CN117960940A - 用于引导管材进行旋转出料的引导装置及引导方法 - Google Patents
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Abstract
用于引导管材进行旋转出料的引导装置及方法,其中,引导装置包括沿水平直线运动的移动件,在移动件上沿移动件的移动方向滑动设置有滑动件,在滑动件的尾端转动安装有用于套接管材的接头,接头的转轴与移动件的移动方向平行设置,在滑动件和移动件之间设置有压缩弹簧,压缩弹簧用于在滑动件和移动件产生相对位移时产生阻尼力;在滑动件上设置有位移监测器,位移监测器用于监测滑动件相对移动件产生的相对位移;通过控制和保持压缩弹簧的压缩量,使得引导装置和出料的管材保持动态的同步移动,保证引导装置始终对管材产生限制作用的同时,使得引导装置对出料的管材保持一个较小的且稳定的阻力,提高管材的加工精度,并提高管材加工设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及管材加工技术领域,具体涉及用于引导管材进行旋转出料的引导装置及引导方法。
背景技术
在管材加工技术领域,由于工艺需要,管材出料时管材需旋转出料,已排出的部分需通过同步传输装置支撑并且还需引导装置对管材进行引导,引导装置可跟随管材旋转,同时避免旋转中的管材(已出料管材部分)发生摆动,因为,摆动后的管材会导致出料口处加工刀具对管材的加工精度发生跳变。
公开号CN106391914B-一种轧制与犁切-挤压三维内外翅片管制造设备与方法,设置有左托料架(即同步传输装置),左托料架的顶部设置用于支撑管材的凹形工位,在凹形工位内设置有可随管材转动的滚柱,其中,凹形工位可在管材的下方、左方和右方对管材进行限位,从而限制管材产生过大的摆幅;由于管材需要旋转的同时还需沿直线方向移动,滚柱随管材转动时两者之间还会产生一定的摩擦力,如果滚柱均与管材接触并夹持住管材的话,要么会影响管材正常旋转,要么会影响管材传输移动,所以滚柱和管材之间会留有一定的间隙,从而便于管材旋转移动;进而使得管材在凹形工位内还能产生较小的振幅,另外,由于凹形工位是不连续的,当管材位于两个凹形工位之间时,位于相邻凹形工位之间的管材失去限制后而易发生较大的振幅,从而导致其管材从凹形工位中跳出,故,设置凹形工位对管材进行限制,可一定程度上限制管材的振幅,但也限制了管材的传输旋转速度,进而限制了管材的生产效率和精度,只适用于加工精度不高的工件。
公开号CN211515872U-一种翅片管外翅片加工装置,设置了支撑顶杆和两根导向杆,将支撑顶杆插套在管材的左端,管材移动时推动T型板移动,在两根导向杆的作用下,保证管材稳定移动。由于导向杆穿设在基座内,从而使得导向杆和基座之间的摩擦力成为了影响管材从轧辊组件之间出料的阻力之一,而这种阻力也是影响轧辊组件对管材外螺纹加工精度的因素之一。这种同步回退方式,对管材的限制是连续的,但是由于导向杆和基座之间的摩擦力受导向杆的移速、磨损情况、重心移动的位置等多方面因素影响,特别是在加工高精度的管材时,导致管材的加工精度难以稳定控制,同时阻力的存在会加速管材加工设备的磨损。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明提供用于引导管材进行旋转出料的引导装置及引导方法,目的在于跟随管材同步回退并持续对管材进行限制,并使引导装置对管材保持一个较小的且稳定的阻力。
用于引导管材进行旋转出料的引导装置,包括沿水平直线运动的移动件,在移动件上沿移动件的移动方向滑动设置有滑动件,在滑动件的尾端转动安装有用于套接管材的接头,接头的转轴与移动件的移动方向平行设置,在滑动件和移动件之间设置有压缩弹簧,压缩弹簧用于在滑动件和移动件产生相对位移时产生阻尼力;在滑动件上设置有位移监测器,位移监测器用于监测滑动件相对移动件产生的相对位移。
进一步为:移动件为基座,在基座上设置的滑动件为滑座,在基座和滑座之间通过相对设置的固定板夹持压缩弹簧,该压缩弹簧的两端分别与相应的固定板连接,位移监测器位于基座上且位于滑座的前方。
