CN115055930A - 一种穿管机和穿管方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种穿管机和穿管方法，穿管机包括夹紧部和推拉部，夹紧部可夹紧塑料管，推拉部连接夹紧部并推动或拉动夹紧部。穿管方法包括：步骤S1：将金属管和塑料管分别送入各自的支撑位上。步骤S2：第一驱动机构推动夹紧部穿过金属管。步骤S3：将塑料管一端放入夹头外套和夹头内芯之间后启动第二驱动机构，驱动夹头外套移动至将塑料管一夹紧在夹头外套和夹头内芯之间。步骤S4：第一驱动机构拉动夹紧部，夹紧部穿过金属管。步骤S5：松开塑料管，将金属管和塑料管移出金属管放料架。本发明可以自动完成将塑料管穿入金属管的操作，适用于不同管径的管材的穿管操作，穿管方法简单，人工干预少，穿管效率高。

Description

一种穿管机和穿管方法

技术领域

本发明涉及管材加工技术领域，具体为一种穿管机和穿管方法。

背景技术

金属塑料复合管是以外层为金属管、内层为塑料管，通过一定的工艺复合成型的管材，具有金属管和非金属管的优点。加工时，需要先将塑料管放入金属管内部，再进行复合工艺，使塑料管和金属管内壁复合连接。然而，一般管材的长度和外径的比值较大，将塑料管放入金属管内较不易，传统人工安装时，需要两个人分别位于管材两端，一人推动塑料管、另一人拉动塑料管完成塑料管放入金属管内的操作。上述操作方法效率低、耗费人力，不利于管材加工的自动化和智能化。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种穿管机和穿管方法，可以自动完成将塑料管穿入金属管的操作，适用于不同管径的管材的穿管操作，穿管方法简单、安全、平稳，需要的人工干预少，对工人要求低，省时省力，穿管效率高，通过推和拉驱动夹头组件往复移动，实现对塑料管的穿管工作同时使夹头自动复位，利于穿管过程的自动化。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种穿管机，包括夹紧部和推拉部，夹紧部可夹紧塑料管，推拉部连接夹紧部并推动或拉动夹紧部，推拉部推动未夹紧塑料管的夹紧部穿过金属管，推拉部拉动夹紧塑料管的夹紧部穿过金属管。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述穿管机还包括支撑调节架，支撑调节架包括支撑板，支撑板高度可调地设置，夹紧部的一端和推拉部铰接、中部支撑在支撑板上、另一端可夹紧塑料管。

夹紧部包括夹头组件，夹头组件包括夹头外套和夹头内芯，所述推拉部包括第二驱动机构，第二驱动机构连接并带动夹头外套相对夹头内芯直线移动，使夹头外套压紧夹头内芯或者使夹头外套和夹头内芯分开。

所述推拉部还包括第一驱动机构，第一驱动机构连接并驱动夹紧部往复直线移动。

所述推拉部还包括移动底座，夹紧部的一端和第二驱动机构安装在移动底座上，第一驱动机构连接并驱动移动底座直线往复移动。

夹紧部还包括套杆组件，套杆组件还包括内杆和外管，外管为管状，内杆为杆状，外管一端连接第二驱动机构、另一端连接夹头外套，内杆一端连接移动底座、另一端穿过夹头外套后连接夹头内芯。

第一驱动机构包括电机和传动机构，电机通过传动机构传递驱动至移动底座，传动机构为链轮链条传动机构。

所述穿管机还包括控制器和用于定位夹紧部位置的定位组件，定位组件包括两个光电开关和感应块，光电开关和控制器电连接。

一种穿管方法，基于上述穿管机，包括如下步骤：

步骤S1：将金属管送入用于支撑金属管的金属管放料架，将塑料管送入用于支撑塑料管的塑料管放料架；

步骤S2：启动第一驱动机构，第一驱动机构推动夹紧部，夹紧部穿过金属管；

步骤S3：夹紧塑料管：将塑料管一端放入夹头外套和夹头内芯之间，后启动第二驱动机构，第二驱动机构驱动夹头外套朝着夹头内芯移动至将塑料管一端夹紧在夹头外套和夹头内芯之间；

