CN104624824B - 一种固定装配体 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种固定装配体，它包括床身、驱动装置、导向装置、夹持机构和铜管抱紧装置；驱动装置由液压气缸构成；导向装置包括导轨和支撑架，在支撑架上设有连接孔；液压气缸输出轴与芯杆前端连接，芯杆后端穿过连接孔；夹持机构包括夹紧导向装置固定座和夹钳组；在导轨左侧安装有驱动控制光电开关，驱动控制光电开关与第一感应发生器匹配；在夹钳上对应连接有驱动气缸，驱动气缸与夹持控制光电开关电连接，相邻两个夹持控制光电开关的间距与相邻的两个夹钳的间距相等；铜管抱紧装置设于夹持机构的后端，在铜管抱紧装置上设有一个抱紧夹钳连接口。本发明具有加工精度较高、产品稳定性较好、使用方便、适用范围广、造价较低的优点。

Description

一种固定装配体

技术领域

本发明涉及一种机械加工设备，尤其是一种用于加工铜管的固定装配体，属于机械加工设备技术领域。

背景技术

在生产空调等换热设备的过程中，铜管是必不可少的材料，而且铜管的工艺质量直接影响到空调等设备的制冷或制热能力，因此，对铜管的加工就显得尤为重要。用于制作空调设备换热器的铜管，通常材质相对较软，而且还需要加工弯曲成不同的形状，因此对其强度、韧性以及传热效率等都有非常高的要求。现目前在制作空调用铜管时，大多还是采用传统的退火后拉拔成型的工艺方式，该工艺中配套使用的加工设备也是老式的铸压设备，这种设备在加工后，会在铜管的表面留下细丝一样的划痕，这样不仅会影响铜管的外观，而且还会影响铜管的使用寿命，甚至导致铜管从划痕处开裂、泄露，这样会造成严重的安全隐患。除此之外，也有人考虑到了采用挤压成型的方式来制作铜管，这种制作方式具有操作更加简便、成型后的铜管表面比较光滑的优点，但是，由于铜管自身较软的特性，现有的挤压方式在操作过程中，很容易造成铜管管材的中段在受到挤压的外力作用后发生弯曲、折皱变形，甚至断裂，这样铜管在加工过程中的稳定性得不到保障，就无法形成量产，也使得挤压成型的工艺方法难以有效的施展，因此，现目前需要一套更加精密、成型效果更好同时能够保障铜管加工后的稳定性的加工设备。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明的主要目的在于解决现目前在加工制作空调换热器铜管时铜管的表面容易产生划痕的问题，以及铜管在受力后容易产生弯折变形的问题，而提供一种具有较好的加工精度，能够保障铜管加工后的稳定性，而且使用方便，适用范围较广的固定装配体。

本发明的技术方案：一种固定装配体，其特征在于，包括钢架结构的床身，所述床身的上端面为一平台，在床身上安装有驱动装置、导向装置、夹持机构和铜管抱紧装置；所述驱动装置是由横向设置的液压气缸构成，所述液压气缸固定在驱动底座上，所述驱动底座的底部通过螺栓与床身固定；所述导向装置包括导轨和支撑架，所述的导轨为两根，其中第一导轨位于液压气缸输出轴的左侧，第二导轨位于液压气缸输出轴的右侧，所述支撑架连接在第一导轨和第二导轨之间，在所述支撑架上设有一个连接孔；所述液压气缸的输出轴与芯杆的前端连接，所述芯杆的后端连接在支撑架上并穿过连接孔；所述的夹持机构包括固定在床身上的夹紧导向装置固定座，在所述夹紧导向装置固定座上安装有夹钳组，所述夹钳组是由沿床身纵向布设的若干个夹钳并排安装构成的，所述的夹钳的夹持口均正对并形成一个夹持通道，所述夹持通道的中心线与芯杆的中心线重叠；在所述第一导轨的左侧安装有驱动控制光电开关，所述驱动控制光电开关的光电感应头与设于液压气缸输出轴上的第一感应发生器匹配，所述驱动控制光电开关的输出端与液压气缸的控制端电连接；在每一个夹钳上分别对应连接有一个驱动气缸，每一个驱动气缸分别与一个对应的夹持控制光电开关电连接，所述的夹持控制光电开关安装在第二导轨的右侧并沿第二导轨的长度方向布设，所述的夹持控制光电开关的光电感应头均与设于液压气缸输出轴上的第二感应发生器匹配，相邻的两个夹持控制光电开关的间距与相邻的两个夹钳的间距相等；所述铜管抱紧装置设于夹持机构的后端，在铜管抱紧装置上设有一个抱紧夹钳连接口，所述的抱紧夹钳连接口与夹持通道正对。

