CN109227141B - 半自动管端加工机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半自动管端加工机，包括旋转单元、多个加工单元、进给单元以及夹持单元；所述进给单元能够带动所述花键轴相对于所述从动轮沿轴向移动；所述进给单元包括一进给气缸，所述进给气缸通过一螺母安装在一丝杠上，所述丝杠与一手轮相连。采用上述技术方案，本发明的半自动管端加工机，能够对导管末端进行修整，可以选择进行滚波、扩口、倒角或简单地去毛刺及平边，一台机器能够完成所有功能，从一个功能转变到另一个功能，只需更换模具即可。
Description
技术领域
本发明涉及一种半自动管端加工机，属于管加工设备技术领域。
背景技术
传统的导管旋压扩口机只能单工位作业，并且只有扩口功能，扩口头采用3～5滚针同心结构，扩口后，喇叭口内常有旋转划伤，管壁因旋压减薄，管口减薄率高达40％，喇叭口根部因减薄容易折断，喇叭口头部因减薄尺寸增大，不易准确控制喇叭口大小，加工拉伸强度较高、壁厚较大金属导管时，滚针易断，而且滚针更换与调整极不方便，浪费时间。
传统的导管倒角机只能单工位作业，并且只有倒角功能，倒角的导管外径尺寸在8mm以上，不能实现更小尺寸管的倒角，倒角刀盘和倒角夹模为螺丝固定，更换不方便。
传统的导管滚波机只能单工位作业，并且只有滚波功能，滚波的导管外径尺寸在20mm以上，不能实现小尺寸管的滚波。
传统的数控多工位管端成型机，采用液压进给，伺服换模，芯棒直冲的原理，经过多个成型模多次冲/钝压，实现扩喇叭口功能。冲/钝压扩口的导管因轴向受力较大，需要将导管的夹持模具设计较长，一般100mm以上，才能保证夹持不松动。由此带来两个缺点：一是夹持伤痕明显，不适合薄壁管加工；二是夹持直线段较长，不适合微小直线段成型导管的端头扩口。
部分厂家开发的数控管端钝旋一体机，除了具有传统的数控多工位管端成型机同样结构和功能以外，另外增加了旋转工作位，可以进行倒角、平边、车削等圆周加工功能，从而实现了倒角、扩口、钝波功能，但又带来两个缺点：一是倒角夹持模具设计较长，不适合微小直线段成型导管的倒角；二是钝波采用冲/钝压方式，钝波外形尺寸难以控制，不适合要求较高的领域。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种半自动管端加工机，设计用于对导管末端进行修整，可以选择进行滚波、扩口、倒角或简单地去毛刺及平边，一台机器能够完成所有功能，从一个功能转变到另一个功能，只需更换模具即可。
为了实现上述目的，本发明的一种半自动管端加工机，包括旋转单元、多个加工单元、进给单元以及夹持单元；所述夹持单元用于夹持固定待加工的导管，所述旋转单元用于驱动加工单元旋转，所述进给单元用于驱动加工单元向夹持单元所夹持固定的导管端部移动；所述旋转单元包括旋转电机以及芯轴；所述芯轴连接于所述旋转电机的动力输出端，每个所述加工单元包括插入杆以及安装于所述插入杆一端的加工头，所述插入杆可分离地安装于所述芯轴内，并且所述插入杆与所述芯轴偏心设置；所述插入杆与所述加工头偏心设置，并且所述插入杆与加工头的偏心量等于所述插入杆与所述芯轴的偏心量；所述芯轴与一花键轴固定连接，所述花键轴穿过一从动轮上的花键轴孔，所述旋转电机的动力输出端设置有一主动轮，所述主动轮与从动轮通过传动带连接，从而能够通过所述从动轮带动所述花键轴转动；所述花键轴的远离所述芯轴的一侧设置有所述进给单元，所述进给单元能够带动所述花键轴相对于所述从动轮沿轴向移动；所述进给单元包括一进给气缸，所述进给气缸通过一螺母安装在一丝杠上，所述丝杠与一手轮相连。
