方形管定心调节装置及具有该装置的方形管加工系统的制作方法

本发明涉及方形管加工领域，尤其涉及一种方形管定心调节装置及具有该装置的方形管加工系统。

背景技术：

在对方形管进行自动化切割、打孔、焊接等加工时，经常会涉及到方形管的回转操作，如此常采用夹持回转机构对方形管形成夹持，在采用夹持回转机构对方形管形成夹持时，需要移动方形管或夹持机构以使得方形管插入至夹持机构内。然现有技术中，在进行方形管夹持操作时，方形管的轴心线所在位置与夹持回转机构的夹持中心所在位置往往容易形成一定的位置偏差(即不同心)，如此使得方形管不能一次性顺利插入至夹持回转机构内，而是需要经人工多次手动调节方形管位置才能够完成夹持动作，既而降低了方形管加工效率。

有鉴于此，有必要提供一种改进的技术方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述发明目的，本发明提供了一种方形管定心调节装置，其具体设计方式如下。

一种方形管定心调节装置，包括沿第一水平方向间隔设置的一对支撑调节单元，每一所述支撑调节单元具有承载台、设置于所述承载台上供支撑所述方形管的支撑部、沿垂直所述第一水平方向的第二水平方向间隔设置于所述承载台上以在所述第二水平方向上对顶定位所述方形管的一对顶紧头、运行时驱动两所述顶紧头在所述第二水平方向上反向同速移动以顶紧或释放所述方形管的驱动机构、以及在两所述顶紧头顶紧所述方形管时感应该顶紧信号并反馈限制两所述顶紧头进一步靠近的第一感应机构。

进一步，所述支撑部包括至少一个设置于所述承载台上且转轴延伸方向与所述第二水平方向一致的辊轴。

进一步，每一所述顶紧头为一沿竖直轴转动的轴承。

进一步，所述驱动机构包括长度方向与所述第二水平方向一致的丝杆、驱动所述丝杆转动的电机、以及一对螺纹配合于所述丝杆上用以分别固定两所述顶紧头的移动台，所述丝杆与两所述移动台配合的两段具有牙距相等、旋向相反的螺纹。

进一步，所述承载台上设置有延伸方向与所述第二水平方向一致的导轨，两所述移动台均固定有与所述导轨上滑动配合的滑块。

进一步，所述第一感应机构包括一对分别相对两所述顶紧头固定设置以在所述第二水平方向上随相应所述顶紧头同步移动的第一传感器，每一所述第一传感器具有在相应所述顶紧头抵接所述方形管时被触发的触发状态。

进一步，所述方形管定心调节装置还具有感应两所述顶紧头之间是否承载有方形管的第二感应机构，所述第二感应机构包括一个相对所述承载台固定设置的第二传感器。

进一步，每一所述支撑调节单元还具有用于支撑所述承载台并调节所述承载台水平高度的升降座。

此外，本发明还提供了一种方形管加工系统，该方形管加工系统具有以上所述的方形管定心调节装置，所述方形管加工系统还具有夹持中心与经定心调节后承载于所述方形管定心调节装置上方形管轴心线一致且在夹紧所述方形管后带动所述方形管回转的夹持回转机构、以及用以对所述夹持回转机构夹持的方形管进行切割加工的切割机构。

进一步，所述方形管加工系统还具有沿所述第二水平方向传送所述方形管至所述方形管定心调节装置承载台正上方的传送机构。

本发明的有益效果是：基于本发明所提供方形管定心调节装置的具体结构，能重复将方形管的轴心线定位至一确定位置，进而在方形管加工系统的具体应用场景中，可避免传统夹持操作过程中出现方形管轴心线、夹持回转机构夹持中心不同心的问题，有利于夹持回转机构的夹持操作，进而提高方形管加工系统的整个加工过程的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1所示为本发明方形管定心调节装置承载有方形管的第一状态示意图；

