一种单边焊管收料设备的制作方法

本实用新型涉及一种焊管收料设备，具体的说，涉及了一种单边焊管收料设备。

背景技术：

目前，制管设备的收料采用人工收料，主要在企业中的应用方式为水平螺旋式收料和立式卷盘式收料，收料途中，需要工人手动将焊管弯曲一定角度，盘起至少一圈以后，焊管才能够持续盘卷，需要收料工人有较好的生产节奏感，能很好地配合生产节拍。

由于采用动态收料，收料过程中设备不停止，仍然为高速运行，焊管的切断和进料都需要收料工人有丰富的收料操作经验，能够熟练操作，并且精神要高度集中，否则极容易产生生产事故。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种节省人工、结构简单、可连续工作、安全性好的一种单边焊管收料设备。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种单边焊管收料设备，它包括工作台、第一导向轮组、第二导向轮组、一组飞剪切断轮、角度调节装置和收料盘，第一导向轮组、第二导向轮组组沿工作台面呈直线排列；所述飞剪切断轮为一对相向转动的滚轮，安装在第一导向轮组的前段，一对滚轮上的相对位置分别设置有切刀，两切刀的相交切割位位于两滚轮的连心线的中点处，所述相交切割位还位于第一导向轮组的导向方向上；两个收料盘分别位于第一导向轮组末端的一侧和第二导向轮组末端的一侧；两个角度调节装置分别位于第一导向轮组的末端和第二导向轮组的末端且正对两个收料盘设置，用于将焊管分别导向进入两个收料盘；所述收料盘由收料电机驱动转动。

基上所述，所述角度调节装置包括推杆机构、轨道座、安装在轨道座上的滑块、安装在所述滑块上的顶轮，所述推杆机构的推杆端可驱动所述滑块沿所述轨道座做直线往复运动。

基上所述，所述滑块的行走方向与所述第一导向轮组的排列方向垂直。

基上所述，所述第一导向轮组和第二导向轮组均包括若干对导向轮，各导向轮的轮面上设有与焊管匹配的凹槽。

基上所述，位于第一导向轮组首端的两个导向轮中，至少一个导向轮为带有复位结构的弹性轮，所述弹性轮在复位结构的驱动下总是向对应的导向轮移动。具体的，所述弹性轮的轴座活动安装在所述工作台上，轴座与工作台之间连接弹簧，轴座与工作台的相对运动方向与导向轮组的排列方向垂直。

基上所述，位于第一导向轮组和第二导向轮组尾端的两个导向轮中，靠近收料盘一侧的导向轮为位置可调的调节轮，所述调节轮的调节方向与第一导向轮组的导向方向垂直。

基上所述，所述飞剪切断轮沿径向设置切刀孔，所述切刀安装在切刀孔内，沿切刀孔的延伸方向和垂直方向的飞剪切断轮上各安装一个调节螺栓，沿切刀孔延伸方向的调节螺栓与切刀末端抵接以调节切刀的伸出长度，沿切刀孔垂直方向的调节螺栓与切刀侧部抵接以顶紧切刀。

基上所述，所述飞剪切断轮沿径向设置切刀孔，所述切刀安装在切刀孔内，沿切刀孔的延伸方向和垂直方向的飞剪切断轮上各安装一个调节螺栓，沿切刀孔延伸方向的调节螺栓与切刀末端抵接以调节切刀的伸出长度，沿切刀孔垂直方向的调节螺栓与切刀侧部抵接以顶紧切刀。

基上所述，基于所述飞剪切断轮的装配公差，所述切刀刀刃的刃部为平面，当两切刀经过相交切割位时，两切刀刀刃的刃部前楞或后楞抵接时，飞剪切断轮在相互作用力下基于装配公差移动一定距离。

基上所述，当两切刀到达相交切割位时，两切刀刀刃的刃部平面抵接。

基上所述，所述工作台上对应所述角度调节装置设置用于周向锁紧所述轨道座的锁紧机构，使得所述轨道座仅留与滑块相同移动方向的自由度，所述工作台上固定有调节基准板，所述轨道座的一侧固定有调节板，所述调节基准板与所述调节板之间通过调节螺栓连接，所述调节螺栓的调节方向与所述滑块的滑动方向一致，所述调节螺栓的一端设置手柄。

