CN115502246A - 一种管材加工校形装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种管材加工校形装置及方法，通过在加工组件之外设置校形及控形组件，并在加工凹槽后立即进行校形步骤，使得最终的成品管材不会出现喇叭口、椭圆口等情况，弧面平整度好、管材圆度高，加工精度高。同时利用智能控制组件对加工、校形步骤进行整体控制，避免人工操作所造成的误差，进一步提升了管材的加工精度，降低了废品率，提升了经济效益。

Description

一种管材加工校形装置及方法

技术领域

本发明涉及型材机械加工技术领域，特别是一种用于管材加工校形装置及方法。

背景技术

对管材端口进行压槽可以满足沟槽式卡箍管材的管道连接要求，目前的压槽一般采用机械轮滚压成型，即由凹轮和凸轮组成轮组直接在管材端口的指定位置进行沟槽成型。

但这样的压槽方式，会导致管材端口外翻呈喇叭口形状，也无法保证加工后管材端部的圆度、直线精度、弧面平整度等几何参数，更无法保障管材两个端口沟槽的平行度保持一致。

为了尽可能降低管材压槽过程对管材结构的负面影响，现有技术大多采用人工方式进行实时监控，并对压槽工艺进行实时调整的方法。但这种方法不仅需要投入大量的成熟工人，导致管材的加工成本上升；同时，由于加工过程中管材发生变形的随机性很强，仅仅依靠人工调整也无法完全避免管材结构的变形。

缺少自动化喇叭口的校形设备及弧面平整工装、局部变形应对方式单一、以及标准化流程的缺失，导致目前行业内依然缺少有效手段能够自动消除管材端口的外翻，而这一问题对于大口径管材的压槽加工则更加明显，这是管材加工行业的公认难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的管材压槽工艺容易导致管材变形的技术问题，而提供了一种可以在压槽过程中自动对管材进行校形，使其满足精度要求的加工校形装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种管材加工校形装置，用于在管材加工时对圆形管材进行自动校形及控形，管材加工校形装置包括：

支撑组件，用于在实施加工时支撑管材，支撑组件包括相互固接的支撑平台和座架，支撑平台设置于管材加工校形装置的底部，座架设置在支撑平台的一端；

加工组件，用于对管材进行加工，加工组件安装于座架上；

校形组件，用于在实施加工时对管材进行校形，校形组件安装于座架上；校形组件包括至少一个下压轮，下压轮与管材的外壁面接触；

动力供给组件，用于向支撑组件、加工组件和校形组件提供动力。

上述管材加工校形装置中，支撑组件还包括两个支撑轮，支撑轮设置在支撑平台的上方且对称于加工组件设置；管材适于放置在两个支撑轮上并在支撑轮的带动下转动。

这样的设计，直接由支撑轮向管材提供旋转周向力矩，避免额外设置外部旋转力矩供给机构，一方面简化了整体装置，另一方面，可以避免管材在转动过程出现动态参数误差，提升了管材的加工精度。

上述管材加工校形装置中，校形组件包括至少两个下压轮，两个下压轮分别位于加工组件的两侧。

这样的设计，将两个下压轮分设在加工组件的两侧，当管材管口可能出现变形时，两个下压轮可以从加工组件的两侧分别对管材进行校形，提升了校形效率及校形精度。

上述管材加工校形装置中，下压轮包括两个A型下压轮，两个A型下压轮对称设置于加工组件的两侧；

A型下压轮包括第一压轮、第一轮架和第一连接机构；

第一压轮与管材的外壁面接触并向管材施加压力，第一压轮的轮轴可转动地设置在第一轮架上，第一轮架通过第一连接机构与座架连接。

在校形时，A型下压轮的第一压轮与管材外壁面为滚动摩擦，相较于滑动摩擦，这样的设计更有助于降低第一压轮和管材的磨损，在提高管材加工精度的同时，提升了第一压轮乃至整个装置的使用寿命。

