专利名称：管材自动切割倒角装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工领域，具体是一种管材加工装置。
背景技术：
在公开号为CN2673592的专利中，公开了一种管材切割倒角机，其特征在于倒角 器与切割机在同一机架上，平移机构固定在管材固定架上，平移机构由齿轮和齿条配合构 成，齿轮与手动转轮连接。通过齿轮齿条传动带动平移机构移动，使管材切割后能够对管材 的一端进行倒角。在公开号为CN201361786的专利中，公开了一种管材切割与倒角专用设备，其特 征在于机架的水平端面上设有两组互相垂直导轨，即A导轨组和B导轨组，并且B导轨组位 于A导轨组的一侧。B导轨组的导轨上设有工件装夹机构。A导轨组的导轨上设有切割和 倒角装置，A导轨组与安装在机架上的丝杆相连接，通过丝杠传动实现切割和倒角装置与被 加工件的相对位置变化，进而对管材的一端实现切割和倒角。综上所述，在现有技术中，一是现有的管材切割机对管材的切割和倒角分开加工， 或不能同时进行两端倒角，二是手工倒角速度慢、效率低，倒角不均勻。三是进给采用齿轮 齿条传动，效率低，磨损需要补偿，需要外加锁紧装置；或是采用丝杠传动实现进给，丝杠的 负载不能太大，制造工艺复杂，成本较高。四是每次进行管材的切割和倒角时，都需移动切 割和倒角装置，易降低设备的加工精度。
发明内容
为了克服现有技术中存在的或者对管材的切割和倒角分开加工，或者不能同时进 行两端倒角，或者工艺复杂、成本较高，或者效率低和倒角不均勻的不足，本发明提供了一 种管材自动切割倒角装置。本发明包括机架、矫直机构、手轮滑移机构、手轮、切割机构、推送机构和倒角机 构。矫直机构、手轮滑移机构、手轮和切割机构依次安装在机架上，推送机构位于切割机构 一端，并且推送机构中的夹紧器上的管材夹紧槽的中心线与置于切割机构中的管材的中心 重合；倒角机构位于切割机构一侧，与切割机构之间相互平行、与推送机构之间相互垂直。推送机构包括夹紧器、管托、推送气缸锁紧螺母、推送气缸、一对推送导杆、支撑固 定座、推送导杆止动圈和推送导杆止动螺母。两个推送导杆的两端分别固定连接在支撑固 定座的上部。夹紧器位于两个支撑固定座之间，夹紧器两端的连接板通过直线轴承与推送 导杆配合。推送气缸位于一个支撑固定座外侧中心处，并通过推送气缸锁紧螺母固定连接 在连接板上。推送气缸与两个推送导杆的轴线位于同一水平面。管托位于夹紧器的正下方， 并且固定在机架上。夹紧器在推送气缸的作用下沿推送导杆移动；推送气缸的中心线与夹 紧气缸的中心线重合。倒角机构包括倒角气缸、倒角气缸锁紧螺母、两个导轨、滑块、倒角气缸连接板、过 渡连接板、倒角电机移动托板、倒角电机、联轴器、四个轴齿轮、四个倒角器和倒角气缸固定
4座。各轴齿轮的一端均通过联轴器与倒角电机输出轴连接，轴齿轮的另一端均与倒角器连 接；四个轴齿轮之间相互啮合。两个导轨固定在机架上表面的两侧。倒角气缸连接板和过 渡连接板通过滑块安装在两个导轨上。倒角电机移动托板两端分别与倒角气缸连接板和过 渡连接板固定连接；倒角电机固定在倒角电机移动托板上。倒角气缸通过倒角气缸锁紧螺 母固定连接在倒角气缸连接板上，并通过倒角气缸固定座固定在机架上。所述的夹紧器包括夹紧块、夹紧气缸、夹持头、支撑底板、连接板、夹紧块滑移导 杆、直线轴承、耐磨铜套、夹紧块滑移导杆止动圈和夹紧块滑移导杆止动螺母。