进一步为:移动件为第一配重杆,在第一配重杆的中部设置有条形滑槽,条形滑槽的长方向沿第一配重杆的轴向设置;滑动件为第二配重杆,第二配重杆与第一配重杆同轴设置且位于第一配重杆的后方,在第二配重杆的前端端面上固定设置有与其同轴设置的导向杆,导向杆从第一配重杆的尾端端面穿设入第一配重杆内且与第一配重杆滑动配合,导向杆的前端端头位于条形滑槽的底部并在条形滑槽内沿其长方向往返移动设置,接头位于第二配重杆的尾端处,压缩弹簧套设在导向杆上且其两端分别抵接在第一配重杆和第二配重杆上;位移监测器位于条形滑槽处并用于监测导向杆的前端端头在条形滑槽内的位移量,通过位移量从而反应压缩弹簧的压缩量。
进一步为:在导向杆的前端端头上固定连接有连接杆,连接杆从条形滑槽内穿出,位移监测器为拉绳位移传感器,拉绳位移传感器的本体固定连接在第一配重杆上且位于条形滑槽的端头处,拉绳位移传感器的拉绳与连接杆固定连接,拉绳与条形滑槽的长方向平行设置。
进一步为:在第二配重杆的前端端面上对应压缩弹簧的位置开设有容置槽,压缩弹簧的端部位于容置槽内并靠近容置槽的侧壁,从而防止压缩弹簧晃动。
进一步为:在第二配重杆的尾端端面上开设有凹槽,在接头上对应凹槽的位置一体化设置有凸台,凸台位于凹槽内并与之转动配合,接头和第二配重杆转动配合时,可在凸台和凹槽之间以及接头和第二配重的端面之间均抹上润滑剂,从而便于两者装配和转动配合。
进一步为:接头的中部为散热部,在散热部上设置有散热通槽,在接头上位于其套接部和散热部之间的位置绕其圆周设置有环形隔热槽。
进一步为:接头的套接部为锥台形结构,锥台形结构的小头端为接头的尾端。
用于引导管材进行旋转出料的引导方法,基于引导装置,该引导方法包括:将接头套接在管材上并随管材旋转和同步移动,管材推动滑动件并间接挤压压缩弹簧;监测滑动件相对移动件产生的相对位移从而反应压缩弹簧的压缩量,同时调整移动件的移动速度并使压缩弹簧的压缩量保持在设定范围内,从而稳定引导装置对管材的阻力。
进一步为:引导装置在引导管材时压缩弹簧的动态平衡位置位于其二分之一处。
本发明的有益效果:通过控制和保持压缩弹簧的压缩量,使得引导装置和出料的管材保持动态的同步移动,保证引导装置始终对管材产生限制作用的同时,使得引导装置对管材保持一个较小的且稳定的阻力,提高管材的加工精度,最大限度的减少管材加工工具的磨损,并提高管材加工设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明中引导装置的剖视图;
图2为图1中A区域的结构放大图;
图3为本发明中引导装置的结构示意图;
图4为图3中B区域的结构放大图;
图5为本发明中另一实施例的正视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。本发明实施例中的左、中、右、上、下等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,而不应该认为是具有限制性的。
用于引导管材进行旋转出料的引导装置,结合图1、图3和图5所示,包括沿水平直线运动的移动件1/1a,记移动件1/1a的移动方向为前方,在移动件1/1a上沿移动件1/1a的移动方向滑动设置有滑动件2/2a,在滑动件2/2a的尾端转动安装有用于套接管材的接头3,接头3的转轴与移动件1/1a的移动方向平行设置,在滑动件2/2a和移动件1/1a之间设置有压缩弹簧4,压缩弹簧4用于在滑动件2/2a沿移动件1/1a的移动方向与移动件1/1a产生相对位移时产生阻尼力,即滑动件2/2a沿移动件1/1a的移动方向与移动件1/1a发生相对位移时,滑动件2/2a和移动件1/1a挤压压缩弹簧4;在滑动件2/2a上设置有位移监测器6,位移监测器6用于监测滑动件2/2a相对移动件1/1a产生的相对位移。
在一实施例中,如图5所示,移动件1a可以为基座,基座通过直线驱动机构实现沿水平直线运动,直线驱动机构可以为直线电机、电作动缸、滚珠丝杠副等,在基座上设置的滑动件2a为滑座,在基座和滑座之间通过相对设置的固定板夹持压缩弹簧4,该压缩弹簧4的两端分别与相应的固定板7连接,从而防止其从固定板7之间掉落,用于检测基座和滑座之间相对位移的位移监测器6可以为非接触的激光位移传感器,也可以为接触式的笔式位移传感器或拉线位移传感器(图中未示出);