图2所示为单个支撑调节单元的立体示意图；

图3所示为支撑调节单元对方形管进行定心调节前的状态示意图；

图4所示为图3所示结构俯视图；

图5所示为支撑调节单元对方形管进行定心调节后的俯视状态示意图；

图6所示为通过升降座抬升对方形管进行高度定位的状态示意图；

图7所示为本发明方形管加工系统的平面俯视图；

图8所示为方形管加工系统中待夹持方形管未被顶起的正视图；

图9所示为图8所示结构对应的左视图；

图10所示为方形管加工系统中待夹持方形管被顶起时的正视图；

图11所示为方形管加工系统中待夹持方形管被夹持时的正视图；

图12为方形管加工系统中待夹持方形管被夹持后升降座下降的正视图；

图13所示为图12中a-a＇位置处的截面示意图。

具体实施方式

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。

参考图1所示，本发明所涉及的方形管定心调节装置包括沿第一水平方向间隔设置的一对支撑调节单元100。本实施例中，第一方向即为x轴所在方向。

参考图2、图3所示，每一支撑调节单元100具有承载台11、支撑部12、一对顶紧头13、驱动机构以及第一感应机构16。具体而言，支撑部12设置于承载台11上供支撑方形管200；一对顶紧头13沿第二水平方向间隔设置于承载台11上以在第二水平方向上对顶定位方形管200，其中第二水平方向垂直第一水平方向，其对应于图中y轴方向；驱动机构运行时驱动两顶紧头13在第二水平方向上反向同速移动以顶紧或释放方形管200，其中，当驱动机构运行驱动两顶紧头13在第二水平方向上相对靠近时可实现对方形管200的夹持，当驱动机构运行驱动两顶紧头13在第二水平方向上相对远离时可实现对方形管200的释放；第一感应机构16在两顶紧头13顶紧方形管200时感应该顶紧信号并反馈限制两顶紧头13进一步靠近。

基于本发明所提供方形管定心调节装置的具体结构，能重复将方形管200的轴心线在第二水平方向上定位至一确定位置；具体而言，两顶紧头13反向同速移动的设置方式可以适应不同尺寸方形管200轴心线的定位，且均能在两顶紧头13两侧同时抵接方形管200两侧时将方形管200轴心线定位至第二水平方向上的同一位置。本发明中所涉及的第一感应机构16能够避免两顶紧头13顶紧方形管200后进一步有相对靠近的动作，从而防止方形管200或方形管定心调节装置受损。

本发明中，为便于调节方形管200在第一水平方向上的位置，用于支撑方形管200的支撑部12包括至少一个设置于承载台11上且转轴延伸方向与第二水平方向一致的辊轴。具体于本实施例中，设置于承载台11上的辊轴包括间隔设置的第一辊轴151与第二辊轴152。

在两顶紧头13顶紧方形管200时，为避免方形管200沿第一水平方向移动过程中造成表面划伤，方形管200与紧头13优选采用滚动接触。具体于本实施例中，所涉及的顶紧头13为沿竖直轴转动的轴承，参考图2中所示，本具体实施例中的两个顶紧头13包括第一轴承131与第二轴承132。在本发明其它实施例中，顶紧头13还可以是万向轮结构。

结合图2、图3所示，本实施例中所涉及的驱动机构包括长度方向与第二水平方向一致的丝杆141、驱动丝杆141转动的电机142、以及一对螺纹配合于丝杆141上用以分别固定两顶紧头13的移动台。如图中所示，第一移动台143与第二移动台144分别用于固定第一轴承131与第二轴承132，且丝杆141分别与第一移动台143与第二移动台144配合的两段具有牙距相等、旋向相反的螺纹。基于丝杆141上两段牙距相等、旋向相反螺纹的设置，在电机142驱动丝杆141转动时，可以实现第一移动台143与第二移动台144的反向同速移动。

为使得第一移动台143与第二移动台144在第二水平方向上移动稳定，参考图2所示，本具体实施例中承载台11上设置有延伸方向与第二水平方向一致的导轨151，两移动台均固定有与导轨151上滑动配合的滑块152。

作为本发明的一种具体实施方式，第一感应机构16包括一对分别相对两顶紧头13固定设置以在第二水平方向上随相应顶紧头13同步移动的第一传感器161、162。具体而言，两个第一传感器161、162分别固定于第一移动台143与第二移动台144上以实现与相应顶紧头13同步移动，且两个第一传感器161、162均具有在相应顶紧头13抵接方形管200时被触发的触发状态。基于此，在两个第一传感器161、162均处于触发状态时，即可确认两顶紧头13完成方形管200的对顶定位。结合图5中所示，此时两顶紧头13分别抵接方形管200的两侧，两个第一传感器161、162分别被方形管200相应侧触发而处于触发状态，此时可认为两顶紧头13完成方形管200的对顶定位，从而停止电机142的进一步驱动，避免顶紧头13压伤方形管200或者造成方形管定心调节装置自身受损。

作为优选，本发明中所涉及的方形管定心调节装置还具有感应两顶紧头13之间是否承载有方形管200的第二感应机构，如图2、图3中所示，第二感应机构包括一个相对承载台11固定设置的第二传感器17。结合图4所示，在具体方形管定心调节装置的应用过程中，当第二传感器17感应到两顶紧头13之间承载有方形管200后，电机142才开始运行并驱动两顶紧头13对所承载的方形管200进行对顶定位，进而达到图5中所示的对顶定位状态。

进一步，结合图2、图6所示，本发明所涉及方形管定心调节装置中的每一支撑调节单元100还具有用于支撑承载台11并调节承载台11水平高度的升降座。其中，升降座包括固定基台181、连接固定基台181与承载台11并限定承载台11于竖直方向上移动的导向组件182、以及驱动承载台11在竖直方向(即图示z轴方向)上移动的升降驱动组件。具体于本实施例中，导向组件182包括一对间隔固定于承载台11下侧的竖直杆1820以及设置于固定基台181上供该一对竖直杆1820进入或伸出的收容部(图中未标示)；升降驱动组件包括固定于承载台11下侧的升降杆1830以及驱动该升降杆1830上下移动的动力单元183，具体实施过程中，动力单元183可以是设置于固定基台181上的电机或气缸，升降杆1830与动力单元183的具体配合方式可参考现有设计，具体在此不作展开。

