CN111745207A - 一种管材加工设备及管材加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管材加工设备，涉及管材加工技术领域，包括进料机构、送料机构、旋转机构、切削机构。送料机构的左侧位于进料机构的右侧，送料机构与进料机构处于相对位置，送料机构具有驱动装置、主动轮、从动轮。旋转机构的左侧位于送料机构的右侧，旋转机构具有旋转装置、伸缩单元、位移部、轴承、弹性部、夹持部。切削机构位于旋转机构的右侧，切削机构具有切削部、推动装置。本发明通过主轴的通孔使得管材可自由前进和后退，当管材伸出主轴的长度达到所需要求时固定管材，同时启动旋转装置驱动主轴旋转，再利用切削部对管材进行切断。管材在无需人工的情况下即可自动完成管材的进料、送料、切断工作，实现自动化。

Description

一种管材加工设备及管材加工方法

技术领域

本发明涉及管材加工技术领域，特别涉及一种管材加工设备。

背景技术

管材是机械加工中常用的一种原材料，而某些管材在出厂时一般为6米长，不能直接在通用的机械加工机床上加工得到所需的管材长度。为解决这个问题，常用的解决方法有两种：

(一)采用锯床将管材截短至要求长度；

(二)采用锯床截短到适合车床加工长度，再用车床切断至要求长度。

在实施的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

第一，采用锯床将管材截短至要求长度的加工方法生产效率低，在此过程中，锯刀需从管材的一端切到管材的相对另一端，造成每次产量很低，而且锯刀转动时接触管材的时间过长，易产生高温可能造成管材局部烧化，同时锯刀转动加工管材时，管材被加工产生的碎屑只能顺着锯刀有限的位置进行排放，这样极易使得管材加工表面产生毛刺(也可能因锯刀的锯齿刃口由于磨损和其他原因而变钝造成)，影响后续加工。第二，采用锯床截短到适合车床加工长度，再用车床切断至要求长度的加工方法需要两道工序，在同时具备锯床和车床时才能加工，需要的成本远高于第一种方法，虽然经过多次试验证明，生产效率比第一种方法稍高，但每次产量仍较低。

目前，现有技术中也有根据管材类型与规格需求而采用专用的管材切断机，其用于将管材按照需求切断成不同长度的切断设备。现有的管材切断机包括储料架、放料架、夹紧机构、旋转电机和切刀，夹紧机构安装在旋转电机上。切断管材过程中，先需人工从储料架中拿出管材，其次将管材放入到放料架上(未切断的管材长度较长)，同时根据管材所需长度用人工将管材固定在夹紧机构中，使得管材的两端位于放料架上与切刀位置处，然后启动旋转电机带动夹紧机构旋转，紧接着夹紧机构带动管材旋转，最后在管材旋转时使用切刀进行切断工作。但是，采用这种专用管材切断机时，无论是在将管材放入在切断设备中，还是控制管材长度或者夹紧管材都需人工进行操作，根本无法与自动化生产线进行对接以及无法自动完成管材切断。

发明内容

本发明目的之一是解决现有技术中进行管材切断工序时无法与自动化生产线进行对接并且自动完成管材切断的问题。

本发明目的之二是提供一种管材加工方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：一种管材加工设备，其中，包括：进料机构，进料机构用于存放管材以及控制管材的移动数量，进料机构具有：承载组件，承载组件用于支撑管材；送料机构，送料机构的一侧位于进料机构的一侧，送料机构与进料机构处于相对位置，送料机构具有：驱动装置；主动轮，主动轮连接驱动装置，驱动装置带动主动轮进行旋转运动，主动轮与驱动装置处于相对位置，主动轮用于带动管材进行移动；从动轮，从动轮位于主动轮相对位置，从动轮与主动轮之间具有空隙，空隙用于容纳管材，空隙中心与承料部呈一直线；旋转机构，旋转机构的一侧位于送料机构的另一侧，旋转机构具有：旋转装置，旋转装置用于旋转，旋转装置具有：主轴，主轴贯通旋转装置，主轴中心具有通孔，通孔的孔径大于管材直径，通孔用于容纳管材移动；伸缩单元，伸缩单元用于伸缩，伸缩单元与旋转转轴处于相对位置；位移部，位移部的一端连接伸缩单元；轴承，轴承安装在位移部中，轴承中心与通孔中心相互对齐，轴承套接在主轴外表上，轴承具有内环，内环具有压力块，压力块具有斜面；弹性部，弹性部具有弹性，弹性部可进行伸缩，弹性部安装在主轴中；夹持部，夹持部安装在主轴中，夹持部连接弹性部，夹持部的一端具有与管材相适应的形状，夹持部的另一端具有与压力块相适应的形状；切削机构，切削机构位于旋转机构的另一侧，切削机构具有：切削部，切削部具有切削刀，切削刀用于切削或切断管材，切削刀垂直主轴；推动装置，推动装置连接切削部,用于推动切削部进行移动。

