CN109570314B - 一种尾部上料式旋压机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尾部上料式旋压机，属于管材加工处理技术领域。尾部上料式旋压机包括机架及安装在机架上且受旋转驱动设备驱使而可绕旋转轴线相对转动的旋压机头与夹料机头，尾部上料装置，及切断装置；旋压机头包括旋压轮，夹料机头包括夹料爪；夹料机头具有沿旋转轴线的延伸方向布置的供料通孔；尾部上料装置位于供料通孔的尾侧，用于从尾侧通过供料通孔向夹料爪供给管坯料；切断装置位于供料通孔的前侧，包括位于旋压轮侧旁的切断刀具，用于将旋压成型出的成型件从管坯料上切下。能对长管坯料进行上料并旋压成型，而提高自动化程度及节约成本，可广泛应用于制冷、汽车、航空等制造领域中。

Description

一种尾部上料式旋压机

技术领域

本发明涉及管材加工设备，具体地说，涉及一种尾部上料式旋压机。

背景技术

公开号为CN108856542A的专利文献中公开了一种旋压机，其包括用于夹持待旋压工件的夹料机头及相对夹料机头绕旋转轴线转动的旋压机头；其旋压机头包括旋压轮及用于驱动两个旋压轮沿挤压方向往复移动的挤压驱动器。在工作过程中，将需旋压处理的管坯料夹持在夹料机头上，通过控制夹料机头与旋压机头绕旋转轴线相对转动，同时，控制两个旋压轮沿管坯径向朝里挤压，即沿挤压方向移动，以对装夹在夹料机头上的管坯进行旋压加工。在该专利文献中，为通过驱使夹料机头以带动管坯料转动，而旋压轮保持不动。此外，有些旋压机在旋压过程，旋压机头与管坯料保持静止，而通过驱使旋压轮绕旋转轴线转动，例如公开号为CN108080480A等专利文献所公开的旋压机。

对旋压机进行上料之前，通常需将长管坯料按照旋压所需长度裁切成短管段，再利用公开号为CN108856542A所公开的上料机构从夹料机头的正面进行上料，其在旋压过程中存在以下问题，为了便于旋压过程中的夹持，短管段的长度通常大于成型件的长度，导致后续需进行裁断处理，不仅增加了工序，且容易造成管坯原料的浪费，尤其是尺寸较短的成型件。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种尾部上料式旋压机，以能对长管坯料进行上料并旋压成型，并提高加工精度、减少管坯料的浪费及降低加工成本；

本发明的另一目的是提供一种能进一步提高自动化程度及降低加工成本的尾部上料式旋压机。

为了实现上述主要目的，本发明提供的尾部上料式旋压机包括机架及安装在机架上且受旋转驱动设备驱使而可绕旋转轴线相对转动的旋压机头与夹料机头，尾部上料装置，及切断装置；旋压机头包括旋压轮，夹料机头包括夹料爪；夹料机头具有沿旋转轴线的延伸方向布置的供料通孔；尾部上料装置位于供料通孔的尾侧，用于从尾侧通过供料通孔向夹料爪供给管坯料；切断装置位于供料通孔的前侧，包括位于旋压轮侧旁的切断刀具，用于将旋压成型出的成型件从管坯料上切下。

通过在夹料机头的尾侧增设尾部上料装置及在前侧设置切断刀具，并在夹料机头上设置位于尾部上料装置与切断刀具之间的供料通孔，利用尾部上料装置从尾部侧进行长管上料，并在旋压完成之后，利用切断刀具将成型件从管坯料上直接切下；以基于夹料爪的一次装夹而至少可进行旋压与成型件的切下处理，有效地提高加工精度的同时，减少相关工序而降低制造成本，并减少管坯原料的浪费。

具体的方案为尾部上料装置包括上料支架，可滑动地安装在上料支架上的上料推杆，及用于驱使上料推杆沿延伸方向进给，以进行上料的上料驱动单元。利用杆件充当上料驱动件，能有效地降低对供料通孔的尺寸要求。

更具体的方案为上料驱动单元包括可滑动地安装在上料支架上的导向架与位于导向架尾侧的推料架，用于驱使推料架沿延伸方向移动的直线位移输出装置，及间距保持机构；间距保持机构用于迫使导向架与推料架之间的间距大于等于预设间距，直至导向架靠近夹料机头的移动动作受止挡；上料推杆的后端固定在推料架上，前端部可移动地支撑在设于导向架上的支撑导孔上。通过设置导向架、推料架及间距保持机构，从而可在上料进给的过程中，上料前段行程中利用导向架与推料架之间的间距布置而为推料杆与管坯料提供支撑，而在上料后段行程中减少二者之间的间距以能使上料推杆能更好地进入供料通孔内，不仅能尽量的缩短上料推杆所需的长度，且减少管坯料的浪费。

更具体的方案为间距保持机构用于迫使导向架与推料架之间的间距为预设间距，直至导向架向靠近夹料机头的移动动作受止挡；上料推杆位于推料架的前方侧的杆部长度大于预设间距。

进一步的方案为间距保持机构包括布置在导向架与推料架之间的拉杆，固定在上料支架邻近夹料机头的端部上的支撑滚轮，跨绕于支撑滚轮上的牵引绳索，及悬空配重块；牵引绳索的一端固定在导向架上，另一端固定在悬空配重块上；所述拉杆的前端部固定在所述导向架上，或可相对移动地穿过设于所述导向架上的通孔后，再与前止挡件固定连接；所述前止挡件用于止挡所述拉杆相对所述导向架后移；所述拉杆的后端部可相对移动地穿过设于所述推料架上的通孔后，再与后止挡件固定连接；所述后止挡件用于止挡所述拉杆相对所述推料架前移；上料支架的底部固设有直径大于支撑滚轮的大径滚轮，大径滚轮位于支撑滚轮背离夹料机头的一侧，牵引绳索的另一端从大径滚轮的底侧进入而跨绕在大径滚轮上后，再与悬空配重块固定连接。利用拉杆、牵引绳索、支撑滚轮及悬空配重块之间的配合而可很好地实现间距保持机构的功能，且可通过调整止挡件在拉杆上的位置对预设间距进行调整。

