CN113681176A - 管件切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管件切割机，包括机座、激光头、旋转夹具以及用于驱动激光头运动的X轴移动机构、Y轴移动机构与Z轴移动机构，旋转夹具包括旋转座、第一驱动件、活动臂、第二驱动件、压块以及下模，下模转动设置于旋转座、压块转动设置于活动臂，活动臂滑动设置于旋转座用于带动压块靠近或远离下模，第一驱动件驱动旋转座转动、第二驱动件驱动活动臂运动，下模转动形成的旋转面与旋转座转动形成的旋转面相互垂直，旋转座上设有用于驱动下模转动的驱动构件，下模与旋转座之间设有用于定位下模的定位构件。本发明具有以下优点和效果：本发明能减少工作人员介入的次数，更加智能化；从而减少了工作人员的工作量、提升加工效率。

Description

管件切割机
技术领域
本发明涉及一种管材加工领域，特别涉及一种管件切割机。
背景技术
管件接头一般是指让两根管道连接到一起的连接件，管件接头由管材加工成型，广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。其中的不锈钢钢管在折弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构，也常用作家具厨具等，不锈钢出口是我国出口经济的重要组成部分，它对拉动我国经济增长具有重要作用。
现有管件接头的种类多种多样，其中运用最多、销售最好的是弯管接头。弯管接头在弯折成型后，由于弯管接头两端的长度不标准，需要对弯管接头的两端进行切割，将弯管接头的两端切割至需的长度，以此来完成弯管接头的加工。为使弯管接头的切割更加精准便捷，现有工厂中多采用激光切割机。
现有激光切割机包括机座、激光头、旋转夹具以及用于驱动激光头运动的X轴移动机构、Y轴移动机构与Z轴移动机构。将待切割的弯管接头放置于旋转夹具，X轴移动机构、Y轴移动机构配合Z轴移动机构将激光头移动至待切割的弯管接头上方，旋转夹具转动配合激光头来完成对于弯管接头其中一端的加工，该端加工完成后，人工调换旋转夹具上弯管接头的位置，再通过旋转夹具转动配合激光头来完成对于弯管接头另一端的加工。该种方式在加工的过程中，需要工作人员多次介入，极大的增加了工作人员的工作量、操作繁琐且效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种管件切割机，该管件切割机能减少工作人员介入的次数，更加智能化；从而减少工作人员的工作量、提升加工效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种管件切割机，包括机座、激光头、旋转夹具以及用于驱动激光头运动的X轴移动机构、Y轴移动机构与Z轴移动机构，所述旋转夹具包括旋转座、第一驱动件、活动臂、第二驱动件、压块以及下模，所述下模转动设置于旋转座、压块转动设置于活动臂，所述活动臂滑动设置于旋转座用于带动压块靠近或远离下模，所述第一驱动件驱动旋转座转动、第二驱动件驱动活动臂运动，所述下模转动形成的旋转面与旋转座转动形成的旋转面相互垂直，所述旋转座上设有用于驱动下模转动的驱动构件，所述下模与旋转座之间设有用于定位下模的定位构件。
通过采用上述技术方案，将待加工的弯管接头放置于下模内，第二驱动件通过活动臂驱动压块朝向下模运动，通过压块将弯管接头压持固定于下模内。X轴移动机构、Y轴移动机构配合Z轴移动机构将激光头移动至弯管接头上方，激光头配合第一驱动件驱动旋转座做旋转运动来完成弯管接头其中一端的切割。该端切割完成后，通过驱动构件驱动下模与压块转动，将弯管接头的另一端转动至激光头的下方后通过定位构件来实现对弯管接头的固定，再通过激光头配合转动的旋转座来完成对弯管接头另一端的切割。使弯管接头在切割的过程中无需人工接触来完成弯管接头两端位置的调换，更加智能化且减少了工作人员介入的次数，从而减少了工作人员的工作量、提升加工效率。
进一步设置为：所述驱动构件包括转动设置于下模的转动块、驱动转动块转动的驱动组件以及连接转动块与下模用于带动下模转动的联动组件。
通过采用上述技术方案，驱动组件驱动转动块转动，转动中的转动块通过联动组件带动下模实现转动。