在上述技术方案中，本发明实施例首先采用进料机构控制管材进入到承料部中以及主动轮与从动轮之间，其次启动驱动装置驱动主动轮带动管材移动，使得管材穿过主轴的通孔，进一步使得管材伸出旋转机构一定距离；之后启动伸缩单元控制位移部进行移动，同时使得位移部中的轴承的压力块压住主轴中的夹持部移动，对管材进行夹持固定；然后启动旋转装置带动主轴旋转，进一步带动管材进行旋转；再然后启动推动装置推动切削部的切削刀对管材进行切断，最后当管材切断后需移动管材时，启动伸缩单元对压力块复位，同时通过弹性部对夹持部复位，再重复管材进料到切断的过程。

进一步地，在本发明实施例中，进料机构还具有：落料板，落料板用于存放管材，落料板倾斜设置；压料板，压料板位于落料板上方，压料板与落料板之间具有容置空间，容置空间大小大于管材直径并小于两根管材的直径之和。落料板倾斜设置以及设置落料板与压料板之间的容置空间的大小，有利于控制单个管材的移动，一方面防止多个管材堆积移动时，管材之间碰撞产生移动以及管材堆积的高度使得管材掉落出进料机构；另一方面防止多个管材堆积移动时，管材相互叠加导致管材接触落料板与压料板之间的相对端面，造成拥堵，无法移动。

进一步地，在本发明实施例中，进料机构还具有：挡件，挡件用于阻挡管材；气缸；推料件，推料件连接气缸，推料件水平高度低于挡件，推料件具有倾斜面，用于对管材导向，推料件位于管材下方。通过气缸推动推料件移动，将管材向上推，使管材高度高于挡件，并顺着推料件的倾斜面滚落到承料部中以及主动轮与从动轮之间。挡件阻挡住管材，防止管材移动堆积到承料部中以及主动轮与从动轮之间，造成无法传送。通过推料件移动单个管材进入承料部中以及主动轮与从动轮之间，有利于管材的传送与切断工作。

进一步地，在本发明实施例中,承载组件包括：承料部，承料部具有放置管材的放置空间，承料部具有：凹槽一；旋转单元一，旋转单元一设置在凹槽一中，旋转单元一的一部分位于凹槽一中，旋转单元一的另一部分位于外界。第一，承料部用于管材进行旋转时的支撑，避免因管材长度过长，管材又有一定的韧性的情况下，管材旋转产生的离心力使得待切断的管材产生圆弧运动，不利于管材的稳定，进一步不利于管材的切断工作。第二，管材进行旋转时，旋转单元一顺着管材旋转方向进行转动，大大减少管材与承料部的摩擦，防止管材旋转时与承料部发生磨损。

进一步地，在本发明实施例中，旋转单元一为滚珠。

进一步地，在本发明实施例中,驱动装置为驱动电机。

进一步地，在本发明实施例中,送料机构还具有：安装部；滑轨，滑轨安装在安装部上；滑动部件，滑动部件安装在滑轨上，主动轮或从动轮安装在滑动部件上；伸缩装置，伸缩装置位于滑动部件的侧端，伸缩装置用于驱动滑动部件移动。在管材未落入主动轮与从动轮之间时，启动伸缩装置控制两个滑动部件进行相反方向的移动，进一步带动滑动部件上的主动轮与从动轮进行相反方向的移动，拉大主动轮与从动轮之间的间隙，防止管材无法进入到主动轮与从动轮之间，也防止管材进入到主动轮与从动轮之间时具有间隙无法进行对管材的传送，同时也防止管材落入到主动轮与从动轮之间的过程中，管材受到外力影响，导致管材发生偏移，导致管材无法进入到主动轮与从动轮之间。

进一步地，在本发明实施例中，主动轮与驱动装置的连接方式采用传送带连接。

进一步地，在本发明实施例中，伸缩装置为伸缩气缸。

进一步地，在本发明实施例中，滑动部件数量至少为两个。

进一步地，在本发明实施例中，送料机构还具有：主动件，主动件连接滑动部件；从动件，从动件连接另一滑动部件；传动件，传动件的两端与主动件和从动件相连；支杆，支杆与传动件活动连接。主动件推动滑动部件移动过程中，主动件同时也拉动了传动件的一端向主动件方向移动，根据杠杆原理，在支点固定传动件的情况下，传动件的另一端将受到相反方向的力拉动从动件移动，进一步拉动另一滑动部件朝着与主动件相反的方向移动，实现使用一个方向的力完成两个滑动部件朝着不同方向移动的目的。