夹紧块和夹 紧气缸均位于支撑底板上表面的中部，并且夹紧块和夹紧气缸的中心线重合；夹紧气缸的 气缸杆固定在夹紧块一端端面中部；夹紧块的夹紧板穿过支撑底板上的贯通槽。夹持头的 垂直板穿过支撑底板上的贯通槽，分别与夹紧块的夹紧板配合，并使分别位于夹紧块的夹 紧板上的管材夹紧槽与夹持头的垂直板上的管材夹紧槽对合；夹持头的水平板固定在支撑 底板的上表面。两块连接板分别固定在支撑底板的两端。两个夹紧块滑移导杆分别安装在 位于夹紧块上并装有耐磨铜套的夹紧块滑移导杆安装孔内。夹紧块滑移导杆的两端通过夹 紧块滑移导杆止动圈和夹紧块滑移导杆止动螺母分别固定连接在两块连接板上。推送导杆 的两端穿过直线轴承的内孔，并通过推送导杆止动圈和推送导杆止动螺母安装在支撑固定 座上的安装孔内。所述的管托包括管托导轨座、两个管托导轨、两个管托滑块、管托基座支撑板和两 个管托基座；两个管托基座固定在管托基座支撑板两侧壁的上表面；管托基座支撑板与管 托滑块固定连接，管托导轨固定在管托导轨座上表面两侧，并且管托导轨与管材平行；管托 导轨与管托滑块之间滑动连接。在所述的夹紧块上表面中心开有一减重槽，在该减重槽一端的槽壁中心开有贯通 的夹紧气缸的固定孔，在该夹紧气缸固定孔的两侧对称开有夹紧块滑移导杆的安装孔；夹 紧气缸固定孔的中心线与夹紧块滑移导杆安装孔的中心线平行；在夹紧块的下表面中部均 布四个夹紧板，并且各夹紧板与夹紧块之间相互垂直；各夹紧板一端侧表面有水平贯穿该 表面的半圆形的管材夹紧槽。在夹持头的垂直板一端侧表面有水平贯穿该表面的半圆形的管材夹紧槽，当夹紧 块上的管材夹紧槽与夹持头上的管材夹紧槽对合后，能够将管材夹紧。支撑底板中心一侧开有贯通支撑底板的槽，用于穿过夹紧块的夹紧板和夹持头的 垂直板。在管托基座的上表面宽度方向等间距开有四个半圆形槽，用于放置管材；管托基 座的上表面的两侧有连接孔，用于将管托基座与管托基座支撑板的固定连接。本发明在现有的切割机上增加了倒角机构，管材在切割后，直接由倒角机构将其 倒角，自动化程度和加工效率高。夹紧器在夹紧气缸的作用下沿夹紧块滑移导杆移动，与夹持头一起能够将管材夹 紧。推送机构能够在推送气缸的作用下将管材推送至预定的倒角加工位置。倒角机构成对称分布，并且能够在两倒角气缸的作用下沿平行于管材的方向移动 以适应不同长度管材的倒角；并能同时进行管材的两端倒角；通过齿轮传动，倒角电机能 够驱动四个倒角器，能够同时进行四根管材的倒角。本发明采用气压传动，速度快，效率高。
综上所述，本发明的优点在于结构简单，管材切割后可直接倒角，自动化程度和加
工效率高。
附图1是本发明的总体结构示意图附图2是推送机构主视图附图3是夹紧器的主视图附图4是夹紧器的俯视图附图5是夹紧器的右视图附图6是夹紧块的主视图附图7是夹紧块的A-A剖视图附图8是支撑底板的主视图附图9是管托的主视图附图10是管托的俯视图附图11是倒角机构的主视图附图12是倒角机构的俯视图附图13是倒角机构的左视图。其中1.机架2.矫直机构 机构6.夹紧块7.夹紧气缸11.连接板 12.夹紧块滑
铜套15.夹紧块滑移导杆止动圈 气缸锁紧螺母18.推送气缸 19.推送导杆
导杆止动圈22.推送导杆止动螺母
滑块26.管托基座支撑板
气缸锁紧螺母30.导轨31.滑块
角电机移动托板35.倒角电机 36.联轴器 轮40.倒角器 41.倒角气缸固定座42.管材
3.手轮滑移机构 4.手轮
5.切割
8.夹持头 移导杆
9.支撑底板 10.管托 13.直线轴承 14.耐磨
16.夹紧块滑移导杆止动螺母
