CN114147452A - 一种u型管加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备制造技术领域，具体是一种U型管加工装置，包括运载组件，运载组件上设有夹持组件并运载夹持组件依次进入设在基座上的U型管送料组件、第一对齐组件、塑形组件、圆环送料组件、第二对齐组件和圆环定位组件，U型管送料组件将U型管推送入夹持腔内，第一对齐组件抵紧两个管口，塑形组件对对齐后的U型管变形的管口进行相应的扩圆动作，圆环送料组件将圆环顶套在两个管口的外圆周上，第二对齐组件抵紧套环后的U型管管口，圆环定位组件沿管口轴线将管口上的圆环推动到夹持腔的出口处以使两圆环对称分布在U型管上；本发明能够使圆环稳定牢固地套接在U型管上的同时不易使U型管变形损坏，增加成品的一次性通过率。

Description

一种U型管加工装置

技术领域

本发明涉及机械设备制造技术领域，具体是一种U型管加工装置。

背景技术

制冷设备中的热交换器中，含有U型管以及与其配合连接的套环，其连接工作十分繁琐，通常由工人完成或是通过不同的加工机器进行分布分阶段的加工，工作效率低下。为有效增加U型管与套环的连接迅速，提高工作效率，市面上也生产了套环机。现有套环机由工作平台、旋转盘、旋转盘的固定装置以及若干个加工工位组成。现有的工作盘平台在固定U型管时，存在以下问题：其一，U型管通常固定的不牢固，在后续的工作中由于U型管的移位，会导致对接不齐无法完成相应的加工步骤；其二，在上环的过程中圆环套接不牢容易掉落；其三，缺少对齐装置，使得套环不对称的套接在U型管上，导致后期需要进行对称性加工，降低加工效率；其四，在加工过程中容易使U型管受损变形且不能对已经变形的U型管进行矫正，进而导致无法套环的情况发生，最终导致成品一次性通过率较低，因此亟待解决。

发明内容

为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种U型管加工装置，能够使圆环稳定牢固地套接在U型管上的同时不易使U型管变形损坏，增加成品的一次性通过率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种U型管加工装置，包括运载组件，所述运载组件上设有夹持组件并运载夹持组件按预定轨迹依次进入设在基座上的U型管送料组件、第一对齐组件、塑形组件、圆环送料组件、第二对齐组件和圆环定位组件；

夹持组件，内部形成有与U型管形状相吻合且使U型管的两个管口外露的夹持腔；

U型管送料组件将U型管推送入夹持腔内，第一对齐组件抵紧两个管口，以使两个管口对齐且位于同一铅垂面内，塑形组件对对齐后的U型管变形的管口进行相应的扩圆动作，以使变形的管口复原，圆环送料组件将圆环顶套在两个管口的外圆周上，第二对齐组件抵紧套环后的U型管管口，以使两个管口再次对齐且位于同一铅垂面内，圆环定位组件沿管口轴线将管口上的圆环推动到夹持腔的出口处以使两圆环对称分布在U型管上。

作为本发明进一步的方案：所述U型管送料组件内部沿铅垂方向开设有与U型管直径、厚度相吻合的U型管落料通道供U型管通过，U型管落料通道的顶端与输送U型管的U型管料源连通，U型管落料通道的底部沿管口轴线方向设有U型送料槽，U型管落料通道底部与U型送料槽槽底之间设有水平存放一个U型管的暂存区以使每次只有一个U型管落入暂存区内，U型管送料电机驱动与U型送料槽滑动配合的送料块沿U型送料槽槽长方向将位于暂存区内的U型管推入夹持空腔内。

作为本发明再进一步的方案：所述夹持组件包括设置在运载组件内的转盘上的夹持座，夹持座的顶端沿铅垂方向设有导向柱，导向柱上套接有夹持盖，套接在导向柱上的弹簧将夹持盖抵紧在夹持座上，夹持座和夹持盖相贴合的端面上分别开设有下U型槽和上U型槽，下U型槽和上U型槽围合形成夹持U型管的夹持腔。