本发明中，床身是整个设备的支撑平台，要求其表面光滑平整。驱动装置所采用的液压气缸虽然是现有的设备，但是其采用了光电开关来控制其动作，这样就可以预设液压气缸的行程，使其达到合理的范围，同时还实现了自动化控制。而夹钳组上各个夹钳对应的夹持控制光电开关也与液压气缸的活塞运动行程相匹配，当液压气缸的活塞运动到设定的位置时，夹持控制光电开关控制对应的夹钳工作，从而实现对铜管的局部松开或夹紧，并通过夹钳组内各个夹钳不同的开启状态的组合，可以实现在加工过程中改变铜管的被夹持位置，实现对铜管夹持点的动态调整，以适应铜管的扩张并保证被扩张位置周围仍然具有很好的稳定性，避免了铜管出现弯折情况。由于为了实现夹钳组开启和闭合位置与铜管的加工扩张同步，因此将夹持控制光电开关的间距与夹钳的间距进行了对应的匹配，这样才能提高加工精度。

优化地，在所述床身上还安装有管端变径装置，所述管端变径装置是由缩径端头和导向套筒构成，在所述导向套筒内设有一个圆筒状的引导腔和一个用于连接缩径端头的连接腔，所述缩径端头卡接在导向套筒内，在缩径端头内设有缩径腔，所述缩径腔的前段为锥形结构，在所述缩径腔的前端设有开口，缩径腔的后段为圆筒形状并与所述引导腔连通。本发明中，管端变径装置安装在床身的后端，靠近铜管抱紧装置处，管端变径装置的作用在于对铜管的端头进行加工处理，使其产生变径效果。本发明的管端变径装置不仅能够对铜管进行缩径加工，同时还能够保障铜管的内径与铜管的其他段保持一致，保障了铜管内部的通过能力。

优化地，所述的芯杆是由主杆和冲头构成，所述主杆和冲头均为圆柱体结构，所述冲头固定在主杆的前端，所述冲头的直径大于主杆直径，在冲头的前端还设有锥面。这里的芯杆用于对铜管进行扩径加工，其锥面的冲头设计有利于减小磨损，提高强度，同时芯杆自身还具有一定的导向能力，可以引导铜管呈加工后仍保持直线形状，它与夹钳组一起对铜管形成内、外的双重引导和保护作用，大大的提高了铜管在加工过程中的稳定性。

优化地，所述的第一导轨和第二导轨均与芯杆平行。这里将导轨设置为与芯杆平行，目的在于使得光电开关能够精确的与液压气缸的运动轨迹相对应，这样有利于提高控制精度，而直接的结果就是产品的加工精度提高。

优化地，所述液压气缸的输出轴通过连接头与芯杆的前端固定。本发明中通过设置连接头，一方面可以使得芯杆与液压气缸输出轴的连接更加容易，操作更简便，而另一方面还可以提高芯杆连接端的强度和稳定性，避免在工作过程中出现晃动或偏心等情况，对整个设备的运行精度也有一定的提升。

优化地，所述夹钳组是由七个并排的夹钳所组成，其中第一夹钳、第三夹钳、第五夹钳和第七夹钳的夹持口的内径相等且最小内径为16mm~22mm，第二夹钳、第四夹钳和第六夹钳的夹持口的内径相等且最小内径为12mm~15mm。

