CN113441982B - 一种管件全自动加工装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管件全自动加工装备，包括机床、内部设有主轴的主轴箱体和用于对工件进行加工的电动刀架，主轴端部设有用于夹持工件的夹持机构，机床上滑动装配有第一拖板和第二拖板，主轴箱体和第一拖板均有两个，两个主轴箱体分别左右对称安装在两个第一拖板上，第一拖板带动主轴箱体沿主轴轴向滑动，两个主轴箱体的主轴在同一条直线上，两个主轴箱体主轴上的夹持机构相互靠近分别夹持工件两端，第二拖板带动电动刀架沿垂直于主轴轴向的方向滑动，第一拖板左右两侧分别对称设有料架，每个料架分别包括位于上方的短工件料架和位于下方的长工件料架，长工件料架和短工件料架分别将长短工件送入主轴箱体进行加工以及从主轴箱体送出。

Description

一种管件全自动加工装备

技术领域

本发明涉及一种管件全自动加工装备，属于管件加工设备技术领域。

背景技术

枪管属于油气井上常用的管件，需求量大，常用的机加工方法比较单一、麻烦，工作量大，效率低。现有技术的管件加工装置通常包括机床以及设置在机床上的主轴箱体和电动刀架，主轴箱体上设有主轴，主轴端部设有对管件进行夹持的夹持机构，使用时夹持机构夹紧管件，利用电动刀架上的刀头对管件进行加工。当管件两端都需要加工时，一端加工完之后需要将管件掉头使加工完的一端固定在夹持机构上，再对另一端进行加工。对于短工件来说掉头相对容易，而对于长工件来说，掉头非常不便，往往需要人工掉头，严重影响加工效率。因此，现有技术的管件加工装置不能实现管件的自动进出，加工过程麻烦，工作量大，效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现管件自动进出、对管件两端进行自动加工的管件全自动加工装备，用以解决现有技术的管件加工装置需要掉头才能对管件两端加工的技术问题。

本发明采用如下技术方案：一种管件全自动加工装备，包括机床、内部设有主轴的主轴箱体和用于对工件进行加工的电动刀架，主轴端部设有用于夹持工件的夹持机构，所述机床上滑动装配有第一拖板和第二拖板，所述主轴箱体和第一拖板均有两个，两个主轴箱体分别左右对称安装在两个第一拖板上，第一拖板带动主轴箱体沿主轴轴向滑动，两个主轴箱体的主轴在同一条直线上，两个主轴箱体主轴上的夹持机构相互靠近，所述第二拖板位于第一拖板前侧或后侧的位置，电动刀架安装在第二拖板上，第二拖板带动电动刀架沿垂直于主轴轴向的方向滑动，所述第一拖板左右两侧分别对称设有料架，每个料架分别包括位于上方的短工件料架和位于下方的长工件料架，长工件料架包括带有托辊的支撑板和连接在支撑板下方的连杆机构，支撑板水平设置且延伸方向与主轴轴线平行，所述托辊用于托起长工件，连杆机构用于调整支撑板的高度位置使托辊上的长工件轴线与主轴轴线重合，所述短工件料架包括与平行于主轴的吊杆和滑动装配在吊杆下方的桁架，桁架为框架式结构，桁架底部连接有短工件夹具，短工件夹具内设有用于固定短工件的固定夹头，桁架带动短工件夹具移动并调整固定夹头的高度位置使固定夹头的轴线与主轴轴线重合。

所述电动刀架和第二拖板均有两个，两个电动刀架分别安装在两个第二拖板上，两个第二拖板位于第一拖板的同一侧。

所述第二拖板和机床之间设有与主轴轴向垂直的斜向导轨，斜向导轨远离第一拖板的一端高于靠近第一拖板的一端，电动刀架沿斜向导轨移动靠近或远离主轴箱体。

所述两个主轴箱体的上方设有长工件中间接送机构，长工件中间接送机构包括横杆和上下滑动装配在横杆上的竖杆，竖杆下端固定安装有用于夹紧长工件的夹紧件，夹紧件的轴线与主轴轴线平行，夹紧件上还固定连接有与竖杆平行的导向杆，导向杆穿装在横杆内。