优选的方案为上料推杆的长度大于供料通孔的长度；上料推杆在上料支架上的可移动行程大于等于供料通孔的长度的两倍；上料推杆的前端部为与管坯料的后端部通过可相对转动的套装结构连接。在上料过程中，上料推杆可不用随管坯料转动，而便于上料推杆的安装。

另一个优选的方案为供料通孔内、供料通孔的后端部上或供料通孔的尾侧旁固设有导向件，导向件上设有用于对管坯料的进给移动进行导向的导向孔。以在上料前段行程中，利用导向件为管坯料提供支撑导向，而在上料的后段行程中为上料推杆提供支撑导向，以提供上料结构的刚度。

另一个优选的方案为机架上安装有卸料装置；卸料装置包括位于夹料机头背离尾部上料装置的一侧的卸料挂钩，及用于驱使卸料挂钩相对夹料机头作三维空间移动的行走机构；卸料挂钩具有指向夹料机头并朝上倾斜布置的管件悬挂杆段；卸料装置包括安装在机架上的卸料滑槽及位于卸料滑槽的入料口的正上方的脱料止挡件，脱料止挡件具有朝指向旋转轴线的方向延伸布置的止挡板部，以在卸料挂钩相对止挡板部沿垂直于止挡板部的板面的方向移动时，用于将悬挂于卸料挂钩上的管状成形件从卸料挂钩上推落。基于该卸料装置，可在切断装置从管坯料上切下成形件的过程中，利用卸料挂钩进行承接，而避免成型件直接下落而出现变形，及避免在夹料机头的下方设置卸料设备而优化整体结构的布局。

另一个优选的方案为切断刀具包括外周切断刀具；切断装置包括安装滑板及进给行走机构，进给行走机构至少能用于驱使安装滑板作沿延伸方向及垂直于延伸方向的横向的二维空间移动；外周切断刀具安装在安装滑板上。

为了实现上述另一目的，本发明提供的再一个优选方案为切断刀具包括外周切断刀具与内周预切刀具；切断装置包括安装滑板及进给行走机构，进给行走机构至少能用于驱使安装滑板作沿延伸方向及垂直于延伸方向的横向的二维空间移动；外周切断刀具与内周预切刀具间设有加工避让间距地安装在安装滑板上；内周预切刀具可滑动地安装在安装滑板上，并在轴向进给驱动机构的驱动下而相对安装滑板可沿旋转轴线的延伸方向移动；外周切断刀具与内周预切刀具沿横向间隔地排布。通过将切断刀具设置成包括外周切断刀具与内周预切刀具从而可在切断过程中，先在内周面进行预切，再在外周面上进行切断，从而有效减少毛刺等，而减少后续处理工序；内周预切刀具在旋转轴线方向上的位置可调而便于根据实际需要调整内周面预切位置，及减少对其他刀具的干涉，而便于对相关加工工具的安装布局。

更优选的方案为夹料机头包括由旋转驱动设备驱使而相对机架转动的旋转主轴，夹料爪安装在旋转主轴的前端部上；旋转主轴的轴向内通孔构成供料通孔；旋压轮可转动地安装在安装滑板上；旋压轮、外周切断刀具及内周预切刀具沿横向间隔排布，且在横向上具有加工避让间距。基于同一进给机构进行驱动，不仅能够优化机头结构的布局，且能减少相关零部件，及基于同一定位标准而提高加工精度。

进一步的方案为旋压机的控制装置包括处理器与存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，能实现以下步骤：

管端定位步骤，控制进给行走机构驱使旋压轮移动至位于夹料爪的正前方的定位位置，再控制尾部上料装置上料至管坯料的前端面抵压旋压轮的轮端面，以对管端进行定位；

内周预切步骤，依据所欲获取成型件的长度，控制进给行走机构驱使内周预切刀具伸入管坯料的前端部内；接着，控制旋转驱动设备驱使旋转主轴带动管坯料转动，及控制进给行走机构驱使内周预切刀具在管坯料的内周面上预切出断面槽；

旋压成型步骤，控制旋转驱动设备驱使旋转主轴带动管坯料转动，及控制进给行走机构驱使旋压轮按预定轨迹移动，以在管坯料的前端部上旋压处预定形状的成型管部；

外周裁断步骤，控制旋转驱动设备驱使旋转主轴带动管坯料转动，及控制进给行走机构驱使外周切断刀具在管坯料的外周面上与断面槽相对应的位置处将其切断，获取成型件。

在旋压过程中，先利用内周预切刀具在管坯料的内周面内断面槽，再从外周面上对应位置处切断，与现有技术中直接从外面切断管料，能有效地减少切口处的毛刺，而减少后续去毛刺的工序。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体图；

