CN116197437B - 回转随动式坡口机 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了回转随动式坡口机，包括管材夹持锁固装置和管材端面随动坡口装置，管材夹持锁固装置包括支撑台、夹持锁固机构，管材端面随动坡口装置包括随动坡口主轴机构，随动坡口主轴机构包括具备旋转位移的立式旋转载座、设置在立式旋转载座上的浮动载座、设置在浮动载座上的坡口主轴，坡口主轴具备坡口铣磨端。本发明能实现围绕管材的贴合随动坡口，满足圆管材和矩形管材的端面坡口成型需求，通用性较强。通过旋转、浮动贴靠、坡口贴合定位相结合的方式，使得管材坡口成型规则，坡口成型质量可靠稳定。满足对管材锁固稳定性与送料位置度精确调节需求。坡口成型运行高效流畅，加工效率和合格率得到显著提升。

Description

回转随动式坡口机

技术领域

本发明涉及回转随动式坡口机，属于管材端面坡口设备的技术领域。

背景技术

金属管材在焊接前需要进行管端的坡口加工和铣边作业，利用铣削或者刨切从而使得金属管材的管端实现坡口加工，以得到焊接所需的各种坡口形状。

金属管材存在规格差异，存在直径较小的中小型钢管和直径较大的大型钢管，此类金属管材的端口需要进行坡口加工，满足其焊接等保护作业需求。

针对大型管材一般采用我司公告号CN214489587U的中国实用新型专利，其揭示了用于管轴体端面坡口的自行走式坡口设备，此设备主要用于直径较大的管材坡口自动化成型，较难适用在中小型钢管上，特别是方管和矩管的坡口加工。

中小型钢管一般采用车削或者刨削方式进行加工，即通过对金属管材旋转，刀具沿圆心垂直进刀方式的车削模式加工，或管材固定、刀具安装在管材的内圈或外圈沿管材的圆心进行旋转的刨削模式来加工。此类设备要求钢管的外形精度较高，针对钢管椭圆或者方管的外形以及圆角不一致情况，较难实现高精度随动坡口（即钝边尺寸保持一致），另外，管材存在矩形管与圆型管等差异化需求，传统自动化坡口设备仅适用于对圆管以圆心为基准进行旋转驱动定点坡口，无法满足矩形管材需求。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统夹持钢管驱动坡口设备较难满足坡口成型精度及无法满足圆管与矩形管兼容性的问题，提出回转随动式坡口机。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

回转随动式坡口机，包括水平向相对设置的管材夹持锁固装置和管材端面随动坡口装置，

所述管材夹持锁固装置包括支撑台、设置在所述支撑台上的用于对管材进行水平卧式夹持锁固的夹持锁固机构，

所述管材端面随动坡口装置包括随动坡口主轴机构，

所述随动坡口主轴机构包括具备旋转位移的立式旋转载座、设置在所述立式旋转载座上的具备线性浮动位移的浮动载座、设置在所述浮动载座上的坡口主轴，所述坡口主轴具备用于贴靠所述管材的端面壁的坡口铣磨端，

所述浮动载座的线性浮动位移方向与所述管材的轴心线方向相垂直，所述立式旋转载座的旋转轴线与所述管材的轴心线相对共线。

优选地，所述随动坡口主轴机构包括用于活动搭载所述立式旋转载座的载座主体，所述载座主体上设有与所述立式旋转载座相传动连接的旋转驱动源。

优选地，所述立式旋转载座的外周设有传动外周齿，所述旋转驱动源设有与所述传动外周齿相啮合配接的驱动齿轮。

优选地，所述立式旋转载座上设有用于搭载所述浮动载座的随动载板。

优选地，所述随动载板上设有滑动配接所述浮动载座的滑配导轨、与所述浮动载座相连的浮动源，所述浮动源为浮动气缸或浮动油缸。

优选地，所述管材端面随动坡口装置上设有用于调节所述立式旋转载座与所述管材相对位的对位调节机构，

所述对位调节机构包括基座主体、设置在所述基座主体上的具备水平向调节位移的水平载座，所述载座主体在所述水平载座上具备升降调节位移。

优选地，所述坡口主轴包括主轴主体、设置在所述主轴主体的输出端上的转角器，所述坡口铣磨端设置在所述转角器的水平向输出端上，所述坡口铣磨端包括锥形铣磨部和设置在所述锥形铣磨部的自由端上的跟踪贴靠导向轮。