所述横杆的两端分别与两个短工件料架的吊杆固定连接。

所述机床的两端对称设有门型支架，所述吊杆固定连接在门型支架上。

所述桁架上方设有在吊杆上来回滑动的滑动件，桁架的上部与滑动件转动连接、下部与短工件夹具转动连接。

所述连杆机构包括位于支撑板下方的支座、横连杆和竖连杆，竖连杆的两端铰接在横连杆和支撑板之间，所述支座上设有转轴，竖连杆中部穿过转轴与转轴转动配合。

所述托辊在支撑板上均匀间隔分布，支撑板上位于两个托辊之间设有支撑座。

所述夹持机构为气动卡盘。

本发明的有益效果是：本发明通过机床上的第一拖板带动主轴箱体左右直线移动，实现工件的纵向进给，主轴旋转带动工件旋转运动，电动刀架在第二拖板的带动下实现横向进给，对夹持在主轴上的管件进行加工。工件首先由左侧的料架上料，长工件通过长工件料架自动进料，短工件由短工件料架自动进料，工件进料后到左侧的主轴箱体中，电动刀架对工件右端进行加工，加工完成后，两个主轴箱体同时向中间移动，到两个主轴上的夹持机构相接触停止，右侧的夹持机构夹紧工件，左侧的夹持机构松开工件，右侧的主轴箱体后移，把工件拉到右侧，对工件左端进行加工，加工完成后，右侧的料架把工件从右侧主轴箱体送出来，通过长工件料架和短工件料架分别自动送出长短工件。短工件在进出时，通过桁架在吊杆上的移动带动短工件移动，通过框架式结构的桁架带动短工件夹具动作使短工件夹具高度位置改变，从而使短工件对准主轴孔，顺利从主轴箱体进出；长工件在进出时，通过托辊转动带动长工件移动，通过连杆机构带动支撑板动作使支撑板高度位置改变，便于长工件对准主轴孔，顺利从主轴箱体进出。

本发明能实现管件的自动进出，管件不需要掉头就能对管件两端进行自动加工，能一次性连续自动完成管件两端的加工，大大降低人工劳动强度，加工精度高，效率高。

优选的，通过两个电动刀架分别对应两个主轴箱体，两个电动刀架分别对工件的两端进行加工。

优选的，利用斜向导轨对电动刀架的移动进行导向，斜向导轨远离第一拖板的一端高于靠近第一拖板的一端，便于对工件加工。

优选的，长工件中间接送机构能对长工件辅助送料，在长工件右移及送出时，夹紧件夹紧固定长工件，与主轴的夹持机构轮番夹紧长工件，实现长工件的右移及送出；不需要使用长工件中间接送机构时，竖杆向上提升带动夹紧件上移，使夹紧件离开加工区域，避免影响管件。

优选的，长工件中间接送机构的横杆连接在两个短工件料架的吊杆之间，使长工件中间接送机构和短工件料架形成一个整体的架式结构。

优选的，短工件料架使用时，通过滑动件在吊杆上移动带动桁架移动，实现短工件夹具的移动，从而实现短工件的进出；通过桁架旋转使短工件夹具的高度位置发生改变，从而使短工件与主轴对齐，便于短工件进入主轴箱体。

优选的，连杆机构动作使支撑板高度位置改变，具体是可以采用驱动机构如气缸拉动横连杆移动，从而使竖连杆转动，使支撑板高度改变，从而使托辊上的长工件与主轴对齐，便于长工件进入主轴箱体。

优选的，均匀分布在支撑板上的托辊对长工件进行稳定的支撑，支撑座对长工件起到辅助支撑的作用。

附图说明

图1是本发明一种实施例的管件全自动加工装备的结构示意图；

图2是图1中管件全自动加工装备的平面视图；

图3是图1中的局部视图。

图中：1-机床，2-主轴箱体，21-主轴，22-夹持机构，3-电动刀架，4-第一拖板，5-第二拖板，51-斜向导轨，6-短工件料架，61-吊杆，62-桁架，63-短工件夹具，64-滑动件，7-长工件料架，71-支撑板，72-托辊，73-支撑座，74-连杆机构，741-支座，742-横连杆，743-竖连杆，744-转轴，8-长工件中间接送机构，81-横杆，82-竖杆，83-夹紧件，84-导向杆，9-门型支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明一种实施例的管件全自动加工装备如图1至图3所示，本实施例的管件全自动加工装备，包括机床1、内部设有主轴21的主轴箱体2和用于对工件进行加工的电动刀架3，主轴21端部设有用于夹持工件的夹持机构22，夹持机构22采用气动卡盘。

