CN108326074A - 加油铁管成型装置及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加油铁管成型装置及其成型工艺，包括端部挤压装置、直管焊缝检测装置、折弯装置、扩口装置、扩口焊缝检测装置以及倒角装置；端部挤压装置对加油铁管的出油口挤压出波纹，便于与软管装配；直管焊缝检测装置对经过端部挤压装置加工后的直管进行焊缝检测，使其焊缝为与顶面，避免折弯时焊缝处于应力集中的一侧，造成残次品；经折弯装置折弯后形成的弯管，在机械手的作用下搬运至扩口装置对进油口进行扩口加工，接着对扩口部进行焊缝检测后进行倒角加工。本发明设计合理，加工过程中自动装夹，且进行焊缝检测，不仅解放手工操作，降低人工劳动强度，而且降低废品率，提高加工效率。

Description

加油铁管成型装置及其成型工艺

技术领域：

本发明涉及一种加油铁管成型装置及其成型工艺。

背景技术：

加油铁管是构成汽车油箱加油管的主要部件之一，一般需要经过端部挤压、多次折弯以及扩口、倒角等多个加工过程形成。然而，现有的加油铁管成型设备结构复杂，需要人工进行装夹与工位切换，同时在加工过程中还需要人工对铁管焊缝进行检测，不仅费时费力、人工劳动强度大，而且生产效率低下。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种加油铁管成型装置及其成型工艺，该成型装置结构设计合理，不仅解放手工操作，而且生产效率高；该成型工艺设计合理，加工质量好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种加油铁管成型装置，包括端部挤压装置、直管焊缝检测装置、折弯装置、扩口装置、扩口焊缝检测装置以及倒角装置；

所述端部挤压装置包括定位机构A、分别位于定位机构A两侧的上料机构和挤压机构，所述上料机构上开设有卸料缺口；

所述直管焊缝检测装置位于端部挤压装置与折弯装置之间，直管焊缝检测装置包括上料夹爪、定位机构B以及送料机构，所述上料夹爪位于定位机构B的上方，用于从卸料缺口抓取直管至定位机构B，所述定位机构B的两端上侧分别设置有可升降的焊缝检测器A，所述送料机构与定位机构B之间设有送料夹爪；

所述折弯装置包括供送料机构输送出来的直管穿入的折弯穿芯杆、位于折弯穿芯杆一侧的悬臂座，所述悬臂座的前侧上设有可旋转摆动的转动板，所述转动板的转动端上侧设有第一成型夹板，转动板的自由端上设有与第一成型夹板相配合的第二成型夹板，所述折弯穿芯杆纵向设置于转动板后侧并由夹紧平移机构实现前后移动，所述第二成型夹板的后侧设有可横向运动的成型压板；

所述扩口装置位于折弯装置的旁侧，所述扩口焊缝检测装置位于扩口装置与倒角装置之间，扩口焊缝检测装置包括用于固定住加油铁管的定位夹具A，所述定位夹具A的后方设置有可沿纵向平移的支撑架，所述支撑架的上端纵设有由检测电机驱动绕加油铁管扩口部旋转的检测架，所述检测架上安装有焊缝检测器B。

进一步的，所述定位机构A包括定位座，所述定位座上设置有用于定位住直管的定位夹具B；所述上料机构包括上料座，所述上料座的上端沿纵向依次设置有横截面呈V形状的一级上料槽、二级上料槽以及输送料槽，所述一级上料槽的槽底穿设有用于将一级上料槽内的直管向上顶起并落至二级上料槽的一级顶料组件，所述二级上料槽的槽底穿设有用于将二级上料槽内的直管向上顶起并落至输送料槽的二级顶料组件，所述输送料槽远离定位机构A端设置有由推料气缸A驱动沿着输送料槽平移的推板A，所述推板A将输送料槽内的直管推送至定位夹具B；所述挤压机构包括可沿横向及纵向移动的挤压座，所述挤压座靠近定位夹具B端沿纵向并排设置的第一挤压头和第二挤压头，所述第一挤压头的直径小于第二挤压头的直径。

进一步的，所述定位夹具B包括固定在定位座下端的定位下模、活动设于定位下模正上方的定位上模，所述定位下模的上端开设有横截面呈半圆形状的下凹腔，所述定位上模的下端开设有横截面呈半圆形状的上凹腔，合模时，所述上凹腔与下凹腔形成以利于定位夹紧直管的凹腔；所述定位上模上靠近挤压机构端安装有一旋转气缸，所述旋转气缸的气缸杆固定有一上料挡板，上料时，所述上料挡板在旋转气缸的驱动下向下旋转至所述下凹腔的端口处。

进一步的，所述定位机构B包括沿横向并排设置的固定定位架和活动定位架，所述固定定位架与活动定位架上分别设置有一对用于承托住加油铁管的托辊组，其中一对托辊组与动力机构相连，所述托辊组的前侧设置有用于承接住上料夹爪抓取的直管的托料板，所述托料板的底部固定有升降机构，所述托辊组的中部上侧设置有传感器；所述送料机构包括可沿纵向往复平移的送料座，所述送料座上设有用以定位住经送料夹爪夹取的直管的定位夹具C，所述定位夹具C靠近端部挤压装置端设置有由推料气缸B驱动沿纵向平移的推板B，所述推板B将定位夹具C内的直管推送至穿入折弯穿芯杆。

进一步的，所述托辊组包括两个相互平行的托辊，两个托辊之间形成与直管相配合的卡位槽；所述动力机构包括主动辊、动力电机以及皮带传动机构，所述主动辊和动力电机均安装在固定定位架上，主动辊位于固定定位架上的托辊组下侧，并与其中一个托辊的外表面相接触；所述动力电机的电机轴经由皮带传动机构与主动辊的辊轴传动连接，以驱使主动辊带动与其接触的托辊旋转；

所述托料板呈L形，托料板的竖直边中部开设有V形状的托料槽，所述升降机构包括升降气缸A，所述升降气缸A的气缸杆末端与托料板的水平边底部固联，升降气缸A经由一安装板固联在固定定位架或活动定位架上，所述安装板的上端开设有斜向下延伸至卡位槽下方的导料槽，所述导料槽呈V形状。