步骤S4：启动第一驱动机构，第一驱动机构拉动夹紧部，夹紧部穿过金属管；

步骤S5：松开塑料管，将金属管和塑料管移出金属管放料架。

步骤S2之前，如果金属管和夹紧部没有共中心线，则调节支撑板的高度，支撑板带动被其支撑的夹紧部的高度发生变化，至夹紧部能水平穿过金属管。

本发明的有益效果是：可以自动完成将塑料管穿入金属管的操作，适用于不同管径的管材的穿管操作，穿管方法简单、安全、平稳，需要的人工干预少，对工人要求低，省时省力，穿管效率高，通过推和拉驱动夹头组件往复移动，实现对塑料管的穿管工作同时使夹头自动复位，利于穿管过程的自动化。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图；

图2为图1的另一视角示意图；

图3为本发明一个实施例的推拉部的结构示意图；

图4为图3的另一视角示意图；

图5为本发明一个实施例的支撑调节架结构示意图；

图6为图5的另一视角示意图；

图7为本发明一个实施例的夹头组件结构示意图；

图8为本发明一个实施例的将塑料管穿过金属管后的移动底座的位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

一种穿管机，用于将塑料管2’穿入金属管1’中，如图1～8所示，包括塑料管放料架11、金属管放料架12、金属管转移机构、夹紧部、推拉部0、支撑调节架8、定位组件和控制器。夹紧部可夹紧或松开塑料管2’，推拉部0连接夹紧部并推动或拉动夹紧部。推拉部0推动夹紧部穿过金属管1’时，夹紧部未夹紧塑料管2’；推拉部0拉动夹紧部穿过金属管1’时，夹紧部夹紧塑料管2’。

塑料管放料架11用于放置待穿入金属管1’中的塑料管2’，金属管放料架12用于放置金属管1’，使塑料管2’穿入金属管放料架12上的金属管1’。金属管放料架12平行间隔设有至少两个第二托轮121，金属管1’支撑在第二托轮121。

金属管放料架12位于塑料管放料架11和推拉部0之间。

金属管转移机构用于转移金属管1’，使金属管1’移入金属管放料架12或者移出金属管放料架12。金属管转移机构包括上料架22、下料架23和至少一组下料组件24。上料架22和下料架23分别位于金属管放料架12的两侧，将金属管1’放在上料架22上，再将上料架22上的金属管1’送入金属管放料架12上的第二托轮121上。完成穿管后，金属管1’和塑料管2’从金属管放料架12上进入下料架23。

下料组件24实现自动下料，下料组件24安装在金属管放料架12上。下料组件24包括第二气缸和翻板，第二气缸位于金属管放料架12的下方。翻板的一端铰接金属管放料架12、中部连接第二气缸、另一端悬伸。翻板和金属管放料架12的铰接处位于金属管放料架12顶部的下方，且翻板的铰接的一端较悬伸的一端更靠近下料架23。第二气缸的驱动轴上升或下降，驱动翻板的一端相对另一端转动，转动时，翻板的顶部下降至金属管放料架12顶部的下方以不干涉金属管1’，或者翻板的顶部上升至高于金属管放料架12的顶部，以接触并推动金属管1’，使金属管1’从金属管放料架12上滚入下料架23。第二气缸和控制器电连接。

本实施例中，设有两组下料组件24，两组下料组件24间隔布置。

夹紧部包括夹头组件3和套杆组件4。夹头组件3用于夹紧塑料管2’，套杆组件4将推拉部0的推力或拉力传递至夹头组件3。

夹头组件3包括夹头外套31和夹头内芯32。夹头内芯32形状为圆台或棱台，即夹头内芯32的两端分别为小头端和大头端，小头端的外径小于大头端的外径，所述小头端较大头端更靠近推拉部0。夹头内芯32的中心线水平设置。夹头外套31位于夹头内芯32和推拉部0之间，夹头外套31的靠近夹头内芯32的一面上设有凹槽，夹头内芯32的侧面和夹头外套31的凹槽壁面贴合，以能实现夹紧塑料管2’的功能。较佳的，夹头外套31上设有通孔，所述通孔穿过所述凹槽的中心线。

套杆组件4包括内杆41和外管42，外管42为管状，内杆41为杆状，外管42一端连接推拉部0、另一端连接夹头外套31，内杆41一端连接推拉部0、另一端穿过夹头外套31后连接夹头内芯32。内杆41和外管42同轴布置，内杆41和外管42的中心线水平设置。

