一种小口径环形金属波纹管自动下料敲波设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种小口径环形金属波纹管自动下料敲波设备，属于金属软管制造技术领域。该机包括主牵引单元、定位检测单元、下料敲波单元、从牵引单元、以及电气控制单元。下料敲波单元包括用于波纹管切断的切割机构，波纹管端部夹紧的装夹机构，波纹管端部敲波的双向液压敲平机构及导向管，电气控制单元由含CPU的运动控制器、主牵引伺服电机控制器、从牵引伺服电机控制器以及电源电路组成。本实用新型专利技术不仅以巧妙的机构设置妥善解决了小口径金属波纹管下料和敲波一体化的难题，而且通过合理的传感控制，实现了自动精确定位、准确切割和高效敲波。

A small-diameter ring metal bellows automatic blanking and knocking equipment

【技术实现步骤摘要】
一种小口径环形金属波纹管自动下料敲波设备
本技术涉及一种金属波纹管切割下料和端部处理设备，尤其是一种用于小口径环形金属波纹管切割下料敲波设备，属于波纹管制造

技术介绍
小口径环形金属波纹管（以下简称金属波纹管；必要时，下料敲波前简称金属波纹原管、下料敲波之后简称金属波纹成品管）由薄壁不锈钢钢带通过卷圆焊接旋压成型，其外轮廓呈环形的波峰波谷起伏状，具有柔性、抗振、耐压、耐蚀、耐疲劳等综合性能，能承受脉冲、扭转、弯曲载荷，是一种重要的管路系统连接件。金属波纹管件通常由金属波纹原管104定长切断的波纹管、接头、网套、扣压环、被覆层等组成。为了提高金属波纹成品管702两端与接头之间的焊接质量，工艺要求在波纹管波谷处切断，之后其端部半个波进行敲平（即敲波——见图1），再与接头对接环焊。长期以来一直采用传统工艺，首先人工定尺切割下料，要同时保证切割位置位于波谷且对切割附近波纹不造成损伤；接着，人工检修切割端口平整，再先后进行两端部半个波的敲波处理；难以避免成品管长度不一致性和焊接质量不稳定。检索可知，公告号为CN106270740A的中国专利申请披露了一种波纹管切割设备，针对现有波纹管下料需要手工调节的问题，技术了一种波纹管自动夹持机构，可调节切割距离提高进给精度，降低了人工切割装夹劳动强度。公告号为CN107052442A的中国专利申请披露了一种金属波纹管用切割机，通过顶出设备解决了常见切割机不能自动落料的问题。公告号为CN207171062U的中国专利申请披露了一种波纹管自动切割机，可以自动送料夹持和自动切割，提高了原有切割设备自动化程度。公告号为CN108274525A的中国专利申请披露了一种波纹管智能自动切割设备，通过增设传感器、设置传动带、调节螺栓等提高自动化程度和工作效率。公告号为CN108817515A的中国专利申请披露了一种金属波纹管精确定距切割设备，可以精确定距切割设备，提高切割效率，减少管材的浪费。但上述现有技术均只对大规格波纹管的下料进行了创新改进，未解决小口径波纹管的精确定位问题，无法实现自动准确切割和高效敲波的融合。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种将可以自动精确定位、准确完成切割和高效敲波工序的小口径环形金属波纹管自动下料敲波设备，从而为之后的金属波纹管接头焊接创造条件。为了达到上述目的，本技术小口径环形金属波纹管自动下料敲波设备的基本技术方案为：包括安置在工作台（8）上的下料敲波单元（5）、分别位于下料敲波单元前后的滚带式主牵引单元（3）和从牵引单元（6）、位于主牵引单元和下料敲波单元之间的定位检测系统（4），以及电气控制单元（9）；所述主牵引单元和从牵引单元分别由一对夹持输送金属波纹管的上、下同步牵引带（305）构成，所述同步牵引带环绕于伺服电机（302）带动的传动轴（306）及从动轮（308）；所述定位检测单元包括分别安置在门形支架（402）两侧对应金属波纹管波谷位置的红外线发射器（401）和红外线接收器（407）；所述下料敲波单元包括两端分别装有入口导向套（501）和出口导向套（512）的立式机架（503）、分别紧邻两端机架的前装夹机构（502）和后装夹机构（