CN110355292A - 一种钢管成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢管成型设备领域。一种钢管成型设备，包括机架、上料装置、夹紧装置、扩缩口装置、钻孔装置和出料装置；上料装置用于待加工钢管的上料，夹紧装置用于将上料装置输送来的待加工钢管夹紧固定，扩缩口装置对夹紧装置上的钢管进行扩缩口操作；上料装置将夹紧装置上完成扩缩口操作的钢管送入钻孔装置，钻孔装置用于钢管的钻孔操作；钻孔完成的钢管通过出料装置送出。本专利钢管成型设备的优点是实现自动完成钢管的上下料，扩缩口操作方便高效，钻孔之间互不干涉，且钻孔成品率高不影响钢管的扩缩口成型。

Description

一种钢管成型设备

技术领域

本发明涉及钢管成型设备领域。

背景技术

不锈钢钢管的两端与其他工件连接时，需要对钢管的管口进行扩口缩口操作。目前对于钢管的管口进行扩口操作通常是通过摇柄摇动挤压模具来挤压扩孔，从而导致扩口后钢管的产品品质不稳定、工作效率低下，并且容易使管口裂开。现有的操作设备如中国专利申请号为CN201720239747.1公开了一种钢管扩口缩口设备，需要对扩口工件进行缩口操作时，将扩口工件从工作表面上的通孔处套设在扩口模具外，并固定住扩口工件，动力装置驱动扩口治具向上运动，扩口模具顶压扩口工件，受扩口模具圆台形的外壁的作用，使扩口工件的开口扩大。需要对缩口工件进行缩口操作时，将缩口工件从工作面上的通孔处伸入到缩口模具的容纳腔内。内芯起到定位作用，并固定住缩口工件，动力装置驱动缩口治具向上运动，缩口模具顶压缩口工件，收缩口模具圆台形的容纳腔的作用，使缩口工件的开口缩小。现有的钢管扩口和缩口存在下述问题：（一）由于没有设置上料装置和出料装置，该装置只能手动上料，手动出料，效率低；（二）由于没有设置夹紧装置，工件扩口和缩口时无法保证工件的定位；（三）由于该装置只有一个工件加工位，加工效率低。（四）打孔时，钢管端部夹紧，中部进行打孔操作，钢管端部由于经过扩缩口操作，扩缩口被夹紧后容易变形，打孔方式不合理。

发明内容

本发明的内容是提供一种高效的自动上下料，扩缩口操作方便高效的钢管成型设备。

为了实现上述的目的，本发明所采取的方案是：一种钢管成型设备，包括机架、上料装置、夹紧装置、扩缩口装置、钻孔装置和出料装置；夹紧装置、扩缩口装置、钻孔装置和出料装置安装在机架上；上料装置与夹紧装置衔接，上料装置用于待加工钢管的上料，夹紧装置用于将上料装置输送来的待加工钢管夹紧固定，扩缩口装置是两个，夹紧装置位于两个扩缩口装置之间，两个扩缩口装置和夹紧装置处于同一条直线上，扩缩口装置对夹紧装置上的钢管进行扩缩口操作；夹紧装置与钻孔装置衔接，上料装置将夹紧装置上完成扩缩口操作的钢管送入钻孔装置，钻孔装置用于钢管的钻孔操作；钻孔装置与出料装置衔接，钻孔完成的钢管通过出料装置送出。

作为优选，所述的上料装置包括上料机构和推料机构；上料机构用于将待加工的钢管送到上料装置的顶部；推料机构用于将位于上料装置顶部的待加工钢管送到夹紧装置的进料端，同时将完成缩口和扩口操作的钢管从夹紧装置的出料端送入钻孔装置的进料区；上料机构包括第一丝杠组件、挡板、第一连接板、上料杆、放料箱、限料轨道和放料板；第一丝杆组件竖直固定在挡板上，挡板上设有滑轨，第一连接板与滑轨上的滑块相连，第一连接板上设置上料杆，放料箱的侧面开有两条贯穿的竖直长槽，上料杆通过竖直长槽进入放料箱内部，放料箱顶部安装限料轨道和放料板，限料轨道用于限制钢管移动，放料板出料端高度低于进料端，在出料端上设有小挡板和两条直槽，放料板出料端朝向夹紧装置；推料机构包括小机架、第二丝杆组件、推料电机、第二连接板、连接轴、推料杆安装板和推料杆；小机架放置在机架和放料箱之间，小机架上设置滑轨和第二丝杆组件，推料电机安装在第二连接板上，第二连接板滑动设置在小机架的滑轨上，第二连接板上安装连接轴，连接轴的右端与推料电机的输出端相连，连接轴左端有一段偏心轴，偏心轴这部分套设在推料杆安装板上，推料杆安装板能在第二连接板的滑轨中上下移动，推料杆安装板上设置推料杆，推料杆上开有三对用于送料的凹槽，推料杆在夹紧装置和钻孔装置之间移动。

