CN111687641A - 一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，涉及管材加工技术领域，包括基座、固定架以及旋转驱动设备，所述固定架安装于基座的上端，所述旋转驱动设安装于固定架上，旋转驱动设备的主轴上安装有夹爪，所述基座上还设置有旋压切割机构和止屑镗孔机构。本发明通过设置旋压切割机构及止屑镗孔机构，在旋压轮对器体旋压完成之后采用横切的切削方式，极大的改善了切断刀的磨损程度，保证了焊接焊缝的旋压质量，进而降低了泄露不良率；通过在止屑镗孔机构设置内设置带螺纹外旋的镗刀，保证了器体内部不会进入废屑；安装于刮板上的环形件会将环状缩口废料从芯棒上剥离，避免了废屑的缠绕及飞溅现象，进而消除了安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及管材加工技术领域，具体涉及一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备。
背景技术
对空调内部油分离器、消音器以及储液器等钢管器体，通常是由氩弧焊的焊接方式将钢板卷成筒体进行焊接成型，再由后续工序对其两端进行旋压缩口，而对筒体的焊缝部分进行旋压时，发现在焊缝处的厚度会轻微变薄，以至于常会出现针孔现象，且旋压缩口长度越大，针孔现象发生的越频繁，所以需要对旋压之后的缩口进行一定尺寸的切削，来避免器体部件在使用时发生泄漏。
现有的旋压缩口切割设备往往采用进给切削的加工方式，即由器体的端口向未旋压的主体方向逐渐进给切削，此种切削方式能够保证旋压缩口在切削完毕后端口保持平整，但我司在长期加工生产的过程中发现，此种切削方式仍旧存在一定的弊端：一、切削时缩口的管壁轴向与切刀刀口对应，使得切刀的磨损较为严重，切削一段时间后若不及时更换切刀，钝化刀口与器体会发生刚性振动，导致旋压缩口剩余部分针孔被放大，更易发生泄漏现象；二、切削之后为了保证内壁的光滑度以及接管适当的焊接容深，需要对内壁进行镗孔，但是无论是切削过程还是镗孔过程，均会产生一定的废屑进入到器体内部，后续对器体的内部清理非常麻烦；三、对长度较长的旋压缩口进行切削，会产生较多且连接不断的废屑，会缠绕到器体上对其表面会造成不可逆的损伤，甚至飞溅出设备，对操作人员存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，包括基座、固定架以及旋转驱动设备，所述固定架安装于基座的上端，所述旋转驱动设安装于固定架上，旋转驱动设备的主轴上安装有夹爪，所述基座上还设置有旋压切割机构和止屑镗孔机构，所述旋压切割机构固定安装于基座的上端，并用于对空调用器体工件进行旋压缩口以及对锁扣进行横向切削，所述止屑镗孔机构安装于旋压切割机构上，并用于防止切削的过程中废屑进入到工件内部，同时保证缩口内径的容深。
优选的，所述旋压切割机构包括驱动电机一、驱动电机二、切断刀以及旋压轮，所述基座的上端固定有安装台一，所述驱动电机一通过安装板一安装于安装台一的侧端，驱动电机一的输出端安装有丝杠一，所述丝杠一的另一端转动连接有固定板一，所述固定板一的下端固定有支撑板，所述支撑板的两端分别固定于基座的两内侧壁上，丝杠一上螺纹连接有安装台二，所述安装台二的两端滑动设置于安装台一的两端上，所述驱动电机二通过安装板二安装于安装台二的侧端，驱动电机二的输出端安装有丝杠二，所述丝杠二的另一端转动连接有固定板二，所述固定板二固定于安装台二的侧端上，丝杠二上螺纹连接有基板一和基板二，所述切断刀通过刀座安装于基板一上，所述旋压轮通过轮座安装于基板二上，所述基板二的上端开设有两个平行设置的滑槽。