作为本发明再进一步的方案：所述圆环送料组件内部沿铅垂方向开设有与圆环直径、厚度相吻合的圆环落料通道供圆环通过，圆环落料通道的顶端与输送圆环的圆环料源连通，圆环送料组件内设有可沿管口轴线方向插入圆环落料通道内且前端与圆环形成套接配合的套接杆，套接杆与管口共轴线，套接杆的杆径与U型管管口内径相等且套接杆后端形成有U型管管口可进入的环形口，套接电机的输出轴驱动套接杆穿出圆环落料通道并插入两个管口内时，环形口的端面将圆环顶套在管口的外圆周上。

作为本发明再进一步的方案：所述运载组件包括设置在基座内部且输出轴由下而上垂直伸出基座上表面的转动电机，转盘设置在转动电机的输出轴上且与输出轴同轴转动。

作为本发明再进一步的方案：所述第一对齐组件包括与夹持腔内U型管的管口相对设置的第一抵紧电机，第一抵紧电机的输出轴驱动第一抵紧件沿管口轴线方向向两个管口移动并抵紧两个管口，以使两个管口位于同一铅垂面内；

所述第二对齐组件包括与夹持腔内U型管管口相对设置的第二抵紧电机，第二抵紧电机的输出端固连有第二抵紧件，第二抵紧件沿U型管管口轴线方向向两个管口移动并抵紧两个管口，以使两个管口位于同一铅垂面内。

作为本发明再进一步的方案：所述塑形组件包括与对齐后的U型管相对设置且与管口共轴线的扩圆杆，扩圆杆与管口同轴线且外径由前向后逐渐扩大，塑形电机的输出轴驱动扩圆杆沿水平方向插入管口内并抵紧管口的内圆周面以使变形的管口复原。

作为本发明再进一步的方案：所述圆环定位组件包括与第二次对齐后的U型管管口相对设置的中空的定位套，定位套与管口同轴线且在定位电机的驱动下可沿水平方向向管口移动，定位套的内径与管口外径相同，管口伸入定位套内且定位套的前端面将两个管口处的圆环推动到夹持腔的腔口处以使两圆环对称分布在U型管上。

作为本发明再进一步的方案：装置还包括设置在U型管送料组件旁侧的提升组件，所述提升组件包括设在基座上的支撑架，提升电机固定在支撑架上，提升电机的输出端驱动卡勾沿铅垂方向上下移动，夹持盖上设有立柱，立柱上开设有与卡勾配合的勾槽，当夹持组件转到上料工位时，卡勾卡在勾槽内以拉动夹持盖向上移动，此时夹持腔打开，U型管送料组件将U型管送入夹持腔内，卡勾和勾槽脱离，夹持组件夹紧U型管进入下一工位。

作为本发明再进一步的方案：装置还包括设置在基座上的退料组件，所述退料组件包括支撑座，支撑座上设有退料电机，退料电机的输出轴驱动退料杆沿管口轴向做往复直线运动，夹持座上开设有与退料杆配合的导向孔，所述退料组件所在的工位处设置有一组提升组件，当夹持组件转到退料工位时，提升组件打开夹持腔，退料杆沿导向孔伸入夹持腔将U型管推出夹持腔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过对U型管的一系列加工，能够准确的将圆环套接在U型管上。运载组件能够按照相应运动轨迹将夹持组件精准的运送到相应的工位上，确保加工过程有条不紊。夹持组件形成的夹持腔，能够牢固的将U型管夹紧，确保U型管作为一个核心部件不会在加工过程中产生多余的、不必要的动作，进而使圆环能够按照预设的状态套接在U型管上。

2、本发明U型管落料通道内部的U型管能够沿着通道的走向有序的进料；并且通道的形状与U型管的形状相吻合，这样的设计能够确保U型管始终同个状态进入暂存区内，便于送料块将U型管送入夹持腔内。U型送料槽的槽长方向与位于夹持腔内的U型管的轴向平行，从而使送料块能够通过往复直线运动将U型管送入夹持腔内，简单快捷，加工效率高。在U型管落料通道的底部和槽底之间留有能水平放置U型管的暂存区，这样可以使每次只有一个U型管被推入夹持腔内，且当与U型送料槽滑动配合的送料块在U型管送料电机的驱动下沿着槽长方向移动时，送料块将位于暂存区内的U型管推出后，其本身的厚度与U型管相同，因此它抵在U型管落料通道的底部，避免其他U型管落入暂存区内。

