一种管材对心定位装置的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体地说是一种能够满足不同截面、不同形状的管材对心定位要求的管材对心定位装置。

背景技术：

在管材加工设备中一般都包括管材对心定位装置，现有的管材对心定位装置如图1所示，该对心定位装置包括滑台组件1和竖直运行组件2，竖直运行组件2上设置有导向杆24和导向套25，在滑台组件1的上部有一个用于支撑管材的顶料盘5，顶料盘5的外围是一圈直径连续变化的弧形凹槽，该凹槽中可以放入不同直径的圆形管材，安装有如图1的管材对心定位装置的管材加工设备只适用于圆形管材的加工。但在实际生产中除了圆形还有其他形状的管材也需要定位加工，例如矩形、五边形、六边形等多边形管材，这些非圆形的管材就很难用现有定位装置定位，而且在管材推进的过程中还容易对管材造成磨损，影响加工精度和加工效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够满足不同截面、不同形状的管材对心定位要求的管材对心定位装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种管材对心定位装置，包括滑台组件和竖直运行组件，其特征在于：所述的滑台组件包括滑台支架、X向定位滚动轴、Y向定位滚动轴、安装板、滑块轴承座、光轴导轨和气缸，在滑台支架上水平设置有光轴导轨和能够支撑管材并进行竖直对心定位的X向定位滚动轴，位于X向定位滚动轴下侧的光轴导轨上成对设置有滑块轴承座，滑块轴承座上分别固定设置有安装板，安装板上设有与滑块轴承座对应设置的Y向定位滚动轴，滑块轴承座和/或安装板通过连接件与气缸的活塞杆顶端相连接使得气缸的活塞杆沿光轴导轨的方向伸缩时能够调整Y向定位滚动轴的位置，从而对管材进行水平对心定位。

所述的光轴导轨成对设置且光轴导轨对称分布在X向定位滚动轴的两侧。

两根光轴导轨上的同侧对应滑块轴承座通过同一块安装板相连接，位于X向定位滚动轴下方的两块安装板平行横跨在两根光轴导轨上。

所述的气缸成对设置，且气缸的活塞杆分别和对应侧的滑块轴承座和/或安装板相连接。

两块安装板之间设有使得两块安装板能够同步远离或同步靠近的联动机构。

所述的滑台支架由一块底板和两块侧板构成凵型凹槽结构，X向定位滚动轴的两端分别通过深沟球轴承安装在滑台支架两侧板上使得X向定位滚动轴能够绕其自身的中轴线被动旋转。

所述Y向定位滚动轴的底端通过角接触球轴承安装在安装板上，使得Y向定位滚动轴能够绕其自身的中轴线被动旋转。

所述的竖直运行组件包括螺母支架、丝杠和螺母，螺母固定在平行于滑台支架设置的螺母支架的底板底部，丝杠与螺母螺纹连接后向上穿过螺母支架的底板后与滑台支架的底板相连接。

所述丝杠的顶端通过推力圆柱滚子轴承安装在滑台支架的底板底部。

所述螺母支架的底板上均布有导向套，固定在滑台支架底板上的导向杆向下贯穿导向套并能够沿导向套作竖直上下运动。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型通过螺母丝杠调节X向定位滚动轴的竖直位置、通过气缸调节Y向定位滚动轴的水平位置来满足不同截面、不同形状的管材的对心定位要求，扩大管材加工设备的应用范围，提高生产效率；该装置在推进卡盘推动管材的过程中还能够对管材起到滑动支撑的作用，减少管材和装置之间的摩擦以及因摩擦导致的磨损，具有结构简单、安装快捷、减少磨损的特点，适宜推广使用。

