一种工件转运料斗、工件转运系统与旋压机的制作方法

本实用新型涉及旋压机的部件，具体地说，涉及一种工件转运料斗、以该工件转运料斗构建的工件转运系统及以该工件转运系统构建的旋压机。

背景技术：

公告号为CN206316211U的专利文献中公开了一种数控旋压机，包括机架及安装在该机架上的旋压机头与夹料机头，在旋压机头上安装一对旋压轮，在夹料机头与旋压机头相对转动的同时，控制两个旋压轮同步地沿管坯径向朝里挤压，以对装夹在夹料机头上的管坯进行旋压加工。但该旋压机在旋压前需人工进行装料，且在旋压后需人工进行下料，导致其旋压加工效率低的同时，存在安全隐患。

为了提高对管坯的旋压加工效率与生产安全，公告号为CN207076878U的专利文献中公开了一种旋压机，包括旋压机头、夹料机头及管件上下料系统。其中，管件上下料系统包括具有用于盛放管坯的坯料斗与用于盛放成品管的成品料斗，具有X向导轨与Y向导轨的支架，及安装在X向导轨上的机械手单元。X向导轨在横向驱动器的驱动下可沿Y向导轨往复滑动地安装在X向导轨上；机械手单元包括在横向驱动器的驱动下可沿X向导轨往复滑动地安装在X向导轨上的滑座，通过升降机构安装在滑座上且位于X向导轨下方的上料机械手与下料机械手，在工作过程中通过上料机械手与下料机械手而将管坯从坯料斗中转运至夹料机头上，及将成品管从夹料机头上转运至成品料斗处。通过设置管件上下料系统后，有效地提高了管材旋压加工的效率与生产安全性，但是上下料过程中控制复杂，且效率偏低。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种工件转运料斗，以提高旋压机的管件上下料效率；

本实用新型的另一目的是提供一种以上述工件转运料斗构建的工件转运系统；

本实用新型的再一目的是提供一种以上述工件转运系统构建的旋压机。

为了实现上述目的，本实用新型提供的工件转运料斗包括安装座、上接料斗与下接料斗；上接料斗安装在安装座上，包括用于承托工件的接料槽及用于将工件沿第一横向推出接料槽的推料机构；下接料斗安装在安装座上且在纵向上位于上接料斗的下方；沿前述纵向，下接料斗的进料口低于位于接料槽内工件的下边缘，且下接料斗沿横向伸出至进料口位于上接料斗的正下方之外。

当利用该工件转运料斗构建旋压机时，基于前述将工件转运料斗设置成上下两层接料斗的结构形式，且下接料斗的进料口在横向上凸起而能接住从夹料机头上被推出的成品管件，且能利用上接料斗承载管坯并在运送至夹料机头等高位置处，再利用推料机构将管坯推进夹料机头中，从而在一个行程中完成先对成品管的下料及再对管坯的上料，有效地提高了该旋压机的管件上下料效率。

具体的方案为从进料口指向出料口的方向，下接料斗的底板面朝下倾斜布置；下接料斗上设有位于其通道内的挡料板及用于控制挡料板在挡料位置与放料位置间切换的挡料板驱动器。充分利用工件沿底板面滚动的重力势能，完成工件从下接料斗中卸料。

更具体的方案为挡料板驱动器是升降机构，挡料板的板面同时平行于纵向与第一横向地固定在升降机构的升降端上。

另一个更具体的方案为下接料斗包括底板及自底板的两侧朝上弯折延伸成的挡料侧翼板；沿推料机构将工件推出接料槽的方向，位于下游侧的挡料侧翼板在进料口处的板部低于上游侧挡料侧翼板。下游侧挡料侧翼板的低板部构成进料口高度，即上游侧挡料侧翼板构成防止工件因夹料机头卸料推力太大而从上游侧被推出，有效地避免损伤工件。

优选的方案为接料槽为V型槽；安装座上固设有用于推动接料槽和/或下接料斗相对安装座沿第一横向往复移动的轴移机构。即接料槽构成对管坯进行定位的槽结构，有效地确保推料机构将管坯推进夹料机头的准确率，且设置成V型槽结构，且能够对各尺寸的工件进行稳定夹持；此外，接料槽与工件间接触面较小而便于推料机构将工件退出接料槽。

另一个优选的方案为推料机构包括位于接料槽的槽道内的推料板及用于驱动推料板沿槽道往复移动的驱动器；沿纵向和/或第一横向，上接料斗和/或下接料斗与安装座间的安装位置可调；工件为直柱状工件或直管状工件。