图2为本发明实施例1在略去保护罩后的立体图；

图3为本发明实施例1在略去保护罩后的主视图；

图4为本发明实施例1中尾部上料装置的立体图；

图5为图4中A局部放大图；

图6为本发明实施例1在略去尾部上料装置之后的立体图；

图7为图6中B局部放大图；

图8为图6中C局部放大图；

图9为本发明实施例1中尾部上料装置的局部立体图；

图10为图9中D局部放大图；

图11为本发明实施例1在略去尾部上料装置之后的立体图；

图12为本发明实施例1在略去保护罩之后的局部立体图；

图13为利用本发明实施例1对成型管部进行内周预切处理的过程示意图；

图14为利用本发明实施例1对管坯料进行旋压成型的过程示意图；

图15为利用本发明实施例1对成型管部进行端面切平处理的过程示意图；

图16为利用本发明实施例1对成型管部进行内孔整修处理的过程示意图；

图17为图11中E局部放大图；

图18为本发明实施例1中卸料装置的立体图；

图19为利用本发明实施例1对管坯料进行加工成型的过程示意图，图(a)为内周预切步骤的过程示意图，图(b)为旋压成型步骤的过程示意图，图(c)为端面切平步骤的过程示意图，图(d)为外周裁断步骤的过程示意图；

图20为利用本发明实施例1对管坯料进行加工处理的流程图；

图21为本发明实施例1中导向件安装结构图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

实施例1

参见图1至图21，本发明旋压机1包括机架10、控制装置、夹料机头11、旋压机头12、尾部上料装置13、卸料装置14、切断装置、管端整修装置及保护罩15；保护罩15安装在机架10上，并罩于旋压机头12、切断装置及管端修整装置外，且卸料装置14的进料端部与夹料机头11的前端部也布置在该保护罩15内，以确保加工过程的安全，该保护罩15具有横拉式开门150，在横拉式开门150上布设有观察通孔，并在观察通孔上布设有透明隔板。机架10上固设有底座101，旋压机头12与夹料机头11均安装在底座101上，且旋压机头12位于夹料机头11的前侧，尾部上料装置13位于夹料机头11背离旋压机头12的一侧，即位于夹料机头11的尾侧。

在本实施例中，控制装置包括触摸控制板16、控制机柜17、处理器及存储器，存储器储存有计算机程序；通过触摸控制板16接收操作人员的控制指令，以使处理器执行存储在存储器内对应的计算机程序，而控制各个功能单元按照预定次序执行向响应的动作，以进行旋压、切断及下料操作，而获取期望形状的成型件。

夹料机头11包括可绕旋转轴线100转动地安装在底座101的尾端部上的旋转主轴110，及安装在旋转主轴110的前端部上，用于夹持管坯料01的夹料爪111；其中，夹料爪111用于将管坯料01的前端部夹住，以驱使管坯料01同步转动，其具体结构并不局限于图中的多瓣式结构，还可参照现有产品中的其他结构进行设计。

旋压机头12、切断装置及管端修整装置均安装在底座101的前端部上，在旋压处理的过程中，通过安装在底座101上的旋转驱动电机而驱使旋转主轴110相对夹料机头12绕旋转轴线100转动，从而带动夹持在夹料爪111上的管坯料01与旋压机头12上的旋压轮120相对转动，在本实施例的描述中，旋转轴线100为沿X轴向布置，铅垂向为Z轴向。为了能实现尾部上料装置13能够从尾侧进行上料，如图2、图6、图17及图21所示的结构，在旋转主轴110上设有贯穿其前后端的供料通孔1100；具体安装结构为，该旋转主轴110的两端通过轴承而可转动地支撑在机架上，并通过套装在其外的齿轮或同步带轮驱使旋转主轴110相对机架10绕旋转轴线100转动；旋转主轴110的轴向沿X轴向布置，其供料通孔1100也沿X轴向布置，即夹料机头11具有沿旋转轴线100的延伸方向布置的供料通孔1100，在本实施例中，供料通孔1100大致为圆形通孔，该圆形通孔的轴线与旋转轴线100大致共线布置。

如图11及图12所示，旋压机头12包括旋压轮120、安装滑板21及进给行走机构3，安装滑板21为沿XOY平面布置的板体结构，即沿水平面布置，旋压轮120通过安装座121而可转动地安装在安装滑板21上；进给行走机构3包括通过导轨滑块机构30而可沿X轴向滑动地安装在底座101上的X轴向滑板31，用于驱使X轴向滑板31沿X轴向往复移动的直线位移输出装置32，用于将安装滑板21可沿Y轴向往复移动地安装在X轴向滑板31上的导轨滑块机构33，及用于驱使安装滑板21沿Y轴向往复移动的直线位移输出装置34，对于直线位移输出装置32、34，可采用直线电机、伺服电机、油缸、气缸等，在本实施例中具体采用由伺服电机与丝杆螺母机构配合构建的直线位移输出装置，以驱使安装滑板21在XOY平面内做二维空间移动。当然了，可通过增设沿Z轴向驱动机构，而实现三维空间的移动。即在本实施例中，进给行走机构3至少能用于驱使安装滑板21作沿旋转轴线100的延伸方向及垂直于该延伸方向的横向的二维空间移动。以根据需要，利用进给行走机构3驱使旋压轮120按照预设轨迹相对夹料爪111动作，而在管坯料01的端部上旋出预设形状的成型管部。