3、本发明通过使用弹簧的方式将夹持盖抵紧在夹持座上，这样使得夹持腔能够进行反复的开合；同时在导向柱的导向作用下，能够实现夹持盖的定向移动，确保形成的夹持腔能够稳定的夹持U型管。

4、本发明的第一对齐组件中的第一抵紧件的抵紧面为铅垂面，这样能够与U型管管口的端面完全贴合，使得管口受力均匀，避免在对齐的过程中将U型管抵偏。

5、本发明的扩圆杆是一个直径由前向后逐渐递增的圆台结构，并且扩圆杆前端的直径小于管口的内径，进而可以使扩圆杆沿着管口的轴线方向插入管口内，后端逐渐扩展的直径能够使已经变形的管口恢复圆形。

6、当将夹持组件转动到各个加工工位时，都会始终保持各加工组件的加工件的移动路径沿着所在工位内的U型管的管口轴线方向，首先这样的直线移动方式能提高加工的效率；其次，由于每次都会沿着管口的轴线方向移动，因此仅产生对管口轴向的作用力，避免管口受到其他方向的作用力而发生弯折，确保后续加工步骤能够顺利进行，进一步提高加工效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中夹持组件结构示意图。

图3为本发明中U型管送料组件结构示意图。

图4为本发明中U型管送料组件结构拆分示意图。

图5为本发明中提升组件结构示意图。

图6为本发明中第一对齐组件结构示意图。

图7为本发明中塑形组件结构示意图。

图8为本发明中圆环送料组件结构示意图。

图9为本发明中第二对齐组件结构示意图。

图10为本发明中圆环定位组件结构示意图。

图11为本发明中退料组件结构示意图。

10-基座 11-运载组件 111-转盘

12-退料组件 121-支撑座 122-退料电机

20-夹持组件 21-夹持座 22-导向柱 23-夹持盖 24-弹簧

25-下U型槽 26-上U型槽 27-夹持腔 28-立柱 281-勾槽

30-U型管送料组件 31-U型管落料通道 32-U型送料槽

33-U型管送料电机 34-送料块

40-第一对齐组件 41-第一抵紧电机 42-第一抵紧件

50-塑形组件 51-扩圆杆 52-塑形电机

60-圆环送料组件 61-圆环落料通道 62-套接杆 63-套接电机

70-第二对齐组件 71-第二抵紧电机 72-第二抵紧件

80-圆环定位组件 81-定位套 82-定位电机

90-提升组件 91-支撑架 92-提升电机 93-卡勾

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1～11，本发明实施例中，一种U型管加工装置，包括基座10，基座10上设有运载组件11。运载组件11包括设置在基座10内部的转动电机，转动电机的输出轴铅垂向上伸出基座10的工作台面，转动电机的输出轴上同轴连接有转盘111。在转盘111的边缘处沿着转盘111的圆周方向均匀分布有夹持组件20。在基座10的工作台面上沿着转盘111边缘依次分布有U型管送料组件30、提升组件90、第一对齐组件40、塑形组件50、圆环送料组件60、第二对齐组件70、圆环定位组件80和退料组件12。转盘111带着夹持组件20依次通过上述的组件，分别对U型管进行加工。

夹持组件20包括设置在转盘111上的夹持座21，在夹持座21的上端设有沿铅垂方向向向上延伸的导向柱22。在导向柱22上套设有夹持盖23，加持盖和加持座相互贴合处分别开设有与上U型槽26和下U型槽25，上U型槽26和下U型槽25围合形成与U型管外形相吻合的夹持腔27，且U型管的两端位于夹持腔27外，因为主要是对这两端进行加工。在导向柱22的外围套设有弹簧24，弹簧24将夹持盖23抵紧在夹持座21上，进而将U型管夹紧在夹持腔27内。在夹持盖23的顶部设有与提升组件90配合的立柱28，在立柱28的顶部开设有勾槽281。

