程中对管件外侧壁施加的辅推力，以减少管件外侧壁所受拉应力，即减少了管件端部在弯管处理之后的倾斜程度至满足工程安装要求，以可略去后续处理中的管端切割工序，有效的降低四通换向阀D接管等零部件的加工成本。

为了实现上述再一目的，本发明提供的制造方法包括上料步骤、弯管步骤与管端加工成形步骤；上料步骤包括，将从长管堆中提取的长管锯切成预定长度的短管段，并对锯切出的短管段进行清洁处理；弯管步骤包括，对经清洁处理后的短管段进行弯管操作；管端加工成形步骤包括，对经弯管操作后管件的管端进行加工成形处理操作，获取D接管。通过在上料步骤将长管锯切成预定长度且净洁的短管段，在提高生产线自动化程度与生产效率的同时，可实时根据生产工况而调整短管段的预定长度，有效地提高了该生产线的灵活度。

附图说明

图1为现有一种四通换向阀D接管半成品的结构示意图；

图2为现有一种四通换向阀D接管的结构示意图；

图3为现有一种四通换向阀D接管的内翻边结构的示意图；

图4为现有一种直形短管段经弯管处理后的结构示意图；

图5为本发明生产线实施例的立体图；

图6为本发明生产线实施例的原理结构框图；

图7为本发明生产线实施例中长管上料单元与锯切单元的立体图；

图8为本发明生产线实施例中第一机械手单元的立体图；

图9为图5的A局部放大图；

图10为图5的B局部放大图；

图11为本发明实施例中双机头弯管机的立体图；

图12为图11的C局部放大图；

图13为本发明生产线实施例中机头在略去导模单元后的结构分解图；

图14为本发明生产线实施例中机头的导模单元的立体图；

图15为本发明生产线实施例中复合管端单元的立体图；

图16为本发明生产线实施例中管端加工成形机的扩口机的立体图；

图17为本发明生产线实施例中缩口机的立体图；

图18为本发明生产线实施例中侧冲孔翻边单元的立体图；

图19为本发明生产线实施例中侧冲孔翻边单元的结构分解图；

图20为本发明生产线实施例中侧冲孔翻边单元的结构图；

图21为图20的D局部放大图；

图22为本发明生产线实施例中侧冲孔翻边单元的冲针立体图；

图23为使用本发明生产线实施例中双机头弯管机对管件进行弯管操作的初始状态示意图；

图24为使用本发明生产线实施例中双机头弯管机对管件进行弯管操作的结束状态示意图；

图25为使用本发明生产线实施例中侧冲孔翻边单元对D接管进行侧冲孔翻边处理的过程示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

制造四通换向阀D接管的生产线实施例

参见图5及图6，本发明生产线1包括移管机械手系统10、上料系统11及加工成形系统15。上料系统11包括长管上料单元12、锯切单元13及清洁单元14，以将长管切割成预定长度且洁净的直形短管段。加工成形系统15包括两组以上独立地将短管段加工成D接管的加工成形单元，每组加工成形单元包括对经清洁处理后的短管段进行弯管处理的弯管单元及对经弯管处理后的管件进行管端加工成形处理的复合管端单元；在本实施例中，加工成形单元的数量选为两组，一组包括弯管单元16与复合管端单元18，另一组包括弯管单元17与复合管端单元19。移管机械手系统10包括第一机械手单元101与第二机械手单元102；第一机械手单元101用于将锯切单元13锯出的短管段移至清洁单元14上，并在清洁单元14内的去毛刺子单元、喷淋吹气子单元、清洗子单元及烘干子单元间依序移送短管段，以依序对短管段进行去毛刺处理、喷淋吹气处理、清洗处理及烘干处理；第二机械手单元102用于经清洁处理后的管件依序轮回地分配给各组加工成形单元，并在该加工成形单元内的弯管单元、扩口单元、侧冲孔翻边单元及缩口整形单元各子单元间依序移送，以对短管段进行弯管处理及对经弯管处理的管件的长端进行扩口处理、短端进行侧冲孔翻边处理与短端进行缩口倒角处理。在本实施例中，弯管单元16、17集成在双机头弯管机101上，该双机头弯管机101为两头左弯组合机。

