CN111113872A - 一种投料管外翻边装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及投料管生产技术领域，尤其涉及一种投料管外翻边装置。包括抓料机械手、装料托盘、输送链条、定位卡槽、扩口装置、成型装置，所述扩口装置、成型装置分列在所述输送链条的两侧，所述扩口装置、成型装置对应的工位均设有红外测物传感器，所述红外测物传感器、所述机械手、所述输送链条的传动装置均与控制系统电性连接。本发明在进行扩口、翻边工序时可以免去传统翻边工序中的装夹工作，同时能够自动完成投料管的送料、扩口、翻边、装箱工序，大大提高了劳动效率。

Description

一种投料管外翻边装置

技术领域

本发明涉及投料管生产技术领域，尤其涉及一种投料管外翻边装置。

背景技术

化工生产过程中使用的投料管一般是钢衬聚四氟管道，即以普通碳素钢管作为基体，内衬化学稳定性良好的聚四氟乙烯。在对投料管进行内衬时，首先需要将聚四氟乙烯管强行拉入无缝钢管，形成无间隙紧衬，对于带有法兰的投料管，需要将露出在无缝钢管外面的聚四氟乙烯管进行翻边处理，使其覆盖住金属材质的法兰，保证在使用过程中法兰不被腐蚀。传统的翻边过程为：首先将带有聚四氟乙烯管的无缝钢管装夹固定，然后使用扩孔装置对聚四氟乙烯材料进行加热扩孔，进而使用翻边模具对投料管进行翻边，最后将投料管自夹具上拆下来，整个过程必须由工人全程看守、操作，对于双头带法兰的投料管还需要装夹两次，大大影响了加工效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种投料管外翻边装置，在对双头带法兰的内衬聚四氟乙烯管的投料管进行翻边时无需对投料管进行装夹即能完成投料管的翻边，同时在对成批量投料管进行翻边时，只需要人工将投料管装在装料托盘内即可在控制系统的控制下自动完成装料托盘内投料管的翻边工作并能够完成已翻边投料管的计数与装箱，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种投料管外翻边装置，包括输送链条、定位卡槽、扩口装置、成型装置，待翻边的投料管包括投料管法兰、投料外管、投料内管，所述投料管法兰焊接在所述投料外管的两侧，所述投料内管为聚四氟乙烯材质且与穿过所述投料外管的内孔并与所述投料外管过盈配合，所述投料外管的两端露在投料外管之外的部分为待翻边部分。所述定位卡槽为长条状且其上开有凹槽，所述凹槽的横截面为倒置的拱形，所述凹槽的下半部分为半圆柱面且所述半圆柱面的直径与所述投料管的外径相同，所述定位卡槽的长度略小于两片所述投料管法兰之间的距离，保证所述投料管放在所述定位卡槽中时不会掉落且两片所述投料管法兰正好卡装在所述定位卡槽的两个端面。所述定位卡槽的两端各设置一根所述输送链条，所述输送链条传送方向为水平，所述定位卡槽通过连接板焊接固定在所述输送链条的外链板上，所述输送链条上可以固定若干个所述定位卡槽，所述定位卡槽与所述输送链条的传送方向垂直布置。所述定位卡槽的两端各设置有一个所述扩口装置，所述扩口装置包括扩口模具、电加热丝、扩口气缸，所述扩口模具一端为圆锥形中空结构另一端连接所述扩口气缸的活塞杆，所述电加热丝设置在所述扩口模具内部，所述扩口气缸的活塞杆、所述扩口模具及所述投料管的中心线位于同一水平轴线上，所述扩口气缸活塞杆的伸长方向朝向所述定位卡槽。两个所述扩口装置沿着所述输送链条的传送方向一侧各设置一个所述成型装置，所述成型装置包括冷却装置、翻边模具、翻边气缸，所述冷却装置、所述翻边模具均为圆筒状壳体，所述冷却装置的开口端扣焊在所述翻边模具的下底面的下表面，所述冷却装置的底面一端连接所述翻边气缸活塞杆，所述冷却装置的外侧面的径向焊接固定有进出水口。所述翻边模具的内径略大于所述投料管法兰的外径，所述翻边模具下底面的上表面由圆心向外依次设有两个环形台阶，所述环形台阶在所述翻边模具下底面的上表面由圆心向外依次形成管堵、凹环、凸环，所述管堵向远离所述翻边模具下底面的方向凸起且为直径等于所述投料内管内径的圆柱体，所述凹环向所述翻边模具下底面方向凹陷且宽度等于投料内管翻边成型后所述翻边的宽度，所述凸环向远离所述翻边模具下底面的方向凸起且与所述凹环之间的高度等于投料内管翻边成型后所述翻边的的高度，所述翻边模具的深度不大于所述投料管法兰的厚度，当所述翻边模具在对所述投料管进行翻边时，所述投料管法兰能够套入所述翻边模具的内部，所述凹环及所述凸环用于所述投料内管的翻边成型，所述冷却装置的进出水口接冷却水管，当进行翻边工作时，所述冷却装置中的冷却水处于循环状态。所述冷却装置、翻边模具、翻边气缸及所述投料管的中心线位于同一水平轴线上且所述翻边气缸伸长的方向朝向所述定位卡槽。