进一步的，所述固定定位架上固定有一水平设置的定位气缸A，所述定位气缸A的气缸杆末端固联有一连接板，所述连接板上设置有用于与加油铁管的出油口相配合的定位堵头；所述活动定位架上水平设置有由定位气缸B驱动沿横向移动的连接杆，所述连接杆靠近托辊组端固定有用于定位直管进油口的定位挡板；

所述固定定位架与活动定位架的上端还分别安装有一升降气缸B，所述升降气缸B的气缸杆向下伸出并固联有一升降板A，所述升降板A一端安装有焊缝检测器A，另一端安装有横向设置的定位滚轮。

进一步的，所述折弯穿芯杆包括固定杆、设有通孔的第一抽芯珠、设有通孔的第二抽芯珠、固定转轴、定位转轴、三个定位铰接块、两个第一铰接块和三个第二铰接块，所述第一抽芯珠的通孔内设有第一转轴，所述第二抽芯珠的通孔内设有第二转轴，所述固定杆的一端连接夹紧平移机构，所述固定转轴设于固定杆的另一端端部内，三个第二铰接块的一端分别与固定转轴铰接，三个第二铰接块的另一端和两个第一铰接块的一端由上至下依次交替与第二转轴铰接，三个定位铰接块的一端和两个第一铰接块的另一端由上至下依次交替与第一转轴铰接，三个定位铰接块的另一端分别与定位转轴铰接，第一抽芯珠远离固定杆的一端端面上设有与定位转轴端部卡接的凹槽，第二抽芯珠的两端端面上分别设有用于折弯的斜面；

所述夹紧平移机构包括固定圆筒和平移驱动机，所述固定圆筒的一端端口处设有用于夹紧固定杆上直管的管材夹紧装置，所述固定杆依次穿过管材夹紧装置、固定圆筒后与平移驱动机的驱动端连接，所述平移驱动机的驱动端处设有用于检测直管是否到位的接触传感器。

进一步的，所述折弯装置与扩口装置之间设置有用于将折弯穿芯杆上折弯后的加油铁管抽出并移动至扩口装置进行扩口的机械手；所述扩口装置与倒角装置之间设置有夹料机构，所述夹料机构包括升降台、用于驱动升降台在扩口装置、扩口焊缝检测装置以及倒角装置之间横向平移的第一驱动机构，所述升降台的前端下侧设置用于夹取加油铁管有夹爪。

进一步的，所述检测电机沿纵向安装在支撑架的上端，检测电机的电机轴固联有一环形连接块；所述检测架呈U形状，检测架的后端与环形连接块固联，检测架的一侧边位于环形连接块的内侧并与环形连接块的轴心线重合，另一侧边位于环形连接块的外侧；所述焊缝检测器B包括光源发射部和光源接收部，光源发射部安装在检测架位于环形连接块外侧的侧边上，光源接收部安装在检测架位于环形连接块内侧的侧边上。

本发明采用的另一种技术方案是：一种加油铁管成型装置的成型工艺，包含如下步骤：

（1）将预制好的直管放置于端部挤压装置中，通过端部挤压装置将直管的出油端挤压出波纹状；

（2）上料夹爪将端部挤压加工后的直管夹取至直管焊缝检测装置中，通过焊缝检测装置检测直管表面的焊缝，使直管表面的焊缝处于正上方；

（3）焊缝检测装置中的送料机构将检测完焊缝的直管推送至折弯装置，在折弯装置中进行多次折弯以形成弯管；

（4）机械手将折弯后的弯管抓取至扩口装置，通过扩口装置对弯管的进油口进行扩口；

（5）通过夹料机构将扩口后的弯管夹取至扩口焊缝检测装置，在焊缝检测装置中对弯管的扩口进行焊缝检测；

（6）通过夹料机构将检测过扩口焊缝的弯管夹取至倒角装置，在倒角装置中对弯管的扩口边缘切倒角，得到加油铁管。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明设计合理，加工过程中自动装夹，且进行焊缝检测，不仅解放手工操作，降低人工劳动强度，而且降低废品率，提高加工效率。

附图说明：

图1是本发明实施例的俯视构造示意图；

图2是端部挤压装置的主视构造示意图；

图3是端部挤压装置的俯视构造示意图；

图4是图2中的A-A剖面构造示意图；

图5是图2中的B-B剖面构造示意图；

图6是经端部挤压装置加工后的直管的构造示意图；

图7是直管焊缝检测装置的主视构造示意图；

图8是图7中的C-C剖面构造示意图；

图9是直管焊缝检测装置中定位机构B的俯视构造示意图；

图10是直管焊缝检测装置中动力机构的构造示意图；

图11是折弯装置的正视构造示意图；

图12是折弯装置的俯视构造示意图；

图13是折弯装置的左视构造示意图；

图14是折弯装置的工作状态示意图；

图15是折弯穿芯杆的仰视构造示意图；

图16是折弯穿芯杆的纵向剖视构造示意图；

图17是折弯穿芯杆的横向剖视构造示意图；

图18是折弯装置夹紧平移机构的结构示意图；

图19是扩口装置、扩口焊缝检测装置及倒角装置的主视构造示意图；

图20是扩口装置、扩口焊缝检测装置及倒角装置的主视构造示意图；

图21是扩口焊缝检测装置的使用状态构造示意图；

图22是扩口焊缝检测装置的俯视构造示意图；

图23是扩口焊缝检测装置的右视构造示意图；

图24是加油铁管成品的构造示意图。

图中：

100-端部挤压装置；101-定位机构A；102-上料机构；103-挤压机构；104-定位座；105-上料座；106-一级上料槽；107-二级上料槽；108-输送料槽；1081-卸料缺口；109-一级顶料组件；110-二级顶料组件；111-推板A；112-挤压座；113-定位上模；114-定位下模；115-驱动气缸A；116-导杆；117-旋转气缸；118-上料挡板；119-一级顶料杆；120-第一连接板；121-一级顶料气缸；122-二级顶料杆；123-第二连接板；124-二级顶料气缸；125-横杆；126-上料导板；127-上料通道；128-推料气缸A；129-第一挤压头；130-第二挤压头；131-纵向滑轨A；132-滑座A；133-纵移气缸；134-横向滑轨A；135-横移油缸；