切断装置包括切断刀具、安装滑板21及进给行走机构3，即在本实施例中，切断装置与旋压机头12共用一套进给驱动机构。如图12至图17所示，切断刀具包括外周切断刀具22与内周预切刀具23，外周切断刀具22通过刀具座24而可拆卸地安装在安装滑板21上，外周切断刀具22具体通过沿Y轴向布置的刀柄220而可拆卸地安装在刀具座24上，在本实施例中，刀具座24直接通过固定螺栓而固定在安装滑板21上；内周预切刀具23通过刀具座25而可拆卸地安装在安装滑板21上，内周预切刀具23具体通过沿X轴向布置且朝直线夹料爪111的方向延伸布置的杆状刀柄230而可拆卸地安装在刀具座25上，在本实施例中，刀具座25为通过导轨机构250而可沿X轴向滑动地安装在安装滑板21上，并在安装滑板21上安装有轴向进给驱动机构251，用于驱使刀具座25沿导轨机构250在X轴向上往复移动，而驱使内周预切刀具23相对安装滑板21可沿X轴向往复移动，以调整内周预切刀具23相对安装滑板21的位置，而对旋压轮120、外周切断刀具22及车内孔刀具26的加工过程进行避让，同时利用进给行走机构3在X轴向上的进给驱动而控制内周预切刀具23相对管坯料01的内周面上的预切位置，从而可以根据旋压件的长度进行调整，且更好地避让其他道具及旋压轮120的加工过程。对于进给驱动机构251的结构，为直线位移输出装置，具体可采用直线电机、油缸、气缸，或采用由伺服电机与丝杆螺母机构配合构建的直线位移输出装置，在本实施例中，具体采用气缸进行驱动，以实现驱动内周预切刀具23相对安装滑板21在收回避让位置与伸出加工位置间来回切换，再利用进给行走机构3的进给精度而调整其相对管坯料01的位置，在确保加工精度的前提下，降低设备的制造成本。

管端整修装置包括管端整修刀具、安装滑板21及进给行走机构3，即在本实施例中，管端整修装置与旋压机头12共用一套进给驱动机构。如图12至图17所示，管端整修刀具包括外周切断刀具22与车内孔刀具26，即其与切断装置共用了一把外周切断刀具22；当然了，可以根据实际需要单独各设置一把外周切断刀具也可；车内孔刀具26通过刀具座27而可拆卸地安装在安装滑板21上，车内孔刀具26通过沿X轴向布置且朝直线夹料爪111的方向延伸布置的杆状刀柄260而可拆卸地安装在刀具座27上。

沿横向，即沿Y轴向，外周切断刀具22、车内孔刀具26、内周预切刀具23及旋压轮120间隔地依序排布，且相邻两者间存有加工避让间隙，即在利用其中一者对夹持在夹料爪111上的管坯料01进行加工处理的过程中，另一者与其之间的间距能确保不会对该加工过程造成干涉，具体间距的大小根据实际刀具大小及所需加工管坯料的尺寸进行确定；四者之间的位置关系可以根据加工工序的前后需要进行布置，并不局限于本实施例中的具体结构。对于内周预切刀具23，其刀刃为三角刀刃，以在管坯料01的内周面上加工出横截面为三角形的断面槽，以构成成型件02的端面内边缘的倒角，当然了，也可为矩形刀刃而加工出矩形横截面的断面槽，也可采用内凹地弧形面进行加工出外凸的边缘倒角面，具体结构根据实际需要进行选择设置。

在本实施例中，旋压机头12、切断装置及管端整修装置共用一套进给驱动机构，不仅能减少零部件构建，且便于设置加工避让间距。当然了，三者可单独设置对应的进给驱动机构，具体结构的设置并不局限于本实施例中的具体结构。

如图7及图18所示，卸料装置14通过支架41而可拆卸地安装在底座101的侧旁。具体包括位于夹料机头11背离尾部上料装置13的一侧的卸料挂钩42，即位于夹料机头11的前侧，用于驱使该卸料挂钩42相对夹料机头11作三维空间移动的行走机构，安装在支架41上且呈倾斜向下布置的卸料滑槽48，及用于辅助卸料挂钩42件以将悬挂在其上的成型件进行脱钩卸料处理的脱料止挡件47；卸料挂钩42为L型杆体结构，其具有指向夹料机头11并朝上倾斜布置的管件悬挂杆段420及沿竖向布置的安装杆段421。

对于行走机构的具体结构，可采用具有XYZ三轴以上自由度的机械手进行构建，在本实施例中，采用行走式桁架结构进行构建，如图7及图18所示，其包括通过沿Y轴向布置的导轨滑块机构43而可滑动地安装在支架41上的横移支架44，用于驱使横移支架44相对支架41沿Y轴向往复移动的气缸，及通过沿X轴向布置的导轨滑块机构45而可滑动地安装在横移支架44上的气缸46，用于驱使气缸46沿X轴向往复移动的气缸49，气缸46的活塞杆460沿Z轴向布置，卸料挂钩42可拆卸地固定在活塞杆460的下端部上。

脱料止挡件47位于卸料滑槽48入料口的正上方，即位于卸料滑槽48的上端口的正上方处，其具有朝指向旋转轴线100的方向延伸布置的止挡板部470。

如图1至图5所示的结构，尾部上料装置13包括上料支架50，通过沿X轴向布置的两条导轨滑块机构51而可沿X轴向滑动地安装在上料支架50上的导向架6与推料架7，用于驱使推料架7沿X轴向往复移动的直线位移输出装置52，间距保持机构，及上料推杆53；其中，推料架7位于导向架6的尾侧。如图1及图5所示，上料支架50包括两个升降式支撑座501，支撑地固定在该两支撑座501上端部上的横向支撑架502，位于横向支撑架502两侧的侧挡架503，及可拆卸地扣合在两侧挡架503上的顶盖板504；顶盖板504通过搭扣机构505而可拆卸地固定在侧挡架503上，并在顶盖板504设置多个拆装辅助把手506；两侧挡架503与顶盖板504围成安装在横向支撑架502上，构成沿上料推杆53的轴向延伸布置地罩于导向架6与推料架7外的保护罩，用于在上料过程中，将导向架6、推料架7与外界操作人员隔离，以避免发生安全事故；两条导轨滑块机构51固设在横向支撑架502上；支撑座501的支撑端相对底座，在Z轴向上的位置可调，具体为包括套筒结构及用对两套筒之间的相对位移进行锁定的紧定螺钉。对于直线位移输出装置52的具体结构，可采用齿轮齿条传动机构、带传动机构或链传动机构等进行构建，在本实施例中，采用链传动机构进行构建，如图4所示，包括可转动地固设在上料支架50的两端部上的链轮507，与该两链轮507均啮合的链条508，及用于驱使其中一个链轮507转动的伺服电机或者另设一个与该链条508啮合的链轮以驱使该链条508转动，并将推料架7上的滑板70与该链条508的部分链体上表面进行固定连接，从而可驱使推料架7沿导轨滑块机构51在X轴向上往复移动，以能缩短尾部上料装置13在X轴向上的尺寸而降低其占地面积。