优化地，所述抱紧夹钳连接口为前大后小的八字形开口结构。采用这种结构的抱紧夹钳连接口可以更加容易的将铜管卡住，同时不需要设计抱紧夹钳连接口的大小尺寸就能满足多种型号铜管的需求，具有很好的适用性。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、加工精度较高、产品稳定性较好：本发明的固定装配体是专门针对换热设备所需的铜管而配套设计的，它通过夹钳组的夹持作用能够稳固的将铜管坯料的固定，而配套的驱动装置的芯杆通过***铜管内，对铜管内壁产生扩径作用来实现铜管的变径，这样就又不会对铜管外表面造成损伤；同时由于铜管的中部正好就是最容易受力后产生变形的部位，夹钳组对铜管中部进行夹持后，一方面能够增强铜管中部的刚性强度，保障在加工过程中，铜管的中部受力后不会产生弯曲变形，有效的提高了加工过程中铜管形状的稳定性，而另一方面还可以产生导向作用，夹钳组中部的夹持口组合成了一个保护铜管的直线型通道，可以提高铜管安装在装配体上的精度，保障铜管与配套的芯杆对齐，避免出现偏斜，这也有利于保障成品的合格率，并使得挤压成型的工艺方法能够有效的得以开展和实施；本发明中，通过夹钳组上多个可调节的夹持点来动态控制不同加工位置夹持口的大小，以此实现对铜管加工精度的控制。

2、使用方便：本发明的固定装配体上料时只需将铜管坯料从上端放入到夹钳组上夹紧即可，无需人工定位，上料安装的精度自动控制调节，只需一般的技术人员即可操作上手，操作难度较低。

3、适用范围广：本发明的装配体能够满足不同长度的铜管制作需求，可根据所需的铜管长度灵活调整床身的尺寸，因此具有很好的适应能力，使得不同设备的铜管都可以采用本发明的设备制作；并且，本发明的装配体还可以从两端同时进行加工，极大的提升了加工生产的效率。

4、造价较低：由于本发明的设备整体结构相对简单，而且各个部件都可以单独从市面上够得，按照本发明的设计方案组装后即可，因此大大降低了设备的整体购置成本。

附图说明

图1为本发明一种固定装配体的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的左视图。

图4为本发明中管端变径装置的结构剖视图。

图5为本发明中芯杆的结构剖视图。

图中，1—床身，2—驱动装置，3—导向装置，4—夹持机构，5—铜管抱紧装置，6—液压气缸，7—驱动底座，8—支撑架，9—第一导轨，10—第二导轨，11—连接孔，12—芯杆，13—夹紧导向装置固定座，14—夹钳组，15—夹持通道，16—驱动控制光电开关，17—第一感应发生器，18—驱动气缸，19—夹持控制光电开关，20—第二感应发生器，21—连接头，22—抱紧夹钳连接口，23—管端变径装置，24—缩径端头，25—导向套筒，26—引导腔，27—连接腔，28—缩径腔，29—主杆，30—冲头，31—第一夹钳，32—第二夹钳，33—第三夹钳，34—第四夹钳，35—第五夹钳，36—第六夹钳，37—第七夹钳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种固定装配体，包括钢架结构的床身1，所述床身1的上端面为一平台，在床身1的平台上用于放置安装各种装配部件。在床身1上安装有驱动装置2、导向装置3、夹持机构4和铜管抱紧装置5。所述驱动装置2是由横向设置的液压气缸6构成，所述液压气缸6固定在驱动底座7上，所述驱动底座7的底部通过螺栓与床身1固定，液压气缸6的输出轴沿床身1的横向伸展。所述导向装置3包括导轨和支撑架8，所述的导轨为两根，其中第一导轨9位于液压气缸6输出轴的左侧，第二导轨10位于液压气缸6输出轴的右侧，所述支撑架8连接在第一导轨9和第二导轨10之间，在所述支撑架8上设有一个连接孔11；安装时，支撑架8位于导轨的后端。所述液压气缸6的输出轴与芯杆12的前端连接，所述芯杆12的后端连接在支撑架8上并穿过连接孔11。本发明中，所述的芯杆12是由主杆29和冲头30构成，所述主杆29和冲头30均为圆柱体结构，所述冲头30固定在主杆29的前端，所述冲头30的直径大于主杆29直径，在冲头30的前端还设有锥面。安装时，所述的第一导轨9和第二导轨10均与芯杆12平行，这样可以有效提高加工精度。所述液压气缸6的输出轴通过连接头21与芯杆12的前端固定，通过连接头12的作用，可以加固芯杆12的连接强度，同时也便于安装和拆卸更换，这里连接头21与芯杆12之间可以为螺纹连接，也可以为键连接。

