CN114210772A - 一种输送装置以及型材矫直机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输送装置，包括：牵引机构，其包括分别设置在型材上下左右四侧的可被驱使转动的牵引辊筒；所述牵引辊筒的轴向垂直于型材的轴向；所述牵引辊筒接触型材的辊筒面在型材弯曲的部分经过时可受压向内收缩并且可回弹；导向机构，其包括固定座、设置在固定座上的两个可转动的下导向轮；两个所述下导向轮的轴向平行于型材的轴向，并且分别支撑在型材下部的左右两侧。本发明还公开了一种型材矫直机。本发明的有益效果在于，可稳定地牵引输送圆管形型材使其被矫直。

Description

一种输送装置以及型材矫直机

技术领域

本发明涉及一种输送装置以及型材矫直机，应用在型材的加工技术领域。

背景技术

矫直机是对金属型材、棒材、管材、线材等进行矫直的设备。矫直机通过矫直辊对棒材等进行挤压使其改变直线度，一般有两排矫直辊，数量不等，这类矫直机更加适用于钢管等结构强度较高的产品，对于型材而言，中空的结构特点使其表面强度较弱，容易在矫直的过程中出现破损、断裂等情况。

例如现有技术公开号为CN103691771B的专利申请公开了一种铝型材矫直装置，包括支架，所述支架具有两道滑轨，还包括设置在所述滑轨上的主矫直车及副矫直车，所述主矫直车包括车体，所述车体前端设有用于伸入铝型材的夹料口，所述车体上设有用于夹持铝型材的夹持机构和用于驱动所述夹持机构的驱动机构，所述夹持机构包括设于所述车体前端的两段上下对称的斜向滑道和分别设于两段所述斜向滑道上的咬合块；所述驱动机构包括设于所述车体内且相互啮合的主动齿轮及从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮上设有偏心杆，所述偏心杆与所述咬合块之间设有传动杆，所述传动杆一端铰接于所述偏心杆、且另一端铰接于所述咬合块；所述车体前端还设有用于避免人手与所述夹持机构直接接触的隔离机构，所述副矫直车与所述主矫直车的结构相同。

该现有技术可有效对铝型材进行拉伸矫直以消除铝型材的弯曲和扭曲，同时消除铝型材沿截面方向的应力不均匀，操作高效，矫直效果好。使用该矫直装置对圆管形的型材进行矫直时存在以下缺陷：

型材的横截面的结构形状较为复杂，使得型材表面不同位置的结构强度存在一定差异，对型材拉伸时会导致型材受力不均的现象，从而影响矫直的效果，而且强度较弱的部分也容易出现损伤。另外对于较长的型材该矫直装置的矫直效果会打上折扣。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种输送装置以及型材矫直机，可稳定地牵引输送圆管形型材使其被矫直。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种输送装置，包括：

牵引机构，其包括分别设置在型材上下左右四侧的可被驱使转动的牵引辊筒；所述牵引辊筒的轴向垂直于型材的轴向；所述牵引辊筒接触型材的辊筒面在型材弯曲的部分经过时可受压向内收缩并且可回弹；

导向机构，其包括固定座、设置在固定座上的两个可转动的下导向轮；两个所述下导向轮的轴向平行于型材的轴向，并且分别支撑在型材下部的左右两侧。

作为本发明的进一步改进，所述牵引辊筒包括转动轴、套设在转动轴两端的固定圆台；两个所述固定圆台之间设有套于转动轴之外并且可被张紧的套筒；两个所述固定圆台之间连接有多个支撑在套筒内表面上的支撑柱，所述支撑柱可沿其径向弯曲变形并且回弹。

作为本发明的进一步改进，所述固定圆台上设有套管；所述支撑柱的端部插设在套管内并且和套管固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述支撑柱设为胶类材质的柱状构件。