进一步地，在本发明实施例中，支杆与传动件的中端相连接。支杆与传动件连接处的位置与主动件和从动件的距离相等，进一步使得主动件推动滑动部件上主动轮移动的距离与从动件拉动滑动部件上从动轮距离相等，这对管材落入是有利的，因为管材落入到主动轮与从动轮中间前，管材受外力影响发生偏移时，管材可向主动轮与从动轮中间的一侧移动的距离与向主动轮与从动轮中间的另一侧移动的距离相等，从容错概率上来说，这种方式容错率极高。

进一步地，在本发明实施例中，支杆的两端与主动件和从动件的连接方式皆为活动连接。

进一步地，在本发明实施例中，旋转装置为旋转电机。

进一步地，在本发明实施例中，伸缩单元为伸缩气缸。

进一步地，在本发明实施例中，夹持部具有滑槽，滑槽用于接合压力块。在压力块接合滑槽后，滑槽的侧壁用于阻挡压力块的移动，可防止主轴旋转时压力块脱离夹持部，使得夹持部在弹性部下进行复位，无法夹持管材。

进一步地，在本发明实施例中，位移部的一端与伸缩单元的连接方式为活动连接。

进一步地，在本发明实施例中，旋转机构还具有：稳定座，稳定座固定在管材加工设备上，稳定座活动连接位移部的另一端。通过稳定座固定位移部的另一端，使得位移部在受到伸缩单元拉力时进行旋转方向的移动，这对夹持管材是有利的，因为位移部旋转时将带动压力块向主轴表面进行移动，缩小与主轴之间的间隙，甚至使得轴承的内环贴合主轴，通过缩短距离的这种方式，伸缩单元不仅减少了移动距离加强了效率，并且也达到夹持的目的，而且压力块与夹持部在抗旋转方向的力时(夹持部受到主轴影响进行旋转过程中，夹持部对压力块进行贴合接触进行了力的传导，但是夹持部与压力块接合处并不是固定的，抗旋转方向的力不强)，也受到轴承的内环与主轴相互贴合方式的增强。

进一步地，在本发明实施例中，弹性部为伸缩弹簧。

进一步地，在本发明实施例中，切削机构具有：固定座；轨道，轨道安装在固定座上，切削部安装在轨道上。切削部相对于轨道可进行滑动。

进一步地，在本发明实施例中，推动装置为推动气缸。

进一步地，在本发明实施例中，管材加工设备还包括：限位机构，限位机构位于旋转机构的相对位置，限位机构处于管材的移动方向位置，限位机构为限位气缸，用于在管材旋转前抵住管材，控制位于切削部管材位置处到限位机构管材位置处的长度。

进一步地，在本发明实施例中，管材加工设备还包括：推料机构，推料机构位于切削机构的相对位置，推料机构处于管材表面的侧端，推料机构与切削机构处于管材表面的同一侧，推料机构为推料气缸，用于在管材切削完后将管材推离切削机构，方便下次管材切削。

进一步地，在本发明实施例中，管材加工设备还包括：缓冲机构，缓冲机构的位于主轴的相对位置，缓冲机构具有：缓冲部，缓冲部高度高于主轴，缓冲部为弹性板为倾斜向上设置；支撑部，支撑部位于缓冲部下端，支撑部与缓冲部之间具有容纳空间，容纳空间用于容置管材，支撑部具有：凹槽二；旋转单元二，旋转单元二设置在凹槽二中，旋转单元二的一部分位于凹槽二中，旋转单元二的另一部分位于外界。一方面，支撑部支撑管材，同时支撑部的旋转单元二顺着管材旋转方向进行滚动，大大减少管材与支撑部的摩擦，防止管材与支撑部发生磨损。另一方面，缓冲部通过向上设置，第一，缓冲部阻挡管材向上移动，防止管材切断后因旋转惯性力导致钢管发生向上移动，危害工作人员安全以及移出管材加工设备；第二，防止缓冲部向下设置时，管材切断后因旋转惯性力在狭小空间碰撞到缓冲部产生反作用力导致切断后管材无法落入到下一道工序。

进一步地，在本发明实施例中，旋转单元二为滚珠。

本发明的有益效果是：

第一，本发明通过进料机构控制管材进入到承料部中以及主动轮与从动轮之间，进料机构能与现有技术生产流水线中具有传送功能的装置进行对接，现有技术生产流水线中具有传送功能的装置可将管材传输集中到本发明的进料机构中，一方面能防止现有技术生产流水线中具有传送功能的装置传送管材时，管材之间的相互间隙不等，造成每次切断的管材长度不一，不符合尺寸要求；另一方面通过进料机构控制管材进入送料机构的数量，可避免管材堆积导致无法进行传送或者无法使得每根管材穿入主轴的通孔，造成无法进行切断工作。