进一步设置为：所述驱动组件包括驱动气缸、设置于驱动气缸活塞杆的驱动齿条以及随转动块转动且与驱动齿条啮合的齿轮，所述联动组件配合驱动组件用于带动下模单向转动。
通过采用上述技术方案，驱动气缸驱动驱动齿条滑动，滑动中的驱动齿条与齿轮啮合从而带动转动块实现转动，通过将联动组件设置成单向转动的方式，使得往复运动的驱动齿条能带动下模沿单个方向进行正常转动，以此来保证下模的正常工作。
进一步设置为：所述联动组件包括随转动块转动的棘轮、铰接于下模且随下模转动的棘爪以及驱动棘爪啮合棘轮的扭簧。
通过采用上述技术方案，当转动块朝向一侧转动时，通过棘轮与棘爪两者之间的联动配合来带动下模向一侧实现单向转动；当转动块朝向另一侧转动时，棘爪与棘轮不构成联动配合，使转动块进行自转。
进一步设置为：所述下模通过主轴转动设置于旋转座，所述定位构件包括沿主轴轴向往复滑动套设于主轴的活动套、设置于活动套与下模之间的锁定配合组件、驱动活动套使锁定配合组件构成配合锁定状态的驱动弹簧以及形成于旋转座与活动套之间使锁定配合组件处于脱离状态的活动间隙，当所述驱动构件驱动下模转动时，所述下模通过锁定配合组件带动活动套背向下模运动。
通过采用上述技术方案，驱动构件驱动下模转动，转动中的下模通过锁定配合组件驱动活动套背向下模运动，使锁定配合组件不构成配合锁定状态以此来保证下模的正常转动。当驱动构件将下模转动至所需的位置后，驱动构件释放对于下模的转向力，活动套在驱动弹簧的作用下使锁定配合组件构成配合锁定状态，以此来实现对于转动中下模的定位。
进一步设置为：所述锁定配合组件包括设置于下模的下部齿形纹以及设置于活动套的上部齿形纹，所述下部齿形纹围绕于主轴圆心环绕形成一圆环形，所述上部齿形纹围绕于主轴圆心环绕形成一圆环形，所述下部齿形纹与上部齿形纹啮合且相适配。
通过采用上述技术方案，驱动构件施加于下模的转向力大于下部齿形纹与上部齿形纹之间的阻力，以此来确保下模的正常转动。当下模失去驱动构件的驱动力后，通过上部齿形纹与下部齿形纹两者之间的啮合对转动中的下模实现定位。
进一步设置为：所述下模包括固定部以及可拆卸固定于固定部的拆卸部，所述拆卸部配合压块用于固定弯管接头，所述固定部上设有定位槽，所述拆卸部上设有插设进定位槽的定位块。
通过采用上述技术方案，通过定位槽与定位块两者的配合实现拆卸部与固定部两者之间的可拆卸联动，通过更换拆卸部对用于固定弯管接头的模腔进行更换，以此来适应对不同尺寸弯管接头的固定，实现对不同尺寸弯管接头的加工，从而达到更好的通用性与实用性。
进一步设置为：所述机座上设有出料杆，所述机座上设有驱动出料杆进入位于压块与下模之间弯管接头内圈的第三驱动件，所述出料杆上设有用于取出下模内的弯管接头的取出组件。
通过采用上述技术方案，加工完成弯管接头后，压块与下模分开，第三驱动件驱动出料杆进入弯管接头内圈再配合取出组件用于将弯管接头从下模内取出，实现出料的自动化，从而进一步降低工作人员介入的次，减少工作量、提升工作效率。
进一步设置为：所述取出组件包括气管以及弹性套，所述气管设置于出料杆内、弹性套固定于出料杆外周壁且位于出料杆的上方，所述弹性套内形成有弹性伸缩腔，所述气管的出气端与弹性伸缩腔相通。
通过采用上述技术方案，第三驱动件驱动出料杆带动弹性套一起进入弯管接头的内圈，气管朝向弹性伸缩腔内通气使弹性套向上膨胀，向上膨胀后的弹性套将弯管接头顶起并依靠膨胀形成的抵紧力实现与弯管接头的抵紧固定，然后再配合第三驱动件用于将弯管接头带出下模；接着通过气管将弹性套内的气体排出，失去弹性套抵紧力的弯管接头在重力的作用下从出料杆上自然掉落，以此来完成出料操作，更加智能化。该种设置结构简单且通过一个驱动方向上的力就能同时完成弯管接头与下模的脱离以及取出动作，结构巧妙、成本更低。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明能减少工作人员介入的次数，更加智能化；从而减少了工作人员的工作量、提升加工效率。
附图说明
图1为实施例的结构示意图；
图2为实施例中旋转夹具的结构示意图；
图3为实施例中驱动构件的结构示意图；
图4为实施例中联动组件与定位构件的局部爆炸图；
图5为图4中A部放大图；
