CN115157709B - 一种可形成衬环倒角的安装衬环的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可形成衬环倒角的安装衬环的设备和方法，包括扩径设备、顶紧倒角设备、管材转移设备，管材转移设备可带动管材直线移动和在水平面内转动，扩径设备和顶紧倒角设备可相互靠近和远离地移动，将管材夹紧，扩径设备包括扩径部，扩径部通过对管材的靠近扩径设备的一端的衬环施加径向力使衬环外径变大并压紧在管材内表面，管材转移设备带动管材转动实现管材的两端依次衔接扩径设备，顶紧倒角设备的与管材插口端的接触面非平面，使衬环被压出倒角。本发明实现对管材衬环的压紧安装，使衬环压紧在管材内的塑料管内壁和端面，对于管材的插口端，还可使插口端的衬环形成倒角。

Description

一种可形成衬环倒角的安装衬环的设备和方法

技术领域

本发明涉及管材加工技术领域，具体为一种可形成衬环倒角的安装衬环的设备和方法。

背景技术

金属塑料复合管是以外层为金属管a、内层为塑料管b，通过一定的工艺复合成型的管材，具有金属管和非金属管的优点。通常需要用衬环和胶垫对金属塑料复合管的管端面进行封边，以保护管端和内衬，防止管端受外部环境影响致金属管a和塑料管b脱离，影响复合质量。如图1所示，胶垫j需要覆盖金属管a和塑料管b的端面，并伸入塑料管b内部一定长度、贴合在塑料管b的内壁上。安装时，将衬环c和胶垫j放入管内，胶垫j位于衬环c和管材之间，再对衬环c进行扩径，使衬环c压紧胶垫j，胶垫j压紧在塑料管b，实现稳定安装。

现有工艺中，安装衬环c和胶垫j时，需要人工干预较多，对管材一端进行封边后，需要对管材另一端进行封边，这过程中，要么对管材进行转移，使另一端对准加工工位，要么将安装衬环的设备进行转移。实际加工中，一般都是工人借助辅助的支撑设备等对管材进行转移和对准工位，这些因素都影响了衬环的安装效率和质量。

另外，由于在对衬环进行扩径等安装操作时圆周侧面部位的胶垫受挤压溢出，导致衬环圆周侧面与端面角度发生变化，或者衬环端面与管材端面本身贴合不紧，都会造成衬环端面和胶垫端面与管材端面贴合不紧，与管材端面出现间隙或露出，不能起到封边的保护效果。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种可形成衬环倒角的安装衬环的设备和方法，实现对管材衬环的压紧安装，使衬环压紧在管材内的塑料管内壁，衬环翻边与管材端面紧密贴合，对于管材的插口端，还可使插口端的衬环形成倒角，使胶垫向衬环内挤压，起到更好的密封效果，提高了衬环安装质量，同时倒角的形成也有利于管材的承插安装；所述方法中各部件配合动作，可以实现自动化的流水作业，提高了安装衬环的效率，控制逻辑和要求的元器件简单、易实现、成本低；扩径部和倒角顶紧部可升降，倒角顶板上设有多个倒角槽，这些设置使所述设备适用于不同管径的管材加工；所述管材转移设备带动管材水平移动、升降运动和在水平面上转动，较好地满足了管材的转运需求。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种可形成衬环倒角的安装衬环的设备，包括扩径设备、顶紧倒角设备、管材转移设备，管材转移设备用于转移和支撑管材，管材转移设备可带动管材直线移动和在水平面内转动，扩径设备和顶紧倒角设备可相互靠近和远离地移动，可将被管材转移设备运送至它们之间的管材夹紧，扩径设备包括扩径部，扩径部通过对管材的靠近扩径设备的一端的衬环施加径向力使衬环外径变大并压紧在管材内表面，管材转移设备带动管材转动实现管材的两端依次衔接扩径设备，使扩径部依次对管材两端的衬环扩径，顶紧倒角设备对与其接触的管材插口端的衬环施加作用力，顶紧倒角设备的与管材插口端的接触面非平面，使衬环被压出倒角。