第二，本发明通过主轴的通孔使得管材可自由前进和后退，当管材伸出主轴的长度达到所需要求时，通过伸缩单元使得主轴的夹持部对管材进行夹紧，达到固定管材的目的，同时启动旋转装置驱动主轴旋转，同时主轴带动管材旋转，再利用切削部对管材进行切断。在前述过程中，管材在无需人工的情况下即可自动完成管材的进料、送料、切断工作，并且当管材切断后需移动管材时，启动伸缩单元对压力块复位，同时通过弹性部对夹持部复位，再重复管材进料到切断的过程，可往复循环，实现自动化。

为达到上述目的之二，本发明采用以下技术方案：一种管材加工方法，包括以下步骤：

控料，利用挡件将管材阻挡；

进料，通过气缸推动推料件移动，将管材向上推，使管材高度高于挡件，并顺着推料件的倾斜面滚落到承料部中以及主动轮与从动轮之间；

限位，启动限位机构进行伸缩移动，控制限位机构的长度，进一步控制切削机构与限位机构的距离；

送料，启动驱动装置驱动主动轮带动管材移动，使得管材穿过主轴的通孔，直到管材抵住限位机构；

固定，启动伸缩单元控制位移部进行移动，同时使得位移部中的轴承的压力块压住主轴中的夹持部移动，对管材进行夹持固定；

旋转，启动旋转装置带动主轴旋转，进一步带动管材进行旋转；

切削，启动推动装置推动切削部的切削刀对管材进行切断。

进一步地，在本发明实施例中，在进料步骤前，还具有步骤：

分离，启动伸缩装置控制两个滑动部件进行相反方向的移动，进一步带动滑动部件上的主动轮与从动轮进行相反方向的移动，拉大主动轮与从动轮之间的间隙。

进一步地，在本发明实施例中，在进料步骤后，还具有步骤：

夹合，启动伸缩装置控制两个滑动部件进行相对方向的移动，进一步带动滑动部件上的主动轮与从动轮进行相对方向的移动，缩小主动轮与从动轮之间的间隙，对管材进行夹持。

进一步地，在本发明实施例中，在切削步骤后，还具有步骤：

复位，启动伸缩单元对压力块复位，同时通过弹性部对夹持部复位，最后重复步骤控料、进料、限位、送料、固定、旋转、切削进行循环。

进一步地，在本发明实施例中，在旋转步骤前，还具有步骤：

归位，启动限位机构进行伸缩移动，使得限位机构回缩；

进一步地，在本发明实施例中，在切削步骤后，还具有步骤：

推料，启动推料机构进行伸缩移动，将切断后的管材推到下一道工序。

进一步地，在本发明实施例中，在切削步骤中，切断管材时，支撑部支撑管材，同时支撑部的旋转单元二顺着管材旋转方向进行滚动。

进一步地，在本发明实施例中，在切削步骤中，切断管材时，缓冲部阻挡管材切断后因旋转惯性力导致钢管偏移发生的剧烈碰撞现象。

附图说明

图1为本发明实施例管材加工设备的立体示意图。

图2为本发明实施例管材加工设备的另一立体示意图。

图3为本发明实施例进料机构的立体示意图。

图4为图3的A局部放大图。

图5为本发明实施例承载组件的细节示意图。

图6为本发明实施例送料机构的立体示意图。

图7为本发明实施例驱动装置与主动轮轮的连接示意图。

图8为本发明实施例送料机构的运动示意图。

图9为本发明实施例旋转机构的立体示意图。

图10为本发明实施例夹持部的立体示意图。

图11为本发明实施例旋转机构的正面局部细节图。

图12为本发明实施例旋转机构夹持管材的正面局部细节图。

图13为图12的B局部放大图。

图14为本发明实施例夹持部夹持管材的立体示意图。

图15为本发明实施例切削机构的立体示意图。

图16为本发明实施例缓冲机构的立体示意图。

图17为本发明实施例支撑部的细节示意图。

附图中

100、进料机构 101、落料板 102、挡件

103、推料件 104、承载组件 1041、承料部

1042、凹槽一 1043、旋转单元一

200、送料机构 201、安装部 202、滑轨

203、滑动部件 204、驱动装置 205、主动轮

206、传送带 207、从动轮 208、伸缩装置

209、主动件 210、从动件 211、传动件

212、支杆

300、旋转机构 301、旋转装置 302、伸缩单元

303、位移部 304、轴承 305、主轴

3051、压力块 306、稳定座 307、弹性部

308、夹持部

400、切削机构 401、推动装置 402、轨道

403、切削部 404、固定座

500、缓冲机构 501、缓冲部 502、支撑部

503、凹槽二 504、旋转单元二

600、推料机构

700、限位机构

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知管材加工方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