作为本发明的进一步改进，所述导向机构还包括设置在固定座上的两个可转动的上导向轮；两个所述上导向轮的轴向平行于型材的轴向，并且分别支撑在型材上部的左右两侧。

作为本发明的进一步改进，所述固定座的左右两侧分别设有可左右移动的支架，固定座上设有用于支架复位的弹性件；所述上导向轮设置在支架上。

作为本发明的进一步改进，位于型材上下两侧的两个牵引辊筒传动连接，并且其中一个牵引辊筒传动连接有第三驱动电机；位于型材左右两侧的两个牵引辊筒传动连接，并且其中一个牵引辊筒传动连接有第四驱动电机。

作为本发明的进一步改进，位于型材上下两侧的两个牵引辊筒和位于型材左右两侧的两个牵引辊筒沿型材的轴向间隔布置。

一种型材矫直机，包括所述输送装置、矫直装置；所述矫直装置用于压住由所述导向机构引出的型材，并且带动型材绕其轴线转动。

本发明的有益效果：

本发明通过位于型材四侧的牵引辊筒来牵引输送型材，并且牵引辊筒可受压向内收缩的特性使得处于弯曲形态的型材可被稳定地输送，提高了输送效率；还通过牵引机构使得型材被引向矫直前保持轴向不偏离，从而可以提高后续的矫直效果。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施案例，以助于理解本发明的目的和优点，其中：

图1为实施案例1型材矫直机的侧视图；

图2为实施案例1第一转盘的剖视示意图；

图3为实施案例1第三驱动电机和牵引辊筒的正视图；

图4为实施案例1第四驱动电机和牵引辊筒的正视图；

图5为实施案例1牵引辊筒的剖视图；

图6为实施案例1牵引机构的正视图；

图7为实施案例2型材矫直机的侧视图。

具体实施方式

下面根据附图和实施案例对本发明作进一步详细说明。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

实施案例1：

参照图1-图6，一种型材矫直机，包括矫直装置和输送装置，所述输送装置用于将待矫直的型材沿其轴向牵引输送，所述矫直装置用于持续地将型材经过的部分进行矫直，直至型材完全通过。

本实施案例的型材矫直机所矫直的目标对象是截面为圆形的型材，另外，因为本实施案例的型材矫直机的矫直装置在工作时是不会水平移动的，而是通过输送装置牵引型材移动，因此本实施案例的型材矫直机特别适用于长度较长的型材。

所述矫直装置包括第一转盘11、第二转盘12，所述第一转盘11和第二转盘12均可被驱使转动，并且第一转盘11和第二转盘12的轴向是平行于型材的轴向的，需要注意的是，这里的轴向指的是型材被矫直后的轴向。对型材进行矫直时，所述第一转盘11和所述第二转盘12是压在型材表面上的。在功能上，所述第一转盘11和第二转盘12有所区分，型材在输送装置的牵引输送下，先接触第一转盘11再接触第二转盘12，即第一转盘11对型材进行预矫直，第二转盘12对型材进行复矫直。

型材的两个结构特点会引发两个缺陷，中空的结构导致型材表面抗压负荷较低、横截面的结构形状较为复杂导致型材表面的结构强度存在差异，从而使得第一转盘11对型材进行的预矫直的强度需要得到控制。因此所述第一转盘11的外圈面套设有弹性轮13，弹性轮13为弹性材质制得，例如橡胶、乳胶、天然胶等胶类材质。所述弹性轮13可被第一转盘11的外圈面和型材表面挤压变形，弹性轮13对型材表面施加的弹性支撑力对型材进行预矫直，并且由于第一转盘11被驱使转动，因此所述弹性轮13和型材表面之间产生的沿型材周向的静摩擦力还可带动型材绕其轴线转动。当然第一转盘11的转动速度、输送装置牵引输送型材的速度需要控制，理论上需加快第一转盘11的转动速度，放慢输送装置牵引输送型材的速度，从而提高所述弹性轮13扩大接触型材表面的覆盖率以及时间，但为避免第一转盘11转速过高导致型材转动不稳，以及型材矫直的效率，这两个速度需根据实际应用情况合理设定。

