一种倒角机的制作方法

本发明涉及管材加工领域，具体涉及一种倒角机。

背景技术：

目前的管材（文中的管材是指圆管）外周面上的径向圆孔（径向圆孔是指轴线沿管材径向延伸的圆孔）的外端口的倒角方法通常还是采用平面圆孔的倒角方法进行倒角，即利用倒角刀伸入径向圆孔内，通过倒角的旋转对径向圆孔的外端口进行倒角。如图5所示，由于管材6外周面是圆柱面，管材外周面上的径向圆孔6.1的外端口边缘不在一个平面内，倒角刀伸入管材外周面上的径向圆孔内进行倒角加工，倒角刀对管材外周面上的径向圆孔的外端口边缘的切削量不一致，倒角刀对径向圆孔的外端口边缘的高位点位置的切削量最大，而管材外周面上的圆孔的外端口边缘的低位点位置的切削量最小，导致管材外周面上的径向圆孔的倒角均匀性很差。

为了解决上述不足，发明人对此进行了改进，设计了一种管材圆孔倒角设备（申请号为：2017104608382，申请日为：2017-06-18，发明名称为：一种管材圆孔倒角设备），该管材圆孔倒角设备能够有效保证管材外周面上的径向圆孔的倒角均匀性，但发明人在实际生产应用过程中发现该申请案的管材圆孔倒角设备存在以下不足：

当上安装平板升降执行机构带动上安装平板下移，且在第一齿条与驱动齿轮啮合之前，安装在水平安装轴套内的管材会发生转动；尤其是，在竖直倒角刀将抵在管材外周面的径向圆孔的外端口时，安装在水平安装轴套内的管材会发生转动；而在第一齿条与驱动齿轮啮合之前，安装在水平安装轴套内的管材会发生转动，使得安装在水平安装轴套内的管材的初始位置发生变化，在第一齿条与正向齿轮啮带动管材的过程中以及第二齿条与反向齿轮啮带动管材的过程中，会导致竖直倒角刀将径向圆孔以外的管材切除，导致管材报废的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术在存在的不足，提供一种不仅能够有效保证管材外周面上的径向圆孔的倒角均匀性，而且可以有效避免竖直倒角刀将径向圆孔以外的管材切除，导致管材报废的问题的倒角机。

本发明的技术方案是：

一种倒角机，包括机架、圆孔定位机构、管材安装机构、连动式正反向管材驱动机构、设置在机架上的竖直导柱、沿竖直导柱升降的上安装平板与下安装平板、连接上安装平板与下安装平板的连接结构、设置在机架上用于升降上安装平板的上安装平板升降执行机构、转动设置在下安装平板上的竖直倒角刀及设置在下安装平板上用于转动竖直倒角刀的倒角刀驱动电机，所述竖直导柱上设有导柱上限位块与导柱下限位块，导柱上限位块位于上安装平板上方，导柱下限位块位于下安装平板的下方，所述连接结构包括与上安装平板相连接的竖直连接杆及设置在下安装平板上的竖直连接杆过孔，竖直连接杆的下端穿过竖直连接杆过孔，竖直连接杆的下端并位于下安装平板的下方设有连接杆下限位挡块；所述圆孔定位机构位于下安装平板的下方，圆孔定位机构包括设置在机架上的水平导轨、沿水平导轨滑动的滑座、位于滑座上方的支撑平板、连接支撑平板于滑座的竖直连接板、设置在支撑平板上的竖直导向通孔、滑动设置在竖直导向通孔内的竖直导杆、设置在竖直导杆上端并位于竖直导向通孔上方的导杆限位挡块及设置在竖直导杆下端的圆孔定位柱，所述竖直导杆与圆孔定位柱同轴；所述管材安装机构位于下安装平板的下方，管材安装机构包括通过水平转轴转动设置在机架上的水平安装轴套及设置在水平安装轴套上的管材锁紧螺钉；所述水平导轨与水平转轴相平行；还包括转轴限位机构，所述连动式正反向管材驱动机构包括设置在水平转轴上的驱动齿轮、设置在上安装平板上的第一竖直驱动杆与第二竖直驱动杆及设置在下安装平板上的竖直驱动杆避让孔，所述第一竖直驱动杆与第二竖直驱动杆的下端穿过竖直驱动杆避让孔并位于下安装平板的下方，所述第一竖直驱动杆与第二竖直驱动杆位于水平转轴的相对两侧，所述第一竖直驱动杆上设有用于与驱动齿轮配合的第一竖直齿条，所述第二竖直驱动杆上设有用于与驱动齿轮配合的第二竖直齿条，所述第二竖直齿条所在位置的高度高于第一竖直齿条所在位置的高度，第二竖直齿条的长度为第一竖直齿条的长度的两倍；当第一竖直齿条与驱动齿轮啮合时，第二竖直齿条与驱动齿轮分离；所述转轴限位机构包括位于水平转轴正下方的竖直限位杆、设置在机架上用于升降竖直限位杆的竖直限位杆升降执行机构及设置在水平转轴外侧面上并与竖直限位杆配合的限位孔，竖直限位杆插设在限位孔内。