作为优选，所述的夹紧装置包括第一夹紧气缸、夹紧气缸安装板、导柱，夹具安装板、活动夹具和固定夹具；导柱底部和固定夹具安装在机架上，靠近上料装置的固定夹具所在的位置为夹紧装置的进料端，靠近钻孔装置的固定夹具所在的位置为夹紧装置的出料端，夹紧气缸安装板固定在导柱顶端，第一夹紧气缸安装在夹紧气缸安装板上；夹具安装板套设在导柱上，第一夹紧气缸输出端连接夹具安装板，活动夹具顶部固定在夹具安装板底部，第一夹紧气缸带动夹具安装板及其上的活动夹具沿导柱上下移动；活动夹具底部设有第一半圆形滑槽，固定夹具顶部设有与第一半圆形滑槽位置和形状匹配的第二半圆形滑槽，第一半圆形滑槽和第二半圆形滑槽用于放置钢管，两个扩缩口装置分别处于第二半圆形滑槽的两端，且两个扩缩口装置和第二半圆形滑槽处于同一条直线上。

作为优选，所述的扩缩口装置包括扩缩口电机、扩缩口电机安装座、扩缩口转轴、扩缩口转轴安装架、调节口元件和底部滑轨；扩缩口电机安装座和底部滑轨安装在机架上，扩缩口电机安装在扩缩口电机安装座上，扩缩口电机输出端与扩缩口转轴相连，扩缩口转轴安装在扩缩口转轴安装架上，扩缩口转轴的另一端连接调节口元件，调节口元件用于钢管的扩缩口操作，扩缩口转轴安装架滑动设置在底部滑轨上，用于调节调节口元件与钢管之间的距离。

作为优选，所述的扩缩口装置是两个，一个扩缩口装置中的调节口元件是缩口元件，另一个扩缩口装置的调节口元件是扩口元件。

作为优选，所述的钻孔装置包括驱动机构、圆形转盘、夹紧机构、钻孔定位台、第一钻孔台、第二钻孔台、感应调节机构和翻转机构；驱动机构、圆形转盘、钻孔定位台、第一钻孔台、第二钻孔台和翻转机构安装在机架上，翻转机构位于第二钻孔台的下方，驱动机构带动圆形转盘转动，钻孔定位台、第一钻孔台和第二钻孔台处于圆形转盘外侧，圆形转盘内侧设置五个夹紧机构，五个夹紧机构均与感应调节机构相连；圆形转盘依次分为：进料区、定位区、第一钻孔区、第二钻孔区和出料区，夹紧装置出料端与进料区位置对应，钻孔定位台与定位区位置对应，第一钻孔台与第一钻孔区位置对应，第二钻孔台与第二钻孔区位置对应，出料装置与出料区位置对应；夹紧机构用于钢管夹紧，钻孔定位台用于钢管和夹紧机构的钻孔定位，第一钻孔台用于钻钢管一面的孔，第二钻孔台用于钻钢管另一面的孔，感应调节机构用于感应钢管是否位于正确的位置，感应调节机构与钻孔定位台通过信号连接，当钢管位于不正确的位置时通过感应调节机构微调夹紧机构的位置，翻转机构用于将钢管沿轴线旋转一定角度；驱动装置带动圆形转盘转动，将送到进料区的钢管移动到定位区，钢管在定位区定位后，由圆形转盘将钢管送到第一钻孔区，在第一钻孔区钻孔后，钢管到第二钻孔区，由翻转机构将钢管沿轴线旋转一定角度后在第二钻孔区钻孔，在第二钻孔区钻孔后钢管到出料区。

作为优选，所述的夹紧机构包括夹紧座、第二夹紧气缸、“Y”形压板、活动夹紧板和固定夹紧板，夹紧座安装在圆形转盘上，第二夹紧气缸设置在夹紧座的上部，第二夹紧气缸输出端与“Y”形压板相连，“Y”形压板的一端与圆形转盘的中心相连，“Y”形压板的另一端与活动夹紧板相连，活动夹紧板上有用于钻孔定位和钻孔的通孔，活动夹紧板下部有第三半圆形滑槽，固定夹紧板上部有第四半圆形滑槽，第四半圆形滑槽的形状和位置与第三半圆形滑槽相对应，固定夹紧板的第四半圆形滑槽内有用于出料的通孔，通孔靠近圆形转盘的内侧，固定夹紧板的一侧有用于钢管定位的挡料组件，钢管放置在半圆形滑槽内，钢管的扩缩口端部处于固定夹紧板的第四半圆形滑槽的两端之外。

作为优选，所述的钻孔定位台包括钻孔定位台底座、定位台气缸、连接架、定位钻头安装架和定位钻头；钻孔定位台底座固定在机架上，钻孔定位台底座的上部设置定位台气缸，定位台气缸的输出端与连接架上部相连，连接架在钻孔定位台底座的滑轨上上下移动，连接架下部与定位钻头安装架相连，定位钻头安装在定位钻头安装架上。

作为优选，所述的出料装置包括顶料气缸、顶料组件、安装板和出料导向板；出料导向板位于圆形转盘上的出料区，顶料气缸安装在安装板上，顶料气缸上设置顶料组件，顶料组件能通过固定夹紧板的第四半圆形滑槽内的通孔，将加工完成的钢管顶出固定夹紧板，使钢管落入出料导向板。

