CN114769443A - 一种金属导管滚波机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属导管滚波机，包括基座以及设置于基座上的旋转单元、滚波头、进给单元以及夹持单元；所述夹持单元用于夹持固定待加工的导管，所述滚波头安装在旋转单元上，旋转单元用于驱动所述滚波头旋转，所述进给单元用于驱动滚波头向夹持单元所夹持固定的导管端部移动；所述滚波头包括安装柄、安装块以及滚轮，在所述安装柄上固定有推进件。采用上述技术方案，通过在滚波头上设置滚轮滑块，在作业过程中将滚轮进给至滚波工位时安装块被夹持单元所夹持的模具阻挡，当需要调整滚轮的径向位置时可以通过进给单元推动安装柄，则安装柄带动推进件移动，从而通过推进件的楔形面推动滚轮滑块在径向上产生位移，达到调节滚轮位置的目的。

Description

一种金属导管滚波机

技术领域

本发明涉及一种金属导管滚波机，属于金属加工机械技术领域。

背景技术

管端加工设备通常用于对金属导管的端部进行加工，使管端形成向径向外侧的扩口或者球面状凸起，例如中国专利文献CN109227140A所公开的一种全自动管端加工机，包括旋转单元、加工单元、进给单元以及夹持单元，夹持单元用于夹持固定待加工的导管，旋转单元用于驱动加工单元旋转，进给单元用于驱动加工单元向夹持单元所夹持固定的导管端部移动。

现有的管端滚波机滚波的成型方法主要有两种：一是使用带滚波波形轮廓的圆棒在导管内壁进行圆周运动，利用滚波棒的形状从导管内壁顶出波形，滚波棒在旋转的同时进行偏心调整，达到滚波的目的，此方法主轴结构比较复杂，需要有一套调心结构进行调整，造成主轴部分体积偏大，不适用与小弯曲半径导管的加工，另外由于滚波棒本身与导管内壁不发生相对转动，一直处于高速摩擦状态，所以滚波棒的使用寿命较低，另外导管内腔容易出现翻毛刺的现象；另一种是利用两个圆轮模沿导管管壁旋转，两个圆轮模中一个是放在导管内部的凸轮模，一个是在导管外部的凹轮模，两个轮子被施加一个夹紧力，使导管壁的材料被压入两个轮模间隙中，轮模沿导管旋转数周之后导管被加工成型，由于加工时始终是单点受力挤压，所以这种方法加工成型的轮廓椭圆度较大，并且只能加工无缝管，对于焊接钢管容易出现焊缝处滚压不到位的情况。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种新型的金属导管滚波机，能够用于金属导管的管端加工，无需复杂的主轴结构就可以实现滚轮径向位置的调节。

为了实现上述目的，本发明的一种金属导管滚波机，包括基座以及设置于基座上的旋转单元、滚波头、进给单元以及夹持单元；所述夹持单元用于夹持固定待加工的导管，所述滚波头安装在旋转单元上，旋转单元用于驱动所述滚波头旋转，所述进给单元用于驱动滚波头向夹持单元所夹持固定的导管端部移动；所述滚波头包括安装柄、安装块以及滚轮，在所述安装柄上固定有推进件；所述安装块安装在所述推进件上并且能够在推进件上相对滑动，从而靠近或远离所述安装柄并且能够与所述安装柄同步转动；所述滚轮通过滚轮轴安装在滚轮滑块上，所述滚轮滑块安装在所述安装块上的滑槽内并能够在所述滑槽内移动，所述推进件的远离安装柄的一侧设置有楔形面，所述滚轮滑块上设置有与所述楔形面相配合的斜面，所述楔形面压紧在所述斜面上；在所述安装柄与所述安装块之间设置有第一复位弹簧，在所述滚轮滑块与所述安装块之间设置有第二复位弹簧。