优选的，所述止屑镗孔机构包括安装架、芯棒以及棘轮，所述安装架固定于安装台二的上端，所述芯棒的一端可拆卸设置于安装架的内侧壁上，所述芯棒的另一端贯穿安装架并固定有镗刀，芯棒上于所述镗刀的一侧端位置开设有进刀槽，镗刀的另一端为半球设置，芯棒上于安装架的内部安装有带轮一，安装架的外侧壁上固定有“L”形的支撑件，所述支撑件的短杆段与安装架相连，支撑件的长杆段转动连接有转轴，所述转轴的一端贯穿安装架固定有带轮二，所述带轮一与带轮二通过传动带相连，转轴的另一端转动设置有齿轮一及齿轮二，所述齿轮一和齿轮二的相邻两侧端上均转动设置有两个对称设置的棘爪，齿轮一和齿轮二的相邻两侧端上还设置有两个对称设置的簧片，所述簧片的端部与棘爪的侧端相抵接，所述棘轮固定安装于齿轮一和齿轮二之间的转轴上，所述棘爪与棘轮相抵接，所述基板一的侧端设置有齿条一，基板一于该侧端上还固定有滑动架，所述齿条一与齿轮一相啮合，所述滑动架的上端安装有齿条二，所述齿条二与齿轮二相啮合，齿条一的下端及滑动架的下端均滑动设置于滑槽内。
优选的，所述固定架上还固定有刮板，所述刮板的下端设置有环形件，所述环形件与芯棒的外径相适配。
优选的，所述安装架置于基板一与基板二之间，即设置于安装架上的芯棒及镗刀置于切断刀和旋压轮之间。
优选的，所述镗刀为螺纹刀，镗刀的最大外径与芯棒的直径相匹配，且镗刀、芯棒以及工件三者轴心共线。
本发明的优点在于：(1)通过设置旋压切割机构及止屑镗孔机构，在旋压轮对器体旋压完成之后采用横切的切削方式，即将切断刀的横向刃口对旋压缩口由外表面进行径向切削，在进刀槽范围内直至切削到器体内壁，此种切削方式极大的改善了切断刀的磨损程度，且即使切断刀的刃口在使用较旧后发生轻微钝化，旋压缩口依旧与镗刀的螺纹外径相配合，不会发生振动，保证了焊接焊缝的旋压质量，进而降低了泄露不良率；
(2)通过在止屑镗孔机构设置内设置带螺纹外旋的镗刀，在切断刀向缩口切削移动的过程中，基板一带动齿条一同步移动，由于簧片将棘爪抵接棘轮上，经转轴、带轮二及带轮一的作用下，使得镗刀持续转动，使得进入缩口内的废屑不断被推出，且在切断刀复位回程的过程中，设置于齿轮二上的棘爪抵接到棘轮上，而齿轮一上的棘爪则不受力，所以此时齿轮二继续与之前的齿轮一同向转动，实现了切断刀在前进和复位时，镗刀均保持相同的外旋转向，即废屑持续由缩口内排出，保证了器体内部不会进入废屑；
(3)切削完毕后，脱落的缩口废料留存于芯棒上，在下料时止屑镗孔机构会随之向器体的反方向移动，此时安装于刮板上的环形件会将环状缩口废料从芯棒上剥离，最后落入收集箱，此过程避免了废屑的缠绕及飞溅现象，进而消除了安全隐患。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的侧视图。
图3为本发明中旋压切割机构的结构示意图。
图4为本发明中止屑镗孔机构与刮板及环形件的装配示意图。
图5为本发明中止屑镗孔机构内部分结构的结构示意图。
其中，1-基座，2-固定架，3-旋转驱动设备，4-夹爪，5-旋压切割机构，6-止屑镗孔机构，7-刮板,8-环形件，501-驱动电机一，502-驱动电机二，503-切断刀，504-旋压轮，505-安装台一，506-安装板一，507-丝杠一，508-固定板一，509-支撑板，510-安装台二,511-安装板二，512-丝杠二，513-固定板二，514-基板一,515-基板二，516-刀座，517-轮座，518-滑槽,601-安装架，602-芯棒，603-棘轮，604-镗刀，605-进刀槽，606-带轮一，607-支撑件，608-转轴，609-带轮二，610-传动带，611-齿轮一，612-齿轮二，613-棘爪，614-簧片,615-齿条一，616-滑动架，617-齿条二。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，包括基座1、固定架2以及旋转驱动设备3，所述固定架2安装于基座1的上端，所述旋转驱动设安装于固定架2上，旋转驱动设备3的主轴上安装有夹爪4，所述基座1上还设置有旋压切割机构5和止屑镗孔机构6，所述旋压切割机构5固定安装于基座1的上端，并用于对空调用器体工件进行旋压缩口以及对锁扣进行横向切削，所述止屑镗孔机构6安装于旋压切割机构5上，并用于防止切削的过程中废屑进入到工件内部，同时保证缩口内径的容深。