一种钢管成型方法，依次通过以下步骤：

（一）上料和扩缩口推料：上料机构通过第一丝杆组件将上料杆向上提，上料杆带动待加工的钢管移动到顶部的放料板上，钢管沿限料轨道运动到放料板的最下端；推料机构将推料杆上的凹槽依次对准放料板最下端、夹紧装置进料端和夹紧装置的出料端，然后推料电机带动连接轴上的偏心轴转动使推料杆上移，推料杆经过放料板上的直槽，使钢管进入推料杆最后端的凹槽中，第二丝杆组件带动推料杆凹槽上的钢管移动到夹紧装置处，推料杆向下运动使钢管落入夹紧装置进料端的半圆形滑槽中；

（二）夹紧：通过夹紧装置控制活动夹具向下运动，活动夹具和固定夹具配合将进入夹紧位置的钢管夹紧；

（三）扩缩口：通过扩缩口装置对已经夹紧的钢管进行扩缩口加工；

（四）钻孔推料，在动作（一）的同时，夹紧装置控制活动夹具复位，推料杆向上运动将固定夹具上的钢管落入推料杆的凹槽中推料杆继续向前将钢管送入钻孔装置的进料区的固定夹紧板的第四半圆形滑槽中，然后推料杆复位；

（五）钻孔：夹紧机构将钢管夹紧，通过驱动机构将已经夹紧的钢管运送到定位区，钻孔定位台对钢管钻孔的孔位进行定位，位置确认后钢管送到第一钻孔区，第一钻孔台对钢管的一面进行钻孔操作；然后将钢管送到第二钻孔区，翻转机构将钢管转动方向，然后第二钻孔台对钢管另一面进行钻孔操作，将加工完成的钢管送到出料区；

（六） 出料：将位于出料区的钢管由顶料组件通过固定夹紧板上的通孔将钢管顶出。

采用了上述技术方案的一种钢管成型设备，通过上料机构进行上料，用可调节的推料机构将钢管送到夹紧装置和钻孔装置上，送料过程安全可控，速度可以自由调节，从而提高效率；通过夹紧装置对钢管夹紧，防止钢管移动，便于对钢管的后续处理；通过扩缩口装置对钢管扩缩口操作；通过圆形转盘使钢管依次经过进料区、钻孔定位区、第一钻孔区、第二钻孔区和出料区，从而有效减少了钢管钻孔时的行程，减小装置体积；通过出料装置将加工完成的钢管取出，从而减少人力。综上所述，本专利钢管成型设备的优点是实现自动完成钢管的上下料，扩缩口操作方便高效，钻孔操作不会使钢管成型的扩缩口发生变形。

附图说明

图1为本发明钢管成型设备的结构示意图。

图2为上料机构的示意图。

图3为推料机构的示意图。

图4为夹紧装置的结构示意图。

图5为扩缩口装置的示意图。

图6为钻孔装置的示意图。

图7为夹紧机构的结构示意图。

图8为钻孔定位台的结构示意图。

图9为出料装置的结构示意图。

具体实施方案

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种钢管成型设备，包括机架1、上料装置2、夹紧装置3、扩缩口装置4、钻孔装置5和出料装置6；夹紧装置3、扩缩口装置4、钻孔装置4和出料装置6安装在机架1上；上料装置2与夹紧装置3衔接，上料装置2用于待加工钢管的上料，夹紧装置3用于将上料装置2输送来的待加工钢管夹紧固定，扩缩口装置4是两个，夹紧装置3位于两个扩缩口装置4之间，两个扩缩口装置4和夹紧装置3处于同一条直线上，扩缩口装置4对夹紧装置3上的钢管进行扩缩口操作；夹紧装置3与钻孔装置5衔接，上料装置2将夹紧装置3上完成扩缩口操作的钢管送入钻孔装置5，钻孔装置5用于钢管的钻孔操作；钻孔装置5与出料装置6衔接，钻孔完成的钢管通过出料装置6送出。

上料机构21包括第一丝杠组件211、挡板212、第一连接板213、上料杆214、放料箱215、限料轨道216和放料板217。第一丝杆组件211竖直固定在挡板212上，挡板212上设有滑轨，第一连接板213与滑轨上的滑块相连，第一连接板213上设置上料杆214，放料箱215的侧面开有两条贯穿的竖直长槽，上料杆214通过竖直长槽进入放料箱215内部，放料箱215顶部安装限料轨道216和放料板217，放料板217出料端高度低于进料端，在出料端上设有小挡板和两条直槽，放料板217出料端朝向夹紧装置3。上料机构21动作时，第一丝杆组件211带动第一连接板213向上移动，使上料杆214将放在放料箱215中的待加工钢管从放料箱215中取出，把取出的钢管放置到顶部的放料板217上，钢管沿着限料轨道216移动到放料板217出料端的小挡板处。

上料机构21的优点是通过第一丝杆组件211和上料杆214之间的配合，将待加工钢管自动的送到放料板217上，限料轨道216用于限制钢管移动，限料轨道216和放料板217上的小挡板便于钢管的定位，放料板217出料端上的直槽便于后续操作时将钢管从放料板217上取出。