所述手轮连接于一第一锥齿轮，所述丝杠上设置有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合。
所述旋转单元还包括偏心量调节装置；偏心量调节装置包括衬套以及刻度盘，所述芯轴的端部设置有芯轴偏心孔，所述衬套安装在所述芯轴偏心孔内，所述衬套的端部设置有衬套偏心孔，所述插入杆安装于所述衬套偏心孔内；所述刻度盘设置于所述芯轴的端部并且能够通过锁紧装置与所述芯轴固定，当松开所述锁紧装置后所述刻度盘能够相对芯轴旋转；所述衬套与所述刻度盘之间通过一插销连接，在所述衬套与所述刻度盘二者的相对面上分别设置有插销孔和限位导槽，所述插销一端插入所述插销孔，另一端插入所述限位导槽。
所述夹持单元包括固定夹钳和活动夹钳，所述活动夹钳与一长连杆铰接，所述长连杆与一短连杆铰接，所述短连杆固定安装于一转杆上，所述转杆的转动能够带动所述短连杆转动，从而通过长连杆带动所述活动夹钳的开合，当所述活动夹钳合拢在所述固定夹钳上时，所述长连杆与短连杆的夹角小于15°。
所述转杆上固定有一连接肘，所述连接肘与驱动气缸的气缸臂相连接。
所述半自动管端加工机还包括导管定位单元；所述导管定位单元包括定尺杆、定尺轴以及定尺板，所述定尺杆与所述旋转单元能够一体移动，所述定尺杆的端部设置有楔形面，所述定尺板的中部安装在定尺轴上，所述定尺板的一端能够挡在所述刻度盘的前侧从而将插入到夹持单元上的导管挡住，随着所述旋转单元的前移，所述定尺杆的楔形面能够触动所述定尺板的另一端从而使所述定尺板绕定尺轴的轴线转动。
所述夹持单元包括固定夹钳和活动夹钳，所述定尺轴安装在所述固定夹钳上。
所述定尺轴上还固定有一定尺扳手，所述定尺板手与所述定尺板分别位于所述固定夹钳的前后两侧。
多个所述加工单元分别为扩口工装、倒角工装和滚波工装。
所述插入杆的尾部设置有一螺纹孔，所述螺纹孔内安装有波珠螺丝。
所述扩口工装包括一圆锥头，所述圆锥头固定于所述插入杆的远离所述螺纹孔的一端；所述夹持单元用于夹持扩口模具。
所述圆锥头与所述插入杆偏心设置，并且所述圆锥头与所述插入杆的偏心量，与所述芯轴的轴线到衬套偏心孔的轴线的距离相等。
所述倒角工装包括刀盘以及安装于所述刀盘上的刀片，所述刀片包括平端面倒角刀片、内圆倒角刀片和/或外圆倒角刀片；所述刀盘固定于所述插入杆的远离所述螺纹孔的一端。
所述刀盘上开设有用于所述刀片插入的插槽，所述刀片在所述插槽内的位置可调，在所述刀盘的侧壁上开设有螺孔，螺孔内安装有紧固螺栓，所述紧固螺栓能够顶在所述刀片上对所述刀片进行固定。
所述刀盘与所述插入杆偏心设置，所述刀盘与所述插入杆的偏心量，与所述芯轴的轴线到衬套偏心孔的轴线的距离相等。
所述滚波工装包括滚波头，所述滚波头包括滚波顶尖，所述滚波顶尖安装于所述插入杆的远离所述螺纹孔的一端；在所述滚波顶尖的远离所述插入杆一端的尖端外侧套设有一顶尖壳体，所述尖端外侧设置有多个滚珠，在所述顶尖壳体上开设有用于所述滚珠向外突出的通孔；所述夹持单元用于夹持滚波模具。
所述顶尖壳体的外侧套设有一能够滑动的滚珠挡圈，一弹簧套在所述顶尖壳体的外侧，所述弹簧的一端安装在所述滚珠挡圈上，另一端与所述顶尖壳体相对固定。