作为上述技术方案的进一步改进：

扩径设备还包括升降支撑部、扩径驱动部，扩径驱动部连接并驱动扩径部动作，使扩径部接触衬环并对其施加作用力，升降支撑部连接并驱动扩径驱动部和扩径部上升或下降。

顶紧倒角设备包括升降驱动部、倒角顶紧部和倒角顶紧驱动部，升降驱动部连接并带动倒角顶紧部上升或下降，倒角顶紧驱动部连接并带动倒角顶紧部在水平面内直线移动。

倒角顶紧部包括倒角顶板和至少一个倒角槽，倒角槽为开设在倒角顶板上的凹槽，倒角槽为环形，所述环形所在平面垂直于水平面。

倒角顶板上设有两个或两个以上的外径不同的倒角槽时，各个倒角槽所在的环形同心布置。

管材转移设备包括移动部、转动部和支撑部，移动部可移动地设置，转动部可转动地安装在移动部上，支撑部安装在转动部上，支撑部用于支撑管材。

支撑部可上升或下降。

一种安装衬环的方法，所述方法基上述安装衬环的设备，包括如下步骤：

步骤S1：在管材两端待安装衬环位置各放置一衬环，后利用管材转移设备将管材运送至顶紧倒角设备和扩径设备之间；

步骤S2：先利用扩径部对管材一端的衬环扩径，再利用管材转移设备对管材进行掉头，最后启动扩径部，对管材另一端的衬环扩径，使管材两端的衬环压紧在管材内表面；

步骤S3：扩径设备和顶紧倒角设备分别将管材的两端压紧，顶紧倒角设备接触并对管材的插口端施加作用力，使衬环压紧管材的端面同时管材插口端的衬环形成倒角；

步骤S4：利用管材转移设备将管材移出顶紧倒角设备和扩径设备之间。

步骤S2中，先对管材插口端的衬环进行扩径，再对管材承口端的衬环进行扩径，扩径完成后，顶紧倒角设备朝着扩径设备移动至顶紧倒角设备和扩径设备夹紧管材；顶紧倒角设备压紧管材插口端时，插口端插入一个倒角槽中，形成倒角，同时扩径设备压紧管材承口端时，管材承口端的衬环被被扩径部压紧，使塑料管端面被衬环压紧。

在衬环和管材之间设有胶垫，升降驱动部驱动倒角顶紧部上升或下降，使倒角槽的中心线和管材的中心线重合，升降支撑部驱动扩径部上升或下降，使扩径部的中心线和管材的中心线重合。

本发明的有益效果是：实现对管材衬环的压紧安装，使衬环压紧在管材内的塑料管内壁，衬环翻边与管材端面紧密贴合，对于管材的插口端，还可使插口端的衬环形成倒角，使胶垫向衬环内挤压，起到更好的密封效果，提高了衬环安装质量，同时倒角的形成也有利于管材的承插安装；所述方法中各部件配合动作，可以实现自动化的流水作业，提高了安装衬环的效率，控制逻辑和要求的元器件简单、易实现、成本低；扩径部和倒角顶紧部可升降，倒角顶板上设有多个倒角槽，这些设置使所述设备适用于不同管径的管材加工；所述管材转移设备带动管材水平移动、升降运动和在水平面上转动，较好地满足了管材的转运需求。

附图说明

图1为金属塑料管的插口端的衬环没有加工倒角示意图；

图2为金属塑料管的插口端的衬环加工有倒角示意图；

图3为本发明一个实施例的结构示意图；

图4为本发明一个实施例的扩径设备结构示意图；

图5为图4的A视角示意图；

图6为图4的B视角示意图；

图7为本发明一个实施例的顶紧倒角设备结构示意图；

图8为图7的另一视角结构示意图；

图9为本发明一个实施例的管材转移设备结构示意图；

图10为图9的A’视角示意图；

图11为图9的B’视角示意图；

图12为图9的C’视角示意图；

图13为本发明一个实施例的管材两端安装有衬环和胶垫的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

一种可形成衬环倒角的安装衬环的设备和方法，如图1～13所示，所述设备包括支撑设备、扩径设备3、顶紧倒角设备4、管材转移设备5和控制器。支撑设备用于支撑工位上的管材1。支撑设备位于扩径设备3和顶紧倒角设备4之间，扩径设备3和顶紧倒角设备4可相互靠近和远离地移动，扩径设备3和顶紧倒角设备4可将支撑设备上的管材1夹紧。扩径设备3对与其接触的管材1一端的衬环进行扩径，使衬环将胶垫压紧在管材1内部的塑料管内壁上。顶紧倒角设备4的与管材1接触的面为非平面，顶紧倒角设备4顶紧管材1插口端端面时，对插口端端面的衬环施加作用力，使插口端衬环形成倒角。管材转移设备5用于转移和支撑管材1，管材转移设备5可带动管材1直线移动、升降运动和在水平面内转动，直线移动时可将管材1送入或送出加工工位，升降运动时可带动管材1上升或下降，使管材1支撑在支撑设备上或支撑在管材转移设备5上，在水平面内转动时可将管材1掉头，使管材1的两端依次对准扩径设备3，使扩径设备3依次对管材1两端的衬环进行压紧加工。控制器用于接收各个电气部件的信息并控制各电机部件的动作。

需要说明的是，衬环材质一般为金属，为了避免管材1被金属划伤，较佳的，衬环不与管材直接接触，而是在衬环一侧设置胶垫，即在衬环和管材1之间设置胶垫。扩径后，衬环压紧胶垫，胶垫压紧管材1。

支撑设备固定设置在地面或工作台上，支撑设备包括托辊驱动机构和两个托辊21，两个托辊21平行间隔布置，管材1两端分别支撑在两个托辊21上。托辊驱动机构连接并驱动至少一个托辊21，使支撑在两个托辊21上的管材1依靠它和托辊21之间的摩擦力移动。

扩径设备3包括升降支撑部31、扩径驱动部32和扩径部33。

扩径部33通过对管材1的靠近扩径设备3的一端的衬环施加径向力使衬环外径变大并压紧在管材1的内表面。扩径部33包括扩径座333、滑座331、多个模块332和多个弹簧装置330。