推料机构22包括小机架221、第二丝杆组件222、推料电机223、第二连接板224、连接轴225、推料杆安装板226和推料杆227。小机架221放置在机架1和放料箱215之间，小机架221上设置滑轨和第二丝杆组件222，推料电机223安装在第二连接板224上，第二连接板224滑动设置在小机架的滑轨上，第二连接板224能通过第二丝杆组件222在滑轨上左右移动，第二连接板224上安装连接轴225，连接轴225的右端与推料电机223的输出端相连，连接轴225左端有一段偏心轴，偏心轴这部分套设在推料杆安装板226上，推料杆安装板226依靠偏心轴的转动能在第二连接板224的滑轨中上下移动，推料杆安装板226上设置推料杆227，推料杆227上开有三对用于送料的凹槽，推料杆227在夹紧装置3和钻孔装置5之间移动。推料机构22动作时，推料电机223带动连接轴225转动，连接轴225上的偏心轴使第二连接板224及其上的推料杆227向上移动，使处于放料板217出料端的钢管落入推料杆227中最末端的凹槽，同时使夹紧装置3中完成扩缩口操作的钢管落入推料杆227中间和最前端的凹槽，然后第二丝杆组件222将推料杆227最前端的凹槽上的钢管送到钻孔装置5中，中间和最末端的凹槽上的钢管送到夹紧装置3上，然后推料杆227向下移动将钢管放下后回到初始位置。

推料机构22的优点是通过连接轴225上的偏心轴巧妙地实现了第二连接板224和推料杆227的上下运动，推料杆227上凹槽的设计保证了送料过程的有序性，便于观察钢管的加工情况。

如图4所示，夹紧装置3包括第一夹紧气缸31、夹紧气缸安装板32、导柱33，夹具安装板34、活动夹具35和固定夹具36。导柱33底部和固定夹具36安装在机架1上，靠近上料装置2的固定夹具36所在的位置为夹紧装置3的进料端，靠近钻孔装置5的固定夹具36所在的位置为夹紧装置3的出料端，夹紧气缸安装板32固定在导柱33顶端，第一夹紧气缸31安装在夹紧气缸安装板32上。夹具安装板34套设在导柱33上，第一夹紧气缸31输出端连接夹具安装板34，活动夹具35顶部固定在夹具安装板34底部，活动夹具35底部设有第一半圆形滑槽，固定夹具顶部设有与第一半圆形滑槽位置和形状匹配的第二半圆形滑槽，第一半圆形滑槽和第二半圆形滑槽用于放置钢管，钢管的两个端部处于半圆形滑槽两端之外，两个扩缩口装置4分别处于第二半圆形滑槽的两端，且两个扩缩口装置4和第二半圆形滑槽处于同一条直线上。夹紧装置3动作时，第一夹紧气缸31带动夹具安装板34及其上的活动夹具35沿导柱33向下移动，使活动夹具35和固定夹具36将钢管夹紧。

夹紧装置3的优点是两个扩缩口装置4分别处于第二半圆形滑槽的两端，且两个扩缩口装置4和半圆形滑槽处于同一条直线上，便于缩口操作和扩口操作同时进行，提高加工效率。

如图5所示，扩缩口装置4包括扩缩口电机41、扩缩口电机安装座42、扩缩口转轴43、扩缩口转轴安装架44、调节口元件45和底部滑轨46；扩缩口电机安装座42和底部滑轨46安装在机架1上，扩缩口电机41安装在扩缩口电机安装座42上，扩缩口电机41输出端与扩缩口转轴43相连，扩缩口转轴43安装在扩缩口转轴安装架44上，扩缩口转轴43的另一端连接调节口元件45，扩缩口电机41带动扩缩口转轴43转动，扩缩口转轴43带动调节口元件45转动，调节口元件45对钢管进行扩缩口操作。缩口转轴安装架44滑动设置在底部滑轨46上，便于调整调节口元件45与钢管之间的距离，方便钢管的进料和出料以及适用于不同尺寸的钢管加工。扩缩口装置4是两个，一个扩缩口装置4中的调节口元件45是缩口元件，另一个扩缩口装置4中的调节口元件是扩口元件，便于同时对钢管进行扩缩口操作。也可以两个扩缩口装置4中的调节口元件45均为缩口元件或均为扩口元件，对钢管两端或其中一端进行缩口或扩口操作。

扩缩口装置4的优点是底部滑轨46的设计便于调整调节口元件45与钢管之间的距离，方便钢管的进料和出料以及适用于不同尺寸的钢管加工。调节口元件45的可拆装性，便于自由调节缩口和扩口的位置，也便于同时进行钢管两端缩口操作或钢管两端扩口操作。