型材经过所述第一转盘11的预矫直后，再经过第二转盘12，第二转盘12压在型材表面上对其施加刚性支撑力，从而对型材进行复矫直，最终使得型材经过第二转盘12的部分完全被矫直。通过弹性支撑力的预矫直、和刚性支撑力的复矫直，整体上对型材的矫直有一个缓冲过渡的过程，避免了型材由于表面抗压负荷较弱以及表面强度存在差异的特点导致在矫直的过程中出现破损，起到了保护型材的作用。

由于型材通过输送装置被牵引沿轴向移动，所述第一转盘11的弹性圈131会和型材发生轴向的相对移动，从而使得弹性轮13和型材表面之间产生了沿型材轴向的动摩擦力，该动摩擦力使得型材出现震动的情况，即会降低型材移动的稳定性。并且该动摩擦力和弹性轮13对型材表面施加的弹性支撑力呈正比，也就是说型材经过弹性轮13的部分弯曲度越高，动摩擦力也越大，型材移动的稳定性也越差。基于此，所述弹性轮13的外圈面具有多个向内凹陷形成并且平行于所述弹性轮13轴向的直槽13-1，所述直槽13-1等间距布置，直槽13-1的设置以及其方向性可以降低上述的动摩擦力，从而提高型材沿轴向移动的稳定性。

值得注意的是，上述的动摩擦力还会造成弹性轮13沿着型材移动方向的扭曲变形，从而造成了弹性轮13有脱离套设在第一转盘11外圈面的趋势。因此，所述第一转盘11的外圈面具有多个沿第一转盘11轴向并列布置的环形槽11-1。所述弹性轮13包括多个弹性圈131，每个弹性圈131分别嵌设在对应的环形槽11-1内，相当于增大了所述弹性轮13和第一转盘11外圈面的接触面积，从而使得弹性轮13套设在第一转盘11的强度得到了增强，起到了减少向型材移动方向扭曲变形量。另外，弹性圈131在老化受损后可以单独更换，也减少了更换成本。

为了进一步减少损伤第二转盘12在复矫直过程中刚性支撑力对型材表面造成的损伤，第二转盘12的直径大于弹性轮13的直径，使得第二转盘12接触型材表面部分的弧度小于弹性轮13，从而使得该部分对型材表面的压强分布更加平均，从而可以减少对型材表面结构的损伤。

进一步地，所述矫直装置还包括安装架14、设置在安装架14上的第一升降缸111、第二升降缸121；所述第一升降缸111、第二升降缸121的活塞杆底端分别固定连接有第一安装座112、第二安装座122；所述第一安装座112、第二安装座122上分别设置第一驱动电机113、第二驱动电机123；所述第一驱动电机113、第二驱动电机123分别通过传动轴连接第一转盘11、第二转盘12。通过第一升降缸111、第二升降缸121，可以调节第一转盘11、第二转盘12的水平高度位置，从而使得矫直装置可以适用于不同直径规格的型材，第一升降缸111、第二升降缸121可选用电缸，相比气缸和液压缸，电缸的精度定位更高，可达0.01mm级别，从而使得型材的矫直更加精准。另外，第一驱动电机113、第二驱动电机123均使用减速电机。

为了进一步提高第一升降缸111、第二升降缸121的升降精确度、避免升降时发生方向偏移、提高支撑第一安装座112、第二安装座122的稳定性，所述安装架14上还竖立设置有至少一个第一导向筒114、第二导向筒124，第一导向筒114和第二导向筒124内分别滑动插设有第一导向杆115和第二导向杆125，所述第一导向杆115和第二导向杆125分别固定连接第一安装座112和第二安装座122。在本实施案例中，第一导向筒114、第二导向筒124各设置两个，并且对称设置在第一升降缸111、第二升降缸121的左右两侧。

另外，为保持第一转盘11和第二转盘12转动的稳定性，避免出现径向抖动从而破坏矫直效果，所述第一安装座112和第二安装座122分别设有第一轴承座116和第二轴承座126，第一轴承座116和第二轴承座126分别套接在第一转盘11和第二转盘12的传动轴上。

