专利名称：管件专用加工机的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种管件自动化加工的专业加工机具，经调整后能适用于多种管径的管件，且在加工时能维持稳定的运转及获得精确的加工尺寸，最后亦能将管件予以整齐地收集。
首先介绍本机器的工作内容，主要是将一长条的管件一端外围切削出几道环槽，再依事先设计的尺寸裁断，该管件为中空管，管壁为内外双层的结构，内外双层的料质颜色并不相同，开环槽的目的即为了使内层颜色显现出来，增加美感及立体感。此加工过程因为环槽的深度皆仅有零点几厘米，且以每秒钟1-1.5支的速度完成车沟槽及切断作业，故其工作母机较为特殊，请参阅
图1所示为传统的工作母机，利用一供料装置51将管件送夹头52处，一侧设有车沟机构53，上方设有切断机构54，机台50一例设有尾座55，可调整其位置，藉以控制管件伸出及欲切断的尺寸，另于机台一侧设有导料斜板56，此为在管件切断后经此掉入收集箱57内，为了符合快速切削的目的，该车沟机构53及切断机构54是受气压推动，快速至定点切削后退回，加工时间仅零点几秒而已，然而上述的习用结构具有下列几项缺点1.该供料装置51仅能适用于单一尺寸的管件；2.夹头52上方设置着马达58，当马达转运时所产生的振动将传递至下方的夹头及内部的传动构件，影响产品加工的稳定性；3.该马达58是直接以皮带传动至夹头主轴的皮带轮处，将对主轴产生较大的径向力，使主轴在运转时中心线位置容易偏移，影响主轴寿命；4.车沟槽尺寸不精准该车沟机构53采固定式，即一经调整后整体即固定位置，再由气压缸作动及感测器控制其位置，然而此机构平常工作状态为快速的往复运动，常常会在工作一段时间后即造成位置轻微的失准，但由于所欲车沟的尺寸仅零点几厘米，此一偏差具有很大的影响，例如深度不够，双层颜色效果无法显现，而太深则易断裂，因料坯管壁厚也仅1-2厘米而已；5.加工后的管件无法排列整齐，需再以人工进行挑选习用结构经切断后，管件即自行掉落于导料斜板56而滑至收集箱57内而被收集，无法整齐排列，即料坯有车沟的一端无法皆以同一方向排列，此后需以人工进行排列校正的动作，以便于进行后续的加工作业，其不仅所需的时间长，效率更差；6.车沟槽尺寸不准，易产生大量的不良率，而以人工进行检料作业，效率差，且增加人工成本，故习用机构将使生产成本无法有效的降低，市场争竞力差。
鉴斯于此，本创作人乃一本务实精益求精的精神及多年专业累积的经验，竭尽所能苦思细索，潜研再三的改良，终而创研出此管件专用加工机。
本实用新型的主要目的是提供一种管件专用加工机，主要包括自动供料机构、加工切削机构及整列输送机构等三部份，该自动供料机构负责将复数支长条的管件原料依序自动地送加工区，而加工切削机构则在管件外壁车出数环槽并适时切断，最后经整列输送机构将加工后的管件整齐定向排列而被收集，其具体功效如下所列1.可适用于不同管径的管件，且经由简单的调整即能达成，方便实用，增加所能适用的范围，减少业者生产多种不同管径所需的机器成本；2.该加工切削机构的主轴头的驱动单元(如马达)部份，是设置于机台下方位置，此能将马达运转所产生的振动影响降至最低；3.该主轴头的驱动单元(如马达)与内部传动机构是采间接传动，经由设置于主轴外围的一支掌环结构，承受的大部份的径向力，使主轴运动时更为平稳，不会发生中心线位置偏移的情形，提升主轴寿命；4.该加工切削机构的车沟单元中设有一微调开关，能在构件运作一段时间后所产生失准情形，即进行调整，方便快速容易，同时能提升产品的良率；5.该加工切削机构的尾座中设有一微调开关，能精确控制管件伸出的长度，提高加工的产品精度；6.该整列输送机构能将加工后的管件，依序整齐的排列收集，免除习用加工机需以人工进行检料的程序，大幅提升工作效率，减少人工成本。