推料架7包括固设在两条导轨滑块机构51的部分滑块上的滑板70及安装在该滑板70上的L型固定板71；在L型固定板71上设有能套装于上料推杆53的尾端部上的安装孔72。导向架6包括固设在两条导轨滑块机构51的部分滑块上的滑板60及安装在该滑板60上的导向板61，在导向板61上设有可移动地套装于上料推杆53外的支撑导孔62；上料推杆53的后端通过固定螺母73而与L型固定板71固定连接，前端部穿过支撑导孔62而可滑动地支撑在该支撑导孔62上，从而使上料推杆53可滑动地安装在上料支架50上；其中，推料架7与导向架6一起构成本实施例中的上料驱动单元，用于驱使上料推杆53沿X轴向进行进给。

间距保持机构包括布置在导向架6与推料架7之间的两根拉杆54，固定在上料支架50邻近夹料机头11的端部上的支撑滚轮80，跨绕于支撑滚轮80上的牵引绳索81，固定在上料支架50的底部且直径大于支撑滚轮80的大径滚轮82，及悬空配重块83。

牵引绳索81的一端固定在导向架6的滑板60上，另一端依次从支撑滚轮80的上侧进入而跨绕于支撑滚轮80上，及从大径滚轮82的底侧进入而跨绕在该大径滚轮82上后，再与悬空配重块83固定连接，从而在使用过程中，利用悬空配重块83对牵引绳索81沿铅垂向的拉力，而对滑板60施加沿X轴向正向的拉力，以在滑板60未受外部沿X轴向负向的止挡力或拉力时，驱使导向架6相对上料支架50沿X轴正向移动，即朝靠近夹料机头11的方向移动；拉杆54的前端部固定在导向架6的导向板61上，后端部可相对移动地穿过设于推料架7上的导孔座74上的通孔后，再与止挡件75固定连接，即止挡件75固定在L型固定板71背离导向架6的一侧，在使用过程中，止挡件75用于与推料架7上的导向板61相抵靠，而止挡推料架7与拉杆54之间的相对移动，即当导向架6在未受沿X轴正向的止挡或拉力等外力约束时，在悬空配重块地拉力作用下，始终使止挡件75与L型固定板71相抵靠，而使导向架6与推料架7之间的间距保持为预定间距，从而能在上料过程中为上料推杆53提供更好地支撑，即在本实施例中，上料推杆53的长度长于该预定间距，通常为该预定间距的两倍以内，具体可根据上料推杆53的强度及管坯料01的长度及重量进行设定。即在本实施例中，间距保持机构用于迫使导向架6与推料架7之间的间距为预设间距，直至所述导向架6靠近夹料机头的移动动作受止挡，该止挡为由设于上料支架50的前端部上的止挡块施加，在本实施例中，为如图4中所示的固定在导轨末端上的止挡板500；当然了，该预设间距可通过移动止挡件在拉杆上的固定位置而进行调整，以适配不同长度的上料推杆53与管坯料01。止挡件75构成后止挡件，其用于止挡拉杆54相对推料架7前移。

如图20所示，利用本旋压机获取成型件的过程包括管端定位步骤S1、内周预切步骤S2、旋压成型步骤S3、端口修整步骤S4、外周裁断步骤S5及卸料步骤S6，即处理器执行存储器内的计算机程序而可实现前述六个步骤，以获取所期望形状的成型件02。

在本实施例中，以获取如图19(d)所示结构的成型件02为例对具体旋压过程进行示例性的说明。

管端定位步骤S1，控制进给行走机构3驱使旋压轮120移动至位于夹料爪111的正前方的定位位置，再控制尾部上料装置13对管坯料01进行上料，至管坯料01的前端面抵压旋压轮120的轮端面，以对管端进行定位。

在工作过程中，通过直线位移输出装置52拉动推料架7与导向架6沿X轴负向移动至上料推杆53的前端与供料通孔1100的尾端口之间的距离大致大于管坯料01的长度，如图21所示，将管坯料01的前端部穿过固设在供料通孔1100尾端部上的导向件91内的支撑导孔910，直至部分进入供料通孔110内，并利用连接件将管坯料01的尾端与上料推杆53的前端部可转动的连接，具体为采用套装结构连接二者；具体为在上料推杆53的前端部可转动地安装有推料转接头，该推料转接头的外形尺寸与管坯料01及上料推杆53的外周面相同，其具有套装在管坯料的后端口内的插接头及位于插接头的后端侧的推料肩台面，具体地可将推料转接头设置成固定在上料推杆53的前端部上的固定座及可转动地安装在该固定座上的推料转接头，具体为推料转接头通过轴向沿上料推杆的轴向布置的轴承将两者可转动的连接。从而利用导向架6与导向件91为悬空的管坯料01进行支撑，再利用直线位移输出装置52驱使推料架7朝X轴向正向移动，以驱使上料推杆53驱使管坯料的前端部依次穿过供料通孔、夹料爪111的夹持工位并伸至前端面与旋压轮120的轮端面抵靠，而完成对管坯料的前端面的定位，对于定位过程，可通过布设在上料推杆53的前端面上，用于检测二者之间的推压力来判断是否推料到位。此外，可在管坯料01、旋压轮120之间构建一个检测回路，如果该检测回路导通表示二者相抵靠，如果断开表征二者未抵靠。