如图1、图2和图3所示,在另一实施例中,移动件1还可以为配重杆,配重杆可沿间隔设置的托料架移动设置,同时通过由伺服电机带动的动力带或动力链条带动配重杆在托料架沿水平直线运动。为便于适应目前的管材生产情况,即管材出料后由托料架支撑和传输,本发明中的移动件1优选为配重杆,配重杆具有远大于管材前端端头最大摆动动量的重量,将管材套设在接头3上后,在配重杆重力的作用下,管材无法在接头3、滑动件2和配重杆的重力压制作用下产生摆动。具体的,移动件1为第一配重杆,第一配重杆的轴向与其移动方向平行,在第一配重杆的中部设置有条形滑槽11,条形滑槽11的长方向沿第一配重杆的轴向设置;滑动件2为第二配重杆,第二配重杆与第一配重杆同轴设置且位于第一配重杆的后方,第一配重杆和第二配重杆均为圆柱形结构且两者的材质优选为不锈钢,第二配重杆的外径等于第一配重杆的外径,从而使第一配重杆和管材的轴向始终一致;第一配重杆在托料架上移动时始终被若干个托料架支撑着,并保证第一配重杆和管材轴向的一致性,第一配重杆始终被支撑在若干个托料架上;在第二配重杆的前端端面上固定设置有与其同轴设置的导向杆5,导向杆5从第一配重杆的尾端端面穿设入第一配重杆内且与第一配重杆滑动配合,导向杆5的前端端头位于条形滑槽11的底部并在条形滑槽11内沿其长方向往返移动设置,接头3位于第二配重杆的尾端处,压缩弹簧4套设在导向杆5上且其两端分别抵接在第一配重杆和第二配重杆上;位移监测器6位于条形滑槽11处并用于监测导向杆5的前端端头在条形滑槽11内的位移量,通过位移量从而反应压缩弹簧4的压缩量,本实例中,位移量和压缩量为一比一的正比例关系。
其中,为便于对位于条形滑槽11内导向杆5的位移量进行监测,在导向杆5的前端端头上固定连接有连接杆51,连接杆51从条形滑槽11内穿出并与条形滑槽11的长方向垂直设置,位移监测器6为拉绳位移传感器,拉绳位移传感器的本体固定连接在第一配重杆上且位于条形滑槽11的端头处,拉绳位移传感器的拉绳与连接杆51固定连接,拉绳与条形滑槽11的长方向平行设置;引导装置在引导管材时,连接杆51位于条形滑槽11的中部,同时使压缩弹簧4的动态平衡位置位于其二分之一处。为保证压缩弹簧4功能的稳定性,如图2所示,在第二配重杆的前端端面上对应压缩弹簧4的位置开设有容置槽21,容置槽21为圆筒形结构,压缩弹簧4的端部位于容置槽21内并靠近容置槽21的侧壁,从而防止压缩弹簧4晃动,压缩弹簧4的内圈靠近或贴合导向杆5。为便于更换接头3,并保证接头3和第二配重杆之间的转动关系,在第二配重杆的尾端端面上开设有凹槽22,凹槽22为圆筒形结构,在接头3上对应凹槽22的位置一体化设置有凸台32,凸台32位于凹槽22内并与之转动配合,接头3的前端端面与第二配重杆的尾端端面贴合,接头3的最大外径等于或小于第二配重杆的外径,接头3和第二配重杆转动配合时,可在凸台32和凹槽22之间以及接头3和第二配重的端面之间均抹上润滑剂,从而便于两者装配和转动配合;由于凸台32和凹槽22之间为贴合式的转动配合,从而会导致接头3发热,接头3过热不但会影响接头3和第二配重杆之间的转动配合关系,还会影响接头3轴向的稳定性以及接头2的使用寿命,为避免上述问题,接头3的中部为散热部31,在散热部31上设置有散热通槽33,在接头3上位于其套接部35和散热部31之间的位置绕其圆周设置有环形隔热槽34,在接头3上设置散热通槽33和环形隔热槽34后接头3的重心位于其轴线上,从而保证接头3不发生偏振。为便于接头3和管材配合,同时保证两者之间不易发生相对转动,接头3的套接部35为锥台形结构,锥台形结构的小头端为接头3的尾端,使用时,将小头端插入管材的端口内,当管材推动接头3时管材和锥台形结构越套越紧,从而有效防止管材和接头3发生相对转动。
用于引导管材进行旋转出料的引导方法,基于引导装置,该引导方法包括:将接头3套接在管材上并随管材旋转和动态的同步移动,接头3的转轴与管材的轴线重合,管材推动滑动件2并间接挤压压缩弹簧4;监测滑动件2相对移动件1产生的相对位移从而反应压缩弹簧4的压缩量,同时调整移动件1的移动速度并使压缩弹簧4的压缩量保持在设定范围内,从而稳定引导装置对管材的阻力,该阻力即为压缩弹簧的阻尼力。管材在出料时,管材的出料速度随着各种工况的变化发生变化,根据压缩弹簧4的压缩量变化,调整移动件1的移动速度,即管材的出料速度快,则会进一步压缩压缩4弹簧;反之,压缩弹簧4则逐渐复位,当压缩量增大时,调快移动件1的移动速度,当压缩量减小时,则降低移动件1的速度,从而使移动件1的移动速度和管材的移动速度达到一种动态平衡,即引导装置对出料的管材保持稳定作用的同时进行动态的同向同速运动,保证引导装置始终对管材产生限制作用,使得引导装置对出料的管材保持稳定的弹性接触,并使得引导装置对出料的管材保持一个较小的且稳定的阻力,从而避免引导装置对出料时的管材产生轴向的波动性的阻力,进而提高管材的加工精度;同时,最大限度的减少管材加工工具的磨损,进而提高管材加工设备的使用寿命。
