CN108746835B - 一种管材支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管材支撑装置。该方案包括包括支撑床身，所述支撑床身上沿管材的输送方向设置有多组线性支撑组件以及多组凹轮支撑组件，所述支撑床身的两端分别设置有前夹盘以及后夹盘，所述线性支撑组件与所述凹轮支撑组件交替间隔设置，通过支撑床身上交替设置的线性支撑组件以及凹轮支撑组件，对管材进行支撑时，线性支撑组件可减小管材的上下晃动，凹轮支撑组件可减小管材的左右晃动，从而同时利用两种支撑组件的优势，提高加工精度，使得支撑装置的适用性提高，线性支撑组件的特殊设置可达到，水平滑块在水平方向上移动一定长度时，支撑杆上的滚筒在竖直方向调节与水平滑块一致的长度，方便调节。

Description

一种管材支撑装置

技术领域

本发明涉及切管机辅助装置领域，具体涉及一种管材支撑装置。

背景技术

目前，市场上的切管机机床身上对管材的支撑基本都是采用连杆的线性随动的支撑组件作为支撑，但是，重量较轻的管材会在水平方向左、右甩动。

而现有技术中还有另一种结构，采用气缸或电机升降到位后，采用仿形凹轮结构，通过调节凹轮的角度对管材作为支撑，但是凹轮不适用于重量较大的管材支撑，因为管重的压力会对凹轮造成较大的摩擦力，从而加剧凹轮的磨损，另外，过重的管材还可能会造成凹轮开裂，因此凹轮只比较合适小管、轻管的支撑作用，而且凹轮的仿形加工时间长，导致后期维护成本高。

目前，市场上的切管机床身支撑结构均具有一定的使用局限性，因此需要一种适应性较广的管材支撑装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种管材支撑装置，其包括多组线性支撑组件以及多组凹轮支撑组件，通过线性支撑组件减小管材上下晃动引起的加工误差，通过凹轮支撑组件减小管材左右摆动引起的加工精度，该管材支撑装置具有适用性增强，减小加工误差的优点。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种管材支撑装置，包括支撑床身，所述支撑床身上沿管材的输送方向设置有多组线性支撑组件以及多组凹轮支撑组件，所述支撑床身的两端分别设置有前夹盘以及后夹盘，所述线性支撑组件与所述凹轮支撑组件交替间隔设置，所述线性支撑组件包括支撑杆、顶升气缸、水平压块以及驱动水平压块水平移动的驱动件，所述支撑杆的一端铰接于支撑床身上，另一端设置有滚筒，所述顶升气缸的一端铰接于支撑床身，另一端与支撑杆铰接，所述水平压块上设置有楔形导向面，所述线性支撑组件还包括竖直随动组件，所述竖直随动组件包括竖直滑板、设置于竖直滑板上的第一导向件，所述竖直滑板竖直滑动设置于所述支撑床身上，所述第一导向件与所述楔形导向面抵接，所述支撑杆上设置有第二导向件，所述第二导向件相对于所述竖直滑板水平移动，所述第二导向件到所述支撑杆铰接点的距离为A，所述滚筒到所述支撑杆铰接点的距离为B，所述楔形导向面与水平面所成夹角的正切值为K，A、B、K三者的数量关系满足：K＝A/B。

通过这样设置，通过间隔设置的线性支撑组件以及凹轮支撑组件，从而重量较大的管材可放置于线性支撑组件的滚筒上进行输送，从而满足重量较大管材的支撑，凹轮支撑组件对管材进行辅助支撑，从而减少管材在水平方向的左右晃动，从而将两种支撑组件的优势进行互补，减少管材上下或左右的晃动，提高加工精度；此外，线性支撑组件的特殊设置，达到准确调节滚筒上下摆动高度的目的，方便调节。

作为优选，所述凹轮支撑组件包括基座以及托料凹轮，所述基座设置于支撑床身，所述托料凹轮转动设置于基座上，支撑床身上还设置有传动杆以及直角齿轮箱，相邻两个所述凹轮支撑组件设置有一传动杆，每一所述凹轮支撑组件上均设置有一直角齿轮箱；