参见图7，长管上料单元12包括机架20及安装机架20上的长管堆料架、送料转盘组、托管滚轮组及长管检测器。长管堆料架包括五个沿机架20长度方向均匀布置的斜坡放料支架22及两个与斜坡放料支架22配合而堆码长管的压料支架23，以在两斜坡放料支架22与压料支架23间围成用于堆码长管的斜置槽，该斜置槽可为斜置楔形槽或斜置矩形槽，以使堆放在该斜置槽内的多根长管04能够沿其斜槽面下滑至其下槽口处，并可通过设置其下槽口的大小而使每次只允许单根长管04从该下槽口处滚滑出；在斜坡放料支架22的支撑面上贴设有贴皮，以防止划伤长管04。送料转盘组包括驱动电机25、由电机25通过同步带251驱动的转轴251及五个沿机架20长度方向均匀布置的送料转盘21，五个送料转盘21套装在转轴251上而能够同步转动地进行送料，转轴252的轴向沿长管04的长度方向布置，送料转盘21的轴向上设有四个沿其周向均匀布置的带管卡持口210。托管滚轮组包括四个沿长管04长度方向布置的托管滚轮23及用于对该四个托管滚轮23高度进行同步调整的高度调整机构，托管滚轮23的旋转轴与长管04的轴向正交。高度调整机构包括通过垂向导轨滑块机构而可滑动地安装在机架20上的转轴支架240，固设在转轴支架240上且沿垂向布置的齿条241，同步轴242，套装在同步轴242上且与齿条241啮合的齿轮243，用于转动同步轴242的手轮244，及用于对齿条241的高度进行锁定的锁定机构；锁定机构可以为与至少一个齿轮243或一条齿条241配合的棘轮机构，也可为对手轮244的转动角度进行锁定的锁定机构，比如棘轮式锁定机构或摩擦式锁定机构；托管滚轮23可转动地安装在转轴支架240上。机架20的长度方向与长管04的长度方向一致。长管检测器用于检测托管滚轮组上是否托举有长管04，其可为设与托管滚轮23侧旁的光电传感器，即当光电传感器的光通路上有长管遮挡时，表示托管支架上托举有长管。

锯切单元13包括机架30及安装在机架30上的送料夹模组件与锯切组件；送料夹模组件包括固设在机架30上且长度方向沿长管04轴向布置的导轨31，可沿导轨31滑动地支撑在导轨31上的滑台32，驱动滑台32沿导轨31往复移动的直线位移输出装置，安装在滑台32上的送料夹模33，及驱动送料夹模33在横向上启闭以夹持或释放长管04的夹持驱动器；送料夹模33为在横向上启闭以夹持管部的侧夹模块组，直线位移输出装置可选自气缸、油缸、直线电机或旋转电机与丝杆螺母机构的组合。可通过在滑台32上设置驱动送料夹模33相对滑台32在横向上移动的横向位置微调机构，该横向垂直于长管04的轴向，以更好地匹配长管04的位置。锯切组件包括固设在机架30上用于对长管04轴向进行导向的导向套34、第一固定夹模组35、第二固定夹模组36、到位检测器及用于从两固定夹模组之间的间隙切割长管04的锯片，到位检测器用于检测长管04的待切割部是否被送料夹模33输送到位，在本实施例中，其为用于限定长管04前端位置的长管端定位机构，以将锯切出短管段的长度限定在预定长度上，可由设置在第二固定夹模组36侧旁的挡板及设于该挡板上的触发开关组成；当长管04前端抵靠触发开关时，送料夹模组件停止送料。可设置用于调整锯切组件在垂直于长管04轴向的横向上的位置的调整机构，以更好地匹配长管位置。

在工作过程中，堆放于长管堆料架上的长管在重力的作用下沿斜坡放料支架22的斜面滚动至斜置槽的下槽口处，送料转盘21转动至其上带管卡持口210与该下槽口对接而恰好使一根长管04滚入该带管卡口210中，并随送料转盘21的转动而被带至长管引导斜面架28上，长管04在长管引导斜面架28的顶推作用下而退出带管卡持口210，并沿长管引导斜面架28的引导面滚动至托管滚轮23上，并被长管检测器检测到，即本托管滚轮组构成本实施例中的托管支架，且便于送料夹模拖拉长管前行至锯切工位处。当带管卡持口210旋转至不与下槽口对接时，即偏离下槽口的位置时，送料转盘21的周缘构成下槽口的闭合件，即构成将长管04止挡在斜置槽内的止挡件，以防止长管04从下槽口处滚出。

当长管检测器检测到长管04后，向控制单元输出有料检测信号，控制单元控制送料夹模组驱动送料夹模33张开并移动至可夹持长管04的位置，且该夹持位置位于锯切位置的下游处，并将长管04沿其长度方向拉至伸入导向套34内，直至触发长管端定位机构上的触发开关，送料夹模组停止送料，第一固定夹模组35与第二固定夹模组36闭合以一起夹持长管04并驱动锯片电机37带动锯片转动以切割长管，获取预定长度的短管段。在锯切过程中，使用切屑液将屑冲走，以防止夹伤管子。

参见图5、图6、图8、图9及图10，清洁单元14包括去毛刺子单元41、喷淋吹气槽42、清洗槽43、清洗槽44、清洗槽46及定位烘干槽45；去毛刺子单元41包括管口去毛刺钢丝刷、驱动电机、防止屑乱飞的防护罩及用于收集屑负压抽风装置；喷淋吹气槽42包括槽体、安装在该槽体上的喷淋管与吹气管，以在采用大量清洗液将管子外表面的屑冲洗掉，以防止夹伤管子，并通过气吹走管子上的清洗液；清洗槽包括槽体，固设在槽体上的碰淋管及安装在槽腔内的V型定位块上，通过第一机械手单元101上的夹爪将短管段05夹持至各子单元的V型定位块上。

