一种异形管件加工设备的制作方法

1.本发明涉及异形管件加工设备领域，尤其是涉及一种异形管件加工设备。


背景技术：

2.目前针对管件开料、管端加工、冲孔以及管件弯管加工的加工工序，均需通过多个加工设备进行联动加工，而各个加工设备之间还需额外增加运输设备，使得单个管件的加工设备需占用较大的场地，且需要极长的加工时间以及高昂的人工操作成本。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种节省人工成本、适应多种不同加工工序的异形管件加工设备。
4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种异形管件加工设备，包括依次排列于工作台上的开料组件、用于加工管件一端以及边侧冲孔的管件整形冲孔组件、用于加工管件另一端的管端加工组件以及弯管组件，其中开料组件包括若干个交错设置的校直轮、若干个相对设置的校圆轮、可移动的设于工作台上的送料夹模、可转动的设于送料夹模一侧的切割刀，当管件经过若干个校直轮以及若干个校圆轮后，管件由送料夹模拉动至切割刀处进行切割，随后管件依次由管件整形冲孔组件、管端加工组件以及弯管组件进行加工。
5.进一步的，管件整形冲孔组件包括整形夹模、设于整形夹模一侧且可沿整形夹模远离或靠近的整形座、可移动的设于整形座上的冲头座、设于冲头座上的若干个冲头，若干个冲头中的其中一冲头与整形夹模的夹紧位呈对应设置。
6.进一步的，管件整形冲孔组件还包括冲孔夹模、可转动的设于冲孔夹模一侧的旋转主轴、可移动的设于旋转主轴远离冲孔夹模一侧的芯杆座，旋转主轴端部设有冲孔夹爪，芯杆座朝向冲孔夹模的一侧设有芯杆，芯杆边侧开设有第一孔位，第一孔位内部设有可沿芯杆径向移动的冲孔模具，以使管件受到冲孔夹模与冲孔夹爪的固定时，芯杆由管件经过冲头整形后的端口穿入至管件内部，并通过冲孔模具对管件的待加工位置进行冲孔。
7.进一步的，冲孔夹模一侧开设有第二孔位，当冲孔模具对管件的待加工位置进行冲孔时，第一孔位与第二孔位相互对应。
8.进一步的，芯杆内部设有可沿芯杆轴向移动的推块，推块与冲孔模具之间呈可移动配合，且推块与冲孔模具之间的接触面呈倾斜设置，以使推块沿芯杆轴向移动时，冲孔模具沿芯杆的径向移动。
9.进一步的，冲孔夹模一侧可升降的设有托料座，托料座上可转动的设有托料滚轮，以使管件置于托料滚轮上进行支托。
10.进一步的，管端加工组件包括加工座、设于加工座上的可更换部件，其中可更换部件包括用于对管端进行缩口加工的直冲模块以及用于对管端进行夹紧变形的夹紧模块。
11.进一步的，直冲模块包括可向管端远离或靠近的直冲座、设于直冲座上的若干个缩口冲头，且若干个缩口冲头的缩口半径依次递减。
12.进一步的，夹紧模块包括可向管端远离或靠近的夹紧座、沿夹紧座周向间隔布设的若干个夹紧块、位于若干个夹紧块之间的夹紧位，夹紧块可沿夹紧座的径向进行移动，以使管端位于夹紧位时，若干个夹紧块向夹紧位处移动并对管端夹紧变形加工。
13.进一步的，加工座底部设有移动轨道，以使加工座可沿移动轨道进行移动。
14.本发明的有益效果在于：
15.1、通过管件整形冲孔组件可快速完成对管件端部以及边侧冲孔的加工工序，并无需人工或设备的运输；
16.2、冲头座与冲头的配合，可将管件的端部进行扩口，以使芯杆更容易的穿入管件内部进行冲孔加工；
17.3、通过管端加工组件中的可更换部件的设置，使得同一加工座上可根据不同管件的加工需求，选择更合适的加工模块，而无需选择其他设备另行加工操作；
18.4、加工座与底部移动轨道的移动配合，使得加工座可在不同工位之间进行管端加工，进而增加管件加工工序的先后选择。
附图说明
19.图1是本发明的结构示意图。
20.图2是本发明中校圆轮、校直轮的结构示意图。
21.图3是本发明中送料夹模的示意图。
22.图4是本发明中切割刀的示意图。
23.图5是本发明中拉断机构的示意图。