所述直角齿轮箱包括位于同一直线上的动力输入端、第一动力输出端以及垂直于动力输入端设置的第二动力输出端；

多组所述凹轮支撑组件中，其中一所述直角齿轮箱的动力输入端设置有一驱动动力输入端转动的驱动动力件，所述动力输入端上设置有限制其转动的锁紧件；

相邻两个所述凹轮支撑组件中，所述传动杆的一端与其中一所述凹轮支撑组件的所述直角齿轮箱的所述第一动力输出端连接，另一端与另一所述凹轮支撑组件的所述直角齿轮箱的所述动力输入端连接；

同一所述凹轮支撑组件中，所述直角齿轮箱的所述动力输入端与所述驱动动力件或所述传动杆连接，所述直角齿轮箱的所述第二动力输出端与托料凹轮连接并带动托料凹轮转动。

通过这样设置，通过一驱动动力件可同时调节多组凹轮支撑组件上的托料凹轮的旋转角度，以满足对不同管径的管材支撑的需求，调节方便。

作为优选，所述竖直滑板上设置有水平导向块，所述第二导向轮与所述水平导向块的下表面抵接。

通过这样设置，可达到第二导向轮沿竖直滑板水平滑动的目的。

作为优选，所述支撑床身上设置有水平导轨，所述水平压块固定设置于水平滑座上，所述水平滑座沿所述水平导轨滑动。

通过这样设置，通过水平滑座沿水平滑轨滑动，增加水平压块滑动的稳定性，并减小水平压块水平移动过程中产生的噪声。

作为优选，所述凹轮支撑组件包括固定设置于所述基座的蜗轮减速机，所述蜗轮减速机包括减速机输入轴以及减速机输出轴，所述减速机输出轴与所述托料凹轮固定连接并带动所述托料凹轮转动，所述直角齿轮箱的所述第二动力输出端与所述减速机输入轴与连接并驱动所述减速机输入轴转动。

通过这样设置，通过蜗轮减速机，对通过第二动力输出轴传递至减速机输入轴的运动进行减速增距，更易于调节的托料凹轮的旋转角度。

作为优选，所述基座竖直滑动连接于所述支撑床身上，所述凹轮支撑组件还包括设置支撑床身用于驱动所述基座竖直上、下移动的抬升件，所述驱动动力件与所述直角齿轮箱均固定于所述支撑床身上，所述直角齿轮箱的所述第二动力输出端连接有传动软轴，所述传动软轴的另一端与所述减速机输入轴连接。

通过这样设置，通过抬升件可驱动基座上下移动，从而对调节托料凹轮的高度位置，通过传动软轴，可将直角齿轮箱的动力传递至蜗轮减速机，从而调节托料凹轮的旋转角度，另外，可达到多个凹轮支撑组件独立调节托料凹轮的高度位置，方便调节。

作为优选，所述支撑床身上设置竖直导轨，所述基座上固定设置有沿竖直导轨滑动的竖直导向柱。

通过这样设置，通过竖直导向柱沿竖直导轨滑动，增加基座滑动的稳定性。

作为优选，所述基座上设置有防护钣金护罩。

通过这样设置，防护钣金护罩对蜗轮减速机进行保护，减少灰尘进入对蜗轮减速机的污染，并减少外物对涡轮减速机的损伤。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

1、通过支撑床身上交替设置的线性支撑组件以及凹轮支撑组件，对管材进行支撑时，线性支撑组件可减小管材的上下晃动，凹轮支撑组件可减小管材的左右晃动，从而同时利用两种支撑组件的优势，提高加工精度，使得支撑装置的适用性提高。