优选地，所述夹持锁固机构包括设置在所述支撑台上的两个具备相对夹合位移的夹合板、与两个所述夹合板分别传动连接的开合驱动源，

任意所述夹合板的底部设有被动齿条，所述开合驱动源包括与两个所述被动齿条相传动连接的同步传动齿轮。

优选地，所述夹持锁固机构包括设置在所述支撑台顶部的具备升降位移的压紧块，所述压紧块的压接面上设有贴合开槽。

优选地，所述支撑台的进料端设有送料支撑辊机构。

优选地，所述管材夹持锁固装置包括设置在支撑台底部的管材挡料调节机构，

所述管材挡料调节机构包括具备沿所述管材的轴心线方向伸缩调节位移的伸缩调节杆、设置在所述伸缩调节杆的自由端的具备旋转位移的止料挡臂。

本发明的有益效果主要体现在：

1.能实现围绕管材的贴合随动坡口，满足圆管材和矩形管材的端面坡口成型需求，通用性较强。

2.通过旋转、浮动贴靠、坡口贴合定位相结合的方式，使得管材坡口成型规则，坡口成型质量可靠稳定。

3.满足对管材锁固稳定性与送料位置度精确调节需求。

4.坡口成型运行高效流畅，加工效率和合格率得到显著提升。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明回转随动式坡口机的结构示意图。

图2是本发明回转随动式坡口机的整体结构示意图。

图3是本发明回转随动式坡口机中管材端面随动坡口装置的立体结构示意图。

图4是本发明回转随动式坡口机中管材端面随动坡口装置的另一视角立体结构示意图。

图5是本发明回转随动式坡口机中管材端面随动坡口装置的侧视结构示意图。

图6是本发明回转随动式坡口机中管材夹持锁固装置的立体结构示意图。

图7是本发明回转随动式坡口机中管材夹持锁固装置的另一视角立体结构示意图。

图8是本发明回转随动式坡口机中夹持锁固机构的结构示意图。

图9是本发明回转随动式坡口机中管材挡料调节机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供回转随动式坡口机，如图1至图9所示，包括水平向相对设置的管材夹持锁固装置1和管材端面随动坡口装置2。

管材夹持锁固装置1包括支撑台3、设置在支撑台3上的用于对管材进行水平卧式夹持锁固的夹持锁固机构4。

管材端面随动坡口装置2包括随动坡口主轴机构5，随动坡口主轴机构5包括具备旋转位移的立式旋转载座51、设置在立式旋转载座51上的具备线性浮动位移的浮动载座52、设置在浮动载座52上的坡口主轴53，坡口主轴53具备用于贴靠管材100的端面壁的坡口铣磨端54。

浮动载座的线性浮动位移方向与管材的轴心线方向相垂直，如图5所示，立式旋转载座的旋转轴线与管材的轴心线相对共线。

具体地实现过程及原理说明：

首先进行管材100的搭载，通过支撑台3进行对管材100的支撑搭载，并且利用夹持锁固机构4进行对管材100的夹持固定，从而实现管材的卧式有效固定，仅需要满足对管材的卧式夹持锁固的方式均在本案的保护范围之内，管材可以为矩形管材或者圆型管材。

当管材100固定后，如图5所示，立式旋转载座的旋转轴线与管材的轴心线相对共线，此时立式旋转载座51进行旋转位移驱动，带动浮动载座52进行圆周运动，同时在浮动载座52的线性浮动位移状态下，使得坡口铣磨端54围绕管材100的外周进行贴靠的仿形随动铣磨，从而实现对管材100的端面壁的外周坡口成型，由于立式旋转载座的旋转轴线与管材的轴心线相对共线，坡口铣磨端54在浮动载座52的稳定贴合浮动力作用下，满足均匀贴靠铣磨成型需求，适应具备轴心线的各类管材坡口成型，通用性较强。

在一个具体实施例中，如图3至图5所示，坡口主轴53包括主轴主体531、设置在主轴主体的输出端上的转角器532，坡口铣磨端设置在转角器532的水平向输出端上，坡口铣磨端54包括锥形铣磨部541和设置在锥形铣磨部的自由端上的跟踪贴靠导向轮542。

具体地说明，一般情况下，坡口铣磨端54的贴靠力由浮动载座52的压贴力进行保障，而管材100包括圆管或者矩形管等结构，当为矩形管时，其外周转折过渡存在一定地作用力差异，坡口成型过渡存在一定地波动。

为了提高坡口成型过渡精度，采用了跟踪贴靠导向轮542的设计，即浮动载座52给与较大地浮动压力，使得锥形铣磨部532能实现较大铣磨量的行程配合，而在其铣磨贴靠过程中，跟踪贴靠导向轮542贴合管材100的端面壁一侧的外周壁，从而形成精确地随动导向配合，使得外周相对铣磨量随形精确。