实施例一：

如图1、2所示，一种管材加工设备，其中，包括：进料机构100、送料机构200、旋转机构300、切削机构400。

如图3所示，进料机构100用于存放管材以及控制管材的移动数量，进料机构100具有承载组件104，承载组件104用于支撑管材。

如图6所示，送料机构200的左侧位于进料机构100的右侧，送料机构200与进料机构100处于相对位置，送料机构200具有驱动装置204、主动轮205、从动轮207。

主动轮205连接驱动装置204，驱动装置204带动主动轮205进行旋转运动，主动轮205与驱动装置204处于相对位置，主动轮205用于带动管材进行移动。从动轮207位于主动轮205相对位置，从动轮207与主动轮205之间具有空隙，空隙用于容纳管材，空隙中心与承料部1041呈一直线。

如图9-14所示，旋转机构300的左侧位于送料机构200的右侧，旋转机构300具有旋转装置301、伸缩单元302、位移部303、轴承304、弹性部307、夹持部308。

旋转装置301用于旋转，旋转装置301具有主轴305，主轴305贯通旋转装置301，主轴305中心具有通孔，通孔的孔径大于管材直径，通孔用于容纳管材移动。伸缩单元302用于伸缩，伸缩单元302与旋转转轴处于相对位置。位移部303的上端连接伸缩单元302。轴承304安装在位移部303中，轴承304中心与通孔中心相互对齐，轴承304套接在主轴305外表上，轴承304具有内环，内环具有压力块3051，压力块3051具有斜面。弹性部307具有弹性，弹性部307可进行伸缩，弹性部307安装在主轴305中。夹持部308安装在主轴305中，夹持部308连接弹性部307，夹持部308的下端具有与管材相适应的形状，夹持部308的上端具有与压力块3051相适应的形状。

如图1、2、15所示，切削机构400位于旋转机构300的右侧，切削机构400具有切削部403、推动装置401。

切削部403具有切削刀，切削刀用于切削或切断管材，切削刀垂直主轴305。推动装置401连接切削部403,用于推动切削部403进行移动。

实施步骤：首先采用进料机构100控制管材进入到承料部1041中以及主动轮205与从动轮207之间，其次启动驱动装置204驱动主动轮205带动管材移动，使得管材穿过主轴305的通孔，进一步使得管材伸出旋转机构300一定距离。之后启动伸缩单元302控制位移部303进行移动，同时使得位移部303中的轴承304的压力块3051压住主轴305中的夹持部308移动，对管材进行夹持固定。然后启动旋转装置301带动主轴305旋转，进一步带动管材进行旋转。再然后启动推动装置401推动切削部403的切削刀对管材进行切断，最后当管材切断后需移动管材时，启动伸缩单元302对压力块3051复位，同时通过弹性部307对夹持部308复位，再重复管材进料到切断的过程。

具体地，如图3所示，进料机构100还具有落料板101与压料板(未图示)，落料板101用于存放管材，落料板101倾斜设置。压料板位于落料板101上方，压料板与落料板101之间具有容置空间，容置空间大小大于管材直径并小于两根管材的直径之和。落料板101倾斜设置以及设置落料板101与压料板之间的容置空间的大小，有利于控制单个管材的移动，一方面防止多个管材堆积移动时，管材之间碰撞产生移动以及管材堆积的高度使得管材掉落出进料机构100。另一方面防止多个管材堆积移动时，管材相互叠加导致管材接触落料板101与压料板之间的相对端面，造成拥堵，无法移动。

具体地，如图3、4所示，如图进料机构100还具有挡件102、气缸、推料件103。挡件102用于阻挡管材。推料件103连接气缸，推料件103水平高度低于挡件102，推料件103具有倾斜面，用于对管材导向，推料件103位于管材下方。通过气缸推动推料件103移动，将管材向上推，使管材高度高于挡件102，并顺着推料件103的倾斜面滚落到承料部1041中以及主动轮205与从动轮207之间。挡件102阻挡住管材，防止管材移动堆积到承料部1041中以及主动轮205与从动轮207之间，造成无法传送。通过推料件103移动单个管材进入承料部1041中以及主动轮205与从动轮207之间，有利于管材的传送与切断工作。