为了实现上述另一目的，本实用新型提供的工件转运系统包括支架及安装在该支架上的料斗单元；支架包括沿第二横向布置的横向导轨；料斗单元包括可滑动地安装在横向导轨上的滑座，用于驱动滑座沿横向导轨往复移动的横向驱动器，及安装在滑座上的工件转运料斗；工件转运料斗为上述任一技术方案所描述的工件转运料斗。

基于前述技术方案所描述的工件转运料斗构建的工件转运系统，能够有效地提高以该工件转运系统构建的旋压机的管件上下料效率。

具体的方案为第二横向垂直于第一横向。将工件转运料斗在上料过程中的移动方向设置成垂直于旋压主轴的方向，能有效地减少转运行程、优化各零部件间相对位置的布局及便于完成工件的上下料动作。

另一个具体的方案为横向驱动器包括固定在滑座上的旋转电机，与横向导轨相平行布置的齿条，及与齿条啮合的齿轮；齿轮同轴地固设在旋转电机的转子轴上；料斗单元包括升降机构，升降机构的固定端固定在滑座上，安装座固设在升降机构的升降端上；工件为直柱状工件或直管状工件。

为了实现上述再一目的，本实用新型提供的旋压机包括旋压机头、夹料机头及管件上下料系统，管件上下料系统包括上述任一技术方案所描述的工件转运系统；第一横向平行于第一轴向，第一轴向为旋压机头与夹料机头在旋压过程中的相对转动的旋转轴线的轴向，位于接料槽内的管件的轴线与旋转轴线大致等高；在工件转运料斗沿第二横向移动以向夹料机头上料的方向上，下接料斗朝下游侧伸出至进料口位于上接料斗的正下方之外。

在进行管件上下料的过程中，先利用进料口位于前方的下接料斗对夹料机头进行接料式卸料，再控制管件转运料斗朝前移动至接料槽与夹料机头对准而将承载于其上的管坯推进夹料机头中，先后完成对夹料机头的上下料，有效地提高旋压机的管件上下料效率，同时简化上下料过程中电气控制。

附图说明

图1为本实用新型旋压机实施例1中管件转运系统的立体图；

图2为本实用新型旋压机实施例1中管件转运系统在略去护罩后的立体图；

图3为本实用新型旋压机实施例1中管件转运料斗与横向驱动电机、电机护罩的立体图；

图4为本实用新型旋压机实施例1中管件转运料斗与横向驱动电机的立体图；

图5为本实用新型旋压机实施例1中管件转运料斗与横向驱动电机、电机护罩在区别于图3视角下的立体图；

图6为本实用新型旋压机实施例1中管件转运料斗与横向驱动电机在区别于图4视角下的立体图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型主要针对旋压机中的管件转运系统的部件结构进行改进，以提高其管件上下料效率，在下述具体实施方式中主要是对管件转运系统的结构进行示例性说明，以对管件转运料斗、管件转运系统及旋压机的结构进行示例性说明，至于旋压机上的机架、旋压机头、夹料机头及用于盛放管坯的坯料斗与用于盛放成品管的成品料斗等功能单元的具体结构参照现有产品进行设计。此外，管件转运料斗与管件转运系统并不只适配于旋压机，还可适配于对外形大致为直管状的管件进行管端加工等设备上，且管件转运料斗也不仅只适配于下述具体实施方式中的管件转运系统，即管件转运系统的结构还有多种显而易见的变化。

旋压机实施例1

本实用新型旋压机包括机架及安装该机架上的旋压机头、夹料机头与管件上下料系统。其中，旋压机头上设有一对可同步朝里移动的旋压轮，夹料机头包括用于夹持管件的夹持头及在完成对管件的旋压后将管件推出夹持头的推料机构。在工作过程中，旋压机头与夹料机头相对绕旋转轴线转动，该旋转轴线沿如图1至图6所示的X轴向布置，从而带动管件与旋压轮对相对转动，并在二者相对转动过程中，同时驱动旋压轮对同步地朝里挤压而在管件预定位置处旋出期望的轮廓结构。

管件上下料系统包括用于盛放待加工管坯的坯料斗，用于盛放已完成旋压处理的成品管件的成品料斗，及用于在坯料斗、成品料斗与夹料机头间转运成品管件、管坯的管件转运系统。

参见图1至图6，管件转运系统包括支架1及安装在支架上的料斗单元2。

支架1包括沿Z轴向布置的立柱11，固定在立柱11上端部上且沿Y轴向布置的横梁12，及固定在横梁12上的两根横向导轨10，两根横向导轨10沿Z轴向并排布置。通过将立柱11与机架的固定连接，而将整个管件转运系统安装在旋压机的机架上。

