不锈钢空调波纹管口部自动成型设备的制作方法

本发明涉及一种自动成型设备，具体是指不锈钢空调波纹管口部自动成型设备。

背景技术：

随着时代的发展，空调已成为居家必备品，而不锈钢空调波纹管却是空调管路系统中最常用的软接，它能够起到防震、消音、管路补偿等作用，并具有易于安装、结构长度适用灵活、绕性好等特点。目前，国内普遍使用的不锈钢空调波纹管口部成型方式有两种，一种为冲压成型，另一种为人工口部旋压成型，这两种成型方式存在加工效率低、工人劳动强度大等弊端，而且在口部成型过程中也容易出现口部过度变型或成型不完全，从而导致不锈钢空调波纹管在安装使用过程中容易出现口部变形、螺帽脱落、较大几率泄漏等现象，也降低了产品的使用可靠性。为了提高口部强度，减少漏水几率，现在所采用的方式是在不锈钢空调波纹管口部加装卡簧，这样就能较好解决上述缺陷，其加工过程为：先通过人工装入螺母，再人工装入卡簧夹紧，最后进行口部成型，这种人工操作的加工方式需要3人/班次进行加工，费时费力、加工效率低下。

而随着市场竞争的日趋激烈，生产厂家对于产品成本的控制和自动化生产技术的推进也越来越得以重视；因此，相应在不锈钢空调波纹管口部自动成型设备上进行研发和设计无疑是非常有必要的，如果有一款专门针对不锈钢空调波纹管口部自动成型的生产设备，并且具有体积小、结构设计简单、加工效率高、加工成本低等优点，也必然为生产厂家的产品竞争力提供更大帮助。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种体积小、结构设计简单、加工效率高、加工成本低、自动化程度高、能灵活适用于各种长度尺寸不锈钢空调波纹管口部加工的不锈钢空调波纹管口部自动成型设备。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种不锈钢空调波纹管口部自动成型设备，主要用于将安装有卡簧的不锈钢空调波纹管口部进行自动成型，包括机架、安装在机架内的电源和气源、以及安装在机架上的控制面板，所述的机架上设有固定安装的波纹管料箱和两根互相平行并水平安装的支承工位杆，该两根支承工位杆的前端衔接在波纹管料箱的出口处，并逐根接收波纹管料箱内输送的波纹管，两根支承工位杆的后端安装下料支架；所述的波纹管两端分别承托在两根支承工位杆上，该两根支承工位杆上按照由前向后的加工顺序依次设有波纹管等待工位、螺母安装工位、推入等待工位、螺母推入工位、卡簧等待工位、卡簧装入夹紧工位和口部成型工位；所述的两根支承工位杆一侧分别设有横移机构，这两个横移机构共同驱动当前工位上的所有波纹管整体同步转移至下一级工位后自动复位；所述的两根支承工位杆的外侧分别设有螺母输送机构、螺母安装机构、螺母推入机构、卡簧输送机构、卡簧抓取机构、卡簧装入夹紧机构和口部成型机构，则螺母输送机构、螺母安装机构、螺母推入机构、卡簧输送机构、卡簧抓取机构、卡簧装入夹紧机构和口部成型机构共设有结构完全相同的两套；所述的螺母输送机构和螺母安装机构共同与所述螺母安装工位作对应安装，且螺母安装机构衔接在螺母输送机构的出口处；所述的螺母推入机构与所述螺母推入工位作对应安装；所述的卡簧输送机构、卡簧抓取机构和卡簧装入夹紧机构共同与所述卡簧装入夹紧工位作对应安装，且卡簧抓取机构往复移动设置在卡簧输送机构和卡簧装入夹紧机构之间；所述的口部成型机构与所述的口部成型工位作对应安装。