如图8及图9所示，第一机械手单元101包括支撑横梁502，将支撑横梁502固设在地基上的三根支柱501，沿横向布置地固设在支撑横梁502上的横向导轨581，通过横向驱动器580驱动而可沿横向导轨581往复移动的机械手组，机械手组包括7个用于短管段的机械手，即机械手51至机械手57，机械手包括夹爪及控制夹爪在垂向上往复升降的升降机构，在本实施例中，夹爪为手指气缸，可根据需要将其设置成翻转气缸，以配合管件的掉头旋转。7个机械手在横向上的间距相同，且毛刺工位、喷淋吹气工位、三个清洗工位及烘干工位等间距布置，从而可对在相应工位上的短管段进行同步夹取进行传送，即将所有工位上的短管段同步夹取并传并同步地放置下一工位上，以提高工作效率及简化驱动系统与控制方法；通过设置多个清洗工位，以将管子清洗干净。此外，还可将三个清洗槽替换成由链条传送的清洗槽结构，即在一个清洗槽内设置回转式输送的链条，在链条上设置用于安放短管段05的V型定位块，以使短管段在传送过程中进行连续式清洗，并在该清洗槽中设置超声波发生器以对管件进行超声波清洗；此时可略去相应的机械手。

如图10，第二机械手单元102包括将位于烘干工位上的经烘干单元45进行烘干处理的短管段06夹取并依序轮回地分配给弯管单元16与弯管单元17的机械手组件1021，本发明中的“依序轮回地分配”被配置为将依序排序的短管段轮回式地分配给依序排序的若干加工成形单元，以本实施例中的两个弯管单元为例进行分配依次锯切得到排序为1-12号的短管段，则奇数号短管段被分配给弯管单元16，而偶数号短管段被分配给弯管单元17；若设置三个弯管单元，此时可由三台单机头弯管机并排构成，也可由一台双机头弯管机与一台单头弯管机组成，当然了，上述双机头弯管机可采用两台单机头弯管机进行替换组成，此时，1、4、7、10号短管段被分配给第一弯管单元，2、5、8、11号短管段被分配给第二弯管单元，3、6、9、12号短管段被分配给第三弯管单元。在本实施例中，第二机械手单元102包括从烘干单元45上抓取短管06并在横向上往复移动以将短管段放置在弯管单元16、17的送料小车的送料主轴位置处并插入该送料主轴的夹爪内，以被夹持而进行弯管操作。可通过控制定位烘干槽45沿送料主轴的轴向往复移动而将经烘干处理的短管段输送至第二机械手单元102的夹持机械手103的正下方，机械手103的夹爪在其升降机构的驱动下下降至夹取位于定位烘干槽45的V型定位块上的短管段，上升并沿垂直于送料主轴轴向的横向移动至送料主轴的正上方，下降至短管段与送料主轴共中心轴线的位置处，送料主轴驱动器夹爪张开并前移至夹取短管段，以进行后续的弯管操作。

参见图11至图14，双机头弯管机101为数控弯管机，包括机架611、控制单元及安装在机架611上且受控制单元控制的左送料小车612、左机头613、右送料小车614、右机头615、左辅弯芯棒单元617及右辅弯芯棒单元618，即弯管单元16包括左送料小车612、左机头613及左辅弯芯棒单元617，弯管单元17包括右送料小车614、右机头615及右辅弯芯棒单元618。弯管单元16与弯管单元17的结构相同，以弯管单元16的结构为例对它们结构与工作过程进行详细说明。

左送料小车612包括固定在机架611上的两根相互平行布置的直线导轨621，可滑动地安装在直线导轨621上的送料滑台622，沿平行于直线导轨621的长度方向布置地固定在机架611上的送料齿条623，可绕自身轴线转动地安装在送料滑台622上的送料主轴624，安装在送料主轴624前端且由夹爪气缸627驱动的三瓣式夹爪6240，用于驱动送料主轴624转动的旋转伺服电机625，及通过设于转子轴上的齿轮与送料齿条623配合而驱动送料滑台622沿直线导轨621往复移动的送料伺服电机626。

左机头613包括安装座630、摆臂631、夹持模具单元64、芯棒辅夹单元65、升降单元66、导模单元67及通过同根驱动主轴驱动摆臂631与夹持模具单元64绕驱动主轴的旋转轴线601转动的弯管电机632。其中，驱动主轴包括传动轴633及与传动轴633固定连接的连接轴634，传动轴633通过齿轮传动机构或链条传动机构与弯管电机632传动连接。安装座630通过固定螺栓固定在机架611上，以将整个左机头613固定在机架611上。摆臂631通过固定螺栓固定在传动轴633上，以随驱动主轴转动。

夹持模具单元64包括圆模641与夹模642，圆模641固定在连接轴634，以在驱动主轴的驱动下而与摆臂631绕旋转轴线601同步转动；夹模642固定在夹模靠山643上，夹模靠山643通过夹持驱动机构安装在摆臂631上；夹持驱动机构包用于驱动夹模642靠近圆模641而实现闭合或远离圆模641而实现张开，以控制圆模641上的圆模腔6410与夹模642上的夹模腔在横向上闭合而实现对管件的夹持或张开而实现对管件的释放。

芯棒辅夹单元65包括安装座650、辅夹芯棒651及致动器652，辅夹芯棒651可沿送料主轴624的轴向滑动地安装在安装座650上；致动器652通过其定子固设在安装座650上，且其动子与辅夹芯棒651固定连接，以推拉辅夹芯棒651沿轴向往复移动。其中，致动器652为直线位移输出装置，可选自直线电机、油缸、气缸或旋转电机与丝杆螺母机构的组合，在本实施例中选用油缸。

