一种长细无缝铝管挤压生产自动卷曲设备和方法与流程

本发明属于冶金设备领域，具体涉及一种长细无缝铝管挤压生产自动卷曲设备和方法，主要适用于超长小直径无缝铝管的反向挤压生产自动卷曲。

背景技术

目前国内的无缝铝管生产主要采用反向双动挤压方式，主要生产常规长度和直径的无缝铝管；对于超长小直径无缝铝管，即长细无缝铝管，多在大型双动反向铝挤压机上采用“瓶针”生产；受到后部精整设备长度的限制，需要采用卷曲机对生产出的长细无缝铝管进行卷曲。

但是目前的卷曲机自动化程度较低，大多设置于铝挤压机前梁出口处，对挤压出来的长细无缝铝管进行直接卷曲，生产效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有卷曲机自动化程度较低、生产效率低下的问题。

为此，本发明提供了一种长细无缝铝管挤压生产自动卷曲设备，包括梁架和基座，梁架上安装着相对设置的自动上料装置和弯曲装置，基座上安装着换框装置，换框装置上安装有两个平行于地面的圆形的卷曲料框，卷曲料框的下方设置有自动卷曲装置，所述自动卷曲装置和其中一个卷曲料框均位于弯曲装置的正下方。

所述自动上料装置由导入器、上料辊轮组和上料电机组组成，上料电机组的每一个输出轴上对应安装上料辊轮组的一个上料辊轮，上料电机组驱动上料辊轮组旋转，上料辊轮组的每一个上料辊轮连接着一个油缸，油缸驱动上料辊轮组的上料辊轮往复运动，所述导入器安装在梁架的端部，上料辊轮组安装在梁架后方，且上料辊轮组由多组上料辊轮组成，每一组有两个相对设置的上料辊轮，长细无缝铝管位于每一组的两个上料辊轮之间。

所述弯曲装置由送进电机组、送进辊轮组和弯曲辊轮组组成，弯曲辊轮组安装在梁架的端部并与导入器相对设置，送进辊轮组位于弯曲辊轮组前方，送进电机组的每一个输出轴上对应安装送进辊轮组的一个辊轮，送进电机组驱动送进辊轮组旋转，送进辊轮组和弯曲辊轮组的每一个辊轮均连接着一个油缸，油缸驱动送进辊轮组和弯曲辊轮组往复运动，所述送进辊轮组由多组送进辊轮组成，每一组有两个送进辊轮，长细无缝铝管位于每一组的两个送进辊轮之间。

所述换框装置由换框电机、换框齿轮组和换框转盘组成，换框电机输出轴上的齿轮与换框齿轮组的齿轮啮合传动，换框齿轮组安装在一个支架上，支架安装在基座的正上方，换框转盘安装在支架的正上方，换框电机通过换框齿轮组驱动换框转盘旋转，所述两个卷曲料框均置于换框转盘上。

所述自动卷曲装置由卷曲托盘、卷曲齿轮组、卷曲电机和升降油缸组成，卷曲电机输出轴上的齿轮与卷曲齿轮组齿轮啮合，卷曲齿轮组与支撑架固定连接，卷曲托盘安装在支撑架上，卷曲托盘底部与升降油缸接触；

所述卷曲料框和换框转盘上均开设有孔，升降油缸驱动卷曲托盘上升依次穿过换框转盘和卷曲料框，并卡在卷曲料框和换框转盘开设的孔内，卷曲电机通过卷曲齿轮组带动卷曲托盘转动，卷曲托盘带动卷曲料框转动。

所述导入器为两头贯穿的中空腔体，中空腔体的一端开口为喇叭状，长细无缝铝管由喇叭状导入器大口径的一端进入。

一种长细无缝铝管挤压生产自动卷曲方法，包括以下步骤：

步骤一，自动上料

牵引机将长细无缝铝管牵引至自动卷曲设备处，长细无缝铝管穿过导入器进入上料辊轮组，油缸推动上料辊轮组夹紧长细无缝铝管，同时上料电机组驱动上料辊轮组旋转将长细无缝铝管向前推送至弯曲装置的送进辊轮组之间；

步骤二，自动弯曲

油缸推动送进辊轮组夹紧长细无缝铝管，同时送进电机组驱动旋转送进辊轮组将长细无缝铝管送至弯曲辊轮组进行弯曲；

步骤三，自动卷曲

弯曲后的长细无缝铝管被送至位于卷曲托盘上方的卷曲料框上，升降油缸举升卷曲托盘向上并与卷曲托盘上方的卷曲料框卡接，打开卷曲电机，卷曲电机输出轴上的齿轮与卷曲齿轮组啮合，带动卷曲托盘以及与卷曲托盘卡接的卷曲料框转动，对长细无缝铝管进行卷曲；

