CN204338641U - 一种管材自动插芯抽芯装置 - Google Patents

Abstract

一种管材自动插芯抽芯装置，包括：抽芯机架，其输送板上设导轨，下设齿道；芯棒夹块和弯管夹块，芯棒夹块之间设芯棒通道，弯管夹块之间设弯管通道；插芯机架，挡板设于传送板上，挡板之间形成插芯通道；插芯机架设于抽芯机架一侧，传送板与输送板平行；直管夹块，之间设直管通道；芯棒抽插驱动装置，箱体在输送板导轨上移动；牵引件，一端与箱体连接，另一端设夹持部；电机，设于箱体内，其输出端通过齿轮与齿道连接；推动杆，上端与箱体连接，下端设于插芯通道内；PLC控制器，与电机输入端电联接。保证管材的弯曲质量和尺寸精度，使得弯管的表面缺陷和抽芯回弹都得到有效控制，设备成本低、作业效率高、回弹控制好、操作简便。

Description

一种管材自动插芯抽芯装置

技术领域

本实用新型属于弯管成形领域，具体地，涉及一种管材自动插芯抽芯装置，用于向直管内***插芯芯棒、从弯管内抽出抽芯芯棒。

背景技术

管材在弯曲变形过程中，中性层内外侧的受力方式不一致，中性层外侧材料受拉力作用伸长，中性层内侧材料受压力作用堆积。随着管材壁厚和弯曲半径的减小，中性层外侧容易出现内陷拉裂现象，中性层内侧容易出现褶皱失稳现象，弯曲效果较差，甚至出现弯曲失败。

随着经济的发展和加工技术水平的提高，各行各业对弯管的需求，尤其是薄壁小半径弯管的需求迅速增长，对管材弯曲成形的质量、精度和加工效率都提出了越来越高的要求。

为保证管材的弯曲效果，目前普遍采用添加芯棒，尤其是薄片软芯棒的方式进行弯曲，通过芯棒控制弯管的内陷褶皱缺陷，然后在线或离线插芯抽芯。然而，在长定尺、多曲率弯管的薄片软芯棒插芯抽芯操作中，由于芯棒的刚度差、定尺大、曲率多，在抽芯操作中对设备的运动路径、稳定性和动力要求很高，而在插芯操作中则很容易出现纵向失稳，造成插芯作业失败。故现有离线插芯抽芯设备难以完成薄片软芯棒的插芯抽芯操作，而现有在线插芯抽芯设备的成本很高，在实际生产中很难普及。

实用新型内容

为解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种管材自动插芯抽芯装置，用于向直管内***插芯芯棒、从弯管内抽出抽芯芯棒，有效保证管材的弯曲质量和尺寸精度，使得弯管的表面缺陷和抽芯回弹都得到有效控制，设备成本低、作业效率高、回弹控制好、操作简便。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，包括：抽芯机架，包括两支架和两端分别与支架连接的输送板，所述输送板上表面设导轨，下表面一侧设齿道；两芯棒夹块和两弯管夹块，沿所述抽芯机架输送板长度方向依次设置于所述输送板上表面一端，所述芯棒夹块设置于内侧，弯管夹块设置于外侧，所述两芯棒夹块之间形成有供弯管内抽芯芯棒穿过的芯棒通道，两弯管夹块之间形成有供弯管穿过的弯管通道；插芯机架，与所述抽芯机架平行布置，并设置于所述抽芯机架输送板设置齿道的一侧；其包括两固定支架、传送板和两个挡板，所述传送板两端分别与固定支架连接，传送板与所述抽芯机架输送板平行；所述挡板沿所述传送板宽度方向平行间隔设置于所述传送板上，所述两挡板之间形成供插芯芯棒传送的插芯通道；两直管夹块，设置于所述插芯机架传送板上表面一端，并位于所述抽芯机架输送板芯棒夹块同侧，所述两直管夹块之间形成有用于夹持直管的直管通道，所述直管通道与所述插芯机架插芯通道连通；芯棒抽插驱动装置，其包括：一箱体，设置于所述抽芯机架输送板上，所述箱体底部通过滚轮在所述输送板导轨上移动；一牵引件，一端与所述箱体一侧连接，另一端设夹持抽芯芯棒的夹持部；一电机，设置于所述箱体内，其输出端设一齿轮，该齿轮与所述抽芯机架齿道啮合，齿轮沿齿道运动，并带动所述箱体通过滚轮在输送板导轨上移动；一推动杆，其上端与所述箱体相对插芯机架一侧连接，下端设置于所述抽芯机架旁的插芯机架插芯通道内，并随箱体沿插芯通道运动；PLC控制器，与所述电机输入端电联接。