17.推送
20.支撑固定座
21.推送
23.管托导轨座 24.管托导轨25.管托
27.管托基座
28.倒角气缸29.倒角
32.倒角气缸连接板33.过渡连接板34.倒
37.轴承挡圈
38.轴承座 39.轴齿
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细的描述如图1所示，一种管材自动化切割倒角装置，包括机架1、矫直机构2、手轮滑移机机构和倒角机构。其中矫直机构2、手轮滑移机构3、手轮4和 切割机构5均采用现有技术，依次安装在机架1上；推送机构位于切割机构5 —端，并且推 送机构中的夹紧器上的管材夹紧槽的中心线与置于切割机构5中的管材42的中心线重合。 倒角机构位于切割机构5 —侧，与切割机构5之间相互平行、与推送机构之间相互垂直。如图2所示，推送机构包括夹紧器、管托10、推送气缸锁紧螺母17、推送气缸18、 一对推送导杆19、支撑固定座20、推送导杆止动圈21和推送导杆止动螺母22。两个推送 导杆19的两端分别固定连接在支撑固定座20的上部。夹紧器位于两个支撑固定座20之 间；夹紧器两端的连接板11通过直线轴承13与推送导杆19配合。推送气缸18位于一个 支撑固定座20外侧中心处，并通过推送气缸锁紧螺母17固定连接在连接板11上。推送气 缸18与两个推送导杆19的轴线位于同一水平面。管托10位于夹紧器的正下方，并且固定 在机架1上。夹紧器在推送气缸18的作用下沿推送导杆19移动。推送气缸18的中心线 与夹紧气缸7的中心线重合。如图3、4、5所示，夹紧器包括夹紧块6、夹紧气缸7、夹持头8、支撑底板9、连接板 11、夹紧块滑移导杆12、直线轴承13、耐磨铜套14、夹紧块滑移导杆止动圈15和夹紧块滑移 导杆止动螺母16。如图6、7所示，夹紧块6为矩形件。在夹紧块6上表面中心开有一减重槽，在该减 重槽一端的槽壁中心开有贯通的夹紧气缸7的固定孔，在该夹紧气缸固定孔的两侧对称开 有夹紧块滑移导杆12的安装孔；夹紧气缸7固定孔的中心线与夹紧块滑移导杆12安装孔 的中心线平行。在夹紧块6的下表面中部均布四个结构相同的矩形块，分别形成了夹紧块 6的夹紧板；各夹紧板与夹紧块6之间相互垂直。各夹紧板一端侧表面有水平贯穿该表面 的半圆形的管材夹紧槽。环夹紧块滑移导杆12的安装孔均布有四个螺纹孔，用于夹紧块6 与耐磨铜套14的固定连接。夹持头8有四个，均为T形板件。夹持头8的水平板用于与支撑底板9的固定连 接；夹持头8的垂直板与夹紧块6的夹紧板配合，在该垂直板一端侧表面有水平贯穿该表面 的半圆形的管材夹紧槽，当夹紧块6上的管材夹紧槽与夹持头8上的管材夹紧槽对合后，能 够将管材42夹紧。夹持头8水平板上表面对称分布四个螺纹通孔，用于夹持头8与支撑底 板9的固定连接。如图8所示，支撑底板9为一中间窄两端宽的等厚矩形板。支撑底板中心一侧开 有贯通支撑底板的矩形槽，用于穿过夹紧块6下部的夹紧板和夹持头8的垂直板，槽宽与夹 持头8垂直板的宽度相等，且略大于夹紧块6的下部矩形块宽度。沿矩形槽长度方向的两 侧均布十六个螺纹通孔，用于支撑底板9与四个夹持头8的固定连接。支撑底板9上表面 两侧各开有四个通孔，用于支撑底板9与两块连接板11的固定连接。连接板11有两块，均为矩形板件。在两块连接板11的上部有一对平行的直线轴 承13安装孔；在两块连接板11的下部有一对平行的夹紧块滑移导杆12的安装孔。在其中 一块连接板11的直线轴承13安装孔之间，有推送气缸18的气缸杆的过孔。夹紧块滑移导杆12和推送导杆19均为圆形杆件。支撑固定座20有两块，均为矩形板件。在支撑固定座20上部有一对平行的推送 导杆19的安装孔。在其中一块支撑固定座20的推送导杆19安装孔之间，有推送气缸18 的气缸杆的过孔。