上述管材加工校形装置中，第一连接机构包括第一滑动柱、第一动力机构和第一固定架；

第一滑动柱与第一轮架固接，且第一滑动柱适于在第一动力机构带动下沿第一滑动柱的轴线方向往复运动；

第一动力机构通过第一固定架固定连接在座架表面。

通过设置第一滑动柱，可以使第一压轮在不使用时远离管材，避免了不必要的磨损，同时也能使管材更加便于安装，提高了管材的加工效率。

上述管材加工校形装置中，第一滑动柱的轴线延长线穿过圆形管材横截面的圆心。

这样的设计，使得第一压轮一直沿管材的半径方向移动，这样第一压轮可以向管材表面施加垂直方向的力，提升了第一压轮的压力效果，并降低了了第一压轮以及管材不必要的磨损。

上述管材加工校形装置中，第一轮架适于通过固定设置在其表面的滑块沿第一滑轨往复运动，第一滑轨固定设置在座架表面。

这样的设计，利用滑块和第一滑轨对第一轮架的移动方向进行进一步限制，进一步限制了第一压轮的位置，提升了校形精度。

上述管材加工校形装置中，第一连接机构还包括第三固定架，第三固定架的一端固定在座架上，第三固定架远离座架的一端成型有适于第一滑动柱通过并在其中往复运动的孔。

这样的设计，利用固定在座架上的第三固定架对第一滑动柱进行限位，进一步限制了第一压轮的位置，提升了校形精度。

上述管材加工校形装置中，下压轮的数目为四个，下压轮还包括两个B型下压轮，两个B型下压轮分别设置在两个A型下压轮远离加工组件的一侧，且两个B型下压轮对称设置于加工组件的两侧；

B型下压轮包括第二压轮、第二轮架和第二连接机构；

第二压轮与管材的外壁面接触并向管材施加压力，第二压轮的轮轴可转动地设置在第二轮架上，第二轮架通过第二连接机构与座架连接。

当管材口径较大、管壁较厚且/或槽比较宽的情况下，两个A型下压轮不足以对管材进行完美校形，故通过额外设置的两个B型下压轮，进一步提升装置对于此类管材的校形精度和校形效率。

上述管材加工校形装置中，第二连接机构包括第二滑动柱、第二动力机构和第二固定架；

第二滑动柱与第二轮架固接，且第二滑动柱适于在第二动力机构带动下沿第二滑动柱的轴线方向往复运动；

第二动力机构通过第二固定架固定连接在座架表面。

与之前的结构效果相似，通过设置第二滑动柱，可以使第二压轮在不使用时远离管材，避免了不必要的磨损，同时也能使管材更加便于安装，提高了管材的加工效率。

上述管材加工校形装置中，第二滑动柱的轴线延长线穿过圆形管材横截面的圆心。

与之前的结构效果相似，这样的设计，使得第二压轮一直沿管材的半径方向移动，这样第二压轮可以向管材表面施加垂直方向的力，提升了第二压轮的压力效果，并降低了了第二压轮以及管材不必要的磨损。

上述管材加工校形装置中，第二连接机构还包括滑套，滑套适于通过固定设置在其表面的滑块沿第二滑轨往复运动，第二滑轨固定设置在座架表面；滑套远离座架的一端成型有适于第二滑动柱通过并在其中往复运动的孔。

与之前的结构效果相似，利用滑块和第二滑轨对滑套、第二滑动柱的移动方向进行进一步限制，进一步限制了第二压轮的位置，提升了校形精度。

上述管材加工校形装置中，两个A型下压轮远离加工组件的一侧分别设置有内托轮，内托轮适于在管材加工时向管材内表面施加压力；内托轮设置在座架表面，且内托轮适于沿圆形管材的径向往复运动。