24.图6是本发明中冲头的使用示意图。
25.图7是本发明中冲孔夹模的示意图。
26.图8是本发明中旋转主轴的示意图。
27.图9是本发明中芯杆与芯杆座的示意图。
28.图10是本发明中冲孔模具的示意图。
29.图11是本发明图10沿a-a线的剖面图。
30.图12是本发明中推块与冲孔模具之间的配合示意图。
31.图13是本发明中托料滚轮的示意图。
32.图14是本发明中直冲模块的示意图。
33.图15是本发明直冲模块加工的管端示意图。
34.图16是本发明中夹紧模块的示意图。
35.图17是本发明夹紧模块的加工示意图。
36.图18是本发明夹紧模块加工的管端示意图。
37.附图标记：工作台；2、开料组件；21、校直轮；22、校圆轮；23、送料夹模；24、切割刀；3、管件整形冲孔组件；31、整形夹模；32、整形座；33、冲头座；34、冲头；35、冲孔夹模；36、旋转主轴；37、芯杆座；38、冲孔夹爪；39、芯杆；310、第一孔位；311、冲孔模具；312、第二孔位；313、推块；314、托料座；315、托料滚轮；4、管端加工组件；41、加工座；43、直冲座；44、缩口冲头；45、夹紧座；46、夹紧块；47、夹紧位；48、移动轨道；5、弯管组件；6、拉断机构；61、拉断夹模。
具体实施方式
38.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，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
40.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
41.如图1-18所述，本发明提供了一种异形管件加工设备，包括依次排列于工作台1上的开料组件2、用于加工管件一端以及边侧冲孔的管件整形冲孔组件3、用于加工管件另一端的管端加工组件4以及弯管组件5，其中开料组件2包括若干个交错设置的校直轮21、若干个相对设置的校圆轮22、可移动的设于工作台1上的送料夹模23、可转动的设于送料夹模23一侧的切割刀24，当管件经过若干个校直轮21以及若干个校圆轮22后，管件由送料夹模23拉动至切割刀24处进行切割，随后管件依次由管件整形冲孔组件3、管端加工组件4以及弯管组件5进行加工。
42.具体的，在长管、盘管等从开料组件处进入本方案的异形管件加工设备时，首先通过校直轮、校圆轮分别对管件进行校直、校圆，增加管件后续的加工效果，随后送料夹模移动至管件处对其进行夹持固定，随后送料夹模拉动管件向切割刀处移动，进而通过切割刀对管件进行切割，并获得合适长度的管件，一般与后续对该合适长度的管件进行加工。
43.其中，校直轮、校圆轮均为可转动设置，以减少管件与校直轮、校圆轮之间的摩擦力，同时送料夹模底部设有导轨，通过丝杠以及伺服电机控制送料夹模的移动，以使送料夹模可拉动管件向切割刀处移动；同时，本方案中的切割刀采用旋转电机进行控制，且切割刀主要针对管件的外周方向进行环绕切割或环绕预切割。
44.在本方案的一实施例中，切割刀设于切割座上，切割座通过伺服电机控制进行旋转进而带动切割刀进行环绕切割，而切割座中心位置开孔，使得管件端部可从该开孔位置穿设经过，同时切割刀可相对于切割座的径向进行移动，以使管件经过开孔位置时，切割刀远离管件避免刮擦，而在管件就位后，切割刀靠近管件并对其进行切割或预切割。
45.值得一提的是，在切割刀对管件进行预切割时，切割刀不完全将管件切割成两段，而是对管件的外周进行凹槽，此时需搭配拉断机构6对管件进行拉断加工，其中的拉断机构6包括拉断座与拉断夹模61，通过拉断夹模对管件进行夹持固定，此时管件预切割位置的两侧分别通过拉断夹模以及固定夹模进行夹持，随后拉断夹模相对于拉断座进行移动，使得拉断夹模将管件从预切割的位置进行拉断，进而无屑分离管件。
46.特别的，本方案中的弯管组件与现有的弯管设备结构一致，可直接采用现有弯管加工方式进行加工，因此此处不再具体赘述；另外，本方案在各个工序之间通过运输机械手