升降单元66包括通过固定螺栓固定在摆臂631上的安装板660，通过沿竖向布置的导轨滑块机构661可滑动地安装在安装板660上的竖向滑板662，用于驱动竖向滑板662在竖向上往复移动的驱动器663，及用于检测辅夹芯棒651在竖向上是否移动到与送料主轴624共中心轴线的位置处的到位检测传感器，该到位检测传感器向控制单元输出到位检测信号，以使控制单元根据到位检测信号控制驱动器663的动子在竖向上的位移量。驱动器663为直线位移输出装置，可选自直线电机、油缸、气缸，在本实施例中选为油缸。芯棒辅夹单元65通过其安装座650固定在竖向滑板662上，从而通过驱动器663驱动竖向滑板662沿直线导轨滑块机构661在竖向上往复移动而推动芯棒辅夹单元65在竖向上往复移动，继而推动辅夹芯棒651升至与送料主轴624共中心轴线的位置，以实现致动器652能推动辅夹芯棒651从管件的前端口处伸入管件中，或下降至位于送料主轴624的下方位置，以避让管件的卸料。且在摆臂631与夹持模具单元64在驱动主轴的驱动下绕旋转轴线601转动时，使整个芯棒辅夹单元65能绕旋转轴线601与而绕旋转轴线601同步转动。在本实施例中，到位检测传感器选用行程开关。

导模单元67包括导模靠山670、导模671、二维驱动机构672及调整机构673，其中，导模671通过沿竖向布置的燕尾键槽机构6710安装在导模靠山671上，导模靠山671通过二维驱动机构672安装在安装座630上，二维驱动机构672用于驱动导模靠山672沿送料主轴624的轴向及垂直与该轴向的横向上移动，以实现对装夹在送料主轴624上的管件的单侧夹持及在弯管过程中沿轴向的辅推。

该二维驱动机构672包括通过沿横向布置的导轨滑块机构6720安装在机头630上的横向滑板6721，推动横向滑板6721沿横向移动的横向致动器，固定在横向滑板6721上的L型安装座6722，及推动导模靠山671沿轴向滑动的轴向致动器；横向致动器为直线位移输出装置，可选自直线电机、油缸、气缸等，在本实施例中选自气缸。导模靠山671通过沿送料主轴624的轴向布置的直线导轨滑块机构6724安装在L型安装座6722上，轴向致动器为直线位移输出装置，可选自直线电机、油缸、气缸等，在本实施例中，轴向致动器选为包括固设在L型安装座6722上的旋转电机6723、固设在旋转电机6723的转子轴上的齿轮及固设在导模靠山671上且与齿轮相配合的直齿条，该直齿条沿送料主轴624的轴向布置。

导模靠山670在导模671的上下两侧位置处各固设有悬臂式支撑座，分别为下悬臂式支撑座6725与上悬臂式支撑座6727，在下悬臂式支撑座6725上的螺孔内安装有螺杆端抵靠导模671下表面上的下调节螺钉6726，在上悬臂式支撑座6727上的螺孔内安装有螺杆端抵靠导模671上表面上的上调节螺钉6728，从而通过上下两根调节螺钉协同往下拧动而使导模670往下移动或协同往上拧动而使导模670上移，从而达到对导模671相对导模靠山670在竖向上的位置进行调整。

左辅弯单元617 包括安装在机架611上的L型安装座680、辅弯芯棒及安装在安装座680上用于推拉辅弯芯棒的致动器682，在本实施例中，辅弯芯棒选用圆柱球头芯棒，致动器682为油缸。

在本实施例中，当本双机头弯管机101放置在水平面上时，即驱动主轴沿垂向布置时，送料主轴624的轴向沿水平方向布置，文中所列“横向”是指与送料主轴624的轴向相垂直的水平方向，也与装夹在送料主轴624上管件的轴向相正交；所列“竖向”是指垂向，即其也与送料主轴624的轴向相正交。管件的“前端口”与“后端口”是指，沿送料主轴624指向圆模641的方向，即沿送料主轴指向夹持模具单元的方向，管件的下游端口为前端口，上游端口为后端口。

在本实施例中，复合管端单元19与复合管端单元18的结构相同，下面将以如图15所示复合管端单元18为例对它们结构进行说明，复合管端单元18包括机架70及安装在机架70上的扩口单元701、侧冲孔弯管单元702、缩口整形单元703及排料架704。

如图10所示，机械手组件1021包括机械手10211，用于将经弯管处理后的管件07从机头的夹模组件上取下并放置在转料盘700上，该转料盘固设在如图15所示机架70上。第二机械手单元102还包括机械手组件1022，其用于将放置于转料盘700上的管件07抓取并依次传送给扩口单元701、侧冲孔弯管单元702与缩口整形单元703进行长短扩口处理、短端侧冲孔翻边处理及短端缩口倒角处理，并最后挂在排料架704的斜置挂料杆上。机械手组件1022包括固设在机架70上的支撑横梁503，沿横向布置地固设在支撑横梁503上的横向导轨504，通过横向驱动器505驱动而可沿横向导轨504往复移动的机械手组，机械手组包括4个用于夹取或释放短管段的机械手，即机械手506至机械手509，机械手包括夹爪及控制夹爪在垂向上往复升降的升降机构，在本实施例中，夹爪为手指气缸，可根据需要设置成翻转气缸，以在需要时对管件进行掉头或旋转处理。四个机械手在横向上的间距相同，且扩口工位、侧冲孔翻边工位、缩口倒角工位及排料工位也是等间距布置，且工位间距与机械手间距相同，以进行同步传动而提高加工效率及便于控制。