基于上述结构，当内杆41和外管42在它们的中心线方向相对移动时，可带动夹头外套31和夹头内芯32相对移动，使夹头外套31和夹头内芯32分离或者两者贴合压紧。

推拉部0包括第一驱动机构、移动底座6和第二驱动机构。

第二驱动机构安装在移动底座6上，内杆41的一端连接在移动底座6上，较佳的，内杆41的一端铰接在移动底座6上，具体的，内杆41的一端通过第一铰接杆和移动底座6铰接，第一铰接杆的一端铰接移动底座6、另一端铰接内杆41的一端。第二驱动机构连接并驱动外管42在其中心线方向直线往复移动，如此带动夹头外套31相对夹头内芯32直线移动。第一驱动机构连接并驱动移动底座6直线往复移动。

第二驱动机构包括气管71、第一气缸72和拖链73，第一气缸72安装在移动底座6上，第一气缸72连接并驱动外管42直线往复移动，较佳的，外管42的一端通过第二铰接杆和第一气缸72的驱动轴铰接，第二铰接杆的一端铰接第一气缸72的驱动轴、另一端铰接外管42的一端。气管71连接第一气缸72和外部高压气源，为第一气缸72的驱动提供动力。气管71通过拖链73适应第一气缸72的移动。第二驱动机构和所述控制器电连接，以通过控制器控制第一气缸72的动作。控制器控制第一气缸72动作的技术方案可采用现有技术中的方案，在此不再赘述。

本实施例中，预先设定程序，控制器根据设定的程序控制第一气缸72的驱动轴移动设定距离。

第一驱动机构包括驱动底座51、电机52、减速箱53、传动底座54和传动机构。驱动底座51和传动底座54固定安装在地面或工作平台上。电机52和减速箱53安装在驱动底座51上，传动机构安装在传动底座54上。驱动底座51、传动底座54、金属管放料架12和塑料管放料架11依次布置。电机52、减速箱53和传动机构依次连接并传递驱动，传动机构连接移动底座6。电机52和所述控制器电连接。

传动机构包括第一链轮链条机构和两组第二链轮链条机构。第一链轮链条机构包括第一链轮551和第一链条552。两组第二链轮链条机构平行间隔布置，第二链轮链条机构包括第二链条553和两个第二链轮554，两个第二链轮554可转动地安装在传动底座54上，两个第二链轮554布置在同一平面内，第二链条553套接在两个第二链轮554上。一组第二链轮链条机构的一个第二链轮554和另一组第二链轮链条机构的一个第二链轮554同轴连接，以实现两组第二链轮链条机构的同步传动。具体的，设有同步轴，同步轴的两端分别固定连接两个第二链轮554的中心，同步轴和两个第二链轮554共中心线。

移动底座6固定连接在两组第二链轮链条机构的两个第二链条553上。

第一链轮551和第二链轮554的外径不同。第一链轮551共转动地套接在减速箱53的输出轴上，所述同步轴上还共转动地套接有连接轮，第一链轮551和所述连接轮通过第一链条552连接并传递驱动。

基于上述结构，电机52启动后，通过减速箱53带动第一链轮551转动，第一链轮551带动第一链条552传动，第一链条552带动所述连接轮转动，连接轮带动所述同步轴转动，同步轴带动与其连接的两个第二链轮554转动，两个第二链轮554带动两个第二链条553传动，两个第二链条553带动移动底座6直线移动。

进一步的，驱动底座51上设有用于调节驱动底座51高度的第一丝杆511。

传动底座54上设有多个第一托轮542和至少一组挡座。多个第一托轮542平行间隔布置在传动底座54上，第一托轮542用于支撑移入传动底座54上的外管42。挡座用于对移动部件进行限位，防止移动底座6在垂直于金属管1’中心线的方向上发生的偏移超过误差工艺允许范围。具体的，每组挡座包括两个挡板541，两个挡板541分别连接在传动底座54的两侧，即将移动底座6限制在两个挡板541之间。