基上所述，它还包括控制器，所述弹性轮上安装有编码器，所述角度调节装置的滑块上相对轨道座安装用于确定初始位置的行程开关，第一导向轮组的前侧对应邦迪管设置色标传感器；所述飞剪切断轮上也对应的安装用于确定切刀归位的行程开关；控制器连接编码器获取导向轮的转动圈数以计算出收卷邦迪管的长度和邦迪管的行进速度；控制器连接角度调节装置的推杆机构以控制滑块按照设定行程行进；控制器连接色标传感器和飞剪切断轮的电机以根据色标传感器的信号和邦迪管的行进速度控制切断动作，控制器连接行程开关以确定滑块是否复位到位。

本实用新型相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本实用新型具有以下优点：

1.在导向轮组中加入飞剪切断轮，采用一对滚轮带动一对切刀，旋转切断的方式将焊管切断，切断工序中，导向轮组无需停机，焊管持续输出，效率得到提升。

2.收料不再借助人工对焊管的弯曲动作，而是通过角度调节装置实现对焊管的初步弯曲，使焊管沿固定角度进入到收料盘中，收料盘通过旋转，将进入的焊管进行盘管。

3.通过自动部件和传感器的加入，降低人工参与的程度和对人工技能的要求，同时保证稳定和效率，对于实现自动化而言具有积极意义。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中单边焊管收料设备的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1中飞剪切断轮的结构示意图。

图3是本实用新型实施例1中角度调节装置的结构示意图。

图4是本实用新型实施例1中切刀的局部放大图。

图中：1.工作台；2.第一导向轮组；3.飞剪切断轮；4.角度调节装置；5.收料盘；6.收料电机；7.弹性轮；8.前端导向轮组；9.后端导向轮组；10.复位结构；11.第二导向轮组；3-1.滚轮；3-2.切刀；3-3.调节螺栓；4-1推杆机构；4-2.轨道座；4-3.滑块；4-4.顶轮；4-5.调节基准板；4-6.调节板；4-7.调节螺栓；11.切刀刀刃的刃部；12.前楞；13.后楞；14.平面；15.调节轮。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如图1-4所示，一种单边焊管收料设备，包括工作台1、第一导向轮组2、第二导向轮组11、一组飞剪切断轮3、两个角度调节装置4、两个收料盘5和两台收料电机6，所述第一导向轮组2和第二导向轮组11沿工作台面呈直线排列，其主要作用是为焊管提供行走轨迹，焊管在导向轮组2的夹持下，沿直线行走；所述第一导向轮组2和第二导向轮组11均是由一对一对的导向轮相对排列构成的，一对导向轮之间的间隙用于夹持焊管。为了更好地夹持焊管，所述导向轮组中的若干对导向轮的轮面上设有与焊管匹配的凹槽，焊管在凹槽的相对夹持下行进，一是增大摩擦力，二是避免焊管被压变形。

为了焊管进入时具备一定的夹持力，避免夹不紧焊管而导致脱落或无法进入，在位于导向轮组首端的两个导向轮中，至少一个导向轮为带有复位结构10的弹性轮7，所述弹性轮7的轴座活动安装在所述工作台上，轴座与工作台之间连接弹簧，构成所述复位结构6，轴座与工作台的相对运动方向与导向轮组的排列方向垂直。

所述飞剪切断轮3为一对相向转动的滚轮3-1，两个滚轮3-1上的相对位置分别设置有切刀3-2，两切刀3-2的相交切割位位于两滚轮的连心线的中点处，该连心线的中点在第一导向轮组2中焊管的行进路径上，飞剪切断轮3是一组主动轮，由一对电机驱动，或者由一个电机通过驱动齿轮或链条或皮带同步驱动两个滚轮3-1，其目的只要是为了保持两个滚轮3-1转动的一致，滚轮3-1的转动速度可选择与焊管的行进速度匹配，或快于焊管的行进速度，以不影响焊管的持续行进为前提。