200-直管焊缝检测装置；201-第一机架；202-上料夹爪；203-定位机构B；204-送料机构；205-焊缝检测器A；206-上料架；207-升降气缸C；208-回转液压缸；209-气动夹爪A；210-固定定位架；211-活动定位架；212-托辊组；213-卡位槽；214-动力机构；215-动力电机；216-皮带传动机构；217-主动辊；218-传感器；219-托料板；220-送料夹爪；221-夹料架；222-升降气缸D；223-气动夹爪B；224-送料座；225-定位滚轮；226-升降板A；227-定位夹具C；228-直线导轨C；229-气动夹爪C；230-上定位块；231-下定位块；232-推料气缸B；233-推板B；234-纵向丝杆；235-旋转手轮；236-纵向滑轨B；237-安装板；238-导料槽；239-升降气缸B；240-升降气缸A；241-定位堵头；242-定位挡板；243-定位气缸A；244-定位气缸B；245-直线导轨A；

300-折弯装置；301-悬臂座；302-折弯穿芯杆；303-固定杆；304-第一抽芯珠；305-第一通孔；306-第一斜面；307-第二抽芯珠；308-第二通孔；309-第二斜面；310-固定转轴；311-定位转轴；312-定位铰接块；313-第一铰接块；314-第二铰接块；315-第一转轴；316-第二转轴；317-转动板；318-步进电机；319-第一成型夹板；320-第二成型夹板；321-第一推动油压缸；322-夹紧平移机构；323-固定圆筒；324-平移驱动机；325-管材夹紧装置；326-接触传感器；327-成型压板；328-第二推动油压缸；329-弧形凹槽；330-弧形凹面；

400-扩口装置；401-扩口夹具；402-冲头座；403-冲头；

500-扩口焊缝检测装置；501-定位夹具A；502-支撑架；503-检测架；504-焊缝检测器B；505-检测电机；506-环形连接块；507-光源发射部；508-光源接收部；509-纵向滑轨B；510-驱动气缸B；511-限位开关；512-限位挡块；513-第二夹爪气缸；514-第二夹紧块；

600-倒角装置；601-倒角夹具；602-倒角支撑座；603-刀头；

700-机械手；

800-第二机架；801-升降支撑座；802-竖向滑轨；803-升降气缸E；900-夹料机构；901-升降台；902-夹爪；903-升降板B；904-纵梁；905-竖梁；906-第一夹爪气缸；907-第一夹紧块；908-第一电机；909-第一丝杠；910-第一横向滑轨。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-24所示，本发明一种加油铁管成型装置，包括端部挤压装置100、直管焊缝检测装置200、折弯装置300、扩口装置400、扩口焊缝检测装置500以及倒角装置600；

所述端部挤压装置100包括定位机构A101、分别位于定位机构A101两侧的上料机构102和挤压机构103，所述上料机构102上开设有卸料缺口1081；上料机构102对待加工的直管进行输送，定位机构A101对直管进行定位，便于挤压机构103对直管的出油端进行挤压加工。

所述直管焊缝检测装置200位于端部挤压装置100与折弯装置300之间，直管焊缝检测装置200包括上料夹爪202、定位机构B203以及送料机构204，所述上料夹爪202位于定位机构B203的上方，用于从卸料缺口1081抓取直管至定位机构B203，所述定位机构B203的两端上侧分别设置有可升降的焊缝检测器A205，所述送料机构204与定位机构B203之间设有送料夹爪220；上料夹爪202将挤压加工后的直管夹取至定位机构B203，焊缝检测器A205对直管表面的焊缝进行检测，使焊缝位于正上方，而送料夹爪220将检测完焊缝的直管夹取至送料机构2024，通过送料机构204将直管输送至折弯装置300进行折弯，通过检测使得焊缝位于正上方，保证后续连续折弯加工时，应力集中一侧与焊缝错开，降低废品率。

所述折弯装置300包括供送料机构204输送出来的直管穿入的折弯穿芯杆302、位于折弯穿芯杆302一侧的悬臂座301，悬臂座301的前侧上设有由步进电机318驱动进行旋转摆动的转动板317，转动板317的转动端上侧设有第一成型夹板319，转动板317的自由端上设有由第一推动油压缸321驱动并与第一成型夹板319相配合的第二成型夹板320，第一成型夹板319与第二成型夹板320相对应的侧面上分别纵向设置有用于夹住直管的弧形凹槽329，折弯穿芯杆302纵向设置于转动板317后侧并由夹紧平移机构322实现前后移动，第二成型夹板320的后侧设有由第二推动油压缸328驱动横向运动用于实现转动板317转动时配合压在直管上的成型压板327，成型压板327上纵向设置有用于与直管相配合的弧形凹面330，折弯穿芯杆302用于穿入直管内辅助直管折弯并防止直管在折弯时变形。

所述扩口装置400位于折弯装置300的旁侧，所述扩口焊缝检测装置500位于扩口装置400与倒角装置600之间，扩口焊缝检测装置500包括用于固定住加油铁管的定位夹具A501，所述定位夹具A501的后方设置有可沿纵向平移的支撑架502，所述支撑架502的上端纵设有由检测电机505驱动绕加油铁管扩口部旋转的检测架503，所述检测架503上安装有焊缝检测器B504。