支撑调节架8用于支撑套杆组件4并调节套杆组件4的高度，以使所述穿管机适用不同管径的管材。支撑调节架8包括支撑板83、多个第二丝杆81和至少两个支撑座82。第二丝杆81垂直于水平面布置。两个支撑座82间隔布置，支撑座82套接在第二丝杆81上，第二丝杆81上螺接有螺母，螺母位于支撑座82的下方，支撑座82支撑在螺母上，通过调节螺母可以调节支撑座82在第二丝杆81上的位置，即调节支撑座82的高度。支撑板83连接在支撑座82上，套杆组件4支撑在支撑板83上。当调节支撑座82的高度时，所述第一铰接杆和第二铰接杆发生转动，套杆组件4的内杆41和移动底座6的铰接端以及外管42和第一气缸72的铰接端适应支撑座82的高度变化，使套杆组件4的高度发生变化，且高度调整后内杆41和外管42仍然保持水平。

本实施例中，设有四个第二丝杆81和两个支撑座82，四个第二丝杆81位于一个长方体的四条平行的棱边上。两个支撑座82平行间隔布置，每个支撑座82的两端分别套接在两个第二丝杆81上，支撑板83的两端分别连接两个支撑座82。

定位组件用于定位夹紧部的位置，使其停止在设定位置。定位组件包括两个光电开关91和感应块，光电开关91和控制器电连接。两个光电开关91间隔安装在传动底座54上，感应块安装在移动底座6上。当移动底座6沿着一个方向移动时，感应块被带动同步移动，当移动至一个光电开关91检测到感应块时，控制器接收到光电开关91的检测信息并控制电机52停止驱动，移动底座6停止移动，此时夹头组件3位于金属管1’一端外的极限位置；当移动底座6沿着另一个方向移动时，感应块被带动同步移动，当移动至另一个光电开关91检测到感应块时，控制器控制电机52停止驱动，此时夹头组件3位于金属管1’另一端外的极限位置。即定位组件限定了移动底座6的移动范围，使移动底座6停止在两个设定位置。

基于上述穿管机的穿管方法，包括如下步骤：

步骤S1：将金属管1’送入金属管放料架12上，将塑料管2’送入塑料管放料架11上。

本步骤中，金属管1’支撑在第二托轮121上。第二托轮121上的金属管1’和内杆41共中心线。

如果第二托轮121上的金属管1’和内杆41没有共中心线，则调节第二丝杆81上的螺母，使支撑座82和支撑板83的高度发生变化，支撑板83带动被其支撑的内杆41和外管42的高度发生变化，至外管42和金属管1’共中心线，使夹头组件3和套杆组件4能穿过金属管1’。

步骤S2：启动第一驱动机构，第一驱动机构推动夹紧部，夹紧部穿过金属管1’。

本步骤中，启动电机52，电机52依次通过减速箱53、第一链轮551、第一链条552、连接轮、同步轴、第二链轮554、第二链条553传递驱动至移动底座6，使移动底座6沿着内杆41中心线方向朝着塑料管2’移动，当感应块被一个光电开关91检测到时，控制器控制电机52停止，移动底座6停止移动，此时夹头组件3穿过了金属管1’，位于靠近塑料管2’的一端。

步骤S3：夹紧塑料管2’：将塑料管2’一端放入夹头外套31和夹头内芯32之间，后启动第二驱动机构，第二驱动机构驱动夹头外套31朝着夹头内芯32移动至将塑料管2’一端夹紧在夹头外套31和夹头内芯32之间。

本步骤中，塑料管2’的靠近金属管1’的一端预先剪开有多个开口，以便于将塑料管2’放入夹头外套31和夹头内芯32之间。将夹头内芯32放入塑料管2’的一端内，将剪开的部分放置在夹头外套31和夹头内芯32之间。

本步骤中，第二驱动机构的第一气缸72驱动夹头外套31朝着夹头内芯32移动设定距离后停止并保持，此时塑料管2’的一端被夹头外套31和夹头内芯32夹紧。夹紧后可以保证在穿管过程中塑料管2’不会和夹头组件3脱离。

步骤S4：启动第一驱动机构，第一驱动机构拉动夹紧部，夹紧部穿过金属管1’。

本步骤中，移动底座6的移动方向和步骤S2中移动底座6的移动方向相反，移动底座6沿着内杆41中心线方向朝着远离塑料管放料架11的方向移动，当感应块被另一个光电开关91检测到时，控制器控制电机52停止，移动底座6停止移动，此时夹头组件3带着塑料管2’穿过了金属管1’，夹头组件3位于塑料管2’外部。