滑座331形状为棱台，即滑座331的两个端面为多边形，两个端面平行间隔布置，两个端面的面积不相同，滑座331的侧面由多个平面依次连接而成。滑座331中心线平行于水平面设置。本实施例中，滑座331为六棱台，即滑座331的两个端面为正六边形。滑座331穿过扩径座333，沿着滑座331中心线方向可直线往复移动。

模块332滑设在扩径座333上，多个模块332以滑座331的中心线为中心线、围绕滑座331环形阵列布置。模块332的个数和滑座331侧面的平面数相同，多个模块332的内侧面分别贴合滑座331侧面的多个平面。

弹簧装置330安装在扩径座333上，多个弹簧装置330分别连接多个模块332的外侧面。弹簧装置330包括顶杆334、弹簧335和第一螺栓336。顶杆334一端连接一个模块332的外侧面、另一端连接弹簧335的一端，弹簧335的另一端连接第一螺栓336，第一螺栓336安装在扩径座333上，在滑座331位置不变的情况下，通过第一螺栓336可调节弹簧335的压缩程度。

较佳的，多个模块332环形阵列形成的环形的圆周侧面为阶梯状。

基于上述结构，扩径部33的工作原理为：滑座331沿着其中心线方向移动，移动方向为由滑座331的大头端朝小头端时，滑座331推动与其侧面贴合的多个模块332，使多个模块332在扩径座333上直线移动，各模块332在其所在径向上远离滑座331中心线地移动。模块332移动过程推动与其连接的顶杆334移动，与顶杆334连接的弹簧335被压缩。当滑座331由其小头端朝大头端移动时，滑座331不能对模块332施加压力，被压缩的弹簧335释放能量，推动顶杆334移动，顶杆334推动模块332在其所在径向上朝着滑座331中心线移动，这过程中，模块332保持和滑座331接触。

扩径驱动部32连接并驱动滑座331直线移动。扩径驱动部32包括安装座321、液压机构和液压定位机构，液压机构、液压定位机构和扩径座333安装在安装座321上，液压机构连接并驱动滑座331直线移动。液压定位机构用于对滑座331的移动进行定位，使滑座331停止在设定位置。

液压机构包括第一油缸322、液压杆323、调节座324、至少两个滑块320、至少四个第二螺栓328和至少四个销钉329。第一油缸322安装在安装座321上，第一油缸322传递驱动至液压杆323，液压杆323连接滑座331的一端，较佳的，液压杆323连接滑座331的外径较小的一端，液压杆323和调节座324同步运动。调节座324位于第一油缸322和滑座331之间，调节座324连接在液压杆323上。调节座324通过滑块320滑设在安装座321上。第二螺栓328和销钉329的个数相同，每个第二螺栓328和一个销钉329配合。通过多组第二螺栓328和销钉329可以调节调节座324的水平度，从而调节调节座324上液压杆323的水平度。具体的，销钉329安装在滑块320上，第二螺栓328穿过调节座324后套接和支撑在销钉329上，第二螺栓328和调节座324为螺纹连接，且调节座324可自动锁止在第二螺栓328上。如此，可以旋转第二螺栓328，使调节座324位于第二螺栓328上的不同位置处，以实现对调节座324上的液压杆323的水平度的调整。需要说明的是，液压杆323的两端分别连接第一油缸322和滑座331，即液压杆323的重量主要由第一油缸322和滑座331承担，因此第二螺栓328没有承担液压杆323的主要重量，第二螺栓328主要起微调液压杆323水平度的作用。

液压定位机构包括第一光电开关325、第二光电开关326和扩径感应块327。第一光电开关325和第二光电开关326间隔安装在调节座324或者液压杆323上，扩径感应块327固定安装在安装座321上。随着调节座324和液压杆323的移动，第一光电开关325和第二光电开关326同步移动，并可移动至第一光电开关325或第二光电开关326检测到扩径感应块327。第一光电开关325、第二光电开关326、液压缸均和控制器电连接。

基于上述结构，扩径驱动部32的工作原理为：液压杆323被液压驱动，朝着远离扩径座333的方向移动时，滑座331被带动直线移动，移动方向为滑座331的大头端朝向小头端移动。当移动至第一光电开关325感应到扩径感应块327时，控制器接收到第一光电开关325检测到扩径感应块327的信息后控制液压缸停止驱动液压杆323，滑座331停止移动。当液压杆323被液压驱动，朝着靠近扩径座333的方向移动时，滑座331被带动直线移动，移动方向为滑座331的小头端朝向大头端移动。当移动至第二光电开关326感应到扩径感应块327时，控制器接收到第二光电开关326检测到扩径感应块327的信息后控制液压缸停止驱动液压杆323，滑座331停止移动。

升降支撑部31连接并驱动扩径驱动部32和扩径部33上升或下降。升降支撑部31包括扩径机底座311、安装座驱动机构和至少一组安装座导向机构，安装座驱动机构和安装座导向机构设置在扩径机底座311上，扩径机底座311固定安装在地面或工作台上。