所述滚波头还包括外壳，外壳设置于所述安装块的外侧，所述安装块可旋转地安装在所述外壳上。

所述外壳的远离安装柄的一端设置有摩擦环。

所述外壳的靠近安装柄的一侧设置有端盖，所述端盖套在所述安装柄上，在所述安装柄上设置有檐部，所述檐部挡住所述端盖从而使所述外壳不会脱离所述安装柄。

所述推进件偏离所述安装柄的轴线设置。

所述推进件设置于所述安装柄的轴线上，所述安装柄与所述安装块相接触的部位截面为非圆形。

所述滚轮与所述滚轮之间设置有滚轮轴承。

所述夹持单元包括定夹钳、动夹钳、连杆以及锁紧气缸，所述动夹钳设置于滑台上并且能够沿着所述滑台移动从而靠近或远离所述定夹钳；所述连杆的一端铰接于所述动夹钳，另一端铰接于所述锁紧气缸。

所述连杆的铰接于所述锁紧气缸的一端设置有辊轮，所述辊轮位于一夹钳立柱上的导向槽内。

所述旋转单元包括驱动电机、花键传动轴套以及花键轴，所述花键传动轴套通过传动部件连接于所述驱动电机的动力输出端，所述花键轴设置于所述花键传动轴套内侧，所述滚波头的安装柄安装于所述花键轴上。

所述进给单元包括伺服电机、连接于伺服电机动力输出端的丝杠以及设置于丝杠上的螺母，所述安装柄设置于一主轴座上，所述主轴座固定于所述螺母上。

采用上述技术方案，本发明的金属导管滚波机，该结构相比于现有技术中主轴的径向调节结构而言较为简单，通过在滚波头上设置滚轮滑块，在作业过程中将滚轮进给至滚波工位时安装块被夹持单元所夹持的模具阻挡，当需要调整滚轮的径向位置时可以通过进给单元推动安装柄，则安装柄带动推进件移动，从而通过推进件的楔形面推动滚轮滑块在径向上产生位移，达到调节滚轮位置的目的。

附图说明

图1为本发明的金属导管滚波机的结构示意图。

图2为去除防护罩后的金属导管滚波机的结构示意图。

图3为进给单元的结构示意图。

图4为滚波头的装配结构剖视图。

图5为夹持单元的剖视图。

图6为夹持单元的结构示意图。

图7为单滚轮的滚波头的剖视图。

图8为单滚轮的滚波头的结构示意图。

图9为双滚轮的滚波头的剖视图。

图10为双滚轮的滚波头的结构示意图。

图11为模具的主视图。

图12为图11中的A-A向剖视图。

图13为模具的立体图。

图14为箱体内侧的布局示意图。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1、2所示，本发明的一种金属导管滚波机，包括基座以及设置于基座上的旋转单元1、滚波头2、进给单元3以及夹持单元4。所述基座包括位于下部的箱体51以及位于上部的防护罩52，所述滚波头2、进给单元3以及夹持单元4设置于箱体51上方。如图4所示，所述旋转单元1包括驱动电机11、花键传动轴套12以及花键轴13，所述花键轴13设置于所述花键传动轴套12内侧。所述驱动电机11设置于箱体51内部，花键传动轴套12以及花键轴13设置于箱体51上方，驱动电机11为减速电机，驱动电机11的动力输出端设置有主动带轮14，所述花键传动轴套12上设置有从动带轮15，所述主动带轮14与从动带轮15之间通过传动带16连接。如图14所示，所述箱体51内部区域分为驱动电机安装区501、工具箱安装区502、气动元件安装区503以及电气部分安装区504。

所述夹持单元4用于夹持固定待加工的导管，所述滚波头2安装在旋转单元1上，旋转单元1用于驱动所述滚波头2旋转，所述进给单元3用于驱动滚波头2向夹持单元4所夹持固定的导管端部移动。