当管材口径较大但壁厚较薄的情况下，利用内托轮对管材内壁面进行支撑，可以防止管材发生扭曲变形，进一步提升了装置对于此类管材的校形精度和校形效率。

上述管材加工校形装置中，内托轮设置在B型下压轮靠近加工组件的一侧。

将内托轮设置在A型下压轮和B型下压轮之间，形成“下、上、下方向”的交错压力，可以防止管材发生不必要的变形，进一步提升了装置对于此类管材的校形精度和校形效率。

上述管材加工校形装置中，支撑组件、加工组件、校形组件、动力供给组件均受智能控制组件控制。

通过智能控制组件对支撑组件、加工组件、校形组件、动力供给组件进行控制，可以避免人工检测和人工操作，避免了人为误差，提升了管材的加工校形精度。

上述管材加工校形装置中，智能控制组件包括位置检测机构、处理器和控制机构；处理器接收位置检测机构检测到的各项数值信息，并通过控制机构对动力供给组件进行控制。

这样的设计，将智能控制中的检测功能、判断功能、控制功能集合在一起，进一步提升了管材加工、校形的操作便捷性，同时也提升了管材的加工校形精度。

上述管材加工校形装置中，加工组件包括向管材外壁面施加压力的下压凸轮和向管材内壁面施加压力的凹轮，下压凸轮与管材的接触点、凹轮与管材的接触点位于圆形管材的同一条半径上。

这样的设计，通过下压凸轮和凹轮的配合，成型出的凹槽更加精准，提升了管材的加工精度。

可选地，上述管材加工校形装置中，动力供给组件包括动力油缸。

可选地，上述管材加工校形装置中，动力供给组件包括伺服电机。

一种利用如上述管材加工校形装置进行管材加工校形的方法，依次包括如下步骤：

初始状态S0：管材放置在支撑轮上，校形组件以及加工组件均静止于待机位置，支撑轮静止，管材静止；

加工步骤S1：将管材移动至指定位置，支撑轮启动转动并带动管材围绕轴线转动，启动加工组件对管材进行加工；

校形步骤S2：启动校形组件，对管材进行校形；

退出步骤S3：停止校形组件以及加工组件，校形组件以及加工组件脱离管材并回归至待机位置，支撑轮停止转动，管材静止，回复至初始状态S0。

在管材加工时，首先通过加工组件对管材进行加工，之后再对可能出现的喇叭口、弧面变形等情况进行校形，一方面保证了最终成品满足加工要求，同时也保证了校形后的最终成品满足变形精度要求，提升了最终管材成品的加工精度。

上述方法中，加工步骤S1包括：

步骤S11：将管材移动至与加工组件相适配的位置；

步骤S12：启动支撑轮，管材在支撑轮的带动下围绕轴线转动至少两周，检测管材的动态位置参数，使其符合预设要求；

步骤S13：启动加工组件，控制加工组件在管材上形成浅痕迹，确认浅痕迹位置无误；

步骤S14：控制加工组件，在管材上加工指定尺寸的凹槽。

通过对管材的动态位置参数进行检测，可以对待处理的管材圆度、尺寸等进行预判，如果尺寸不符合要求，则可以直接进行退管，避免不规则管材对装置的损坏，也避免消耗不必要的时间。通过形成浅痕迹，可以进一步判断管材所处的位置是否符合要求，并根据判断结果进行相应的位置调整，避免了残次品出现，提升了管材的加工精度，并减低了废品率。

上述方法中，校形步骤S2包括步骤S21，其中步骤S21为：A型下压轮进给，并按照预设参数对管材进行下压。

对于常规管材，通过两个A型下压轮的校形，可以保证校形后的管材精度，避免了喇叭口、弧面平整度不符合要求等情况的出现。

上述方法中，校形步骤S2还包括步骤S22，步骤S22在步骤S21之后，其中步骤S22为：B型下压轮进给，并按照预设参数对管材进行下压。

当管材口径较大、管壁较厚且/或槽比较宽的情况下，两个A型下压轮不足以对管材进行完美校形，故通过额外设置的两个B型下压轮，进一步提升了装置对于此类管材的校形精度和校形效率。

上述方法中，校形步骤S2还包括步骤S23，步骤S23在步骤S22之后，其中步骤S23为：内托轮进给，并按照预设参数对管材进行支撑辅助作业。

当管材口径较大但壁厚较薄的情况下，利用内托轮对管材内壁面进行支撑，可以进一步提升了装置对于此类管材的校形精度和校形效率。

上述方法中，校形步骤S2和退出步骤S3之间还包括验收步骤SX，验收步骤SX为：对管材的沟槽尺寸、管口直径、管口圆度进行检测，以上参数均符合预设误差要求的情况下，进行退出步骤S3。

这样的设计，可以在加工、校形步骤时，实时对加工精度进行检测，如果有部分参数不符合要求，可以及时对管材进行校形加工，避免了残次品再次安装，节约了时间，大大提升了管材的加工校形效率，降低了废品率。