所述的波纹管等待工位内放置由波纹管料箱输送的单根波纹管，螺母安装工位用于波纹管两端同时安装螺母，推入等待工位用于暂时放置两端安装有螺母的波纹管，螺母推入工位用于完成波纹管两端安装螺母的同步推入，卡簧等待工位用于暂时放置带有推入螺母的波纹管，卡簧装入夹紧工位用于带有推入螺母的波纹管两端装入卡簧并夹紧，口部成型工位用于波纹管两端装入卡簧的口部完成挤压成型。

每根所述的支承工位杆上均设有10个沿支承工位杆长度方向作等距设计的工位槽，且两根支承工位杆上的10个工位槽为成对设计，单根波纹管的两端分别承托定位在两根支承工位杆上的成对工位槽内。

所述的波纹管等待工位对应第一个工位槽，螺母安装工位对应第二个工位槽，推入等待工位对应第三个工位槽，螺母推入工位对应第四个工位槽，卡簧等待工位对应第五个工位槽和第六个工位槽，卡簧装入夹紧工位对应第七个工位槽和第八个工位槽，口部成型工位对应第九个工位槽和第十个工位槽。

两套所述的螺母输送机构和螺母安装机构对称设置在第二个工位槽的两侧，两套所述的螺母推入机构对称安装在第四个工位槽的两侧；两套所述的卡簧输送机构、卡簧抓取机构和卡簧装入夹紧机构为相对错开安装，并分别位于第七个工位槽的外侧和第八个工位槽的外侧；两套所述的口部成型机构为相对错开安装，并分别位于第九工位槽的外侧和第十工位槽的外侧。

所述的机架上设有两块底板，每块底板上均设有一根支承工位杆、以及与该支承工位杆同侧安装的其中一套螺母输送机构、螺母安装机构、螺母推入机构、卡簧输送机构、卡簧抓取机构、卡簧装入夹紧机构和口部成型机构；所述的波纹管料箱安装在两块底板的前端。

所述的两块底板分别为固定底板和活动底板，该活动底板的底面设有调距导轨，活动底板上设有移动电机，且活动底板受移动电机驱动沿该调距导轨相对固定底板作接近或远离的间距可调移动。

所述的波纹管料箱包括一对对称设置的侧板，每块侧板的内壁均设有一条由后向前倾斜的斜滑道和衔接在斜滑道最下方的竖滑道，且两块侧板上的斜滑道和竖滑道也呈对称设置；所述的侧板内壁还设有位于竖滑道下方并作水平安装的送料导轨、安装在送料导轨上的送料推杆和设置在送料推杆后方并驱动送料推杆沿送料导轨作前后往复移动的送料气缸；同时，在斜滑道与竖滑道相交处设有分料拨块，侧板外壁设有驱动分料拨块定时转动的分料气缸。

所述的螺母推入机构是由推入支架、安装在推入支架顶部的抬升气缸、安装在抬升气缸顶部的定位气缸和安装在定位气缸顶部的推入气缸构成，该定位气缸前部设有受定位气缸驱动作前后移动的定位头，推入气缸前部设有受推入气缸驱动作前后移动的螺母推件，且定位头和螺母推件位于同一轴心线上。

所述的卡簧装入夹紧机构与口部成型机构之间设有压板机构，该压板机构包括压板支架、安装在压板支架顶部的压板气缸和安装在压板气缸底部的长条压板，该长条压板受压板气缸的驱动作升降移动，进而将进入卡簧装入夹紧工位和口部成型工位的波纹管端部予以临时压住定位。