所述滚波顶尖与所述插入杆偏心设置，所述滚波顶尖与所述插入杆的偏心量，与所述芯轴的轴线到衬套偏心孔的轴线的距离相等。
采用上述技术方案，本发明的半自动管端加工机，能够对导管末端进行修整，可以选择进行滚波、扩口、倒角或简单地去毛刺及平边，一台机器能够完成所有功能，从一个功能转变到另一个功能，只需更换模具即可。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的另一角度示意图。
图3为本发明的内部结构示意图。
图4为图3的另一角度示意图。
图5为活动夹钳与固定夹钳的安装结构示意图。
图6为图5的另一角度示意图。
图7为活动夹钳处于张开状态的示意图。
图8为活动夹钳处于闭合状态的示意图。
图9为进给单元的装配示意图。
图10为图9的另一角度示意图。
图11为从动轮与花键轴的安装结构示意图。
图12为进给气缸驱动花键轴前移状态的示意图。
图13为图12的另一角度示意图。
图14为图12中的A部局部放大图。
图15为第一锥齿轮与第二锥齿轮的装配结构示意图。
图16为旋转电机与主动轮、从动轮的装配结构示意图。
图17为图16的另一角度示意图。
图18为芯轴的安装结构剖视图。
图19为芯轴的安装结构分解示意图。
图20为芯轴的结构示意图。
图21为芯轴偏心孔的结构示意图。
图22为衬套偏心孔的结构示意图。
图23为衬套的剖视图。
图24为衬套的立体分解示意图。
图25为刻度盘的主视图。
图26为刻度盘的侧视图。
图27为刻度盘的剖视图。
图28为定尺板的示意图。
图29为定尺杆的端部示意图。
图30为定尺杆与定尺板相配合的结构示意图。
图31为图30的另一角度示意图。
图32为扩口工装的结构示意图。
图33为图32的另一角度示意图。
图34为扩口工装的安装结构示意图。
图35为扩口模具的示意图。
图36为倒角工装的结构示意图。
图37为图36的分解示意图。
图38为倒角工装的安装结构示意图。
图39为滚波工装的结构示意图。
图40为滚波工装的安装结构剖视图。
图41为滚波工装的剖视图。
图42为滚波工装的侧视图。
图43为滚波模具的示意图。
图44滚波管件的示意图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1-4所示所示，本发明的一种半自动管端加工机，包括外壳200、旋转单元1、多个加工单元、进给单元3以及夹持单元4；所述夹持单元4用于夹持固定待加工的导管，所述旋转单元1用于驱动加工单元旋转，所述进给单元3用于驱动加工单元向夹持单元4所夹持固定的导管端部移动。
如图18-27所示，所述旋转单元1包括旋转电机11、芯轴12、衬套13以及刻度盘14；所述芯轴12通过圆锥滚子轴承151安装在外套筒15内，所述外套筒15安装在基座100上并能够在基座上前后滑动。
所述芯轴12连接于所述旋转电机11的动力输出端，所述芯轴12的端部设置有芯轴偏心孔121，所述衬套13安装在所述芯轴偏心孔121内，所述衬套13的端部设置有衬套偏心孔131，所述衬套偏心孔131内设置有深沟球轴承131a和平面推力轴承131b，每个所述加工单元包括插入杆21，所述插入杆21能够通过所述轴承可分离地与安装在所述衬套13内；所述刻度盘14设置于所述芯轴的端部并且能够通过锁紧装置与所述芯轴固定，所述刻度盘14与所述衬套13固定，从而通过转动所述刻度盘14能够调整所述衬套偏心孔131与所述芯轴12同轴或不同轴。通过刻度盘14的调整使衬套偏心孔131与芯轴12之间可以存在不同的偏心距，以配合使用不同规格的加工单元对导管进行不同的加工作业。
