CN111346955A - 一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置及方法，涉及金属管材领域，该针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，用于对管材本体弯折。包括工作台、放置槽、弯折机构、支杆、电缆和多个打磨机构，所述放置槽设在工作台上，弯折机构设在放置槽一侧。该针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，通过电缆、固定套、微型电动推杆、刮刀配合，将整个打磨机构伸入待弯折金属管材内。起到填充物的作用，令管材弯折时内部能够受力均匀。待弯折后提拉电缆带动打磨机构有的刮刀在与管壁接触同时移动。从而将管材弯折处内壁产生的褶皱磨平，从而实现对小规格金属管材内壁打磨的效果，防止褶皱的存在而影响管材使用效果。

Description

一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置及方法
技术领域
本发明涉及金属管材技术领域，具体为一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置及方法。
背景技术
金属管材是常用配件，在金属管材使用前需要根据实际需求对金属管材进行加工处理。
如在中国专利网已经公开了“基于超低温冰自润滑的管件弯曲装置和弯曲方法”，专利号为201911133471.9。上述装置设置有导向机构，推进机构，弯曲模，压紧机构等。上述装置工作时将金属管材通过导向机构进入弯曲模进行金属管材弯曲。
但在弯曲过程中金属管材外侧内侧受切向压缩应力而缩短使内侧管壁增厚。导致管材弯曲变形区内外侧管壁就会出现皱褶。常用的方式是对弯曲变形区的内外侧管壁进行打磨，使其表面变的光滑。但现有的打磨工具比较大，故只适用与管径较大的金属管材。对于小规格的金属管材来说打磨工具无法伸入管材内部。进而无法进行褶皱打磨操作。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置及方法，解决了上述背景技术中一般小规格的金属管材管径小，打磨机构无法伸入内部，不能对小规格金属管道内部进行弯折处内壁褶皱打磨处理的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，用于对管材本体弯折。包括工作台、放置槽、弯折机构、支杆、电缆和多个打磨机构，所述放置槽设在工作台上，弯折机构设在放置槽一侧，管材本体穿过放置槽伸入弯折机构，弯折机构用于将管材本体一端弯折。所述弯折机构包括限位柱、压辊和驱动组件，所述管材本体位于限位柱和压辊之间，限位柱与工作台连接，压辊与工作台滑动配合，驱动组件与压辊连接，压辊能够以限位柱为轴心旋转90°。当压辊旋转90°令管材本体弯折，驱动组件与支杆连接，电缆设在支杆上，多个打磨机构等距离布置在电缆表面，电缆能够带动打磨机构伸入管材本体内，电缆伸入管材本体一端连接有摄像头，摄像头用于拍摄管材本体弯折后的内壁褶皱情况，电缆另一端连接有处理器，处理器电性连接有显示屏。所述打磨机构包括有固定套、多组支撑组件和刮刀。固定套横截面呈多边形，固定套与电缆连接，每组支撑组件与固定套一面连接，刮刀设在支撑组件上。支撑组件用于将刮刀紧贴管材本体内壁，当反复拉拽电缆后刮刀将管材本体内壁褶皱抹平。
优选的，所述刮刀刀刃面呈弧形，令刮刀容易与管材本体内壁贴合。
优选的，所述支撑组件包括微型电动推杆、滚珠和支撑棒，微型电动推杆与固定套连接，微型电动推杆活动端朝向管材本体内壁，滚珠枢接在微型电动推杆活动端上，支撑棒与微型电动推杆活动端一侧连接，支撑棒倾斜布置，微型电动推杆通过支撑棒与刮刀连接。
优选的，所述微型电动推杆收缩至最短时长度为4cm，微型电动推杆伸至最长时长度为7cm，所述滚珠直径为1cm。
优选的，所述驱动部包括马达、连杆和转把，马达镶嵌在限位柱内，转把一端设有竖直向上的直线段，转把另一端与工作台底部铰接，转把直线段延伸至工作台上方，压辊枢接在转把直线段上，马达传动轴与转把直线段通过连杆连接，转把用于和支杆连接。