进行移动，以使管件移动稳定且无需人工干预。
47.优选的，管件整形冲孔组件3包括整形夹模31、设于整形夹模31一侧且可沿整形夹模31远离或靠近的整形座32、可移动的设于整形座32上的冲头座33、设于冲头座33上的若干个冲头34，若干个冲头34中的其中一冲头34与整形夹模31的夹紧位呈对应设置。
48.具体的，在管件经过切割或拉断成合适的长度后，将该段管件移动至整形夹模处进行夹持固定，随后冲头座相对于整形座进行移动使得其中一冲头移动至与夹紧位对应的位置，此时整形座带动冲头向管端靠近，并对管端进行扩口冲压加工，由于冲头座上具有若干个冲头，因此可在冲头座上装设有多种扩口口径的冲头，以增加扩口适配性。
49.其中，整形夹模的夹持固定、整形座的移动以及冲头座的位置切换均通过对应的气缸进行控制。
50.优选的，管件整形冲孔组件3还包括冲孔夹模35、可转动的设于冲孔夹模35一侧的旋转主轴36、可移动的设于旋转主轴36远离冲孔夹模35一侧的芯杆座37，旋转主轴36端部设有冲孔夹爪38，芯杆座37朝向冲孔夹模35的一侧设有芯杆39，芯杆39边侧开设有第一孔位310，第一孔位310内部设有可沿芯杆39径向移动的冲孔模具311，以使管件受到冲孔夹模35与冲孔夹爪38的固定时，芯杆39由管件经过冲头34整形后的端口穿入至管件内部，并通过冲孔模具311对管件的待加工位置进行冲孔。
51.具体的，在管件一端经过扩口加工后，通过机械手将其移动至冲孔夹馍处进行固定，随后旋转主轴向管端移动并通过冲孔夹爪对管件进行二次固定，此时通过旋转主轴自身的转动可带动管件进行转动至合适的角度，而后芯杆座带动芯杆由管件扩口后的一端穿入至管件内部，并将第一孔位以及冲孔模具移动至管件待加工的位置处，即可通过冲孔模具穿出第一孔位对管件进行冲孔。
52.其中，冲孔夹模、冲孔夹爪均通过气缸控制夹紧固定操作，而旋转主轴则通过伺服电机配合同步带对旋转主轴的转动进行控制；同时芯杆座底部设有导轨，通过气缸控制芯杆座沿底部导轨进行移动，进而使得芯杆座可带动芯杆穿入管件内部。
53.值得一提的是，旋转主轴设于移动座上，而移动座底部设有与其呈丝杆传动配合的驱动轨道，使得移动座可带动旋转主轴沿驱动轨道进行移动，进而使得旋转主轴可拉动管件进行移动，保证管件的待加工位置处于适合加工的位置上。
54.优选的，冲孔夹模35一侧开设有第二孔位312，当冲孔模具311对管件的待加工位置进行冲孔时，第一孔位310与第二孔位312相互对应。
55.具体的，在冲孔模具需对管件冲孔时，通过旋转主轴拉动管件移动，使得第一孔位与第二孔位相互对应，随后冲孔模具由管件内侧向外侧冲孔，此时第二孔位可对冲孔模具进行避开操作，避免冲孔模具与冲孔夹模之间出现干涉。
56.优选的，芯杆39内部设有可沿芯杆39轴向移动的推块313，推块313与冲孔模具311之间呈可移动配合，且推块313与冲孔模具311之间的接触面呈倾斜设置，以使推块313沿芯杆39轴向移动时，冲孔模具311沿芯杆39的径向移动。
57.具体的，在冲孔模具需沿芯杆径向移动并对管件进行冲孔时，将推块沿芯杆轴向移动，此时通过推块与冲孔模具之间的倾斜面接触，使得推块推动冲孔模具沿芯杆的径向移动，进而增加冲孔模具冲孔过程中的推力，随后推块复位并再次通过倾斜面的位置将冲孔模具复位，以使后续冲孔加工更加稳定、便捷。
58.值得一提的是，本方案在芯杆座上额外设置有用于推动推块的气缸，芯杆呈空心管状结构，该气缸的输出端通过延长杆穿设经过芯杆后连接至推块一侧，进而通过气缸对推块的移动进行控制。
59.优选的，冲孔夹模35一侧可升降的设有托料座314，托料座314上可转动的设有托料滚轮315，以使管件置于托料滚轮315上进行支托。
60.具体的，在对较长管件进行加工时，由于管件长度较长时会出现部分段落向下垂落的问题，因此本方案通过托料滚轮由管件下侧对管件进行支托，增加管件加工稳定，同时在管件长度较短无需支托时，通过托料座下降带动托料滚轮脱离支托位置，进而为较短管件的加工避让位置。
