CN107775341A - 一种扩口倒角机 - Google Patents

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CN107775341A
CN107775341A CN201711046434.5A CN201711046434A CN107775341A CN 107775341 A CN107775341 A CN 107775341A CN 201711046434 A CN201711046434 A CN 201711046434A CN 107775341 A CN107775341 A CN 107775341A
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    • B23Q7/04Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers

Abstract

本发明公开了一种扩口倒角机,属于管料加工技术领域,为实现管料扩口倒角加工一体化而设计,包括工作台,所述工作台上设有用于对管料进行上料的上料机构、用于抓取和移动所述管料的抓取机构、用于对所述管料进行夹紧定位的夹紧定位机构、用于对所述管料进行扩口处理的扩口机构和用于对所述管料进行倒角处理的倒角机构。本发明提供的扩口倒角机能进行单独扩口、单独倒角或扩口后倒角工作,加工效率高,能较好地适用管料的自动化和批量化加工。

Description

一种扩口倒角机
技术领域
本发明涉及管料加工领域,尤其涉及一种扩口倒角机。
背景技术
在机械加工领域,对管料的加工较为普遍,诸如对管料进行冲孔、冲弧或 倒角的单功能或复合功能的设备应用也较为广泛。
现有技术公开了一种自行车座管加工机械,包括对待加工管进行夹持定位 的夹持机构、用于对待加工管进行冲弧口处理的第一加工机构、用于对待加工 管料进行钻消水孔处理的第二加工机构及用于对待加工管进行倒角处理的第三 加工机构。
上述自行车座管加工机械虽能同时对管料进行冲弧口、冲孔和倒角操作, 但对于有些管料,为方便管料的安装应用,需要对管料进行扩口后倒角操作; 且上述自行车座管加工机械只能一次性对一根管料进行加工,自动化程度低, 不利于管料的批量、自动化加工。
发明内容
本发明提供了一种管料扩口倒角机,以实现管料扩口和倒角一体化,且提 高管料扩口和/或倒角的批量化和自动化加工能力。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种扩口倒角机,包括工作台,所述工作台上设有用于对管料进行上料的 上料机构、用于抓取和移动所述管料的抓取机构、用于对所述管料进行夹紧定 位的夹紧定位机构、用于对所述管料进行扩口处理的扩口机构和用于对所述管 料进行倒角处理的倒角机构。
优选地,所述扩口机构和所述倒角机构平行设置于所述工作台的同一侧, 所述抓取机构设置在所述工作台的另一侧;所述夹紧定位机构设置在所述工作 台上,包括平行设置的第一夹紧定位机构和第二夹紧定位机构,所述第一夹紧 定位机构位于所述抓取机构和所述扩口机构之间,所述第二夹紧定位机构位于 所述抓取机构和所述倒角机构之间;所述上料机构相邻于所述扩口机构和所述 抓取机构设置,所述抓取机构能将所述上料机构中的所述管料依次送至所述第 一夹紧定位机构和所述第二夹紧定位机构处。上述各机构的位置设置,可以更 好地实现管料的单独扩口、单独倒角或扩口后倒角工作,使整个扩口倒角机的 结构紧凑,占地面积小。
优选地,所述上料机构包括储料槽,所述储料槽的槽口连接有落料板,所 述落料板远离所述槽口的一端连接有出料组件,所述出料组件远离所述落料板 的一端朝向所述工作台;所述储料槽的下方设置有顶料板,所述储料槽的槽底 靠近所述落料板的一侧开设有顶料孔,所述顶料板能穿过所述顶料孔上下运动, 以将所述储料槽中的所述管料送至所述落料板。该种设置可以使管料从储料槽 中进行自动上料,提高了管料上料效率。
优选地,所述出料组件包括平行间隔设置的第一出料组件和第二出料组件, 所述第一出料组件包括第一出料板,所述第一出料板靠近所述工作台的一端设 置有第一固定挡板,另一端设置有第一固定挡块,所述第二出料组件包括第二 出料板和分别连接在所述第二出料板两端的第二固定挡板和第二固定挡块,所 述第二固定挡板和所述第二固定挡块分别对应所述第一固定挡板和第一固定挡 块设置;所述第一固定挡块与所述落料板之间及所述第二固定挡块与所述落料 板之间均设置有顶板,所述顶板连接有顶板活塞缸,所述顶板活塞缸能驱动所 述顶板上升以带动所述落料板上的所述管料上升且高于所述第一固定挡块和所 述第二固定挡块的上表面。该种设置可以使管料在不需要被抓取至加工位或出 料机构的出料口还存在未被抓取的管料时,管料可以在落料板处进行缓存放置, 一旦抓取动作执行,就可以通过顶板将落料板处的管料送至出料口,保证了加 工过程的有序性和连续性。