参见图1，所述的夹持机构4包括固定在床身1上的夹紧导向装置固定座13，在所述夹紧导向装置固定座13上安装有夹钳组14，所述夹钳组14是由沿床身1纵向布设的若干个夹钳并排安装构成的。本发明中，在设计时，采用的夹钳组14是由七个并排的夹钳所组成，其中第一夹钳31、第三夹钳33、第五夹钳35和第七夹钳37的夹持口的内径相等且最小内径为16mm~22mm，第二夹钳32、第四夹钳34和第六夹钳36的夹持口的内径相等且最小内径为12mm~15mm。当然，根据不同的需求，所述夹钳组14中夹钳的数量和排列方式可以灵活的调整，以此满足不同铜管的加工需求。所述的夹钳的夹持口均正对并形成一个夹持通道15，所述夹持通道15的中心线与芯杆12的中心线重叠，这样可以保障铜管与芯杆12处于同一直线上，加工出的铜管才能不产生局部的不均匀。在所述第一导轨9的左侧安装有驱动控制光电开关16，所述驱动控制光电开关16的光电感应头与设于液压气缸6输出轴上的第一感应发生器17匹配，所述驱动控制光电开关16的输出端与液压气缸6的控制端电连接。这里的驱动控制光电开关16是用来控制液压气缸6启停动作的，同时又将液压气缸输出轴的形成距离考虑到其中，以其运动的形成来自动控制液压气缸6的启停动作，整个操作就能够自动完成。而为了控制夹钳组14的动作，本发明中，在每一个夹钳上分别对应连接有一个驱动气缸18，驱动气缸18安装在对应夹钳的两侧，每一个驱动气缸18分别与一个对应的夹持控制光电开关19电连接，所述的夹持控制光电开关19安装在第二导轨10的右侧并沿第二导轨10的长度方向布设，所述的夹持控制光电开关19的光电感应头均与设于液压气缸6输出轴上的第二感应发生器20匹配，相邻的两个夹持控制光电开关19的间距与相邻的两个夹钳的间距相等。通过夹持控制光电开关19的作用，可以实现夹钳组14内的夹钳的张开和闭合动作，本发明中，当对应的夹持控制光电开关19感应到第二感应发生器20时，将控制对应的夹钳张开，这样就给铜管外侧提供了扩径伸展的空间，从而产生了芯杆12向前推进，夹钳组14内的夹钳依次张开，而芯杆12还未到的位置，该位置上的铜管仍然处于夹紧状态。通过这样的方式，不仅能保障铜管的稳定性和刚性，对加工过程中的导向效果也很好，不会造成铜管的偏斜或鼓起。

参见图1，所述铜管抱紧装置5设于夹持机构4的后端，在铜管抱紧装置5上设有一个抱紧夹钳连接口22，所述的抱紧夹钳连接口22与夹持通道15正对。所述抱紧夹钳连接口22为前大后小的八字形开口结构，这样能够保障夹持铜管的稳定性，通过铜管抱紧装置5可以将铜管的尾部或中后部夹紧，使其保持直线形状不偏斜。

参见图4，在所述床身1上还安装有管端变径装置23，所述管端变径装置23是由缩径端头24和导向套筒25构成，在所述导向套筒25内设有一个圆筒状的引导腔26和一个用于连接缩径端头24的连接腔27，所述缩径端头24卡接在导向套筒25内，在缩径端头24内设有缩径腔28，所述缩径腔28的前段为锥形结构，在所述缩径腔28的前端设有开口，缩径腔28的后段为圆筒形状并与所述引导腔26连通。本发明中管端变径装置23的作用在于对铜管两端的管端进行缩径处理，同时在管端与对应的主管之间还可以形成流线型的过渡锥面，无划痕、无压痕，可以有效的提高产品质量。