步骤四，料框交换

卷曲结束后，升降油缸带动卷曲托盘下降，换框电机输出轴上的齿轮与换框齿轮组的齿轮啮合传动，驱动换框转盘在水平面内旋转180°，将装满卷曲好的无缝铝管的卷曲料框与空卷曲料框进行位置交换，吊走装满卷曲好的无缝铝管的卷曲料框，另一件空卷曲料框被换至卷曲工位，升降油缸带动卷曲托盘上升，开始进行下一个卷曲工作周期。

本发明的有益效果：本发明提供的这种长细无缝铝管挤压生产自动卷曲设备和方法，包括自动上料、弯曲、自动卷曲和料框交换等过程，实现该方法的装置由布置在梁架上的自动上料装置和弯曲装置与布置在基座上的自动卷曲装置和换框装置四部分共同构成；其结构简单、功能完善、工作可靠，通过自动上料、弯曲、自动卷曲和料框交换，实现了对长细无缝铝管挤压生产自动卷曲。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是长细无缝铝管挤压生产自动卷曲设备的结构示意图。

图2是长细无缝铝管挤压生产自动卷曲设备的俯视图。

图3是自动上料装置的结构示意图。

图4是弯曲装置的结构示意图。

图5是自动卷曲装置的结构示意图。

图6是换框装置的结构示意图。

附图标记说明：1、自动上料装置；2、梁架；3、弯曲装置；4、长细无缝铝管；5、卷曲料框；6、自动卷曲装置；7、换框装置；8、基座；

1.1、导入器；1.2、上料电机组；1.3、上料辊轮组；

3.1、送进电机组；3.2、送进辊轮组；3.3、弯曲辊轮组；

6.1、卷曲托盘；6.2、卷曲齿轮组；6.3、卷曲电机；6.4、升降油缸；

7.1、换框电机；7.2、换框齿轮组；7.3、换框转盘。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有卷曲机自动化程度较低、生产效率低下的问题，本实施例提供了一种如图1和图2所示的长细无缝铝管挤压生产自动卷曲设备，包括梁架2和基座8，梁架2上安装着相对设置的自动上料装置1和弯曲装置3，基座8上安装着换框装置7，换框装置7上安装有两个平行于地面的圆形的卷曲料框5，卷曲料框5的下方设置有自动卷曲装置6，所述自动卷曲装置6和其中一个卷曲料框5均位于弯曲装置3的正下方。

长细无缝铝管挤压生产自动卷曲设备的工作过程：

长细无缝铝管挤压生产自动卷曲时，由大型双动反向铝挤压机采用“瓶针”生产的长细无缝铝管4通过牵引机牵引至出料辊道的末端，即自动卷曲设备的前部，长细无缝铝管4首先进入自动上料装置1，然后由自动上料装置1送至弯曲装置3进行弯曲，弯曲后的长细无缝铝管4，进入自动卷曲装置6上方的卷曲料框5，自动卷曲装置6和卷曲料框5配合将长细无缝铝管4进行卷曲，卷曲完成后，换框装置7将两个卷曲料框5的位置进行交换，装满卷曲无缝铝管的卷曲料框5被吊走，空的卷曲料框5在自动卷曲装置6的控制下进行下一个卷曲周期。

本实施例提供的长细无缝铝管挤压生产自动卷曲设备，提高了长细无缝铝管挤压生产的自动化程度，同时也保证了长细无缝铝管挤压时的牵引力，提高了长细无缝铝管的挤压生产效率。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图3所示，所述自动上料装置1由导入器1.1、上料辊轮组1.3和上料电机组1.2组成，上料电机组1.2的每一个输出轴上对应安装上料辊轮组1.3的一个上料辊轮，上料电机组1.2驱动上料辊轮组1.3旋转，上料辊轮组1.3的每一个上料辊轮连接着一个油缸，油缸驱动上料辊轮组1.3的上料辊轮往复运动，所述导入器1.1安装在梁架2的端部，上料辊轮组1.3安装在梁架2后方，且上料辊轮组1.3由多组上料辊轮组成，每一组有两个相对设置的上料辊轮，长细无缝铝管4位于每一组的两个上料辊轮之间。

自动上料装置1的工作过程是：长细无缝铝管挤压生产自动卷曲时，由大型双动反向铝挤压机采用“瓶针”生产的长细无缝铝管通过牵引机牵引至出料辊道的末端，即自动卷曲设备的前部，借助导入器将长细无缝铝管4穿入到自动上料装置1的上料辊轮组1.3之间，上料辊轮组1.3由油缸推动夹紧长细无缝铝管4，再由上料电机组1.2驱动旋转将长细无缝铝管4送入弯曲装置3；