所述刻度盘14与所述衬套13通过一插销17固定，从而调整刻度盘14时能够使所述衬套13旋转，在所述刻度盘14上设置有限位导槽142，所述衬套13上设置有插销孔132，插销17一端插入到限位导槽142内，另一端插入到插销孔132内，当调整刻度盘时，插销17在限位导槽142内移动，并且带动衬套13转动。
所述锁紧装置为锁紧螺栓，所述锁紧螺栓穿过所述刻度盘上的螺栓孔141后能够顶在所述芯轴上从而达到固定的作用。
如图9-17所示，所述芯轴12与一花键轴18固定连接，所述花键轴18穿过一从动轮162上的花键轴孔，所述旋转电机11的动力输出端设置有一主动轮161，所述主动轮161与从动轮162通过传动带163连接，从而能够通过所述从动轮162带动所述花键轴18转动；所述花键轴18的远离所述芯轴11的一侧设置有所述进给单元3，所述进给单元3能够带动所述花键轴18相对于所述从动轮162沿轴向移动。
所述进给单元包括一进给气缸31，进给气缸31的气缸臂310与花键轴18相固定，所述进给气缸31通过一螺母32安装在一丝杠33上。一手轮34连接于一第一锥齿轮35，所述丝杠33上设置有第二锥齿轮36，所述第一锥齿轮35与第二锥齿轮36相啮合。所述进给气缸31固定在滑块37上，所述滑块37安装在滑轨38上。使用时能够启动进给气缸31，通过气缸臂310推动花键轴18前进，也可以扎起不启动进给气缸31的情况下，通过转动手轮34并通过第一锥齿轮35和第二锥齿轮36以及丝杠33和螺母32传动，从而使进给气缸31整体前移，推动花键轴18前进。
如图5-8所示，所述夹持单元4包括固定夹钳41和活动夹钳42，所述活动夹钳42与一长连杆43铰接，所述长连杆3与一短连杆44铰接，所述短连杆44固定安装于一转杆45上，所述转杆45的转动能够带动所述短连杆44转动，从而通过长连杆43带动所述活动夹钳42的开合，当所述活动夹钳42合拢在所述固定夹钳41上时，所述长连杆43与短连杆44的夹角小于15°，从而使得长连杆43与短连杆44能够进行自锁，避免活动夹钳42的轻易松开。
所述转杆45上固定有一连接肘46，所述连接肘46与驱动气缸47的气缸臂相连接。
如图27-31所示，所述半自动管端加工机还包括导管定位单元5；所述导管定位单元5包括定尺杆51、定尺轴52以及定尺板53，所述定尺杆51与所述旋转单元1能够一体移动，所述定尺杆51的端部设置有楔形面511，所述定尺板53的中部安装在定尺轴52上，所述定尺板53的一端能够挡在所述刻度盘14的前侧从而将插入到夹持单元4上的导管挡住，从而对导管端部的位置进行定位，随着所述旋转单元1的前移，所述定尺杆51的楔形面511能够触动所述定尺板53的另一端从而使所述定尺板53绕定尺轴52的轴线转动。
所述定尺轴52安装在所述固定夹钳41上。所述定尺轴52上还固定有一定尺扳手54，所述定尺板53手与所述定尺板53分别位于所述固定夹钳41的前后两侧。
多个所述加工单元包括扩口工装、倒角工装和滚波工装。
如图32-35所示，述插入杆21的尾部设置有一螺纹孔211，所述螺纹孔211内安装有波珠螺丝，当插入杆21插入到衬套偏心孔131内后，波珠螺丝能够卡住轴承，完成安装；当进行拆除时，直接用力将插入杆21拔出即可，非常方便。