具体地,如图5所示，承载组件104包括承料部1041，承料部1041具有放置管材的放置空间，承料部1041具有凹槽一1042、旋转单元一1043。旋转单元一1043设置在凹槽一1042中，旋转单元一1043的一部分位于凹槽一1042中，旋转单元一1043的另一部分位于外界。第一，承料部1041用于管材进行旋转时的支撑，避免因管材长度过长，管材又有一定的韧性的情况下，管材旋转产生的离心力使得待切断的管材产生圆弧运动，不利于管材的稳定，进一步不利于管材的切断工作。第二，管材进行旋转时，旋转单元一1043顺着管材旋转方向进行转动，大大减少管材与承料部1041的摩擦，防止管材旋转时与承料部1041发生磨损。

具体地，旋转单元一1043为滚珠。

具体地,驱动装置204为驱动电机。

具体地，如图7所示，主动轮205与驱动装置204的连接方式采用传送带206连接。

具体地，伸缩装置208为伸缩气缸。

具体地，滑动部件203数量至少为两个。

具体地，如图6-8所示，送料机构200还具有安装部201、滑轨202、滑动部件203、伸缩装置208。滑轨202安装在安装部201上。滑动部件203安装在滑轨202上，主动轮205或从动轮207安装在滑动部件203上。伸缩装置208位于滑动部件203的侧端，伸缩装置208用于驱动滑动部件203移动。送料机构200还具有主动件209、从动件210、传动件211、支杆212。主动件209与伸缩装置208相连，主动件209还连接滑动部件203。从动件210连接另一滑动部件203。传动件211的两端与主动件209和从动件210相连。支杆212与传动件211活动连接。启动伸缩装置208，主动件209推动左端的滑动部件203移动，主动件209同时也拉动了传动件211的一端向主动件209方向移动，根据杠杆原理，在支点固定传动件211的情况下，传动件211的另一端将受到相反方向的力拉动从动件210移动，进一步拉动右端的滑动部件203朝着与主动件209相反的方向移动，实现使用一个方向的力完成两个滑动部件203同时朝着不同方向移动的目的。

具体地，如图6或图8所示，支杆212与传动件211的中端相连接。支杆212与传动件211连接处的位置与主动件209和从动件210的距离相等，进一步使得主动件209推动滑动部件203上主动轮205移动的距离与从动件210拉动滑动部件203上从动轮207距离相等，这对管材落入是有利的，因为管材落入到主动轮205与从动轮207中间前，管材受外力影响发生偏移时，管材可向主动轮205与从动轮207中间的左侧移动的距离与向主动轮205与从动轮207中间的右侧移动的距离相等，从容错概率上来说，这种方式容错率极高。

具体地，支杆212的两端与主动件209和从动件210的连接方式皆为活动连接。

具体地，旋转装置301为旋转电机。

具体地，伸缩单元302为伸缩气缸。

具体地，夹持部308具有滑槽，滑槽用于接合压力块3051。在压力块3051接合滑槽后，滑槽的侧壁用于阻挡压力块3051的移动，可防止主轴305旋转时压力块3051脱离夹持部308，使得夹持部308在弹性部307下进行复位，无法夹持管材。

具体地，位移部303的上端与伸缩单元302的连接方式为活动连接。

具体地，如图11-13所示，旋转机构300还具有稳定座306，稳定座306固定在管材加工设备上，稳定座306活动连接位移部303的下端。通过稳定座306固定位移部303的下端，使得位移部303在受到伸缩单元302拉力时进行旋转方向的移动，这对夹持管材是有利的，因为位移部303旋转时将带动压力块3051向主轴305表面进行移动，缩小与主轴305之间的间隙，甚至使得轴承304的内环贴合主轴305，通过缩短距离的这种方式，伸缩单元302不仅减少了移动距离加强了效率，并且也达到夹持的目的，而且压力块3051与夹持部308在抗旋转方向的力时(夹持部308受到主轴305影响进行旋转过程中，夹持部308对压力块3051进行贴合接触进行了力的传导，但是夹持部308与压力块3051接合处并不是固定的，抗旋转方向的力不强)，也受到轴承304的内环与主轴305相互贴合方式的增强。

具体地，弹性部307为伸缩弹簧。

具体地，切削机构400具有固定座404、轨道402，轨道402安装在固定座404上，切削部403安装在轨道402上。切削部403相对于轨道402可进行滑动。

具体地，推动装置401为推动气缸。

具体地，管材加工设备还包括限位机构700，限位机构700位于旋转机构300的相对位置，限位机构700处于管材的移动方向位置，限位机构700为限位气缸，用于在管材旋转前抵住管材，控制位于切削部403管材位置处到限位机构700管材位置处的长度。

