管件工位切换机构的制作方法

本发明涉及管件加工时工位切换技术领域，尤其涉及一种管件工位切换机构。

背景技术：

在管件加工过程中，为了满足管件的工艺要求，通常需要对管件两端进行铣端面，确保两端面的精度满足工作要求。另外，对管件两端部进行铣端面之后，还需要对管件的外周壁进行抛丸处理。现有技术中，从铣端面结束之后到抛丸处理这两个工位的切换往往是通过人工操作的，这样大大降低了管件加工时的自动化程度，还增加了人工成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种自动化程度高且人工成本更低的管件工位切换机构。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的管件工位切换机构：包括工作台，工作台上设有用于容置管件的料筒，管件水平放置在料筒内，工作台上滑动连接有支撑块，支撑块位于料筒出料口正下方；工作台上倾斜设置有斜管，斜管内滚动连接有大钢珠和小钢珠，大钢珠与小钢珠通过拉绳连接成一组钢珠拉动机构，拉绳长度值大于管件长度值，小钢珠直径值比大钢珠直径值小，小钢珠位于大钢珠下方，小钢珠直径值小于管件上通孔的直径值，大钢珠直径值大于管件上通孔的直径值；斜管出料口与管件上通孔对准，工作台上连接有用于容置小钢珠的导轨，斜管与导轨分别位于料筒两侧，导轨上设有供小钢珠滚动的开口，开口的开口值小于小钢珠直径值，且开口贯穿导轨的厚度方向；导轨包括水平段和倾斜段，倾斜段上远离料筒一端低于靠近料筒一端，倾斜段上靠近料筒一端与水平段上远离料筒一端连接，倾斜段下端设有挡板；工作台上设有用于拉动小钢珠从水平段滚动至倾斜段的平板，平板上朝向料筒一端设有供拉绳穿过的缺口，平板位于水平段上方，平板上设有用于容置小钢珠的长腰孔，长腰孔贯穿平板的厚度方向，工作台上设有用于拉动平板沿水平方向移动的气缸；支撑块下端连接有弧形齿条，工作台上设有弧形导向块，弧形齿条与弧形导向块同一圆形，且弧形齿条滑动连接在弧形导向块上，工作台上转动连接有用于与弧形齿条啮合传动的齿轮，工作台上设有用于驱动齿轮转动的电机；支撑块上设有凸块，工作台上设有用与凸块抵紧或脱开的卡爪。

本发明料筒内容置有多个经过铣端面后的管件，且管件呈水平状态排列在料筒内，料筒内最低一个管件抵靠在支撑块上，最低一个管件与料筒下端出料口脱离；操作人员将一组钢珠拉动机构放入到斜管上端的进料口，钢珠拉动机构在斜管内由于自身重力而向下滚动，由于钢珠拉动机构的势能作用，小钢珠率先穿过管件上的通孔，并且小钢珠脱离管件后作抛物线运动而落入到导轨上水平段的开口上；随后，气缸驱动平板在水平方向移动，而小钢珠是位于长腰孔内的，直到平板上的缺口卡接在小钢珠上，小钢珠跟随平板同步移动，小钢珠通过拉绳带动大钢珠移动以卡牢在管件上通孔的端口处，并且管件随着平板的移动而相对于支撑块发生滑动，且管件从支撑块上脱离；接着，小钢珠被平板拉动至导轨的倾斜段，此时，小钢珠与平板上的缺口脱离，而小钢珠与大钢珠之间的拉绳可以依次穿过平板上的缺口、导轨上的开口，卡接在大钢珠上的管件由于缺乏支撑块的支撑而自由掉落，直到小钢珠抵靠在倾斜段的挡块上为止，管件就会呈现竖直状态而静止；随着钢珠拉动机构一组组地放入，料筒内水平放置的管件会一根根地转移到导轨的倾斜段上，并且倾斜段上的管件一根根排列整齐地呈竖直状态，而竖直状态的管件可以方便后续对管件外周壁进行抛丸处理。其中，管件相对于支撑块发生移动时，电机带动齿轮转动，齿轮通过与弧形齿条啮合传动以带动支撑块转动，使得支撑块向下移动而与管件下端部脱离，更加快捷地解除支撑块对管件的支撑作用，方便管件和大钢珠可以绕小钢珠自由摆动；而弧形导向块的设置可以给弧形齿条的运动提供导向性，卡爪与凸块的配合可以使得支撑块每一次复位时恢复到同一位置。综上所述，该装置通过斜管将每组钢珠拉动装置的势能转化成动能，使得小钢珠获得动能穿过管件上通孔而落入导轨上的开口，而大钢珠获得动能可以卡接在管件上通孔端口处，再通过气缸上的平板拉动小钢珠沿着开口滚动，小钢珠在滚动时可以通过大钢珠带动管件移动以使得管件从支撑块上脱落，随着小钢珠进入到倾斜段的开口并沿着倾斜段的斜坡滚落，管件和大钢珠通过拉绳与小钢珠连接而跟随小钢珠一起掉落，直到管件和拉绳均呈竖直状态。所以，在该装置中操作人员只需将每组钢珠拉动机构放入斜管中即可，后续的工作都自动完成，整个装置的自动化程度得到提高。因此，本发明提供一种自动化程度高且人工成本更低的管件工位切换机构。