在本实施例中，所述旋压切割机构5包括驱动电机一501、驱动电机二502、切断刀503以及旋压轮504，所述基座1的上端固定有安装台一505，所述驱动电机一501通过安装板一506安装于安装台一505的侧端，驱动电机一501的输出端安装有丝杠一507，所述丝杠一507的另一端转动连接有固定板一508，所述固定板一508的下端固定有支撑板509，所述支撑板509的两端分别固定于基座1的两内侧壁上，丝杠一507上螺纹连接有安装台二510，所述安装台二510的两端滑动设置于安装台一505的两端上，所述驱动电机二502通过安装板二511安装于安装台二510的侧端，驱动电机二502的输出端安装有丝杠二512，所述丝杠二512的另一端转动连接有固定板二513，所述固定板二513固定于安装台二510的侧端上，丝杠二512上螺纹连接有基板一514和基板二515，所述切断刀503通过刀座516安装于基板一514上，所述旋压轮504通过轮座517安装于基板二515上，所述基板二515的上端开设有两个平行设置的滑槽518。
需要说明的是，所述基座1内设置有PLC控制器，所述驱动电机一501和驱动电机二502均为伺服电机。
在本实施例中，所述止屑镗孔机构6包括安装架601、芯棒602以及棘轮603，所述安装架601固定于安装台二510的上端，所述芯棒602的一端可拆卸设置于安装架601的内侧壁上，所述芯棒602的另一端贯穿安装架601并固定有镗刀604，芯棒602上于所述镗刀604的一侧端位置开设有进刀槽605，镗刀604的另一端为半球设置，芯棒602上于安装架601的内部安装有带轮一606，安装架601的外侧壁上固定有“L”形的支撑件607，所述支撑件607的短杆段与安装架601相连，支撑件607的长杆段转动连接有转轴608，所述转轴608的一端贯穿安装架601固定有带轮二609，所述带轮一606与带轮二609通过传动带610相连，转轴608的另一端转动设置有齿轮一611及齿轮二612，所述齿轮一611和齿轮二612的相邻两侧端上均转动设置有两个对称设置的棘爪613，齿轮一611和齿轮二612的相邻两侧端上还设置有两个对称设置的簧片614，所述簧片614的端部与棘爪613的侧端相抵接，所述棘轮603固定安装于齿轮一611和齿轮二612之间的转轴608上，所述棘爪613与棘轮603相抵接，所述基板一514的侧端设置有齿条一615，基板一514于该侧端上还固定有滑动架616，所述齿条一615与齿轮一611相啮合，所述滑动架616的上端安装有齿条二617，所述齿条二617与齿轮二612相啮合，齿条一615的下端及滑动架616的下端均滑动设置于滑槽518内。
需要说明的是，所述进刀槽605的宽度不低于切断刀503的宽度，进刀槽605的深度大于器体的厚度，所述镗刀604的半球设置端在水平方向上与镗刀604的螺纹凹槽相切，即保证了即使废屑进入了螺纹凹槽亦不会进入器体内部。
在本实施例中，所述固定架2上还固定有刮板7，所述刮板7的下端设置有环形件8，所述环形件8与芯棒602的外径相适配。
值得注意的是，所述安装架601置于基板一514与基板二515之间，即设置于安装架601上的芯棒602及镗刀604置于切断刀503和旋压轮504之间。
此外，所述镗刀604为螺纹刀，镗刀604的最大外径与芯棒602的直径相匹配，且镗刀604、芯棒602以及工件三者轴心共线。