优选的，所述支杆一端穿过转把，支杆下方设有螺杆，转把通过螺杆与支杆螺纹连接。
优选的，所述放置槽内壁等角度开设有卡槽，放置槽内相对于卡槽设有夹片，夹片横截面呈弧形，夹片与卡槽之间设有弹簧，夹片通过弹簧与管材本体外壁紧贴。
优选的，所述处理器为单片机，处理器型号为STM32F103，处理器用于将摄像头拍摄的画面传送给显示屏。
一种针对小规格金属管材弯折的表面加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，将待弯折金属管材穿过放置槽，金属管材穿过放置槽时挤压卡槽，卡槽挤压夹片，夹片产生反作用力使卡槽紧贴管壁。在继续移动金属管材，将金属管材穿过限位柱和压辊之间。
步骤二，将电缆带有打磨机构一端伸入金属管材内，通过处理器控制微型电动推杆伸长，使微型电动推杆端部的滚珠与金属管材内壁接触。
步骤三，启动马达带动转把旋转，令压辊以限位柱为轴心旋转90°，将金属管材弯折。
步骤四，弯折后，手动拉拽电缆带动微型电动推杆上的刮刀抹平金属管材内壁产生的褶皱。
步骤五，向外拽动电缆适当距离后，控制微型电动推杆收缩，再将电缆伸入金属管材内适当距离，重复步骤四。
步骤六，通过多次反复重复步骤四、步骤五后，将微型电动推杆收缩用摄像头拍摄管壁内的情况，通过显示屏显示的画面判断金属管材弯折处内壁褶皱是否消除。若褶皱没有完全消除，则继续重复步骤四、步骤五。若褶皱消除将电缆拉出取出金属管材。
(三)有益效果
本发明提供了一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置及方法。具备以下有益效果：
1、该针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，通过电缆、固定套、微型电动推杆、刮刀配合，将整个打磨机构伸入待弯折金属管材内。起到填充物的作用，令管材弯折时内部能够受力均匀。待弯折后提拉电缆带动打磨机构有的刮刀在与管壁接触同时移动。从而将管材弯折处内壁产生的褶皱磨平，从而实现对小规格金属管材内壁打磨的效果，防止褶皱的存在而影响管材使用效果。
2、该针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，通过夹片和弹簧的配合，令放置槽能够固定多种尺寸不同的金属管。借助微型电动推杆可伸缩，防止刮刀不能紧贴管材内壁。避免本装置只能对一种尺寸进行打磨处理。进一步提高了本装置的适用范围。
附图说明
图1为本发明结构立体图；
图2为本发明结构另一角度立体图；
图3为本发明结构工作局部示意图；
图4为本发明图3中A处结构放大图；
图5为本发明放置槽结构爆炸图；
图6为本发明弯折机构结构示意图；
图7为本发明打磨机构结构示意图；
图8为本发明打磨机构结构侧视图。
图中：1工作台、11滑槽、2放置槽、21卡槽、22夹片、23弹簧、3弯折机构、31限位柱、32压辊、33马达、34连杆、35转把、4支杆、41螺杆、5电缆、6打磨机构、61固定套、62微型电动推杆、63滚珠、64支撑棒、65刮刀、7摄像头、8处理器、9显示屏、10管材本体。
具体实施方式
本发明实施例提供一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置及方法，如图1-8所示，用于对管材本体10弯折。包括工作台1、放置槽2、弯折机构3、支杆4、电缆5和多个打磨机构6。放置槽2焊接在工作台1上。弯折机构3设在放置槽2一侧。弯折机构3用于将管材本体10一端弯折。管材本体10穿过放置槽2伸入弯折机构3。弯折机构3包括限位柱31、压辊32和驱动组件。限位柱31与工作台1焊接。压辊32通过驱动组件与工作台1滑动配合。结合附图1、2所示，管材本体10一端伸至限位柱31与压辊32之间。工作时，驱动组件带动压辊32旋转。压辊32以限位柱31为轴心旋转90°。压辊32转动过程中对管材本体10进行形变，当压辊32旋转90°后管材本体10弯折90°。
