CN113579090A - 一种无屑开料管端机及管件加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无屑开料管端机及应用方法，开料管端机包括工作台、第一管端加工机构和输送切割机构；第一管端加工机构安装在工作台上，用于待加工管件的一端的管端加工；输送切割机构包括切割装置、夹紧装置和输送装置，切割装置和夹紧装置通过输送装置可移动地安装在工作台上，夹紧装置用于夹紧待加工管件，在输送装置的驱动下，夹紧装置将待加工管件的管头输送至第一管端加工机构的加工工位，切割装置对待加工管件的管身外周进行刻痕加工；通过上述结构，使待加工管件可同时完成切割加工和管端加工，简化加工工序，缩短生产时间，降低成本，提高生产效率；另外，也有效简化开料管端机整体结构，使开料管端机整体更加紧凑，降低空间占用率。

Description

一种无屑开料管端机及管件加工方法

技术领域

本发明涉及热管制造技术领域，尤其涉及一种无屑开料管端机及管件加工方法。

背景技术

开料管端机是一种定长开料带管端加工的机器，其可以在保证管件的质量的前提下可将管件的口扩大或缩少，达到加工的要求。目前，市场上的开料管端机包括机架、校圆校直装置、切料装置、管端加工装置和输送装置，校圆校直装置、切料装置和管端加工装置固定安装在机架上，输送装置设置有两组，且均可移动地安装在机架上，一组输送装置置于所述校圆校直装置与所述切料装置之间，另一组输送装置置于所述切料装置与所述管端加工装置之间，管件经校圆校直装置校圆校直后由输送装置输送到切料装置，切料装置以生产符合规定长度切断管件后经输送装置输送到管端加工装置进行管件的管端加工，由此可见，现有的开料管端机都是先进行管件的切割加工，再进行管端加工，使得加工工序复杂繁锁，生产时间长，增加了人工成本，也增加了制造成本，且大大降低了管件的生产效率；另外，现有的开料管端机的整体结构较为复杂，体积大，占用空间占用率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种适生产效率高、体积紧凑、空间占用率低的无屑开料管端机及管件加工方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一个目的是提供一种无屑开料管端机，包括：

工作台；

第一管端加工机构，安装在所述工作台上，用于待加工管件的一端的管端加工；

输送切割机构，包括切割装置、夹紧装置和输送装置，所述切割装置和所述夹紧装置通过输送装置可移动地安装在所述工作台上，所述夹紧装置用于夹紧待加工管件，在所述输送装置的驱动下，所述夹紧装置将待加工管件的管头输送至第一管端加工机构的加工工位，所述切割装置对待加工管件的管身外周进行刻痕加工。

优选地，在所述工作台上还安装有用于固定待加工管件的固定装置，所述固定装置位于所述输送切割机构与所述第一管端加工机构之间。

优选地，所述第一管端加工机构通过移动机构与所述工作台连接，在所述移动机构上还安装有拉断装置，所述移动机构用于驱动所述第一管端加工机构和所述拉断装置沿所述工作台的X轴和Y轴移动，所述拉断装置用于拉断已完成管端加工和刻痕加工的管件。

优选地，在所述工作台上还安装有第二管端加工机构，所述第二管端加工机构位于所述输送切割机构的一侧，所述拉断装置将已完成管端加工和刻痕加工的管件拉断后，在所述移动机构的驱动下，将该管件断口端的管头输送至第二管端加工机构的加工工位，第二管端加工机构对该管件断口端的管头进行管端加工。

优选地，在所述工作台上还安装有用于校圆校直待加工管件的校圆校直机构，所述输送切割机构位于所述校圆校直机构与所述第一管端加工机构之间，所述输送切割机构用于将校圆校直后的管件从所述校圆校直机构输送到所述第一管端加工机构。