7
装配时，夹紧块6和夹紧气缸7均位于支撑底板9上表面的中部，并且夹紧块6和 夹紧气缸7的中心线重合；夹紧气缸7的气缸杆固定在夹紧块6—端端面中部；夹紧块6的 夹紧板穿过支撑底板9上的贯通槽。夹持头8的垂直板穿过支撑底板9上的贯通槽，分别 与夹紧块6的夹紧板配合，并使分别位于夹紧块6的夹紧板上的管材夹紧槽与夹持头8的 垂直板上的管材夹紧槽对合；夹持头8的水平板固定在支撑底板9的上表面。两块连接板 11分别固定在支撑底板9的两端；两个夹紧块滑移导杆12分别安装在位于夹紧块6上并 装有耐磨铜套14的夹紧块滑移导杆安装孔内；夹紧块滑移导杆12的两端通过夹紧块滑移 导杆止动圈15和夹紧块滑移导杆止动螺母16分别固定连接在两块连接板11上。推送导 杆19的两端穿过直线轴承13的内孔，并通过推送导杆止动圈21和推送导杆止动螺母22 安装在支撑固定座20上的安装孔内。如图9、10所示，管托包括管托导轨座23、两个管托导轨24、两个管托滑块25、管 托基座支撑板26和两个管托基座27。管托基座支撑板26为U形板，两侧壁等高等宽。两 个管托基座27均为等厚矩形板，在管托基座27的上表面宽度方向等间距开有四个半圆形 槽，用于放置管材42 ；管托基座27的上表面的两侧有连接孔，用于将管托基座27与管托基 座支撑板26的固定连接。装配时，两个管托基座27固定在管托基座支撑板26两侧壁的上表面。管托基座 支撑板26与管托滑块25固定连接，管托导轨24固定在管托导轨座23上表面两侧，并且管 托导轨24与管材42平行。管托导轨24与管托滑块25之间滑动连接。如图11、12、13所示，倒角机构包括倒角气缸28、倒角气缸锁紧螺母29、两个导轨 30、滑块31、倒角气缸连接板32、过渡连接板33、倒角电机移动托板34、倒角电机35、联轴器 36、轴承挡圈37、轴承座38、四个轴齿轮39、四个倒角器40和倒角气缸固定座41。各轴齿轮39的一端均通过联轴器36与倒角电机35输出轴连接，轴齿轮39的另 一端均与倒角器40连接；四个轴齿轮39之间相互啮合，通过四个轴齿轮的传动，倒角电机 35能够同时驱动四个倒角器40。两个导轨30固定在机架1上表面的两侧。倒角气缸连接板32和过渡连接板33 通过滑块31安装在两个导轨30上。倒角电机移动托板34两端分别与倒角气缸连接板32 和过渡连接板33固定连接。倒角电机35固定在倒角电机移动托板34上。倒角气缸28通 过倒角气缸锁紧螺母29固定连接在倒角气缸连接板32上，并通过倒角气缸固定座41固定 在机架1上。倒角气缸连接板32为矩形板件，并且在倒角气缸连接板32的下表面中部有矩形 的凸块，并且在该凸块上开有倒角气缸28的固定孔；倒角气缸28的固定孔与导轨30平行。 倒角气缸连接板32的上表面中间开有四个倒角电机移动托板34的固定孔，倒角气缸连接 板32的上表面两端各开有滑块31的固定孔。本实施例的工作过程为管材42经矫直机构2矫直；切割机构5的夹紧机构松开， 手轮滑移机构3的夹紧机构将管材42夹紧，沿管材42轴线方向推送所需切割的管材长度 的一段距离；切割机构5的夹紧机构将管材42夹紧，手轮滑移机构3的夹紧机构将管材42 松开并返回，进行下一次切割管材的推送；切割机构5切割管材，切割完毕，切割机构5的夹 紧机构松开；在夹紧气缸7的推动下，夹紧器将管材42夹紧固定；在推送气缸18的推动下， 推送机构将夹紧器和管材42 —起推送至倒角工位；管材42进入倒角器40，启动倒角电机35，倒角器40开始工作，倒角完毕，关闭倒角电机35，管材42退出倒角器40;夹紧器将管材 42松开。其中的管托10在加工过程中始终支撑管材。