所述的下料支架为分别衔接在两根支承工位杆后端的下料导杆，该两根下料导杆互相平行，每根下料导杆的前端均固定在导杆座上，每根下料导杆的后端均向下倾斜悬空。

所述的控制面板具有开机、关机、急停的自动控制模块和手动控制模块，所述的每个工位均安装高灵敏传感器，该高灵敏传感器与所述控制面板作信号连接。

与现有技术相比，本发明主要设计了一款专门针对不锈钢空调波纹管口部进行自动成型的生产设备，它是在机架上设有固定安装的波纹管料箱和两根互相平行并水平安装的支承工位杆，并且两根支承工位杆的前端衔接在波纹管料箱的出口处，两根支承工位杆的后端安装下料支架；同时，两根支承工位杆上按照由前向后的加工顺序依次设有波纹管等待工位、螺母安装工位、推入等待工位、螺母推入工位、卡簧等待工位、卡簧装入夹紧工位和口部成型工位，还设有两套分别对应各个工位加工的螺母输送机构、螺母安装机构、螺母推入机构、卡簧输送机构、卡簧抓取机构、卡簧装入夹紧机构和口部成型机构；因此，波纹管料箱内逐根输送的波纹管依次经过各个工位和各个机构加工完成后，就能从下料支架输出；并且，每个工位上的波纹管转移都是由可自动复位的横移机构共同驱动当前工位上的所有波纹管整体同步转移至下一级工位来实现的，而整个加工流程都是通过智能化全自动控制操作。改进后的这种不锈钢空调波纹管口部自动成型设备还具有体积小、结构设计简单、加工效率高、加工成本低、自动化程度高、能灵活适用于各种长度尺寸不锈钢空调波纹管口部加工等优点。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1的右视图。

图3为图1的左视图

图4为图1的俯视图。

图5为图1的立体图。

图6为工位示意图。

图7为口部自动成型后的波纹管结构示意图。

图8为波纹管料箱的结构示意图。

图9为图8的立体图。

图10为螺母推入机构的结构示意图。

图11为压板机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。

如图1~图11所示，1.机架、11.可调支脚、12.柜门、13.固定底板、14.活动底板、15.移动电机、16.调距导轨、17.控制面板、2.波纹管料箱、21.侧板、22.斜滑道、23.竖滑道、24.送料导轨、25.送料推杆、26.送料气缸、27.分料拨块、28.分料气缸、31.螺母输送机构、32.螺母安装机构、321.辅助压块、33.螺母推入机构、331.推入支架、332.抬升气缸、333.定位气缸、334.推入气缸、335.定位头、336.螺母推件、34.横移机构、35.卡簧输送机构、36.卡簧抓取机构、37.卡簧装入夹紧机构、38.压板机构、381.压板支架、382.压板气缸、383.长条压板、384.压板槽、39.口部成型机构、4.下料支架、41.下料导杆、42.导杆座、51.波纹管等待工位、52.螺母安装工位、53.推入等待工位、54.螺母推入工位、55.卡簧等待工位、56.卡簧装入夹紧工位、57.口部成型工位、61.波纹管、62.螺母、63.卡簧、7.支承工位杆、71.工位槽、72.t型架。

不锈钢空调波纹管口部自动成型设备，如图1~图5所示，它是一种专门针对图7所示的不锈钢空调波纹管口部进行自动成型的生产设备，具体是将安装有卡簧63的不锈钢空调波纹管61口部进行自动成型，其结构主要是由机架1、波纹管料箱2、两根支承工位杆7、下料支架4、横移机构34、螺母输送机构31、螺母安装机构32、螺母推入机构33、卡簧输送机构35、卡簧抓取机构36、卡簧装入夹紧机构37和口部成型机构39等构成。

所述的机架1是一个矩形状箱体，底部四角设有可调支脚11，可用于水平、稳定的放置在地面上，四边设有多个柜门12，可用于向机架1内安装电源和气源，且电源用于整个设备的供电使用，气源作为各个机构完成动作的动力来源。

所述的机架1上设有两块完全相同的长方形状底板，这两块底板分别为固定底板13和活动底板14，并按照长边相邻而作相对设置；其中，固定底板13为固定安装在机架1上，活动底板14的底面设有两根调距导轨16，该两根调距导轨互相平行并分别设置在活动底板14的两端，在活动底板14的外侧设有移动电机15，故活动底板14可受移动电机15驱动而沿调距导轨16相对固定底板13作接近或远离的间距可调移动，设计这种结构的目的是为了使不锈钢空调波纹管口部自动成型设备能够灵活适用于各种长度尺寸不锈钢空调波纹管的口部加工。