安装座驱动机构连接并驱动安装座321上升或下降。安装座驱动机构包括第一电机312、至少两个第一减速箱313和至少一组第一丝杆组件，每个第一减速箱313配合一组第一丝杆组件，第一丝杆组件包括第一丝杆314和第一螺母块，第一丝杆314连接第一减速箱313，第一丝杆314垂直于水平面，第一螺母块螺接在第一丝杆314上，第一螺母块和安装座321固定连接。第一电机312启动时，通过第一减速箱313带动第一丝杆314自转，第一丝杆314带动第一螺母块，使第一螺母块沿着第一丝杆314的长度方向移动，第一螺母块带动安装座321同步移动，如此实现安装座321的上升和下降。

本实施例中，设有两组第一丝杆组件，两组第一丝杆组件的两个第一丝杆314平行间隔布置。

安装座导向机构用于为安装座321的升降进行导向，安装座导向机构包括第一导向柱315和第一导向筒316。第一导向筒316固定安装在扩径机底座311上，第一导向柱315的一端固定连接安装座321的底部、另一端伸入第一导向筒316中沿着第一导向筒316可滑动。

本实施例中，设有四组安装座导向机构。

顶紧倒角设备4包括横移部、定位部、升降驱动部、倒角顶紧部和倒角顶紧驱动部。升降驱动部、倒角顶紧部和倒角顶紧驱动部安装在横移部上，横移部可以直线往复移动，定位部对横移部进行定位，使其停止在设定位置。

横移部包括倒角顶紧底座411、第三电机412、第三减速箱413和多个滚轮414。滚轮414可转动地安装在倒角顶紧底座411的底部，地面或工作台上设有两条平行间隔布置的第一导轨415，多个滚轮414布置成两列，两列滚轮414可分别沿着两条第一导轨415滚动。第三电机412和第三减速箱413安装在倒角顶紧底座411上，第三电机412通过第三减速箱413传递驱动至至少一个滚轮414，使滚轮414转动。

定位部包括定位座426、定位板421、插销孔422、插销423、气缸424和行程开关425。定位座426安装在地面或工作平台上，定位板421安装在定位座426上，定位座426上设有插销孔422。气缸424、插销423和行程开关425安装在倒角顶紧底座411上，气缸424连接并驱动插销423往复移动。

定位部的工作原理为：行程开关425和第三电机412均与控制器电连接，第三电机412启动，带动滚轮414转动，使横移部沿着第一导轨415移动至行程开关425接触到定位板421时，行程开关425通过控制器控制第三电机412停止。同时气缸424启动，带动插销423插入插销孔422中，将顶紧倒角设备4固定在地面或工作台的设定位置。

升降驱动部连接并带动倒角顶紧部上升或下降。升降驱动部包括第二电机431、第二减速箱432、第二丝杆组件、托板435和升降安装架436。升降安装架436固定安装在倒角顶紧底座411上，升降安装架436上设有两条平行间隔的滑槽437，托板435的两端分别滑设在两条滑槽437上。第二丝杆组件连接并带动托板435上升或下降。第二丝杆组件包括第二丝杆433、第二螺母块和丝杆套434。第二丝杆433的长度方向垂直于水平面，第二丝杆433连接第二减速箱432，第二电机431通过第二减速箱432传递驱动至第二丝杆433，带动第二丝杆433自转。第二螺母块螺接在第二丝杆433上，第二螺母块固定连接托板435。当第二丝杆433自转时，第二螺母块被驱动沿着第二丝杆433的长度方向直线上升或下降，带动托板435同步上升或下降。丝杆套434套接在第二丝杆433的外部，起到对第二丝杆433的保护作用，倒角顶紧部和倒角顶紧驱动部安装在托板435。

倒角顶紧部包括倒角顶板441和至少一个倒角槽442，倒角槽442为开设在倒角顶板441上的凹槽，倒角槽442为环形，所述环形所在平面垂直于水平面。经过所述环形中心线的平面可截取倒角槽442的截面，在所述截面内，倒角槽442的两个侧面为两条线段，两条线段所在直线的夹角为锐角。本实施例中，在所述截面内，所述倒角槽442为V形。倒角顶板441上设有两个或两个以上的外径不同的倒角槽442时，各个倒角槽442所在的环形同心布置。

倒角顶紧驱动部连接并带动倒角顶紧部在水平面内直线移动。倒角顶紧驱动部包括第二油缸453、第一液压站454、至少一个第二导向柱451和至少一个第二导向筒452。第二导向筒452固定安装在托板435上，第二导向柱451一端固定连接倒角顶板441、另一端穿过第二导向筒452。第二导向柱451和第二导向筒452的中心线平行于水平面。第二油缸453安装在托板435上，第二油缸453的驱动杆连接倒角顶板441，较佳的，第二油缸453的驱动杆和倒角顶板441铰接。第二导向柱451和第二油缸453的驱动杆连接在倒角顶板441的同一侧。倒角槽442和第二导向柱451分别位于倒角顶板441的两个不同的面上。第二油缸453启动时，第二油缸453的驱动杆带动倒角顶板441在水平面内往复直线移动。第二导向柱451和第二导向筒452为倒角顶板441的移动进行导向，使倒角顶板441的移动更加平稳。