驱动组件与支杆4连接，电缆5设在支杆4上。电缆5贯穿支杆4。多个打磨机构6等距离布置在电缆5表面。电缆5能够带动打磨机构6伸入管材本体10内。电缆5伸入管材本体10一端电性连接有摄像头7，摄像头7用于拍摄管材本体10弯折后的内壁褶皱情况。电缆5另一端连接有处理器8，处理器8电性连接有显示屏9。工作时，在弯折前将电缆5带有打磨机构6一端伸入管材内。此时打磨机构6充当填充物，令管材弯折过程中受力均匀防止管材横截面发生形变。当弯折后通过拉拽电缆5，带动打磨机构6反复移动，将管材弯折处内壁产生的褶皱磨平。同时用摄像头拍摄管材内壁褶皱情况，并将画面反馈给处理器8。处理器8经过处理后将画面传输给显示屏9。人们通过显示屏9显示的画面观察管材内壁褶皱是否被磨平。
打磨机构6包括有固定套61、多组支撑组件和刮刀65。固定套61横截面呈多边形，固定套61与电缆5表面固定焊接。每组支撑组件与固定套61一面连接，刮刀65设在支撑组件上。工作时，支撑组件用于将刮刀65紧贴管材本体10内壁，当反复拉拽电缆5后刮刀65将管材本体10内壁褶皱抹平。刮刀65刀刃面呈弧形，令刮刀65容易与管材本体10内壁贴合。
支撑组件包括微型电动推杆62、滚珠63和支撑棒64。微型电动推杆62与固定套61焊接。微型电动推杆62活动端朝向管材本体10内壁，滚珠63枢接在微型电动推杆62活动端上。当微型电动推杆62伸长使其抵住管材内壁时，利用滚珠63便于微型电动推杆62移动。支撑棒64与微型电动推杆62活动端一侧焊接。支撑棒64倾斜布置。支撑棒64与刮刀65焊接。
刮刀65与滚珠63相平齐，故当滚珠63与管材内壁接触时刮刀65能够与管材内壁接触。固定套61与电缆5可以视为一个整体。微型电动推杆62收缩至最短时长度为4cm，微型电动推杆62伸至最长时长度为7cm，滚珠63直径为1cm。电缆直径为1cm。结合附图8可知，本方案适用的金属管材内直径在10cm～16cm。
微型电动推杆62与支撑棒64组成三角框架，从而提高一定的牢固度。便于刮刀刮平内壁褶皱。
与现有技术相比，该针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，通过电缆5、固定套61、微型电动推杆62、刮刀65配合，将整个打磨机构6伸入待弯折金属管材内。起到填充物的作用，令管材弯折时内部能够受力均匀。待弯折后提拉电缆带动打磨机构6有的刮刀65在与管壁接触同时移动。从而将管材弯折处内壁产生的褶皱磨平，从而实现对小规格金属管材内壁打磨的效果，防止褶皱的存在而影响管材使用效果。
驱动部包括马达33、连杆34和转把35。马达33镶嵌在限位柱31的中心处。转把35一端设有竖直向上的直线段。如图3所示，工作台1开设有滑槽11。转把35另一端与工作台1底部铰接，转把35直线段通过滑槽11延伸至工作台1上方。压辊32枢接在转把35直线段上。马达33传动轴与转把35直线段通过连杆34焊接。工作时，马达33旋转带动转把35旋转，使得压辊32能够以限位柱31为轴心旋转。
结合附图2，转把35用于和支杆4连接。支杆4一端穿过转把35，支杆4下方设有螺杆41。螺杆41拧入转把35并贯穿支杆4，通过螺杆41使得转把35与支杆4固定在一起。
放置槽2内壁等角度开设有卡槽21，放置槽2内相对于卡槽21设有夹片22，夹片22横截面呈弧形，夹片22与卡槽21之间设有弹簧23，夹片22通过弹簧23与管材本体10外壁紧贴。
通过夹片22和弹簧23的配合，令放置槽2能够固定多种尺寸不同的金属管。借助微型电动推杆62可伸缩，防止刮刀65不能紧贴管材内壁。避免本装置只能对一种尺寸进行打磨处理。进一步提高了本装置的适用范围。
处理器8为单片机，处理器8型号为STM32F103，处理器8用于将摄像头7拍摄的画面传送给显示屏9。处理器8控制马达33、微型电动推杆62工作。由于处理器8、马达33、摄像头7和微型电动推杆62均是常规技术手段，故具体型号、电路布置以及内部结构与常规技术手段相同，不做详细描述。
一种针对小规格金属管材弯折的表面加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，将待弯折金属管材穿过放置槽2，金属管材穿过放置槽2时挤压卡槽21，卡槽21挤压夹片22，夹片22产生反作用力使卡槽21紧贴管壁。在继续移动金属管材，将金属管材穿过限位柱31和压辊32之间。