2、线性支撑组件的特殊设置可达到，水平滑块在水平方向上移动一定长度时，支撑杆上的滚筒在竖直方向调节与水平滑块一致的长度，方便调节。

3、通过一驱动动力件可对多组凹轮支撑组件的托料凹轮进行角度调整，适应不同直径的管材支撑。

4、通过传动软轴进行运动传递，各组凹轮支撑组件可通过抬升件对托料凹轮的支撑高度进行调整。

附图说明

图1是本发明实施例的立体图；

图2是本发明实施例的主视图；

图3是本发明实施例中线性支撑组件的立体图；

图4是本发明实施例中线性支撑组件的主视图；

图5是本发明实施例中线性支撑组件的右侧视图；

图6是显示本发明实施例中多个凹轮支撑组件的连接关系的立体图；

图7是显示本发明实施例中多个凹轮支撑组件的连接关系的示意图；

图8是本发明实施例中单个凹轮支撑组件的结构示意图；

图9是本发明实施例中单个凹轮支撑组件的俯视图。

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

1、支撑床身；101、竖直导轨；2、线性支撑组件；21、支撑杆；22、顶升气缸；23、滚筒；24、水平压块；241、楔形导向面；25、驱动件；3、凹轮支撑组件；31、基座；311、竖直导向柱；32、托料凹轮；33、蜗轮减速机；331、减速机输入轴；332、减速机输出轴；333、减速机联轴器；34、抬升件；4、前夹盘；5、后夹盘；6、管材；7、座轴承；71、转轴；8、竖直滑板；81、竖直导向凸起；82、限位块；9、第一导向件；10、第二导向件；11、水平导向板；12、水平导轨；13、水平滑座；14、竖直导向座；15、驱动动力件；16、直角齿轮箱；161、动力输入端；162、第一动力输出端；163、第二动力输出端；17、传动杆；171、连杆联轴器；18、传动软轴；19、防护钣金护罩。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

参考图1与图2，本实施例公开了一种管材支撑装置，包括支撑床身1，支撑床身1上沿管材6的输送方向设置有多组线性支撑组件2以及凹轮支撑组件3，多组线性支撑组件2与凹轮支撑组件3交替间隔设置，支撑床身1沿管材输送方向的两端分别设置有前夹盘4、后夹盘5，前夹盘4与后夹盘5用于夹持放置于线性支撑组件2与凹轮支撑组件3上的管材6。

参考图3，线性支撑组件2包括支撑杆21、顶升气缸22，支撑杆21的一端与支撑床身1铰接，另一端设置有用于支撑管材6的滚筒23，顶升气缸22一端铰接于支撑床身1上，另一端与支撑杆21铰接。

参考图3，支撑床身1上固定设置有一对座轴承7，座轴承7的内孔内均穿设有与支撑杆21固定连接的转轴71，通过设置座轴承7，减少支撑杆21相对于支撑床身1转动时产生的磨损。

参考图3，线性支撑组件2还包括设置于支撑床身1并相对于支撑床身1水平滑移的水平压块24。

参考图1与图3，支撑床身1上设置有用于驱动水平压块24滑移的驱动件25，驱动件25采用水平液压伸缩杆，水平液压伸缩杆沿管材的输送方向设置，水平液压伸缩杆的伸缩端与水平压块24固定连接，在其他实施例中还采用电机丝杆的传动方式驱动水平压块24水平滑移。

参考图3，水平压块24上设置有楔形导向面241，本实施例中，楔形导向面241从左上向右下的方向倾斜设置。

参考图3以及图4，线性支撑组件2还包括设置于支撑床身1的竖直随动组件(图中未标注)，竖直随动组件包括相对于支撑床身1竖直滑移的竖直滑板8以及设置于竖直滑板8上的第一导向件9，第一导向件9沿楔形导向面241滑移，本实施例中，第一导向面设置为第一导向轮，第一导向轮与竖直滑板8转动连接，第一导向轮的轮面与楔形导向面241抵接，楔形导向面241与水平面夹角的正切值为K，假定水平压块24在水平面上的移动距离为b时，第一导向轮沿楔形导向面241滚动，第一导向轮在竖直方向上移动的距离为a，a＝Kb。