图6为实施例中定位构件的局部爆炸图；
图7为实施例的局部剖视图；
图8为实施例中第三驱动件、出料杆与取出组件的结构示意图；
图9为实施例中出料杆与取出组件的剖视图。
图中：1、机座；2、激光头；3、旋转夹具；31、旋转座；32、第一驱动件；33、活动臂；34、第二驱动件；35、压块；36、下模；361、固定部；362、拆卸部；4、X轴移动机构；5、Y轴移动机构；6、驱动构件；61、转动块；62、驱动气缸；63、驱动齿条；64、齿轮；65、棘轮；66、棘爪；7、定位构件；71、活动套；72、驱动弹簧；73、活动间隙；74、下部齿形纹；75、上部齿形纹；8、主轴；9、定位槽；10、定位块；11、出料杆；12、第三驱动件；13、取出组件；131、气管；132、弹性套；14、弹性伸缩腔；15、Z轴移动机构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参考图1至图9，一种管件切割机，包括机座1、激光头2、旋转夹具3以及用于驱动激光头2运动的X轴移动机构4、Y轴移动机构5与Z轴移动机构15。X轴移动机构4安装于机座1、Y轴移动机构5安装于X轴移动机构4、Z轴移动机构15安装于Y轴移动机构5、激光头2安装于Z轴移动机构15。旋转夹具3包括旋转座31、第一驱动件32、活动臂33、第二驱动件34、压块35以及下模36，旋转座31转动设置于机座1、压块35转动设置于活动臂33、活动臂33滑动设置于旋转座31用于带动压块35靠近或远离下模36。第一驱动件32驱动旋转座31转动、第二驱动件34驱动活动臂33运动，第一驱动件32为电机，电机固定设置于机座1且输出轴与旋转座31固定连接；第二驱动件34为气缸，气缸固定设置于旋转座31、活塞杆与活动臂33固定连接。
下模36包括固定部361以及可拆卸固定于固定部361上方的拆卸部362，拆卸部362配合压块35用于固定弯管接头。固定部361上面开设有定位槽9，拆卸部362上一体设置有插设进定位槽9且与之适配的定位块10，定位槽9的形状为矩形。固定部361通过主轴8转动设置于旋转座31，主轴8与旋转座31固定连接、主轴8与固定部361转动配合。下模36转动形成的旋转面与旋转座31转动形成的旋转面相互垂直，旋转座31上设有用于驱动固定部361转动的驱动构件6，下模36与旋转座31之间设有用于定位固定部361的定位构件7。
驱动构件6包括转动设置于固定部361的转动块61、驱动转动块61转动的驱动组件以及连接转动块61与固定部361用于带动固定部361转动的联动组件。驱动组件包括固定设置于旋转座31的驱动气缸62、固定设置于驱动气缸62活塞杆的驱动齿条63以及一体设置于转动块61且与驱动齿条63啮合的齿轮64；联动组件配合驱动组件用于带动固定部361单向转动。联动组件包括一体设置于转动块61的棘轮65、通过转轴铰接于固定部361且随固定部361转动的棘爪66以及驱动棘爪66啮合棘轮65的扭簧，扭簧套设于转轴且一端与固定部361固定连接、另一端与棘爪66固定连接。
定位构件7包括沿主轴8轴向往复滑动套设于主轴8的活动套71、设置于活动套71与固定部361之间的锁定配合组件、驱动活动套71使锁定配合组件构成配合锁定状态的驱动弹簧72以及形成于旋转座31与活动套71之间使锁定配合组件处于脱离状态的活动间隙73。当驱动构件6驱动下模36转动时，下模36通过锁定配合组件带动活动套71背向下模36运动。驱动弹簧72套设于主轴8，驱动弹簧72上端相抵于活动套71下端面、下端相抵于旋转座31，驱动弹簧72位于活动间隙73内。锁定配合组件包括形成于固定部361下端面的下部齿形纹74以及形成于活动套71上端面的上部齿形纹75。下部齿形纹74围绕于主轴8圆心环绕形成一圆环形，上部齿形纹75围绕于主轴8圆心环绕形成一圆环形，下部齿形纹74与上部齿形纹75啮合且相适配。