如图4所示，所述滚波头2包括安装柄21、安装块22以及滚轮23，所述安装柄21的端部插入至花键轴13端部的插孔内并通过定位螺丝进行固定，在所述插孔内还设置有强磁铁24。在所述花键轴13的远离安装柄21的一端设置有第一限位螺母17。所述花键传动轴套12通过第一轴承18可旋转地安装在安装架19上并通过第二限位螺母限位191。在所述安装柄21外侧还设置有旋转轴25，所述旋转轴25通过第二轴承26安装在旋转轴座27上，所述旋转轴座27固定于主轴座28上。

如图7-10所示，所述滚波头2还包括外壳29，外壳29设置于所述安装块22的外侧，所述安装块22与外壳29之间设置有平面轴承291和深沟球轴承292，由平面轴承291为安装块22提供轴向定位支撑，由深沟球轴承292为安装块22提供径向定位支撑。在所述外壳29的远离安装柄21的一端设置有摩擦环293，所述摩擦环293采用黄铜材料，在与模具接触时，摩擦环293保护模具不被刮伤。所述外壳29的靠近安装柄21的一侧设置有端盖294，所述端盖294套在所述安装柄21上，在所述安装柄21上设置有檐部211，所述檐部211挡住所述端盖294从而使所述外壳29不会脱离所述安装柄21。

在所述安装柄21上固定有推进件30，所述推进件30沿着安装柄21的轴向延伸并插入至安装块22上的插槽内。所述安装块22能够在推进件30上相对滑动，从而靠近或远离所述安装柄21。所述安装块22还能够与所述安装柄21同步转动。在本发明的一种实施例中，所述滚波头2为单滚轮结构，如图7、8所示，在该实施例中，所述推进件30偏离所述安装柄21的轴线设置，从而当安装柄21转动时，安装块22也会同步转动。在本发明的另一种实施例中，所述滚波头2为双滚轮结构，如图9、10所示，所述推进件30设置于所述安装柄21的轴线上，所述安装柄21与所述安装块22相接触的部位截面为非圆形，例如安装柄21与安装块22之间键连接，或者安装块22的截面为方形，从而实现安装柄21与安装块22能够同步旋转。

所述滚轮23通过滚轮轴231安装在滚轮滑块232上，所述滚轮23与所述滚轮23之间设置有滚轮轴承233。

所述滚轮滑块232安装在所述安装块22上的滑槽内并能够在所述滑槽内移动，所述推进件30的远离安装柄21的一侧设置有楔形面301，所述滚轮滑块232上设置有与所述楔形面301相配合的斜面232a，所述楔形面301压紧在所述斜面232a上；在所述安装柄21与所述安装块22之间设置有第一复位弹簧299，在所述滚轮滑块232与所述安装块22之间设置有第二复位弹簧298。

采用上述技术方案，通过在滚波头2上设置滚轮滑块232，在作业过程中将滚轮23进给至滚波工位时安装块22被夹持单元4所夹持的模具阻挡，当需要调整滚轮23的径向位置时可以通过进给单元3推动安装柄21，则安装柄21带动推进件30移动，从而通过推进件30的楔形面301推动滚轮滑块232在径向上产生位移，达到调节滚轮23位置的目的。

如图5、6所示，所述夹持单元4包括定夹钳41、动夹钳42、连杆43以及锁紧气缸44，所述动夹钳42设置于滑台上并且能够沿着所述滑台移动从而靠近或远离所述定夹钳41，所述滑台为燕尾滑台45，所述定夹钳41以及所述燕尾滑台45设置于夹钳安装板46上，夹钳安装板46设置于辅助安装板47上。所述锁紧气缸44固定于所述辅助安装板47。所述连杆43的一端铰接于所述动夹钳42，另一端铰接于所述锁紧气缸44的推杆端部的连杆安装座48上。所述连杆安装座48上设置有辊轮49，所述辊轮49位于一夹钳立柱40上的导向槽401内。