本实用新型一种管件专用加工机，其包括有一自动供料机构、一加工切削机构、以及一整列输送机构，该自动供料机构上设有一长条圆弧管状的滑槽，以引导管件导循一定的方向前进，而于该加工切削机构，则包括主轴头、尾座、切断单元及车沟单元，该主轴头及尾座分设于加工区的轴向两侧，其特征在于该自动供料机构的滑槽上方依序设有以维持同一时间仅单一管件落入滑槽内，并能作调整以适用不同管径管件的第一、第二隔板单元及可调式导槽，另于滑槽尾端位置设有以适时驱动管件沿其轴向方向前进的夹紧单元及推动单元；该加工切削机构的主轴头的驱动单元是设置于下方位置，而尾座另设有一以保持转动时的平稳及位置的精确的微调开关，而车沟单元则设于加工区的径向方向，内设有一以精确控制切槽深度的微调开关，而切断单元则位于加工区的上方位置；一整列输送机构，包含一组输送带，是由一驱动单元驱动而循环移动着，其一端保持在加工切削机构的加工区下方位置，以接加工后的管件，另设有一收料单元位于输送带的另一端。
其中该导槽是由固定导引板及活动导引板所构成，该活动导引板是藉由其支掌杆固定于机台的固定柱上位置的改变，以调整导槽的宽度，以适用于不同的管径。
其中该第一及第二隔板单元是固定于机台的一固定板上，但该第二隔板单元可作上下短距离位移的调整，以适用于不同的管径。
其中该第一及第二隔板单元结构相似，皆是由动力元件装置控制一板体作水平的位移，以适时切换。
其中该第一及第二隔板单元的动力元件以气压缸为佳。
其中该夹紧单元是由一动力元件将一夹紧头向水平方向推动，以利夹紧管件，该动力元件为一气压缸。
其中该推动单元是由一无杆缸带动一顶针作水平的移动，该顶针的移动方向是沿着滑槽的轴向前进。
其中该加工切削机构的主轴头的驱动单元为一马达，于主轴头前端的夹头及内部的传动机构的下方位置，设置于机台下方所枢接的斜板上，并能调整上下的位置，进而控制皮带的松紧度。
其中该主轴头的传动机构是在主轴外围增设一支掌环，该支掌环固定于主轴头主体，并利用两轴承分别与王轴及皮带轮相配合，皮带轮是利用一螺栓锁固于主轴处，使驱动单元能经皮带带动主轴使之产生同步的转动。
其中该加工切削机构的切断单元包含有一动力单元、刀座及切断刀，该切断刀是锁固于刀座下方，而刀座则由动力单元负责其上升或下降，以适时对料坯进行切断，其中该动力单元为一气压缸，以求快速准确的作动。
其中该加工切削机构的车沟单元是由动力单元、刀座、车沟刀及微调开关所构成，该车沟刀是锁固于刀座上，该刀座则由动力单元控制其伸出、缩回的时机及距离，上述结构整体并可受一微调开关控制，以调整其作动的位置。
其中该整列输送机构的该输送带为一对平行的双面齿型皮带，表面形成有复数彼此分离并保持一间距的槽。
其中该整列输送机构的该输送带亦可为一对平行的链条组。
其中该整列输送机构的输送带位于加工区的下方位置处设有一挡片及一倾斜的滑板，以引导管件掉落于输送带上。
其中该整列输送机构的收料单元具有一收料箱槽与保持于其中的滑杆，以将管件整齐排列的被收集。
其中该整列输送机构的该驱动单元包括一马达及减速机、并由减速机输出轴驱动主动轮组及利用一被动轮组的配合，顺利驱动该输送带。
为使审查委员清楚了解本实用新型的详细流程及技术内容，本创作人将配合以下的图式及详细的解说，以求审查委员清楚了解本实用新型的精神所在，其中
图1为习用管件专用加工机的立体图；图2为本实用新型整体的侧视图；图3为图2中的A-A面剖视图；图4为图2中的B-B面剖视图；图5为自动供料机构的后段位置的俯视图；图6为本实用新型就加工切削机构的部份作了局部放大的示意图7A为本实用新型加工切削机构的主轴头的局部剖视图；图7B为本实用新型加工切削机构的主轴头的正视图；图8为本实用新型就加工切削机构与输送机构的侧视图；图9为本实用新型输送机构的俯视图；如图2所示为本实用新型整体的侧视图，但为了避免使图面过于复杂，垂直于纸面方向的构件并未画出，如整列输送机构及加工切削机构的车沟单元。如图所示本实用新型主要包括自动供料机构1、加工切削机构2及整列输送机构3(可参阅图9)等三部分，该自动供料机构1负责将复数支长条的管件原料依序自动地送加工区，适用多种管径，如管件外径8-14mm，而加工切削机构2则在管件外壁车出数环槽并适时切断，提供精确稳定的加工程序，最后经整列输送机构3将加工后的管件整齐定向排列而被收集，增加生产效率。