进一步的，所述输送链条的两端各设置一个链轮，所述链轮通过驱动轴固定在输送链机架上，所述驱动轴与所述输送链机架之间设置轴承，所述驱动轴与输送链电机连接。

进一步的，所述扩口装置用螺栓固定在扩口平台上，所述成型装置用螺栓固定在所述成型平台上。

进一步的，所述输送链机架上位于所述输送链条输送方向的末端安装有计数传感器，所述输送链机架的下方位于所述输送链条输送方向的末端一侧设有成品包装箱，所述计数传感器用于成品投料管的装箱计数。

进一步的，所述输送链机架远离所述输送链条输送方向的一侧设置有抓料机械手和两个装料托盘，所述装料托盘水平安装在所述装料托盘支架上。所述装料托盘的长度方向上开有若干个托盘凹槽，所述托盘凹槽开口向上，所述托盘凹槽的横截面形状与所述定位卡槽一样，所述装料托盘的宽度小于所述定位卡槽长度的一半。两个所述装料托盘并排布置且所述托盘凹槽垂直于所述输送链条的输送方向，两个所述装料托盘外端面之间的距离与所述定位卡槽的长度相等。保证所述投料管放在所述装料托盘中时不会掉落且两片所述投料管法兰正好卡装在两个所述装料托盘的两个外端面两侧。

进一步的，两个所述装料托盘及所述定位卡槽的正上方设有滑轨，所述滑轨与所述抓料机械手之间设有滑块，所述抓料机械手用螺栓固定在所述滑块上，所述滑块可以带动所述抓料机械手在所述滑轨上运动。两个所述装料托盘的对称面、所述定位卡槽的对称面及所述滑轨的对称面在同一个竖直平面内，所述滑轨通过滑轨支腿固定在地面上。两个所述装料托盘之间的留有一定的距离，方便所述抓料机械手对所述投料管的抓取，两个所述装料托盘的对称面、所述定位卡槽的对称面及所述滑轨的对称面在同一个竖直平面内可以保证所述抓料机械手所述投料管的中心处，在抓取和放置时都更加平稳。

进一步的，所述输送链条的两侧可以布置若干个所述扩口装置及所述成型装置，所述扩口装置及所述成型装置分开集中布置。每个所述扩口平台及所述成型平台上对应所述投料管的位置均设安装有红外测物传感器。所述红外测物传感器能够判断所述定位卡槽上的所述投料管已经到达工位，并根据其余工位上的所述红外测物传感器测得的信息，来判断所述投料管是否在该工位上进行加工。