本实施例中，所述定位机构A101包括定位座104，所述定位座104上设置有用于定位住直管的定位夹具B；所述上料机构102包括上料座105，所述上料座105的上端沿纵向依次设置有横截面呈V形状的一级上料槽106、二级上料槽107以及输送料槽108，所述一级上料槽106的槽底穿设有用于将一级上料槽106内的直管向上顶起并落至二级上料槽107的一级顶料组件109，所述二级上料槽107的槽底穿设有用于将二级上料槽107内的直管向上顶起并落至输送料槽108的二级顶料组件110，所述输送料槽108远离定位机构A端设置有由推料气缸A128驱动沿着输送料槽108平移的推板A111，所述推板A11将输送料槽108内的直管推送至定位夹具B；所述挤压机构103包括可沿横向及纵向移动的挤压座112，所述挤压座112靠近定位夹具B端沿纵向并排设置的第一挤压头129和第二挤压头130，所述第一挤压头129的直径小于第二挤压头130的直径，形成两道挤压工序，保证良好的挤压效果。

本实施例中，所述定位夹具B包括固定在定位座104下端的定位下模114、活动设于定位下模114正上方的定位上模113，所述定位下模114的上端开设有横截面呈半圆形状的下凹腔，所述定位上模113的下端开设有横截面呈半圆形状的上凹腔，合模时，所述上凹腔与下凹腔形成以利于定位夹紧直管的凹腔；所述定位座104的顶部安装有一竖向设置的驱动气缸A115，所述驱动气缸A115的气缸杆末端穿过定位座104并与定位上模113固联，以驱动定位上模113升降，所述定位上模113与定位下模114之间还设置有导杆116。

所述定位上模113上靠近挤压机构103端安装有一旋转气缸117，所述旋转气缸117的气缸杆固定有一上料挡板118，上料时，所述上料挡板118在旋转气缸117的驱动下向下旋转至所述下凹腔的端口处，便于对经由推板A111推送过来的直管进行限位。

所述一级上料槽106的槽底沿横向间隔均布有若干第一通孔；所述一级顶料组件109包括与若干第一通孔相对应的若干一级顶料杆119，所述一级顶料杆119的上端穿过第一通孔，若干一级顶料杆119的下端经一第一连接板120连接，所述第一连接板120经由位于其下侧的一级顶料气缸121驱动升降，通过一级顶料杆119的上升，可将一级上料槽106内的加油铁管向上顶起；所述二级上料槽107的槽底沿横向间隔均布有若干第二通孔；所述二级顶料组件110包括与若干第二通孔相对应的若干二级顶料杆122，所述二级顶料杆122的上端穿过第二通孔，若干二级顶料杆122的下端经一第二连接板123连接，所述第二连接板123经由位于其下侧的二级顶料气缸124驱动升降，通过二级顶料杆124的上升，可将二级上料槽107内的加油铁管向上顶起。

所述二级上料槽107的上侧设有一横杆125，所述横杆125上沿其轴向固定有若干上料导板126，所述上料导板126的下端向下弯折，上料导板126与二级上料槽107的上端边沿之间形成以利于直管滑落至输送料槽108的上料通道127，可对上料起到导向作用。

所述挤压座112经一驱动机构A驱动沿横向及纵向平移，所述驱动机构A包括纵向滑轨A131，所述纵向滑轨A131上安装有一滑座A132，纵向滑轨A131的一侧设置有用于驱动滑座A132沿着纵向滑轨A131移动的纵移气缸133，所述滑座A132上设置有横向滑轨A134，所述挤压座112安装在横向滑轨A134上，滑座A132上还设置有用于驱动挤压座沿着横向滑轨A134移动的横移油缸135。

本实施例中，直管焊缝检测装置200包括一第一机架201，所述上料夹爪202、定位机构B203以及送料机构204均设置在第一机架201上，所述定位机构B203包括沿横向并排设置的固定定位架210和活动定位架211，所述固定定位架210与活动定位架211上分别设置有一对用于承托住加油铁管的托辊组212，其中一对托辊组212与动力机构214相连，所述托辊组212的前侧设置有用于承接住上料夹爪202抓取的直管的托料板219，所述托料板219的底部固定有升降机构，所述托辊组212的中部上侧设置有传感器218；所述送料机构204包括可沿纵向往复平移的送料座224，所述送料座224上设有用以定位住经送料夹爪220夹取的直管的定位夹具C227，所述定位夹具C227靠近端部挤压装置100端设置有由推料气缸B232驱动沿纵向平移的推板B233，所述推板B233将定位夹具C227内的直管推送至穿入折弯穿芯杆302。

所述第一机架201的右侧下端安装有一纵向丝杆234，所述纵向丝杆234的一端部连接旋转手轮235，纵向丝杆234的左侧设有一纵向滑轨B236；所述活动定位架211下端前部与纵向丝杆234螺接，活动定位架211的下端后部与纵向滑轨B236上的滑块相固联。

本实施例中，所述托辊组212包括两个相互平行的托辊，两个托辊之间形成与直管相配合的卡位槽；所述动力机构214包括主动辊217、动力电机215以及皮带传动机构216，所述主动辊217和动力电机215均安装在固定定位架210上，主动辊217位于固定定位架210上的托辊组212下侧，并与其中一个托辊的外表面相接触；所述动力电机215的电机轴经由皮带传动机构216与主动辊217的辊轴传动连接，以驱使主动辊217带动与其接触的托辊旋转，以驱使主动辊带动与其接触的托辊旋转。

所述托料板219呈L形，托料板219的竖直边中部开设有V形状的托料槽，所述升降机构包括升降气缸A240，所述升降气缸A240的气缸杆末端与托料板219的水平边底部固联，升降气缸A240经由一安装板237固联在固定定位架210或活动定位架211上，所述安装板237的上端开设有斜向下延伸至卡位槽213下方的导料槽238，所述导料槽238呈V形状。

所述焊缝检测器A205经控制器与动力电机215电性连接，当焊缝检测器A205检测到直管的焊缝时，焊缝检测器A向控制器发送信号，通过控制器驱动动力电机停止工作，所述焊缝检测器A可为超声波传感器。

本实施例中，所述固定定位架210上固定有一水平设置的定位气缸A243，所述定位气缸A243的气缸杆末端固联有一连接板，所述连接板上设置有用于与直管的出油口相配合的定位堵头241；所述活动定位架211上水平设置有由定位气缸B244驱动沿横向移动的连接杆，所述连接杆靠近托辊组212端固定有用于定位直管进油口的定位挡板242；通过设置定位堵头241与定位挡板242，可对加直管进行准确定位，提高焊缝检测的检测精度。