上述方法中，全程利用位置检测机构对管材的位置、尺寸、形状进行检测，并将检测结果与预存在处理器中的数据标准进行比对，确认上述参数是否符合要求。

通过智能控制组件对支撑组件、加工组件、校形组件、动力供给组件进行控制，可以避免人工检测和人工判断，避免了人为误差，提升了管材的加工校形精度。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明通过在加工组件之外设置校形组件，并在加工凹槽后立即进行校形步骤，使得最终的成品管材不会出现喇叭口、椭圆口等情况，弧面平整度、管材圆度高，加工精度非常好。同时利用智能控制组件对加工、校形步骤进行整体控制，避免人工操作所造成的误差，进一步提升了管材的加工精度，降低了废品率，提升了经济效益。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明优选实施例中管材加工校形装置的结构示意图；

图2是图1中M部分的结构示意图；

图3是本发明优选实施例中A型下压轮的结构示意图；

图4是图3的右视图；

图5是本发明优选实施例中B型下压轮的结构示意图；

图6是图5的右视图；

图7是本发明优选实施例中智能控制组件的控制示意图。

图中附图标记表示为：1-支撑平台，2-支撑轮，3-座架，31-第一滑轨，32-第二滑轨，4-A型下压轮，41-第一压轮，42-第一轮架，43-第一滑动柱，44-第三固定架，45-第一动力机构，46-第一固定架，5-B型下压轮，51-第二压轮，52-第二轮架，53-第二滑动柱，54-滑套，55-第二动力机构，56-第二固定架，6-内托轮，7-动力油缸，8-下压凸轮，9-凹轮，10-智能控制组件，101-位置检测机构，102-处理器，103-控制机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在本具体实施方式中，“待机位置”为校形组件和/或加工组件远离管材的位置，在待机位置，校形组件和/或加工组件并未与管材接触，也无法对管材进行加工或校形。

实施例一

如图1-7所示，是本发明的优选实施例。本实施例公开了一种用于在管材加工时对圆形管材进行自动校形的管材加工校形装置。本实施例所加工的管材，口径较大且管壁厚度偏薄或超薄。

所述管材加工校形装置包括支撑组件、加工组件、校形组件、动力供给组件及智能控制组件10。

其中，所述支撑组件用于在实施加工时支撑管材，所述支撑组件包括相互固接的支撑平台1和座架3，所述支撑平台1设置于所述管材加工校形装置的底部，所述座架3设置在所述支撑平台1的一端。在本实施例中，所述支撑组件还包括两个支撑轮2，所述支撑轮2设置在所述支撑平台1的上方且对称于所述加工组件设置；管材适于放置在两个所述支撑轮2上并在所述支撑轮2的带动下转动。

所述加工组件用于对管材进行加工，所述加工组件安装于所述座架3上。在本实施例中，所述加工组件用于在管材上靠近端部的位置成形环状凹槽。

所述加工组件包括向管材外壁面施加压力的下压凸轮8和向管材内壁面施加压力的凹轮9，所述下压凸轮8与管材的接触点、所述凹轮9与管材的接触点位于圆形管材的同一条半径上。在本实施例中，所述同一条半径垂直于所述支撑平台1所在平面。

所述校形组件用于在实施加工时对管材进行校形，所述校形组件安装于所述座架3上；所述校形组件包括至少一个下压轮，所述下压轮与管材的外壁面接触。在本实施例中，所述下压轮的数目为四个。

四个所述下压轮包括两个A型下压轮4和两个B型下压轮5，四个所述下压轮对称设置在所述加工组件的两侧。在本实施例中，两个所述B型下压轮5分别设置在两个所述A型下压轮4远离所述加工组件的一侧。

所述A型下压轮4包括第一压轮41、第一轮架42和第一连接机构。在本实施例中，所述第一连接机构包括第一滑动柱43、第一动力机构45、第一固定架46和第三固定架44。

所述第一压轮41与管材的外壁面接触并向管材施加压力，所述第一压轮41的轮轴可转动地设置在所述第一轮架42上，所述第一轮架42通过所述第一连接机构与所述座架3连接。在本实施例中，所述第一轮架42适于通过固定设置在其表面的滑块沿第一滑轨31往复运动，所述第一滑轨31固定设置在所述座架3表面。