附图说明

附图1是现有技术中的管材对心定位装置结构图；

附图2是本实用新型的管材对心定位装置的轴测图；

附图3是本实用新型的管材对心定位装置的主视图；

附图4是安装有本实用新型装置的管材加工设备总装图。

其中：1—滑台组件；11—滑台支架；12—X向定位滚动轴；13—Y向定位滚动轴；14—安装板；15—滑块轴承座；16—光轴导轨；17—气缸；2—竖直运行组件；21—螺母支架；22—丝杠；23—螺母；24—导向杆；25—导向套；3—推进卡盘；4—固定卡盘；5—顶料盘。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图2-4所示：一种管材对心定位装置，包括滑台组件1和竖直运行组件2，竖直运行组件2能够调整滑台组件1的竖直位置。其中滑台组件1包括滑台支架11、X向定位滚动轴12、Y向定位滚动轴13、安装板14、滑块轴承座15、光轴导轨16和气缸17，滑台支架11由一块底板和两块侧板构成凵型凹槽结构，在滑台支架11上水平设置有光轴导轨16和能够支撑管材并进行竖直对心定位的X向定位滚动轴12，X向定位滚动轴12的两端分别通过深沟球轴承安装在滑台支架11两侧板上使得X向定位滚动轴12能够绕其自身的中轴线被动旋转，位于X向定位滚动轴12下侧的光轴导轨16上成对设置有滑块轴承座15，滑块轴承座15上分别固定设置有安装板14，安装板14上设有与滑块轴承座15对应设置的Y向定位滚动轴13，Y向定位滚动轴13的底端通过角接触球轴承安装在安装板14上，使得Y向定位滚动轴13能够绕其自身的中轴线被动旋转，滑块轴承座15和/或安装板14通过连接件与气缸17的活塞杆顶端相连接使得气缸17的活塞杆沿光轴导轨16的方向伸缩时能够调整Y向定位滚动轴13的位置，从而对管材进行水平对心定位。竖直运行组件2包括螺母支架21、丝杠22和螺母23，螺母23固定在平行于滑台支架11设置的螺母支架21的底板底部，丝杠22与螺母23螺纹连接后向上穿过螺母支架21底板上的通孔后通过推力圆柱滚子轴承安装在滑台支架11的底板底部；另外在螺母支架21的底板上均布有导向套25，固定在滑台支架11底板上的导向杆24向下贯穿导向套25并能够沿导向套25作竖直上下运动；具体来说，在螺母支架21的底板四个角上各有一个通孔，在每个通孔的下方与通孔同轴方向固定安装一个导向套25，每个导向套25中套设一根导向杆24，导向杆24通过导向套25与螺母支架21滑动连接，导向杆24穿过导向套25后与滑台支架11的底板固定连接。

在上述结构的基础上，光轴导轨16成对设置且光轴导轨16对称分布在X向定位滚动轴12的两侧；两根光轴导轨16上的同侧对应滑块轴承座15通过同一块安装板14相连接，位于X向定位滚动轴12下方的两块安装板14平行横跨在两根光轴导轨16上。另外气缸17成对设置，且气缸17的活塞杆分别和对应侧的滑块轴承座15和/或安装板14相连接，当然也可直接设置一个气缸17来推动滑块轴承座15和/或安装板14。另外在两块安装板14之间设有使得两块安装板14能够同步远离或同步靠近的联动机构，使得该装置只需一个或一对气缸17即可进行操作。Y向定位滚动轴13的顶端上设有径向通孔，在安装Y向定位滚动轴13时，可以在该径向通孔中插入杆状辅助工具防止Y向定位滚动轴13跟转，便于快速安装。

另外在正常设置中，每块安装板14上安装有两个Y向定位滚动轴13，这两个Y向定位滚动轴13以X向定位滚动轴12为中心对称分布。在螺母支架21的四个角上各有一个通孔，在每个通孔的下方与通孔同轴方向固定安装一个导向套25，每个导向套25中套设一根导向杆24，导向杆24通过导向套25与螺母支架21滑动连接，导向杆24穿过导向套25与滑台支架11底板固定连接。