具体地，如图1、2、16、17所示，管材加工设备还包括缓冲机构500，缓冲机构500的位于主轴305的相对位置，缓冲机构500具有缓冲部501与支撑部502。缓冲部501高度高于主轴305，缓冲部501为弹性板为倾斜向上设置。支撑部502位于缓冲部501下端，支撑部502与缓冲部501之间具有容纳空间，容纳空间用于容置管材，支撑部502具有凹槽二503与旋转单元二504，旋转单元二504设置在凹槽二503中，旋转单元二504的下部分与中间部分位于凹槽二503中，旋转单元二504的上部分位于外界。管材加工设备还包括推料机构600，推料机构600位于切削机构400的相对位置，推料机构600处于管材表面的侧端，推料机构600与切削机构400处于管材表面的同一侧，推料机构600为推料气缸，用于在管材切削完后将管材推离切削机构400，方便下次管材切削。一方面，支撑部502支撑管材，同时支撑部502的旋转单元二504顺着管材旋转方向进行滚动，大大减少管材与支撑部502的摩擦，防止管材与支撑部502发生磨损。另一方面，缓冲部501通过向上设置，第一，缓冲部501阻挡管材向上移动，防止管材切断后因旋转惯性力导致钢管发生向上移动，危害工作人员安全以及移出管材加工设备。第二，防止缓冲部501向下设置时，管材切断后因旋转惯性力在狭小空间碰撞到缓冲部501产生反作用力导致切断后管材无法落入到下一道工序。第三，当推料机构600推动管材进行下一道工序时，向上设置的缓冲部501能够避免与被推动的管材相互摩擦，防止向下设置的缓冲部501与被推动的管材相互接触摩擦，导致管材表面磨损。

具体地，旋转单元二504为滚珠。

本发明的有益效果是：

第一，本发明通过进料机构100控制管材进入到承料部1041中以及主动轮205与从动轮207之间，进料机构100能与现有技术生产流水线中具有传送功能的装置进行对接，现有技术生产流水线中具有传送功能的装置可将管材传输集中到本发明的进料机构100中，一方面能防止现有技术生产流水线中具有传送功能的装置传送管材时，管材之间的相互间隙不等，造成每次切断的管材长度不一，不符合尺寸要求。另一方面通过进料机构100控制管材进入送料机构200的数量，可避免管材堆积导致无法进行传送或者无法使得每根管材穿入主轴305的通孔，造成无法进行切断工作。

第二，本发明通过主轴305的通孔使得管材可自由前进和后退，当管材伸出主轴305的长度达到所需要求时，通过伸缩单元302使得主轴305的夹持部308对管材进行夹紧，达到固定管材的目的，同时启动旋转装置301驱动主轴305旋转，同时主轴305带动管材旋转，再利用切削部403对管材进行切断。在前述过程中，管材在无需人工的情况下即可自动完成管材的进料、送料、切断工作，并且当管材切断后需移动管材时，启动伸缩单元302对压力块3051复位，同时通过弹性部307对夹持部308复位，再重复管材进料到切断的过程，可往复循环，实现自动化。

一种管材加工方法，包括以下步骤：

控料，利用挡件102将管材阻挡。

进料，通过气缸推动推料件103移动，将管材向上推，使管材高度高于挡件102，并顺着推料件103的倾斜面滚落到承料部1041中以及主动轮205与从动轮207之间。

限位，启动限位机构700进行伸缩移动，控制限位机构700的长度，进一步控制切削机构400与限位机构700的距离。

送料，启动驱动装置204驱动主动轮205带动管材移动，使得管材穿过主轴305的通孔，直到管材抵住限位机构700。

固定，启动伸缩单元302控制位移部303进行移动，同时使得位移部303中的轴承304的压力块3051压住主轴305中的夹持部308移动，对管材进行夹持固定。

旋转，启动旋转装置301带动主轴305旋转，进一步带动管材进行旋转。

切削，启动推动装置401推动切削部403的切削刀对管材进行切断。

具体地，在进料步骤前，还具有步骤：

分离，启动伸缩装置208控制两个滑动部件203进行相反方向的移动，进一步带动滑动部件203上的主动轮205与从动轮207进行相反方向的移动，拉大主动轮205与从动轮207之间的间隙。

具体地，在进料步骤后，还具有步骤：

夹合，启动伸缩装置208控制两个滑动部件203进行相对方向的移动，进一步带动滑动部件203上的主动轮205与从动轮207进行相对方向的移动，缩小主动轮205与从动轮207之间的间隙，对管材进行夹持。