提升组件90包括固定在基座10上的支撑架91，在支撑架91上设有提升电机92，提升电机92的输出轴上连接有与卡槽配合的卡勾93，提升电机92带动卡勾93沿铅垂方向山下移动。

U型管送料组件30包括固定在基座10上的U型送料槽32，U型送料槽32的槽长方向沿位于U型管上料工位内的U型管管口轴向设置，在U型送料槽32的上方沿铅垂方向开设有与U型管直径、厚度相吻合的U型管落料通道31供U型管通过，U型管落料通道31的顶端与输送U型管的U型管料源连通。在U型管落料通道31的底部和槽底之间留有能水平放置U型管的暂存区，这样可以使每次只有一个U型管被推入夹持腔27内，且当与U型送料槽32滑动配合的送料块34在U型管送料电机33的驱动下沿着槽长方向移动时，送料块34将位于暂存区内的U型管推出后，其本身的厚度与U型管相同，因此它抵在U型管落料通道31的底部，避免其他U型管落入暂存区内；当送料块34抽回时，此时U型管沿着U型管落料通道31落入暂存区。整个过程不会有多的U型管会落下，确保加工过程的有序进行。

当转盘111带动夹持组件20运动到U型管上料工位时，此时勾槽281运动到卡勾93处，且卡勾93位于勾槽281内，在多个传感器和计算机的控制下，提升电机92沿铅垂方向向上提拉卡勾93，卡勾93带动夹持盖23向上运动，此时夹持腔27打开；送料块34将暂存区内的U型管推送到打开的夹持腔27内；提升电机92使卡勾93复位，夹持腔27闭合，此时的U型管的管口轴线方向与U型送料槽32的长度方向平行。

当U型管夹持在夹持组件20上后，转盘111带着夹持组件20转动到第一对齐工位。第一对齐工位处设有第一对齐组件40，第一对齐组件40包括设置在基座10上的第一抵紧电机41。在第一抵紧电机41的输出轴上连接有第一抵紧件42，第一抵紧件42为圆盘状结构，且第一抵紧件42的抵紧面与抵紧前后的端面均平行。第一抵紧件42根据预先设定的抵紧程度抵紧在U型管的两管口处，并使U型管在夹持腔27内沿着其自身的弯折方向进行调整，最终使得两端口位于铅垂面内，确保后续加工的顺利进行。

当第一次对齐完成后，转盘111带着夹持组件20转动的塑形工位。塑形工位处设有塑形组件50，塑形组件50包括塑形电机52和扩圆杆51，扩圆杆51连接在塑形电机52的输出轴上。扩圆杆51是一个直径由前向后逐渐递增的圆台结构，并且扩圆杆51前端的直径小于管口的内径，进而可以使扩圆杆51沿着管口的轴线方向插入管口内，后端逐渐扩展的直径能够使已经变形的管口恢复圆形。并且插入的深度是由传感器控制的，避免扩圆杆51将管口涨破。

当塑形完成后，转盘111带着夹持组件20运动到圆环上料工位处。圆环送料工位处设有圆环送料组件60，圆环送料组件60包括沿铅垂方向开设有与圆环直径、厚度相吻合的圆环落料通道61供圆环通过，圆环落料通道61的顶端与输送圆环的圆环料源连通。圆环落料通道61内的圆环轴线位于水平方向，且位于圆环送料通道最底部的两个圆环与相对应的管口共轴线。位于圆环送料通道最底部的两个圆环对应的圆环送料通道的前后端面是橡胶材料制成。在基座10上设置的套接电机63的输出轴上连接有套接杆62，套接杆62的前端为直径略小于管口内径的圆柱体，在套接杆62的后部开设有环形口，且环形口端面的外径与圆环外径相同。当套接杆62沿着水平方向插入圆环送料通道底部的两个圆环内时，在环形口端面的抵推作用下，将圆环推出圆环送料通道，由于圆环送料通道底部采用橡胶制成，不会阻碍将圆环推出。套接杆62的前端伸入管口，接这在管口伸入环形口的同时，环形口端面将圆环顶推到管口上，从而完成圆环的套接。