具体安装时，所述飞剪切断轮3沿径向设置切刀孔，所述切刀3-2安装在切刀孔内，沿切刀孔的延伸方向和垂直方向的飞剪切断轮上各安装一个调节螺栓3-3，沿切刀孔延伸方向的调节螺栓与切刀末端抵接以调节切刀的伸出长度，沿切刀孔垂直方向的调节螺栓与切刀侧部抵接以顶紧切刀，实现切刀的预紧和调整。

基于所述飞剪切断轮的装配公差，所述切刀刀刃的刃部11设计为平面，当两切刀经过相交切割位时，两切刀刀刃的刃部11前楞12或后楞13抵接时，飞剪切断轮在相互作用力下基于装配公差移动一定距离。

当两切刀到达相交切割位时，两切刀刀刃的刃部平面14抵接。

切刀切断的原理是：由于飞剪切断轮的质量较大，体积较大，在装配过程中，存在一定的装配公差，而要切断的邦迪管为铝材，韧性比较好，也具有一定的强度，若使用锋利的刀刃切割，由于不是正面受力，在切的动作中，有一部分过程刀刃的横向受力，很容易导致切刀的刀刃崩坏断裂，不能持久使用；若仅仅是增厚刀刃，又会由于刀刃不够锋利而无法切断，且过于厚的刃部也不容易对齐，基于该情况，设计了本实施例中的飞刀结构。

切刀的刃部为平面，在安装时，通过该平面的对齐，可以保证切刀安装的对齐找正，然后将飞刀固定，由于飞剪切断轮具有一定的公差，切刀的刃面宽度可根据公差设置，使得刀刃平面的前楞或者后楞抵接时，飞剪切断轮会由于公差存在产生一定的移动，再经过这一位置时，飞剪切断轮再回位，借助飞剪切断轮的回位的力和前楞位置所形成的相对尖锐的角度将邦迪管压断，形成较为完整的切口。

所述角度调节装置4位于所述第一导向轮组2的末端和第二导向轮组11的末端，两个收料盘5分别位于第一导向轮组2末端的一侧和第二导向轮组11末端的一侧，配合用于将焊管转向进入收料盘5，角度调节装置4主要是代替人工收料过程中，初始的弯曲焊管头部的动作，使其能够转向进入到收料盘5中，然后焊管便会沿收料盘5的内侧壁弯曲盘整，最终形成盘料。

为更好的收料，所述收料电机6驱动所述收料盘5转动，转动的线速度与焊管的行进速度一致，也能够保证焊管收料始终贴近收料盘5内侧壁，确保收料的稳定性。

所述角度调节装置4包括推杆机构4-1、轨道座4-2、安装在轨道座4-2上的滑块4-3、安装在所述滑块4-3上的顶轮4-4，所述推杆机构4-1的推杆端可驱动所述滑块4-3沿所述轨道座4-2做直线往复运动，所述滑块4-3的行走方向与所述导向轮组2的排列方向垂直。本实施例中，推杆机构4-1可采用电推杆、气缸或液压推杆等推杆类机构。

收料原理：焊管经过第一导向轮组2或第二导向轮组11导向，走至尾端时，角度调节装置4将焊管顶弯，将焊管导向收料盘5，最末端的导向轮、顶轮4-4和收料盘5的内侧壁三点成圆，约束焊管始终以环形的形态盘卷进入收料盘，完成收料。

工作过程描述：该设备接续制管机，在制管机将焊管制作完毕，需要收料时使用。首先，将焊管导向第一组导向轮中，在弹性轮7的夹持和转动作用下，焊管逐步进入到导向轮组，并沿导向轮组做直线运动，当运动至第一个角度调节装置4时，控制角度调节装置4启动，通过顶轮4-4将焊管弯曲一定角度，转向进入收料盘5中，收料盘5在收料电机的驱动下持续转动，其速度与焊管的进料速度相匹配，焊管在收料盘5中盘整、堆积，当堆至要求高度或重量时，控制飞剪切断轮3，将焊管切断，完成第一个收料盘的收料，此时，控制第一个角度调节装置归位，顶轮4-4归位，焊管继续进入第二导向轮组，重复上述动作，完成第二个收料盘的收料，彼此交替，实现连续收料。