所述固定定位架210与活动定位架211的上端还分别安装有一升降气缸B239，所述升降气缸B239的气缸杆向下伸出并固联有一升降板A226，所述升降板A226一端安装有焊缝检测器A205，另一端安装有横向设置的定位滚轮225。

所述上料夹爪202包括上料架206、升降气缸C207、回转液压缸208、气动夹爪A209以及直线导轨A245，所述直线导轨A245纵设在第一机架右侧上端，所述上料架206的上端与直线导轨A245上的滑块固联；所述升降气缸C207安装在上料架206下端，升降气缸C207的气缸杆向下伸出并与回转液压缸208固联，所述气动夹爪A209安装在回转液压缸208的输出端。

所述送料夹爪220包括送料架221、升降气缸D222、气动夹爪B223以及直线导轨B，所述直线导轨横置在第一机架的顶部，所述送料架的上端与直线导轨B上的滑块固联；所述升降气缸D222安装在送料架221的下端，升降气缸D222的气缸杆末端向下伸出并与气动夹爪B223固联。

所述送料座221的下方纵设有一直线导轨C228，所述直线导轨C228上的滑块与送料座221的底部固联；所述定位夹具C227包括两个并排的且水平放置的气动夹爪C229，所述气动夹爪C229的上、下夹爪分别固联有上定位块230和下定位块231，所述上定位块230的下端开设有横截面呈半圆形状的上凹腔，下定位块231的上端开设有横截面呈半圆形状的下凹腔，合模时，所述上凹腔与下凹腔形成以利于定位直管的凹腔。

所述托料槽与卡位槽213的下方分别设置有固定在安装板上的传感器，所述传感器用于检测是否有直管。

本实施例中，所述折弯穿芯杆302包括固定杆303、设有第一通孔305的第一抽芯珠304、设有第二通孔308的第二抽芯珠307、固定转轴310、定位转轴311、三个定位铰接块312、两个第一铰接块313和三个第二铰接块314，第一抽芯珠304的第一通孔305内竖直设有第一转轴315，第二抽芯珠307的第二通孔308内竖直设有第二转轴346，固定杆303的一端与夹紧平移机构322固定连接，固定转轴310设于固定杆303的另一端端部内，三个第二铰接块314的一端由上至下依次分别与固定转轴310铰接，三个第二铰接块314的另一端和两个第一铰接块313的一端由上至下依次交替与第二转轴316铰接，三个定位铰接块312的一端和两个第一铰接块313的另一端由上至下依次交替与第一转轴315铰接，三个定位铰接块312的另一端由上至下依次分别与定位转轴311铰接，第一转轴315、第二转轴316、固定转轴310和定位转轴311之间两两相平行，第二抽芯珠307的两端端面上分别设有用于加油铁管折弯时两个抽芯珠之间、第二抽芯珠307与固定杆303之间相贴合形成弯曲状的第二斜面309。第一转轴315上的定位铰接块312和第一铰接块313、第二转轴316上的第一铰接块313和第二铰接块314均采用三个、两个的交替铰接方式，可以更好地保证弯曲结构的稳定性。同时，第一抽芯珠远离固定杆的一端端面上设有与定位转轴端部卡接的凹槽，保证端部处定位铰接块安装的稳定。

第一抽芯珠304靠近固定杆303的一端端面还可设有用于折弯的第一斜面306，在折弯时，第一抽芯珠304的第一斜面306与第二抽芯珠307的第二斜面309相贴合，根据折弯需求设计第一抽芯珠307的第一斜面306与第二抽芯珠307的第二斜面309的倾斜角度，本实施例中，第一抽芯珠304和第二抽芯珠307由空心球体切两个相对端面后形成，两个斜面的倾斜角度均为15~30度，本实施例中采用25度，第一抽芯珠和第二抽芯珠的外径略小于固定杆端部的内径。

三个定位铰接块312的两端、两个第一铰接块313的两端、三个第二铰接块314的两端均可设计呈圆弧状，有利于折弯时减少铰接块端部对通孔及固定杆21的划刮以及使用时的碰触。

步进电机318设置于悬臂座301前侧端部内，步进电机318的输出端自下而上穿出悬臂座301与转动板317的转动端相连接，从而驱动转动板旋转

所述夹紧平移机构322包括固定圆筒323和平移驱动机324，固定圆筒323的一端端口处设有用于夹紧固定杆303上直管的管材夹紧装置325，固定杆303依次穿过管材夹紧装置325、固定圆筒323后与平移驱动机34的驱动端连接，平移驱动机324的驱动端处设有用于检测直管是否到位的接触传感器326，待接触传感器326感应直管插入到位后，控制管材夹紧装置325夹紧直管，以保证后续折弯的顺利进行。接触传感器采用压电式传感器。

实际安装时，管材夹紧装置325可直接由市场上购买得到，包括多个圆周均布设置的扇形夹块以及驱动扇形夹块沿径向运动的夹紧驱动机，将整个系统的控制器（可采用PLC控制器），控制器的输入端连接接触传感器，控制器的输出端分别连接第一推动油压缸321、第二推动油压缸328、步进电机318、平移驱动机324和管材夹紧装置325的夹紧驱动机。

在折弯时，直管的一端穿过第一抽芯珠304和第二抽芯珠307后套在固定杆303上，并沿着固定杆303伸入固定圆筒323内，并最终抵着平移驱动机324的驱动端上，直管待折弯区域与两个抽芯珠的区域对齐；接触传感器326感应到圆形直管插入到位后转发信号到控制器，控制器控制管材夹紧装置325夹紧直管；并控制平移驱动机324向前平移推动直管伸到第一成型夹板319和第二成型夹板320之间，并控制第一推动油压缸320向左移动使第一成型夹板319和第二成型夹板320夹紧直管待折弯区域，以及控制第二推动油压缸328向左移动使成型压板327压住直管上与待折弯区域的相邻后部区域；控制器控制步进电机318转动转动板317使直管按图15中箭头S方向弯曲，完成一次折弯后复位，通过几次折弯后即可完成加油铁管的折弯制作，制作成型的加油铁管在弯曲处不会发生变形。