当套接完成后，需要进行第二次管口对齐。此时转盘111将夹持组件20转动到第二对齐工位，第二对齐工位处设有第二对齐组件70。第二对齐组件70包括设置在基座10上的第二抵紧电机71，第二抵紧电机71的输出端连接有圆盘形的第二抵紧件72。第二抵紧件72采用与第一抵紧组件相同的对齐方式使两管口对齐。

经过第二次对齐后的U型管，被运送到圆环定位工位处。在圆环定位工位处设有圆环定位组件80，圆环定位组件80包括定位电机82，定位电机82的输出轴上连接有定位套81。定位套81是一个圆筒结构，且定位套81与位于圆环定位工位处的U型管管口共轴线。定位套81的内径略大于管口的外径，其外径与圆环的外径相等，进而可以将圆环推到夹持腔27的腔口处，进而使两个圆环在U型管上的位置对称。

当所有的加工程序都完成后，需要将U型管卸出夹持组件20，于是转盘111将夹持组件20带到退料工位。退料工位处设有退料组件12，退料组价包括支撑座121，在支撑座121上设有退料电机122。在退料工位处还设有提升组件90，当提升组件90将夹持腔27打开时，退料电机122的输出轴穿过开设在夹持腔27背部的导向孔伸入夹持腔27内，进而将U型管推出夹持腔27。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种U型管加工装置，其特征在于，包括运载组件(11)，所述运载组件(11)上设有夹持组件(20)并运载夹持组件(20)按预定轨迹依次进入设在基座(10)上的U型管送料组件(30)、第一对齐组件(40)、塑形组件(50)、圆环送料组件(60)、第二对齐组件(70)和圆环定位组件(80)；

夹持组件(20)，内部形成有与U型管形状相吻合且使U型管的两个管口外露的夹持腔(27)；

U型管送料组件(30)将U型管推送入夹持腔(27)内，第一对齐组件(40)抵紧两个管口，以使两个管口对齐且位于同一铅垂面内，塑形组件(50)对对齐后的U型管变形的管口进行相应的扩圆动作，以使变形的管口复原，圆环送料组件(60)将圆环顶套在两个管口的外圆周上，第二对齐组件(70)抵紧套环后的U型管管口，以使两个管口再次对齐且位于同一铅垂面内，圆环定位组件(80)沿管口轴线将管口上的圆环推动到夹持腔(27)的出口处以使两圆环对称分布在U型管上。

2.根据权利要求1所述的一种U型管加工装置，其特征在于，所述U型管送料组件(30)内部沿铅垂方向开设有与U型管直径、厚度相吻合的U型管落料通道(31)供U型管通过，U型管落料通道(31)的顶端与输送U型管的U型管料源连通，U型管落料通道(31)的底部沿管口轴线方向设有U型送料槽(32)，U型管落料通道(31)底部与U型送料槽(32)槽底之间设有水平存放一个U型管的暂存区以使每次只有一个U型管落入暂存区内，U型管送料电机(33)驱动与U型送料槽(32)滑动配合的送料块(34)沿U型送料槽(32)槽长方向将位于暂存区内的U型管推入夹持空腔内。

3.根据权利要求2所述的一种U型管加工装置，其特征在于，所述夹持组件(20)包括设置在运载组件(11)内的转盘(112)上的夹持座(21)，夹持座(21)的顶端沿铅垂方向设有导向柱(22)，导向柱(22)上套接有夹持盖(23)，套接在导向柱(22)上的弹簧(24)将夹持盖(23)抵紧在夹持座(21)上，夹持座(21)和夹持盖(23)相贴合的端面上分别开设有下U型槽(25)和上U型槽(26)，下U型槽(25)和上U型槽(26)围合形成夹持U型管的夹持腔(27)。