如图6、图7和图8所示，钻孔装置5包括驱动机构51、圆形转盘52、夹紧机构53、钻孔定位台54、第一钻孔台55、第二钻孔台56、感应调节机构57和翻转机构58；驱动机构51、圆形转盘52、钻孔定位台54、第一钻孔台55、第二钻孔台56和翻转机构58安装在机架1上，翻转机构58位于第二钻孔台56的下方，驱动机构51带动圆形转盘52转动，钻孔定位台54、第一钻孔台55和第二钻孔台56处于圆形转盘52外侧，圆形转盘52内侧设置五个夹紧机构53，五个夹紧机构53均与感应调节机构57相连；圆形转盘52依次分为：进料区、定位区、第一钻孔区、第二钻孔区和出料区，夹紧装置3出料端与进料区位置对应，钻孔定位台54与定位区位置对应，第一钻孔台55与第一钻孔区位置对应，第二钻孔台56与第二钻孔区位置对应，出料装置6与出料区位置对应；夹紧机构53用于钢管夹紧，钻孔定位台54用于钢管和夹紧机构53的钻孔定位，第一钻孔台55用于钻钢管一面的孔，第二钻孔台56用于钻钢管另一面的孔，感应调节机构57用于感应钢管是否位于正确的位置感应调节机构57与钻孔定位台54通过信号连接，当钢管位于不正确的位置时通过感应调节机构57微调夹紧机构53的位置，翻转机构58用于将钢管沿轴线旋转一定角度；驱动装置51带动圆形转盘52转动，将送到进料区的钢管移动到定位区，钢管在定位区定位后，由圆形转盘52将钢管送到第一钻孔区，在第一钻孔区钻孔后，钢管送到第二钻孔区，由翻转机构58将钢管沿轴线旋转一定角度后在第二钻孔区钻孔，在第二钻孔区钻孔后钢管送到出料区。

钻孔装置5的优点是圆形转盘52的设计将整个钻孔装置5联系在一起，使整个装置结构紧凑，分工明确，夹紧机构53的均匀分布和循环利用极大的提升了钻孔装置5的效率。

夹紧机构53包括夹紧座531、第二夹紧气缸532、“Y”形压板533、活动夹紧板534和固定夹紧板535；夹紧座531安装在圆形转盘52上，第二夹紧气缸532设置在夹紧座531的上部，第二夹紧气缸532输出端与“Y”形压板533相连，“Y”形压板533的一端与圆形转盘52的中心相连，“Y”形压板533的另一端与活动夹紧板534相连，活动夹紧板534上有用于钻孔定位和钻孔的通孔，活动夹紧板534下部有第三半圆形滑槽，固定夹紧板535上部有第四半圆形滑槽，第四半圆形滑槽的形状和位置与第三半圆形滑槽相对应，固定夹紧板535的第四半圆形滑槽内有用于出料的通孔，通孔靠近圆形转盘52的内侧，固定夹紧板535的一侧有用于钢管定位的挡料组件，钢管放置在半圆形滑槽内，钢管的扩缩口端部处于固定夹紧板535的第四半圆形滑槽的两端之外。夹紧时，第二夹紧气缸532将“Y”形压板533向下压，“Y”形压板533使活动夹紧板534、钢管和固定夹紧板535相夹紧，便于后续的定位和钻孔。

夹紧机构53的优点是活动夹紧板534和固定夹紧板535半圆形滑槽的设计保证了钢管在钻孔时，钢管的缩口部分和扩口部分处于活动夹紧板534和固定夹紧板535半圆形滑槽的外侧，使得钢管的缩口部分和扩口部分不会受到影响，防止已经成型的缩口部分和扩口部分变形。活动夹紧板534上的通孔有利于钻孔时将钻头穿过活动夹紧板534对钢管进行钻孔。固定夹紧板535上的通孔便于钢管加工完成后的出料操作。

钻孔定位台54包括钻孔定位台底座541、定位台气缸542、连接架543、定位钻头安装架544和定位钻头545；钻孔定位台底座541固定在机架1上，钻孔定位台底座541的上部设置定位台气缸542，定位台气缸542的输出端与连接架543上部相连，连接架543在钻孔定位台底座541的滑轨上上下移动，连接架543下部与定位钻头安装架544相连，定位钻头545安装在定位钻头安装架544上。工作时，定位气缸542使连接架543及其上的定位钻头安装架544向下移动，使定位钻头545通过活动夹紧板534上的通孔与钢管接触，完成钻孔定位。第一钻孔台55和第二钻孔台56的结构和钻孔定位台54一致，区别仅在于钻头，第一钻孔台55和第二钻孔台56的钻头是实际进行钻孔的转头，而钻孔定位台54的定位钻头545仅用于定位。

钻孔装置5的优点是结构合理，打孔操作不会使钢管两端的扩缩口变形，提高了钢管的成品率。

如图9所示，出料装置6包括顶料气缸61、顶料组件62、安装板63和出料导向板64；出料导向板64位于圆形转盘52上的出料区，顶料气缸61安装在安装板63上，顶料气缸61上设置顶料组件62，顶料组件62通过固定夹紧板535的第四半圆形滑槽内的通孔，将加工完成的钢管顶出固定夹紧板535，使落入出料导向板64。