由于两个抽芯珠的存在，既可以防止铁管折弯区域的凹陷变形，又可以更好地限定铁管折弯的角度。抽芯珠与铰接块分体设计，两个抽芯珠和固定杆之间的折弯是由第一转轴、第二转轴和固定转轴上铰接块的相对转动实现，若任意铰接块损坏，则可以将相应转轴拆卸后直接替换新的铰接块，原抽芯珠可继续使用，大大减少维修成本。

本实施例中，所述折弯装置300与扩口装置400之间设置有用于将折弯穿芯杆上折弯后的加油铁管抽出并移动至扩口装置进行扩口的机械手700（机械手为现有技术）；所述扩口装置400与倒角装置600之间设置有夹料机构900，所述夹料机构900包括升降台901、用于驱动升降台901在扩口装置400、扩口焊缝检测装置500以及倒角装置300之间横向平移的第一驱动机构，所述升降台901的前端下侧设置用于夹取加油铁管有夹爪902。

本实施例中，所述扩口装置400、扩口焊缝检测装置500以及倒角装置600均设置在第二机架800上。所述扩口装置400包括扩口夹具401、若干个沿横向并排分布的并位于扩口夹具401后方的冲头座402、用于驱动若干个冲头座402沿纵横向水平移动的第二驱动机构，每一冲头座402的前端分别固定有一冲头403，所述冲头403的工作部呈锥状，若干个冲头403的工作部长度和锥度从右往左依次递增。

所述倒角装置600包括倒角夹具601、所述倒角夹具601的后方设置有由第三驱动机构驱动沿纵向平移的倒角支撑座602，所述倒角支撑座602上设置有由电机驱动机构驱动旋转的刀头603。

所述第二机架800的上端设置有一升降支撑座801，所述升降支撑座801的前侧面竖设有两个对称分布的竖向滑轨802，升降支撑座801的上端中部竖设有一升降气缸E803；所述升降台901包括固定在竖向滑轨802上的滑块的升降板B903，所述升降板B903的上端中部与升降气缸E803的气缸杆末端固联，升降板B903的前侧面左、右两端对称固定有一纵梁904，所述纵梁904的前端底面固定有一竖梁905，所述竖梁905的下端安装有夹爪902。

所述夹爪902包括第一夹爪气缸906，所述第一夹爪气缸906的上、下夹臂分别固联有一第一夹紧块907，所述第一夹紧块907的内侧面设有横截面呈半圆形状的第一夹紧凹部，便于更好的夹紧弯管。

所述第一驱动机构包括第一电机908、第一丝杆909以及第一横向滑轨910，所述第一横向滑轨910安装在第二机架800的上端前侧面，第一横向滑轨910上的滑块与升降支撑座801固联，所述第一电机908安装在第二机架800的顶部一端，第一电机908的电机轴与第一丝杆909相连接，第一丝杆909与升降支撑座801相螺接，以驱动升降支撑座801沿着第一横向滑轨910平移，实现弯管在扩口工序、焊缝检测工序以及倒角工序之间的输送。

本实施例中，所述检测电机505沿纵向安装在支撑架502的上端，检测电机505的电机轴固联有一环形连接块506；所述检测架503呈U形状，检测架503的后端与环形连接块506固联，检测架503的一侧边位于环形连接块506的内侧并与环形连接块506的轴心线重合，另一侧边位于环形连接块506的外侧；所述焊缝检测器B504包括光源发射部507和光源接收部508，光源发射部507安装在检测架503位于环形连接块506外侧的侧边上，光源接收部508安装在检测架506位于环形连接块506内侧的侧边上。所述焊缝检测器B504可为光电传感器，也可为其他工作原理类似的传感器。

所述支撑架502的下方有一纵向滑轨B509，所述支撑架502安装在纵向滑轨B509的滑块上，纵向滑轨B509的后方设置有用于驱动支撑架502沿着纵向滑轨B509平移的驱动气缸B510。所述纵向滑轨B509的前端一侧设置有限位开关511，所述支撑架502的下端设置有用于与限位开关511的检测部相顶抵的限位挡块512，当限位挡块512顶抵住限位开关511的检测部时，所述驱动气缸B510停止动作。

所述定位夹具A501包括若干个沿纵向并排分布的且竖向设置的第二夹爪气缸513，所述第二夹爪气缸513的左、右夹臂分别固联有一第二夹紧块514，所述第二夹紧块514的内侧面设有横截面呈半圆形状的第二紧凹部。

扩口焊缝检测装置在使用时，驱动气缸B510驱动支撑架502沿着纵向滑轨B509向前移动，检测架503上位于环形连接块506内侧的侧边插入到弯管扩口部内，并与弯管扩口部轴心线重合，紧接着检测电机505驱动检测架旋转，当光电传感器光源发射部507发射出的光线被光源接收部508所接收时，则证明弯管扩口部表面的焊缝出现破裂等缺陷；当光电传感器的光源接收部无法接收到光线时，则证明弯管扩口部表面的焊缝是完整的，没有出现缺陷。

具体实施过程：

步骤S1：出油口端部挤压，采用如下步骤实现：

步骤S11：人工将待加工的直管放置在一级顶料槽106内，一级顶料组件109将一级顶料槽106内的直管依次向上顶落至二级顶料槽107内，接着二级顶料组110件将二级顶料槽107内的直管依次向上顶落至输送料槽108内；

步骤S12：首先，旋转气缸117动作，驱动上料挡板118向下旋转至定位下模114的下凹腔端口处，接着推料气缸A128动作，通过推板A111推动输送料槽108内的直管滑动至顶抵住上料挡板118，最后定位上模113向下运动夹紧直管；