4.根据权利要求3所述的一种U型管加工装置，其特征在于，所述圆环送料组件(60)内部沿铅垂方向开设有与圆环直径、厚度相吻合的圆环落料通道(61)供圆环通过，圆环落料通道(61)的顶端与输送圆环的圆环料源连通，圆环送料组件(60)内设有可沿管口轴线方向插入圆环落料通道(61)内且前端与圆环形成套接配合的套接杆(62)，套接杆(62)与管口共轴线，套接杆(62)的杆径与U型管管口内径相等且套接杆(62)后端形成有U型管管口可进入的环形口，套接电机(63)的输出轴驱动套接杆(62)穿出圆环落料通道(61)并插入两个管口内时，环形口的端面将圆环顶套在管口的外圆周上。

5.根据权利要求1所述的一种U型管加工装置，其特征在于，所述运载组件(11)包括设置在基座(10)内部且输出轴由下而上垂直伸出基座(10)上表面的转动电机，转盘(112)设置在转动电机的输出轴上且与输出轴同轴转动。

6.根据权利要求1所述的一种U型管加工装置，其特征在于，所述第一对齐组件(40)包括与夹持腔(27)内U型管的管口相对设置的第一抵紧电机(41)，第一抵紧电机(41)的输出轴驱动第一抵紧件(42)沿管口轴线方向向两个管口移动并抵紧两个管口，以使两个管口位于同一铅垂面内；

所述第二对齐组件(70)包括与夹持腔(27)内U型管管口相对设置的第二抵紧电机(72)(71)，第二抵紧电机(72)(71)的输出端固连有第二抵紧件，第二抵紧件沿U型管管口轴线方向向两个管口移动并抵紧两个管口，以使两个管口位于同一铅垂面内。

7.根据权利要求1所述的一种U型管加工装置，其特征在于，所述塑形组件(50)包括与对齐后的U型管相对设置且与管口共轴线的扩圆杆(51)，扩圆杆(51)与管口同轴线且外径由前向后逐渐扩大，塑形电机(52)的输出轴驱动扩圆杆(51)沿水平方向插入管口内并抵紧管口的内圆周面以使变形的管口复原。

8.根据权利要求1所述的一种U型管加工装置，其特征在于，所述圆环定位组件(80)包括与第二次对齐后的U型管管口相对设置的中空的定位套(81)，定位套(81)与管口同轴线且在定位电机(82)的驱动下可沿水平方向向管口移动，定位套(81)的内径与管口外径相同，管口伸入定位套(81)内且定位套(81)的前端面将两个管口处的圆环推动到夹持腔(27)的腔口处以使两圆环对称分布在U型管上。

9.根据权利要求1所述的一种U型管加工装置，其特征在于，装置还包括设置在U型管送料组件(30)旁侧的提升组件(90)，所述提升组件(90)包括设在基座(10)上的支撑架(91)，提升电机(92)固定在支撑架(91)上，提升电机(92)的输出端驱动卡勾(93)沿铅垂方向上下移动，夹持盖(23)上设有立柱(28)，立柱(28)上开设有与卡勾(93)配合的勾槽(281)，当夹持组件(20)转到上料工位时，卡勾(93)卡在勾槽(281)内以拉动夹持盖(23)向上移动，此时夹持腔(27)打开，U型管送料组件(30)将U型管送入夹持腔(27)内，卡勾(93)和勾槽(281)脱离，夹持组件(20)夹紧U型管进入下一工位。

10.根据权利要求1所述的一种U型管加工装置，其特征在于，装置还包括设置在基座(10)上的退料组件(12)，所述退料组件(12)包括支撑座(121)，支撑座(121)上设有退料电机(122)，退料电机(122)的输出轴驱动退料杆沿管口轴向做往复直线运动，夹持座(21)上开设有与退料杆配合的导向孔，所述退料组件(12)所在的工位处设置有一组提升组件(90)，当夹持组件(20)转到退料工位时，提升组件(90)打开夹持腔(27)，退料杆沿导向孔伸入夹持腔(27)将U型管推出夹持腔(27)。

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