所述输送装置包括牵引机构、导向机构，所述牵引机构用于牵引型材沿其轴向移动，所述导向机构用于保持型材的轴向，需要注意的是，这里的轴向指的是型材被矫直后的轴向。经过导向机构的型材被引向矫直装置，如果型材位于矫直装置和导向机构之间的部分是弯曲的则会被矫直装置矫直，使其轴向和型材在导向机构处的相同。

所述牵引机构包括分别设置在型材上下左右四侧的可被驱使转动的牵引辊筒21，所述牵引辊筒21的轴向垂直于型材的轴向，这里的轴向也指的是型材被矫直后的轴向，牵引辊筒21贴合在型材的表面，通过转动来带动型材沿其轴向移动。所述牵引辊筒21接触型材的辊筒面在型材弯曲的部分经过时可受压向内收缩并且可回弹，因此当经过牵引辊筒21的型材是弯曲的，则会压向其中一个牵引辊筒21，使其向内收缩，其余的牵引辊筒21至少会有一个和型材表面分离。由于型材时同步轴向移动以及绕轴线转动的，因此型材会依次压向其他的牵引辊筒21，而原先的牵引辊筒21其辊筒面会复位回弹。一方面，牵引辊筒21的辊筒面可收缩的特性可避免对型材造成折损，减少摩擦阻力从而提高牵引效能；另一方面，四个牵引辊筒21中至少有一个是和型材表面接触的，因此遇到型材弯曲的部分依然可保持牵引型材移动的工作状态。

所述导向机构包括固定座31、设置在固定座31上的两个可转动的下导向轮32，两个所述下导向轮32的轴向平行于型材的轴向，这里的轴向指的是型材被矫直后的轴向，两个下导向轮32分别支撑在型材下部的左右两侧。所述下导向轮32需要具备一定的厚度，使其能够对型材提供较好的支撑力，当型材绕轴向转动时下导向轮32也同步转动，因此下导向轮32的表面需尽可能地降低粗糙度，可对下导向轮32的轮面进行抛光处理。

对于所述牵引辊筒21的进一步改进，所述牵引辊筒21包括转动轴211、套设在转动轴211两端的固定圆台212，两个所述固定圆台212之间设有套于转动轴211之外并且可被张紧的套筒213，所述套筒213可选用具有一定弹性的皮质材料或者网布材料，两个所述固定圆台212之间连接有多个支撑在套筒213内表面上的支撑柱214，支撑柱214围绕转动轴211等间距布置，使得套筒213维持圆筒形状，并且可使得套筒213在任意两个支撑柱214之间的部分都具有相同的绷紧度。所述支撑柱214为弹性材质，可沿其径向弯曲变形并且回弹，当型材弯曲的部分压向牵引辊筒21时，所述支撑柱214以及套筒213受压向内收缩，并且在型材压向其他牵引辊筒21时，向内收缩的支撑柱214带动套筒213回弹复位。所述支撑柱214优选使用胶类材质，例如橡胶、天然胶、乳胶等，这些胶类材质具有较好的弹性以及恢复形状的性能。

为加强所述支撑柱214两端在固定圆台212上的连接牢固程度，所述固定圆台212上设有套管215，套管215的口径略微小于支撑柱214，所述支撑柱214的端部插设在套管215内并且和套管215固定连接，可使用紧固件贯穿套管215插入支撑柱214内。另外，支撑柱214是处于拉伸状态的，从而提高对套筒213的支撑力度。

为减少成本以及提高传动效能，位于型材上下两侧的两个牵引辊筒传动连接，这两个牵引辊筒的传动轴轴向相同，因此传动连接的动能损耗相对较小，这两个牵引辊筒的其中一个传动连接有第三驱动电机22。相同的，位于型材左右两侧的两个牵引辊筒传动连接，并且其中一个牵引辊筒传动连接有第四驱动电机23。