请参阅图3、图4所示，分别为自动供料机构1不同位置的剖面图，一般为增进产量，是在机台设置右左相对的两组管件专用加工机，故在图2、3的图面显示出有两组自动供料机构1，以下仅其中一组结构作一说明。如图所示，该自动供料机构1具有一圆弧管状的滑槽11，以供管件9落入其中，沿其轴向方向被推至前端的加工切削机构2处，该滑槽11内壁并镀上一层硬铬，以减少表面粗糙度，降低摩擦，以避免刮伤。于滑槽11开口的上方位置具有一可调式导槽12，是由以固定导引板121及活动导引板122所构成，该活动导引板122其支掌杆123固定于固定柱124上，藉由位置的改变调整导槽12的宽度，以适用于不同的管径(如直径8-14mm)，其锁固方式可利用一螺栓125贯穿固定柱124而顶掣于支掌杆123的侧壁，以达到固定不动的目的。如图3所示，于滑槽11开口的上方位置另具有第一及第二隔板单元13、14，此装置的目的是确保单一时间内，仅有一管件9落入滑槽11内，该第一及第二隔板单元13、14结构相似，皆固定于机台10的一固定板15上，但该第二隔板单元14可作上下短距离位移的调整，以适用于不同的管径，该第一及第二隔板单元13、14主要结构是由动力元件141、131装置控制一板体142、132作水平的位移，以适时切换。在本实施例中该动力元件141、131以气压缸为佳。由于板体142、132较长，故本实施例中是在机台10轴向两侧位置各设有动力元件141、131，换言之，一板体142是由两个动力元件141负责同时作动，以确保作动的平稳。于滑槽11未端的后方位置设有一夹紧单元16(如图4所示)及推动单元17(如图5所示)，该夹紧单元16是由一动力元件161、163将一夹紧头162、164向水平方向推动，以利夹紧管件9。该动力元件161、163为一气压缸。该推动单元17是由一无杆缸171带动一顶针172作水平的移动，该顶针172的移动方向是沿着滑槽11的轴向前进，以顺利将长的管件推至加工切削机构2处，由于顶针172的带动构件为无杆缸，并非直接对管件施力，故较不会发生挤歪变形的现象。
以下就自动供料机构的作动方式作一解说该管件9可事先堆叠于导槽12的空间中，顺着导槽12的形状依序排列于滑槽11的上方位置，此时该第一隔板单元13的板体132已推出，使管件9堆叠于其上方位置，该第二隔板单元14作动，将其板体142推出，使第一及第二隔板单元13、14之间仅有一管件9存在，之后第一隔板单元13将其板体132缩回，而使管件9落入滑槽11内，而位于机台20后段位置的夹紧单元16将作动将管件9夹紧，之后推动单元17的无杆缸171将顶针172沿滑槽11的轴向方向带动，致使顶针172插置于管件9尾端，而此时夹紧单元16再放松，管件9将完全由推动单元17带动，以持续地送至前端进行开槽及切断加工。
以下就加工切削机构2作一说明(如图6所示)，主要包括主轴头21、尾座22、切断单元23及车沟单元24(可参阅图8)，该主轴头21及尾座22分设于加工区25的左、右两侧，即管件轴向方向的两端位置，负责带动管件转动及保持转动时的平稳，而车沟单元24则设于加工区25的一例，即管件的径向方向，以将管件开设所需的环槽，而切断单元23则位于加工区25的上方位置，以便在管件完成开槽加工后，再适时予以切断。
请参阅图7A、图7B所示，该主轴头21包括位于前端的夹头211、内部的传动机构212及设于下方位置驱动单元213，该夹头211可为一般的三爪夹头或其他机构，以适时将伸出的管件夹紧，并使之产生同步的转动。此机构特殊之处在于该驱动单元213的设置位置及与传动机构212的连动关系，该驱动单元213为一马达，设置于机台20下方所枢接的斜板214上，并能调整上下的位置，进而控制皮带的松紧度，传统方式是将马达设于上方位置，当马达运转时，所产生的振动将直接影响位于下方的夹头及内部传动机构，故本实用新型将之改设于下方位置，使产生的振动影响降至最低。如图七A所示，仅就传动机构212与后段位置的结构予以剖面，以揭露本实用新型改良之处，该主轴2121外围增设一支撑环2122，该支撑环2122并利用轴承2123、2124分别与主轴2121及皮带轮2125相配合，皮带轮2125是利用一螺栓2126锁固于主轴2121处，使驱动单元213能经皮带2127带动主轴2121使之产生同步的转动，本案特殊处是增设一支撑环2122，并锁固于主轴头本体215上，能避免皮带2127直接对主轴2121传动，而由支撑环2122承受大部份的径向力，使主轴2121不致产生挠曲，发生中心线的偏移。