步骤二，将电缆5带有打磨机构6一端伸入金属管材内，通过处理器8控制微型电动推杆62伸长，使微型电动推杆62端部的滚珠63与金属管材内壁接触。微型电动推杆62伸长使得滚珠63紧贴管材内壁。达到填充物的效果，令微型电动推杆62对管材内壁进行支撑。
步骤三，启动马达33带动转把35旋转，令压辊32以限位柱31为轴心旋转90°，将金属管材弯折。金属管材弯折时内部微型电动推杆62令管材内壁受力均匀。
步骤四，弯折后，手动拉拽电缆5带动微型电动推杆62移动，令与微型电动推杆62连接的刮刀65移动，刮刀65移动过程中将管材内壁产生的褶皱刮平。
步骤五，向外拽动电缆5适当距离后，控制微型电动推杆62收缩，再将电缆5伸入金属管材内适当距离，重复步骤四。
步骤六，通过多次反复重复步骤四、步骤五后，将微型电动推杆62收缩用摄像头7拍摄管壁内的情况，通过显示屏9显示的画面判断金属管材弯折处内壁褶皱是否消除。若褶皱没有完全消除，则继续重复步骤四、步骤五。若褶皱消除将电缆5拉出取出金属管材。
工作原理：使用时，在弯折前将电缆5带有打磨机构6一端伸入管材内。再驱动组件带动压辊32旋转。压辊32以限位柱31为轴心旋转90°。压辊32转动过程中对管材本体10进行弯折形变。弯折后，拉拽电缆5带动打磨机构6的刮刀65反复移动。将管材弯折处内壁产生的褶皱磨平。同时用摄像头拍摄管材内壁褶皱情况，并将画面反馈给处理器8。处理器8经过处理后将画面传输给显示屏9。人们通过显示屏9显示的画面观察管材内壁褶皱是否被磨平。
综上所述，该针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，通过电缆5、固定套61、微型电动推杆62、刮刀65配合，将整个打磨机构6伸入待弯折金属管材内。起到填充物的作用，令管材弯折时内部能够受力均匀。待弯折后提拉电缆带动打磨机构6有的刮刀65在与管壁接触同时移动。从而将管材弯折处内壁产生的褶皱磨平，从而实现对小规格金属管材内壁打磨的效果，防止褶皱的存在而影响管材使用效果。
并且，通过夹片22和弹簧23的配合，令放置槽2能够固定多种尺寸不同的金属管。借助微型电动推杆62可伸缩，防止刮刀65不能紧贴管材内壁。避免本装置只能对一种尺寸进行打磨处理。进一步提高了本装置的适用范围。
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、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，用于对管材本体(10)弯折，其特征在于：包括工作台(1)、放置槽(2)、弯折机构(3)、支杆(4)、电缆(5)和多个打磨机构(6)，所述放置槽(2)设在工作台(1)上，弯折机构(3)设在放置槽(2)一侧，管材本体(10)穿过放置槽(2)伸入弯折机构(3)，弯折机构(3)用于将管材本体(10)一端弯折；所述弯折机构(3)包括限位柱(31)、压辊(32)和驱动组件，所述管材本体(10)位于限位柱(31)和压辊(32)之间，限位柱(31)与工作台(1)连接，压辊(32)与工作台(1)滑动配合，驱动组件与压辊(32)连接，压辊(32)能够以限位柱(31)为轴心旋转90°，当压辊(32)旋转90°令管材本体(10)弯折，驱动组件与支杆(4)连接，电缆(5)设在支杆(4)上，多个打磨机构(6)等距离布置在电缆(5)表面，电缆(5)能够带动打磨机构(6)伸入管材本体(10)内，电缆(5)伸入管材本体(10)一端连接有摄像头(7)，摄像头(7)用于拍摄管材本体(10)弯折后的内壁褶皱情况，电缆(5)另一端连接有处理器(8)，处理器(8)电性连接有显示屏(9)；所述打磨机构(6)包括有固定套(61)、多组支撑组件和刮刀(65)，固定套(61)横截面呈多边形，固定套(61)与电缆(5)连接，每组支撑组件与固定套(61)一面连接，刮刀(65)设在支撑组件上，支撑组件用于将刮刀(65)紧贴管材本体(10)内壁，当反复拉拽电缆(5)后刮刀(65)将管材本体(10)内壁褶皱抹平。