如图4所示，在推进卡盘3与固定卡盘4之间设有两组管材对心定位装置，实际生产中该管材对心定位装置的作用是调整待加工管材的位置，完成管材和推进卡盘3的对心定位，定位后管材的中轴线将和推进卡盘3的中轴线重合，因推进卡盘3与固定卡盘4是对心安装的，所以当管材与推进卡盘3完成对心定位时，管材与固定卡盘4也完成了对心定位。定位后推进卡盘3沿轴线方向推进管材，使管材穿过加工位前方的固定卡盘4到达加工位，在推进过程中本实用新型提供的管材对心定位装置对管材起到滑动支撑的作用，保证管材的稳定推进。管材进入加工位后，本实用新型提供的管材对心定位装置的此轮作业即完成，然后两组管材对心定位装置同步下降到机床下方等待下一根管材加工时调用。此时管材的两端分别由推进卡盘3和固定卡盘4固定支撑，管材加工头对固定卡盘4一侧加工位上的管材进行加工，推进卡盘3配合加工的进度，不断推进管材使未加工的管材逐段进入加工位，直至整根管材加工完毕。

利用本实用新型提供的管材对心定位装置对管材和推进卡盘3的对心定位步骤具体如下：

（1）、本实用新型提供的管材对心定位装置的零位设定：开启切管设备，两个管材对心定位装置同步从机床下方上升到工作台面上，待管材对心定位装置的X向定位滚动轴12的上切面与推进卡盘3的中轴线等高时，管材对心定位装置停止上升，控制系统将该高度设定为管材对心定位装置的零位，即完成管材对心定位装置的零位设定；然后两个管材对心定位装置同步下降到机床下方的起始位置等待调用，零位设定只需在切管设备初次使用时进行一次即可，在后续的使用中不需要进行重复的零位设定；

（2）、管材与推进卡盘3在竖直方向对中：开启切管设备，两组管材对心定位装置同步从机床下方上升到工作台面上，上升的高度由待加工管材在竖直方向的中心高度L决定，当管材对心定位装置的X向定位滚动轴12的上切面与零点位置的垂直距离等于L/2时停止上升；然后用起吊设备将待加工管材起吊，放置在两组管材对心定位装置的滑台组件1上，由滑台组件1上的X向定位滚动轴12支撑管材，管材放置的方向与X向定位滚动轴12的设置方向相垂直，此时管材在竖直方向的中点位置正好与零位等高，即完成管材与推进卡盘3在竖直方向的对中；

（3）、管材与推进卡盘3在水平方向对中：管材放置在X向定位滚动轴12上后，即完成了管材与推进卡盘3在竖直方向的对中，此时四根Y向定位滚动轴13分别位于管材的两侧，每侧有两个Y向定位滚动轴13，控制系统根据管材在水平方向的中心宽度计算出管材在X向定位滚动轴12上应处的位置，通过气缸17推动滑块轴承座15和/或安装板14，进而带动Y向定位滚动轴13夹持住管材在X向定位滚动轴12上移动，直至夹持在四根Y向定位滚动轴13之间的管材的水平中心，正好处于X向定位滚动轴12的中间位置，即完成管材在水平方向的对中；

（4）、管材推进：通过管材对心定位装置完成管材与推进卡盘3的对中后，管材的中轴线正好与推进卡盘3及固定卡盘4的中轴线重合，此时控制系统控制推进卡盘3运行到管材的端部，并用卡爪将管材的一端固定，然后推进卡盘3向固定卡盘4的方向运行，推动管材穿过固定卡盘4中心的通孔进入加工位；在推进卡盘3推动管材的过程中，管材与管材对心定位装置发生摩擦，该摩擦力带动管材对心定位装置上的X向定位滚动轴12和Y向定位滚动轴13绕其自身的轴线被动旋转，减少摩擦对管材推进的阻力，管材对心定位装置对管材起到滑动支撑的作用，确保管材的稳定推进。

本实用新型通过螺母丝杠调节X向定位滚动轴12的竖直位置、通过气缸17调节Y向定位滚动轴13的水平位置来满足不同截面、不同形状的管材的对心定位要求，扩大管材加工设备的应用范围，提高生产效率；该装置在推进卡盘3推动管材的过程中还能够对管材起到滑动支撑的作用，减少管材和装置之间的摩擦以及因摩擦导致的磨损，具有结构简单、安装快捷、减少磨损的特点，适宜推广使用。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。