所述机床1上滑动装配有第一拖板4和第二拖板5，所述主轴箱体2和第一拖板4均为两个，两个主轴箱体2分别左右对称安装在两个第一拖板4上，第一拖板4带动主轴箱体2沿主轴21轴向滑动，两个主轴箱体2的主轴21在同一条直线上，两个主轴箱体2主轴21上的夹持机构22相互靠近，所述第二拖板5位于第一拖板4前侧或后侧的位置，电动刀架3安装在第二拖板5上，第二拖板5带动电动刀架3沿垂直于主轴31轴向的方向滑动，所述第二拖板5和机床1之间设有与主轴21轴向垂直的斜向导轨51，斜向导轨51远离第一拖板的一端高于靠近第一拖板的一端，电动刀架3沿斜向导轨51移动靠近或远离主轴箱体2。所述电动刀架3和第二拖板5均有两个，两个电动刀架3分别安装在两个第二拖板5上，两个第二拖板5位于第一拖板4的同一侧。两个电动刀架分别与两个主轴箱体对应，分别对工件两端进行加工。

所述第一拖板4左右两侧分别对称设有料架，每个料架分别包括位于上方的短工件料架6和位于下方的长工件料架7，长工件料架7包括带有托辊72的支撑板71和连接在支撑板71下方的连杆机构74，支撑板71水平设置且延伸方向与主轴21轴线平行，所述托辊72用于托起长工件，托辊转动时带动长工件移动，连杆机构74用于调整支撑板71的高度位置使托辊72上的长工件轴线与主轴21轴线重合，所述托辊72在支撑板71上均匀间隔分布，支撑板71上位于两个托辊72之间设有支撑座73。所述连杆机构74包括位于支撑板71下方的支座741、横连杆742和竖连杆743，竖连杆743的两端铰接在横连杆742和支撑板71之间，所述支座741上设有转轴744，竖连杆743中部穿过转轴744与转轴转动配合。横连杆移动时带动竖连杆移动，竖连杆倾斜使支撑板的高度位置改变，从而使长工件与主轴对齐。

所述短工件料架6包括与平行于主轴21的吊杆61和滑动装配在吊杆61下方的桁架62，桁架62为框架式结构，桁架62底部连接有短工件夹具63，短工件夹具63内设有用于固定短工件的固定夹头，桁架62带动短工件夹具63移动并调整固定夹头的高度位置使固定夹头的轴线与主轴21轴线重合。所述桁架62上方设有在吊杆61上来回滑动的滑动件64，桁架62的上部与滑动件64转动连接、下部与短工件夹具63转动连接。通过控制桁架的倾斜程度，使得短工件夹具的高度位置改变，从而使短工件与主轴对齐。

所述两个主轴箱体2的上方设有长工件中间接送机构8，长工件中间接送机构8包括横杆81和上下滑动装配在横杆81上的竖杆82，竖杆82下端固定安装有用于夹紧长工件的夹紧件83，夹紧件83的轴线与主轴21轴线平行。夹紧件83上还固定连接有与竖杆82平行的导向杆84，导向杆84穿装在横杆81内。所述横杆81的两端分别与两个短工件料架6的吊杆61固定连接。所述机床1的两端对称设有门型支架9，所述吊杆61固定连接在门型支架9上。

本发明的产品采用新型的机床结构：左右对称布置的两个主轴箱体固定在第一拖板上，第一拖板通过两列直线导轨带动两个主轴箱体在机床上左右移动，从而实现工件的纵向进给，固定在主轴箱体上的主电机通过同步带传动带动主轴做主运动，也就是带动工件做旋转运动；对称布置的两台电动刀架分别固定在第二拖板上并随第二拖板一起沿斜向导轨运动实现横向进给，两台电动刀架分别具有八工位，分别对应各自的主轴箱体实现对工件的加工。

长短工件分别采用不同的进出料方式加工，进料出过程具体如下：

（1）长工件：通过机床左侧下方的长工件料架带动长工件进入主轴箱体的主轴孔中心高度位置上，托辊转动将长工件送入主轴箱体的主轴孔内，由气动卡盘夹紧实现长工件一端的管螺纹加工；加工结束后，利用长工件中间接送机构和两个主轴箱体的气动卡盘轮番夹持长工件，带动长工件右移进入第二个主轴箱体的主轴孔内，使长工件的另一端进入加工区域，完成加工后再由机床右侧的长工件料架实现出料卸料。