步骤S5：松开塑料管2’，将金属管1’和塑料管2’移出金属管放料架12。

本步骤中，启动第一气缸72，使第一气缸72带动夹头外套31在其中心线方向朝着远离夹头内芯32的方向移动，第一气缸72按设定程序移动设定距离，使夹头外套31和夹头内芯32分开，塑料管2’一端被松开。此时塑料管2’已被穿入了金属管1’中，需要被转移到后续工序中。

塑料管2’一端被松开后，第二气缸启动，第二气缸的驱动轴上升，推动翻板，使翻板相对金属管放料架12转动，翻板的悬伸端上升接触到金属管1’外壁、推动金属管1’，使金属管1’朝着下料架23上滚动，进入下料架23中。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种穿管机，其特征在于：包括夹紧部和推拉部(0)，夹紧部可夹紧塑料管(2’)，推拉部(0)连接夹紧部并推动或拉动夹紧部，推拉部(0)推动未夹紧塑料管(2’)的夹紧部穿过金属管(1’)，推拉部(0)拉动夹紧塑料管(2’)的夹紧部穿过金属管(1’)。

2.根据权利要求1所述的穿管机，其特征在于：所述穿管机还包括支撑调节架(8)，支撑调节架(8)包括支撑板(83)，支撑板(83)高度可调地设置，夹紧部的一端和推拉部(0)铰接、中部支撑在支撑板(83)上、另一端可夹紧塑料管(2’)。

3.根据权利要求2所述的穿管机，其特征在于：夹紧部包括夹头组件(3)，夹头组件(3)包括夹头外套(31)和夹头内芯(32)，所述推拉部(0)包括第二驱动机构，第二驱动机构连接并带动夹头外套(31)相对夹头内芯(32)直线移动，使夹头外套(31)压紧夹头内芯(32)或者使夹头外套(31)和夹头内芯(32)分开。

4.根据权利要求3所述的穿管机，其特征在于：所述推拉部(0)还包括第一驱动机构，第一驱动机构连接并驱动夹紧部往复直线移动。

5.根据权利要求4所述的穿管机，其特征在于：所述推拉部(0)还包括移动底座(6)，夹紧部的一端和第二驱动机构安装在移动底座(6)上，第一驱动机构连接并驱动移动底座(6)直线往复移动。

6.根据权利要求4所述的穿管机，其特征在于：夹紧部还包括套杆组件(4)，套杆组件(4)还包括内杆(41)和外管(42)，外管(42)为管状，内杆(41)为杆状，外管(42)一端连接第二驱动机构、另一端连接夹头外套(31)，内杆(41)一端连接移动底座(6)、另一端穿过夹头外套(31)后连接夹头内芯(32)。

7.根据权利要求4所述的穿管机，其特征在于：第一驱动机构包括电机(52)和传动机构，电机(52)通过传动机构传递驱动至移动底座(6)，传动机构为链轮链条传动机构。

8.根据权利要求5所述的穿管机，其特征在于：所述穿管机还包括控制器和用于定位夹紧部位置的定位组件，定位组件包括两个光电开关(91)和感应块，光电开关(91)和控制器电连接。

9.一种穿管方法，基于权利要求1～6任一所述的穿管机，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1：将金属管(1’)送入用于支撑金属管(1’)的金属管放料架12，将塑料管(2’)送入用于支撑塑料管(2’)的塑料管放料架(11)；

步骤S2：启动第一驱动机构，第一驱动机构推动夹紧部，夹紧部穿过金属管(1’)；

步骤S3：夹紧塑料管(2’)：将塑料管(2’)一端放入夹头外套(31)和夹头内芯(32)之间，后启动第二驱动机构，第二驱动机构驱动夹头外套(31)朝着夹头内芯(32)移动至将塑料管(2’)一端夹紧在夹头外套(31)和夹头内芯(32)之间；

步骤S4：启动第一驱动机构，第一驱动机构拉动夹紧部，夹紧部穿过金属管(1’)；

步骤S5：松开塑料管(2’)，将金属管(1’)和塑料管(2’)移出金属管放料架12。

10.根据权利要求9所述的穿管方法，其特征在于：步骤S2之前，如果金属管(1’)和夹紧部没有共中心线，则调节支撑板(83)的高度，支撑板(83)带动被其支撑的夹紧部的高度发生变化，至夹紧部能水平穿过金属管(1’)。

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