结合图7、图8、图9所示，本发明还提供了一种方形管加工系统，该方形管加工系统具有以上的方形管定心调节装置。此外，本发明所涉及的方形管加工系统还具有夹持中心与经定心调节后承载于方形管定心调节装置上方形管200轴心线一致且在夹紧方形管200后带动方形管200回转的夹持回转机构300、以及用以对夹持回转机构300夹持的方形管200进行切割加工的切割机构。

具体于本实施例中，夹持回转机构300具有确定的夹持中心，经方形管定心调节装置定心调节后方形管200的轴心线所在位置能够与夹持回转机构300的夹持中心所在位置重合。夹持回转机构300包括一对在第一方向上间隔分布于方形管定心调节装置两侧的第一夹持回转头31与第二夹持回转头32，第一夹持回转头31与第二夹持回转头32可在第一水平方向上相对靠近或远离并对插入其内部的方形管200进行夹持固定或释放。

本实施例中的切割机构包括切割头40、固定切割头40供其上下升降移动的z轴移动板41、供z轴移动板41沿第二方向移动的y轴移动梁42以及供y轴移动梁42沿第一方向移动的x轴移动梁43。

作为本发明的一种优选实施方式，方形管加工系统还具有沿第二水平方向传送方形管200至方形管定心调节装置承载台11正上方的传送机构500。

本具体实施例中的传送机构500包括在第一方向上间隔设置且与两个支撑调节单元100错开的第一传送支撑部51与第二传送支撑部52，方形管200被第一传送支撑部51与第二传送支撑部52同时支撑并由远离方形管定心调节装置的一侧沿第二水平方向传送至方形管定心调节装置承载台11的正上方。

此外，可以理解的是，本发明所涉及的方形管加工系统还具有供操作人员操作的控制平台600。

为便于理解本发明，以下结合图8、图10、图11、图12、图13对方形管的加工流程进行详细描述。

参考图8中所示，方形管200被传送机构500传送至方形管定心调节装置承载台11的正上方。此时，方形管定心调节装置的承载台11未被升降座顶起，第一夹持回转头31与第二夹持回转头32分别位于方形管定心调节装置两侧且处于远离方形管定心调节装置的初始位置。

参考图10所示，方形管定心调节装置的承载台11上升，承载台11的正上方的方形管200被承载台11顶起，进而方形管200的轴心线被定位至与夹持回转机构300夹持中心一致。

参考图11所示，第一夹持回转头31向方形管200端部方向移动，当方形管200相应端部插入到第一夹持回转头31内部后，第一夹持回转头31对方形管200形成夹持；对方形管200形成夹持的第一夹持回转头31推动方形管200朝第二夹持回转头32靠拢，当方形管200的相应端部插入到第二夹持回转头32内部后，第二夹持回转头32也对方形管200形成夹持。在本发明的其它实施例中，也可以是第一夹持回转头31与第二夹持回转头32同时向方形管200靠拢，并在移动至合适位置后分别对方形管200的不同位置处形成夹持。

参考图12、图13所示，在第一夹持回转头31与第二夹持回转头32对方形管200形成夹持后，方形管定心调节装置的承载台11下降至最低位置用以准备接收下一根由传送机构500传送过来的方形管；而被夹持的方形管可在夹持回转机构300的带动下实现回转动作。方形管加工系统可按照预先通过控制平台600设置的程序控制切割机构运行对方形管200进行打孔、切割等加工。

可以理解的是，在本发明的具体实施过程中，第一夹持回转头31与第二夹持回转头32均可移动的设置于x轴移动梁上，进而实现在第一方向上的移动；在本发明的其它实施例中，第一夹持回转头31与第二夹持回转头32也可设置于其它能够支撑第一夹持回转头31与第二夹持回转头32沿第一方向移动的支撑机构上，具体在此不作进一步展开。

另外，参考图13所示，本发明中所涉及第一夹持回转头31具有回转盘310以及设置于回转盘310上用以分别抵接方形管200四个侧壁以对方形管200形成夹持的第一夹头311、第二夹头312、第三夹头313、第四夹头314，其中，第一夹头311、第二夹头312、第三夹头313及第四夹头314通过靠近或远离夹持回转机构300的夹持中心以实现对方形管200的夹持与释放。本发明中所涉及的第二夹持回转头32的结构可参考第一夹持回转头31的结构。

在具体实施过程中，第一夹持回转头31与第二夹持回转头32均连接有驱动各自在第一水平方向上移动的水平移动驱动机构，且第一夹持回转头31与第二夹持回转头32中的至少一个设置有驱动相应回转盘转动的回转电机(图中未标示)。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。