如图6所示，该尾座22主要用以控制所需加工切断的管件长度，及确保切削时管件的中心线位置不变，其上设有一自动对心环221，用以引导管件于正确位置，而在尾座22上另设有一微调开关222，其能控制尾座22横向移动距离，进而以控制管件所伸出的长度。
该切断单元23具有动力单元231、刀座232及切断刀233，该切断刀233是锁固于刀座232下方，而刀座232则由动力单元负责其上升或下降，以适时对料坯进行切断，其中该动力单元231为一气压缸，以求快速准确的作动。
如图8所示，该车沟单元24是由动力单元241、刀座242、车沟刀243及微调开关244所构成，该车沟刀243是锁固于刀座242上，该刀座242则由动力单元241控制其伸出、缩回的时机及距离，以适时对管件进行车沟的动作，上述结构整体并可受一微调开关244控制，以调整其作动的位置，以便在加工一段时间后，产生微量误差时，能以快速且便利的方式进行调整，以获得更精准的车沟精度。
如图8、图9所示，该整列输送机构3具有至少一组的输送带31，是由一个驱动单元32驱动而同步循环着移动。该驱动单元32包括一马达321及减速机322，并由减速机322输出轴驱动主动轮组33及利用一被动轮组34的配合，顺利驱动该输送带31。在本实施例中，该输送带31为一对平行的双面齿型皮带，表面形成有复数彼此分离并保持一间距的槽，使管件得落入皮带上，能顺利被带动而不致任意滑动。另该输送带31亦可为一对平行的链条组。一平板单元35设置于两输送带31之间，以防止切屑掉入内部结构中。
该输送带31一端保持于管件加工切削机构2的加工区25的下方位置，用以承接加工后的管件，该处并设有一挡片36及一倾斜的滑板37，以供由吹管吹出空气所吹落的管件，能有秩序地掉落至该输送带21上。一收料单元38位于该输送带31的另一端，其具有一收料箱槽381与两支滑杆382，该滑杆382保持于该收料箱槽381中，引导离开上述输送带31的管件，进入该收料箱槽381中，并减少管件滚动时的摩擦力，而被整齐地收集。一对侧导板39保持于该收料单元38与输送带31的衔接处，用以规范管件两侧端部，防止滚落至收料箱槽内时偏斜，故能使管件排列时，头尾不致颠倒错置混合，促使管件排列整齐，节省排列的人工，增加产能。
再者就加工切削机构2与整列输送机构3整体的运作方式作一简单的描述长的管件原料经自动供料机构1送至一侧的加工切削机构2的加工区25处，管件经主轴头21处伸出顶掣至于尾座22的自动对心环221，即控制管件的加工长度，并保持运转时的平稳，之后主轴头21的夹头221夹紧，带动管件产生同步的转动，并由车沟单元24对管件进行车沟加工，如切削位置有些许误差产生时，则由微调开关244进行调整，以获为正确的加工精度，最后切断单元23将完成数道环槽加工切削的管件切断，经挡片36及滑板37引导处，即掉落于整列输送机构3的输送带31上送至收料单元38处，经济杆382及侧导板39的辅助，使管件被整齐定向排列地收集于收料箱槽381内。
以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型专利范围所作的均等变化及修饰，皆为本实用新型的专利范围所涵盖。
权利要求1.一种管件专用加工机，其包括有一自动供料机构、一加工切削机构、以及一整列输送机构，该自动供料机构上设有一长条圆弧管状的滑槽，以引导管件导循一定的方向前进，而于该加工切削机构，则包括主轴头、尾座、切断单元及车沟单元，该主轴头及尾座分设于加工区的轴向两侧，其特征在于该自动供料机构的滑槽上方依序设有以维持同一时间仅单一管件落入滑槽内，并能作调整以适用不同管径管件的第一、第二隔板单元及可调式导槽，另于滑槽尾端位置设有以适时驱动管件沿其轴向方向前进的夹紧单元及推动单元；该加工切削机构的主轴头的驱动单元是设置于下方位置，而尾座另设有一以保持转动时的平稳及位置的精确的微调开关，而车沟单元则设于加工区的径向方向，内设有一以精确控制切槽深度的微调开关，而切断单元则位于加工区的上方位置；一整列输送机构，包含一组输送带，是由一驱动单元驱动而循环移动着，其一端保持在加工切削机构的加工区下方位置，以接加工后的管件，另设有一收料单元位于输送带的另一端。