所述第一滑动柱43与所述第一轮架42固接，且所述第一滑动柱43适于在所述第一动力机构45带动下沿所述第一滑动柱43的轴线方向往复运动。在本实施例中，所述第一滑动柱43的轴线延长线穿过所述圆形管材横截面的圆心。

所述第一动力机构45通过所述第一固定架46固定连接在所述座架3表面。

所述第三固定架44的一端固定在所述座架3上，所述第三固定架44远离所述座架3的一端成型有适于所述第一滑动柱43通过并在其中往复运动的孔。

所述B型下压轮5包括第二压轮51、第二轮架52和第二连接机构。在本实施例中，所述第二连接机构包括第二滑动柱53、第二动力机构55、第二固定架56和滑套54。

所述第二压轮51与管材的外壁面接触并向管材施加压力，所述第二压轮51的轮轴可转动地设置在所述第二轮架52上，所述第二轮架52通过所述第二连接机构与所述座架3连接。

所述第二滑动柱53与所述第二轮架52固接，且所述第二滑动柱53适于在所述第二动力机构55带动下沿所述第二滑动柱53的轴线方向往复运动。在本实施例中，所述第二滑动柱53的轴线延长线穿过所述圆形管材横截面的圆心。

所述第二动力机构55通过所述第二固定架56固定连接在所述座架3表面。

所述滑套54适于通过固定设置在其表面的滑块沿第二滑轨32往复运动，所述第二滑轨32固定设置在所述座架3表面；所述滑套54远离所述座架3的一端成型有适于所述第二滑动柱53通过并在其中往复运动的孔。

在本实施例中，所述校形组件还包括两个内托轮6，所述内托轮6分别设置在两个所述A型下压轮4远离所述加工组件的一侧。进一步地，所述内托轮6设置在所述B型下压轮5靠近所述加工组件的一侧。

所述内托轮6适于在管材加工时向管材内表面施加压力；所述内托轮6设置在所述座架3表面，且所述内托轮6适于沿圆形管材的径向往复运动。

动力供给组件用于向所述支撑组件、所述加工组件和所述校形组件提供动力。在本实施例中，所述动力供给组件用于向所述第一动力机构45、所述第二动力机构55、所述内托轮6、所述支撑轮2提供动力。进一步地，所述动力供给组件包括动力油缸7。

所述智能控制组件10用于控制所述支撑组件、所述加工组件、所述校形组件、所述动力供给组件。在本实施例中，所述智能控制组件10包括位置检测机构101、处理器102和控制机构103；所述处理器102接收所述位置检测机构101检测到的各项数值信息，并通过所述控制机构103对所述动力供给组件进行控制。

进一步地，如图7所示，所述动力供给组件通过动力供给的方式控制所述支撑组件、所述加工组件和所述校形组件，进而控制所述支撑轮2的转速、所述下压轮的下压量、下压速度、下压道次、以及所述内托轮6的移动速度、转动速度等。

所述位置检测机构101对管材进行检测，检测的信息包括管材位置、管材形状及管材尺寸等。在本实施例中，检测的信息为数据实时采集。

利用本实施例中所述管材加工校形装置进行管材加工校形的方法，依次包括初始状态S0、加工步骤S1、校形步骤S2、验收步骤SX和退出步骤S3。

其中所述初始状态S0为：管材放置在所述支撑轮2上，所述校形组件以及所述加工组件均静止于待机位置，所述支撑轮2静止，所述管材静止。

其中所述加工步骤S1为：将管材移动至指定位置，所述支撑轮2启动转动并带动管材围绕轴线转动，启动所述加工组件对管材进行加工。在本实施例中，所述加工步骤S1依次包括步骤S11、步骤S12、步骤S13和步骤S14。