倒角顶紧部上的多个倒角槽442分别对应不同管材1的管径。管材1的插口端可插入与其外径相同的倒角槽442中。

管材转移设备5用于转移管材，实现对管材的水平移动、升降移动和在水平面上的转动，使管材能在生产加工线上满足工艺的动作需求。带动管材1转动时可实现管材1的两端依次衔接扩径设备3，使扩径部33依次对管材1两端的衬环扩径。

管材转移设备5包括移动部、转动部和支撑部，移动部可移动地设置在地面或工作台上，较佳的，移动部可在水平面上直线往复移动。转动部围绕一中心线可转动地安装在移动部上，所述中心线垂直于水平面。支撑部连接在转动部上，支撑部相对转动部可升降的设置。管材1支撑在支撑部上，支撑部带动管材1上升或下降，转动部通过支撑部带动管材1转动，移动部通过转动部和支撑部带动管材1移动。

移动部包括移动底座511、底座驱动机构和移动定位机构。

底座驱动机构连接并驱动移动底座511移动。底座驱动机构包括第四电机5122、第四减速箱5123和多个滚动件5121。滚动件5121可转动地连接在移动底座511的底部。较佳的，水平方向的地面或工作平台上有两条平行间隔布置的第二导轨54。两条第二导轨54位于两个托辊21之间，且第二导轨54的长度方向两个托辊21的连线垂直。多个滚动件5121排成两列，两列滚动件5121分别沿着两条第二导轨54滚动。至少一个滚动件5121与第四减速箱5123连接，第四电机5122和第四减速箱5123连接，第四电机5122通过第四减速箱5123传递驱动至滚动件5121，使滚动件5121沿着第二导轨54滚动，实现移动底座511在水平面上的往复移动。第四电机5122和控制器电连接，控制器可以电控制第四电机5122的启动、停止、转向和转速，控制器控制电机启动、停止、转向和转速的技术方案可采用现有技术中的方案，在此不再赘述。

移动定位机构用于对移动底座511进行定位，使移动底座511停止在设定位置。移动定位机构包括第三光电开关5131和至少两个感应块(图中未示出)。第三光电开关5131和控制器电连接，第三光电开关5131安装在移动底座511上，至少两个感应块间隔固定安装在地面或工作台的工位上。移动底座511沿着第二导轨54移动，当移动至第三光电开关5131和一个感应块对应，检测到此感应块时，控制器接收到第三光电开关检测到感应块的信息并控制第四电机5122停止，使移动底座511停止在设定位置。当地面或工作台上有多个工位时，每个工位处可安装一个感应块，通过感应块和第三光电开关5131的作用，移动底座511可沿着第二导轨54移动至不同工位处停止，以便完成各工位处的加工工艺。

转动部可转动地安装在移动底座511上，转动部包括旋转底座521、旋转驱动机构和旋转定位机构。

旋转驱动机构包括第五电机5221、第五减速箱5222、大齿轮5223和小齿轮5224。大齿轮5223可转动地安装在移动底座511上，大齿轮5223所在平面平行于水平面。大齿轮5223和小齿轮5224啮合，第五电机5221、第五减速箱5222和小齿轮5224依次连接，第五电机5221通过第五减速箱5222传递驱动至小齿轮5224，使小齿轮5224转动，小齿轮5224带动大齿轮5223转动。大齿轮5223和旋转底座521固定连接，大齿轮5223位于旋转底座521和移动底座511之间，旋转底座521位于移动底座511的上方。大齿轮5223转动时带动旋转底座521转动。

旋转定位机构用于对旋转底座521进行定位，使旋转底座521转动时能在设定位置停止下来。旋转定位机构包括定位块5231、第一定位挡块5232、第二定位挡块5233、第二感应块5234、第三感应块5235和两个第四光电开关5236。

定位块5231连接在旋转底座521的底部，第一定位挡块5232和第二定位挡块5233连接在移动底座511的顶部，第一定位挡块5232和第二定位挡块5233的连线与大齿轮5223的中心线相交，大齿轮5223位于第一定位挡块5232和第二定位挡块5233之间，即第一定位挡块5232和第二定位挡块5233位于大齿轮5223的径向的两端。旋转底座521转动时，定位块5231被带动转动至接触第一定位挡块5232或第二定位挡块5233时，被第一定位挡块5232或第二定位挡块5233阻挡，防止旋转底座521继续转动。当旋转底座521停止在定位块5231和第一定位挡块5232接触处，然后转动至定位块5231和第二定位挡块5233接触时，旋转底座521转动了180°。

第二感应块5234和第三感应块5235间隔安装在移动底座511的顶部，第二感应块5234和第三感应块5235不干涉旋转底座521的转动。第四光电开关5236安装在旋转底座521的底部，两个第四光电开关5236分别位于定位块5231的两侧，第四光电开关5236和控制器电连接，旋转底座521转动时，第四光电开关5236被带动至感应到第二感应块5234或第三感应块5235。当控制器接收到第四光电开关5236检测到第二感应块5234或第三感应块5235的信息时，控制器控制第五电机5221减速或停止。