即在本实施例中，尾部上料装置用于从尾侧通过供料通孔100向夹料爪111及旋压轮120供给管坯料01，管坯料01为长管坯料，即其长度足以保证能够旋压出两个以上的旋压件，具体为超过供料通孔1100长度的两倍，其中，上料推杆53的长度大于供料通孔1100的长度，以能对经多次裁切之后而剩余长度较短的管坯料01进行上料。上料推杆53在上料支架50上的可移动行程大于等于供料通孔1100长度的两倍，具体为大于5倍以上，优选为5倍至10倍。

对于导向件91的安装位置，可根据实际情况进行设置，例如可固设在供料通孔1100内或位于供料通孔1100的尾侧旁，优选为导向件91随旋转主轴110转动，以减少对管坯料01表面的划伤。其导向件91上的支撑导孔910用于在上料前期对管坯料01进行导向支撑，及在上料后期对上料推杆53进行导向支撑。

内周预切步骤S2，控制进给行走机构3驱使旋压轮120退出定位位置；接着，如图13及图19(a)所示，依据所欲获取成型件02的长度，控制进给行走机构驱3与轴向进给驱动机构251的配合，而使内周预切刀具23伸入管坯料01的前端部内；接着，控制旋转驱动设备驱使旋转主轴110带动管坯料01转动，及控制进给行走机构3驱使内周预切刀具23在管坯料01的内周面上预切出断面槽010。

对于断面槽010的槽深控制，通常根据管坯料01的壁厚进行确定，通常切深度为三分之一以上至二分之一以下，在本实施例中为0.2毫米至0.5毫米。

旋压成型步骤S3，控制进给行走机构3驱使内周预切刀具23退出预裁切位置；接着，控制旋转驱动设备驱使旋转主轴110带动管坯料01转动，及控制进给行走机构3驱使旋压轮120按预定轨迹移动，以在管坯料01的前端部上旋压处预定形状的成型管部。

如图14及图19(b)所示，利用旋压轮120对处于高速旋转状态的管坯料01的前端部进行挤压，而旋转出成型管部。

端口修整步骤S4，控制旋压轮120退出旋压位置；接着，控制旋转驱动设备驱使旋转主轴110带动管坯料01转动，控制进给行走机构3驱使外周切断刀具22进给至成型件02的端侧，以对成型管部的缩口部进行端面切平处理，及驱使车内孔刀具26伸入成型件02内，以对成型管部的缩口部进行车内孔整修处理。

在将管坯料01旋压成成型件02的过程中，容易使其端面不齐且内孔表面不平，而对后续装配产生影响，因此，如图16所示，为基于旋转主轴110驱使管坯料01转动的同时，利用车内孔刀具26在横向上进给而对内周面进行车内孔处理而提高其圆度；如图15及图19(c)所示，利用外周切断刀具22对成型件02的端面进行切断处理。

外周裁断步骤S5，控制进给行走机构3驱使管端修整刀具退出修整位置；接着，如图19(d)所示，控制旋转驱动设备驱使旋转主轴110带动管坯料转动，及控制进给行走机构3驱使外周切断刀具22在管坯料01的外周面上与断面槽010相对应的位置处将其切断，获取成型件02。

即在本实施例中，切断装置位于供料通孔的前侧，包括位于旋压轮侧旁的切断刀具，用于将旋压成型出的成型件02从管坯料01上切下。如图2及图3所示，在切断之前，控制行走机构驱使卸料挂钩42的管件悬挂杆段420伸入成型件02的内孔内并与其内周面间均存有间隙，当成型件02被从管坯料01上切下，则自动地悬挂在管件悬挂杆段420上，如图18所示。

卸料步骤S6，控制行走机构驱使卸料挂钩42携带成型件02移动至位于脱料止挡件47的侧旁，并是成型件02与安装杆段421分别位于止挡板部470的一侧，且成型件02的邻近止挡板部470的端侧下边缘位于止挡板部470上侧面的下方，再利用行走机构驱使卸料挂钩42沿X轴正向移动，在止挡板部470止挡下，成型件02从管件悬挂杆段420脱离而掉入卸料滑槽48内，并沿倾斜布置的槽面滚入收集框中，即止挡板部470用于以在卸料挂钩42相对止挡板部470沿垂直于止挡板部470的板面的方向移动时，用于将悬挂于卸料挂钩42上的管状成型件02从卸料挂钩42上推落。

重复上述六个步骤而不断将管坯料01的前端部加工成所期望形状的成型件02，直至剩余管长不能加工出一个成型件及足够夹持的长度位置，与现有技术中预先裁切的情况相比，其最后浪费的夹持管长为所有成型件共用而节约管坯料，减少浪费，且所有工序基于一次装夹与定位而提供整个成型件02的加工精度。