进一步，所述抽芯机架输送板上设置有供所述芯棒夹块和弯管夹块滑动的夹块滑道。

另，还包括液压缸，一端与所述PLC控制器连接，另一端分别与所述芯棒夹块、弯管夹块及直管夹块连接，由所述PLC控制器控制液压缸动作，以驱动所述芯棒夹块、弯管夹块分别沿夹块滑道滑动。

另有，所述弯管夹块外侧还设置有两保护夹块，弯管从两保护夹块间穿过，保护夹块与所述弯管一侧侧壁之间间距为40～70mm。

再，所述芯棒夹块与抽芯芯棒一侧侧壁之间间距为0.2～0.5mm。

再有，所述弯管夹块与弯管一侧侧壁之间间距为0mm，所述弯管相对芯棒夹块一端抵靠在所述两芯棒夹块上。

且，还包括一支撑板，沿插芯机架传送板宽度方向设置于两挡板外侧，支撑板中部沿支撑板长度方向间隔开设有若干通孔，一锁紧杆穿过该通孔并连接至与支撑板相邻的挡板，锁紧杆带动该挡板沿插芯机架传送板宽度方向滑动，并通过螺母锁定。

另，所述挡板与插芯芯棒一侧之间间距为1～2mm。

再，所述箱体沿抽芯机架输送板导轨的移动距离为2～3m。

再有，所述牵引件通过一固定杆与所述箱体一侧连接，固定杆相对箱体的另一端通过销轴与两直杆一端活动连接，两直杆另一端分别通过销轴与两连接杆一端活动连接，两连接杆中部交叉且交叉点通过销轴活动连接，两连接杆另一端形成所述牵引件夹持部。

本实用新型的有益效果在于：

1)采用一套芯棒抽插驱动装置同步控制插芯操作和抽芯操作，采用一套液压缸同步控制芯棒夹块、弯管夹块及直管夹块，作业效率高。通过与弯管机的控制装置联接，利用较低的设备成本即可实现较高的自动化集成，实现全自动在线插芯抽芯操作，改善作业环境，保证弯曲效率和弯管质量。

2)芯棒抽插驱动装置通过齿轮齿道的啮合控制动力波动，通过PLC控制器控制运行速度，故动力波动小，运动精度高。箱体带动牵引件的稳定匀速运动有效改善了每次弯管抽芯过程中的回弹波动，保证了抽芯弯管的回弹稳定和尺寸精度。

3)采用模块化控制，芯棒夹块和弯管夹块采用独立的夹块轨道，可以分别夹持不同宽度的抽芯芯棒和弯管，具有较大的夹持范围，保证了不同规格抽芯芯棒和弯管条件下抽芯夹具的适用性。同时，保护夹具通过限制弯管的摆动空间，保护了操作者的作业安全。

4)根据插芯芯棒的宽度尺寸，锁紧杆在宽度方向上控制挡板之间的间距，控制挡板与插芯芯棒的单侧间隙保持在1～2mm，保证插芯操作过程中，插芯芯棒不出现纵向失稳弯曲。

5)通过液压缸控制芯棒夹块与抽芯芯棒一侧侧壁之间的间距为0.2～0.5mm，在保证不影响牵引件抽芯力大小的前提下控制抽芯芯棒的抽芯晃动。

6)由于抽芯芯棒宽度与弯管宽度存在厚度差和缝隙差，故弯管位于芯棒夹块一端抵靠在所述两芯棒夹块上，保证抽芯操作的施力稳定。

7)弯管夹块夹持弯管，通过液压缸控制弯管夹块与弯管一侧侧壁之间的间距为0mm。保护夹块用于限制弯管的晃动空间，与弯管一侧侧壁之间的间距为40～70mm，保护操作者的作业安全。