优选地,所述抓取机构包括并排联动设置的第一抓手、第二抓手和第三抓 手;当所述第一抓手位于所述上料机构的出料口时,所述第二抓手和所述第三 抓手分别位于所述第一夹紧定位机构和所述第二夹紧定位机构处。该种设置可 以使管料的上料、下料和不同工位间的移动同步进行,提高了管料加工效率, 有利于管料加工自动化、高效化和批量化进行。
优选地,所述第一夹紧定位机构包括顺序设置的第一推动模、第一支撑模 和第一夹紧模,所述第一推动模、所述第一支撑模和所述第一夹紧模和所述扩 口机构的扩口模位于同一直线,且所述第一夹紧模靠近所述扩口模;所述第二 夹紧定位机构包括顺序设置的第二推动模、第二支撑模和第二夹紧模,所述第 二推动模、所述第二支撑模和所述第二夹紧模和所述倒角机构的倒角模位于同 一直线,且所述第二夹紧模靠近所述倒角模。通过采用推动模、支撑模和夹紧 模分别对两个加工位的管料进行夹紧定位,可以较好地实现管料的夹紧和定位 作用,防止管料在加工过程中移动或变形较大,提高管料加工质量。
优选地,所述第一夹紧模包括第一下夹紧模和第一上夹紧模,所述第一下 夹紧模和所述第一上夹紧模的相对面分别开设有与所述管料相配的半圆形夹紧 槽;所述第二夹紧模包括第二下夹紧模和第二上夹紧模,所述第二下夹紧模和 所述第二上夹紧模的相对面分别开设有与所述管料相配的半圆形夹紧槽。采用 该种夹紧方式,可以给管料施加一个向下的夹紧力,夹紧作用较好,避免在加 工过程中,管料的加工端受力过大而移动。
优选地,所述扩口机构包括用于扩口的扩口模和用于驱动所述扩口模的扩 口活塞缸,所述扩口模连接所述扩口活塞缸的活塞杆,所述扩口模靠近所述活 塞杆的一端连接有微动挡板;所述扩口模的一侧并排间隔设置有三个微动开关, 所述微动挡板的末端能与所述微动开关的滚轮相接触。通过该种设置,可以控 制和调节管料扩口深度。
优选地,所述倒角机构包括倒角模和驱动所述倒角模的倒角活塞缸,所述 倒角模上设置有分别用于倒内角、倒外角和平端面的三个刀具。该种设置可以 同时对管料进行倒内角、倒外角和平端面操作。
优选地,所述倒角模的一侧设置有倒角档杆和驱动所述倒角档杆的档杆活 塞缸,当所述管料被固定于倒角加工位时,所述倒角档杆能对所述管料接触并 对所述管料的开口端进行部分遮挡。该种设置,可以控制管口的倒角区域,避 免非加工区域被加工刀具损坏。
本发明的有益效果为:
通过设置扩口机构和倒角机构,能同时实现管料的扩口和倒角工作,提高 管料的加工效率;通过设置上料机构和抓取机构,实现管料的自动上料、下料 及不同工位间的移动,最大程度地避免人工上料造成的资源浪费和时间浪费, 能提高管料加工的自动化和高效化,有利于管料加工的连续化、批量化进行。
附图说明
图1是本发明提供的扩口倒角机的结构示意图;
图2是本发明提供的扩口倒角机的另一视角结构示意图;
图3是本发明提供的上料机构的结构示意图;
图4是本发明提供的上料机构的上料箱的结构示意图;
图5是本发明提供的上料机构的另一视角的结构示意图;
图6是本发明提供的上料机构的调节挡板的结构示意图;
图7是图3中I处的局部放大图;
图8是本发明提供的抓取机构的结构示意图;
图9是本发明提供的抓取结构的另一视角的结构示意图;
图10是图9中J处的局部放大图;
图11是本发明提供的夹紧定位机构的结构示意图;
图12是本发明提供的夹紧定位机构的另一视角的结构示意图;
图13是图12中N处的局部放大图;
图14是本发明提供的扩口机构的结构示意图;
图15是本发明提供的倒角机构的结构示意图;
图16是本发明提供的倒角机构的倒角模的结构示意图;
图17是本发明提供的工作台的结构示意图。
图中标记如下:
1-工作台;11-定位槽;12-落料槽;13-废料通道;14-人机交互控制面板; 15-电气柜;
2-上料机构;21-上料箱;211-放料底板;2111-顶料孔;212-箱体侧板; 2121-第一侧板;2122-第二侧板;2123-第三侧板;213-落料板;214-第一出料 板;215-第一固定板;216-第一固定挡块;217-第一固定挡板;218-箱体竖板; 2181-滑动槽;22-顶料板;221-顶料活塞缸;222-顶料连杆;224-顶料导向杆;23-调节挡板;231-调节固定板;232-调节竖板;233-第二固定板;234-第二固 定挡块;235-第二固定挡板;236-第二出料板;24-推动板;241-推动活塞缸; 25-顶板;251-顶板活塞缸;26-连接板;27-第一接近开关;
3-抓取机构;31-抓手;311-第一抓手;312-第二抓手;313-第三抓手;32- 抓手活塞缸;33-抓手固定座;34-垂直活塞缸;35-连接横板;36-滑移卡爪; 37-滑轨;371-滑轨横板;372-滑轨立板;373-滑轨轨道;38-抓取连接块;381- 水平气缸;39-抓取固定座;