进一步的，所述输送链电机、红外测物传感器、计数传感器、抓料机械手全部与控制系统电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述定位卡槽、扩口装置、成型装置的结构设计可以替代传统的夹具，在对双边带法兰的投料管进行扩口和翻边时不需要进行人工装夹。所述输送链电机、红外测物传感器、计数传感器、抓料机械手在控制系统的控制下，可以自动完成所述装料托盘内投料管的扩口与翻边工作，不需要全程由工人看守，大大节省了人工，提高了劳动效率。

附图说明

图1为本发明一种投料管外翻边装置的主视结构示意图。

图2为本发明一种投料管外翻边装置的俯视结构示意图。

图3为本发明一种投料管外翻边装置的图1中A向剖视结构示意图。

图4为本发明一种投料管外翻边装置的装料托盘与抓料机械手的左视结构示意图。

图5为本发明一种投料管外翻边装置的卡槽与连接板的左视结构示意图。

图6为本发明一种投料管外翻边装置的扩口装置的俯视结构示意图。

图7为本发明一种投料管外翻边装置的成型装置的俯视结构示意图。

图8为本发明一种投料管外翻边装置的投料管的剖视结构示意图。

图9为本发明一种投料管外翻边装置的翻边模具的剖视结构示意图。

图中：1、输送链条，2、输送链机架，3、链轮，4、输送链电机，5、定位卡槽，51、凹槽，52、连接板，6、红外测物传感器，7、计数传感器，8、成品包装箱，9、扩口平台，10、成型平台，11、抓料机械手，12、装料托盘，121、托盘凹槽，13、装料托盘支架，14、滑轨支腿，15、投料管，151、投料管法兰，152、投料外管，153、投料内管，16、扩口装置，161、扩口模具，162、电加热丝，163、扩口气缸，17、成型装置，171、冷却装置，1711、进出水口，172、翻边模具，1721、管堵，1722、凹环，1723、凸环，173、翻边气缸，18、驱动轴，19、滑轨，20、滑块。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的一种投料管外翻边装置，包括输送链条1、定位卡槽5、扩口装置16、成型装置17。如图8所示，待翻边的投料管15包括投料管法兰151、投料外管152、投料内管153，所述投料管法兰151焊接在所述投料外管152的两侧，所述投料内管153为聚四氟乙烯材质且与穿过所述投料外管152的内孔并与所述投料外管152过盈配合，所述投料外管152的两端露在投料外管152之外的部分为待翻边部分。如图5所示，所述定位卡槽5为长条状且其上开有凹槽51，所述凹槽51的横截面为倒置的拱形，所述凹槽51的下半部分为半圆柱面且所述半圆柱面的直径与所述投料管15的外径相同，所述定位卡槽5的长度略小于两片所述投料管法兰151之间的距离，保证所述投料管15放在所述定位卡槽5中时不会掉落且两片所述投料管法兰151正好卡在所述定位卡槽5的两个端面。如图2、图3所示，所述定位卡槽5的两端各设置一根所述输送链条1，所述输送链条1传送方向为水平，所述定位卡槽5通过连接板52焊接固定在所述输送链条1的外链板上，所述输送链条1上可以固定若干个所述定位卡槽5，所述定位卡槽5与所述输送链条1的传送方向垂直布置。如图2、图3、图6、图7所示，所述定位卡槽5的两端各设置有一个所述扩口装置16，所述扩口装置16包括扩口模具161、电加热丝162、扩口气缸163，所述扩口模具161一端为圆锥形中空结构另一端连接所述扩口气缸163的活塞杆，所述电加热丝162设置在所述扩口模具161内部，所述扩口气缸163的活塞杆、所述扩口模具161及所述投料管15的中心线位于同一水平轴线上，所述扩口气缸163活塞杆的伸长方向朝向所述定位卡槽5。两个所述扩口装置16沿着所述输送链条1的传送方向一侧各设置一个所述成型装置17，所述成型装置17包括冷却装置171、翻边模具172、翻边气缸173，所述冷却装置171、所述翻边模具172均为圆筒状壳体，所述冷却装置171的开口端扣焊在所述翻边模具172的下底面的下表面，所述冷却装置171的底面一端连接所述翻边气缸活塞杆，所述冷却装置171的外侧面的径向焊接固定有进出水口1711。如图9所示，所述翻边模具172的内径略大于所述投料管法兰151的外径，所述翻边模具172下底面的上表面由圆心向外依次设有两个环形台阶，所述环形台阶在所述翻边模具172下底面的上表面由圆心向外依次形成管堵1721、凹环1722、凸环1723，所述管堵1721向远离所述翻边模具172下底面的方向凸起且为直径等于所述投料内管153内径的圆柱体，所述凹环1722向所述翻边模具172下底面方向凹陷且宽度等于投料内管153翻边成型后所述翻边的宽度，所述凸环1723向远离所述翻边模具172下底面的方向凸起且与所述凹环1722之间的高度等于投料内管153翻边成型后所述翻边的的高度，所述翻边模具172的深度不大于所述投料管法兰151的厚度，当所述翻边模具172在对所述投料管15进行翻边时，所述投料管法兰151能够套接在所述翻边模具172的内部，所述凹环1722及所述凸环1723用于所述投料内管153的翻边成型，所述冷却装置171的进出水口1711接冷却水管，当进行翻边工作时，所述冷却装置171中的冷却水处于循环状态。所述冷却装置171、翻边模具172、翻边气缸173及所述投料管15的中心线位于同一水平轴线上且所述翻边气缸173伸长的方向朝向所述定位卡槽5。