料斗单元2包括可滑动地安装在横向导轨10上的滑座20，用于驱动滑座20沿横向导轨10往复移动的横向驱动器，及固定在滑座20上的管件转运料斗3。

横向导轨10为工字型导轨，在滑座20上固定有多个与横向导轨10配合的工字型滑块21，从而使整个料斗单元2以悬挂方式支撑在横向导轨10上。

横向驱动器包括固定在滑座20上的旋转电机22，与横向导轨10相平行布置的齿条23，及与齿条23啮合的齿轮；齿条23固定在横梁22上，该齿轮同轴地固设在旋转电机22的转子轴上，从而通过由旋转电机22驱动的齿轮与齿条23的啮合，带动滑座20沿横向导轨20往复移动。旋转电机22为伺服电机。

如图1所示，在横向导轨10外罩有可伸缩的波纹管状保护罩100；如图3及图5所示，在滑座20外可拆卸地固定有覆盖旋转电机22的保护罩200。

管件转运料斗3包括安装座30及固定在安装座30上的上接料斗4与下接料斗5，通过安装座30与滑座2的固定连接，而将整个管件转运料斗3固定在滑座20上。上接料斗4包括用于承托管件的接料槽40及用于将管件01沿X轴负向推出接料槽40的推料机构41。接料槽40为V型槽，以对承载于其内的管件01的轴向进行自适应校正定位，同时，可适配于外径在一定范围内变化的管件01。

推料机构41包括位于接料槽40的槽道400内的推料板及用于驱动推料板42沿槽道400往复移动的驱动器43，在本实施例中，驱动器43为气缸，气缸的活塞杆固定在安装座30上，缸体与推料板42固定连接。推料板42为与槽道400相适配的三角形结构，其两侧端面与槽道400的槽壁面间存有间隙，通过气缸驱动推料板42沿X轴向负向移动而将管件01推出接料槽40。

如图3至图6所示，下接料斗5包括底板50，自底板50的两侧朝上弯折延伸成的挡料侧翼板51、52，及自底板50的进口端朝上弯折延伸成的端侧翼板53；沿Y轴正向，底板50朝下倾斜布置，底板50的末端构成下接料斗5的出料口500，即从进料口501指向出料口500的方向，下接料斗5的底板面朝下倾斜布置。如图3及图4所示，沿X轴负向，即沿推料机构将管件01推出接料槽40的方向，位于下游侧的挡料侧翼板51在进料口501处的板部510低于上游侧的挡料侧翼板52，从而有效地避免从进料口501进入的管件从挡料侧翼板52滑出。

在下接料斗5上固设有用于将管件保留在料斗仓内的挡料机构，该挡料机构包括位于其通道内的挡料板61及用控制挡料板61的位置状态的挡料板驱动器62，在本实施例中，挡料板驱动器62为缸体固设在安装座30上的气缸，挡料板61固定在气缸的活塞杆上，且挡料板61的板面平行与XOZ平面，当气缸驱动挡料板61沿Z轴向负向朝下移动而将从进料口501进入的管件保留在料斗仓内，此时挡料板61位于挡料位置，当气缸驱动挡料板61沿Z轴正向朝上移动而将保留在料斗仓内的管件释放，此时挡料板61位于放料位置，并沿倾斜底板从出料口500滑出下接料斗5；即挡料板驱动器62为升降机构，用于控制挡料板61在挡料位置与放料位置间切换。

如图3至图6所示，安装座30包括用于固定接料槽40的安装板301与用于安装下接料斗5的安装板302，在安装板301的上端部上设有长轴沿Z轴向布置的腰圆孔3020及在下端部上设有长轴沿X轴向布置的腰圆孔3021，通过螺栓与腰圆孔3020的配合而将安装板301与滑座20固定连接，及通过螺栓与腰圆孔3021的配合而将接料槽40与安装板301固定连接，从而可在安装接料槽40的过程中，对接料槽40在Z轴向上与X轴向上的位置进行调整，以更好地适配夹料机头的夹持头；同理，在安装板302上设有沿X轴向布置的腰圆孔，以对下接料斗5在安装过程中的位置进行调整。当然了，可在安装板302上增设长轴沿Z轴向布置的腰圆孔，而使下接料斗5在Z轴向上的安装位置也可调，即沿纵Z轴向和X轴向，上接料斗和下接料斗与安装座30间的安装位置均可调。此外，可将安装板522设置成由L型钣金件与U型钣金件固接而成，从而可在下U型钣金件上设置长轴沿Y轴向布置的腰圆孔而使下接料斗7在Y轴向上的安装位置可调，即可根据实际安装环境，调整下接料斗的进料口与夹料机头在Y轴向上的间距，以更好地承接由夹料机头推出的成品管件。