参考图4，支撑杆21上设置有第二导向件10，第二导向件10相对于竖直滑板8水平运动，本实施例中，第二导向件10设置为第二导向轮，第二导向轮与支撑杆21转动连接。

参考图5，竖直滑板8上设置有水平导向板11，第二导向轮的轮面与水平导向板11的下表面抵接并沿水平导向板11滚动。

参考图4，第二导向件10的中心、转轴71的中心以及滚筒23的中心位于同一条直线上，第二导向件10到支撑杆21与支撑床身1铰接点的距离为A，滚筒23到支撑杆21与支撑床身1铰接点的距离为B，K＝A/B＝a/b，本实施例中，K＝1/3，即第二导向件10位于支撑杆21靠近铰接的一端的1/3等分位置处，水平压块24每水平移动3个单位长度，第二导向轮沿楔形导向面竖直移动1个单位长度。

参考图3，支撑床身1上固定设置有水平导轨12，水平压块24固定设置于一水平滑座13上，水平滑座13沿水平导轨12水平滑动。

参考图3、图4和图5，支撑床身1上固定设置有竖直导向座14，竖直滑板8呈等腰梯形状，水平导向板11设置于竖直滑板8尺寸较大的一端，竖直滑板8的小端竖直朝下，通过将竖直滑板8设置成等腰梯形状，可减少加工板材的使用；竖直滑板8上设置有竖直导向凸起81，竖直导向凸起81沿竖直导向座14滑动，竖直滑板8的下端固定设置有限位块82，通过限位块82，避免竖直滑板8从竖直导向座14的上端与竖直导向座14脱离的情况发生。

顶升气缸22对支撑杆21施加支撑力，使得第二导向轮与水平导向板11保持抵接、第一导向轮与楔形导向面241保持抵接。

参考图6以及图7，凹轮支撑组件3包括基座31、转动设置于基座31上的托料凹轮32以及设置于基座31的蜗轮减速机33。

参考图8以及图9，蜗轮减速机33包括减速机输入轴331以及减速机输出轴332，凹轮支撑组件3还包括固定设置于减速机输出轴332上的减速机联轴器333，减速机联轴器333远离减速机输出轴332的一端与托料凹轮32固定连接，减速机联轴器333与托料凹轮32的转动轴线共线设置。

参考图9，基座31上固定设置有竖直导向柱311，支撑床身1上固定设置有竖直导轨101，竖直导向柱311沿竖直导轨101滑动，凹轮支撑组件3还包括竖直固定设置于支撑床身1驱动基座31竖直上、下移动的抬升件34，本实施例中，抬升件34为举升气缸，举升气缸的顶部与基座31固定连接，在其他实施例中，抬升件34还可以为液压缸、电动推杆等代替。

参考图6以及图7，支撑床身1上还设置有一驱动动力件15、直角齿轮箱16以及传动杆17，每一凹轮支撑组件3均设置一直角齿轮箱16，相邻的两个凹轮支撑组件3间设置一传动杆17。

直角齿轮箱16包括动力输入端161、第一动力输出端162以及第二动力输出端163，动力输入端161与第一动力输出端162位于同一直线上，第二动力输出端163所在直线与动力输入端161所在直线垂直，直角齿轮箱16内均采用现有技术中的螺旋伞齿轮。

多组凹轮支撑组件3中，驱动动力件15与其中一凹轮支撑组件3的直角齿轮箱16连接，驱动动力件15与该直角齿轮箱16的动力输入端161连接，本实施例中，驱动动力件15为伺服电机，在其他实施例中，驱动动力件15可为与动力输入端161固定的调节手柄，通过手动进行调节，达到节能的目的；与驱动动力件15连接的动力输入端161上还设置有锁紧件(图中未示出)，调节完托料凹轮32的旋转角度后，锁紧件用于锁紧动力输入端161，限制动力输入端161转动，从而固定限制托料凹轮32的旋转角度，本实施例中，托料凹轮32与蜗轮减速机33连接，因蜗轮减速机33具有自锁功能，从而锁紧件省略使用。

相邻的两个凹轮支撑组件3中，传动杆17的一端与其中一凹轮支撑组件3的直角齿轮箱16的第一动力输出端162固定连接，另一端与另一凹轮支撑组件3的直角齿轮箱16的动力输出端固定连接。