所述的波纹管料箱2也固定安装在机架1上，其位置是在两块底板的前端，即图1所示的右端，故按照整个加工流程的顺序，本实施例以图1所示的视图右端作为起始的前端，图1所示的视图左端作为终止的后端，即按照由前向后的加工顺序依次完成不锈钢空调波纹管61的口部加工。

所述的波纹管料箱2如图8、图9所示，主要包括一对分别设置在固定底板13和活动底板14上且位置对称的侧板21，每块侧板的内壁均设有一条由后向前倾斜的斜滑道22和衔接在斜滑道22最下方的竖滑道23，且两块侧板21上的斜滑道22和竖滑道23也正好呈对称设置，其作用是为了让波纹管61的两端正好进行搁置，并由两条斜滑道22依次向下滑动输送入竖滑道23内。

所述的侧板21内壁还设有位于竖滑道23下方并作水平安装的送料导轨24、安装在送料导轨上的送料推杆25和设置在送料推杆后方并驱动送料推杆25沿送料导轨24作前后往复移动的送料气缸26；同时，在斜滑道22与竖滑道23相交处设有分料拨块27，侧板21外壁设有驱动分料拨块27定时转动的分料气缸28，工作时由分料气缸28定时推动分料拨块27转动，从而打开斜滑道22与竖滑道23的连通，以保证波纹管61能够依次按序进入竖滑道23内，然后由送料气缸26驱动送料推杆25向前顶推波纹管61进入两根支承工位杆7。

所述的两根支承工位杆7分别固定安装在固定底板13和活动底板14上，具体结构为：每根支承工位杆7均是由三个沿前后方向等间距安装在固定底板13或活动底板14上的t型架72进行悬空支撑固定，每根支承工位杆7的安装位置均靠近底板的内侧，则两根支承工位杆7分别安装在两块底板上后，将保持互相平行并处于水平安装状态。

并且，两根支承工位杆7的前端正好衔接在波纹管料箱2的出口处，可用于逐根接收波纹管料箱2内输送的波纹管61，而输送的波纹管61两端将分别承托在两根支承工位杆7上，即如图5所示每根波纹管61也呈水平放置状态。

所述的每根支承工位杆7上均设有10个沿支承工位杆长度方向作等距设计的工位槽71，且两根支承工位杆7上的10个工位槽71为成对设计，则两根支承工位杆7上的10个成对工位槽71按照由前向后的加工顺序如图6所示依次对应划分为波纹管等待工位51、螺母安装工位52、推入等待工位53、螺母推入工位54、卡簧等待工位55、卡簧装入夹紧工位56和口部成型工位57这七个工位，而单根波纹管61的两端分别承托定位在两根支承工位杆7上的成对工位槽71内，也就是每个工位内的一对工位槽71之间只承托定位单根波纹管61。

同时，波纹管等待工位51对应第一个工位槽，其内放置由波纹管料箱2输送的单根波纹管61；螺母安装工位52对应第二个工位槽，该工位主要用于波纹管61两端同时安装螺母62；推入等待工位53对应第三个工位槽，该工位主要用于暂时放置两端安装有螺母62的波纹管61；螺母推入工位54对应第四个工位槽，主要用于完成波纹管61两端安装螺母62的同步推入；卡簧等待工位55对应第五个工位槽和第六个工位槽，该工位主要用于暂时放置带有推入螺母62的波纹管61；卡簧装入夹紧工位56对应第七个工位槽和第八个工位槽，该工位主要用于带有推入螺母62的波纹管61两端装入卡簧63并夹紧，而分成两个工位槽71的目的是为了让波纹管61两端按照前、后两个步骤分别装入卡簧63并夹紧，这样能够较好的保证该加工步骤的顺畅性和稳定性；口部成型工位57对应第九个工位槽和第十个工位槽，主要用于波纹管61两端装入卡簧63的口部完成挤压成型，该加工流程也分成两个工位槽71，其目的是为了让波纹管61两端按照前、后两个步骤分别进行口部成型，这样也能够较好的保证该加工步骤的顺畅性和稳定性。