作为一种优选，所述的支撑块上端设有用于容置管件的凹槽，凹槽形状与管件截面形状相配。通过该优选，支撑块可以通过凹槽对管件进行定位，防止管件在支撑块上发生晃动，提高了管件定位的稳定性。

作为一种优选，所述的料筒竖直设置在工作台上。通过该优选，可以使得料筒内的管件沿竖直方向排列，方便管件从料筒内掉落出来并落在支撑块上。

作为一种优选，所述的支撑块位于管件轴向的中间位置，且支撑块位于管件正下方。通过该优选，可以将管件中间位置落在支撑块上，防止支撑块两侧的管件一端重另一端轻而引起管件发生偏转。

作为一种优选，所述的斜管、管件和导轨位于同一竖直平面上。通过该优选，可以确保小钢珠沿着斜管滑落时可以进入管件，并且小钢珠从管件脱离时可以落入到导轨的开口上，整个小钢珠的运动轨迹都在同一个竖直平面上。

作为一种优选，所述的开口上设有倒圆角。通过该优选，可以确保小钢珠在开口上滚动，即小钢珠可以沿着开口长度方向滑入到导轨的倾斜段上。

作为一种优选，所述的导轨两侧分别通过支架与工作台连接，平板位于两个支架之间的间隙内。通过该优选，可以将导轨固定在工作台上，并且两个支架之间的间距还可以用来容置平板，提高了整个装置的空间利用率。

附图说明

图1为本发明的剖视图。

图2为本发明中导轨的结构示意图。

图3为本发明中导轨与平板的结构示意图。

图4为本发明中导轨与平板另一角度的结构示意图。

图5为本发明中支撑块的结构示意图。

图中所示：1、工作台，2、管件，3、料筒，4、支撑块，6、斜管，7、大钢珠，8、小钢珠，9、通孔，10、拉绳，11、导轨，12、水平段，13、倾斜段，14、挡板，15、平板，16、缺口，17、长腰孔，18、凹槽，19、支架，20、开口，21、气缸，22、弧形齿条，23、弧形导向块，24、齿轮，25、凸块，26、卡爪。

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。

本发明的工作原理：

首先，刚铣过端面的管件容置在料筒内，管件呈水平状态，最低一根管件抵靠在支撑块上，且最低那根管件与料筒下端口脱离，如图1所示；操作人员将一组钢珠拉动机构放入到斜管内，且小钢珠位于大钢珠下方，即确保小钢珠先进入到斜管内；小钢珠和大钢珠沿着斜管内壁滚动，小钢珠率先穿过管件上的通孔，在小钢珠脱离管件通孔之后作抛物线运动而落入平板上的长腰孔范围内，并且小钢珠抵靠在导轨上水平段的开口上，而大钢珠与管件上通孔端口处接触；

接着，气缸工作以拉动平板向右移动，直到平板上缺口抵靠在小钢珠上以拉动小钢珠跟随平板同步向右移动，且小钢珠是在导轨的开口上滚动的；在小钢珠向右滚动过程中，小钢珠会通过拉绳以带动大钢珠向右滚动，而大钢珠会卡在管件端部的开口上以带动管件也向右移动，从而管件会从支撑块上掉落；而小钢珠在继续沿开口向右滚动至倾斜段时，即小钢珠与平板上的缺口脱离，拉绳会依次穿过平板上的缺口、导轨上的开口而相对于小钢珠发生逆时针摆动，同时，管件和大钢珠也会呈逆时针摆动，且管件和大钢珠跟随着小钢珠沿倾斜段的斜度向右滑落，直到小钢珠抵靠在倾斜段的挡板上为止；此时的管件已经呈竖直状态；