传动杆17的两端均固定设置有连杆联轴器171，传动杆17一端上的连杆联轴器171与其中一凹轮支撑组件3的直角齿轮箱16的第一动力输出端162固定连接，另一端上的连杆联轴器171与另一凹轮支撑组件3的直角齿轮箱16的动力输入端161固定连接。

本实施例中，驱动动力件15与直角齿轮箱16均固定于支撑床身1上，同一凹轮支撑组件3中，直角齿轮箱16的动力输入端161与驱动动力件15或传动杆17固定连接并受驱动动力件15或传动杆17驱动转动，直角齿轮箱16的第二动力输出端163连接有传动软轴18，传动软轴18的一端与第二动力输出端163固定连接，另一端与减速机输入轴331固定连接。

本实施例中，传动软轴18为弹簧软轴，传动软轴18采用的制造材料为不锈钢。

参考图6以及图7，基座31上设置有防护钣金护罩19，防护钣金护罩19上开设有供传动软轴18穿过的通孔(图中未示出)，蜗轮减速机33安装于防护钣金护罩19内。

本发明实施例的使用过程：

将管材6放置于托料凹轮32内并调整滚筒23的高度以承托管材6至水平：

需要调整托料凹轮32的转动角度以支撑直径不同的管材6时，通过一驱动动力件15作为支撑床身1上的所有凹轮支撑组件3的驱动动力，设置于支撑床身1上的至少两组凹轮支撑组件3的动力通过的传动杆17进行传递，从而减少驱动动力件15的数量使用。

在同一组凹轮支撑组件3中，驱动动力件15或传动杆17将动力通过直角齿轮箱16的动力输入端161进行转换成两路输出，其中通过第一动力输出端162将动力传递至另一凹轮支撑组件3，通过第二动力输出端163通过传动软轴18将动力传输至同一凹轮支撑组件3的托料凹轮32，从而驱动托料凹轮32转动，对托料凹轮32的进行调整。

通过蜗轮减速机33，对传动软轴18输出的动力进行减速增矩，增强调节性能。

通过设置传动软轴18，不同凹轮支撑组件3可独立通过举升气缸调节托料凹轮32在竖直方向上的高度，从而不同组的托料凹轮32的高度可自由调节以适应管材6输送。

调整滚筒23的高度时，以向下调整滚筒23为例，驱动件25驱动水平压块24向靠近支撑杆21与支撑床身1铰接位置的方向水平移动1个单位长度时，水平压块24下压第一导向轮，第一导向轮沿楔形导向面241向下滚动，第一导向轮竖直向下移动1/3个单位长度，竖直滑板8跟随第一导向轮向下移动1/3单位长度，从而竖直滑板8下压支撑杆21，使得支撑杆21绕铰接点向下摆动，从而压缩顶升气缸22，第二导向轮沿竖直滑板8上的水平导向板11滚动，第二导向轮在竖直方向上的位移为y，y等于竖直滑板8向下滑动距离，为1/3个单位长度，根据相似三角形的原理，滚筒23跟随支撑杆21摆动时，滚筒23在竖直方向上的位移为Y，y/Y＝K＝1/3，从而Y＝3y，从而最终结果是：Y等于1个单位长度，向上调整滚筒23的过程与上述类似，在此不再赘述。

从而，驱动件25每驱动水平压块24移动1个单位长度，可调整滚筒23在竖直方向上移动1个单位长度，方便调整。

在调整管材6至水平后，利用前夹盘4与后夹盘5分别夹持管材6的前、后两端。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (7)