步骤S13：旋转气缸117动作，驱动上料挡板118向上旋转，接着第一挤压头129和第二挤压头130依次对直管的出油口挤压加工；

步骤S14：挤压加工结束后，上料夹爪202从卸料缺口1081夹取直管，并且旋转90°后放置在定位机构B203的托料板219上，接着重复上述步骤S11～S13，对下一根直管的出油口端部挤压加工；

步骤S2：对放置在托料板219上的直管表面进行焊缝检测，采用如下步骤实现：

步骤S21：升降机构驱动托料板219下降，托料板219上的待检测直管沿着导料槽238下落至托辊组212上的卡位槽213内，接着定位气缸A243与定位气缸B244动作，定位气缸A243驱动定位堵头241移动至伸入直管的出油口内，定位气缸B244驱动定位挡块242运动至与直管进油口相贴合，实现直管的准确定位；

步骤S22：焊缝检测器A205下降至靠近直管，动力机构214通过托辊组212带动直管转动，焊缝检测器A205检测到焊缝位于正上方位置时，反馈信号至控制器，动力机构214停止工作；

步骤S23：定位气缸A243与定位气缸B244分别驱动定位堵头241与定位挡块241复位，接着送料夹爪220将焊缝检测结束后的直管夹取至送料机构204上，通过送料机构204将直管输送至穿入折弯穿芯杆302；

步骤S24：重复上述步骤S21～S23，对下一根直管的表面进行焊缝检测；

步骤S3：折弯装置对穿入折弯穿芯杆302的直管进行折弯，形成弯管；

步骤S4：机械手700将折弯好的弯管输送至扩口装置进行扩口；

步骤S5：夹料机构900上的两个夹爪分别夹取住扩口装置400与扩口焊缝检测装置500上的弯管，通过第一驱动机构驱动两个夹爪移动，使得扩口装置400上的弯管移动至扩口焊缝检测装置500上，而扩口焊缝检测装置500上的弯管移动至倒角装置600上进行倒角加工；

步骤S6：重复上述步骤S1～S5。

本发明采用的另一种技术方案是：一种加油铁管成型装置的成型工艺，包含如下步骤：

（1）将预制好的直管放置于端部挤压装置中，通过端部挤压装置将直管的出油端挤压出波纹状；

（2）上料夹爪将端部挤压加工后的直管夹取至直管焊缝检测装置中，通过焊缝检测装置检测直管表面的焊缝，使直管表面的焊缝处于正上方；

（3）焊缝检测装置中的送料机构将检测完焊缝的直管推送至折弯装置，在折弯装置中进行多次折弯以形成弯管；

（4）机械手将折弯后的弯管抓取至扩口装置，通过扩口装置对弯管的进油口进行扩口；

（5）通过夹料机构将扩口后的弯管夹取至扩口焊缝检测装置，在焊缝检测装置中对弯管的扩口进行焊缝检测；

（6）通过夹料机构将检测过扩口焊缝的弯管夹取至倒角装置，在倒角装置中对弯管的扩口边缘切倒角，得到加油铁管。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种加油铁管成型装置，其特征在于：包括端部挤压装置、直管焊缝检测装置、折弯装置、扩口装置、扩口焊缝检测装置以及倒角装置；

所述端部挤压装置包括定位机构A、分别位于定位机构A两侧的上料机构和挤压机构，所述上料机构上开设有卸料缺口；

所述直管焊缝检测装置位于端部挤压装置与折弯装置之间，直管焊缝检测装置包括上料夹爪、定位机构B以及送料机构，所述上料夹爪位于定位机构B的上方，用于从卸料缺口抓取直管至定位机构B，所述定位机构B的两端上侧分别设置有可升降的焊缝检测器A，所述送料机构与定位机构B之间设有送料夹爪；

所述折弯装置包括供送料机构输送出来的直管穿入的折弯穿芯杆、位于折弯穿芯杆一侧的悬臂座，所述悬臂座的前侧上设有可旋转摆动的转动板，所述转动板的转动端上侧设有第一成型夹板，转动板的自由端上设有与第一成型夹板相配合的第二成型夹板，所述折弯穿芯杆纵向设置于转动板后侧并由夹紧平移机构实现前后移动，所述第二成型夹板的后侧设有可横向运动的成型压板；

所述扩口装置位于折弯装置的旁侧，所述扩口焊缝检测装置位于扩口装置与倒角装置之间，扩口焊缝检测装置包括用于固定住加油铁管的定位夹具A，所述定位夹具A的后方设置有可沿纵向平移的支撑架，所述支撑架的上端纵设有由检测电机驱动绕加油铁管扩口部旋转的检测架，所述检测架上安装有焊缝检测器B。

2.根据权利要求1所述的加油铁管成型装置，其特征在于：所述定位机构A包括定位座，所述定位座上设置有用于定位住直管的定位夹具B；所述上料机构包括上料座，所述上料座的上端沿纵向依次设置有横截面呈V形状的一级上料槽、二级上料槽以及输送料槽，所述一级上料槽的槽底穿设有用于将一级上料槽内的直管向上顶起并落至二级上料槽的一级顶料组件，所述二级上料槽的槽底穿设有用于将二级上料槽内的直管向上顶起并落至输送料槽的二级顶料组件，所述输送料槽远离定位机构A端设置有由推料气缸A驱动沿着输送料槽平移的推板A，所述推板A将输送料槽内的直管推送至定位夹具B；所述挤压机构包括可沿横向及纵向移动的挤压座，所述挤压座靠近定位夹具B端沿纵向并排设置的第一挤压头和第二挤压头，所述第一挤压头的直径小于第二挤压头的直径。

3.根据权利要求2所述的加油铁管成型装置，其特征在于：所述定位夹具B包括固定在定位座下端的定位下模、活动设于定位下模正上方的定位上模，所述定位下模的上端开设有横截面呈半圆形状的下凹腔，所述定位上模的下端开设有横截面呈半圆形状的上凹腔，合模时，所述上凹腔与下凹腔形成以利于定位夹紧直管的凹腔；所述定位上模上靠近挤压机构端安装有一旋转气缸，所述旋转气缸的气缸杆固定有一上料挡板，上料时，所述上料挡板在旋转气缸的驱动下向下旋转至所述下凹腔的端口处。