本方案的倒角机不仅能够有效保证管材外周面上的径向圆孔的倒角均匀性，而且可以有效避免竖直倒角刀将径向圆孔以外的管材切除，导致管材报废的问题。

另一方面，本方案对连动式正反向管材驱动机构进行改进，通过驱动齿轮代替原申请案中的管材圆孔倒角设备的正向齿轮与反向齿轮，节约成本的同时，也有利于提高加工准确性。

作为优选，在上安装平板往下移动的过程中：当第一竖直齿与驱动齿轮啮合时，竖直限位杆升降执行机构带动竖直限位杆下移并与限位孔分离。

作为优选，当下安装平板抵在连接杆下限位挡块上，并且下安装平板抵在导柱下限位块上时：第一竖直齿条位于驱动齿轮的上方，第二竖直齿条也位于驱动齿轮的上方；在上安装平板往下移动的过程中：第一竖直齿条先与驱动齿轮啮合；接着，第一竖直齿条与驱动齿轮分离；再接着，第二竖直齿条与驱动齿轮啮合；最后，第二竖直齿条与驱动齿轮分离。

作为优选，限位孔的端口为内径由限位孔的底面往限位孔的端口方向逐渐增大的锥形导向口。

作为优选，竖直限位杆的上端面边缘设有倒角。

作为优选，上安装平板升降执行机构为竖直电缸。

作为优选，竖直限位杆升降执行机构为升降气缸。

不仅结构简单，制作成本低，加工方便，而且能够有效保证管材外周面上的径向圆孔的倒角均匀性。

本发明的有益效果是：不仅能够有效保证管材外周面上的径向圆孔的倒角均匀性，而且可以有效避免竖直倒角刀将径向圆孔以外的管材切除，导致管材报废的问题。

附图说明

图1是本发明的倒角机的一种结构示意图。

图2是图1中a处的局部放大图。

图3是图1中b向的一种局部结构示意图。

图4是图1中c处的局部放大图。

图5是现有技术中的管材的一种结构示意图。

竖直导柱1.1，导柱下限位块1.2，竖直倒角刀1.3，下安装平板1.4，倒角刀驱动电机1.5，上安装平板1.6，导柱上限位块1.7，上安装平板升降执行机构1.8；

连接结构2：竖直连接杆2.1，连接杆上限位挡块2.2，连接杆下限位挡块2.3；

圆孔定位机构3：滑座3.1，水平导轨3.2，滑座限位块3.3，竖直连接板3.4，圆孔定位柱3.5，支撑平板3.6，竖直导杆3.7，导杆限位挡块3.8；

管材安装机构4：水平转轴4.1，水平安装轴套4.2，管材锁紧螺钉4.3；

连动式正反向管材驱动机构5：驱动齿轮5.1，第一竖直驱动杆5.3，第二竖直驱动杆5.4，第一竖直齿条5.5，第二竖直齿条5.6；

管材6：径向圆孔6.1；

转轴限位机构7，竖直限位杆7.1，竖直限位杆升降执行机构7.2，限位孔7.3。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种倒角机，包括机架、圆孔定位机构3、管材安装机构4、连动式正反向管材驱动机构5、转轴限位机构7、设置在机架上的竖直导柱1.1、沿竖直导柱升降的上安装平板1.6与下安装平板1.4、连接上安装平板与下安装平板的连接结构2、设置在机架上用于升降上安装平板的上安装平板升降执行机构1.8、转动设置在下安装平板上的竖直倒角刀1.3及设置在下安装平板上用于转动竖直倒角刀的倒角刀驱动电机1.5。上安装平板位于下安装平板的上方。下安装平板上设有配重块。上安装平板升降执行机构为竖直电缸。