所述步骤S11为：将管材移动至与所述加工组件相适配的位置。

所述步骤S12为：启动所述支撑轮2，管材在所述支撑轮2的带动下围绕轴线转动至少两周，检测管材的动态位置参数，使其符合预设要求。

所述步骤S13为：启动所述加工组件，控制所述加工组件在管材上形成浅痕迹，确认浅痕迹位置无误。

所述步骤S14为：控制所述加工组件，在管材上加工指定尺寸的凹槽。

其中所述校形步骤S2为：启动所述校形组件，对管材进行校形。在本实施例中，所述校形步骤S2依次包括步骤S21、步骤S22和步骤S23。

其中步骤S21为：所述A型下压轮进给，并按照预设参数对管材进行下压。

其中步骤S22为：所述B型下压轮进给，并按照预设参数对管材进行下压。

其中步骤S23为：所述内托轮进给，并按照预设参数对管材进行支撑辅助作业。

其中所述验收步骤SX为：对管材的沟槽尺寸、管口直径、管口圆度进行检测，在以上参数均符合预设误差要求的情况下，进行所述退出步骤S3。

其中所述退出步骤S3为：停止所述校形组件以及所述加工组件，所述校形组件以及所述加工组件脱离管材并回归至待机位置，所述支撑轮2停止转动，所述管材静止，回复至初始状态S0。

在本实施例的管材加工校形方法中，全程利用所述位置检测机构101对管材的位置、尺寸、形状进行检测，并将检测结果与预存在所述处理器102中的数据标准进行比对，确认上述参数是否符合要求。

实施例二

本实施例所加工的管材，口径较大且管壁厚度较厚。

与实施例一不同，在本实施例中，所述校形组件中不再设置所述内托轮6。与之相对的，所述校形步骤S2中仅包括步骤S21和步骤S22。

实施例三

本实施例所加工的管材，口径较小。

与实施例一不同，在本实施例中，所述校形组件中不再设置所述内托轮6和所述B型下压轮5。与之相对的，所述校形步骤S2中仅包括步骤S21。

其他实施例

在其他实施例中，所述支撑轮2的数目还可以是三个、四个、六个或多个，全部所述支撑轮2围绕管材外壁面进行设置，所述支撑轮2的数目越多，其对管材的支撑越稳定。另外，所述支撑轮2的数目还可以根据管材长度进行增加，多个所述支撑轮2的转动轴共线，共同对管材进行支撑，这种情况下，可以根据管材长度或其他需要，将所述支撑轮2的数目设计为四个、五个、六个、七个或其他数值，只要可以起到对管材的支撑效果并带动管材转动，即可实现本发明的设计目的。

在其他实施例中，所述加工组件还可以用于成型凸台或其他环状形状，甚至成型不规则环状形状。只要所述加工组件会对管材施加变形力，本发明的所述管材加工校形装置即可应用，并起到很好的校形效果。此外，所述加工组件也并非一定设置在管材的正上方位置，虽然将所述加工组件设置在管材的周向其他位置会造成力的不均衡，不过在特殊加工要求或特殊环境条件限制时，适当调整所述加工组件的位置，并不影响本发明设计目的的实现。

在其他实施例中，所述下压轮的数目还可以是六个、八个或多个，所述下压轮也可以随意选取所述A型下压轮4或所述B型下压轮5，多个下压轮的位置也可以不强求对称于所述加工组件设置。很明显，所述下压轮的数目越多，整个装置的制造成本越高，但校形效果越好。但所述下压轮数目或选择的区别，与本发明所记载的技术内容和保护范围并无实质区别，仅是使用人员根据自身需求进行的简单选择。

在其他实施例中，所述A型下压轮4中还可以不设置所述第三固定架44，也可以不设置沿所述第一滑轨31往复运动的滑块，这些结构的缺失，会导致所述第一滑动柱43的运动方向出现部分误差。但如果增强所述第一动力机构45和所述第一滑动柱43之间的连接精度，则可以在一定程度上避免上述误差。此外，如果对管材的加工精度要求不高，也可以直接去除所述第三固定架44和滑块。这些调整都不会影响本发明设计目的的实现。

在其他实施例中，所述B型下压轮5中还可以不设置所述滑套54，这样的设置，会导致所述第二滑动柱53的运动方向出现部分误差。但如果增强所述第二动力机构55和所述第二滑动柱53之间的连接精度，则可以在一定程度上避免上述误差。此外，如果对管材的加工精度要求不高，也可以直接去除所述滑套54。这些调整都不会影响本发明设计目的的实现。