4.根据权利要求1所述的加油铁管成型装置，其特征在于：所述定位机构B包括沿横向并排设置的固定定位架和活动定位架，所述固定定位架与活动定位架上分别设置有一对用于承托住直管的托辊组，其中一对托辊组与动力机构相连，所述托辊组的前侧设置有用于承接住上料夹爪抓取的加油铁管的托料板，所述托料板的底部固定有升降机构，所述托辊组的中部上侧设置有传感器；所述送料机构包括可沿纵向往复平移的送料座，所述送料座上设有用以定位住经送料夹爪夹取的直管的定位夹具C，所述定位夹具C靠近端部挤压装置端设置有由推料气缸B驱动沿纵向平移的推板B，所述推板B将定位夹具C内的直管推送至穿入折弯穿芯杆。

5.根据权利要求4所述的加油铁管成型装置，其特征在于：所述托辊组包括两个相互平行的托辊，两个托辊之间形成与直管相配合的卡位槽；所述动力机构包括主动辊、动力电机以及皮带传动机构，所述主动辊和动力电机均安装在固定定位架上，主动辊位于固定定位架上的托辊组下侧，并与其中一个托辊的外表面相接触；所述动力电机的电机轴经由皮带传动机构与主动辊的辊轴传动连接，以驱使主动辊带动与其接触的托辊旋转；

所述托料板呈L形，托料板的竖直边中部开设有V形状的托料槽，所述升降机构包括升降气缸A，所述升降气缸A的气缸杆末端与托料板的水平边底部固联，升降气缸A经由一安装板固联在固定定位架或活动定位架上，所述安装板的上端开设有斜向下延伸至卡位槽下方的导料槽，所述导料槽呈V形状。

6.根据权利要求4所述的加油铁管成型装置，其特征在于：所述固定定位架上固定有一水平设置的定位气缸A，所述定位气缸A的气缸杆末端固联有一连接板，所述连接板上设置有用于与加油铁管的出油口相配合的定位堵头；所述活动定位架上水平设置有由定位气缸B驱动沿横向移动的连接杆，所述连接杆靠近托辊组端固定有用于定位直管进油口的定位挡板；

所述固定定位架与活动定位架的上端还分别安装有一升降气缸B，所述升降气缸B的气缸杆向下伸出并固联有一升降板A，所述升降板A一端安装有焊缝检测器A，另一端安装有横向设置的定位滚轮。

7.根据权利要求1所述的加油铁管成型装置，其特征在于：所述折弯穿芯杆包括固定杆、设有通孔的第一抽芯珠、设有通孔的第二抽芯珠、固定转轴、定位转轴、三个定位铰接块、两个第一铰接块和三个第二铰接块，所述第一抽芯珠的通孔内设有第一转轴，所述第二抽芯珠的通孔内设有第二转轴，所述固定杆的一端连接夹紧平移机构，所述固定转轴设于固定杆的另一端端部内，三个第二铰接块的一端分别与固定转轴铰接，三个第二铰接块的另一端和两个第一铰接块的一端由上至下依次交替与第二转轴铰接，三个定位铰接块的一端和两个第一铰接块的另一端由上至下依次交替与第一转轴铰接，三个定位铰接块的另一端分别与定位转轴铰接，第一抽芯珠远离固定杆的一端端面上设有与定位转轴端部卡接的凹槽，第二抽芯珠的两端端面上分别设有用于折弯的斜面；

所述夹紧平移机构包括固定圆筒和平移驱动机，所述固定圆筒的一端端口处设有用于夹紧固定杆上直管的管材夹紧装置，所述固定杆依次穿过管材夹紧装置、固定圆筒后与平移驱动机的驱动端连接，所述平移驱动机的驱动端处设有用于检测直管是否到位的接触传感器。

8.根据权利要求1所述的加油铁管成型装置，其特征在于：所述折弯装置与扩口装置之间设置有用于将折弯穿芯杆上折弯后的加油铁管抽出并移动至扩口装置进行扩口的机械手；所述扩口装置与倒角装置之间设置有夹料机构，所述夹料机构包括升降台、用于驱动升降台在扩口装置、扩口焊缝检测装置以及倒角装置之间横向平移的第一驱动机构，所述升降台的前端下侧设置用于夹取加油铁管有夹爪。

9.根据权利要求1所述的加油铁管成型装置，其特征在于：所述检测电机沿纵向安装在支撑架的上端，检测电机的电机轴固联有一环形连接块；所述检测架呈U形状，检测架的后端与环形连接块固联，检测架的一侧边位于环形连接块的内侧并与环形连接块的轴心线重合，另一侧边位于环形连接块的外侧；所述焊缝检测器B包括光源发射部和光源接收部，光源发射部安装在检测架位于环形连接块外侧的侧边上，光源接收部安装在检测架位于环形连接块内侧的侧边上。

10.一种加油铁管成型装置的成型工艺，其特征在于：包括采用如权利要求1～9所述的任意一种加油铁管成型装置，包含如下步骤：

（1）将预制好的直管放置于端部挤压装置中，通过端部挤压装置将直管的出油端挤压出波纹状；

（2）上料夹爪将端部挤压加工后的直管夹取至直管焊缝检测装置中，通过焊缝检测装置检测直管表面的焊缝，使直管表面的焊缝处于正上方；

（3）焊缝检测装置中的送料机构将检测完焊缝的直管推送至折弯装置，在折弯装置中进行多次折弯以形成弯管；

（4）机械手将折弯后的弯管抓取至扩口装置，通过扩口装置对弯管的进油口进行扩口；

（5）通过夹料机构将扩口后的弯管夹取至扩口焊缝检测装置，在焊缝检测装置中对弯管的扩口进行焊缝检测；

（6）通过夹料机构将检测过扩口焊缝的弯管夹取至倒角装置，在倒角装置中对弯管的扩口边缘切倒角，得到加油铁管。