（2）短工件：通过机床左侧上方的短工件料架带动短工件进入主轴箱体的主轴孔中心高度位置上，由安装在桁架下方的短工件夹具将短工件送入主轴箱体内，由左侧主轴箱体的气动卡盘夹紧实现短工件一端的管螺纹加工；加工结束后，由两个主轴箱体上的气动卡盘轮番夹持短工件使短工件右移进入右侧主轴箱体的主轴孔内，使短工件的另一端进入加工区域，完成加工后再由机床右侧的短工件料架实现出料卸料。

本实施例在主轴箱体上方设置长工件中间接送机构，利用主轴箱体的气动卡盘和长工件中间接送机构交替夹住长工件，辅助长工件从一端纵向移动到另一端，实现两端螺纹的加工和定长。

上述实施例中仅是对管件的螺纹加工做出说明，在实际使用中，可以根据加工类型的不同，切换电动刀架上的刀具，实现对管件的车端面、镗内孔加工。

本实施例的自动加工系统经过试制、型式试验以及用户试用，验证了该产品的设计达到了《技术任务书》中确定的技术要求，能一次性连续自动完成管件两端螺纹加工，螺距误差在0.005mm之内，长度误差在0.5mm以内。本发明的料架能对管件中心精确定位，长工件料架和短工件料架能分别对长短管料的接送，实现长度在600mm以下的短管件以及600-6000mm的长管件的各规格管件在同一机床上的连续加工，使工作效率提高50%以上。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，本发明使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求为保护范围。

Claims (6)

1.一种管件全自动加工装备，包括机床、内部设有主轴的主轴箱体和用于对工件进行加工的电动刀架，主轴端部设有用于夹持工件的夹持机构，其特征在于：所述机床上滑动装配有第一拖板和第二拖板，所述主轴箱体和第一拖板均有两个，两个主轴箱体分别左右对称安装在两个第一拖板上，主轴内具有主轴孔，第一拖板带动主轴箱体沿主轴轴向滑动，两个主轴箱体的主轴在同一条直线上，两个主轴箱体主轴上的夹持机构相互靠近，所述第二拖板位于第一拖板后侧的位置，电动刀架安装在第二拖板上，第二拖板带动电动刀架沿垂直于主轴轴向的方向滑动，所述第一拖板左右两侧分别对称设有料架，每个料架分别包括位于上方的短工件料架和位于下方的长工件料架，长工件料架包括带有托辊的支撑板和连接在支撑板下方的连杆机构，支撑板水平设置且延伸方向与主轴轴线平行，所述托辊用于托起长工件，连杆机构用于调整支撑板的高度位置使托辊上的长工件轴线与主轴轴线重合，所述短工件料架包括与平行于主轴的吊杆和滑动装配在吊杆下方的桁架，桁架为框架式结构，桁架底部连接有短工件夹具，短工件夹具内设有用于固定短工件的固定夹头，桁架带动短工件夹具移动并调整固定夹头的高度位置使固定夹头的轴线与主轴轴线重合，所述连杆机构包括位于支撑板下方的支座、横连杆和竖连杆，竖连杆的两端铰接在横连杆和支撑板之间，所述支座上设有转轴，竖连杆中部穿过转轴与转轴转动配合，两个主轴箱体的上方设有长工件中间接送机构，长工件中间接送机构包括横杆和上下滑动装配在横杆上的竖杆，竖杆下端固定安装有用于夹紧长工件的夹紧件，夹紧件的轴线与主轴轴线平行，夹紧件上还固定连接有与竖杆平行的导向杆，导向杆穿装在横杆内；所述电动刀架和第二拖板均有两个，两个电动刀架分别安装在两个第二拖板上，两个第二拖板位于第一拖板的同一侧，所述第二拖板和机床之间设有与主轴轴向垂直的斜向导轨，斜向导轨远离第一拖板的一端高于靠近第一拖板的一端，电动刀架沿斜向导轨移动靠近或远离主轴箱体。

2.根据权利要求1所述的管件全自动加工装备，其特征在于：所述横杆的两端分别与两个短工件料架的吊杆固定连接。

3.根据权利要求1所述的管件全自动加工装备，其特征在于：所述机床的两端对称设有门型支架，所述吊杆固定连接在门型支架上。

4.根据权利要求1所述的管件全自动加工装备，其特征在于：所述桁架上方设有在吊杆上来回滑动的滑动件，桁架的上部与滑动件转动连接、下部与短工件夹具转动连接。

5.根据权利要求1所述的管件全自动加工装备，其特征在于：所述托辊在支撑板上均匀间隔分布，支撑板上位于两个托辊之间设有支撑座。

6.根据权利要求1所述的管件全自动加工装备，其特征在于：所述夹持机构为气动卡盘。

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