工作过程及原理：本发明在使用时，首先由上料输送设备(图中未示出)将待旋压的器体工件安装于夹爪4内，安装并夹紧后，启动旋转驱动设备3使工件匀速转动，启动驱动电机一501，其输出端由丝杠一507及安装台二510带动镗刀604进入工件内，此过程环形件8滑动置于芯棒602上并抵接于安装架601的侧端，然后启动驱动电机二502，其输出端带动基板二515向工件方向匀速移动，使得旋压轮504与旋转的工件外表面持续接触，使其端部变形缩口，直至缩口至内径与芯棒602相配合，然后反向启动驱动电机二502，其输出端通过刀座516带动切断刀503向缩口方向移动，在工件的转动下，切断刀503由工件外壁径向切削至进刀槽605内，完成对缩口切削部分的切断，此时切断后的废料套置于芯棒602上，且在切断刀503的移动过程中，基板一514带动齿条一611同步移动，由于簧片614将棘爪613抵接棘轮603上，经转轴608、带轮二609及带轮一606的作用下，使得镗刀604持续转动，使得进入缩口内的废屑不断被推出，为防止镗刀604的反向转动，对存于螺纹凹槽内的废屑向工件内部移动产生促进作用，所以在切断刀503复位回程的过程中，设置于齿轮二612上的棘爪613抵接到棘轮603上，而齿轮一611上的棘爪613则不受力，所以此时齿轮二612继续与之前的齿轮一611同向转动，清屑的同时对产生的毛刺进行有效刮除，还可以实现镗孔至规定容深，最后再反向启动驱动电机一501，其输出端带动止屑镗孔机构6向负方向移动，环形件8便可以将套置于芯棒602上的环状废料从其上剥离，此过程由于切断部分的废料长度大于进刀槽605的长度，所以废料完全能够不受约束与芯棒602完成分离。
基于上述，本发明通过设置旋压切割机构5及止屑镗孔机构6，在旋压轮504对器体旋压完成之后采用横切的切削方式，即将切断刀503的横向刃口对旋压缩口由外表面进行径向切削，在进刀槽605范围内直至切削到器体内壁，此种切削方式极大的改善了切断刀的磨损程度，且即使切断刀503的刃口在使用较旧后发生轻微钝化，旋压缩口依旧与镗刀的螺纹外径相配合，不会发生振动，保证了焊接焊缝的旋压质量，进而降低了泄露不良率；
通过在止屑镗孔机构6设置内设置带螺纹外旋的镗刀604，在切断刀503向缩口切削移动的过程中，基板一514带动齿条一611同步移动，由于簧片614将棘爪613抵接棘轮603上，经转轴608、带轮二609及带轮一606的作用下，使得镗刀604持续转动，使得进入缩口内的废屑不断被推出，且在切断刀503复位回程的过程中，设置于齿轮二612上的棘爪613抵接到棘轮603上，而齿轮一611上的棘爪613则不受力，所以此时齿轮二612继续与之前的齿轮一611同向转动，实现了切断刀503在前进和复位时，镗刀604均保持相同的外旋转向，即废屑持续由缩口内排出，保证了器体内部不会进入废屑；
切削完毕后，脱落的缩口废料留存于芯棒602上，在下料时止屑镗孔机构6会随之向器体的反方向移动，此时安装于刮板7上的环形件8会将环状缩口废料从芯棒602上剥离，最后落入收集箱，此过程避免了废屑的缠绕及飞溅现象，进而消除了安全隐患。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (6)
1.一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，包括基座(1)、固定架(2)以及旋转驱动设备(3)，所述固定架(2)安装于基座(1)的上端，所述旋转驱动设安装于固定架(2)上，旋转驱动设备(3)的主轴上安装有夹爪(4)，其特征在于，所述基座(1)上还设置有旋压切割机构(5)和止屑镗孔机构(6)，所述旋压切割机构(5)固定安装于基座(1)的上端，并用于对空调用器体工件进行旋压缩口以及对锁扣进行横向切削，所述止屑镗孔机构(6)安装于旋压切割机构(5)上，并用于防止切削的过程中废屑进入到工件内部，同时保证缩口内径的容深。