2.根据权利要求1所述的一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，其特征在于：所述刮刀(65)刀刃面呈弧形，令刮刀(65)容易与管材本体(10)内壁贴合。
3.根据权利要求1所述的一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，其特征在于：所述支撑组件包括微型电动推杆(62)、滚珠(63)和支撑棒(64)，微型电动推杆(62)与固定套(61)连接，微型电动推杆(62)活动端朝向管材本体(10)内壁，滚珠(63)枢接在微型电动推杆(62)活动端上，支撑棒(64)与微型电动推杆(62)活动端一侧连接，支撑棒(64)倾斜布置，微型电动推杆(62)通过支撑棒(64)与刮刀(65)连接。
4.根据权利要求3所述的一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，其特征在于：所述微型电动推杆(62)收缩至最短时长度为4cm，微型电动推杆(62)伸至最长时长度为7cm，所述滚珠(63)直径为1cm。
5.根据权利要求1所述的一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，其特征在于：所述驱动部包括马达(33)、连杆(34)和转把(35)，马达(33)镶嵌在限位柱(31)内，转把(35)一端设有竖直向上的直线段，转把(35)另一端与工作台(1)底部铰接，转把(35)直线段延伸至工作台(1)上方，压辊(32)枢接在转把(35)直线段上，马达(33)传动轴与转把(35)直线段通过连杆(34)连接，转把(35)用于和支杆(4)连接。
6.根据权利要求5所述的一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，其特征在于：所述支杆(4)一端穿过转把(35)，支杆(4)下方设有螺杆(41)，转把(35)通过螺杆(41)与支杆(4)螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，其特征在于：所述放置槽(2)内壁等角度开设有卡槽(21)，放置槽(2)内相对于卡槽(21)设有夹片(22)，夹片(22)横截面呈弧形，夹片(22)与卡槽(21)之间设有弹簧(23)，夹片(22)通过弹簧(23)与管材本体(10)外壁紧贴。
8.根据权利要求1所述的一种针对小规格金属管材弯折的表面加工装置，其特征在于：所述处理器(8)为单片机，处理器(8)型号为STM32F103，处理器(8)用于将摄像头(7)拍摄的画面传送给显示屏(9)。
9.一种针对小规格金属管材弯折的表面加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，将待弯折金属管材穿过放置槽(2)，金属管材穿过放置槽(2)时挤压卡槽(21)，卡槽(21)挤压夹片(22)，夹片(22)产生反作用力使卡槽(21)紧贴管壁。在继续移动金属管材，将金属管材穿过限位柱(31)和压辊(32)之间。
步骤二，将电缆(5)带有打磨机构(6)一端伸入金属管材内，通过处理器(8)控制微型电动推杆(62)伸长，使微型电动推杆(62)端部的滚珠(63)与金属管材内壁接触。
步骤三，启动马达(33)带动转把(35)旋转，令压辊(32)以限位柱(31)为轴心旋转90°，将金属管材弯折。
步骤四，弯折后，手动拉拽电缆(5)带动微型电动推杆(62)上的刮刀(65)抹平金属管材内壁产生的褶皱。
步骤五，向外拽动电缆(5)适当距离后，控制微型电动推杆(62)收缩，再将电缆(5)伸入金属管材内适当距离，重复步骤四。
步骤六，通过多次反复重复步骤四、步骤五后，将微型电动推杆(62)收缩用摄像头(7)拍摄管壁内的情况，通过显示屏(9)显示的画面判断金属管材弯折处内壁褶皱是否消除。若褶皱没有完全消除，则继续重复步骤四、步骤五。若褶皱消除将电缆(5)拉出取出金属管材。
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