在本实施例中，坯料斗的底板出料口相对其进料口朝向下倾斜布置，其出料口边缘设有与接料槽40在Z轴向上等高的止挡槽，在该止挡槽一端部上安装有结构与推料机构43相同的推料机构。成品料斗的进料口的边缘略低于下接料斗5的出料口500，且坯料斗与成品料斗在X轴向上并排布置，即盛放在两个料斗内的管件轴向均沿X轴向布置。

如图1至图6所示，本旋压机对管件01进行旋压操作的过程如下：

(1)如图1及图2所示，横向驱动器驱动料斗单元3沿横向导轨10朝Y轴正向移动，至第一位置处，此时，下接料斗5的出料口与成品料斗的进料口对接，接料槽40的进料口与坯料斗的止挡槽的出料口对接，控制挡料板驱动器62提起挡料板61，而将保留在料斗仓内的成品管件释放，并在重力作用下沿底板面滚至成品料斗内；同时，通过止挡槽上的推料机构将位于止挡槽内的管坯沿轴向推进接料槽40内。

(2)接着，控制横向驱动器驱动料斗单元3沿横向导轨10朝Y轴负向移动，至第二位置处，此时，上接料斗4位于夹料机头的夹持头在Y轴正向上的侧旁，而下接料斗5的进料口501位于接头的正下方，夹料机头的夹持头张开释放成品管件，并利用夹料机头内的推料机构将成品管件推出夹持头而掉入下接料斗5内。即下接料斗5的进料口501在Z轴向上低于夹持在夹料机头内管件的下边缘，也意味着低于位于接料槽40内管坯的下边缘，从而能够让夹料机头内的管件被推出而掉落于下接料斗5内。

(3)接着，控制横向驱动器驱动料斗单元3沿横向导轨10继续朝Y轴负向移动至第三位置，此时，位于接料槽40上的管坯与夹料机头的夹持头对准，控制推料机构41将位于接料槽40上的管坯推入夹料机头的夹持头内并完成对管坯的夹持。

(4)重复上述步骤1将成品管件转运至成品料斗内，并从坯料斗内承接待加工的管坯，同时，控制旋压机头与夹料机头沿X轴向朝靠近方向移动至待旋压部位位于旋压轮位置处，接着控制两机头相对旋转轴线转动而完成对管件的旋压成型。

其中，X轴向构成本实施例中的第一横向，Y轴向构成本实施例中的第二横向，Z轴向构成本实施例中的纵向，即第二横向、第一横向及纵向两两相互垂直；Y轴负向构成本实施例中的上料行程方向，Y轴正向构成本实施例中的下料行程方向。即第一横向平行于第一轴向，该第一轴向为旋压机头与夹料机头在旋压过程中的相对转动的旋转轴线的轴向，位于接料槽内的管件的轴线与该旋转轴线大致等高。

沿Y轴负向，即在管件转运料斗沿第二横向移动以向夹料机头上料的方向上，下接料斗5朝下游侧伸出至其进料口501位于上接料斗的正下方之外，从而避免上接料斗4对被从夹料机头上推出的成品管件下落至下接料斗5上的过程造成干涉。

在本实施例中，在横梁12的两端上分别固设有一组用于对料斗单元3在Y轴向的移动范围的起点与终点进行检测的到位检测传感器13、14，到位检测传感器13、14可选用接近开关或行程开关，即对料斗单元3沿横向导轨10在Y轴向上的可移动范围的起点与终点进行检测，而对于在两者之间的任意位置通过伺服电机的伺服控制实现。即对于前述第一位置、第二位置及第三位置由伺服电机的伺服控制完成，当然了，对于料斗单元3在前述三个位置处的定位也可以通过到位检测传感器进行检测而获取。