61.其中，托料座的升降通过气缸控制。
62.优选的，管端加工组件4包括加工座41、设于加工座41上的可更换部件，其中可更换部件包括用于对管端进行缩口加工的直冲模块以及用于对管端进行夹紧变形的夹紧模块。
63.具体的，通过加工座与可更换部件的配合，使得管件在针对不同加工工序要求时，可对可更换部件进行适配性的选择替换，增加同一设备对不同型号管件加工的选择范围。
64.在本方案的一实施例中，可更换部件一侧具有安装板，而安装板与加工座之间呈螺栓连接，在更换时，仅需将螺栓拆卸即可将安装板以及整体可更换部件一同拆卸更换。
65.优选的，直冲模块包括可向管端远离或靠近的直冲座43、设于直冲座43上的若干个缩口冲头44，且若干个缩口冲头44的缩口半径依次递减。
66.具体的，在需对管件端部进行缩口加工时，将可更换部件选用为直冲模块，此时首先将若干个缩口冲头中缩口半径最大的缩口冲头对准至管端，随后通过直冲座带动该缩口冲头对管件进行初次缩口冲压，随后依次将缩口半径减小的各个缩口冲头对管端进行后续缩口冲压，使得管端的缩口半径抵达至所需要求，该种缩口方式使得管端的缩口半径与管端原有半径相差较大时，仍可进行稳定加工。
67.在本方案的一实施例中，直冲座一侧设有气缸，通过气缸控制直冲座的远离或靠近管端移动。
68.优选的，夹紧模块包括可向管端远离或靠近的夹紧座45、沿夹紧座45周向间隔布设的若干个夹紧块46、位于若干个夹紧块46之间的夹紧位47，夹紧块46可沿夹紧座45的径向进行移动，以使管端位于夹紧位47时，若干个夹紧块46向夹紧位47处移动并对管端夹紧变形加工。
69.具体的，在需对管端进行夹紧变形时选用夹紧模块，此时由于夹紧模块包括夹紧位以及若干个夹紧块，在对管端加工时，将管端置于夹紧位的对应位置，随后夹紧座带动夹紧块向管端移动，使得管端插入至夹紧位中，此时若干个夹紧块同步向夹紧位处移动，并对管端进行夹紧变形加工，在加工完成后，夹紧块复位、夹紧座复位，以使管端脱离夹紧模块的位置，以完成管端加工工序。
70.其中，夹紧座的移动通过位于夹紧座一侧的气缸进行控制，同时夹紧块的移动方式采用如三爪卡盘的夹紧方式。
71.优选的，加工座41底部设有移动轨道48，以使加工座41可沿移动轨道48进行移动。
72.具体的，由于选用直冲模块时，需要在若干个缩口冲头中进行依次的选择，因此通
过移动轨道的设置，可对加工座进行移动，进而便于对各个缩口冲头进行选择，其中移动轨道与加工座之间呈电动轨道形式。
73.值得一提的是，本方案在对管件进行加工时的工序步骤为：上料
→
开料部件进行校准、开料
→
管件整形冲孔组件对管件的一端进行扩口、随后通过冲孔模具对管件边侧进行开孔
→
管端加工组件对管件另一端进行缩口或夹紧变形加工
→
弯管组件对管件进行弯管加工
→
最后由运输机械手将加工完成的管件移动至卸料区。
74.其中，管件另一端进行缩口或夹紧变形的工位位于冲孔模具对管件边侧进行开孔的工位的对向一侧，使得上述两工位在加工时，同时通过冲孔夹模进行夹持固定，并在夹持位的两侧分别进行两个工位的加工。
75.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种异形管件加工设备，其特征在于：包括依次排列于工作台(1)上的开料组件(2)、用于加工管件一端以及边侧冲孔的管件整形冲孔组件(3)、用于加工管件另一端的管端加工组件(4)以及弯管组件(5)，其中开料组件(2)包括若干个交错设置的校直轮(21)、若干个相对设置的校圆轮(22)、可移动的设于工作台(1)上的送料夹模(23)、可转动的设于送料夹模(23)一侧的切割刀(24)，当管件经过若干个校直轮(21)以及若干个校圆轮(22)后，管件由送料夹模(23)拉动至切割刀(24)处进行切割，随后管件依次由管件整形冲孔组件(3)、管端加工组件(4)以及弯管组件(5)进行加工。