4-夹紧定位机构;401-第一夹紧定位机构;402-第二夹紧定位机构;403- 第二接近开关;404-第三接近开关;405-第四接近开关;406-接近感应环;;41- 第一支撑模;411-支撑模架;412-弹簧;413-连接套杆;414-托模固定座;42- 第二支撑模;43-第一推动模;431-推动固定座;44-第二推动模;441-第二推 模活塞缸;45-第一下夹紧模;451-第一下夹紧模座;46-第一上夹紧模;461- 第一上夹紧模座;462-第一夹紧活塞缸;463-第一夹紧导向杆;47-第二下夹紧 模;471-第一下夹紧模座;48-第二上夹紧模;481-第二上夹紧模座;482-第二 夹紧活塞缸;483-第二夹紧导向杆;484-连接固定板;49-活塞缸架;491-支撑柱;
5-扩口机构;51-扩口模;52-扩口活塞缸;521-扩口导向板;53-微动挡板; 54-微动开关;
6-倒角机构;61-倒角模;611-第一刀具;612-第二刀具;613-第三刀具; 614-倒角模座;615-第一螺栓;616-第二螺栓;617-刀具座;62-倒角活塞缸; 63-倒角推板;64-马达座;66-倒角挡杆;67-挡杆活塞缸;
7-管料。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此 处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需 要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结 构。
如图1和2所示,本发明提供了一种扩口倒角机,包括工作台1,工作台1 上设有用于对管料7进行上料的上料机构2、用于抓取和移动管料7的抓取机 构3、用于对管料7进行夹紧定位的夹紧定位机构4、用于对管料7进行扩口处 理的扩口机构5和用于对管料7进行倒角处理的倒角机构6。其中,扩口机构5 和倒角机构6平行设置于工作台1的同一侧,抓取机构3设置在工作台1的另 一侧;夹紧定位机构4设置在工作台1上,包括平行设置的第一夹紧定位机构 401和第二夹紧定位机构402,第一夹紧定位机构401位于抓取机构3和扩口机构5之间,第二夹紧定位机构402位于抓取机构3和倒角机构6之间;上料机 构2相邻于扩口机构5和抓取机构3设置,抓取机构3能将上料机构2中的管 料7依次送至第一夹紧定位机构401和第二夹紧定位机构402处。
具体地,如图3和4所示,上料机构2包括上料箱21及连接在上料箱21 上的顶料板22和调节挡板23等。上料箱21由箱体底板和箱体侧板212围成, 其中箱体侧板212包括相互平行的第一侧板2121、第二侧板2122及与第一侧 板2121和第二侧板2122垂直的第三侧板2123,且第一侧板2121、第三侧板 2123和第二侧板2122顺次相连并连接在箱体底板上。在第一侧板2121和第二 侧板2122之间连接有箱体竖板218,箱体竖板218平行于第三侧板2123,箱体 竖板218与第三侧板2123之间连接有倾斜的放料底板211,且放料底板211与 箱体竖板218之间的夹角为锐角,以使放置在放料底板211上的管料朝箱体竖 板218处滚落。放料底板211、箱体竖板218、第一侧板2121和第三侧板2123 围成用于放置待加工管料7的U型储料槽。第一侧板2121和第二侧板2122之 间还连接有落料板213,落料板213的一端连接箱体竖板218远离箱体底板的 一端,落料板213远离箱体竖板218的一端朝向工作台1,落料板213与箱体 竖板218之间呈锐角,方便在落料板213上的管料7滚落至出料口。
放料底板211靠近箱体竖板218的一边开设有顶料孔2111,顶料孔2111的 宽度约等于管料7的直径,顶料板22的一端可穿过顶料孔2111并相对顶料孔 2111上下移动,以将管料7从储料槽顶出至落料板213。如图5所示,为实现 顶料板22的上下运动,在箱体竖板218上沿高度方向间隔开设有两个滑动槽 2181,箱体竖板218背向落料板213的一面连接有水平的顶料连杆222,顶料 连杆222两端的连接凸台分别穿过对应的滑动槽2181与顶料板22连接。顶料 活塞缸221与顶料连杆222的中部连接,以使顶料活塞缸221的运动带动顶料板22上下运动以实现管料7顶出的功能。为使顶料连杆222的上下运动更为平 稳,在箱体竖板218上沿高度方向设置有两个顶料导向杆224,两个顶料导向 杆224分别设置在两个滑动槽2181相互靠近的一侧,且顶料连杆222穿接在顶 料导向杆224的两端之间,以增加顶料板22运动的平稳性。
如图3和图6所示,落料板213靠近第二侧板2122的一端连接有调节挡板 23,调节挡板23包括抵接于落料板213的调节固定板231和平行于第一侧板 2121的调节竖板232,且调节竖板232连接在调节固定板231朝向第一侧板2121 的一边。第一侧板2121和调节竖板232之间形成供管料7移动的出料通道,并 对出料通道的宽度进行限制,使其宽度与管料7的长度相适应,避免出料通道 过宽,导致管料7倾斜地滚落至出料口,影响后续的管料7的抓取移动。为适 应不同长度的管料7的上料,落料板213上开设有若干连接孔,调节固定板231 上开设有用于连接的长圆孔,通过调节调节固定板231与落料板213的连接位 置,可以调节出料通道的宽度,以适用于不同长度管料7的出料。