另外，两根支承工位杆7的外侧分别设有螺母输送机构31、螺母安装机构32、螺母推入机构33、卡簧输送机构35、卡簧抓取机构36、卡簧装入夹紧机构37和口部成型机构39，即螺母输送机构31、螺母安装机构32、螺母推入机构33、卡簧输送机构35、卡簧抓取机构36、卡簧装入夹紧机构37和口部成型机构39共设有结构完全相同的两套。也就是如图5所示在每块底板上均设有一根支承工位杆7，以及与该支承工位杆同侧安装的其中一套螺母输送机构31、螺母安装机构32、螺母推入机构33、卡簧输送机构35、卡簧抓取机构36、卡簧装入夹紧机构37和口部成型机构39。

所述的螺母输送机构31和螺母安装机构32共同与螺母安装工位52作对应安装，即两套螺母输送机构31和螺母安装机构32对称设置在第二个工位槽71的两侧，并且螺母安装机构32衔接在螺母输送机构31的出口处，可用于将螺母输送机构31依次输送的螺母62由螺母安装机构32夹持并装配在螺母安装工位52内的波纹管61两端，并且螺母安装机构32还设有辅助压块321，可用于将进入螺母安装工位52的波纹管61端部予以临时压住定位，以便于螺母62在波纹管61端部装配时，波纹管61都不会产生位移。

所述的螺母推入机构33与螺母推入工位54作对应安装，即两套螺母推入机构33对称安装在第四个工位槽的两侧，每套螺母推入机构33均如图10所示，主要是由推入支架331、安装在推入支架顶部的抬升气缸332、安装在抬升气缸顶部的定位气缸333和安装在定位气缸333顶部的推入气缸334构成，该定位气缸333前部设有受定位气缸驱动作前后移动的定位头335，推入气缸334前部设有受推入气缸驱动作前后移动的螺母推件336，且定位头335和螺母推件336位于同一轴心线上；工作时，两套螺母推入机构33的定位头335受定位气缸333驱动分别定位住螺母推入工位54内的波纹管61两端，再由抬升气缸332同时抬高后，接着通过推入气缸334驱动的螺母推件336同时将波纹管61两端的螺母62推入后自动复位，然后抬升气缸332下降复位和定位气缸333驱动定位头335复位脱离波纹管61端部，并将波纹管端部重新放回螺母推入工位54内。

所述的卡簧输送机构35、卡簧抓取机构36和卡簧装入夹紧机构37共同与卡簧装入夹紧工位56作对应安装，即两套卡簧输送机构35、卡簧抓取机构36和卡簧装入夹紧机构37为相对错开安装，并分别位于第七个工位槽的外侧和第八个工位槽的外侧，且卡簧抓取机构36往复移动设置在卡簧输送机构35和卡簧装入夹紧机构37之间，可用于将卡簧输送机构35依次输送的卡簧63通过卡簧抓取机构36抓取后，再放入卡簧装入夹紧机构37内，最后由卡簧装入夹紧机构37装配在卡簧装入夹紧工位56内的波纹管61两端，其加工步骤按照两个工位槽71各自安装一个卡簧63夹紧而实现波纹管61两端的共同加装卡簧63；所述的口部成型机构39与口部成型工位57作对应安装，即两套口部成型机构39为相对错开安装，并分别位于第九工位槽的外侧和第十工位槽的外侧，其加工步骤按照两个工位槽71各自成型波纹管61一端的口部，从而实现波纹管61两端口部的共同成型。

所述的卡簧装入夹紧机构37与口部成型机构39之间设有压板机构38，该压板机构如图11所示，主要包括压板支架381、安装在压板支架顶部的压板气缸382和安装在压板气缸底部的长条压板383，该长条压板受压板气缸382的驱动作升降移动，进而将进入卡簧装入夹紧工位56和口部成型工位27的波纹管61端部予以临时压住定位，以便于卡簧63在波纹管61端部装入夹紧时和波纹管61口部挤压成型时，波纹管61都不会产生位移，而长条压板383底面还设有与波纹管61外形吻合的压板槽384，以使压紧更加稳定。