扩口单元701包括用于对管件07进行夹持的仿形夹模及如图16所示的扩口机71，扩口机71包括安装座710，通过直线导轨机构714可滑动地安装在安装座710上的冲头712、713，用于推动冲头712、713沿直线导轨机构714往复滑动的油缸711，及用于推动两个冲头进行换位的换位气缸715，从而对夹持在仿形夹模上的管件进行两次直冲处理，以获取所需扩口结构。缩口倒角单元包括用于对管件进行夹持的仿形夹模及如图17所示的缩口机72，缩口机72包括安装座720，通过直线导轨机构723可滑动地安装在安装座720上的冲头722，及用于推动冲头722沿直线导轨机构723往复滑动地油缸711。

参见图18至图22，侧冲孔翻边单元702用于在管件的短端上依次形成侧冲孔及内翻边结构，包括安装在机架70上的仿形夹模82与侧冲孔装置，侧冲孔装置包括冲针83、冲针驱动单元84、支撑芯棒85及芯棒驱动单元86。

仿形夹模82包括上夹模822及固定在机架上的下夹模821与驱动油缸；驱动油缸驱动上夹模822在Z轴向上往复移动，以与下夹模821配合而夹持管件08或释放管件08。驱动油缸固设在机架上，上夹模822可沿Z轴向滑动地安装在机架上，可通过沿Ｚ轴向布置的导杆或导轨滑块机构对上夹模822在Z轴向上的位移进行导向限位。

冲针驱动单元84包括安装座860，通过导轨滑块机构864可沿Y轴向滑动地安装在安装座860上的滑台865，用于驱动滑台865相对安装座860沿Y轴向往复移动的冲模驱动器861，通过导向机构可沿Z轴向往复滑动地安装在滑台865上的冲针座841，及驱动冲针座841沿Z轴向往复移动的冲孔驱动器842；导轨滑块机构864包括固设在底座860上且沿Y轴向布置的两条直线导轨8641及固设在滑台865底面上的四块滑块8642，从而使滑台865相对安装座860可沿Y轴向往复移动。冲针83固设在冲针座841上，即冲针83在Y轴向上随滑台865往复移动。

导向机构包括沿Z轴向布置的四根导轴843及与导轴843配合的滑套座844，滑套座844上设有对导轴843沿Z轴向的往复移动进行导向的导孔8440，导轴843的上端与冲针座固841定连接，滑套座844与滑台865固定连接，从而可通过冲孔驱动器842推动冲针座841而带动冲针83沿Z轴向移动而对管端进行侧冲孔与内孔翻边处理或退出已完成处理的管端。

冲针座841为一土字型结构，其前端8410上设有用于安装冲针83的安装孔8411及用于安装夹持块8413的安装槽8412，通过设于夹持块8413上半夹持模腔与安装孔8411的中间段配合而将冲针83固设在冲针座841上，即冲针83为可拆卸地固设在冲针座841上。安装座860固定在机架上，冲孔驱动器842通过沿Y轴向布置的导轨滑块机构或导轴而可沿Y轴向往复滑动地固设在机架上，即冲孔驱动器842在Y轴向上与滑台865同步地往复移动。

芯棒驱动单元86包括用于驱动支撑芯棒85沿Y轴向往复移动以伸入或退出管件管端的横向驱动机构，及用于驱动支撑芯棒85沿Z轴向在支撑位置与退模位置间往复移动的竖向驱动机构。

竖向驱动机构包括固设在滑台865上的导向滑套871，能沿Y轴向滑动地安装在导向滑套871内的下滑块872，能沿Z轴向滑动地安装在导向滑套871上的上滑块873，及驱动下滑块872沿Y轴向往复移动的支撑驱动器874。导向滑套871上固设有沿Z轴向布置的导杆875，上滑块873上设有与导杆875相配合的套孔8730；导杆875外套装有压缩弹簧876，该压缩弹簧876的下端抵靠在上滑块873的上表面上，即其弹性恢复力迫使上滑块873的下表面抵靠下滑块872的上表面；下滑块872的上表面与上滑块873的下表面均为斜面，且两个斜面相互匹配，从而可通过推动下滑块872沿Y轴向滑动而推动上滑块873在Z轴向上往复移动，即一个斜面构成斜置导向面，另一斜面构成可沿该斜置导向面滑动地抵靠在斜置导向面上的滑动端面。

导向滑套871设有将下滑块872限位于只能沿Ｙ轴向往复滑动地滑动腔室，在该滑动腔室的腔壁上设有用于调整下滑块872沿Y轴向可滑动间距的限位螺钉877，限位螺钉877的螺杆端抵靠在下滑块872位于斜置导向面的低端侧的侧面上，从而可通过旋转限位螺钉877而改变其伸入滑动腔室内的长度，即限制了下滑块872在Ｙ轴向上的可滑动间距，从而对支撑芯棒85在Z轴向上的可移动位移的最高点做出限位，以免上升高度超过管端内壁高度而将D接管08顶歪，减少不符合要求产品的产生。