如图3所示,落料板213远离箱体竖板218的一端设置有出料组件,出料 组件包括平行间隔设置的第一出料组件和第二出料组件。第一出料组件连接在 第一侧板2121上,包括第一出料板214,第一出料板214与落料板213平齐, 且第一出料板214靠近所述工作台1的一端设置有第一固定挡板217,另一端 设置有第一固定挡块216,第一固定挡板217和第一固定挡块216均凸出出料 板的出料面。第二调节组件连接在调节挡板23的调节竖板232上,包括第二出 料板236和分别连接在第二出料板236两端的第二固定挡板235和第二固定挡 块234,第二出料板236与落料板213平齐,且第二固定挡板235和第二固定 挡块234分别对应第一固定挡板217和第一固定挡块216设置。第一固定挡块 216与落料板213之间及第二固定挡块234与落料板213之间均设置有顶板25, 顶板25连接有顶板活塞缸251,两个顶板活塞缸251分别固定在第一固定板215 和第二固定板233上,其中,第一固定板215连接在落料板213上,第二固定 板233连接在调节挡板23上。当顶板活塞缸251处于原始位置时,顶板25与 落料板213平齐,从落料板213上滚落的管料7因第一固定块和第二固定块的 作用,被卡在顶板25的上方;当驱动顶板活塞缸251时,顶板活塞缸251带动 顶板25运动,位于顶板25上的管料7被顶板25带动移动,当顶板25的高度 超过第一固定块和第二固定块的高度时,由于顶板25的顶料面向出料口倾斜, 管料7从顶板25上滚落至第一出料板214和第二出料板236处,并因第一固定 板215和第二固定板233而限制在出料口处。为使管料7顺利顶过第一固定挡 块216和第二固定挡块234,第一固定挡块216和第二固定挡块234为相同的 三棱形,且朝向出料口的一面为倾斜面。
如图7所示,第二出料板236上还连接有推动活塞缸241,推动活塞缸241 的活塞杆连接有推动板24,推动板24靠近第一侧板2121的一面与第一侧板 2121平行,以驱动推动板24对入料口处的管料7进行推齐,方便抓取机构3 对管料7的抓取。整个上料机构2的上料工作过程如下:当储料槽中有管料7 时,控制系统控制顶料活塞缸221运动,以使顶料活塞缸221带动顶料板22向 上移动,将位于顶料板22上的管料7送至落料板213;位于落料板213上的管 料7因落料板213倾斜而落入顶板25处,被第一固定挡块216和第二固定挡块 234限位;控制系统驱动顶板活塞缸251,使顶板活塞缸251带动顶板25运动, 以使位于顶板25上的管料7顶入第一出料板214和第二出料板236上,并因第 一固定板215和第二固定板233而限位于出料口处,以供后续抓取机构3抓取。 为实现管料7上料工作的自动化,在第二固定板233的一侧设置有第一接近开 关27,且第一接近开关27的感应面朝上且略低于落料面。当管料7滚落至顶 板25处时,第一接近开关27感应到信号,并将感应信号发送至控制系统,控 制系统驱动顶板活塞缸251运动,以将管料7顶出至出料口。
如图8所示,抓取机构3包括并排联动设置的第一抓手311、第二抓手312 和第三抓手313。第一抓手311、第二抓手312和第三抓手313分别由抓手活塞 缸32驱动,以实现各个抓手31对管料7进行抓取和放开动作。抓手活塞缸32 连接在抓手固定座33上,抓手固定座33与垂直活塞缸34的活塞杆连接,以实 现垂直活塞缸34带动抓手31进行垂直往复运动,具体地,垂直活塞缸34的活 塞杆连接活塞杆座,活塞杆座通过螺栓连接抓手固定座33。为提高抓手31垂 直运动的平稳性,垂直活塞缸34为三轴活塞缸;为减小垂直活塞缸34的体积,使抓取结构的结构紧凑,垂直活塞缸34优选为油缸。
垂直活塞缸34连接在连接横板35上,连接横板35通过4个滑移卡爪36 滑动连接在滑轨37上。如图9和10所示,滑轨37包括相互平行且间隔设置的 两块滑轨横板371及连接两块滑轨横板371的滑轨立板372,两块滑轨横板371 朝向连接横板35的一面分别连接有滑轨轨道373,4个滑移卡爪36均配合连接 在滑轨轨道373上,并能相对滑轨轨道373移动。滑移卡爪36和滑轨轨道373 的设置在保证水平运动的平稳性的同时,也能降低水平运动时连接横板35与滑 轨37之间的摩擦力。两个滑轨横板371与滑轨立板372形成开口朝向连接横板35的U型槽,U型槽的一端设置有水平气缸381,水平气缸381的气缸活塞杆 位于U型槽内且连接有抓取连接块38,抓取连接块38与连接横板35固定连接。 通过抓取连接块38,当驱动水平气缸381时,水平气缸381的气缸活塞杆带动 抓取连接块38水平运动,从而带动连接在连接横板35上的三个抓手31同时运 动,当第一抓手311位于上料机构2的出料口时,第二抓手312和第三抓手313 分别正对着扩口机构5的扩口加工位和倒角机构6的倒角加工位,因此,当第 一抓手311抓取出料口的管料7移动到扩口加工位时,第二抓手312抓取扩口 加工位处扩口完成的管料7至倒角加工位,第三抓手313抓取倒角加工位处倒 角完成的管料7至成料放置处,因此,第一抓手311、第二抓手312和第三抓手 313的设置,可以实现扩口倒角机构6的上料、下料和移料的同步运行,提高 了管料7上料的效率和加工效率,有利于扩口和/或倒角加工连续化、批量化和 自动化进行。