另外，位于型材上下两侧的两个牵引辊筒和位于型材左右两侧的两个牵引辊筒沿型材的轴向间隔布置。

型材的弯曲部分经过牵引机构、型材和弹性轮13之间的动摩擦力均会使得型材发生抖动甚至跳动，导致型材存在和所述下导向轮32脱离的风险。因此，所述导向机构还包括设置在固定座31上的两个可转动的上导向轮33，两个所述上导向轮33的轴向平行于型材的轴向，并且分别支撑在型材上部的左右两侧，即将型材限制在两个上导向轮33、两个下导向轮32之间，不仅可以止住型材的抖动、跳动，而且还能更好地保持型材经过导向机构的轴向。

为了减少型材抖动或跳动时和上导向轮33发生较强的碰撞，所述固定座31的左右两侧分别设有支架34，支架34上设有滑杆35滑动插设在固定座31内，从而使得所述支架34可左右移动，所述固定座31上设有弹性件36用于支架34的复位，优选复位弹簧并将其套设在滑杆35上，将复位弹簧两端分别固定连接支架34和固定座31，所述上导向轮33设置在支架34上。

实施案例2：

参照图7，一种型材矫直机，包括两个支撑机构、矫直装置，两个所述支撑机构分别支撑住型材的两端，所述矫直装置用于对型材矫直，并且同步地沿着型材的轴向移动，使得型材由一端到另一端逐渐被矫直。

与实施案例1相同的，本实施案例的型材矫直机所矫直的目标对象是截面为圆形的型材，不同的是，本实施案例的矫直装置是移动的，因此本实施案例的型材矫直机特别适用于长度较短的型材。

所述矫直装置包括第一转盘11、第二转盘12，第一转盘11的外圈面套设有弹性轮，这些和实施案例1均相同，在此不再赘述。与实施案例1不同的是，第一转盘11和第二转盘12是可以沿型材的轴向移动的，并且两者是单独可以移动的，这就使得本实施案例对型材的矫直模式区别于实施案例1。

在本实施案例中，型材经过第一次矫直和第二次矫直两个独立的过程。第一次矫直时，所述第二转盘12是不与型材表面接触的，所述第一转盘11的弹性轮压在型材上，并且由型材的前端移动至其后端，从而对型材实施第一次矫直并且带动型材绕其轴向转动。第二次矫直时，第一转盘11保持在压住型材，不参与第二次矫直但是依然带动型材绕其轴线转动，而第二转盘12压在型材上，并且由型材的前端移动至后端，对型材实施第二次矫直。

对于矫直装置的进一步改进，所述矫直装置还包括滑动配合的第一往复滑轨41和第一往复滑动器42、第二往复滑轨51和第二往复滑动器52，所述第一往复滑动器42和第二往复滑动器52均优选使用拖链移动机，具有往复移动落位精准，移动稳定的有点。

所述第一往复滑动器42上设置第一安装架43，第一安装架43上设置第一升降气缸44，第一升降气缸44的活塞杆底端固定连接第一安装座45，第一安装座45上设置第一驱动电机46，第一驱动电机46通过传动轴连接第一转盘11，所述第二往复滑动器52上设置第二安装架53，第二安装架53上设置第二升降气缸54，第二升降气缸54的活塞杆底端固定连接第二安装座55，第二安装座55上设置第二驱动电机56，第二驱动电机56通过传动轴连接第二转盘12。

所述支撑机构包括支撑座61、设置在支撑座61上的两个可转动的滚轮62，两个所述滚轮62的轴向平行于型材的轴向，并且分别支撑在型材一端下部的左右两侧，所述滚轮62在型材的两端对其提供向上的支撑力，第一转盘11/第二转盘12在矫直的过程中始终对型材施加向下的作用力，使得型材处于一种稳定的受力状态中。

事实上，型材的两端的轴向并不一定是保持矫直后的轴向，因此所述支撑机构还包括支撑底座63，所述支撑座61可转动地连接在支撑底座63上，用于型材在绕其轴线转动的过程中保持所述滚轮62的轴向始终平行于型材的轴向，从而可以避免所述滚轮62的轴向和型材两端轴向发生偏离从而导致卡主型材以及对型材表面造成损伤。