8)牵引件上各个杆之间通过销轴形成可伸缩连接，通过伸缩带动夹持部的收缩，以夹持抽芯芯棒，可有效节省牵引不同弯曲度的弯管内抽芯芯棒所用的牵引力。

9)直管夹块通过液压缸夹持直管，保证在插芯操作过程中直管的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种管材自动插芯抽芯装置的结构示意图。

图2为本实用新型所提供的一种管材自动插芯抽芯装置中抽芯机架及芯棒抽插驱动装置的结构示意图。

图3为图2所示抽芯机架中芯棒夹块、弯管夹块、保护夹块以及夹块轨道的组装配合俯视图。

图4为本实用新型所提供的一种管材自动插芯抽芯装置中插芯机架结构示意图。

图5为图4的俯视图。

具体实施方式

参见图1～图5，本实用新型所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，包括：抽芯机架1，包括两支架11和两端分别与支架11连接的输送板12，所述输送板12上表面设导轨121，下表面一侧设齿道122；两芯棒夹块2和两弯管夹块3，沿所述抽芯机架1输送板12长度方向依次设置于所述输送板12上表面一端，所述芯棒夹块2设置于内侧，弯管夹块3设置于外侧，所述两芯棒夹块2之间形成有供弯管100内抽芯芯棒201穿过的芯棒通道21，两弯管夹块3之间形成有供弯管100穿过的弯管通道31；插芯机架4，与所述抽芯机架1平行布置，并设置于所述抽芯机架1输送板12设置齿道122的一侧；其包括两固定支架41、传送板42和两个挡板43，所述传送板42两端分别与固定支架41连接，传送板42与所述抽芯机架1输送板12平行；所述挡板43沿所述传送板42宽度方向平行间隔设置于所述传送板42上，所述两挡板43之间形成供插芯芯棒202传送的插芯通道44；两直管夹块5，设置于所述插芯机架4传送板42上表面一端，并位于所述抽芯机架1输送板12芯棒夹块2同侧，所述两直管夹块5之间形成有用于夹持直管300的直管通道51，所述直管通道51与所述插芯机架4插芯通道44连通；芯棒抽插驱动装置6，其包括：一箱体61，设置于所述抽芯机架1输送板12上，所述箱体61底部通过滚轮611在所述输送板12导轨121上移动；一牵引件62，一端与所述箱体61一侧连接，另一端设夹持抽芯芯棒201的夹持部621；一电机63，设置于所述箱体61内，其输出端设一齿轮631，该齿轮631与所述抽芯机架1齿道122啮合，齿轮631沿齿道122运动，并带动所述箱体61通过滚轮611在输送板12导轨121上移动；一推动杆64，其上端与所述箱体61相对插芯机架4一侧连接，下端设置于所述抽芯机架1旁的插芯机架4插芯通道44内，并随箱体61沿插芯通道44运动；PLC控制器(未图示，下同)，与所述电机63输入端电联接。

进一步，所述抽芯机架1输送板12上设置有供所述芯棒夹块2和弯管夹块3滑动的夹块滑道7。

另，还包括液压缸，一端与所述PLC控制器连接，另一端分别与所述芯棒夹块2、弯管夹块3及直管夹块5连接，由所述PLC控制器控制液压缸动作，以驱动所述芯棒夹块2、弯管夹块3分别沿夹块滑道7滑动。

另有，所述弯管夹块3外侧还设置有两保护夹块8，弯管100从两保护夹块8间穿过，保护夹块8与所述弯管100一侧侧壁之间间距为40～70mm。

再，所述芯棒夹块2与抽芯芯棒201一侧侧壁之间间距为0.2～0.5mm。

再有，所述弯管夹块3与弯管100一侧侧壁之间间距为0mm，所述弯管100相对芯棒夹块2一端抵靠在所述两芯棒夹块2上。

且，还包括一支撑板9，沿插芯机架4传送板42宽度方向设置于两挡板43外侧，支撑板9中部沿支撑板9长度方向间隔开设有若干通孔91，一锁紧杆92穿过该通孔91并连接至与支撑板9相邻的挡板43，锁紧杆92带动该挡板43沿插芯机架4传送板42宽度方向滑动，并通过螺母锁定。