一种钢管成型方法，依次通过以下步骤：

（一） 上料和扩缩口推料：上料机构21通过第一丝杆组件211将上料杆214向上提，上料杆214带动待加工的钢管从放料箱215移动到顶部的放料板217上，钢管沿限料轨道216运动到放料板217的最下端；推料机构22将推料杆227上的凹槽依次对准放料板217最下端、夹紧装置3进料端和夹紧装置3的出料端，然后推料电机223带动连接轴225上的偏心轴转动使推料杆227上移，推料杆227经过放料板217上的直槽，使钢管进入推料杆227最后端的凹槽中，第二丝杆组件222带动推料杆227凹槽上的钢管移动到夹紧装置3处，推料杆227向下运动使钢管落入夹紧装置3进料端的半圆形滑槽中；

（二） 夹紧：通过夹紧装置3控制活动夹具35向下运动，活动夹具35和固定夹具36配合将进入夹紧位置的钢管夹紧；

（三） 扩缩口：通过扩缩口装置4对已经夹紧的钢管进行扩口和缩口加工；

（四）钻孔推料：在动作（一）的同时，夹紧装置3控制活动夹具35复位，推料杆227向上运动将固定夹具36上的钢管落入推料杆227的凹槽中推料杆继续向前将钢管送入钻孔装置5进料区的固定夹紧板535的第四半圆形滑槽中，然后推料杆227复位；

（五）钻孔：夹紧机构53将进料区的钢管夹紧，通过驱动机构51将已经夹紧的钢管运送到定位区，钻孔定位台对钢管钻孔的孔位进行定位，位置确认后钢管送到第一钻孔区，第一钻孔台对钢管的一面进行钻孔操作；然后将钢管送到第二钻孔区，翻转机构将钢管转动方向，然后第二钻孔台对钢管另一面进行钻孔操作，最后将加工完成的钢管送到出料区；

（六） 出料：将出料区的钢管由顶料组件62通过固定夹紧板535上的通孔将钢管顶出，使钢管落入出料导向板64上。

通过第一丝杆组件211带动上料杆214向上移动将待加工的钢管从放料箱215中取出，放置到放料板217上，钢管通过限料轨道216移动到送料板217最下端的小挡板处，便于推料杆227将钢管送到加工位置。推料电机223和第二丝杆组件222使推料杆227末端的凹槽依次对准送料板217最下端的小挡板处、夹紧装置3的进料端和夹紧装置3的出料端，推料板227经过放料板217上的直槽，将待加工的钢管落入推料杆227末端的凹槽中，将经过缩口操作和扩口操作的钢管从固定夹具36中取出，进入对应凹槽，推料杆227向前移动，使推料杆227最前端的凹槽对准钻孔装置5的进料区，中间和末端的凹槽对准夹紧装置3上固定夹具36上的第二半圆形滑槽，推料杆向下移动，将钢管放入半圆形滑槽中，然后推料杆227退回到初始位置。通过推料杆227上的凹槽送料，保证了钢管位置的唯一性和有序性，便于观察钢管的加工情况。夹紧装置3将落入夹具中的钢管夹紧，便于后续的加工。扩缩口装置4能用滑块调整调节口元件45和钢管的距离，提高了设备对不同尺寸钢管的适用性。圆形转盘52的设计将整个钻孔装置5联系在一起，使整个装置结构紧凑，分工明确，固定夹紧板535的均匀分布和循环利用极大的提升了钻孔装置5的效率。通过钻孔定位台54先对钢管进行定位，再由第一钻孔台55钻一面的孔，由第二钻孔台56钻另一面的孔，确保钢管上孔的位置精度，提高打孔质量。，顶料组件62通过固定夹紧板535的第四半圆形滑槽内的通孔，将加工完成的钢管顶出固定夹紧板535，使钢管从落入出料导向板64。

Claims (10)

1.一种钢管成型设备，其特征在于，该设备包括机架（1）、上料装置（2）、夹紧装置（3）、扩缩口装置（4）、钻孔装置（5）和出料装置（6）；夹紧装置（3）、扩缩口装置（4）、钻孔装置（4）和出料装置（6）安装在机架（1）上；上料装置（2）与夹紧装置（3）衔接，上料装置（2）用于待加工钢管的上料，夹紧装置（3）用于将上料装置（2）输送来的待加工钢管夹紧固定，扩缩口装置（4）是两个，夹紧装置（3）位于两个扩缩口装置（4）之间，两个扩缩口装置（4）和夹紧装置（3）处于同一条直线上，扩缩口装置（4）对夹紧装置（3）上的钢管进行扩缩口操作；夹紧装置（3）与钻孔装置（5）衔接，上料装置（2）将夹紧装置（3）上完成扩缩口操作的钢管送入钻孔装置（5），钻孔装置（5）用于钢管的钻孔操作；钻孔装置（5）与出料装置（6）衔接，钻孔完成的钢管通过出料装置（6）送出。