根据生产制作需求，还可以在本发明的床身1的两侧，各安装一套由驱动装置2、导向装置3、夹持机构4和铜管抱紧装置5构成的加工流水线，形成对称的结构，这样就可以同时加工两套铜管，双倍的提升生产效率。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种固定装配体，其特征在于，包括钢架结构的床身（1），所述床身（1）的上端面为一平台，在床身（1）上安装有驱动装置（2）、导向装置（3）、夹持机构（4）和铜管抱紧装置（5）；所述驱动装置（2）是由横向设置的液压气缸（6）构成，所述液压气缸（6）固定在驱动底座（7）上，所述驱动底座（7）的底部通过螺栓与床身（1）固定；所述导向装置（3）包括导轨和支撑架（8），所述的导轨为两根，其中第一导轨（9）位于液压气缸（6）输出轴的左侧，第二导轨（10）位于液压气缸（6）输出轴的右侧，所述支撑架（8）连接在第一导轨（9）和第二导轨（10）之间，在所述支撑架（8）上设有一个连接孔（11）；所述液压气缸（6）的输出轴与芯杆（12）的前端连接，所述芯杆（12）的后端连接在支撑架（8）上并穿过连接孔（11）；所述的夹持机构（4）包括固定在床身（1）上的夹紧导向装置固定座（13），在所述夹紧导向装置固定座（13）上安装有夹钳组（14），所述夹钳组（14）是由沿床身（1）纵向布设的若干个夹钳并排安装构成的，所述的夹钳的夹持口均正对并形成一个夹持通道（15），所述夹持通道（15）的中心线与芯杆（12）的中心线重叠；在所述第一导轨（9）的左侧安装有驱动控制光电开关（16），所述驱动控制光电开关（16）的光电感应头与设于液压气缸（6）输出轴上的第一感应发生器（17）匹配，所述驱动控制光电开关（16）的输出端与液压气缸（6）的控制端电连接；在每一个夹钳上分别对应连接有一个驱动气缸（18），每一个驱动气缸（18）分别与一个对应的夹持控制光电开关（19）电连接，所述的夹持控制光电开关（19）安装在第二导轨（10）的右侧并沿第二导轨（10）的长度方向布设，所述的夹持控制光电开关（19）的光电感应头均与设于液压气缸（6）输出轴上的第二感应发生器（20）匹配，相邻的两个夹持控制光电开关（19）的间距与相邻的两个夹钳的间距相等；所述铜管抱紧装置（5）设于夹持机构（4）的后端，在铜管抱紧装置（5）上设有一个抱紧夹钳连接口（22），所述的抱紧夹钳连接口（22）与夹持通道（15）正对。

2.根据权利要求1所述的一种固定装配体，其特征在于，在所述床身（1）上还安装有管端变径装置（23），所述管端变径装置（23）是由缩径端头（24）和导向套筒（25）构成，在所述导向套筒（25）内设有一个圆筒状的引导腔（26）和一个用于连接缩径端头（24）的连接腔（27），所述缩径端头（24）卡接在导向套筒（25）内，在缩径端头（24）内设有缩径腔（28），所述缩径腔（28）的前段为锥形结构，在所述缩径腔（28）的前端设有开口，缩径腔（28）的后段为圆筒形状并与所述引导腔（26）连通。

3.根据权利要求1所述的一种固定装配体，其特征在于，所述的芯杆（12）是由主杆（29）和冲头（30）构成，所述主杆（29）和冲头（30）均为圆柱体结构，所述冲头（30）固定在主杆（29）的前端，所述冲头（30）的直径大于主杆（29）直径，在冲头（30）的前端还设有锥面。

4.根据权利要求1所述的一种固定装配体，其特征在于，所述的第一导轨（9）和第二导轨（10）均与芯杆（12）平行。

5.根据权利要求1所述的一种固定装配体，其特征在于，所述液压气缸（6）的输出轴通过连接头（21）与芯杆（12）的前端固定。

6.根据权利要求1所述的一种固定装配体，其特征在于，所述夹钳组（14）是由七个并排的夹钳所组成，其中第一夹钳（31）、第三夹钳（33）、第五夹钳（35）和第七夹钳（37）的夹持口的内径相等且内径为16mm~22mm，第二夹钳（32）、第四夹钳（34）和第六夹钳（36）的夹持口的内径相等且内径为12mm~15mm。

7.根据权利要求1所述的一种固定装配体，其特征在于，所述抱紧夹钳连接口（22）为前大后小的八字形开口结构。