2.根据权利要求1所述的异形管件加工设备，其特征在于：管件整形冲孔组件(3)包括整形夹模(31)、设于整形夹模(31)一侧且可沿整形夹模(31)远离或靠近的整形座(32)、可移动的设于整形座(32)上的冲头座(33)、设于冲头座(33)上的若干个冲头(34)，若干个冲头(34)中的其中一冲头(34)与整形夹模(31)的夹紧位呈对应设置。3.根据权利要求2所述的异形管件加工设备，其特征在于：管件整形冲孔组件(3)还包括冲孔夹模(35)、可转动的设于冲孔夹模(35)一侧的旋转主轴(36)、可移动的设于旋转主轴(36)远离冲孔夹模(35)一侧的芯杆座(37)，旋转主轴(36)端部设有冲孔夹爪(38)，芯杆座(37)朝向冲孔夹模(35)的一侧设有芯杆(39)，芯杆(39)边侧开设有第一孔位(310)，第一孔位(310)内部设有可沿芯杆(39)径向移动的冲孔模具(311)，以使管件受到冲孔夹模(35)与冲孔夹爪(38)的固定时，芯杆(39)由管件经过冲头(34)整形后的端口穿入至管件内部，并通过冲孔模具(311)对管件的待加工位置进行冲孔。4.根据权利要求3所述的异形管件加工设备，其特征在于：冲孔夹模(35)一侧开设有第二孔位(312)，当冲孔模具(311)对管件的待加工位置进行冲孔时，第一孔位(310)与第二孔位(312)相互对应。5.根据权利要求3所述的异形管件加工设备，其特征在于：芯杆(39)内部设有可沿芯杆(39)轴向移动的推块(313)，推块(313)与冲孔模具(311)之间呈可移动配合，且推块(313)与冲孔模具(311)之间的接触面呈倾斜设置，以使推块(313)沿芯杆(39)轴向移动时，冲孔模具(311)沿芯杆(39)的径向移动。6.根据权利要求3所述的异形管件加工设备，其特征在于：冲孔夹模(35)一侧可升降的设有托料座(314)，托料座(314)上可转动的设有托料滚轮(315)，以使管件置于托料滚轮(315)上进行支托。7.根据权利要求1所述的异形管件加工设备，其特征在于：管端加工组件(4)包括加工座(41)、设于加工座(41)上的可更换部件，其中可更换部件包括用于对管端进行缩口加工的直冲模块以及用于对管端进行夹紧变形的夹紧模块。8.根据权利要求7所述的异形管件加工设备，其特征在于：直冲模块包括可向管端远离或靠近的直冲座(43)、设于直冲座(43)上的若干个缩口冲头(44)，且若干个缩口冲头(44)的缩口半径依次递减。9.根据权利要求7所述的异形管件加工设备，其特征在于：夹紧模块包括可向管端远离或靠近的夹紧座(45)、沿夹紧座(45)周向间隔布设的若干个夹紧块(46)、位于若干个夹紧块(46)之间的夹紧位(47)，夹紧块(46)可沿夹紧座(45)的径向进行移动，以使管端位于夹紧位(47)时，若干个夹紧块(46)向夹紧位(47)处移动并对管端夹紧变形加工。10.根据权利要求7所述的异形管件加工设备，其特征在于：加工座(41)底部设有移动
轨道(48)，以使加工座(41)可沿移动轨道(48)进行移动。

技术总结
本发明提供一种异形管件加工设备，包括依次排列于工作台上的开料组件、用于加工管件一端以及边侧冲孔的管件整形冲孔组件、用于加工管件另一端的管端加工组件以及弯管组件，其中开料组件包括若干个交错设置的校直轮、若干个相对设置的校圆轮、可移动的设于工作台上的送料夹模、可转动的设于送料夹模一侧的切割刀，当管件经过若干个校圆轮以及若干个校直轮后，管件由送料夹模拉动至切割刀处进行切割，随后管件依次由管件整形冲孔组件、管端加工组件以及弯管组件进行加工。及弯管组件进行加工。及弯管组件进行加工。


技术研发人员：席伟江 吴岳顺 童崇飞 金腾 尹超杰 崔国杰
受保护的技术使用者：浙江长兴和良智能装备有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/6