权利要求
一种管材自动切割倒角装置，包括机架(1)、矫直机构(2)、手轮滑移机构(3)、手轮(4)和切割机构(5)；矫直机构(2)、手轮滑移机构(3)、手轮(4)和切割机构(5)依次安装在机架(1)上；其特征在于，a.所述的管材自动切割倒角装置还包括推送机构和倒角机构；推送机构位于切割机构(5)一端，并且推送机构中的夹紧器上的管材夹紧槽的中心线与置于切割机构(5)中的管材(42)的中心重合；倒角机构位于切割机构(5)一侧，与切割机构(5)之间相互平行、与推送机构之间相互垂直；b.推送机构包括夹紧器、管托(10)、推送气缸锁紧螺母(17)、推送气缸(18)、一对推送导杆(19)、支撑固定座(20)、推送导杆止动圈(21)和推送导杆止动螺母(22)；两个推送导杆(19)的两端分别固定连接在支撑固定座(20)的上部；夹紧器位于两个支撑固定座(20)之间，夹紧器两端的连接板(11)通过直线轴承(13)与推送导杆(19)配合；推送气缸(18)位于一个支撑固定座(20)外侧中心处，并通过推送气缸锁紧螺母(17)固定连接在连接板(11)上；推送气缸(18)与两个推送导杆(19)的轴线位于同一水平面；管托(10)位于夹紧器的正下方，并且固定在机架(1)上；夹紧器在推送气缸(18)的作用下沿推送导杆(19)移动；推送气缸(18)的中心线与夹紧气缸(7)的中心线重合；c.倒角机构包括倒角气缸(28)、倒角气缸锁紧螺母(29)、两个导轨(30)、滑块(31)、倒角气缸连接板(32)、过渡连接板(33)、倒角电机移动托板(34)、倒角电机(35)、联轴器(36)、四个轴齿轮(39)、四个倒角器(40)和倒角气缸固定座(41)；各轴齿轮(39)的一端均通过联轴器(36)与倒角电机(35)输出轴连接，轴齿轮(39)的另一端均与倒角器(40)连接；四个轴齿轮(39)之间相互啮合；两个导轨(30)固定在机架(1)上表面的两侧；倒角气缸连接板(32)和过渡连接板(33)通过滑块(31)安装在两个导轨(30)上；倒角电机移动托板(34)两端分别与倒角气缸连接板(32)和过渡连接板(33)固定连接；倒角电机(35)固定在倒角电机移动托板(34)上；倒角气缸(28)通过倒角气缸锁紧螺母(29)固定连接在倒角气缸连接板(32)上，并通过倒角气缸固定座(41)固定在机架(1)上。
2.如权利要求1所述一种管材自动切割倒角装置，其特征在于，所述的夹紧器包括夹 紧块(6)、夹紧气缸(7)、夹持头(8)、支撑底板(9)、连接板(11)、夹紧块滑移导杆(12)、 直线轴承(13)、耐磨铜套(14)、夹紧块滑移导杆止动圈(15)和夹紧块滑移导杆止动螺母 (16)；夹紧块(6)和夹紧气缸(7)均位于支撑底板(9)上表面的中部，并且夹紧块(6)和夹 紧气缸(7)的中心线重合；夹紧气缸(7)的气缸杆固定在夹紧块(6) —端端面中部；夹紧块 (6)的夹紧板穿过支撑底板(9)上的贯通槽；夹持头(8)的垂直板穿过支撑底板(9)上的 