安装座860、滑台865及冲模驱动器861一起构成本实施例中的横向驱动机构，支撑芯棒固设在上滑块873上，从而使冲针83与支撑芯棒85在Y轴向上为同步移动，有效地确保二者之间对准精度。

在本实施例中，Y轴向为沿支撑芯棒85的轴向布置，Z轴向为沿冲针83的轴向布置；冲模驱动器861、冲孔驱动器842及支撑驱动器847均为油缸；冲模油缸861为活塞杆行程可控的油缸，及可通过调整如图20所示限位螺帽8612在活塞杆8611上的位置，从而调整其行程大小。

支撑芯棒85包括用于装夹在上滑块873上的装夹杆段850及设于装夹杆段850的自由端上的支撑模段851，支撑模段851的上表面8513为与管件08管端的侧冲孔处内壁表面相匹配，两侧面8514为沿Y轴向布置的平面，以使支撑芯棒85在支撑位置与退模位置之间往复移动时而不会与管端内壁产生干涉，在支撑模段851的自由端上设有用于避让管件08的弯管段内壁的凹槽8515，下表面8516为平面以实现退模时的避让管端内壁；冲针83包括用于夹持在冲针座841上夹持杆段830、用于形成侧冲孔的冲头831及用于形成内翻边结构的内孔翻边模段832，沿冲针83在冲孔过程中的行进方向，内孔翻边模段832位于冲头831端的下游，且二者共中心轴线，在本实施例中，内孔翻边模段832为内圆孔翻边模段；对应地，在支撑芯棒85的支撑模段851上设有与冲头相配合的侧冲孔凹模孔8511及与内孔翻边模段相配合的翻边凹模孔8512。

参见图1至图22，使用上述生产线进行制造D接管的方法包括上料步骤S1、分组步骤S2、弯管步骤S2及加工成形步骤S3。

上料步骤S1，将从长管堆中提取的长管锯切成预定长度的短管段，并对锯切出的短管段进行清洁处理。

通过长管上料单元对长管04进行自动上料并输送至锯切单元处进行锯切成预定长度的短管段05，短管段05在第一机械手单元101的输送下依次经过清洁单元中的各子单元进行毛刺处理、喷淋吹气处理、清洗处理及烘干处理。

分组步骤S2，将经清洁处理的短管段依序轮回地分成两组以上，并依序分给对应加工成形单元进行加工成形处理，在本实施例中为分成两组。本发明中的“依序轮回地分成两组以上”被配置为将依序排序的短管段轮回地分成两组以上，以对应地分给依序排序的若干加工成形单元进行处理，以本实施例中的两个加成成形单元为例进行分配依次锯切获得序号为1-12号的短管段，则奇数号短管段被分到第一组中并分给第一加工成形单元，而偶数号短管段被分到第二组中并分给第二加工成形单元；若设置三个加工成形单元，此时，1、4、7、10号短管段被分到第一组中并分给第一加工成形单元，2、5、8、11号短管段被分到第二组中并分给第二加工成形单元，3、6、9、12号短管段被分到第三组中并分给第三加工成形单元。

弯管步骤S3，对经清洁处理后的短管段进行弯管操作。包括夹持步骤、折弯步骤及卸料步骤。

夹持步骤，如图23及图24所示，在该步骤中，管件的受夹管部为其前端部，从而可弯管出四通换向阀D接管的半成品。在夹持过程中，辅夹芯棒651对受夹管部052的内壁进行支撑，而夹模642与圆模641在受夹管部052的外壁上施加沿其径向朝里的夹持力，从而在管件径向上对受夹管部052进行夹持，以有效地减少受夹管部052在弯管过程中内侧管壁受应力而外侧管壁受拉力而出现前端口051的端面出现倾斜度。

折弯步骤，弯管电机632驱动夹持模具单元64绕旋转轴线601转动以对管件05进行弯管操作，同时，导模单元67驱动导模670沿轴向移动以辅推管件06。

在折弯过程中，辅弯芯棒681的球头端可对管件弯管部进行抵靠限位而有效地避免其横截面变椭圆等问题。

卸料步骤，夹持模具单元64控制夹模642远离圆模641而张开，致动器652将辅夹芯棒651从管件中抽出，驱动器663控制整个芯棒辅夹单元65下移以减少对管件卸料的干涉。

通过增设上述芯棒辅夹单元65，即在弯管过程中，通过辅夹芯棒651与圆模641、夹模642里外夹持配合而提高对受夹管部的夹持力度，即可减少管部移位距离，并辅以导模670在弯管过程中的辅推力，以减少弯管部外侧所受拉应力，对如图4所示尺寸管件进行弯管处理后，其端面斜度L2可从当前技术的1毫米缩小至0.2-0.3毫米，从而可直接在工程中进行转配使用，无需再进行端部进行平面加工，不仅省去端部切割程序，且减少材料浪费。