本发明的另一个目的是提供一种管件加工方法，提供上述所述的无屑开料管端机；包括：

驱使夹紧装置夹紧待加工管件，并驱使夹紧装置将待加工管件的管头输送至第一管端加工机构的加工工位；

驱使固定装置夹紧待加工管件；

驱使夹紧装置松开待加工管件，并驱使切割装置和夹紧装置回退到预设位置；

驱使夹紧装置再次夹紧待加工管件；

驱使第一管端加工机构对待加工管件的管头进行管端加工，同时，驱使切割装置对待加工管件的管身外周进行刻痕加工；

驱使固定装置松开已完成一端头管端加工的管件；

驱使拉断装置夹紧并拉断已完成一端头管端加工的管件；

驱使移动机构将拉断后的管件断口端的管头输送至第二管端加工机构的加工工位；

驱使第二管端加工机构对拉断后的管件断口端的管头进行管端加工。

本发明的有益效果：

通过上述结构，使得待加工管件可同时完成刻痕加工和管端加工，简化了加工工序，缩短生产时间，降低人工成本和制造成本，且大大提高了管件的生产效率；另外，也有效简化开料管端机的整体结构，使开料管端机整体更加紧凑，降低空间占用率。

附图说明

图1为本发明提供的开料管端机的结构示意图；

图2为本发明提供的开料管端机的另一结构示意图；

图3为本发明提供的输送切割机构的结构示意图；

图4为本发明提供的输送切割机构的另一结构示意图；

图5为本发明提供的切割装置的立体结构示意图；

图6为本发明提供的第一管端加工机构、移动机构和拉断装置的结构示意图；

图7为本发明提供的拉断装置的立体结构示意图；

图8为本发明提供的第二管端加工机构的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

实施例一：

如图1至图4所示，本实施例提供了一种无屑开料管端机，包括工作台1、第一管端加工机构3和输送切割机构4；所述第一管端加工机构3安装在所述工作台1上，用于待加工管件的一端的管端加工；所述输送切割机构4包括切割装置42、夹紧装置43和输送装置，所述切割装置42和所述夹紧装置43通过输送装置可移动地安装在所述工作台1上，所述夹紧装置43用于夹紧待加工管件，在所述输送装置的驱动下，所述夹紧装置43将待加工管件的管头输送至第一管端加工机构3的加工工位，所述切割装置42对待加工管件的管身外周进行刻痕加工，具体地，所述刻痕加工是指对待加工管件的管身外周加工出一道闭环式的刻痕线，在本实施例中，闭环式的刻痕线所在位置的壁厚在0.05mm—0.15mm之间，优选地，闭环式的刻痕线所在位置的壁厚为0.1mm，减少管件某一位置的壁厚，以便待加工管件在拉断工序可沿刻痕线被拉断。

通过上述结构，切割装置42和夹紧装置43共同安装在输送装置上，使切割装置42可随夹紧装置43一起运动，夹紧装置43夹紧待加工管件，在输送装置的驱动下将待加工管件输送至第一管端加工机构3的加工工位，在第一管端加工机构3进行管端加工时，切割装置42同时进行切割加工，使得待加工管件可同时完成切割加工和管端加工，简化了加工工序，缩短生产时间，降低人工成本和制造成本，且大大提高了管件的生产效率；另外，也有效简化开料管端机的整体结构，使开料管端机整体更加紧凑，降低空间占用率。

具体地，所述输送装置包括第一底板41、第一导向组件44、第一滚珠丝杆45和送料驱动电机46，刻痕加工所述切割装置42和所述夹紧装置43安装在所述第一底板41上，所述第一底板41通过第一导向组件44安装在所述工作台1上，所述第一滚珠丝杆45安装在所述第一底板41的底部，所述送料驱动电机46安装在所述工作台1上并与所述第一滚珠丝杆45相连，所述送料驱动电机46驱动所述第一滚珠丝杆45带动所述第一底板41在所述校圆校直机构2与所述第一管端加工机构3之间往复运动，在本实施例中，所述第一导向组件44为滑轨滑块组件。

具体地，如图3至图5所示，所述切割装置42包括固定在所述第一底板41上的底座421，在底座421上设有可供待加工管件插入的轴孔，在底座421上可转动地安装有一芯轴422，芯轴422上设有同步带轮423，同步带轮423由固定在工作台1上电机424带动；所述芯轴422前端还设有随芯轴422同步旋转的刀头圆盘425，刀头圆盘425上设有可供管件插入的圆孔，圆孔的旁边设有可将管件切断的刀头426，刀头426的根部固定有滑块，刀头圆盘425内设有可供滑块滑动的滑槽，滑块伸出刀头圆盘425的一端设有推进斜面，芯轴422上还套的有进刀套427，进刀套427的前端套在滑块推进斜面上；底座421还设有推进刀428和带动推进刀428推进的推进气缸429，推进刀428的一端与进刀套427的后端相抵，用于带动进刀套427沿芯轴422的轴向方向移动；所述夹紧装置43包括固定在所述第一底板41上的夹紧底座431，在所述夹紧底座431上设有下夹模432，在所述夹紧底座431上还设有第一气缸433，在所述第一气缸433的活塞杆的下端部设有上压板434，在所述上压板434的下端设有与所述下夹模432相配合夹紧待加工管件的上夹模435。