抓取机构3还包括用于固定的两个抓取固定座39,两个抓取固定座39分 别连接在滑轨立板372长度方向的两端。抓取固定座39为L型板结构,且L 型板的水平板固定连接在工作台1上,L型板的竖直板连接滑轨立板372。为提 供连接刚度,抓取固定座39上还设置有加强筋。
如图11和图12所示,所述第一夹紧定位机构401包括顺序设置的第一推 动模43、第一支撑模41和第一夹紧模,第一推动模43、第一支撑模41和第一 夹紧模与扩口机构5的扩口模51位于同一直线,且第一夹紧模靠近扩口模51。 第二夹紧定位机构402顺序设置的第二推动模44、第二支撑模42和第二夹紧 模,第二推动模44、第二支撑模42和第二夹紧模与倒角机构6的倒角模61位 于同一直线,且第二夹紧模靠近倒角模61。
具体地,第一推动模43为圆柱形结构,且通过推动固定座431设置在工作 台1上,推动固定座431包括连接在工作台上的固定底板和与固定底板相连的 导向立板,导向立板上开有穿接第一推动模43的孔,以使第一推动模43能沿 管料7的轴线对管料7进行推动定位,提高管料7推动定位的精度。为驱动第 一推动模43运动,第一推动模43远离第一支撑模41的一端连接有第一推模活 塞缸(未画出)。第二推动模44为平板结构,且一面朝向待加工管料7,另一 面连接有第二推模活塞缸441,第二推模活塞缸441通过活塞缸固定座固定在工作台1上。第一推动模43和第二推动模44分别用于对处于扩口加工位和倒 角加工位的管料7进行推动定位,使管料7处于合适的加工位置。
第一支撑模41包括支撑模架411、两个连接套杆413、两个弹簧412和托 模固定座414,其中,托模固定座414固定在工作台1上;连接套杆413一端 固定在托模固定座414上,另一端穿接支撑模架411;弹簧412套设在连接套杆413上,且一端抵接托模固定座414、另一端连接支撑模架411,使支撑模架411 可以随弹簧412垂直运动。弹簧412的设置可以使管料7在扩口加工位夹紧定 位时,存在一定的上下移动的余量,以使第一夹紧组件能更好地实现对管料7 的夹紧作用。第二支撑模42固定在工作台1上,且相对第一支撑模41设置。 为实现对管料7的支撑作用,第一支撑模41和第二支撑模42朝向管料7的一 面开设有支撑槽,支撑槽可以为V型槽,也可以为与管料7直径相配合的半圆 形槽,但优选为V型槽,以在方便管料7的支撑的同时,可以适用于不同直径 的管料7的加工。第一支撑模41和第二支撑模42分别用于对处于扩口加工位 和倒角加工位的管料7进行支撑,防止管料7的一端在进行加工时,一端受力 导致管料7变形,降低加工精度。
第一夹紧模包括第一下夹紧模45和第一上夹紧模46,第一下夹紧模45和 第一上夹紧模46的相对面分别开设有与管料7尺寸相适应的半圆形夹紧槽。第 二夹紧模包括第二下夹紧模47和第二上夹紧模48,第二下夹紧模47和第二上 夹紧模48的相对面分别开设有与管料7尺寸相适应的半圆形夹紧槽。第一下夹 紧模45和第二下夹紧模47分别通过第一下夹紧模座451和第二下夹紧模座471 固定在工作台1上;第一上夹紧模46和第二上夹紧模48分别连接第一上夹紧 模座461和第二上夹紧模座481,第一上夹紧模座461和第二上夹紧模座481 远离工作台1的一面分别对应连接第一夹紧活塞缸462和第二夹紧活塞缸482。 第一夹紧活塞缸462和第二夹紧活塞缸482固定在活塞缸架49上,活塞缸架 49通过四个支撑柱491固定在工作台1上。第一夹紧模和第二夹紧模分别用于 对处于扩口加工位和倒角加工位的管料7进行夹紧,防止加工过程中管料7移 动,造成加工误差或加工损伤。由于在进行扩口工作时,扩口机构5的扩口模51伸入管料7口,对管料7进行挤压,因此管料7受力较大,为保证扩口加工 时,管料7不被顶动,第一下夹紧模45和第一上夹紧模46沿管料7轴向的长度较长,以增大第一夹紧模施加在管料7上的力;且第一支撑模41采用弹簧形 式,以使管料7在高度方向可以存在微小的移动,以配合第一夹紧模的夹紧; 同时,第一推动模43采用圆柱结构,以使管料7在扩口加工时管料7为未加工 的一端被第一推动模43顶住。