如图11-13所示，夹持单元4将模具进行夹持，所述模具包括模具夹套61、滚波模具62、定位铜环63以及导管定位板64，滚波模具62位于模具夹套61外侧，动夹钳42以及定夹钳41能够将模具夹套61夹持固定。滚波模具62的内侧壁设置有型槽621，作业时导管插入滚波模具62内侧，滚轮23滚压导管使导管局部变形并进入型槽621。

如图3所示，所述进给单元3包括伺服电机31、连接于伺服电机31动力输出端的丝杠32以及设置于丝杠32上的螺母33，所述主轴座28固定于所述螺母33上。所述伺服电机31连接有减速机34，减速机34通过联轴器35连接于所述丝杠32。所述丝杠32设置于丝杠安装板36上，在所述丝杠安装板36上还设置有直线滑轨37，主轴座28通过滑块38安装在所述直线滑轨37上，在所述丝杠安装板36上还设置有位置传感器39。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种金属导管滚波机，其特征在于：包括基座以及设置于基座上的旋转单元、滚波头、进给单元以及夹持单元；所述夹持单元用于夹持固定待加工的导管，所述滚波头安装在旋转单元上，旋转单元用于驱动所述滚波头旋转，所述进给单元用于驱动滚波头向夹持单元所夹持固定的导管端部移动；所述滚波头包括安装柄、安装块以及滚轮，在所述安装柄上固定有推进件；所述安装块安装在所述推进件上并且能够在推进件上相对滑动，从而靠近或远离所述安装柄并且能够与所述安装柄同步转动；所述滚轮通过滚轮轴安装在滚轮滑块上，所述滚轮滑块安装在所述安装块上的滑槽内并能够在所述滑槽内移动，所述推进件的远离安装柄的一侧设置有楔形面，所述滚轮滑块上设置有与所述楔形面相配合的斜面，所述楔形面压紧在所述斜面上；在所述安装柄与所述安装块之间设置有第一复位弹簧，在所述滚轮滑块与所述安装块之间设置有第二复位弹簧。

2.如权利要求1所述的金属导管滚波机，其特征在于：所述滚波头还包括外壳，外壳设置于所述安装块的外侧，所述安装块可旋转地安装在所述外壳上。

3.如权利要求2所述的金属导管滚波机，其特征在于：所述外壳的远离安装柄的一端设置有摩擦环。

4.如权利要求2所述的金属导管滚波机，其特征在于：所述外壳的靠近安装柄的一侧设置有端盖，所述端盖套在所述安装柄上，在所述安装柄上设置有檐部，所述檐部挡住所述端盖从而使所述外壳不会脱离所述安装柄。

5.如权利要求1所述的金属导管滚波机，其特征在于：所述推进件偏离所述安装柄的轴线设置。

6.如权利要求1所述的金属导管滚波机，其特征在于：所述推进件设置于所述安装柄的轴线上，所述安装柄与所述安装块相接触的部位截面为非圆形。

7.如权利要求1-6任一项所述的金属导管滚波机，其特征在于：所述夹持单元包括定夹钳、动夹钳、连杆以及锁紧气缸，所述动夹钳设置于滑台上并且能够沿着所述滑台移动从而靠近或远离所述定夹钳；所述连杆的一端铰接于所述动夹钳，另一端铰接于所述锁紧气缸。

8.如权利要求7所述的金属导管滚波机，其特征在于：所述连杆的铰接于所述锁紧气缸的一端设置有辊轮，所述辊轮位于一夹钳立柱上的导向槽内。

9.如权利要求1-6任一项所述的金属导管滚波机，其特征在于：所述旋转单元包括驱动电机、花键传动轴套以及花键轴，所述花键传动轴套通过传动部件连接于所述驱动电机的动力输出端，所述花键轴设置于所述花键传动轴套内侧，所述滚波头的安装柄安装于所述花键轴上。

10.如权利要求1-6任一项所述的金属导管滚波机，其特征在于：所述进给单元包括伺服电机、连接于伺服电机动力输出端的丝杠以及设置于丝杠上的螺母，所述安装柄设置于一主轴座上，所述主轴座固定于所述螺母上。

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