如图1所示，所述输送链条1的两端各设置一个链轮3，所述链轮3通过驱动轴18固定在输送链机架2上，所述驱动轴18与所述输送链机架2之间设置轴承，所述驱动轴18与输送链电机4连接。

所述扩口装置16用螺栓固定在扩口平台9上，所述成型装置17用螺栓固定在所述成型平台10上。

如图1、图2所示，所述输送链机架2上位于所述输送链条1输送方向的末端安装有计数传感器7，所述输送链机架2的下方位于所述输送链条1输送方向的末端一侧设有成品包装箱8，所述计数传感器7用于成品投料管15的装箱计数。

如图1、图4所示，所述输送链机架2远离所述输送链条1输送方向的一侧设置有抓料机械手11和两个装料托盘12，所述装料托盘12水平安装在所述装料托盘支架13上。所述装料托盘12的长度方向上开有若干个托盘凹槽121，所述托盘凹槽121开口向上，所述托盘凹槽121的横截面形状与所述定位卡槽5一样，所述装料托盘12的宽度小于所述定位卡槽5长度的一半。两个所述装料托盘12并排布置且所述托盘凹槽121垂直于所述输送链条1的输送方向，两个所述装料托盘12外端面之间的距离与所述定位卡槽5的长度相等。保证所述投料管15放在所述装料托盘12中时不会掉落且两片所述投料管法兰151正好卡在两个所述装料托盘12的两个外端面两侧。

如图2所示，两个所述装料托盘12及所述定位卡槽5的正上方设有滑轨19，所述滑轨19与所述抓料机械手11之间设有滑块20，所述抓料机械手11用螺栓固定在所述滑块20上，所述滑块20可以带动所述抓料机械手11在所述滑轨19上运动。两个所述装料托盘12的对称面、所述定位卡槽5的对称面及所述滑轨19的对称面在同一个竖直平面内，所述滑轨19通过滑轨支腿14固定在地面上。两个所述装料托盘12之间的留有一定的距离，方便所述抓料机械手11对所述投料管15的抓取，两个所述装料托盘12的对称面、所述定位卡槽5的对称面及所述滑轨19的对称面在同一个竖直平面内可以保证所述抓料机械手11所述投料管15的中心处，在抓取和放置时都更加平稳。

如图1所示，所述输送链条1的两侧可以布置若干个所述扩口装置16及所述成型装置17，所述扩口装置16及所述成型装置17分开集中布置。每个所述扩口平台9及所述成型平台10上对应所述投料管15的位置均设安装有红外测物传感器6。所述红外测物传感器6能够判断所述定位卡槽5上的所述投料管已经到达工位，并根据其余工位上的所述红外测物传感器6测得的信息，来判断所述投料管15是否在该工位上进行加工。