竖直导柱上设有导柱上限位块1.7与导柱下限位块1.2。导柱上限位块位于上安装平板上方，导柱下限位块位于下安装平板的下方。

连接结构包括与上安装平板相连接的竖直连接杆2.1及设置在下安装平板上的竖直连接杆过孔。竖直连接杆的下端穿过竖直连接杆过孔。竖直连接杆的外侧面上并位于下安装平板上方设有连接杆上限位挡块2.2。竖直连接杆的下端并位于下安装平板的下方设有连接杆下限位挡块2.3。

如图1、图2所示，圆孔定位机构位于下安装平板的下方。圆孔定位机构包括设置在机架上的水平导轨3.2、沿水平导轨滑动的滑座3.1、位于滑座上方的支撑平板3.6、连接支撑平板于滑座的竖直连接板3.4、设置在支撑平板上的竖直导向通孔、滑动设置在竖直导向通孔内的竖直导杆3.7、设置在竖直导杆上端并位于竖直导向通孔上方的导杆限位挡块3.8及设置在竖直导杆下端的圆孔定位柱3.5。圆孔定位柱的外径大于竖直导杆的外径。圆孔定位柱与竖直导杆下端通过螺纹连接。水平导轨上设有滑座限位块3.3。竖直导杆与圆孔定位柱同轴。当滑座抵在滑座限位块上时：圆孔定位柱与竖直倒角刀同轴。

管材安装机构位于下安装平板的下方。管材安装机构包括通过水平转轴4.1转动设置在机架上的水平安装轴套4.2及设置在水平安装轴套上的管材锁紧螺钉4.3。水平安装轴套与水平轴同轴设置。水平导轨与水平转轴相平行。在竖直方向上的投影中：滑座限位块与水平安装轴套位于滑座的同一侧。

如图1、图3所示，连动式正反向管材驱动机构包括设置在水平转轴上的驱动齿轮5.1、设置在上安装平板上的第一竖直驱动杆5.3与第二竖直驱动杆5.4及设置在下安装平板上的竖直驱动杆避让孔。第一竖直驱动杆与第二竖直驱动杆的下端穿过竖直驱动杆避让孔并位于下安装平板的下方。第一竖直驱动杆与第二竖直驱动杆位于水平转轴的相对两侧。第一竖直驱动杆与第二竖直驱动杆对称分布在水平转轴的两侧。第一竖直驱动杆上设有用于与驱动齿轮配合的第一竖直齿条5.5。第二竖直驱动杆上设有用于与驱动齿轮配合的第二竖直齿条5.6。第二竖直齿条所在位置的高度高于第一竖直齿条所在位置的高度。第二竖直齿条的长度为第一竖直齿条的长度的两倍。当第一竖直齿条与驱动齿轮啮合时，第二竖直齿条与驱动齿轮分离。

当下安装平板抵在连接杆下限位挡块上，并且下安装平板抵在导柱下限位块上时：第一竖直齿条位于驱动齿轮的上方，第二竖直齿条位于驱动齿轮的上方。

在上安装平板往下移动的过程中：第一竖直齿条先与驱动齿轮啮合；接着，第一竖直齿条与驱动齿轮分离；再接着，第二竖直齿条与驱动齿轮啮合；最后，第二竖直齿条与驱动齿轮分离。