实际应用中，当第四光电开关5236感应到第二感应块5234或第三感应块5235后，可根据具体需要设置第五电机5221减速还是停止。当控制器控制第五电机5221停止后，旋转底座521由于惯性会继续转动，当转动至定位块5231碰到第一定位挡块5232或者第二定位挡块5233后，被第一定位挡块5232或第二定位挡块5233阻挡，旋转底座521停止下来。由于旋转底座521的转速不会太大，其碰到第一定位挡块5232或者第二定位挡块5233停止后会停在误差允许范围内。

当第四光电开关5236感应到第二感应块5234或第三感应块5235，控制器控制第五电机5221减速时，当人工目测到旋转底座521减速后控制第五电机5221停止，旋转底座521会停止在设定范围内。或者通过控制器延时控制，当第五电机5221减速设定时间后再停止。此种情况适用于旋转底座521转速较大的情况，利于旋转底座521从较大转速逐步减速至停止，防止旋转底座521从较大转速到突然停止导致其支撑的管材1失去平衡。

本实施例中，第一定位挡块5232和第三感应块5235配合，第二定位挡块5233和第二感应块5234配合，具体的，如图12所示，旋转底座521逆时针转动，至定位块5231一侧的第四光电开关5236检测到第三感应块5235时，控制器接收到第四光电开关5236的检测信息并控制第五电机5221减速或停止。旋转底座521顺时针转动，至定位块5231另一侧的第四光电开关5236检测到第二感应块5234时，控制器接收到第四光电开关5236的检测信息并控制第五电机5221减速或停止。

支撑部包括至少两个支撑件531、至少两组支撑件升降机构和至少一组升降定位机构。

两个支撑件531平行间隔布置，支撑件531用于支撑管材1，工作时，待支撑的管材1的两端分别支撑在两个支撑件531上，支撑件531顶部设有V形槽，以便于稳定支撑管材1。

支撑件升降机构安装在旋转底座521上，每组支撑件升降机构连接并驱动一个支撑件531上升或下降。支撑件升降机构包括油缸5321、至少一个第三导向柱5323和至少一个第三导向筒5324，油缸5321的下端连接在旋转底座521上、上端连接支撑件531的底部。第三导向筒5324安装在旋转底座521上，第三导向柱5323的上端连接支撑件531、下端穿过第三导向筒5324，油缸5321驱动支撑件531上升或下降时，第三导向柱5323沿着第三导向筒5324移动。第三导向柱5323和第三导向筒5324配合用于为支撑件531的上升和下降进行导向，以使支撑件531的上升和下降更平稳。所有支撑件升降机构共用一个第二液压站5322，第二液压站5322为油缸5321提供液压动力。油缸5321和控制器电连接。

本实施例中，每组支撑件升降机构包括两个第三导向柱5323和两个第三导向筒5324，两个第三导向筒5324平行间隔布置，油缸5321位于两个第三导向筒5324之间。

升降定位机构用于为支撑件531的上升和下降进行定位，使支撑件531上升到设定位置停止，以及下降到设定位置停止。升降定位机构包括第一感应块5331、第五光电开关5332和第六光电开关5333，第一感应块5331和支撑件531连接并同步升降，较佳的，第一感应块5331通过第一连接件和支撑件531连接。第五光电开关5332和第六光电开关5333均与旋转底座521相对固定，第五光电开关5332和第六光电开关5333与旋转底座521的距离不同。具体的，第五光电开关5332和第六光电开关5333通过第二连接件与旋转底座521连接。第二连接件安装在旋转底座521上，第五光电开关5332和第六光电开关5333安装在第二连接件上。本实施例中，第五光电开关5332位于第六光电开关5333的上方。第五光电开关5332和第六光电开关5333均与控制器电连接。支撑件531上升或下降时，带动第一感应块5331同步运动，使第五光电开关5332或第六光电开关5333感应到第一感应块5331，控制器接收到第五光电开关5332或第六光电开关5333的信息后控制油缸5321停止驱动。

基于上述设备，安装衬环的方法包括如下步骤：

步骤S1：在管材1两端待安装衬环位置各放置一衬环和胶垫，使胶垫位于衬环和管材1之间，后利用管材转移设备5将管材1运送至顶紧倒角设备4和扩径设备3之间。

本步骤包括如下步骤：

步骤S11：在管材1两端待安装衬环位置各放置一衬环和胶垫。

衬环c包括内衬c1和翻边c2，如图2所示，在经过衬环中心线的平面内，内衬c1和翻边c2垂直。内衬c1用于贴合管材1内的塑料管的内壁，翻边c2用于贴合管材1的端面，以覆盖管材1端面的金属管和塑料管，防止端面的金属管和塑料管剥离，同时不覆盖金属管的倒角面，以利于后续施工安装时的插接。

对于管材1的插口端，将衬环放置在插口端时，使内衬c1贴合塑料管的内壁、翻边c2贴合插口端的端面。此时内衬c1没有压紧在塑料管的内壁上，翻边c2也没有压紧管材1的端面，衬环c在长途转运和放置过程中容易移位和脱落，不能对管材1起到很好的防护作用。

对于管材1的承口端，塑料管的端面位于承口端内，放置衬环c时，将衬环c的内衬c1贴合塑料管的内壁、翻边c2贴合承口端内的塑料管端面和金属管连接处。

步骤S12：将待加工的管材支撑在支撑件531上，使管材的两端分别支撑在两个支撑件531上，并驱动支撑件531上升，使支撑件531位于上极限位置。此时管材1的最底部高于托辊21的最顶部且管材1的长度方向垂直于第二导轨54的长度方向。较佳的，管材1的插口端位于靠近扩径设备3的一端，即先加工插口端的衬环。