在其他实施例中，所述内托轮6的位置还可以设置在所述B型下压轮5远离所述加工组件的一侧，或是设置四个、六个或多个所述内托轮6，特别是当所述下压轮的数目更多时，所述内托轮6的数目也可以进行适当增加。很明显，所述内托轮6的数目越多，整个装置的制造成本越高，但校形效果越好。

在其他实施例中，所述第一滑动柱43、所述第二滑动柱53和/或所述内托轮6可以并非沿管材半径方向移动，虽然可能造成部分额外磨损，但此项调整并不影响本发明设计目的的实现。

在其他实施例中，所述动力供给组件还可以是伺服电机或其他装置。

显然，上述实施例仅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。而由此所引申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 (25)

1.一种管材加工校形装置，用于在管材加工时对圆形管材进行自动校形及控形，其特征在于，所述管材加工校形装置包括：

支撑组件，用于在实施加工时支撑管材，所述支撑组件包括相互固接的支撑平台(1)和座架(3)，所述支撑平台(1)设置于所述管材加工校形装置的底部，所述座架(3)设置在所述支撑平台(1)的一端；

加工组件，用于对管材进行加工，所述加工组件安装于所述座架(3)上；

校形组件，用于在实施加工时对管材进行校形，所述校形组件安装于所述座架(3)上；所述校形组件包括至少一个下压轮，所述下压轮与管材的外壁面接触；

动力供给组件，用于向所述支撑组件、所述加工组件和所述校形组件提供动力。

2.如权利要求1所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述支撑组件还包括两个支撑轮(2)，所述支撑轮(2)设置在所述支撑平台(1)的上方且对称于所述加工组件设置；管材适于放置在两个所述支撑轮(2)上并在所述支撑轮(2)的带动下转动。

3.如权利要求2所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述校形组件包括至少两个所述下压轮，两个所述下压轮分别位于所述加工组件的两侧。

4.如权利要求3所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述下压轮包括两个A型下压轮(4)，两个所述A型下压轮(4)对称设置于所述加工组件的两侧；

所述A型下压轮(4)包括第一压轮(41)、第一轮架(42)和第一连接机构；

所述第一压轮(41)与管材的外壁面接触并向管材施加压力，所述第一压轮(41)的轮轴可转动地设置在所述第一轮架(42)上，所述第一轮架(42)通过所述第一连接机构与所述座架(3)连接。

5.如权利要求4所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述第一连接机构包括第一滑动柱(43)、第一动力机构(45)和第一固定架(46)；

所述第一滑动柱(43)与所述第一轮架(42)固接，且所述第一滑动柱(43)适于在所述第一动力机构(45)带动下沿所述第一滑动柱(43)的轴线方向往复运动；

所述第一动力机构(45)通过所述第一固定架(46)固定连接在所述座架(3)表面。

6.如权利要求5所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述第一滑动柱(43)的轴线延长线穿过圆形管材横截面的圆心。

7.如权利要求5所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述第一轮架(42)适于通过固定设置在其表面的滑块沿第一滑轨(31)往复运动，所述第一滑轨(31)固定设置在所述座架(3)表面。

8.如权利要求5所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述第一连接机构还包括第三固定架(44)，所述第三固定架(44)的一端固定在所述座架(3)上，所述第三固定架(44)远离所述座架(3)的一端成型有适于所述第一滑动柱(43)通过并在其中往复运动的孔。

9.如权利要求4-8之任一项所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述下压轮的数目为四个，所述下压轮还包括两个B型下压轮(5)，两个所述B型下压轮(5)分别设置在两个所述A型下压轮(4)远离所述加工组件的一侧，且两个所述B型下压轮(5)对称设置于所述加工组件的两侧；

所述B型下压轮(5)包括第二压轮(51)、第二轮架(52)和第二连接机构；

所述第二压轮(51)与管材的外壁面接触并向管材施加压力，所述第二压轮(51)的轮轴可转动地设置在所述第二轮架(52)上，所述第二轮架(52)通过所述第二连接机构与所述座架(3)连接。

10.如权利要求9所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述第二连接机构包括第二滑动柱(53)、第二动力机构(55)和第二固定架(56)；