如图1、图4所示，转轴限位机构7包括位于水平转轴正下方的竖直限位杆7.1、设置在机架上用于升降竖直限位杆的竖直限位杆升降执行机构7.2及设置在水平转轴外侧面上并与竖直限位杆配合的限位孔7.3。限位孔沿水平转轴的径向延伸，限位孔为盲孔。限位孔的端口为内径由限位孔的底面往限位孔的端口方向逐渐增大的锥形导向口。竖直限位杆插设在限位孔内。竖直限位杆的上端面边缘设有倒角。竖直限位杆升降执行机构为升降气缸。

在上安装平板往下移动的过程中：当第一竖直齿与驱动齿轮啮合时，竖直限位杆升降执行机构带动竖直限位杆下移并与限位孔分离。

本实施例的倒角机的具体使用如下：

第一，如图1所示，将管材6插装在水平安装轴套上，并旋转水平安装轴套使管材外周面的径向圆孔6.1朝上。

第二，将圆孔定位柱提起，然后，将滑座往滑座限位块移动，直至滑座抵在滑座限位块上为止；

接着，将圆孔定位柱插入管材外周面的径向圆孔内，使管材外周面的径向圆孔的轴线与竖直倒角刀的轴线同轴；

再接着，通过管材锁紧螺钉将管材固定在水平安装轴套上，然后，将圆孔定位柱提起，并将滑座移开。

第三，倒角刀驱动电机带动竖直倒角刀旋转；

同时，上安装平板升降执行机构带动上安装平板下移，在上安装平板下移的过程中：下安装平板及竖直倒角刀将随上安装平板一同下移，直至下安装平板抵在导柱下限位块上为止，此时，竖直倒角刀将抵在管材外周面的径向圆孔的外端口边缘的高点位置，开始对管材外周面的径向圆孔的外端口进行倒角。

由于,在以上过程中竖直限位杆插设在限位孔内，因而可以避免因安装在水平安装轴套内的管材会发生转动，使得安装在水平安装轴套内的管材的初始位置发生变化，而导致接下来第一齿条和第二齿条与驱动齿轮啮带动管材的过程中，竖直倒角刀会将径向圆孔以外的管材切除，导致管材报废的问题。

接着，上安装平板升降执行机构带动上安装平板继续下移，在这个过程中：第一竖直齿条先与驱动齿轮啮合，当第一竖直齿条与驱动齿轮啮合时，竖直限位杆升降执行机构带动竖直限位杆下移并与限位孔分离（即上安装平板升降执行机构（竖直电缸）带动上安装平板下移到指定位置时，第一竖直齿条与驱动齿轮啮合，此时，竖直限位杆升降执行机构带动竖直限位杆下移并与限位孔分离）；

当第一竖直齿条与驱动齿轮啮合，且竖直限位杆下移并与限位孔分离后，将带动管材逆时钟旋转设定角度（例如轴套驱动电机带动管材逆时针旋转10度）；然后，第一竖直齿条与驱动齿轮分离；再接着，第二竖直齿条与驱动齿轮啮合，从而带动管材顺时钟旋转设定角度；由于第二竖直齿条的长度为第一竖直齿条的长度的两倍，因而“第二竖直齿条与驱动齿轮啮合过程中，带动管材顺时钟旋转的角度”为“第一竖直齿条先与驱动齿轮啮合过程中，带动管材逆时钟旋转的角度”的两倍（例如轴套驱动电机带动管材顺时针旋转20度）；最后，第二竖直齿条与驱动齿轮分离；从而完成对管材外周面的径向圆孔的外端口的倒角。

第五，倒角刀驱动电机停止工作；

同时，上安装平板升降执行机构带动上安装平板上移，直至上安装平板抵在导柱上限位块为止；在这个过程中，第二竖直齿条与驱动齿轮啮合，接着，第一竖直齿条与驱动齿轮啮合，带动水平转轴及限位孔复位，使限位孔处于竖直状态；

第六，竖直限位杆升降执行机构带动竖直限位杆上移，使竖直限位杆插设在限位孔内。

本发明的倒角机对管材外周面上的径向圆孔进行倒角的过程中，倒角刀对径向圆孔的外端口的切削量一致，倒角均匀性好；而且可以有效避免竖直倒角刀将径向圆孔以外的管材切除，导致管材报废的问题。