实施例3：

在实施例2的基础上，如图4所示，所述弯曲装置3由送进电机组3.1、送进辊轮组3.2和弯曲辊轮组3.3组成，弯曲辊轮组3.3安装在梁架2的端部并与导入器1.1相对设置，送进辊轮组3.2位于弯曲辊轮组3.3前方，送进电机组3.1的每一个输出轴上对应安装送进辊轮组3.2的一个辊轮，送进电机组3.1驱动送进辊轮组3.2旋转，送进辊轮组3.2和弯曲辊轮组3.3的每一个辊轮均连接着一个油缸，油缸驱动送进辊轮组3.2和弯曲辊轮组3.3往复运动，所述送进辊轮组3.2由多组送进辊轮组成，每一组有两个送进辊轮，长细无缝铝管4位于每一组的两个送进辊轮之间。

弯曲装置3的工作过程是：送进辊轮组3.2由油缸推动夹紧长细无缝铝管4并由送进电机组3.1驱动旋转送进，再借助弯曲辊轮组3.3将长细无缝铝管4进行弯曲，弯曲半径的大小可通过油缸进行调节。

实施例4：

在实施例1的基础上，如图6所示，所述换框装置7由换框电机7.1、换框齿轮组7.2和换框转盘7.3组成，换框电机7.1输出轴上的齿轮与换框齿轮组7.2的齿轮啮合传动，换框齿轮组7.2安装在一个支架上，支架安装在基座8的正上方，换框转盘7.3安装在支架的正上方，换框电机7.1通过换框齿轮组7.2驱动换框转盘7.3旋转，所述两个卷曲料框5均置于换框转盘7.3上。

换框装置7的工作过程是：弯曲后的长细无缝铝管4被送至位于卷曲托盘6.1上方的卷曲料框5上，升降油缸6.4举升卷曲托盘6.1向上并与卷曲托盘6.1上方的卷曲料框5卡接，打开卷曲电机6.3，卷曲电机6.3输出轴上的齿轮与卷曲齿轮组6.2啮合，带动卷曲托盘6.1以及与卷曲托盘6.1卡接的卷曲料框5转动，对长细无缝铝管4进行卷曲。

实施例5：

在实施例4的基础上，如图5所示，自动卷曲装置6由卷曲托盘6.1、卷曲齿轮组6.2、卷曲电机6.3和升降油缸6.4组成，卷曲电机6.3输出轴上的齿轮与卷曲齿轮组6.2齿轮啮合，卷曲齿轮组6.2与支撑架固定连接，卷曲托盘6.1安装在支撑架上，卷曲托盘6.1底部与升降油缸6.4接触；

所述卷曲料框5和换框转盘7.3上均开设有孔，升降油缸6.4驱动卷曲托盘6.1上升依次穿过换框转盘7.3和卷曲料框5，并卡在卷曲料框5和换框转盘7.3开设的孔内，卷曲电机6.3通过卷曲齿轮组6.2带动卷曲托盘6.1转动，卷曲托盘6.1带动卷曲料框5转动。

自动卷曲装置6的工作过程是：

弯曲后的长细无缝铝管4被送至位于卷曲托盘6.1上方的卷曲料框5上，升降油缸6.4举升卷曲托盘6.1向上并与卷曲托盘6.1上方的卷曲料框5卡接，打开卷曲电机6.3，卷曲电机6.3输出轴上的齿轮与卷曲齿轮组6.2啮合，带动卷曲托盘6.1以及与卷曲托盘6.1卡接的卷曲料框5转动，对长细无缝铝管4进行卷曲；

需要说明的是，卷曲托盘6.1是截面为梯形的结构，为了让其在旋转时带动上方的卷曲料框5一起旋转，卷曲托盘6.1上升后会和换框转盘7.3、卷曲料框5卡接。卷曲过程中，通过对各电机组的输出扭矩和输出转速进行联合控制，可实现对卷曲力和卷曲速度的控制，保证长细无缝铝管挤压时的牵引力和牵引速度，并与挤压机自动匹配。

实施例6：

在实施例2的基础上，为了方便导入长细无缝铝管4，所述导入器1.1为两头贯穿的中空腔体，中空腔体的一端开口为喇叭状，长细无缝铝管4由喇叭状导入器1.1大口径的一端进入。