511）、位于两装夹机构之间的双向敲波机构（509）以及位于前装夹机构和双向敲波机构之间的切割机构（505）；所述前装夹机构和后装夹机构结构相同，分别含有气动开合的一对敲波半模（5022）和检测开合到位的位置传感器，所述一对敲波半模的相对面分别具有与金属波纹管相配的半圆缺口，至少所述半圆缺口之一具有与金属波纹管相配波形仿型结构；所述切割机构由安置在垂向气缸（504）滑座上的切割电机及安装在所述切割电机的输出端的水平轴旋转刀片（506）构成；所述双向敲波机构含有安置在水平气缸（510）滑动件上的双向液压缸（5093），所述双向液压缸的两端分别装有可沿金属波纹管轴向伸缩的敲波头（5091）；所述电气控制单元由含CPU的运动控制器、主牵引伺服电机控制器、从牵引伺服电机控制器以及电源电路组成；所述红外线接收器、前装夹机构的位置传感器和后装夹机构的位置传感器的信号输出端接运动控制器的相应输入接口，所述运动控制器的两伺服控制端口分别通过总线接主牵引伺服电机控制器和从牵引伺服电机控制器，所述运动控制器相应的通断输出接口分别接所述前装夹机构的气动开合切换阀受控端、后装夹机构的开合切换阀受控端、垂向气缸控制阀的受控端及切割电机的受控端、水平气缸控制阀的受控端及双向液压缸控制阀的受控端。采用本技术的小口径环形金属波纹管下料敲波设备后，盘卷放置在供料单元的金属波纹原管穿过主牵引单元、定位监测系统、下料敲波单元、从牵引单元。当接近预定长度时，运动控制器的CPU可以根据定位检测单元红外线发射器和红外线接收器构成的波谷位置检测传感器信号、以红外光线是否被波峰阻挡判断是否到达波谷切割位置，如未到达，则控制主牵引伺服电机微动调整；到达后，发出装夹机构闭合控制信号，夹住金属波纹管，其敲波半模半圆缺口的波形仿型结构进一步确保了金属波纹管的精确定位；接着，发出垂向气缸控制阀以及切割电机动作信号，使切割刀具作垂直于金属波纹管的位移，准确在波谷位置将其切断后回位；之后，发出水平气缸控制信号，使双向液压缸移位到对齐金属波纹管端口位置，再发出控制信号启动双向液压缸，实现液压敲波。由此可见，本技术不仅以巧妙的机构设置妥善解决了小口径金属波纹管下料和敲波一体化的难题，而且通过合理的传感控制，实现了自动精确定位、准确切割和高效敲波。进一步，所述运动控制器通过CAN总线带有扩展I/O模块。进一步，所述下料敲波单元还含有通过支架安装在双向液压缸一侧与之相对固定的中间导向管，所述中间导向管具有受控处于与小口径环形金属波纹管同轴的导向位置。进一步，所述双向液压敲波机构含有安置在水平磁耦合无杆气缸上的双向液压缸。进一步，所述双向液压缸的两端液压杆分别通过调节螺母安装敲波头。进一步，所述前装夹机构和后装夹机构的结构相同，含有安装在机架内侧的一对气缸，所述敲波半模底座固定在气缸的滑座上，两可受控开合的敲波半模相对面半圆缺口之一具有与小口径环形金属波纹管相配波形仿型结构。进一步，所述主牵引单元之前安置有供料检测单元，所述供料检测单元包括由上下安装于柱形支架的V型夹紧轮和导向滚轮组成的导向机构，以及安装于柱形支架一侧的霍尔传感器，所述V型夹紧轮的轮轴通过滑块与柱形支架上的导槽底座构成垂向移动副，并通过调节螺栓调节定位。进一步，所述定位检测单元包括分别安置在门形支架两侧的两对红外线发射器和接收器。进一步，所述工作台的前、后分别安置供料单元和物料存储单元，所述物料存储单元包括一级回转气缸、二级回转气缸和物料周转车，两回转气缸呈阶梯式安装在其支架上。附图说明图1为金属波纹原管及切断敲平后的成品管结构示意图。图2为本技术一个实施例的立体结构示意图。