加工成形步骤S4，对经弯管操作后管件的管端进行加工成形处理操作，获取D接管。包括对经弯管之后的管件08的长端使用扩口单元701进行扩口处理的扩口步骤，对管件08的短端使用侧冲孔翻边单元702进行侧冲孔翻边处理的侧冲孔翻边步骤，及对短端进行缩口倒角处理的缩口整形步骤。

侧冲孔翻边步骤，如图18至图22及图25所示，使用侧冲孔翻边单元702在管件05的短管端上加工出侧冲孔并成形出内翻边接管，包括装夹步骤及操作步骤。

装夹步骤，将管件08装夹在仿形夹模82上。

操作步骤，（1）支撑驱动器874拉动下滑块872沿Y轴向移动而使支撑芯棒85在Z轴向上下降至支撑模段851可插入管件08的管端中的位置，通常是位于退模位置，以与前管件的加工工序相衔接；（2）冲模驱动器861推动滑台865带动支撑芯棒85与冲针83沿Y轴向前移，以使支撑芯棒伸入管件08的管端中，（3）支撑驱动器874推动下滑块872沿Ｙ轴移动，推动支撑芯棒85沿Ｙ轴向移动至其表面8513抵靠而支撑在管端内表面处，此时，支撑芯棒85位于支撑位置处，且支撑芯棒85背离凹模口的一侧与管端内壁间存有退模避让间距，（4）冲孔驱动器842通过冲针座841带动冲针83沿Z轴向下行依次对管端进行侧冲孔分离工序及内孔翻边的成形工序，（5）冲孔驱动器842通过冲针座841带动冲针沿Z轴向上行退至管端之外，（6）支撑驱动器874推动下滑块872沿Ｙ轴移动，推动支撑芯棒85沿Ｙ轴向移动至如图3所示的内翻边结构014在Z轴向上完全退出其凹模口，此时，支撑芯棒位于退模位置，（7）冲模驱动器861推动滑台865带动支撑芯棒85与冲针沿Y轴向后移，而使支撑芯棒85退出管端；从而在管端上一次性地加工出侧冲孔与内孔翻边结构，不仅能有效地提高加工成形的质量，还能提高其加工效率。

本生产线1的控制单元包括处理器、存储器及用于接收操作人员输入指令的触摸屏，存储器存储有计算机程序，处理器在接收到在触摸屏上输入的操作指令后，执行存储在存储器中对应的计算机程序，实现上述上料步骤S1、分组步骤S2、弯管步骤S2及加工成形步骤S3。其中，控制单元可为集成对所有处理单元进行控制的总控制单元，根据传感器的检测信号，依序控制各处理单元进行有序的工作；也可为由分布于个处理单元上的子控制单元构成，各子控制单元控制对应处理单元进行独立工作，并根据传感器的检测信号依序工作，其中机械手的移动位置可通过设置与其运行轨道上的行程开关等检测传感器进行检测获取其位置信息。

制造四通换向阀D接管的方法实施例

在上述生产线实施例中已对本发明制造方法实施例进行了说明，在此不再赘述，当然了，本制造方法可适用的生产线的结构还有多种显而易见的变化，并不仅只适用于上述生产线实施例。

Claims (10)

1.一种制造四通换向阀D接管的生产线，包括控制单元及受所述控制单元控制的上料系统及将上料的管件加工成D接管的加工成形系统；

其特征在于：

所述上料系统包括长管上料单元，将长管切割成预定长度的短管段的锯切单元，及对短管段进行清洁处理的清洁单元；所述加工成形系统包括两组以上对短管段进行独立加工成形处理的加工成形单元；

所述加工成形单元包括对经清洁处理后的短管段进行弯管处理的弯管单元及对经弯管处理后的管件进行管端加工成形处理的复合管端单元；

所述生产线上设有移管机械手系统；所述移管机械手系统包括用于将锯出的短管段移至所述清洁单元并在所述清洁单元内的子单元间依序移送的第一机械手单元，及将经清洁处理后的管件依序轮回地分配给各组所述加工成形单元并在该加工成形单元内的子单元间依序移送的第二机械手单元。

2.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于：

所述长管上料单元包括机架及安装在所述机架上用于堆码长管的斜置槽，用于托举长管的托管支架，用于将位于从所述斜置槽的下槽口处的单根长管卡带至所述托管支架上的送料转盘组，及用于对托举在所述托管支架上的长管进行检测的长管检测器；

所述锯切单元包括用于夹持长管前端部的固定夹模组，用于锯切长管的锯片，及用于将托举在所述托管支架上的长管的切割部拉至锯切工位处的送料夹模。

3.根据权利要求2所述的生产线，其特征在于：

固设在所述机架上的两个以上的斜坡放料支架与两个以上的压料支架围成所述斜置槽，所述锯切单元上设有用于检测长管切割部被拉到位的到位检测器；

所述送料转盘组包括两个以上同步转动且转轴均沿长管轴向布置的送料转盘，所述送料转盘的周缘部上设有一个以上只能卡带单根长管的带管卡持口；当所述带管卡持口随转盘转至与所述下槽口对接的位置时，允许单根长管从所述下槽口进入并卡持在所述带管卡持口内；当所述带管卡持口转至偏离所述下槽口的位置时，所述送料转盘的周缘面构成将长管止挡在所述斜置槽内的止挡件；