实施例7：

本实施例提供了一种长细无缝铝管挤压生产自动卷曲方法，包括以下步骤：

步骤一，自动上料

牵引机将长细无缝铝管4牵引至自动卷曲设备处，长细无缝铝管4穿过导入器1.1进入上料辊轮组1.3，油缸推动上料辊轮组1.3夹紧长细无缝铝管4，同时上料电机组1.2驱动上料辊轮组1.3旋转将长细无缝铝管4向前推送至弯曲装置3的送进辊轮组3.2之间；

步骤二，自动弯曲

油缸推动送进辊轮组3.2夹紧长细无缝铝管4，同时送进电机组3.1驱动旋转送进辊轮组3.2将长细无缝铝管4送至弯曲辊轮组3.3进行弯曲；

步骤三，自动卷曲

弯曲后的长细无缝铝管4被送至位于卷曲托盘6.1上方的卷曲料框5上，升降油缸6.4举升卷曲托盘6.1向上并与卷曲托盘6.1上方的卷曲料框5卡接，打开卷曲电机6.3，卷曲电机6.3输出轴上的齿轮与卷曲齿轮组6.2啮合，带动卷曲托盘6.1以及与卷曲托盘6.1卡接的卷曲料框5转动，对长细无缝铝管4进行卷曲；

步骤四，料框交换

卷曲结束后，升降油缸6.4带动卷曲托盘6.1下降，换框电机7.1输出轴上的齿轮与换框齿轮组7.2的齿轮啮合传动，驱动换框转盘7.3在水平面内旋转180°，将装满卷曲好的无缝铝管的卷曲料框5与空卷曲料框5进行位置交换，吊走装满卷曲好的无缝铝管的卷曲料框5，另一件空卷曲料框5被换至卷曲工位，升降油缸6.4带动卷曲托盘6.1上升，开始进行下一个卷曲工作周期。

在本发明中，圆锥状内腔的导入器1.1、上料电机组1.2和上料辊轮组1.3构成实现长细无缝铝管挤压生产自动上料的自动上料装置1；送进电机组3.1、送进辊轮组3.2和弯曲辊轮组3.3构成了弯曲装置3；卷曲托盘6.1、卷曲齿轮组6.2、卷曲电机6.3和升降油缸6.4构成了自动卷曲装置6；换框电机7.1、换框齿轮组7.2和换框转盘7.3构成了换框装置7；这四部分共同构成长细无缝铝管挤压生产自动卷曲装置的本体结构。自动上料装置1和弯曲装置3布置在梁架2上；自动卷曲装置6和换框装置7布置在基座8上；两个卷曲料框5放置在自动卷曲装置6和换框装置7上。如图1和图2所示，自动上料装置1和弯曲装置3布置在梁架2上，上料辊轮组由油缸驱动往复运动，送进辊轮组和弯曲辊轮也分别由油缸驱动往复运动，上料辊轮组和送进辊轮组的旋转分别通过电机驱动实现；自动卷曲装置6和换框装置7布置在基座8上，卷曲托盘和换框转盘分别由电机驱动旋转，两个卷曲料框5分别放置在卷曲托盘和换框转盘上。

长细无缝铝管挤压生产自动卷曲时，由大型双动反向铝挤压机采用“瓶针”生产的长细无缝铝管通过牵引机牵引至出料辊道的末端，即自动卷曲机的前部，借助具有圆锥状内腔的导入器将长细无缝铝管4穿入到自动上料装置1的上料辊轮组之间，上料辊轮组由油缸推动夹紧长细无缝铝管4，再由上料电机组驱动旋转将长细无缝铝管4送入弯曲装置3的送进辊轮组之间；送进辊轮由油缸推动夹紧长细无缝铝管4并由电机组驱动旋转送进，再借助弯曲辊轮组将长细无缝铝管3进行弯曲，弯曲半径的大小可通过油缸进行调节；弯曲后的长细无缝铝管4导入到放置在卷曲托盘上的卷曲料框5后，电机组带动卷曲托盘和卷曲料框5开始旋转进行卷曲；当卷曲结束后卷曲托盘通过油缸下降，将装满无缝铝管的卷曲料框5放置在换框转盘上，电机组驱动换框转盘水平旋转180°，将两件卷曲料框5进行位置交换，装满无缝铝管的卷曲料框5被吊走，另一件空卷曲料框5回到卷曲工位，油缸带动卷曲托盘和空卷曲料框5上升到卷曲位，开始下一个卷曲工作周期；卷曲过程中，通过对各电机组的输出扭矩和输出转速进行联合控制，可实现对卷曲力和卷曲速度的控制，保证长细无缝铝管挤压时的牵引力和牵引速度，并与挤压机自动匹配。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。