本步骤中，油缸5321上升，驱动支撑件531上升，带动第一感应块5331同步上升，当上升至第一感应块5331和第五光电开关5332平齐时，第五光电开关5332检测到第一感应块5331的信息，控制器接收到第五光电开关5332检测到的信息后控制油缸5321停止驱动，支撑件531停止上升。

步骤S13：管材转移设备5将管材1移送至顶紧倒角设备4和扩径设备3之间，支撑在两个托辊21上。

本步骤中，第四电机5122通过第四减速箱5123驱动滚动件5121，使滚动件5121沿着第二导轨54滚动，移动底座511沿着第二导轨54移动，当移动底座511上的第三光电开关5131检测到工位上的感应块时，控制器接收到第三光电开关5131检测到的信息后控制第四电机5122停止驱动，移动底座511停止移动，停止在工位上。接着，油缸5321下降，驱动支撑件531下降，支撑件531带动管材1同步下降，第一感应块5331同步下降，下降过程中，管材1的两端会接触并支撑在托辊21，支撑件531继续下降并脱离与管材1的接触，当下降至第一感应块5331和第六光电开关5333平齐时，第六光电开关5333检测到第一感应块5331的信息，控制器接收到第六光电开关5333检测到的信息后控制油缸5321停止驱动，支撑件531停止下降。

步骤S2：扩径驱动部32驱动扩径部33，使扩径部33对与其接触的衬环施加径向力，至衬环压紧在管材1内表面。

本步骤前，升降支撑部31驱动扩径部33上升或下降，使扩径部33的中心线和管材1的中心线重合。

本步骤中，扩径部33对与其接触的衬环是插口端的衬环。

本步骤中，液压杆323带动滑座331直线移动，使滑座331的大头端朝着小头端移动时，各模块332在阵列形成的环形的径向上远离滑座331中心线地移动，至各模块332接触到衬环c的内衬c1，随着各模块332的继续运动，模块332对衬环c的内衬c1施加作用力，使内衬c1外径变大、压紧在管材1内部的塑料管的内壁上。当随着液压杆323同步移动的调节座324上的第一光电开关325感应到扩径感应块327时，控制器控制液压缸反向驱动液压杆323，使液压杆323带动滑座331反向移动，即滑座331的小头端朝向大头端移动，各模块332在弹簧335的作用下回位，模块332朝着滑座331的中心线方向移动，脱离与衬环c的接触。当第二光电开关326感应到扩径感应块327时，控制器控制液压缸停止驱动液压杆323，滑座331停止移动。

本步骤中，管材1只受到径向上的扩径的压力，因此无需顶紧倒角设备4将承口端压紧。

本步骤完成后，托辊驱动机构启动，驱动托辊21转动，使管材1在其与托辊21之间的摩擦力作用下沿着管材1的中心线方向朝着远离扩径设备3的方向移动，至扩径设备3不干涉管材1后续的转动。

步骤S3：管材转移设备5带动管材1在水平面内旋转180°后停止。

本步骤中，首先，油缸5321驱动支撑件531上升重新支撑管材1，使管材1脱离与两个托辊21的接触，支撑件531上升至第五光电开关5332检测到第一感应块5331的信息后停止上升。此时，管材1的底部高于托辊21的顶部。然后，控制器控制第五电机5221启动，第五电机5221传递驱动至大齿轮5223，使大齿轮5223转动，大齿轮5223带动旋转底座521同步转动，旋转底座521带动支撑在其上的支撑件531转动，当旋转底座521转动至第四光电开关5236检测到第二感应块5234或第三感应块5235后，控制器控制第五电机5221减速或停止，至定位块5231接触到第一定位挡块5232或第二定位挡块5233，旋转底座521停止转动，此时管材1被调转180°，且管材1的中心线和倒角槽442的中心线重合。

步骤S4：重复步骤S2，对管材1的承口端的衬环进行扩径，使衬环压紧在管材1的内壁上。

步骤S5：顶紧倒角设备4和扩径设备3将管材1夹紧，使管材1两端的两个衬环的翻边c2分别压紧管材1的两个端面，并且管材1插口端的衬环形成倒角。

本步骤中，顶紧倒角设备4接触的是插口端，扩径设备3接触的是承口端。

本步骤包括如下步骤：

步骤S51：升降驱动部驱动倒角顶紧部上升或下降，使倒角槽442的中心线和管材1的中心线重合，

步骤S52：横移部沿着第一导轨415移动至定位部停止。

步骤S53：倒角顶紧驱动部驱动倒角顶板441朝着管材1移动至管材1被倒角顶紧部和扩径设备3夹紧。

本步骤中，第二油缸453驱动倒角顶板441朝着管材1移动，先是倒角顶板441接触到管材1的插口端，倒角顶板441继续移动，推动管材1在其中心线方向朝着扩径设备3移动，至管材1的承口端接触到安装座321，承口端内的衬环的翻边c2接触到多个模块332的阶梯处，即模块332的阶梯面压紧衬环的翻边c2，此时管材1不能继续移动，管材1的两端分别被安装座321和倒角顶板441压紧。此时管材1的插口端插入与其外径匹配的倒角槽442中，倒角顶板441对衬环c的翻边c2施加作用力，使其压紧插口端的端面且形成倒角。对于承口端，多个模块332的阶梯面压紧衬环的翻边c2。