而两根支承工位杆7一侧都分别设有横移机构34，它是用于将每个工位上，也就是将10个工位槽71内的波纹管61整体向下一级工位进行转移，并在转移后可自动复位，以待下一次重新将波纹管61整体转移工位，也就是说通过两个横移机构34可共同驱动当前工位上的所有波纹管61整体同步转移至下一级工位后自动复位。

其工作步骤为：两个横移机构34先同时抵住10个工位槽71内的波纹管61两端，再向上提升整体波纹管61而同步脱离10个工位槽71，然后顺着加工流程顺序的方向将整体波纹管向前移动一个工位槽71，即每个前工位槽71上方的波纹管61都向后移动至相邻的后工位槽71上方，接着同步下降整体波纹管61放置在10个工位槽71内，最后将抵住10个工位槽71内的波纹管两端同步撤销并移动复位即可。

所述的两根支承工位杆7的后端安装下料支架4，该下料支架为分别衔接在两根支承工位杆7后端的下料导杆41，且两根下料导杆互相平行，每根下料导杆41的前端均固定在导杆座42上，而导杆座又固定在固定底板13或活动底板14上，每根下料导杆41的后端均向下倾斜悬空，从而使加工完成后的波纹管61落入该下料支架4后可自动下滑输出。

下面再详细描述不锈钢空调波纹管口部自动成型设备流水化自动加工波纹管的加工过程，具体为：波纹管料箱2先输送单根波纹管61至第一工位槽内，即波纹管61先进入波纹管等待工位51；再进入第二工位槽内，即进入螺母安装工位52并通过螺母输送机构31和螺母安装机构32的共同配合而使波纹管61两端同时安装螺母62；接着进入第三工位槽内，即进入推入等待工位53临时等待；接着继续进入第四工位槽内，即进入螺母推入工位54并通过螺母推入机构33而将波纹管61两端的螺母62同时推入；接着依次进入第五工位槽内和第六工位槽内，即进入卡簧等待工位55临时等待；接着依次进入第七个工位槽内和第八个工位槽内，即进入卡簧装入夹紧工位56，并通过卡簧输送机构35、卡簧抓取机构36和卡簧装入夹紧机构37的共同配合而由两个工位槽内依次分开完成波纹管61两端的卡簧63装入和夹紧工作；接着依次进入第九个工位槽内和第十个工位槽内，即进入口部成型工位57，并通过口部成型机构39而由两个工位槽内依次分开完成波纹管61两端的口部成型；最后加工完成后的波纹管61就能由下料支架4自动下滑输出。

设计等待工位的目的是：有些机构只需一步即可完成动作，有些机构需要两步才能完成动作，如卡簧63的装入夹紧是需要经过输送抓取和放置前推来完成的，故需要通过两个卡簧等待工位55进行动作缓冲，相应的螺母62安装也需要给螺母抓取和装配提供一个等待工位。

上述加工过程中，10个工位槽71内的波纹管61都是借助横移机构34作整体转移的，实现了流水线式的自动化加工模式，故极其适合大批量的波纹管加工，加工效率高，质量稳定，全程只需一人值守，极大解放了劳动力，降低了劳动强度，可实现5秒/根的加工速度，班产产量与人工加工相比提高了数倍。

本发明采用伺服电机及气动控制，节能环保，可由安装在机架上的控制面板17作智能化全自动控制操作的，该控制面板17具有开机、关机、急停的自动控制模块和手动控制模块，每个工位均安装高灵敏传感器，该高灵敏传感器与控制面板17作信号连接，可实时监控整个作业过程，自动记录故障代码，并自动提示故障信息，故整个加工过程可控且精度高。而模块化的机构设计，结构紧凑，体积小，加工组装灵活，维护简单。

以上所述仅是本发明的具体实施例，本领域技术人员应该理解，任何与该实施例等同的结构设计，均应包含在本发明的保护范围之内。