所述送料转盘组与所述托管支架间设有用于将长管顶出所述带管卡持口并沿引导斜面滚至所述托管支架上的长管引导斜面架；所述托管支架包括两个以上的托管滚轮及用于同步调整所述两个以上的托管滚轮高度的高度调整装置；

所述送料夹模包括在横向上启闭的侧夹模块组及驱动所述侧夹模块组沿长管轴向往复移动的驱动器；所述固定夹模组包括用于引导长管至所述锯切工位处的导向套、第一固定夹模组及第二固定夹模组，两固定夹模组间间隙构成锯片切割位置。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的生产线，其特征在于：

所述清洁单元包括对短管段进行去毛刺处理的去毛刺子单元，对经去毛刺处理后的短管段进行喷淋、吹气的喷淋吹气子单元，对经喷淋吹气处理后短管段进行清洗处理的清洗子单元，及对经清洗处理后的短管段进行烘干处理的烘干子单元。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的生产线，其特征在于：

所述复合管端单元包括对管件的短端进行侧冲孔翻边处理的侧冲孔翻边单元，所述侧冲孔翻边单元包括机架及安装在该机架上的侧冲孔夹模和侧冲孔翻边装置，所述侧冲孔翻边装置包括支撑芯棒、芯棒驱动机构、冲针及冲针驱动机构；

所述冲针包括用于形成侧冲孔的冲头及用于形成内翻边结构的内孔翻边模段，所述支撑芯棒上设有凹模孔，所述凹模孔包括与所述冲头相配合的侧冲孔凹模孔部及与所述内孔翻边模段相配合的翻边凹模孔部；

所述芯棒驱动机构包括用于驱动所述支撑芯棒伸入或退出管件的横向驱动机构，及用于驱动所述支撑芯棒沿所述冲针的轴向在支撑位置与退模位置间往复移动的竖向驱动机构；所述支撑芯棒位于所述支撑位置时，所述支撑芯棒背离凹模口的一侧与管端内壁间存有退模避让间距；

所述复合管端单元包括对管件的长端进行扩口处理的扩口单元及对短端进行缩口倒角处理的缩口整形单元。

6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的生产线，其特征在于：

所述弯管单元包括机架及安装在该机架上的弯管机头；所述弯管机头包括导模单元，用于夹持管件的受夹管部的夹持模具单元，芯棒辅夹单元，及通过驱动主轴驱动所述夹持模具单元与所述芯棒辅夹单元绕所述驱动主轴的旋转轴线同步转动以对管件进行弯管操作的弯管电机；

所述芯棒辅夹单元包括用于从管件的前端口伸入至所述受夹管部中并与所述夹持模具单元配合以在管件径向上夹持所述受夹管部的辅夹芯棒，及用于驱动所述辅夹芯棒伸入或抽离管件的驱动器。

7.根据权利要求6所述的生产线，其特征在于：

所述夹持模具单元包括固设在所述驱动主轴上的圆模，及与所述圆模配合以夹持管件的弯管夹模；所述弯管夹模通过夹持驱动机构安装在所述弯管机头的摆臂上，所述摆臂受所述驱动主轴驱动地与所述圆模同步转动；所述芯棒辅夹单元安装在所述摆臂上；

所述摆臂上固设有用于驱动所述芯棒辅夹单元相对所述圆模在竖向上往复升降的升降单元；所述升降单元包括到位检测传感器，所述到位检测传感器用于检测所述辅夹芯棒是否被升至与所述弯管单元的送料小车的送料主轴共中心轴线的位置处，并向所述控制单元输出到位检测信号；

所述弯管单元的机架上设有辅弯芯棒单元，所述辅弯芯棒单元包括从管件后端口伸入管件的待弯管部处的辅弯芯棒，所述受夹管部为管件的前端部。

8.一种制造四通换向阀D接管的方法，其特征在于，包括：

上料步骤，将从长管堆中提取的长管锯切成预定长度的短管段，并对锯切出的短管段进行清洁处理；

弯管步骤，对经清洁处理后的短管段进行弯管操作；

管端加工成形步骤，对经弯管操作后管件的管端进行加工成形处理操作，获取D接管。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述对锯切出的短管段进行清洁处理的步骤包括，对经锯切出的短管段进行去毛刺处理、喷淋吹气处理、清洗处理及烘干处理；

所述对经清洁处理后的短管段进行弯管操作的步骤包括夹持步骤与折弯步骤；

所述夹持步骤包括，从管件的前端口伸入一根辅夹芯棒，并伸至管件的受夹管部中，与弯管机的夹持模具单元配合以在管件径向上夹持所述受夹管部；

所述折弯步骤包括，所述夹持模具单元与所述辅夹芯棒绕旋转轴线同步转动以对管件进行弯管操作；

所述对经弯管操作后管件的管端进行加工成形处理操作的步骤包括，对经弯管处理后管件的长端进行扩口处理，对管件的短端进行侧冲孔翻边处理，及对管件的短端进缩口倒角处理。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：

在所述上料步骤之后，将经清洁处理的短管段依序轮回地分成两组以上，并对每组短管段独立地进行所述弯管步骤的弯管操作与所述管端加工成形步骤的加工成形处理操作；

采用所述权利要求1至7任一项权利要求所述的生产线进行制造四通换向阀D接管。