其中,引导装置在引导管材时压缩弹簧的动态平衡位置位于其二分之一处,根据设定的对管材的阻力,选配合适的压缩弹簧,并使得压缩弹簧的压缩量为其长度的二分之一左右,从而保证压缩弹簧的各项性能的稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.用于引导管材进行旋转出料的引导装置,其特征在于:包括沿水平直线运动的移动件,在移动件上沿移动件的移动方向滑动设置有滑动件,在滑动件的尾端转动安装有用于套接管材的接头,接头的转轴与移动件的移动方向平行设置,在滑动件和移动件之间设置有压缩弹簧,压缩弹簧用于在滑动件和移动件产生相对位移时产生阻尼力;在滑动件上设置有位移监测器,位移监测器用于监测滑动件相对移动件产生的相对位移。
2.根据权利要求1所述的用于引导管材进行旋转出料的引导装置,其特征在于:移动件为基座,在基座上设置的滑动件为滑座,在基座和滑座之间通过相对设置的固定板夹持压缩弹簧,该压缩弹簧的两端分别与相应的固定板连接,位移监测器位于基座上且位于滑座的前方。
3.根据权利要求1所述的用于引导管材进行旋转出料的引导装置,其特征在于:移动件为第一配重杆,在第一配重杆的中部设置有条形滑槽,条形滑槽的长方向沿第一配重杆的轴向设置;滑动件为第二配重杆,第二配重杆与第一配重杆同轴设置且位于第一配重杆的后方,在第二配重杆的前端端面上固定设置有与其同轴设置的导向杆,导向杆从第一配重杆的尾端端面穿设入第一配重杆内且与第一配重杆滑动配合,导向杆的前端端头位于条形滑槽的底部并在条形滑槽内沿其长方向往返移动设置,接头位于第二配重杆的尾端处,压缩弹簧套设在导向杆上且其两端分别抵接在第一配重杆和第二配重杆上;位移监测器位于条形滑槽处并用于监测导向杆的前端端头在条形滑槽内的位移量,通过位移量从而反应压缩弹簧的压缩量。
4.根据权利要求3所述的用于引导管材进行旋转出料的引导装置,其特征在于:在导向杆的前端端头上固定连接有连接杆,连接杆从条形滑槽内穿出,位移监测器为拉绳位移传感器,拉绳位移传感器的本体固定连接在第一配重杆上且位于条形滑槽的端头处,拉绳位移传感器的拉绳与连接杆固定连接,拉绳与条形滑槽的长方向平行设置。
5.根据权利要求3所述的用于引导管材进行旋转出料的引导装置,其特征在于:在第二配重杆的前端端面上对应压缩弹簧的位置开设有容置槽,压缩弹簧的端部位于容置槽内并靠近容置槽的侧壁。
6.根据权利要求3所述的用于引导管材进行旋转出料的引导装置,其特征在于:在第二配重杆的尾端端面上开设有凹槽,在接头上对应凹槽的位置一体化设置有凸台,凸台位于凹槽内并与之转动配合。
7.根据权利要求6所述的用于引导管材进行旋转出料的引导装置,其特征在于:接头的中部为散热部,在散热部上设置有散热通槽,在接头上位于其套接部和散热部之间的位置绕其圆周设置有环形隔热槽。
8.根据权利要求1或7所述的用于引导管材进行旋转出料的引导装置,其特征在于:接头的套接部为锥台形结构,锥台形结构的小头端为接头的尾端。
9.用于引导管材进行旋转出料的引导方法,其特征在于:基于权利要求1所述的引导装置,该引导方法包括:将接头套接在管材上并随管材旋转和同步移动,管材推动滑动件并间接挤压压缩弹簧;监测滑动件相对移动件产生的相对位移从而反应压缩弹簧的压缩量,同时调整移动件的移动速度并使压缩弹簧的压缩量保持在设定范围内,从而稳定引导装置对管材的阻力。
10.根据权利要求9所述的用于引导管材进行旋转出料的引导方法,其特征在于:引导装置在引导管材时压缩弹簧的动态平衡位置位于其二分之一处。
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