另外，所述支撑底座63和支撑座61之间设有弹性复位件，用于驱使所述支撑座61转动复位至滚轮62的轴向呈水平，支撑底座63和支撑座61优选采用转轴铰接，而弹性复位件优选使用扭簧以驱使弹性座复位转动，在完成矫直后在弹性复位件的作用下，使得型材自然地呈水平状态。

由于在进行第一次矫直或第二次矫直时，第一转盘11和第二转盘12是沿着型材轴向移动的，会对型材产生使其沿轴向滑动的作用力，因此所述支撑机构还包括止抵板64，所述止抵板64抵住型材的一端，用于防止型材沿轴向滑动。

为了使得本实施案例的型材矫直机适配于不同长度规格的型材，至少一个支撑机构设有直线滑轨65，所述支撑底座63可沿直线滑轨65滑动并锁定，用于改变两个支撑机构之间的间距。

实施案例3：

一种使用实施案例2型材矫直机的矫直方法，步骤包括：

S1：调节两个支撑机构之间的间距以匹配型材的长度，将型材的前端、后端分别置于两个支撑结构上，并且将支撑机构的止抵板抵住型材；

S2：启动第一升降气缸以及第一驱动电机，使得第一转盘的弹性轮压在型材表面并带动型材绕其轴线转动，启动第一往复滑动器，使得第一转盘由型材的前端滑动至型材的后端，对型材进行第一次矫正；

S3：停止第一往复移动器使得第一转盘停留在型材的后端，启动第二升降气缸以及第二驱动电机，使得第二转盘压在型材表面，启动第二往复移动器，使得第二转盘由型材的前端滑动至型材的后端，对型材进行第二次矫正。

最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施案例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施案例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施案例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种输送装置，其特征在于，包括：

牵引机构，其包括分别设置在型材上下左右四侧的可被驱使转动的牵引辊筒；所述牵引辊筒的轴向垂直于型材的轴向；所述牵引辊筒接触型材的辊筒面在型材弯曲的部分经过时可受压向内收缩并且可回弹；

导向机构，其包括固定座、设置在固定座上的两个可转动的下导向轮；两个所述下导向轮的轴向平行于型材的轴向，并且分别支撑在型材下部的左右两侧。

2.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，所述牵引辊筒包括转动轴、套设在转动轴两端的固定圆台；两个所述固定圆台之间设有套于转动轴之外并且可被张紧的套筒；两个所述固定圆台之间连接有多个支撑在套筒内表面上的支撑柱，所述支撑柱可沿其径向弯曲变形并且回弹。

3.根据权利要求2所述的输送装置，其特征在于，所述固定圆台上设有套管；所述支撑柱的端部插设在套管内并且和套管固定连接。

4.根据权利要求2所述的输送装置，其特征在于，所述支撑柱设为胶类材质的柱状构件。

5.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，所述导向机构还包括设置在固定座上的两个可转动的上导向轮；两个所述上导向轮的轴向平行于型材的轴向，并且分别支撑在型材上部的左右两侧。

6.根据权利要求5所述的输送装置，其特征在于，所述固定座的左右两侧分别设有可左右移动的支架，固定座上设有用于支架复位的弹性件；所述上导向轮设置在支架上。

7.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，位于型材上下两侧的两个牵引辊筒传动连接，并且其中一个牵引辊筒传动连接有第三驱动电机；位于型材左右两侧的两个牵引辊筒传动连接，并且其中一个牵引辊筒传动连接有第四驱动电机。

8.根据权利要求7所述的输送装置，其特征在于，位于型材上下两侧的两个牵引辊筒和位于型材左右两侧的两个牵引辊筒沿型材的轴向间隔布置。

9.一种型材矫直机，包括如权利要求1-8任一项所述的输送装置、矫直装置；所述矫直装置用于压住由所述导向机构引出的型材，并且带动型材绕其轴线转动。

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