在所述工作台1上还安装有用于固定待加工管件的固定装置5，所述固定装置5位于所述输送切割机构4与所述第一管端加工机构3之间，在进行管端加工时，固定装置5夹紧代加工管件，以避免管件窜动；具体地，所述固定装置5与所述夹紧装置43结构一样，在这不再重复叙述。

如图6所示，所述第一管端加工机构3通过移动机构6与所述工作台1连接，在所述移动机构6上还安装有拉断装置7，所述移动机构6用于驱动所述第一管端加工机构3和所述拉断装置7沿所述工作台1的X轴和Y轴移动，所述拉断装置7用于拉断已完成管端加工和刻痕加工的管件，具体地，所述移动机构6驱动所述拉断装置7先沿所述工作台1的Y轴方向移动至第一管端加工机构3的加工工位，通过所述拉断装置7的第一夹块74和第二夹块75将已完成管端加工和刻痕加工的管件夹紧，然后所述移动机构6驱动所述拉断装置7沿所述工作台1的X轴方向移动，使所述拉断装置7拉断已完成管端加工和刻痕加工的管件；通过上述方案，使第一管端加工机构3与拉断装置7相对静止，当完成管端加工后，在移动机构6的驱动下，移离第一管端加工机构3，同时将拉断装置7送至第一管端加工机构3的加工工位，使拉断装置7可以拉断已完成管端加工和刻痕加工的管件，使得开料管端机功能完善，且结构紧凑；已完成管端加工和刻痕加工的管件可以通过输送切割机构4输送至所述拉断装置7的第一夹块74和第二夹块75形成的夹模里，又或者所述拉断装置7被所述移动机构6移动至第一管端加工机构3的加工工位后，所述移动机构6驱动所述拉断装置7先沿所述工作台1的X轴方向往已完成管端加工和刻痕加工的管件靠拢，使已完成管端加工和刻痕加工的管件部分陷于所述拉断装置7的第一夹块74和第二夹块75形成的夹模里，然后在将该管件夹紧。

具体地，所述第一管端加工机构3包括第一电机31和第一倒角冲头32，所述第一倒角冲头32与所述第一电机31的动力输出轴连接，所述所述第一电机31驱动所述第一倒角冲头32对待加工管件的一端进行管端加工。

如图6所示，所述移动机构6包括第二底板61和第三底板62，所述第一管端加工机构3和所述拉断装置7安装在所述第三底板62上，且所述拉断装置7位于所述第一管端加工机构3的一侧；所述第二底板61通过X轴导向组件63安装在所述工作台1上，在所述第二底板61的底部设置有X轴滚珠丝杆64，所述X轴滚珠丝杆64与X轴驱动电机65相连，所述X轴驱动电机65安装在所述工作台1上，所述X轴驱动电机65驱动所述X轴滚珠丝杆64带动所述第二底板61沿所述工作台1的X轴移动；所述第三底板62通过Y轴导向组件66安装在所述第二底板61上，在所述第三底板62的底部设置有Y轴滚珠丝杆67，所述Y轴滚珠丝杆67与Y轴驱动电机68相连，所述Y轴驱动电机68安装在所述第二底板61上，所述Y轴驱动电机68驱动所述Y轴滚珠丝杆67带动所述第三底板62沿所述工作台1的Y轴移动，在本实施例中，所述X轴导向组件63和Y轴导向组件66是滑轨滑块组件，结构简单，控制方便。