另，所述挡板43与插芯芯棒202一侧之间间距为1～2mm。

再，所述箱体61沿抽芯机架1输送板12导轨121的移动距离为2～3m。

再有，所述牵引件62通过一固定杆622与所述箱体61一侧连接，固定杆622相对箱体61的另一端通过销轴10与两直杆623一端活动连接，两直杆623另一端分别通过销轴10与两连接杆624一端活动连接，两连接杆624中部交叉且交叉点通过销轴10活动连接，两连接杆624另一端形成所述牵引件62夹持部621。

本实用新型所述的管材自动插芯抽芯装置的使用流程如下：

抽芯操作：

将弯管100及其内部的抽芯芯棒201(优选薄片软芯棒400)经保护夹块8穿入弯管夹块3之间的弯管通道31，将抽芯芯棒201从弯管100内抽出一段，并穿过芯棒夹块2之间的芯棒通道21，将直管300穿入直管夹块5之间的直管通道51，启动PLC控制器，通过液压缸，控制所述芯棒夹块2、弯管夹块3以及直管夹块5分别沿夹块滑道7滑动，使得所述芯棒夹块2与抽芯芯棒201一侧侧壁之间的间距为0.2～0.5mm，使得所述弯管夹块3与弯管100一侧侧壁之间的间距为0mm，同时，保护夹块8与弯管100一侧侧壁之间间距为40～70mm，限制弯管100的晃动空间，保护抽芯操作人员的安全，同时，所述弯管100相对芯棒夹块2一端抵靠在所述两芯棒夹块2上(即所述弯管100的壁厚区域抵靠在量芯棒夹块2上)，保证抽芯操作的施力稳定。使得所述直管夹块5夹持所述直管300，保证在插芯操作过程中直管300的稳定性。

待所述芯棒夹块2、弯管夹块3以及直管夹块5分别夹持完毕后，将所述将芯棒抽插驱动装置6放置于所述抽芯机架1输送板12设置芯棒夹块2的一端，并将牵引件62两连接杆624另一端形成的夹持部621夹持伸出弯管100的抽芯芯棒201端部，启动电机63，其输出端通过控制齿轮631运动，驱动齿轮631在所述抽芯机架1齿道122上向输送板12设置芯棒夹块2的另一端运动，齿轮631的运动带动电机63移动，进而带动箱体61通过滚轮611在所述输送板12导轨121上向输送板12设置芯棒夹块2的另一端滑动，箱体61的移动带动牵引件62在抽芯机架1输送板12上滑动，牵引件62的移动使得两直杆623以及两连接杆624向内收缩，两连接杆624另一端形成的夹持部621收缩夹紧弯管100内的抽芯芯棒201，从而匀速稳定抽出弯管100内的抽芯芯棒201。

考虑到抽芯芯棒201的长度极限一般为2m，本实用新型中芯棒抽插驱动装置6箱体61的运动距离为2.5m。

插芯操作：

抽芯芯棒201完全抽出后，将抽芯芯棒201移至插芯机架4的插芯通道44内(此时所述抽芯芯棒201即为插芯操作中的插芯芯棒202，优选薄片软芯棒400)，通过旋转挡板43上的锁紧杆92，使得所述挡板43与待***所述直管300的插芯芯棒202一侧之间的间距为1～2mm，随后启动电机63，其输出端通过控制齿轮631运动，驱动齿轮631在所述抽芯机架1齿道122上向输送板12设置芯棒夹块2的一端运动，齿轮631的滑动带动电机63移动，进而带动箱体61通过滚轮611在所述输送板12导轨121上向输送板12设置芯棒夹块2的一端移动，箱体61的移动带动所述推动杆64在插芯机架4传送板42上，沿所述插芯通道44滑动，进而通过推动杆64推动所述插芯芯棒202推入直管300。插芯芯棒202的插芯操作完成后，即可将带有插芯芯棒202的直管300移至弯管机(未图示)进行弯曲作业，待弯曲结束后得带有抽芯芯棒201的弯管100，将弯管100移至抽芯机架1输送板12上的芯棒夹块2和弯管夹块3，重复上述抽芯、插芯操作。