进一步的，所述输送链电机4、红外测物传感器6、计数传感器7、抓料机械手11全部与控制系统电性连接。

本发明的工作原理是：在开始进行翻边工作前，工人首先将待翻边的所述投料管15放置在所述装料托盘12，然后启动所述抓料机械手11抓取所述投料管15并放置在最靠近所述装料托盘12一侧的所述定位卡槽5内，所述输送链电机4带动所述定位卡槽5转动，当所述定位定位卡槽5中的投料管15经过第一个所述红外测物传感器6时，其余扩口工位上的红外测物传感器6同时开启检测功能，待下一个工位上的所述红外测物传感器6检测到所述投料管15时，所述输送链电机4停止转动。所述抓料机械手11继续抓取下一个所述投料管15放置在此时最靠近所述装料托盘12一侧的所述定位卡槽5内，直到距离所述装料托盘12最远的一个扩口工位上的所述红外测物传感器6能够检测到所述投料管15时停止夹取所述投料管15，此时所有扩口工位上的所述投料管15均已放置到位，可以开启扩口工序，扩口开始后，控制系统对扩口程序进行计时。当计时完成后，所述输送链电机4带动所述定位卡槽5转动，使已经完成翻边的第一个投料管15进入翻边工序，同时所述抓料机械手11又开始抓取所述装料托盘12内的投料管15至扩口工位。在进行翻边时，所述冷却装置171内通入冷却水，用于对翻边后的投料管15进行冷却。翻边完成后，所述输送链电机4继续转动，将翻边完成后的投料管送入所述成品包装箱8中。当所述成品包装箱8中的投料管15达到最大数量时，控制系统报警，提醒工人更换投料箱。当所述抓料机械手11的抓料次数达到设定值时，控制系统报警，提醒工人更换所述装料托盘。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种投料管外翻边装置，包括输送链条(1)、定位卡槽(5)、扩口装置(16)、成型装置(17)，其特征在于：所述定位卡槽(5)为长条状且其上开有凹槽(51)，所述凹槽(51)的横截面为倒置的拱形，所述凹槽(51)的下半部分为半圆柱面且所述半圆柱面的直径与所述投料管(15)的外径相同，所述定位卡槽(5)的长度略小于所述投料管(15)两端的两片法兰之间的距离；所述定位卡槽(5)的两端各设置一根所述输送链条(1)，所述输送链条(1)传送方向为水平，所述定位卡槽(5)通过连接板(52)焊接固定在所述输送链条(1)的外链板上，所述输送链条(1)上可以固定若干个所述定位卡槽(5)，所述定位卡槽(5)与所述输送链条(1)的传送方向垂直布置；所述定位卡槽(5)的两端各设置有一个所述扩口装置(16)，所述扩口装置(16)包括扩口模具(161)、电加热丝(162)、扩口气缸(163)，所述扩口模具(161)一端为圆锥形中空结构另一端连接所述扩口气缸(163)的活塞杆，所述电加热丝(162)设置在所述扩口模具(161)内部，所述扩口气缸(163)的活塞杆、所述扩口模具(161)及所述投料管(15)的中心线位于同一水平轴线上，所述扩口气缸(163)活塞杆的伸长方向朝向所述定位卡槽(5)；两个所述扩口装置(16)沿着所述输送链条(1)的传送方向一侧各设置一个所述成型装置(17)，所述成型装置(17)包括冷却装置(171)、翻边模具(172)、翻边气缸(173)，所述冷却装置(171)、所述翻边模具(172)均为圆筒状壳体，所述冷却装置(171)的开口端扣焊在所述翻边模具(172)的下底面的下表面，所述冷却装置(171)的底面一端连接所述翻边气缸活塞杆，所述冷却装置(171)的外侧面的径向焊接固定有进出水口(1711)；所述翻边模具(172)的内径略大于所述投料管(15)两端的法兰的外径，所述翻边模具(172)下底面的上表面由圆心向外依次设有两个环形台阶，所述环形台阶在所述翻边模具(172)下底面的上表面由圆心向外依次形成管堵(1721)、凹环(1722)、凸环(1723)，所述管堵(1721)向远离所述翻边模具(172)下底面的方向凸起且为直径等于所述投料管(15)内部四氟管的内径的圆柱体，所述凹环(1722)向所述翻边模具(172)下底面方向凹陷且宽度等于投料管(15)内部四氟管翻边成型后所述翻边的宽度，所述凸环(1723)向远离所述翻边模具(172)下底面的方向凸起且与所述凹环(1722)之间的高度等于投料管(15)内部四氟管翻边成型后所述翻边的的高度，所述翻边模具(172)的深度不大于所述投料管(15)两端的法兰的厚度；所述冷却装置(171)、翻边模具(172)、翻边气缸(173)及所述投料管(15)的中心线位于同一水平轴线上且所述翻边气缸(173)伸长的方向朝向所述定位卡槽(5)。