如图7所示，所述拉断装置7包括第四底板71、两块侧板72、滑动模座73、第一夹块74、第二夹块75和第二气缸76，所述第四底板71安装在所述第三底板62上，所述两块侧板72分别间隔安装在所述第四底板71的两侧，所述滑动模座73可移动地置于两块侧板72之间，在所述两块侧板72的顶部设置有一固定板77，所述第二气缸76安装在所述固定板77上，所述第一夹块74固定在所述滑动模座73的一端，所述第二夹块75通过一固定座78安装在所述第四底板71上，在所述滑动模座73上设置有一弧形导向孔731，于所述两块侧板72上、对应所述弧形导向孔731的位置分别开设有腰型导向孔721，所述第二气缸76的活塞杆伸至所述弧形导向孔731内，且在所述第二气缸76的活塞杆的底部安装有一驱动杆79，在所述驱动杆79的两端分别设置有一滚轮70，所述滚轮70与所述腰型导向孔721配合，于所述驱动杆79上、滚轮70的内侧设置有一随动轮710，所述随动轮710与所述弧形导向孔731配合。

如图1所示，在所述工作台1上还安装有第二管端加工机构8，所述第二管端加工机构8位于所述输送切割机构4的一侧，所述拉断装置7将已完成管端加工和刻痕加工的管件拉断后，在所述移动机构6的驱动下，将该管件断口端的管头输送至第二管端加工机构8的加工工位，第二管端加工机构8对该管件断口端的管头进行管端加工，使开料管端机功能更加完善，可以完成待加工管件两端的管端加工，且加工路线简单，有效提高生产效率。

具体地，如图8所示，所述第二管端加工机构8包括安装座81、第二电机82、多轴器83、扩口冲头84和第二倒角冲头85，所述安装座81安装在所述工作台1上，所述第二电机82与所述多轴器83安装在所述安装座81上，且所述第二电机82与所述多轴器83相连，所述多轴器83为双轴动力输出的多轴器83，所述扩口冲头84和所述第二倒角冲头85分别安装在所述多轴器83的两根动力输出轴上，所述第二电机82通过所述多轴器83驱动所述扩口冲头84和所述第二倒角冲头85对被所述拉断装置7拉断的管件的另一端进行管端加工。

在所述工作台1上还安装有用于校圆校直待加工管件的校圆校直机构2，所述输送切割机构4位于所述校圆校直机构2与所述第一管端加工机构3之间，所述输送切割机构4用于将校圆校直后的管件从所述校圆校直机构2输送到所述第一管端加工机构3；具体地，所述校圆校直机构2包括校圆装置21和校直装置22，所述校圆装置21包括固定在工作台1上的进料管导管211，进料管导管211的出口端设有可对管件进行校圆的校圆滚轮212；所述校直装置22包括垂直于工作台1的校直竖板221和平行于工作台1的校直横板222，校直竖板221和校直横板222上错位间隔设置有多个校直滚轮223。

实施例二：

本实施例提供了一种管件加工方法，提供实施例一所述的无屑开料管端机，包括以下步骤：

驱使夹紧装置43夹紧待加工管件，并驱使夹紧装置43将待加工管件的管头输送至第一管端加工机构3的加工工位；

驱使固定装置5夹紧待加工管件；

驱使夹紧装置43松开待加工管件，并驱使切割装置42和夹紧装置43回退到预设位置；

驱使夹紧装置43再次夹紧待加工管件；

驱使第一管端加工机构3对待加工管件的管头进行管端加工，同时，驱使切割装置42对待加工管件的管身外周进行刻痕加工；

驱使固定装置5松开已完成一端头管端加工的管件；

驱使拉断装置7夹紧并拉断已完成一端头管端加工的管件；

驱使移动机构6将拉断后的管件断口端的管头输送至第二管端加工机构8的加工工位；

驱使第二管端加工机构8对拉断后的管件断口端的管头进行管端加工。

在本实施例中，所述待加工管件是指由校圆校直机构2作校圆校直加工后所得的，且所述待加工管件是连续的，夹紧装置43的移动通过输送装置的驱动来实现，拉断装置7的移动通过移动机构6的驱动来实现；在生产第一段两端管端加工的管件时，按照管件生产的预定长度，先在待加工管件上的相应位置上进行刻痕加工，然后再按照上述步骤开始进行加工，以确保管件生产流程的循环性；上述步骤中，驱使第一管端加工机构3对待加工管件的管头进行管端加工，同时，驱使切割装置42对待加工管件的管身外周进行刻痕加工中的驱使切割装置42对待加工管件的管身外周进行刻痕加工是指为管件在下一次拉断工序中做的刻痕加工。