2.根据权利要求1所述的一种钢管成型设备，其特征在于，所述的上料装置（2）包括上料机构（21）和推料机构（22）；上料机构（21）用于将待加工的钢管送到上料装置（2）的顶部；推料机构（22）用于将位于上料装置（2）顶部的待加工钢管送到夹紧装置（3）的进料端，同时将完成缩口和扩口操作的钢管从夹紧装置（3）的出料端送入钻孔装置（5）的进料区；上料机构（21）包括第一丝杠组件（211）、挡板（212）、第一连接板（213）、上料杆（214）、放料箱（215）、限料轨道（216）和放料板（217）；第一丝杆组件（211）竖直固定在挡板（212）上，挡板（212）上设有滑轨，第一连接板（213）与滑轨上的滑块相连，第一连接板（213）上设置上料杆（214），放料箱（215）的侧面开有两条贯穿的竖直长槽，上料杆（214）通过竖直长槽进入放料箱（215）内部，放料箱（215）顶部安装限料轨道（216）和放料板（217），限料轨道（216）用于限制钢管移动，放料板（217）出料端高度低于进料端，在出料端上设有小挡板和两条直槽，放料板（217）出料端朝向夹紧装置（3）；推料机构（22）包括小机架（221）、第二丝杆组件（222）、推料电机（223）、第二连接板（224）、连接轴（225）、推料杆安装板（226）和推料杆（227）；小机架（221）放置在机架（1）和放料箱（215）之间，小机架（221）上设置滑轨和第二丝杆组件（222），推料电机（223）安装在第二连接板（224）上，第二连接板（224）滑动设置在小机架的滑轨上，第二连接板（224）上安装连接轴（225），连接轴（225）的右端与推料电机（223）的输出端相连，连接轴（225）左端有一段偏心轴，偏心轴这部分套设在推料杆安装板（226）上，推料杆安装板（226）能在第二连接板（224）的滑轨中上下移动，推料杆安装板（226）上设置推料杆（227），推料杆（227）上开有三对用于送料的凹槽，推料杆（227）在夹紧装置（3）和钻孔装置（5）之间移动。

3.根据权利要求1所述的一种钢管成型设备，其特征在于，所述的夹紧装置（3）包括第一夹紧气缸（31）、夹紧气缸安装板（32）、导柱（33），夹具安装板（34）、活动夹具（35）和固定夹具（36）；导柱（33）底部和固定夹具（36）安装在机架（1）上，靠近上料装置（2）的固定夹具（36）所在的位置为夹紧装置（3）的进料端，靠近钻孔装置（5）的固定夹具（36）所在的位置为夹紧装置（3）的出料端，夹紧气缸安装板（32）固定在导柱（33）顶端，第一夹紧气缸（31）安装在夹紧气缸安装板（32）上；夹具安装板（34）套设在导柱（33）上，第一夹紧气缸（31）输出端连接夹具安装板（34），活动夹具（35）顶部固定在夹具安装板（34）底部，第一夹紧气缸（31）带动夹具安装板（34）及其上的活动夹具（35）沿导柱（33）上下移动；活动夹具（35）底部设有第一半圆形滑槽，固定夹具顶部设有与第一半圆形滑槽位置和形状匹配的第二半圆形滑槽，第一半圆形滑槽和第二半圆形滑槽用于放置钢管，两个扩缩口装置（4）分别处于第二半圆形滑槽的两端，且两个扩缩口装置（4）和第二半圆形滑槽处于同一条直线上。

4.根据权利要求1所述的一种钢管成型设备，其特征在于， 所述的扩缩口装置（4）包括扩缩口电机（41）、扩缩口电机安装座（42）、扩缩口转轴（43）、扩缩口转轴安装架（44）、调节口元件（45）和底部滑轨（46）；扩缩口电机安装座（42）和底部滑轨（46）安装在机架（1）上，扩缩口电机（41）安装在扩缩口电机安装座（42）上，扩缩口电机（41）输出端与扩缩口转轴（43）相连，扩缩口转轴（43）安装在扩缩口转轴安装架（44）上，扩缩口转轴（43）的另一端连接调节口元件（45），调节口元件（45）用于钢管的扩缩口操作，扩缩口转轴安装架（44）滑动设置在底部滑轨（46）上，用于调整调节口元件（45）与钢管之间的距离。

5.根据权利要求4所述的一种钢管成型设备，其特征在于，所述的扩缩口装置（4）是两个，一个扩缩口装置（4）中的调节口元件（45）是缩口元件，另一个扩缩口装置（4）的调节口元件（45）是扩口元件。

6.根据权利要求1所述的一种钢管成型设备，其特征在于，所述的钻孔装置（5）包括驱动机构（51）、圆形转盘（52）、夹紧机构（53）、钻孔定位台（54）、第一钻孔台（55）、第二钻孔台（56）、感应调节机构（57）和翻转机构（58）；驱动机构（51）、圆形转盘（52）、钻孔定位台（54）、第一钻孔台（55）、第二钻孔台（56）和翻转机构（58）安装在机架（1）上，翻转机构（58）位于第二钻孔台（56）的下方，驱动机构（51）带动圆形转盘（52）转动，钻孔定位台（54）、第一钻孔台（55）和第二钻孔台（56）处于圆形转盘（52）外侧，圆形转盘（52）内侧设置五个夹紧机构（53），五个夹紧机构（53）均与感应调节机构（57）相连；圆形转盘（52）依次分为：进料区、定位区、第一钻孔区、第二钻孔区和出料区，夹紧装置（3）出料端与进料区位置对应，钻孔定位台（54）与定位区位置对应，第一钻孔台（55）与第一钻孔区位置对应，第二钻孔台（56）与第二钻孔区位置对应，出料装置（6）与出料区位置对应；夹紧机构（53）用于钢管夹紧，钻孔定位台（55）用于钢管和夹紧机构（53）的钻孔定位，第一钻孔台（55）用于钻钢管一面的孔，第二钻孔台（56）用于钻钢管另一面的孔，感应调节机构（57）用于感应钢管是否位于正确的位置，感应调节机构（57）与钻孔定位台（54）通过信号连接，当钢管位于不正确的位置时通过感应调节机构（57）微调夹紧机构（53）的位置，翻转机构（58）用于将钢管沿轴线旋转一定角度；驱动装置（51）带动圆形转盘（52）转动，将送到进料区的钢管移动到定位区，钢管在定位区定位后，由圆形转盘（52）将钢管送到第一钻孔区，在第一钻孔区钻孔后，钢管到第二钻孔区，由翻转机构（58）将钢管沿轴线旋转一定角度后在第二钻孔区钻孔，在第二钻孔区钻孔后钢管到出料区。