实施例2

作为对本发明实施例2的说明，以下仅对与上述实施例1的不同之处进行说明。

对于间距保持机构的具体结构，并不局限于上述实施例中的被动式结构，还可采用主动使结构，即利用受控制装置控制的直线位移输出装置进行构建，例如采用直线电机或旋转电机与丝杆螺母机构进行构建，参照图4及图5所示的结构，将该直线位移输出装置的定子与动子中的一者固定在导向架6上，另一者固定在推料架7上，并在导向架6的前端侧固设行程开关以触碰安装在上料支架5前端部上的止挡件，或者在上料支架5的前端部栅固设行程开关，以在导向架6触发该行程开关时表征导向架6被止挡在该位置，例如采用旋转电机与丝杆螺母机构进行构建，则在行程开关被触发之后，控制旋转电机驱使丝杆螺母机构保持与推料架7前行的速度缩短二者之间的间距；此外还可采用套管结构进行设置，该套管结构包括可相对滑动套装的长内套管与短外套管，在长内套管与短外套管对应位置处设有锁止孔，并在短外套管上安装锁止机构，具体为电磁铁，该电磁铁在通电时则将穿套在两锁止孔内的锁止销吸出而使两套管能够相对滑动，且长内套管在使用过程可部分伸出短外套管的两端之外，当电磁铁未通电时，锁止销在复位弹簧的作用下伸入向对准的两锁止孔内而实现两套管之间相对位置的固定，当然了，可在长内套管上设置多个锁止孔而实现多预设间距的可选择。即在本实施例中，间距保持机构用于迫使导向架与推料架之间的间距大于预设间距，直至导向架靠近夹料机头的移动动作受止挡。

在上述实施例中，采用电机构建旋转驱动设备，以驱使夹料机头与旋压机头相对绕旋转轴线100转动，具体为驱使旋转主轴相对机架绕旋转轴线100转动。当然了，可采用其他旋转输出设备构建旋转驱动设备，例如，采用汽油机、柴油机等通过同步带、齿轮传动机构进行传动以构建上述实施例中的旋转驱动设备，或油缸、气缸等直线位移输出装置与齿轮齿条机构等将直线位移转换成旋转位移的转换机构所构成的旋转位移输出装置。其中。“尾侧”被配置为夹料机头背离旋压机头的一侧，“前侧”被配置为夹料机头邻近旋压机头的一侧。

在上述实施例中，切断装置及管端整修装置均利用旋转主轴通过夹料爪驱使管坯料转动而实现，即在上述实施例中，切断装置包括旋转主轴、安装在该旋转主轴的前端部上的夹料爪、用于驱使旋转主轴转动的旋转驱动设备、外周切断刀具、内周预切刀具及刀具进给行走机构，管端修整装置包括旋转主轴、安装在该旋转主轴的前端部上的夹料爪、用于驱使旋转主轴转动的旋转驱动设备、外周切断刀具、车内孔刀具及刀具进给行走机构。此外，对于布设在推料架与导向架之间的拉杆与二者之间的连接方式还可以设置为，以实现间距保持的功能，即拉杆的前端部可相对移动地穿过设于导向架上的通孔后，再与前止挡件固定连接，该前止挡件用于止挡拉杆相对所述导向架后移。

本发明的主要构思是通过在旋压机的夹料机头上设置供料通孔、尾侧设置尾部上料装置及前侧设置切断刀具，以对长管坯料进行上料，而降低制造成本及提高制造精度。根据本构思，旋转主轴、夹料爪的夹持驱动机构等的结构并不局限于上述各实施例，还有多种显而易见的变化。

Claims (12)

1.一种尾部上料式旋压机，包括机架及安装在所述机架上且受旋转驱动设备驱使而可绕旋转轴线相对转动的旋压机头与夹料机头；所述旋压机头包括旋压轮，所述夹料机头包括夹料爪；所述旋转驱动设备为电机；其特征在于，所述夹料机头具有沿所述旋转轴线的延伸方向布置的供料通孔，所述旋压机包括：

尾部上料装置，位于所述供料通孔背离所述旋压机头的尾侧，用于从尾侧通过所述供料通孔向所述夹料爪供给管坯料；

切断装置，位于所述供料通孔背离所述尾部上料装置的前侧，包括位于所述旋压轮侧旁的切断刀具，用于将旋压成型出的成型件从所述管坯料上切下。

2.根据权利要求1所述的旋压机，其特征在于：

所述尾部上料装置包括上料支架，可滑动地安装在所述上料支架上的上料推杆，及用于驱使所述上料推杆沿所述延伸方向进给，以进行上料的上料驱动单元。

3.根据权利要求2所述的旋压机，其特征在于：

所述上料驱动单元包括可滑动地安装在所述上料支架上的导向架与位于所述导向架尾侧的推料架，用于驱使所述推料架沿所述延伸方向移动的直线位移输出装置，及间距保持机构；所述间距保持机构用于迫使所述导向架与所述推料架之间的间距大于等于预设间距，直至所述导向架靠近所述夹料机头的移动动作受止挡；所述上料推杆的后端固定在所述推料架上，前端部可移动地支撑在设于所述导向架的支撑导孔上。

4.根据权利要求3所述的旋压机，其特征在于：

所述间距保持机构用于迫使所述导向架与所述推料架之间的间距为预设间距，直至所述导向架靠近所述夹料机头的移动动作受止挡；

所述上料推杆位于所述推料架的前方侧的杆部长度大于所述预设间距。

5.根据权利要求4所述的旋压机，其特征在于：

所述间距保持机构包括布置在所述导向架与所述推料架之间的拉杆，固定在所述上料支架邻近所述夹料机头的端部上的支撑滚轮，跨绕于所述支撑滚轮上的牵引绳索，及悬空配重块；所述牵引绳索的一端固定在所述导向架上，另一端固定在所述悬空配重块上；

所述拉杆的前端部固定在所述导向架上，或可相对移动地穿过设于所述导向架上的通孔后，再与前止挡件固定连接；所述前止挡件用于止挡所述拉杆相对所述导向架后移；所述拉杆的后端部可相对移动地穿过设于所述推料架上的通孔后，再与后止挡件固定连接；所述后止挡件用于止挡所述拉杆相对所述推料架前移；