所述扩口工装包括一圆锥头201，所述圆锥头201固定于所述插入杆21的远离所述螺纹孔211的一端；所述夹持单元4用于夹持扩口模具202。
所述圆锥头201与所述插入杆21偏心设置，并且所述圆锥头201与所述插入杆21的偏心距离，与所述芯轴12与衬套偏心孔131的轴线之间距离相等。因此，当插入杆13插入衬套偏心孔131内时，圆锥头201与芯轴12形成同心。
如图36-38所示，所述倒角工装包括刀盘221以及安装于所述刀盘221上的刀片222，所述刀片222包括平端面倒角刀片222a、内圆倒角刀片222b和/或外圆倒角刀片222c；所述刀盘221固定于所述插入杆21的远离所述螺纹孔211的一端。
所述刀盘221上开设有用于所述刀片222插入的插槽221a，所述刀片222在所述插槽221a内的位置可调，在所述刀盘221的侧壁上开设有螺孔221b，螺孔221b内安装有紧固螺栓，所述紧固螺栓能够顶在所述刀片222上对所述刀片222进行固定。
所述刀盘221与所述插入杆21偏心设置，所述刀盘221与所述插入杆21的偏心距离，与所述芯轴12与衬套偏心孔131的轴线之间距离相等。因此，当插入杆13插入衬套偏心孔131内时，刀盘221与芯轴12形成同心。
如图39-44所示，所述滚波工装包括滚波头23，所述滚波头23包括滚波顶尖231，所述滚波顶尖231安装于所述插入杆21的远离所述螺纹孔211的一端；在所述滚波顶尖231的远离所述插入杆21一端的尖端231a外侧套设有一顶尖壳体232，所述尖端231a外侧设置有多个滚珠233，在所述顶尖壳体232上开设有用于所述滚珠233向外突出的通孔232a；所述夹持单元4用于夹持滚波模具234。
所述顶尖壳体232的外侧套设有一能够滑动的滚珠挡圈235，一弹簧236套在所述顶尖壳体232的外侧，所述弹簧232的一端安装在所述滚珠挡圈235上，另一端与所述顶尖壳体232相对固定。
所述滚波顶尖231与所述插入杆21偏心设置，所述滚波顶尖与所述插入杆21的偏心距离，与所述芯轴12与衬套偏心孔131的轴线之间距离相等。因此，当插入杆13插入衬套偏心孔131内时，滚波顶尖231与芯轴12形成同心。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种半自动管端加工机，其特征在于：包括旋转单元、多个加工单元、进给单元以及夹持单元；所述夹持单元用于夹持固定待加工的导管，所述旋转单元用于驱动加工单元旋转，所述进给单元用于驱动加工单元向夹持单元所夹持固定的导管端部移动；所述旋转单元包括旋转电机以及芯轴；所述芯轴连接于所述旋转电机的动力输出端，每个所述加工单元包括插入杆以及安装于所述插入杆一端的加工头，所述插入杆可分离地安装于所述芯轴内，并且所述插入杆与所述芯轴偏心设置；所述插入杆与所述加工头偏心设置，并且所述插入杆与加工头的偏心量等于所述插入杆与所述芯轴的偏心量；所述芯轴与一花键轴固定连接，所述花键轴穿过一从动轮上的花键轴孔，所述旋转电机的动力输出端设置有一主动轮，所述主动轮与从动轮通过传动带连接，从而能够通过所述从动轮带动所述花键轴转动；所述花键轴的远离所述芯轴的一侧设置有所述进给单元，所述进给单元能够带动所述花键轴相对于所述从动轮沿轴向移动；所述进给单元包括一进给气缸，所述进给气缸通过一螺母安装在一丝杠上，所述丝杠与一手轮相连；