其中，在平板拉动小钢珠向右滚动时，电机正转以驱动齿轮顺时针转动，齿轮通过与弧形齿条啮合以带动弧形齿条也发生顺时针转动，从而设置弧形齿条上端的支撑块也会发生顺时针转动而远离管件，也就是说，支撑块在弧形齿条的带动下可以更快地与管件脱离，进而方便管件跟随小钢珠自由摆动；而在一个管件移动结束后，电机反转以驱动弧形齿条逆时针复位，直到支撑块上的凸块抵靠在工作台上的卡爪为止，这样支撑块在每一次复位时都能够恢复到同一位置。

本发明管件工位切换机构包括工作台1，工作台1上设有用于容置管件2的料筒3，管件2水平放置在料筒3内，工作台1上滑动连接有支撑块4，支撑块4位于料筒3出料口正下方；工作台1上倾斜设置有斜管6，斜管6内滚动连接有大钢珠7和小钢珠8，大钢珠7与小钢珠8通过拉绳10连接成一组钢珠拉动机构，拉绳10长度值大于管件2长度值以确保小钢珠8可以从管件2的通孔9上脱离，小钢珠8直径值比大钢珠7直径值小，小钢珠8位于大钢珠7下方，小钢珠8直径值小于管件2上通孔9的直径值以确保小钢珠8可以穿过通孔9，大钢珠7直径值大于管件2上通孔9的直径值以确保大钢珠7可以卡接在通孔9的端部；斜管6出料口与管件2上通孔9对准以确保小钢珠8可以顺利地进入通孔9内，工作台1上连接有用于容置小钢珠8的导轨11，斜管6与导轨11分别位于料筒3两侧，导轨11上设有供小钢珠8滚动的开口20，开口20的开口值小于小钢珠8直径值，且开口20贯穿导轨11的厚度方向；导轨11包括水平段12和倾斜段13，倾斜段13上远离料筒3一端低于靠近料筒3一端，倾斜段13上靠近料筒3一端与水平段12上远离料筒3一端连接，倾斜段13下端设有挡板14；工作台1上设有用于拉动小钢珠8从水平段12滚动至倾斜段13的平板15，平板15上朝向料筒3一端设有供拉绳10穿过的缺口16，平板15位于水平段12上方，平板15上设有用于容置小钢珠8的长腰孔17，长腰孔17贯穿平板15的厚度方向，工作台1上设有用于拉动平板15沿水平方向移动的气缸21；支撑块4下端连接有弧形齿条22，工作台1上设有弧形导向块23，弧形齿条22与弧形导向块23同一圆形，且弧形齿条22滑动连接在弧形导向块23上，工作台1上转动连接有用于与弧形齿条22啮合传动的齿轮24，工作台1上设有用于驱动齿轮24转动的电机；支撑块4上设有凸块25，工作台1上设有用与凸块25抵紧或脱开的卡爪26；弧形齿条22上朝向弧形导向块23一侧设有弧形凸条，而弧形导向块23上朝向弧形齿条22一侧设有供弧形凸条滑动的弧形开口槽，这样一来，弧形齿条22就可以平顺地在弧形导向块23上滑动。其中，开口20沿着导轨11长度方向设置，如图2所示，且开口20的末端设置有挡板14以用于小钢珠8的限位；斜管6呈左高右低的结构，且倾斜段13也为左高右低的结构。

所述的支撑块4上端设有用于容置管件2的凹槽18，凹槽18形状与管件2截面形状相配。

所述的料筒3竖直设置在工作台1上。

所述的支撑块4位于管件2轴向的中间位置，且支撑块4位于管件2正下方。

所述的斜管6、管件2和导轨11位于同一竖直平面上，确保小钢珠8从斜管6滚入到管件2上的通孔9内，还能确保小钢珠8从通孔9滚入到导轨11上开口20上。

所述的开口20上设有倒圆角。

所述的导轨11两侧分别通过支架19与工作台1连接，平板15位于两个支架19之间的间隙内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。