所述上料支架的底部固设有直径大于所述支撑滚轮的大径滚轮，所述大径滚轮位于所述支撑滚轮背离所述夹料机头的一侧，所述牵引绳索的另一端从所述大径滚轮的底侧进入而跨绕在所述大径滚轮上后，再与所述悬空配重块固定连接。

6.根据权利要求2至5任一项权利要求所述的旋压机，其特征在于：

所述上料推杆的长度大于所述供料通孔的长度；所述上料推杆在所述上料支架上的可移动行程大于等于所述供料通孔的长度的两倍；所述上料推杆的前端部为与管坯料的后端部通过可相对转动的套装结构连接；

所述供料通孔内、所述供料通孔的后端部上或所述供料通孔的尾侧旁固设有导向件，所述导向件上设有用于对管坯料的进给移动进行导向的导向孔。

7.根据权利要求6所述的旋压机，其特征在于：

所述机架上安装有卸料装置；所述卸料装置包括位于所述夹料机头背离所述尾部上料装置的一侧的卸料挂钩，及用于驱使所述卸料挂钩相对所述夹料机头作三维空间移动的行走机构；所述卸料挂钩具有指向所述夹料机头并朝上倾斜布置的管件悬挂杆段；所述卸料装置包括安装在所述机架上的卸料滑槽及位于所述卸料滑槽的入料口的正上方的脱料止挡件，所述脱料止挡件具有朝指向所述旋转轴线的方向延伸布置的止挡板部，以在所述卸料挂钩相对所述止挡板部沿垂直于所述止挡板部的板面的方向移动时，用于将悬挂于所述卸料挂钩上的管状成形件从所述卸料挂钩上推落。

8.根据权利要求6所述旋压机，其特征在于：

所述切断刀具包括外周切断刀具与内周预切刀具，所述切断装置包括安装滑板及进给行走机构，所述进给行走机构至少能用于驱使所述安装滑板作沿所述延伸方向及垂直于所述延伸方向的横向的二维空间移动；所述外周切断刀具与内周预切刀具间设有加工避让间距地安装在所述安装滑板上；所述内周预切刀具可滑动地安装在所述安装滑板上，并在轴向进给驱动机构的驱动下而相对所述安装滑板可沿所述延伸方向移动；所述外周切断刀具与所述内周预切刀具沿横向间隔地排布。

9.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的旋压机，其特征在于：

所述机架上安装有卸料装置；所述卸料装置包括位于所述夹料机头背离所述尾部上料装置的一侧的卸料挂钩，及用于驱使所述卸料挂钩相对所述夹料机头作三维空间移动的行走机构；所述卸料挂钩具有指向所述夹料机头并朝上倾斜布置的管件悬挂杆段；所述卸料装置包括安装在所述机架上的卸料滑槽及位于所述卸料滑槽的入料口的正上方的脱料止挡件，所述脱料止挡件具有朝指向所述旋转轴线的方向延伸布置的止挡板部，以在所述卸料挂钩相对所述止挡板部沿垂直于所述止挡板部的板面的方向移动时，用于将悬挂于所述卸料挂钩上的管状成形件从所述卸料挂钩上推落。

10.根据权利要求1至5任一项权利要求所述旋压机，其特征在于：

所述切断刀具包括外周切断刀具与内周预切刀具，所述切断装置包括安装滑板及进给行走机构，所述进给行走机构至少能用于驱使所述安装滑板作沿所述延伸方向及垂直于所述延伸方向的横向的二维空间移动；所述外周切断刀具与内周预切刀具间设有加工避让间距地安装在所述安装滑板上；所述内周预切刀具可滑动地安装在所述安装滑板上，并在轴向进给驱动机构的驱动下而相对所述安装滑板可沿所述延伸方向移动；所述外周切断刀具与所述内周预切刀具沿横向间隔地排布。

11.根据权利要求10所述的旋压机，其特征在于：

所述夹料机头包括由所述旋转驱动设备驱使而相对所述机架转动的旋转主轴，所述夹料爪安装在所述旋转主轴的前端部上；所述旋转主轴的轴向内通孔构成所述供料通孔；所述切断装置包括所述旋转主轴及所述夹料爪；

所述旋压轮可转动地安装在所述安装滑板上；所述旋压轮、所述外周切断刀具及所述内周预切刀具沿所述横向间隔排布，且在所述横向上具有加工避让间距。

12.根据权利要求11所述的旋压机，其特征在于，所述旋压机的控制装置包括处理器与存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，能实现以下步骤：

管端定位步骤，控制所述进给行走机构驱使所述旋压轮移动至位于所述夹料爪的正前方的定位位置，再控制所述尾部上料装置上料至管坯料的前端面抵压所述旋压轮的轮端面，以对管端进行定位；

内周预切步骤，依据所欲获取成型件的长度，控制所述进给行走机构驱使所述内周预切刀具伸入所述管坯料的前端部内；接着，控制所述旋转驱动设备驱使所述旋转主轴带动管坯料转动，及控制所述进给行走机构驱使所述内周预切刀具在管坯料的内周面上预切出断面槽；

旋压成型步骤，控制所述旋转驱动设备驱使所述旋转主轴带动管坯料转动，及控制所述进给行走机构驱使所述旋压轮按预定轨迹移动，以在管坯料的前端部上旋压处预定形状的成型管部；

外周裁断步骤，控制所述旋转驱动设备驱使所述旋转主轴带动管坯料转动，及控制所述进给行走机构驱使所述外周切断刀具在管坯料的外周面上与所述断面槽相对应的位置处将其切断，获取所述成型件。