机座1上设有出料杆11，机座1上设有驱动出料杆11进入位于压块35与下模36之间的弯管接头内圈的第三驱动件12，第三驱动件12为气缸，气缸的缸体固定设置于机座1、活塞杆与出料杆11固定连接。出料杆11上设有用于取出下模36内弯管接头的取出组件13。取出组件13包括气管131以及弹性套132，气管131设置于出料杆11内、弹性套132固定于出料杆11外周壁且位于出料杆11的上方，弹性套132内形成有弹性伸缩腔14，气管131的出气端与弹性伸缩腔14相通，弹性套132的材料为乳胶或橡胶。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种管件切割机，包括机座(1)、激光头(2)、旋转夹具(3)以及用于驱动激光头(2)运动的X轴移动机构(4)、 Y轴移动机构(5)与Z轴移动机构(15)，所述旋转夹具(3)包括旋转座(31)、第一驱动件(32)、活动臂(33)、第二驱动件(34)、压块(35)以及下模(36)，其特征在于：所述下模(36)转动设置于旋转座(31)、压块(35)转动设置于活动臂(33)，所述活动臂(33)滑动设置于旋转座(31)用于带动压块(35)靠近或远离下模(36)，所述第一驱动件(32)驱动旋转座(31)转动、第二驱动件(34)驱动活动臂(33)运动，所述下模(36)转动形成的旋转面与旋转座(31)转动形成的旋转面相互垂直，所述旋转座(31)上设有用于驱动下模(36)转动的驱动构件(6)，所述下模(36)与旋转座(31)之间设有用于定位下模(36)的定位构件(7)。
2.根据权利要求1所述的管件切割机，其特征在于：所述驱动构件(6)包括转动设置于下模(36)的转动块(61)、驱动转动块(61)转动的驱动组件以及连接转动块(61)与下模(36)用于带动下模(36)转动的联动组件。
3.根据权利要求2所述的管件切割机，其特征在于：所述驱动组件包括驱动气缸(62)、设置于驱动气缸(62)活塞杆的驱动齿条(63)以及随转动块(61)转动且与驱动齿条(63)啮合的齿轮(64)，所述联动组件配合驱动组件用于带动下模(36)单向转动。
4.根据权利要求3所述的管件切割机，其特征在于：所述联动组件包括随转动块(61)转动的棘轮(65)、铰接于下模(36)且随下模(36)转动的棘爪(66)以及驱动棘爪(66)啮合棘轮(65)的扭簧。
5.根据权利要求3所述的管件切割机，其特征在于：所述下模(36)通过主轴(8)转动设置于旋转座(31)，所述定位构件(7)包括沿主轴(8)轴向往复滑动套设于主轴(8)的活动套(71)、设置于活动套(71)与下模(36)之间的锁定配合组件、驱动活动套(71)使锁定配合组件构成配合锁定状态的驱动弹簧(72)以及形成于旋转座(31)与活动套(71)之间使锁定配合组件处于脱离状态的活动间隙(73)，当所述驱动构件(6)驱动下模(36)转动时，所述下模(36)通过锁定配合组件带动活动套(71)背向下模(36)运动。
6.根据权利要求5所述的管件切割机，其特征在于：所述锁定配合组件包括设置于下模(36)的下部齿形纹(74)以及设置于活动套(71)的上部齿形纹(75)，所述下部齿形纹(74)围绕于主轴(8)圆心环绕形成一圆环形，所述上部齿形纹(75)围绕于主轴(8)圆心环绕形成一圆环形，所述下部齿形纹(74)与上部齿形纹(75)啮合且相适配。
7.根据权利要求1所述的管件切割机，其特征在于：所述下模(36)包括固定部(361)以及可拆卸固定于固定部(361)的拆卸部(362)，所述拆卸部(362)配合压块(35)用于固定弯管接头，所述固定部(361)上设有定位槽(9)，所述拆卸部(362)上设有插设进定位槽(9)的定位块(10)。
8.根据权利要求1所述的管件切割机，其特征在于：所述机座(1)上设有出料杆(11)，所述机座(1)上设有驱动出料杆(11)进入位于压块(35)与下模(36)之间弯管接头内圈的第三驱动件(12)，所述出料杆(11)上设有用于取出下模(36)内的弯管接头的取出组件(13)。
9.根据权利要求8所述的管件切割机，其特征在于：所述取出组件(13)包括气管(131)以及弹性套(132)，所述气管(131)设置于出料杆(11)内、弹性套(132)固定于出料杆(11)外周壁且位于出料杆(11)的上方，所述弹性套(132)内形成有弹性伸缩腔(14)，所述气管(131)的出气端与弹性伸缩腔(14)相通。
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