另外，主轴主体531一般为水平向设置，其占用空间较大，同时在做旋转驱动位移过程中，其水平延伸后会导致一定地弹跳。

针对此情况，采用了主轴主体531与转角器532的配合设计，使得其旋转位移过程中更稳定，坡口成型效果更优，同时整体结构更紧凑。

在一个具体实施例中，如图1、图3、图4及图5所示，随动坡口主轴机构5包括用于活动搭载立式旋转载座的载座主体50，载座主体50上设有与立式旋转载座相传动连接的旋转驱动源6。

即通过旋转驱动源6能实现对载座主体50上的立式旋转载座51旋转驱动，一般情况下，立式旋转载座51通过旋转轴、法兰等于载座主体50相配接，满足立式旋转载座51在载座主体50上旋转配接的结构均在本案的保护范围之内。

在一个具体实施例中，如图4所示，立式旋转载座51的外周设有传动外周齿510，旋转驱动源6设有与传动外周齿相啮合配接的驱动齿轮60。

即通过驱动齿轮60能实现与传动外周齿510之间的啮合传动，满足对立式旋转载座51的旋转驱动需求。

当然，还可以采用传动皮带的传动连接结构，仅需要满足对立式旋转载座51的旋转驱动即可。

需要说明的是，在对立式旋转载座51驱动时，其一般为正向360°再反向360°的驱动，这样满足双向配合的重复形成铣磨需求，坡口成型更可靠，同时不会影响主轴的电缆配接配合。

在一个具体实施例中，立式旋转载座51上设有用于搭载浮动载座的随动载板520。

具体地说明，一般情况下，浮动载座可以直接搭载在立式旋转载座51上，但是坡口主轴53和浮动载座会存在一定地变径调节行程，其本身也存在较大地搭载空间需求，因此，采用了立式旋转载座51与随动载板520的配合设计，如此，立式旋转载座51无需较大地直径即可满足相关搭载配合需求。相对结合更紧凑。

在一个具体实施例中，随动载板520上设有滑动配接浮动载座的滑配导轨521、与浮动载座相连的浮动源522，浮动源为浮动气缸或浮动油缸。

即利用浮动源522的浮动压力，使得在旋转随动铣磨过程中，坡口铣磨端54的跟踪贴靠导向轮542能紧紧压贴在管材100的外周壁上，如此贴合位移配合更可靠稳定。

在一个具体实施例中，如图1、图3和图4所示，管材端面随动坡口装置2上设有用于调节立式旋转载座与管材相对位的对位调节机构8。

对位调节机构8包括基座主体81、设置在基座主体81上的具备水平向调节位移的水平载座82，载座主体在水平载座上具备升降调节位移。

具体地说明，管材一般存在规格差异，通过该对位调节机构8能实现如图5所示的对位调节，满足立式旋转载座的旋转轴线与管材的轴心线相对共线需求。

如此浮动载座52的浮动行程能满足矩形管材的变化调节适应范围。

在一个具体实施例中，如图6至图8所示，夹持锁固机构4包括设置在支撑台上的两个具备相对夹合位移的夹合板41、与两个夹合板41分别传动连接的开合驱动源42。

任意夹合板41的底部设有被动齿条410，开合驱动源42包括与两个被动齿条相传动连接的同步传动齿轮420。

具体地说明，一般情况下，通过对位调节机构8即可满足轴线对位配合需求，而本设计中，采用了同步传动齿轮420与两个夹合板41的被动齿条410相配合的方式，如此其水平向对位即可省略，仅需要满足高低向的轴对位调节即可。

当然，对位调节机构8的水平调节可以用于设备初始组装时的对位调节配合，在后续进行管材坡口时，即无需进行水平向调节。

在一个具体实施例中，夹持锁固机构4包括设置在支撑台顶部的具备升降位移的压紧块43，压紧块43的压接面上设有贴合开槽430。

具体地说明，该坡口机适用于矩形管材及圆管材的坡口，因此采用了相对夹合与压合的方式，提高了其锁固的可靠性，贴合开槽430易于实现对圆管材的压接锁固。

在一个具体实施例中，如图1和图2所示，支撑台3的进料端设有送料支撑辊机构30。

该送料支撑辊机构30用于进行管材送料的支撑导向与支撑配合，使得管材锁固后其搭载更可靠稳定，另外也使得管材沿轴心线方向送料更顺畅。

在一个具体实施例中，如图7和图9所示，管材夹持锁固装置1包括设置在支撑台3底部的管材挡料调节机构7。

管材挡料调节机构7包括具备沿管材的轴心线方向伸缩调节位移的伸缩调节杆71、设置在伸缩调节杆的自由端的具备旋转位移的止料挡臂72。

具体地实现过程及原理说明：

在管材沿轴心线方向送料后，其管材端面壁由该止料挡臂72进行止停对位后锁固，挡管材夹持锁固后，止料挡臂72旋转复位，如此不会阻碍坡口运行路径。

而管材端面的坡口大小可以由伸缩调节杆71的伸缩距离调节进行限制，即通过伸缩调节杆71的伸缩位置度调节满足对止料挡臂72的位置度调节，从而使得管材端面壁得到需求的位置度调节限位，能适应坡口规格调节。