7.根据权利要求6所述的一种钢管成型设备，其特征在于，所述的夹紧机构（53）包括夹紧座（531）、第二夹紧气缸（532）、“Y”形压板（533）、活动夹紧板（534）和固定夹紧板（535），夹紧座（531）安装在圆形转盘（52）上，第二夹紧气缸（532）设置在夹紧座（531）的上部，第二夹紧气缸（532）输出端与“Y”形压板（533）相连，“Y”形压板（533）的一端与圆形转盘（52）的中心相连，“Y”形压板（533）的另一端与活动夹紧板（534）相连，活动夹紧板（534）上有用于钻孔定位和钻孔的通孔，活动夹紧板（534）下部有第三半圆形滑槽，固定夹紧板（535）上部有第四半圆形滑槽，第四半圆形滑槽的形状和位置与第三半圆形滑槽相对应，固定夹紧板（535）的第四半圆形滑槽内有用于出料的通孔，通孔靠近圆形转盘（52）的内侧，固定夹紧板（535）的一侧有用于钢管定位的挡料组件，钢管放置在半圆形滑槽内，钢管的扩缩口端部处于固定夹紧板（535）的第四半圆形滑槽的两端之外。

8.根据权利要求6所述的一种钢管成型设备，其特征在于，所述的钻孔定位台（54）包括钻孔定位台底座（541）、定位台气缸（542）、连接架（543）、定位钻头安装架（544）和定位钻头（545）；钻孔定位台底座（541）固定在机架（1）上，钻孔定位台底座（541）的上部设置定位台气缸（542），定位台气缸（542）的输出端与连接架（543）上部相连，连接架（643）在钻孔定位台底座（541）的滑轨上上下移动，连接架（543）下部与定位钻头安装架（544）相连，定位钻头（545）安装在定位钻头安装架（544）上。

9.根据权利要求7所述的一种钢管成型设备，其特征在于，所述的出料装置（6）包括顶料气缸（61）、顶料组件（62）、安装板（63）和出料导向板（64）；出料导向板（64）位于圆形转盘（52）上的出料区，顶料气缸（61）安装在安装板（63）上，顶料气缸（61）上设置顶料组件（62），顶料组件（62）能通过固定夹紧板（535）的第四半圆形滑槽内的通孔，将加工完成的钢管顶出固定夹紧板（535），使钢管落入出料导向板（64）。

10.一种钢管成型方法，其特征在于，依次通过以下步骤：

（一）上料和扩缩口推料：上料机构通过第一丝杆组件将上料杆向上提，上料杆带动待加工的钢管移动到顶部的放料板上，钢管沿限料轨道运动到放料板的最下端；推料机构将推料杆上的凹槽依次对准放料板最下端和夹紧装置，然后推料电机带动连接轴上的偏心轴转动使推料杆上移，推料杆经过放料板上的直槽，使钢管进入推料杆的凹槽中，第二丝杆组件带动推料杆凹槽上的钢管移动到夹紧装置处，推料杆向下运动使钢管落入夹紧装置进料端的半圆形滑槽中；

（二）夹紧：通过夹紧装置控制活动夹具向下运动，活动夹具和固定夹具配合将进入夹紧位置的钢管夹紧；

（三）扩缩口：通过扩缩口装置对已经夹紧的钢管进行扩缩口加工；

（四）钻孔推料，在动作（一）的同时，夹紧装置控制活动夹具复位，推料杆向上运动将固定夹具上的钢管落入推料杆的凹槽中推料杆继续向前将钢管送入钻孔装置的进料区的固定夹紧板的第四半圆形滑槽中，然后推料杆复位；

（五）钻孔：夹紧机构将钢管夹紧，通过驱动机构将已经夹紧的钢管运送到定位区，钻孔定位台对钢管钻孔的孔位进行定位，位置确认后钢管送到第一钻孔区，第一钻孔台对钢管的一面进行钻孔操作；然后将钢管送到第二钻孔区，翻转机构将钢管转动方向，然后第二钻孔台对钢管另一面进行钻孔操作，将加工完成的钢管送到出料区；

（六）出料：将位于出料区的钢管由顶料组件通过固定夹紧板上的通孔将钢管顶出。