所述第二滑动柱(53)与所述第二轮架(52)固接，且所述第二滑动柱(53)适于在所述第二动力机构(55)带动下沿所述第二滑动柱(53)的轴线方向往复运动；

所述第二动力机构(55)通过所述第二固定架(56)固定连接在所述座架(3)表面。

11.如权利要求10所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述第二滑动柱(53)的轴线延长线穿过圆形管材横截面的圆心。

12.如权利要求10所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述第二连接机构还包括滑套(54)，所述滑套(54)适于通过固定设置在其表面的滑块沿第二滑轨(32)往复运动，所述第二滑轨(32)固定设置在所述座架(3)表面；所述滑套(54)远离所述座架(3)的一端成型有适于所述第二滑动柱(53)通过并在其中往复运动的孔。

13.如权利要求10-12之任一项所述的管材加工校形装置，其特征在于，两个所述A型下压轮(4)远离所述加工组件的一侧分别设置有内托轮(6)，所述内托轮(6)适于在管材加工时向管材内表面施加压力；所述内托轮(6)设置在所述座架(3)的表面，且所述内托轮(6)适于沿圆形管材的径向往复运动。

14.如权利要求13所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述内托轮(6)设置在所述B型下压轮(5)靠近所述加工组件的一侧。

15.如权利要求14所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述支撑组件、所述加工组件、所述校形组件、所述动力供给组件均受控于智能控制组件(10)。

16.如权利要求15所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述智能控制组件(10)包括位置检测机构(101)、处理器(102)和控制机构(103)；所述处理器(102)接收所述位置检测机构(101)检测到的各项数值信息，并通过所述控制机构(103)对所述动力供给组件进行控制。

17.如权利要求2所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述加工组件包括向管材外壁面施加压力的下压凸轮(8)和向管材内壁面施加压力的凹轮(9)，所述下压凸轮(8)与管材的接触点、所述凹轮(9)与管材的接触点位于圆形管材的同一条半径上。

18.如权利要求1所述的管材加工校形装置，其特征在于，所述动力供给组件包括动力油缸(7)或伺服电机。

19.一种利用如权利要求1-18之任一项述的管材加工校形装置进行管材加工校形的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

初始状态S0：管材放置在支撑轮(2)上，所述校形组件以及所述加工组件均静止于待机位置，所述支撑轮(2)静止，所述管材静止；

加工步骤S1：将管材移动至指定位置，所述支撑轮(2)启动转动并带动管材围绕轴线转动，启动所述加工组件对管材进行加工；

校形步骤S2：启动所述校形组件，对管材进行校形；

退出步骤S3：停止所述校形组件以及所述加工组件，所述校形组件以及所述加工组件脱离管材并回归至待机位置，所述支撑轮(2)停止转动，所述管材静止，回复至初始状态S0。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述加工步骤S1包括：

步骤S11：将管材移动至与所述加工组件相适配的位置；

步骤S12：启动所述支撑轮(2)，管材在所述支撑轮(2)的带动下围绕轴线转动至少两周，检测管材的动态位置参数，使其符合预设要求；

步骤S13：启动所述加工组件，控制所述加工组件在管材上形成浅痕迹，确认浅痕迹位置无误；

步骤S14：控制所述加工组件，在管材上加工指定尺寸的凹槽。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述校形步骤S2包括步骤S21，其中步骤S21为：所述A型下压轮进给，并按照预设参数对管材进行下压。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述校形步骤S2还包括步骤S22，所述步骤S22在步骤S21之后，其中步骤S22为：所述B型下压轮进给，并按照预设参数对管材进行下压。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述校形步骤S2还包括步骤S23，所述步骤S23在步骤S22之后，其中步骤S23为：内托轮进给，并按照预设参数对管材进行支撑辅助作业。

24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述校形步骤S2和所述退出步骤S3之间还包括验收步骤SX，所述验收步骤SX为：对管材的沟槽尺寸、管口直径及管口圆度进行检测，在检测获得的参数均符合预设误差要求的情况下，退出步骤S3。

25.如权利要求20-24之任一项所述的方法，其特征在于，全程利用位置检测机构(101)对管材的位置、尺寸及形状进行检测，并将检测结果与预存在处理器(102)中的数据标准进行比对，确认检测获得的参数是否符合要求。

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