贯通槽，分别与夹紧块(6)的夹紧板配合，并使分别位于夹紧块(6)的夹紧板上的管材夹紧 槽与夹持头(8)的垂直板上的管材夹紧槽对合；夹持头(8)的水平板固定在支撑底板(9) 的上表面；两块连接板(11)分别固定在支撑底板(9)的两端；两个夹紧块滑移导杆(12)分 别安装在位于夹紧块(6)上并装有耐磨铜套(14)的夹紧块滑移导杆安装孔内；夹紧块滑移 导杆(12)的两端通过夹紧块滑移导杆止动圈(15)和夹紧块滑移导杆止动螺母(16)分别 固定连接在两块连接板(11)上；推送导杆(19)的两端穿过直线轴承(13)的内孔，并通过 推送导杆止动圈(21)和推送导杆止动螺母(22)安装在支撑固定座(20)上的安装孔内。
3.如权利要求1所述一种管材自动切割倒角装置，其特征在于，管托(10)包括管托导 轨座(23)、两个管托导轨(24)、两个管托滑块(25)、管托基座支撑板(26)和两个管托基座(27)；两个管托基座(27)固定在管托基座支撑板(26)两侧壁的上表面；管托基座支撑板 (26)与管托滑块(25)固定连接，管托导轨(24)固定在管托导轨座(23)上表面两侧，并且 管托导轨(24)与管材(42)平行；管托导轨(24)与管托滑块(25)之间滑动连接。
4.如权利要求2所述一种管材自动切割倒角装置，其特征在于，在夹紧块(6)上表面中 心开有一减重槽，在该减重槽一端的槽壁中心开有贯通的夹紧气缸(7)的固定孔，在该夹 紧气缸固定孔的两侧对称开有夹紧块滑移导杆(12)的安装孔；夹紧气缸(7)固定孔的中心 线与夹紧块滑移导杆(12)安装孔的中心线平行；在夹紧块(6)的下表面中部均布四个夹紧 板，并且各夹紧板与夹紧块(6)之间相互垂直；各夹紧板一端侧表面有水平贯穿该表面的 半圆形的管材夹紧槽。
5.如权利要求2所述一种管材自动切割倒角装置，其特征在于，在夹持头(8)的垂直板 一端侧表面有水平贯穿该表面的半圆形的管材夹紧槽，当夹紧块(6)上的管材夹紧槽与夹 持头(8)上的管材夹紧槽对合后，能够将管材(42)夹紧。
6.如权利要求2所述一种管材自动切割倒角装置，其特征在于，支撑底板(9)中心一侧 开有贯通支撑底板的槽，用于穿过夹紧块(6)的夹紧板和夹持头(8)的垂直板。
7.如权利要求2所述一种管材自动切割倒角装置，其特征在于，在管托基座(27)的上 表面宽度方向等间距开有四个半圆形槽，用于放置管材(42)；管托基座(27)的上表面的两 侧有连接孔，用于将管托基座(27)与管托基座支撑板(26)的固定连接。
全文摘要
一种管材自动切割倒角装置，矫直机构、手轮滑移机构、手轮和切割机构依次安装在机架上，推送机构位于切割机构一端，并且推送机构中的夹紧器上的管材夹紧槽的中心线与置于切割机构中的管材的中心重合；倒角机构位于切割机构一侧，与切割机构之间相互平行，并与推送机构之间相互垂直。当管材经切割机构切割后，通过夹紧器将管材夹紧固定，通过推送机构将夹紧器和管材一起推送至倒角工位进行倒角。本发明集管材的矫直、切割和倒角为一体，使管材切割后能够直接倒角，提高了管材加工的自动化程度和加工效率，并且倒角均匀。所提出的切割倒角装置结构简单，降低了加工成本，并且操作方便。
文档编号B23Q7/00GK101913078SQ20101022981
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者乔良, 杨乾乾, 杨旭东, 沈宏华, 谭小群 申请人:西北工业大学