为保证第一夹紧活塞缸462和第二夹紧活塞缸482的垂直运动,活塞缸架 49为与工作台1平面平行的平板结构,四个支撑柱491均垂直于工作台1设置。 为保证活塞缸架49的平稳性,避免活塞缸架49失稳对第一夹紧活塞缸462和 第二夹紧活塞缸482的运动造成影响,四个支撑柱491分别通过地脚法兰固定 在工作台1上,支撑柱491与活塞缸架49的连接采用双排锁紧螺母防滑锁紧。 为保证夹紧活塞缸驱动上夹紧模座的平稳性,防止夹紧活塞缸的活塞杆单独连 接上夹紧模座的刚度不足,在第一上夹紧模座461上连接有两根第一夹紧导向 杆463,第一夹紧导向杆463的一端穿过活塞缸架49上并能相对活塞缸架49 上下运动;第二夹紧模座上连接有一根第二夹紧导向杆483,第二夹紧导向杆 483穿过第二夹紧活塞缸482与活塞缸架49之间的连接固定板484,并能相对 连接固定板484上下运动。
为实现管料7的自动夹紧和定位工作,在第一支撑模41处设置有第二接近 开关403、在第二支撑模42处设置有第三接近开关404,且第二接近开关403 和第三接近开关404的感应面均朝向对应工位处的管料7。当第一夹紧定位机 构401处存在管料7时,第二接近开关403感应到信号,并发送信号至控制系 统,控制系统控制第一推模活塞缸带动第一推动模43对管料7进行推动定位, 当管料7被推动定位时,控制系统控制第一夹紧活塞缸462驱动第一上夹紧模 46对管料7进行夹紧。当第二夹紧定位机构402处存在管料7时,第三接近开 关404感应到信号,并发送信号至控制系统,控制系统控制第二推模活塞缸441 带动第二推动模44对管料7进行推动定位,当管料7被推动定位时,控制系统 控制第二夹紧活塞缸482驱动第二上夹紧模48对管料7进行夹紧。为控制夹紧 活塞缸的行程,在第一夹紧导向杆463附近设置有第四接近开关405,在相应 的第一夹紧导向杆463上套设有接近感应环406。
如图14所示,扩口机构5包括扩口模51和与扩口模51连接的扩口活塞缸 52,扩口模51为圆台形结构,且小端的端头直径与待加工管料7的直径配合, 扩口模51的大端与扩口活塞缸52的活塞杆相连,其中,扩口活塞缸52优选为 油缸。为控制管料7扩口的深度,扩口模51的一侧平行间隔设置有三个微动开 关54,从左至右分别为第一微动开关、第二微动开关和第三微动开关。在扩口 模51靠近活塞杆的一端连接有微动挡板53,在扩口活塞缸52带动扩口模51 运动时,同时带动微动挡板53运动,微动挡板53的末端能与微动开关54的滚轮相接触,以给微动开关54一个作用力,微动开关54感受到力后快速断开或 接通,从而发送信号给控制系统,使控制系统控制扩口活塞缸52的运动。在本 实施例中,在扩口活塞缸52驱动扩口模51朝加工管料7移动的阶段,当微动 挡板53与第二微动开关接触时,第二微动开关断开(或接通),控制系统接收 信号并控制扩口活塞缸52减速,此时扩口模51与管料7接触,开始对管料7 进行扩口;当微动挡板53与第三微动开关接触时,第三微动开关断开(或接通), 控制系统接收信号并控制扩口活塞缸52停止前进,此时,完成管料7的扩口工作,扩口活塞缸52准备复位。在扩口活塞缸52驱动扩口模51复位的阶段,当 微动挡板53与第二微动开关接触时,第二微动开关接通(或断开),控制系统 接收信号并控制扩口活塞缸52减速;当微动挡板53于第一微动开关接触时, 第一微动开关接通(或断开),控制信号接收信号并控制扩口活塞缸52停止复 位。三个微动开关通过微动开光座连接工作台1上,且可相对微动开关座的横 栏移动,因此,通过调节三个微动开关54座之间的距离,即可控制管料7扩口 的深度,且能对管料7进行不同深度的扩口,满足不同加工对不同管料7扩口 口径的要求。
如图15和图16所示,倒角机构6包括倒角模61和与倒角模61连接的倒 角活塞缸62和倒角马达。倒角模61包括圆柱形的倒角模61座和设置在倒角模 座614上的第一刀具611、第二刀具612和第三刀具613,其中,第一刀具611 和第二刀具612的为三棱锥形,分别用于对管料7倒内角和倒外角;第三刀具 613为六面体,且远离倒角模61座的一面平行于倒角模座614的端面,第三刀 具613用于对管料7进行平端面操作。倒角模座614的端面沿径向开设有三个 刀具安装槽,三个刀具安装槽两两之间为120°,三个刀具分别通过刀具座617 安装在三个刀具槽中,以使三个刀具两两呈120°分布。每个刀具座617沿刀 具安装槽的长度方向、且远离倒角模座614中心的一端连接有第一螺栓615, 通过调节第一螺栓615,可以调节对应刀具与倒角中心的位置,以进行不同管 径或不同位置的倒角;刀具座617垂直于第一螺栓615且远离倒角中心的一面 连接有两个第二螺栓616,当刀具座617调到特定位置时,拧动第二螺栓616 对刀具座617进行固定。
如图15所示,为实现倒角模61的倒角工作,倒角模61分别连接倒角活塞 缸62和倒角马达,倒角活塞缸62驱动倒角模61做往复运动,以使倒角模61 到达倒角加工位和倒角加工完成后的复位;倒角马达驱动倒角模61转动,以调 整倒角模61上三个刀具相对管料7的角度,从而实现对管料7的倒内角、到外 角和平端面操作。为使倒角模61平稳运动,倒角模61与倒角活塞缸62的活塞 杆之间连接有倒角推板63和与倒角推板63相连的三根倒角导向杆。倒角活塞 缸62通过倒角活塞缸62座安装在工作台1上,倒角活塞缸62远离工作台1的一面设置有安装倒角马达的马达座64。