2.根据权利要求1所述的一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，其特征在于：所述旋压切割机构(5)包括驱动电机一(501)、驱动电机二(502)、切断刀(503)以及旋压轮(504)，所述基座(1)的上端固定有安装台一(505)，所述驱动电机一(501)通过安装板一(506)安装于安装台一(505)的侧端，驱动电机一(501)的输出端安装有丝杠一(507)，所述丝杠一(507)的另一端转动连接有固定板一(508)，所述固定板一(508)的下端固定有支撑板(509)，所述支撑板(509)的两端分别固定于基座(1)的两内侧壁上，丝杠一(507)上螺纹连接有安装台二(510)，所述安装台二(510)的两端滑动设置于安装台一(505)的两端上，所述驱动电机二(502)通过安装板二(511)安装于安装台二(510)的侧端，驱动电机二(502)的输出端安装有丝杠二(512)，所述丝杠二(512)的另一端转动连接有固定板二(513)，所述固定板二(513)固定于安装台二(510)的侧端上，丝杠二(512)上螺纹连接有基板一(514)和基板二(515)，所述切断刀(503)通过刀座(516)安装于基板一(514)上，所述旋压轮(504)通过轮座(517)安装于基板二(515)上，所述基板二(515)的上端开设有两个平行设置的滑槽(518)。
3.根据权利要求2所述的一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，其特征在于：所述止屑镗孔机构(6)包括安装架(601)、芯棒(602)以及棘轮(603)，所述安装架(601)固定于安装台二(510)的上端，所述芯棒(602)的一端可拆卸设置于安装架(601)的内侧壁上，所述芯棒(602)的另一端贯穿安装架(601)并固定有镗刀(604)，芯棒(602)上于所述镗刀(604)的一侧端位置开设有进刀槽(605)，镗刀(604)的另一端为半球设置，芯棒(602)上于安装架(601)的内部安装有带轮一(606)，安装架(601)的外侧壁上固定有“L”形的支撑件(607)，所述支撑件(607)的短杆段与安装架(601)相连，支撑件(607)的长杆段转动连接有转轴(608)，所述转轴(608)的一端贯穿安装架(601)固定有带轮二(609)，所述带轮一(606)与带轮二(609)通过传动带(610)相连，转轴(608)的另一端转动设置有齿轮一(611)及齿轮二(612)，所述齿轮一(611)和齿轮二(612)的相邻两侧端上均转动设置有两个对称设置的棘爪(613)，齿轮一(611)和齿轮二(612)的相邻两侧端上还设置有两个对称设置的簧片(614)，所述簧片(614)的端部与棘爪(613)的侧端相抵接，所述棘轮(603)固定安装于齿轮一(611)和齿轮二(612)之间的转轴(608)上，所述棘爪(613)与棘轮(603)相抵接，所述基板一(514)的侧端设置有齿条一(615)，基板一(514)于该侧端上还固定有滑动架(616)，所述齿条一(615)与齿轮一(611)相啮合，所述滑动架(616)的上端安装有齿条二(617)，所述齿条二(617)与齿轮二(612)相啮合，齿条一(615)的下端及滑动架(616)的下端均滑动设置于滑槽(518)内。
4.根据权利要求1所述的一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，其特征在于：所述固定架(2)上还固定有刮板(7)，所述刮板(7)的下端设置有环形件(8)，所述环形件(8)与芯棒(602)的外径相适配。
5.根据权利要求3所述的一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，其特征在于：所述安装架(601)置于基板一(514)与基板二(515)之间，即设置于安装架(601)上的芯棒(602)及镗刀(604)置于切断刀(503)和旋压轮(504)之间。
6.根据权利要求3所述的一种空调用器体的自动旋压缩口切割设备，其特征在于：所述镗刀(604)为螺纹刀，镗刀(604)的最大外径与芯棒(602)的直径相匹配，且镗刀(604)、芯棒(602)以及工件三者轴心共线。
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