2.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该导槽是由固定导引板及活动导引板所构成，该活动导引板是藉由其支撑杆固定于机台的固定柱上位置的改变，以调整导槽的宽度，以适用于不同的管径。
3.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该第一及第二隔板单元是固定于机台的一固定板上。
4.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该第一及第二隔板单元结构相似。
5.如权利要求4所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该第一及第二隔板单元的动力元件以气压缸为佳。
6.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该夹紧单元是由一动力元件将一夹紧头向水平方向推动，以利夹紧管件，该动力元件为一气压缸。
7.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该推动单元是由一无杆缸带动一顶针作水平的移动，该顶针的移动方向是沿着滑槽的轴向前进。
8.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该加工切削机构的主轴头的驱动单元为一马达，于主轴头前端的夹头及内部的传动机构的下方位置，设置于机台下方所枢接的能调整上下的位置，进而控制皮带的松紧度的斜板上。
9.如权利要求8所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该主轴头的传动机构是在主轴外围增设一支掌环，该支掌环固定于主轴头主体，并利用两轴承分别与王轴及皮带轮相配合，皮带轮是利用一螺栓锁固于主轴处。
10.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该加工切削机构的切断单元包含有一动力单元、刀座及切断刀，该切断刀是锁固于刀座下方，而刀座则由动力单元负责其上升或下降，以适时对料坯进行切断，其中该动力单元为一气压缸。
11.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该加工切削机构的车沟单元是由动力单元、刀座、车沟刀及微调开关所构成，该车沟刀是锁固于刀座上，该刀座则由动力单元控制其伸出、缩回的时机及距离，上述结构整体并可受一微调开关控制，以调整其作动的位置。
12.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该整列输送机构的该输送带为一对平行的双面齿型皮带，表面形成有复数彼此分离并保持一间距的槽。
13.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该整列输送机构的该输送带亦可为一对平行的链条组。
14.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该整列输送机构的输送带位于加工区的下方位置处设有一挡片及一倾斜的滑板。
15.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该整列输送机构的收料单元具有一收料箱槽与保持于其中的滑杆。
16.如权利要求1所述的管件专用加工机，其特征在于，其中该整列输送机构的该驱动单元包括一马达及减速机、并由减速机输出轴驱动主动轮组及利用一被动轮组的配合，顺利驱动该输送带。
专利摘要本实用新型一种管件专用加工机,主要包括自动供料机构、加工切削机构及整列输送机构等三部份,该自动供料机构负责将复数支长条的管件原料依序自动地送加工区,经调整后可适用多种不同管径的管件,而加工切削机构则负责在管件外壁车削出数环槽并适时切断,提供精确稳定的加工程序,最后经整列输送机构将加工后的管件定向整齐排列地收集起来,以增加生产效率。
文档编号B23C3/00GK2364995SQ9921142
公开日2000年2月23日 申请日期1999年5月13日 优先权日1999年5月13日
发明者李文宗, 温优泽, 刘贵炉 申请人:财团法人工业技术研究院