在连续插芯抽芯操作中，插芯抽芯操作可在本实用新型的一个行程内完成，即抽芯芯棒201从弯管100中抽出后，在回程中即可直接将抽芯芯棒201用作插芯芯棒202，重新推进待直管300内，实现弯曲、抽芯、插芯在线自动化高效运行。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，包括：

抽芯机架，包括两支架和两端分别与支架连接的输送板，所述输送板上表面设导轨，下表面一侧设齿道；

两芯棒夹块和两弯管夹块，沿所述抽芯机架输送板长度方向依次设置于所述输送板上表面一端，所述芯棒夹块设置于内侧，弯管夹块设置于外侧，所述两芯棒夹块之间形成有供弯管内抽芯芯棒穿过的芯棒通道，两弯管夹块之间形成有供弯管穿过的弯管通道；

插芯机架，与所述抽芯机架平行布置，并设置于所述抽芯机架输送板设置齿道的一侧；其包括两固定支架、传送板和两个挡板，所述传送板两端分别与固定支架连接，传送板与所述抽芯机架输送板平行；两挡板沿传送板宽度方向平行间隔设置于传送板上，挡板之间形成供插芯芯棒传送的插芯通道；

两直管夹块，设置于所述插芯机架传送板上表面一端，与所述抽芯机架输送板芯棒夹块同侧，两直管夹块之间形成有用于夹持直管的直管通道，直管通道与所述插芯机架插芯通道连通；

芯棒抽插驱动装置，其包括：

一箱体，设置于所述抽芯机架输送板上，所述箱体底部通过滚轮在所述输送板导轨上移动；

一牵引件，一端与所述箱体一侧连接，另一端设夹持抽芯芯棒的夹持部；

一电机，设置于所述箱体内，其输出端设一齿轮，该齿轮与所述抽芯机架输送板齿道啮合，齿轮沿齿道运动，并带动所述箱体通过滚轮在输送板导轨上移动；

一推动杆，其上端与所述箱体相对插芯机架一侧连接，下端设置于所述抽芯机架旁的插芯机架插芯通道内，并随箱体沿插芯通道运动；

PLC控制器，与所述电机输入端电联接。

2.根据权利要求1所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，所述抽芯机架输送板上设置有供所述芯棒夹块和弯管夹块滑动的夹块滑道。

3.根据权利要求1或2所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，还包括液压缸，一端与所述PLC控制器连接，另一端分别与所述芯棒夹块、弯管夹块及直管夹块连接，由所述PLC控制器控制液压缸动作，以驱动所述芯棒夹块、弯管夹块分别沿夹块滑道滑动。

4.根据权利要求1所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，所述弯管夹块外侧还设置有两保护夹块，弯管从两保护夹块间穿过，保护夹块与所述弯管一侧侧壁之间间距为40～70mm。

5.根据权利要求1所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，所述芯棒夹块与抽芯芯棒一侧侧壁之间间距为0.2～0.5mm。

6.根据权利要求1所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，所述弯管夹块与弯管一侧侧壁之间间距为0mm，所述弯管相对芯棒夹块一端抵靠在所述两芯棒夹块上。

7.根据权利要求1所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，还包括一支撑板，沿插芯机架传送板宽度方向设置于两挡板外侧，支撑板中部沿支撑板长度方向间隔开设有若干通孔，一锁紧杆穿过该通孔并连接至与支撑板相邻的挡板，锁紧杆带动该挡板沿插芯机架传送板宽度方向滑动，并通过螺母锁定。

8.根据权利要求1或7所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，所述挡板与插芯芯棒一侧之间间距为1～2mm。

9.根据权利要求1所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，所述箱体沿抽芯机架输送板导轨的移动距离为2～3m。

10.根据权利要求1所述的管材自动插芯抽芯装置，其特征在于，所述牵引件通过一固定杆与所述箱体一侧连接，固定杆相对箱体的另一端通过销轴与两直杆一端活动连接，两直杆另一端分别通过销轴与两连接杆一端活动连接，两连接杆中部交叉且交叉点通过销轴活动连接，两连接杆另一端形成所述牵引件夹持部。