步骤S6：顶紧倒角设备4和扩径设备3反向移动，至顶紧倒角设备4和扩径设备3与管材1分离。

本步骤中，首先气缸424启动，带动插销423从插销孔422中拔出。然后第三电机412带动滚轮414转动，使横移部沿着轨道移动脱离设定位置停止，此时倒角顶板441脱离与管材1的接触。然后，托辊21转动，使管材1朝着远离扩径设备3的方向移动，至扩径设备3不干涉管材1后续的转动。

步骤S7：利用管材转移设备5将管材1移出顶紧倒角设备4和扩径设备3之间，继续下一个管材1的加工。安装完衬环的管材1如图13所示。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可形成衬环倒角的安装衬环的设备，其特征在于：包括扩径设备（3）、顶紧倒角设备（4）、管材转移设备（5），管材转移设备（5）用于转移和支撑管材（1），管材转移设备（5）可带动管材（1）直线移动和在水平面内转动，扩径设备（3）和顶紧倒角设备（4）可相互靠近和远离地移动，可将被管材转移设备（5）运送至它们之间的管材（1）夹紧，扩径设备（3）包括扩径部（33），扩径部（33）通过对管材（1）的靠近扩径设备（3）的一端的衬环施加径向力使衬环外径变大并压紧在管材内表面，管材转移设备（5）带动管材（1）转动实现管材（1）的两端依次衔接扩径设备（3），使扩径部（33）依次对管材（1）两端的衬环扩径，顶紧倒角设备（4）包括横移部、定位部、倒角顶紧部、升降驱动部和倒角顶紧驱动部，倒角顶紧部包括倒角顶板（441）和倒角槽（442），倒角顶板（441）上设有两个或两个以上的外径不同的倒角槽（442），倒角顶板（441）对与其接触的管材（1）插口端的衬环施加作用力，使衬环被压出倒角，定位部包括定位座（426）、定位板（421）、插销孔（422）、插销（423）、气缸（424）和行程开关（425），升降驱动部包括第二电机（431）、第二减速箱（432）、第二丝杆组件、托板（435）和升降安装架（436）。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：扩径设备（3）还包括升降支撑部（31）、扩径驱动部（32），扩径驱动部（32）连接并驱动扩径部（33）动作，使扩径部（33）接触衬环并对其施加作用力，升降支撑部（31）连接并驱动扩径驱动部（32）和扩径部（33）上升或下降。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：升降驱动部连接并带动倒角顶紧部上升或下降，倒角顶紧驱动部连接并带动倒角顶紧部在水平面内直线移动。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：倒角槽（442）为开设在倒角顶板（441）上的凹槽，倒角槽（442）为环形，所述环形所在平面垂直于水平面。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：各个倒角槽（442）所在的环形同心布置。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：管材转移设备（5）包括移动部、转动部和支撑部，移动部可移动地设置，转动部可转动地安装在移动部上，支撑部安装在转动部上，支撑部用于支撑管材（1）。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：支撑部可上升或下降。

8.一种安装衬环的方法，所述方法基于权利要求4~7任一所述的设备，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1：在管材（1）两端待安装衬环位置各放置一衬环，后利用管材转移设备（5）将管材（1）运送至顶紧倒角设备（4）和扩径设备（3）之间；

步骤S2：先利用扩径部（33）对管材一端的衬环扩径，再利用管材转移设备（5）对管材进行掉头，最后启动扩径部（33），对管材另一端的衬环扩径，使管材两端的衬环压紧在管材（1）内表面；

步骤S3：扩径设备（3）和顶紧倒角设备（4）分别将管材（1）的两端压紧，顶紧倒角设备（4）接触并对管材（1）的插口端施加作用力，使衬环压紧管材（1）的端面同时管材（1）插口端的衬环形成倒角；

步骤S4：利用管材转移设备（5）将管材（1）移出顶紧倒角设备（4）和扩径设备（3）之间。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤S2中，先对管材插口端的衬环进行扩径，再对管材承口端的衬环进行扩径，扩径完成后，顶紧倒角设备（4）朝着扩径设备（3）移动至顶紧倒角设备（4）和扩径设备（3）夹紧管材（1）；顶紧倒角设备（4）压紧管材插口端时，插口端插入一个倒角槽（442）中，形成倒角，同时扩径设备（3）压紧管材承口端时，管材承口端的衬环被被扩径部（33）压紧，使塑料管端面被衬环压紧。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在衬环和管材（1）之间设有胶垫，升降驱动部驱动倒角顶紧部上升或下降，使倒角槽（442）的中心线和管材（1）的中心线重合，升降支撑部（31）驱动扩径部（33）上升或下降，使扩径部（33）的中心线和管材（1）的中心线重合。