旋压机实施例2

作为对本实用新型旋压机实施例2的说明，以下仅对与上述旋压机实施例1的不同之处进行说明。

在如图2及图4所示的料斗单元3中，在安装座30与滑座20间设置升降机构，该升降机构的固定端固定在滑座20上，安装座30固设在升降机构的升降端上。

若该升降机构为微距调整机构，则在工作过程中，可通过调整安装座30与滑座20之间的间距，即调整接料槽40与夹料机头之间的间距，从而适配管坯外径的微小变化，以更好地将管坯推进夹料机头的夹持头中。此时，对于料斗单元3与储料斗之间的管坯、成品管件的转移，可以通过提高储料斗高度，以使其成品料斗的进料口与下接料斗5的出料口等高对接，及坯料斗的出料口与接料槽40的进料口等高而对接。当然了，可通过设置升降式中转机构，以将从坯料斗的出料口滚出的管坯升降至与接料槽40等高位置再转运给接料槽40，此时，可以将坯料斗的进料口高度建得比较低，从而便于操作人员将管坯放入坯料斗中。此外，可以将坯料斗的出料口建得比进料口高，并在出料口与进料口之间建立升降机构，比如利用带有沿沿竖向布置挡板的传动带将管坯抬升，从而满足出料口与接料槽40等高对接的目的，又可将进料口建得比较低而便于操作人员放料。

若该升降机构为长距调整机构，则可在料斗单元3与储料斗之间进行转运管坯与成品管件的过程中，可利用该升降机构将料斗单元3下降至接料槽40的进料口与坯料斗的出料口等高对接，而下接料斗5的出料口与成品料斗的进料口等高对接，从而可将坯料斗的进料口高度设置得较低而便于操作人员将管坯装入坯料斗中。

旋压机实施例3

作为对本实用新型旋压机实施例3的说明，以下仅对与上述旋压机实施例1的不同之处进行说明。

如图3所示，挡料板61的上端可绕沿X轴向布置的转轴转动地安装在下接料斗5上，挡料板驱动器为用于驱动挡料板61绕转轴的轴线转动的电机，从而通过驱动挡料板61转至其板面沿水平方向布置而释放料斗仓内的管件，此时挡料板61位于挡料位置；或者，通过驱动挡料板61转至其板面沿垂向布置而将管件保留在料斗仓内，此时挡料板61位于放料位置。

旋压机实施例4

作为对本实用新型旋压机实施例4的说明，以下仅对与上述旋压机实施例1的不同之处进行说明。

如图2至图4所示，在上接料斗4上增设轴移动机构，至少用于推动接料槽40相对安装座30沿X轴向往复移动，以调整接料槽40的出料口与旋压机的夹料机头之间的间距。具体地为，轴移机构包括固定在安装座30上的连接座及用于推动接料槽40相对该连接座沿X轴向往复移动的驱动器，驱动器为直线位移输出装置，具体结构形式可采用直线电机、气缸、油缸或者伺服电机与滚珠丝杠传动机构、带传动机构或齿轮齿条传动机构组成的直线位移输出装置。接料槽40与连接座之间通过沿X轴向布置的导轨滑块机构可滑动地连接。

对于推料机构41与连接座之间的连接关系，可以直接将推料机构固设在安装座30上，或者将推料机构41直接或间接地固设在接料槽40上，与接料槽40一起受轴移机构的驱动而沿X轴向移动。

轴移机构推动接料槽40沿X轴向移动的位置与推料机构41中推料板42的移动位置，可通过到位检测传感器进行检测，或者在起点与终点位置设置到位检测传感器，并在中间位置采用伺服驱动控制。

旋压机实施例5

作为对本实用新型旋压机实施例5的说明，以下仅对与上述旋压机实施例4的不同之处进行说明。

轴移机构用于驱动下接料斗3与接料槽4一起相对安装座30沿X轴向往复移动。

工件转运系统实施例

在上述各旋压机实施例中，以管件转运系统为例对工件转运系统实施例进行举例性说明，当然了工件的具体形状并不局限于管状工件，例如柱形工件，即已对本实用新型工件转运系统实施例进行了说明，在此不再赘述。

工件转运料斗实施例

在上述各工件转运系统实施例中，已对本实用新型工件转运料斗实施例进行了说明，在此不再赘述。

本实用新型的主要构思是通过对工件转运料斗的结构进行改进，以能在一个行程中先后进行管件的上下料，从而提高旋压机等管件加工设备的管件上下料效率；根据本构思，接料槽的横截面结构、下接料斗的具体结构还有多种显而易见的变化，比如，下接料斗的底板面朝向上倾斜的方向布置，并在接料斗内安装用于将管件推出接料斗的推料机构以替代挡料机构，并不局限于上述各实施例中的具体结构。