需要说明的是，在进行坡口大小调节时，其存在两种方式，第一种即为该管材挡料调节机构7的挡料位移调节，另外一种可以进行随动坡口主轴机构5的位置度调节，从而满足与管材相对位置度调节，该种方式中，对位调节机构8可以增加一个对随动坡口主轴机构5的水平向驱动位移，即随动坡口主轴机构5能沿管材轴心线方向移动，如此亦能满足坡口成型规格调节需求。

通过以上描述可以发现，能实现围绕管材的贴合随动坡口，满足圆管材和矩形管材的端面坡口成型需求，通用性较强。通过旋转、浮动贴靠、坡口贴合定位相结合的方式，使得管材坡口成型规则，坡口成型质量可靠稳定。满足对管材锁固稳定性与送料位置度精确调节需求。坡口成型运行高效流畅，加工效率和合格率得到显著提升。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.回转随动式坡口机，其特征在于：

包括水平向相对设置的管材夹持锁固装置和管材端面随动坡口装置，

所述管材夹持锁固装置包括支撑台、设置在所述支撑台上的用于对管材进行水平卧式夹持锁固的夹持锁固机构，

所述管材端面随动坡口装置包括随动坡口主轴机构，

所述随动坡口主轴机构包括具备旋转位移的立式旋转载座、设置在所述立式旋转载座上的具备线性浮动位移的浮动载座、设置在所述浮动载座上的坡口主轴，所述坡口主轴具备用于贴靠所述管材的端面壁的坡口铣磨端，

所述坡口主轴包括主轴主体、设置在所述主轴主体的输出端上的转角器，所述坡口铣磨端设置在所述转角器的水平向输出端上，所述坡口铣磨端包括锥形铣磨部和设置在所述锥形铣磨部的自由端上的跟踪贴靠导向轮，

立式旋转载座进行旋转位移驱动，带动浮动载座进行圆周运动，在浮动载座的线性浮动位移状态下，跟踪贴靠导向轮贴合管材的端面壁一侧的外周壁，使得坡口铣磨端围绕管材的外周进行贴靠的仿形随动铣磨，

所述浮动载座的线性浮动位移方向与所述管材的轴心线方向相垂直，所述立式旋转载座的旋转轴线与所述管材的轴心线相对共线。

2.根据权利要求1所述回转随动式坡口机，其特征在于：

所述随动坡口主轴机构包括用于活动搭载所述立式旋转载座的载座主体，所述载座主体上设有与所述立式旋转载座相传动连接的旋转驱动源。

3.根据权利要求2所述回转随动式坡口机，其特征在于：

所述立式旋转载座的外周设有传动外周齿，所述旋转驱动源设有与所述传动外周齿相啮合配接的驱动齿轮。

4.根据权利要求1~3任意一项所述回转随动式坡口机，其特征在于：

所述立式旋转载座上设有用于搭载所述浮动载座的随动载板。

5.根据权利要求4所述回转随动式坡口机，其特征在于：

所述随动载板上设有滑动配接所述浮动载座的滑配导轨、与所述浮动载座相连的浮动源，所述浮动源为浮动气缸或浮动油缸。

6.根据权利要求2所述回转随动式坡口机，其特征在于：

所述管材端面随动坡口装置上设有用于调节所述立式旋转载座与所述管材相对位的对位调节机构，

所述对位调节机构包括基座主体、设置在所述基座主体上的具备水平向调节位移的水平载座，所述载座主体在所述水平载座上具备升降调节位移。

7.根据权利要求1所述回转随动式坡口机，其特征在于：

所述夹持锁固机构包括设置在所述支撑台上的两个具备相对夹合位移的夹合板、与两个所述夹合板分别传动连接的开合驱动源，

任意所述夹合板的底部设有被动齿条，所述开合驱动源包括与两个所述被动齿条相传动连接的同步传动齿轮。

8.根据权利要求7所述回转随动式坡口机，其特征在于：

所述夹持锁固机构包括设置在所述支撑台顶部的具备升降位移的压紧块，所述压紧块的压接面上设有贴合开槽。

9.根据权利要求1所述回转随动式坡口机，其特征在于：

所述管材夹持锁固装置包括设置在支撑台底部的管材挡料调节机构，

所述管材挡料调节机构包括具备沿所述管材的轴心线方向伸缩调节位移的伸缩调节杆、设置在所述伸缩调节杆的自由端的具备旋转位移的止料挡臂。