按照上述步骤可以完成管件两端的管端加工，所述管端加工包括对管件端口的倒角加工和扩孔加工，当完成管件两端的管端加工后，在移动机构6的驱动下，将第一管端加工机构3移离第一管端加工机构3的加工工位，将拉断装置7移至第一管端加工机构3的加工工位，夹紧装置43在输送装置的驱动下，继续输送余下的待加工管件，直至余下的待加工管件将拉断装置7上已完成两端管端加工的管件推出，实现排料后，在移动机构6的驱动下，第一管端加工机构3和拉断装置7复位，继续重复上述的加工方法，从而实现管件的持续生产，上述生产步骤简单、合理，可有效提高生产效率。

上述所述的预设位置是根据管件所需切割的长度而设定的，所述的预设位置在第一滚珠丝杆45的有效行程内。

具体例子：假设管件所需切割的长度为500cm，当夹紧装置43将待加工管件的管头输送至第一管端加工机构3的加工工位后，在输送装置的驱动下，夹紧装置43和切割装置42回退500cm，即夹紧装置43和切割装置42往第一管端加工机构3所在方向的反方向移动500cm。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如“前”、“后”)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无屑开料管端机，其特征在于，包括：

工作台(1)；

第一管端加工机构(3)，安装在所述工作台(1)上，用于待加工管件的一端的管端加工；

输送切割机构(4)，包括切割装置(42)、夹紧装置(43)和输送装置，所述切割装置(42)和所述夹紧装置(43)通过输送装置可移动地安装在所述工作台(1)上，所述夹紧装置(43)用于夹紧待加工管件，在所述输送装置的驱动下，所述夹紧装置(43)将待加工管件的管头输送至第一管端加工机构(3)的加工工位，所述切割装置(42)对待加工管件的管身外周进行刻痕加工。

2.根据权利要求1所述的一种无屑开料管端机，其特征在于：在所述工作台(1)上还安装有用于固定待加工管件的固定装置(5)，所述固定装置(5)位于所述输送切割机构(4)与所述第一管端加工机构(3)之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种无屑开料管端机，其特征在于：所述第一管端加工机构(3)通过移动机构(6)与所述工作台(1)连接，在所述移动机构(6)上还安装有拉断装置(7)，所述移动机构(6)用于驱动所述第一管端加工机构(3)和所述拉断装置(7)沿所述工作台(1)的X轴和Y轴移动，所述拉断装置(7)用于拉断已完成管端加工和刻痕加工的管件。

4.根据权利要求3所述的一种无屑开料管端机，其特征在于：在所述工作台(1)上还安装有第二管端加工机构(8)，所述第二管端加工机构(8)位于所述输送切割机构(4)的一侧，所述拉断装置(7)将已完成管端加工和刻痕加工的管件拉断后，在所述移动机构(6)的驱动下，将该管件断口端的管头输送至第二管端加工机构(8)的加工工位，第二管端加工机构(8)对该管件断口端的管头进行管端加工。

5.根据权利要求1所述的一种无屑开料管端机，其特征在于：在所述工作台(1)上还安装有用于校圆校直待加工管件的校圆校直机构(2)，所述输送切割机构(4)位于所述校圆校直机构(2)与所述第一管端加工机构(3)之间，所述输送切割机构(4)用于将校圆校直后的管件从所述校圆校直机构(2)输送到所述第一管端加工机构(3)。

6.一种管件加工方法，其特征在于，提供如权利要求1至5中任一权利要求所述的无屑开料管端机，包括：

驱使夹紧装置(43)夹紧待加工管件，并驱使夹紧装置(43)将待加工管件的管头输送至第一管端加工机构(3)的加工工位；

驱使固定装置(5)夹紧待加工管件；

驱使夹紧装置(43)松开待加工管件，并驱使切割装置(42)和夹紧装置(43)回退到预设位置；

驱使夹紧装置(43)再次夹紧待加工管件；

驱使第一管端加工机构(3)对待加工管件的管头进行管端加工，同时，驱使切割装置(42)对待加工管件的管身外周进行刻痕加工；

驱使固定装置(5)松开已完成一端头管端加工的管件；

驱使拉断装置(7)夹紧并拉断已完成一端头管端加工的管件；

驱使移动机构(6)将拉断后的管件断口端的管头输送至第二管端加工机构(8)的加工工位；

驱使第二管端加工机构(8)对拉断后的管件断口端的管头进行管端加工。

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