具体地，在切削步骤后，还具有步骤：

复位，启动伸缩单元302对压力块3051复位，同时通过弹性部307对夹持部308复位，最后重复步骤控料、进料、限位、送料、固定、旋转、切削进行循环。

具体地，在旋转步骤前，还具有步骤：

归位，启动限位机构700进行伸缩移动，使得限位机构700回缩。

具体地，在切削步骤后，还具有步骤：

推料，启动推料机构600进行伸缩移动，将切断后的管材推到下一道工序。

具体地，在切削步骤中，切断管材时，支撑部502支撑管材，同时支撑部502的旋转单元二504顺着管材旋转方向进行滚动。

具体地，在切削步骤中，切断管材时，缓冲部501阻挡管材切断后因旋转惯性力导致钢管偏移发生的剧烈碰撞现象。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种管材加工设备，其中，包括：

进料机构，所述进料机构用于存放管材以及控制管材的移动数量，所述进料机构具有：

承载组件，所述承载组件用于支撑管材；

送料机构，所述送料机构的一侧位于所述进料机构的一侧，所述送料机构与所述进料机构处于相对位置，所述送料机构具有：

驱动装置；

主动轮，所述主动轮连接所述驱动装置，所述驱动装置带动所述主动轮进行旋转运动，所述主动轮与所述驱动装置处于相对位置，所述主动轮用于带动管材进行移动；

从动轮，所述从动轮位于所述主动轮相对位置，所述从动轮与所述主动轮之间具有空隙，所述空隙用于容纳管材，所述空隙中心与所述承料部呈一直线；

旋转机构，所述旋转机构的一侧位于所述送料机构的另一侧，所述旋转机构具有：

旋转装置，所述旋转装置用于旋转，所述旋转装置具有：

主轴，所述主轴贯通所述旋转装置，所述主轴中心具有通孔，所述通孔的孔径大于管材直径，所述通孔用于容纳管材移动；

伸缩单元，所述伸缩单元用于伸缩，所述伸缩单元与所述旋转转轴处于相对位置；

位移部，所述位移部的一端连接所述伸缩单元；

轴承，所述轴承安装在所述位移部中，所述轴承中心与所述通孔中心相互对齐，所述轴承套接在所述主轴外表上，所述轴承具有内环，所述内环具有压力块，所述压力块具有斜面；

弹性部，所述弹性部具有弹性，所述弹性部可进行伸缩，所述弹性部安装在所述主轴中；

夹持部，所述夹持部安装在所述主轴中，所述夹持部连接所述弹性部，所述夹持部的一端具有与管材相适应的形状，所述夹持部的另一端具有与所述压力块相适应的形状；

切削机构，所述切削机构位于所述旋转机构的另一侧，所述切削机构具有：

切削部，所述切削部具有切削刀，用于切削或切断管材；

推动装置，所述推动装置连接所述切削部。

2.根据权利要求1所述管材加工设备，其中，所述进料机构还具有：

落料板，所述落料板用于存放管材，所述落料板倾斜设置；

压料板，所述压料板位于所述落料板上方，所述压料板与所述落料板之间具有容置空间，所述容置空间大小大于管材直径并小于两根管材的直径之和。

3.根据权利要求1所述管材加工设备，其中，所述进料机构还具有：

挡件，所述挡件用于阻挡管材；

气缸；

推料件，所述推料件连接所述气缸，所述推料件水平高度低于所述挡件，所述推料件具有倾斜面，用于对管材导向，所述推料件位于管材下方。

4.根据权利要求1所述管材加工设备，其中,所述承载组件包括：

承料部，所述承料部具有放置管材的放置空间，所述承料部具有：

凹槽一；

旋转单元一，所述旋转单元一设置在所述凹槽一中，所述旋转单元一的一部分位于所述凹槽一中，所述旋转单元一的另一部分位于外界。

5.根据权利要求4所述管材加工设备，其中，所述旋转单元一为滚珠。

6.根据权利要求1所述管材加工设备，其中,所述驱动装置为驱动电机。

7.根据权利要求1所述管材加工设备，其中,所述送料机构还具有：

安装部；

滑轨，所述滑轨安装在所述安装部上；

滑动部件，所述滑动部件安装在滑轨上，所述主动轮或从动轮安装在所述滑动部件上；

伸缩装置，所述伸缩装置位于所述滑动部件的侧端，所述伸缩装置用于驱动滑动部件移动。

8.根据权利要求1所述管材加工设备，其中，所述所述主动轮与所述驱动装置的连接方式采用传送带连接。

9.根据权利要求7所述管材加工设备，其中，所述伸缩装置为伸缩气缸。

10.根据权利要求7所述管材加工设备，其中，所述滑动部件数量至少为两个。

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