整个工作过程中，只需要人为的控制各设备的运行状态。

实施例2

为了更好的完成收料动作，位于第一导向轮组和第二导向轮组尾端的两个导向轮中，靠近收料盘一侧的导向轮为位置可调的调节轮15，所述调节轮的调节方向与第一导向轮组的导向方向垂直。

调节轮15安装在一个滑块上，滑块通过丝杆结构安装在底座上，形成丝杆结构，以此来实现位置调节。

其原因和目的：在实施例1中，最末端的导向轮、顶轮4-4和收料盘5的内侧壁三点成圆，需约束收料盘5内侧壁至顶轮4-4之间的落差和距离不宜过大，一旦超过约束条件，会导致收料盘内部焊管偏移进而无法呈环形排列，因此，为了提升其适应性，将最尾端且靠近收料盘一侧的导向轮设计为调节轮，使用时，按照要求调整适当位置，使其向收料盘一侧偏移一点距离，倒数第二个导向轮、调节轮和顶轮4-4三点构成圆的圆弧，降低对于收料盘内壁的依赖，提高了适应能力。

实施例3

为了适应不同规格的焊管要求，内部程序，尤其是角度调节装置的顶轮4-4的行进距离要进行调整，而对于使用者而言，调整系统是相对麻烦的，因此，在所述工作台1上对应所述角度调节装置4设置用于周向锁紧所述轨道座的锁紧机构，使得所述轨道座4-2仅留与滑块相同移动方向的自由度，所述工作台1上固定有调节基准板4-5，所述轨道座4-2的一侧固定有调节板4-6，所述调节基准板4-5与所述调节板4-6之间通过调节螺栓4-7连接，所述调节螺栓4-7的调节方向与所述滑块4-3的滑动方向一致，所述调节螺栓4-7的一端设置手柄。

使用时，将整个角度调节装置4进行相对位移，即调整了角度调节装置4的基准位置。

这就解决了由于管料批次不同、温度不同导致邦迪管弯曲程度不同，滑块行程发生了细小的差别时，不需重新调整参数，就可以实现校正的目的。

实施例4

为了进行自动化操作，它还包括控制器，所述弹性轮上安装有编码器，所述角度调节装置的滑块上相对轨道座安装用于确定初始位置的行程开关，第一导向轮组的前侧对应邦迪管设置色标传感器；控制器连接编码器获取导向轮的转动圈数以计算出收卷邦迪管的长度和邦迪管的行进速度；控制器连接角度调节装置的推杆机构以控制滑块按照设定行程行进；控制器连接色标传感器和飞剪切断轮的电机以根据色标传感器的信号和邦迪管的行进速度控制切断动作，控制器连接行程开关以确定滑块是否复位到位。

编码器的主要作用是检测导向轮的转动圈数，借助导向轮的尺寸，进而计算出邦迪管的经过长度和行进速度，以此确定后续动作的执行时间；推杆机构采用固定程序，由于邦迪管的进料是稳定持续的，相对于编码器对应的导向轮之间的距离是固定的，通编码器的数据触发推杆机构的行进动作和动作时间，做到按照设定的程序送料，当收料到目标量以后，飞剪切断轮工作将邦迪管切断，推杆机构复位，最后一节邦迪管在收料机的拉扯力下被收卷，行程开关用于确定推杆机构是否准确复位。

具体的工作步骤如下：

1）启动第一导向轮组和第二导向轮组，接纳焊管；

2）编码器根据弹性轮的尺寸数据和转动圈数，计算线速度，获取焊管的行进速度，并将数据发送至控制器；

3）控制器根据收到的焊管行进速度，以及预用角度调节装置与弹性轮之间的距离，控制对应的角度调节装置按时启动，将焊管导向收料盘；

4）色标传感器在检测到焊管首次通过时，发送信号给控制器，控制器控制第一个要收料的收料盘启动转动；

5）色标传感器在检测到焊点位置时，发送信号给控制器，控制器控制飞剪切断轮的电机按照预设转速启动；

6）切断动作结束后，控制器根据飞剪切断轮的信号将工作中的角度调节装置归位，按照另一角度调节装置与弹性轮之间的距离，以及焊管行进速度，控制所述的另一角度调节装置按时启动，将焊管导向另一收料盘，然后重复步骤4）-6）。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。