所述旋转单元还包括偏心量调节装置；偏心量调节装置包括衬套以及刻度盘，所述芯轴的端部设置有芯轴偏心孔，所述衬套安装在所述芯轴偏心孔内，所述衬套的端部设置有衬套偏心孔，所述插入杆安装于所述衬套偏心孔内；所述刻度盘设置于所述芯轴的端部并且能够通过锁紧装置与所述芯轴固定，当松开所述锁紧装置后所述刻度盘能够相对芯轴旋转；所述衬套与所述刻度盘之间通过一插销连接，在所述衬套与所述刻度盘二者的相对面上分别设置有插销孔和限位导槽，所述插销一端插入所述插销孔，另一端插入所述限位导槽；
所述夹持单元包括固定夹钳和活动夹钳，所述活动夹钳与一长连杆铰接，所述长连杆与一短连杆铰接，所述短连杆固定安装于一转杆上，所述转杆的转动能够带动所述短连杆转动，从而通过长连杆带动所述活动夹钳的开合，当所述活动夹钳合拢在所述固定夹钳上时，所述长连杆与短连杆的夹角小于15°。
2.如权利要求1所述的半自动管端加工机，其特征在于：所述手轮连接于一第一锥齿轮，所述丝杠上设置有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合。
3.如权利要求1所述的半自动管端加工机，其特征在于：所述半自动管端加工机还包括导管定位单元；所述导管定位单元包括定尺杆、定尺轴以及定尺板，所述定尺杆与所述旋转单元能够一体移动，所述定尺杆的端部设置有楔形面，所述定尺板的中部安装在定尺轴上，所述定尺板的一端能够挡在所述刻度盘的前侧从而将插入到夹持单元上的导管挡住，随着所述旋转单元的前移，所述定尺杆的楔形面能够触动所述定尺板的另一端从而使所述定尺板绕定尺轴的轴线转动。
4.如权利要求1所述的半自动管端加工机，其特征在于：所述插入杆的尾部设置有一螺纹孔，所述螺纹孔内安装有波珠螺丝。
5.如权利要求4所述的半自动管端加工机，其特征在于：所述加工单元包括扩口工装；所述扩口工装包括一圆锥头，所述圆锥头固定于所述插入杆的远离所述螺纹孔的一端；所述夹持单元用于夹持扩口模具；所述圆锥头与所述插入杆偏心设置，并且所述圆锥头与所述插入杆的偏心量，与所述芯轴的轴线到衬套偏心孔的轴线的距离相等。
6.如权利要求4所述的半自动管端加工机，其特征在于：所述加工单元包括倒角工装，所述倒角工装包括刀盘以及安装于所述刀盘上的刀片，所述刀片包括平端面倒角刀片、内圆倒角刀片和/或外圆倒角刀片；所述刀盘固定于所述插入杆的远离所述螺纹孔的一端；所述刀盘与所述插入杆偏心设置，所述刀盘与所述插入杆的偏心量，与所述芯轴的轴线到衬套偏心孔的轴线的距离相等。
7.如权利要求4所述的半自动管端加工机，其特征在于：所述加工单元包括滚波工装；所述滚波工装包括滚波头，所述滚波头包括滚波顶尖，所述滚波顶尖安装于所述插入杆的远离所述螺纹孔的一端；在所述滚波顶尖的远离所述插入杆一端的尖端外侧套设有一顶尖壳体，所述尖端外侧设置有多个滚珠，在所述顶尖壳体上开设有用于所述滚珠向外突出的通孔；所述夹持单元用于夹持滚波模具；所述滚波顶尖与所述插入杆偏心设置，所述滚波顶尖与所述插入杆的偏心量，与所述芯轴的轴线到衬套偏心孔的轴线的距离相等。
8.如权利要求7所述的半自动管端加工机，其特征在于：所述顶尖壳体的外侧套设有一能够滑动的滚珠挡圈，一弹簧套在所述顶尖壳体的外侧，所述弹簧的一端安装在所述滚珠挡圈上，另一端与所述顶尖壳体相对固定。
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