2.如权利要求1所述的一种投料管外翻边装置，其特征在于：所述输送链条(1)的两端各设置一个链轮(3)，所述链轮(3)通过驱动轴(18)固定在输送链机架(2)上，所述驱动轴(18)与所述输送链机架(2)之间设置轴承，所述驱动轴(18)与输送链电机(4)连接。

3.如权利要求2所述的一种投料管外翻边装置，其特征在于：所述扩口装置(16)用螺栓固定在扩口平台(9)上，所述成型装置(17)用螺栓固定在所述成型平台(10)上。

4.如权利要求3所述的一种投料管外翻边装置，其特征在于：所述输送链机架(2)上位于所述输送链条(1)输送方向的末端安装有计数传感器(7)，所述输送链机架(2)的下方位于所述输送链条(1)输送方向的末端一侧设有成品包装箱(8)。

5.如权利要求3所述的一种投料管外翻边装置，其特征在于：所述输送链机架(2)远离所述输送链条(1)输送方向的一侧设置有抓料机械手(11)和两个装料托盘(12)，所述装料托盘(12)水平安装在所述装料托盘支架(13)上。所述装料托盘(12)的长度方向上开有若干个托盘凹槽(121)，所述托盘凹槽(121)开口向上，所述托盘凹槽(121)的横截面形状与所述定位卡槽(5)一样，所述装料托盘(12)的宽度小于所述定位卡槽(5)长度的一半；两个所述装料托盘(12)并排布置且所述托盘凹槽(121)垂直于所述输送链条(1)的输送方向，两个所述装料托盘(12)外端面之间的距离与所述定位卡槽(5)的长度相等。

6.如权利要求5所述的一种投料管外翻边装置，其特征在于：两个所述装料托盘(12)及所述定位卡槽(5)的正上方设有滑轨(19)，所述滑轨(19)与所述抓料机械手(11)之间设有滑块(20)，所述抓料机械手(11)用螺栓固定在所述滑块(20)上，所述滑块(20)可以带动所述抓料机械手(11)在所述滑轨(19)上运动；两个所述装料托盘(12)的对称面、所述定位卡槽(5)的对称面及所述滑轨(19)的对称面在同一个竖直平面内，所述滑轨(19)通过滑轨支腿(14)固定在地面上。

7.如权利要求6所述的一种投料管外翻边装置，其特征在于：所述输送链条(1)的两侧可以布置若干个所述扩口装置(16)及所述成型装置(17)，所述扩口装置(16)及所述成型装置(17)分开集中布置；每个所述扩口平台(9)及所述成型平台(10)上对应所述投料管(15)的位置均设安装有红外测物传感器(6)。

8.如权利要求7所述的一种投料管外翻边装置，其特征在于：所述输送链电机(4)、红外测物传感器(6)、计数传感器(7)、抓料机械手(11)全部与控制系统电性连接。

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