图3为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小口径环形金属波纹管自动下料敲波设备，其特征在于：包括安置在工作台（8）上的下料敲波单元（5）、分别位于下料敲波单元前后的滚带式主牵引单元（3）和从牵引单元（6）、位于主牵引单元和下料敲波单元之间的定位检测系统（4），以及电气控制单元（9）；/n所述主牵引单元和从牵引单元分别由一对夹持输送金属波纹管的上、下同步牵引带（305）构成，所述同步牵引带环绕于伺服电机（302）带动的传动轴（306）及从动轮（308）；/n所述定位检测单元包括分别安置在门形支架（402）两侧对应金属波纹管波谷位置的红外线发射器（401）和红外线接收器（407）；/n所述下料敲波单元包括两端分别装有入口导向套（501）和出口导向套（512）的立式机架（503）、分别紧邻两端机架的前装夹机构（502）和后装夹机构（511）、位于两装夹机构之间的双向敲波机构（509）以及位于前装夹机构和双向敲波机构之间的切割机构（505）；/n所述前装夹机构和后装夹机构结构相同，分别含有气动开合的一对敲波半模（5022）和检测开合到位的位置传感器，所述一对敲波半模的相对面分别具有与金属波纹管相配的半圆缺口，至少所述半圆缺口之一具有与金属波纹管相配波形仿型结构；/n所述切割机构由安置在垂向气缸（504）滑座上的切割电机及安装在所述切割电机的输出端的水平轴旋转刀片（506）构成；/n所述双向敲波机构含有安置在水平气缸（510）滑动件上的双向液压缸（5093），所述双向液压缸的两端分别装有可沿金属波纹管轴向伸缩的敲波头（5091）；/n所述电气控制单元由含CPU的运动控制器、主牵引伺服电机控制器、从牵引伺服电机控制器以及电源电路组成；所述红外线接收器、前装夹机构的位置传感器和后装夹机构的位置传感器的信号输出端接运动控制器的相应输入接口，所述运动控制器的两伺服控制端口分别通过总线接主牵引伺服电机控制器和从牵引伺服电机控制器，所述运动控制器相应的通断输出接口分别接所述前装夹机构的气动开合切换阀受控端、后装夹机构的开合切换阀受控端、垂向气缸控制阀的受控端及切割电机的受控端、水平气缸控制阀的受控端及双向液压缸控制阀的受控端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种小口径环形金属波纹管自动下料敲波设备，其特征在于：包括安置在工作台（8）上的下料敲波单元（5）、分别位于下料敲波单元前后的滚带式主牵引单元（3）和从牵引单元（6）、位于主牵引单元和下料敲波单元之间的定位检测系统（4），以及电气控制单元（9）；
所述主牵引单元和从牵引单元分别由一对夹持输送金属波纹管的上、下同步牵引带（305）构成，所述同步牵引带环绕于伺服电机（302）带动的传动轴（306）及从动轮（308）；
所述定位检测单元包括分别安置在门形支架（402）两侧对应金属波纹管波谷位置的红外线发射器（401）和红外线接收器（407）；
所述下料敲波单元包括两端分别装有入口导向套（501）和出口导向套（512）的立式机架（503）、分别紧邻两端机架的前装夹机构（502）和后装夹机构（511）、位于两装夹机构之间的双向敲波机构（509）以及位于前装夹机构和双向敲波机构之间的切割机构（505）；
所述前装夹机构和后装夹机构结构相同，分别含有气动开合的一对敲波半模（5022）和检测开合到位的位置传感器，所述一对敲波半模的相对面分别具有与金属波纹管相配的半圆缺口，至少所述半圆缺口之一具有与金属波纹管相配波形仿型结构；
所述切割机构由安置在垂向气缸（504）滑座上的切割电机及安装在所述切割电机的输出端的水平轴旋转刀片（506）构成；
所述双向敲波机构含有安置在水平气缸（510）滑动件上的双向液压缸（5093），所述双向液压缸的两端分别装有可沿金属波纹管轴向伸缩的敲波头（5091）；
所述电气控制单元由含CPU的运动控制器、主牵引伺服电机控制器、从牵引伺服电机控制器以及电源电路组成；所述红外线接收器、前装夹机构的位置传感器和后装夹机构的位置传感器的信号输出端接运动控制器的相应输入接口，所述运动控制器的两伺服控制端口分别通过总线接主牵引伺服电机控制器和从牵引伺服电机控制器，所述运动控制器相应的通断输出接口分别接所述前装夹机构的气动开合切换阀受控端、后装夹机构的开合切换阀受控端、垂向气缸控制阀的受控端及切割电机的受控端、水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永，叶朝晖，张礼传，赵政，章春，刘志达，张素忠，朱广松，
申请(专利权)人：航天晨光股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32