1.一种管材支撑装置，包括支撑床身，其特征在于，所述支撑床身上沿管材的输送方向设置有多组线性支撑组件以及多组凹轮支撑组件，所述支撑床身的两端分别设置有前夹盘以及后夹盘，所述线性支撑组件与所述凹轮支撑组件交替间隔设置，所述线性支撑组件包括支撑杆、顶升气缸、水平压块以及驱动水平压块水平移动的驱动件，所述支撑杆的一端铰接于支撑床身上，另一端设置有滚筒，所述顶升气缸的一端铰接于支撑床身，另一端与支撑杆铰接，所述水平压块上设置有楔形导向面，所述线性支撑组件还包括竖直随动组件，所述竖直随动组件包括竖直滑板、设置于竖直滑板上的第一导向件，所述竖直滑板竖直滑动设置于所述支撑床身上，所述第一导向件与所述楔形导向面抵接，所述支撑杆上设置有第二导向件，所述第二导向件相对于所述竖直滑板水平移动，所述第二导向件到所述支撑杆铰接点的距离为A，所述滚筒到所述支撑杆铰接点的距离为B，所述楔形导向面与水平面所成夹角的正切值为K，A、B、K三者的数量关系满足：K=A/B；

第二导向件设置为第二导向轮，第二导向轮与支撑杆转动连接；

竖直滑板上设置有水平导向板，第二导向轮的轮面与水平导向板的下表面抵接并沿水平导向板滚动；

支撑床身上固定设置有竖直导向座，竖直滑板呈等腰梯形状，水平导向板设置于竖直滑板的大端，竖直滑板的小端竖直朝下；

竖直滑板上设置有竖直导向凸起，竖直导向凸起沿竖直导向座滑动，竖直滑板的下端固定设置有限位块。

2.一种根据权利要求1所述的管材支撑装置，其特征在于，所述凹轮支撑组件包括基座以及托料凹轮，所述基座设置于支撑床身，所述托料凹轮转动设置于基座上，支撑床身上还设置有传动杆以及直角齿轮箱，相邻两个所述凹轮支撑组件设置有一传动杆，每一所述凹轮支撑组件上均设置有一直角齿轮箱；

所述直角齿轮箱包括位于同一直线上的动力输入端、第一动力输出端以及垂直于动力输入端设置的第二动力输出端；

多组所述凹轮支撑组件中，其中一所述直角齿轮箱的动力输入端设置有一驱动动力输入端转动的驱动动力件，所述动力输入端上设置有限制其转动的锁紧件；

相邻两个所述凹轮支撑组件中，所述传动杆的一端与其中一所述凹轮支撑组件的所述直角齿轮箱的所述第一动力输出端连接，另一端与另一所述凹轮支撑组件的所述直角齿轮箱的所述动力输入端连接；

同一所述凹轮支撑组件中，所述直角齿轮箱的所述动力输入端与所述驱动动力件或所述传动杆连接，所述直角齿轮箱的所述第二动力输出端与托料凹轮连接并带动托料凹轮转动。

3.一种根据权利要求1所述的管材支撑装置，其特征在于，所述支撑床身上设置有水平导轨，所述水平压块固定设置于水平滑座上，所述水平滑座沿所述水平导轨滑动。

4.一种根据权利要求2所述的管材支撑装置，其特征在于，所述凹轮支撑组件包括固定设置于所述基座的蜗轮减速机，所述蜗轮减速机包括减速机输入轴以及减速机输出轴，所述减速机输出轴与所述托料凹轮固定连接并带动所述托料凹轮转动，所述直角齿轮箱的所述第二动力输出端与所述减速机输入轴连接并驱动所述减速机输入轴转动。

5.一种根据权利要求4所述的管材支撑装置，其特征在于，所述基座竖直滑动连接于所述支撑床身上，所述凹轮支撑组件还包括设置于支撑床身用于驱动所述基座竖直上、下移动的抬升件，所述驱动动力件与所述直角齿轮箱均固定于所述支撑床身上，所述直角齿轮箱的所述第二动力输出端连接有传动软轴，所述传动软轴的另一端与所述减速机输入轴连接。

6.一种根据权利要求2或4所述的管材支撑装置，其特征在于，所述支撑床身上设置竖直导轨，所述基座上固定设置有沿竖直导轨滑动的竖直导向柱。

7.一种根据权利要求2或4所述的管材支撑装置，其特征在于，所述基座上设置有防护钣金护罩。