为控制对管料7进行倒角加工的区域,在第二夹紧模的一侧设置有倒角档 杆66和与倒角档杆66连接的档杆活塞缸67,当管料7定位于第二夹紧模上时, 档杆活塞缸67能驱动倒角档杆66沿垂直于管料7轴向的方向运动,且倒角档 杆66的末端与管料7的开口端接触,以对管料7的开口端进行部分遮挡,以调 整倒角加工的区域,避免倒角模61上的刀具对不需要加工的管口部分造成损 坏。上述倒角活塞缸62和档杆活塞缸67可以为气缸、液压缸,且均优选为液 压缸。
如图17所示,为方便各个机构在工作台1上的安装,工作台1上相互平行 的两条安装定位槽11,分别用于扩口机构5和倒角机构6及与扩口机构5和倒 角机构6对应的第一夹紧定位机构401和第二夹紧定位机构402。为使管料7 倒角时产生的废料及时得到清理,工作台1相对于倒角加工的位置设置有废料 槽,废料槽连接有废料通道13。为使工作人员能较为方便地对扩口倒角机的工 作参数和工作状态进行控制,在工作台1上还设置有人机交互控制面板14,用 于对扩口倒角机的状态和参数进行检测和调控。同时,工作台1的非工作面上 还设置有扩口倒角机运行所必须的电气柜15、电机和泵等,该些设置为常用设 置,本实施例不再赘述。
本实施例提供的扩口倒角机的工作如下:当待加工管料7放置在上料机构 2的储料槽中,启动总控制开关,控制系统控制顶料活塞缸221带动顶料板22 运动,使储料槽中的管料7顶入落料板213上,并被第一固定挡块216和第二 固定挡块234限位至顶板25上方;第一接近开关27感应有管料7后,发送信 号至控制系统,控制系统驱动顶板活塞缸251带动顶板25运动,以将顶板25 上方的管料7运送至由第一固定挡板217和第二固定挡板235形成的出料口处; 控制系统驱动推动活塞缸241带动推动板24运动,以对管料7进行推齐,等待 抓取;控制系统控制抓取机构3的水平气缸381移动,带动第一抓手311至出 料口的管料7上方,控制系统控制垂直活塞缸34和抓取活塞缸动作,以对管料 7进行抓取,此时,若第一夹紧定位机构401处有管料7时,第二抓手312抓 取第一夹紧定位机构401处的管料7,若第二夹紧定位机构402处有管料7时, 第三抓手313抓取第二夹紧定位机构402处的管料7;控制系统驱动水平气缸 381、垂直活塞缸34和抓手活塞缸32,使第一抓手311抓取的管料7放置在第 一夹紧定位机构401处、第二抓手312抓取的管料7放置在第二夹紧定位机构 402处且第三抓手313抓取的管料7放置在成品区,其中,当第一夹紧定位机 构401和/或第二夹紧定位机构402没有管料7时,第二抓手312和第三抓手313 也可以对应地进行空动作;当管料7位于第一夹紧定位机构401处和/或第二夹 紧定位机构402处时,控制系统控制夹紧定位机构4自动对管料7进行夹紧和 定位,具体过程已在上述内容进行描述,此处不再赘述;当管料7进行夹紧定 位后,控制系统驱动扩口活塞缸52带动扩口模51进行管料7扩口操作和/或驱 动倒角活塞缸62对管料7进行倒角操作,其中,可以根据加工需求,或两个工 位是否有管料7,对应选择单独扩口、单独倒角或扩口后倒角操作;当扩口和 倒角操作均完成后,控制系统控制上料机构2进行上料,并进行上述步骤的重 复。
本发明提供的扩口倒角机能对管料7进行单独扩口、单独倒角和扩口后倒 角操作,结构简单紧凑,占地面积小;通过采用上料机构2和抓取机构3,能 最大程度地避免人工上料带来的人力成本和时间成本的增加,提高了上料、下 料的效率;采用三个联动设置的抓手31,使管料7的上料、下料和不同工位间 的移动同时进行,有利于管料7加工连续化和批量化进行,提高了管料7加工 效率;本发明提供的扩口倒角机自动化程度高,能较好地实现人机交互控制, 从而对加工过程进行精确控制,提高了加工精度。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员 会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进 行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽 然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以 上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例, 而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种扩口倒角机,包括工作台(1),其特征在于,所述工作台(1)上设有用于对管料(7)进行上料的上料机构(2)、用于抓取和移动所述管料(7)的抓取机构(3)、用于对所述管料(7)进行夹紧定位的夹紧定位机构(4)、用于对所述管料(7)进行扩口处理的扩口机构(5)和用于对所述管料(7)进行倒角处理的倒角机构(6)。
2.如权利要求1所述的扩口倒角机,其特征在于,所述扩口机构(5)和所述倒角机构(6)平行设置于所述工作台(1)的同一侧,所述抓取机构(3)设置在所述工作台(1)的另一侧;
所述夹紧定位机构(4)设置在所述工作台(1)上,包括平行设置的第一夹紧定位机构(401)和第二夹紧定位机构(402),所述第一夹紧定位机构(401)位于所述抓取机构(3)和所述扩口机构(5)之间,所述第二夹紧定位机构(402)位于所述抓取机构(3)和所述倒角机构(6)之间;
所述上料机构(2)相邻于所述扩口机构(5)和所述抓取机构(3)设置,所述抓取机构(3)能将所述上料机构(2)中的所述管料(7)依次送至所述第一夹紧定位机构(401)和所述第二夹紧定位机构(402)处。
3.如权利要求2所述的扩口倒角机,其特征在于,所述上料机构(2)包括储料槽,所述储料槽的槽口连接有落料板(213),所述落料板(213)远离所述槽口的一端连接有出料组件,所述出料组件远离所述落料板(213)的一端朝向所述工作台(1);
所述储料槽的下方设置有顶料板(22),所述储料槽的槽底靠近所述落料板(213)的一侧开设有顶料孔(2111),所述顶料板(22)能穿过所述顶料孔(2111)上下运动,以将所述储料槽中的所述管料(7)送至所述落料板(213)。
4.如权利要求3所述的扩口倒角机,其特征在于,所述出料组件包括平行间隔设置的第一出料组件和第二出料组件,所述第一出料组件包括第一出料板(214),所述第一出料板(214)靠近所述工作台(1)的一端设置有第一固定挡板(217),另一端设置有第一固定挡块(216),所述第二出料组件包括第二出料板(236)和分别连接在所述第二出料板(236)两端的第二固定挡板(235)和第二固定挡块(234),所述第二固定挡板(235)和所述第二固定挡块(234)分别对应所述第一固定挡板(217)和第一固定挡块(216)设置;
所述第一固定挡块(216)与所述落料板(213)之间及所述第二固定挡块(234)与所述落料板(213)之间均设置有顶板(25),所述顶板(25)连接有顶板活塞缸(251),所述顶板活塞缸(251)能驱动所述顶板(25)上升以带动所述落料板(214)上的所述管料(7)上升且高于所述第一固定挡块(216)和所述第二固定挡块(234)的上表面。
5.如权利要求2所述的扩口倒角机,其特征在于,所述抓取机构(3)包括并排联动设置的第一抓手(311)、第二抓手(312)和第三抓手(313);
当所述第一抓手(311)位于所述上料机构(2)的出料口时,所述第二抓手(312)和所述第三抓手(313)分别位于所述第一夹紧定位机构(401)和所述第二夹紧定位机构(402)处。
6.如权利要求2所述的扩口倒角机,其特征在于,所述第一夹紧定位机构(401)包括顺序设置的第一推动模(43)、第一支撑模(41)和第一夹紧模,所述第一推动模(43)、所述第一支撑模(41)、所述第一夹紧模和所述扩口机构(5)的扩口模(51)位于同一直线,且所述第一夹紧模靠近所述扩口模(51);
所述第二夹紧定位机构(402)包括顺序设置的第二推动模(44)、第二支撑模(42)和第二夹紧模,所述第二推动模(44)、所述第二支撑模(42)、所述第二夹紧模和所述倒角机构(6)的倒角模(61)位于同一直线,且所述第二夹紧模靠近所述倒角模(51)。
7.如权利要求6所述的扩口倒角机,其特征在于,所述第一夹紧模包括第一下夹紧模(45)和第一上夹紧模(46),所述第一下夹紧模(45)和所述第一上夹紧模(46)的相对面分别开设有与所述管料(7)相配的半圆形夹紧槽;
所述第二夹紧模包括第二下夹紧模(47)和第二上夹紧模(48),所述第二下夹紧模(47)和所述第二上夹紧模(48)的相对面分别开设有与所述管料(7)相配的半圆形夹紧槽。
8.如权利要求1所述的扩口倒角机,其特征在于,所述扩口机构(5)包括用于扩口的扩口模(51)和用于驱动所述扩口模(51)的扩口活塞缸(52),所述扩口模(51)连接所述扩口活塞缸(52)的活塞杆,所述扩口模(51)靠近所述活塞杆的一端连接有微动挡板(53);
所述扩口模(51)的一侧并排间隔设置有三个微动开关(54),所述微动挡板(53)的末端能与所述微动开关(54)的滚轮相接触。
9.如权利要求1所述的扩口倒角机,其特征在于,所述倒角机构包括倒角模(61)和驱动所述倒角模(61)的倒角活塞缸(62),所述倒角模(61)上设置有分别用于倒内角、倒外角和平端面的三个刀具。
10.如权利要求9所述的扩口倒角机,其特征在于,所述倒角模(61)的一侧设置有倒角档杆(66)和驱动所述倒角档杆(66)的档杆活塞缸(67),当所述管料(7)被固定于倒角加工位时,所述倒角档杆(66)能与所述管料(7)接触并对所述管料(7)的开口端进行部分遮挡。
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