一种不锈钢保护管滚槽成形机及滚槽成形方法与流程

本发明涉及温度传感器用不锈钢保护管滚槽成形工艺，具体涉及一种不锈钢保护管滚槽成形机及滚槽成形方法。

背景技术：

温度传感器的温度探头密封可以通过不锈钢保护管内线缆的软保护皮进行密封，这种密封方法既节省空间又降低成本，通过在装有感温元件和线缆的不锈钢保护管开口端滚压出圆弧形凹槽，利用不锈钢保护管内线缆的绝缘保护套密封，使不锈钢保护管内的感温元件不受外界环境的影响，从而保证温度传感器的精度和寿命。

常见的将装有感温元件和线缆的不锈钢保护管缩口方法有轴压整体模具缩口、分瓣模具缩口及旋压缩口等；通过整体模具缩口方法对不锈钢保护管加工成两道或两道以上的圆弧形凹槽的工艺实现比较复杂，操作比较困难，而且不锈钢保护管内含线缆影响操作，工艺和模具更加复杂；通过分瓣模具缩口方法对不锈钢保护管加工出圆弧形凹槽容易产生毛刺，圆弧形状不符合要求；旋压缩口方法所用的旋压机或者普通车床代替的旋压机在装有线缆的不锈钢保护管旋压出圆弧形凹槽形状时生产效率低，工艺比较复杂，无法批量生产。

而现有的滚槽成形机都是大型或专用设备，虽然在直管上滚槽技术比较成熟，但在装有线缆的管件上滚压出圆弧形凹槽技术还不完善，不能满足温度传感器的生产要求，而且难度较大不方便操作，使用户的生产成本过高及生产效率低。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是：在装有线缆的管件上滚压出圆弧形凹槽的技术还不完善，不能满足温度传感器的生产要求，而且难度较大不方便操作，使用户的生产成本过高及生产效率低。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

所述的不锈钢保护管滚槽成形机包括电控箱、定位平板、旋转夹紧机构、定位机构、滚压成形机构、气动压力控制系统和两块支撑块，定位平板下表面的两端分别固定安装有一块支撑块并通过支撑块固定安装在电控箱的台面上，旋转夹紧机构固定安装在电控箱的台面上并处于定位平板的一侧，旋转夹紧机构的轴线与定位平板的长度方向垂直，定位机构和滚压成形机构沿着定位平板的长度方向并排固定安装在定位平板的上表面上，且定位机构和滚压成形机构分别处于旋转夹紧机构轴线的两侧；

所述的旋转夹紧机构包括减速电机、气动三爪卡盘和联轴器，减速电机安装在电控箱的台面上并通过联轴器与气动三爪卡盘连接；

所述的定位机构包括滚动轴承、顶轮轴、光滑顶轮和顶轮支架，滚动轴承固定安装在光滑顶轮上的中心孔内，顶轮轴的一端固定安装在滚动轴承的内圈中，顶轮轴的另一端固定安装在顶轮支架的侧壁上，顶轮支架垂直固定安装在定位平板上；

所述的滚压成形机构包括仿形压轮、仿形压轮支架、滚动轴承、压轮轴、气缸和气缸支架，气缸通过气缸支架固定安装在定位平板上，气缸活塞杆的端头部固定连接有仿形压轮支架，滚动轴承固定安装在仿形压轮上的中心孔内，压轮轴的一端固定安装在滚动轴承的内圈中，压轮轴的另一端固定安装在仿形压轮支架的侧壁上。

进一步的，所述的气动压力控制系统包括动力气源、软启动器、调速阀、减压阀、排气管路、进气管路、脚踏开关、时间继电器、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第三电磁换向阀，动力气源分流分别为气动三爪卡盘和气缸供气，脚踏开关通过电路控制第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和时间继电器，时间继电器通过电路控制第三电磁换向阀，气动三爪卡盘的供气管路的一端连接在气动三爪卡盘的进气口，气动三爪卡盘的供气管路的另一端连接在第一电磁换向阀的一个端口上，气动三爪卡盘的排气管路的一端连接在气动三爪卡盘的出气口，气动三爪卡盘的排气管路的另一端连接在第一电磁换向阀的另一个端口上，第一电磁换向阀通过动力气源的一个支路与动力气源相通，气缸的排气管路的一端连接在气缸的出气口上，气缸的排气管路的另一端连接在第二电磁换向阀的一个端口上，气缸的供气管路的一端连接在第二电磁换向阀的另一个端口上，气缸的供气管路通过第三电磁换向阀分为两条并列的支路，其中一条支路连接在第三电磁换向阀的一个端口上，且所述的支路上设置有减压阀，另一条支路连接在第三电磁换向阀的另一个端口上，且所述的支路上设置有软启动器，两条并列的支路汇集通过调速阀连接在气缸的进气口上。

进一步的，所述的滚压成形机构还包括导轨和滑块，导轨沿着定位平板的长度方向固定安装在定位平板的上表面上且导轨处于定位机构和气缸支架之间，滑块固定安装在仿形压轮支架的下表面上并与导轨滑动连接。

进一步的，所述的仿形压轮的圆弧形表面上设置有一圈锥形凸起，且锥形凸起靠近气动三爪卡盘设置，锥形凸起的顶端为圆弧形。

进一步的，所述的锥形凸起的高度为2mm，锥形凸起的顶端距仿形压轮靠近气动三爪卡盘的侧面为2mm。

进一步的，所述的气动三爪卡盘中心处开有一圆孔，圆孔的一端孔内旋接有一定位套，在定位套的尾端沿定位套轴线方向的中心处开有一螺纹槽，螺纹槽内旋接有一调整螺柱，且调整螺柱的长度小于螺纹槽的深度。

所述的不锈钢保护管滚槽成形方法，具体步骤如下：

准备阶段：

步骤一：调整定位平板和顶轮支架的位置使光滑顶轮与气动三爪卡盘之间的轴向间隙在2mm以内；

步骤二：根据不锈钢保护管开口端处的滚槽位置，调整锁紧螺柱在定位套中的位置，将不锈钢保护管插入气动三爪卡盘中并通过气动三爪卡盘的三爪卡紧不锈钢保护管；

步骤三:调整光滑顶轮的圆弧面与不锈钢保护管之间的距离，保证光滑顶轮的圆弧面与不锈钢保护管的外表面接触；

步骤四:调整光滑顶轮支架的高度，使光滑顶轮的圆心和不锈钢保护管的圆心处于同一水平线上；

步骤五：调整仿形压轮支架的位置，使仿形压轮的锥形凸起和光滑顶轮相对设置，调整仿形压轮支架的高度，使仿形压轮的中心点和不锈钢保护管的圆心处于同一水平线上；

工作阶段：

步骤六：

启动减速电机带动气动三爪卡盘旋转，插上未滚压的不锈钢保护管，踩下脚踏开关，并接通时间继电器计时，高压气流分别流经第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第三电磁换向阀，动力气源的一部分高压气流为气动三爪卡盘供气，动力气源的另一部分高压气流流经第三电磁换向阀进入到低压气体管道，高压气流经减压阀减压成低压气流流经调速阀进入气缸的进气口内，气缸推动仿形压轮支架并带动滑块在导轨上滑动，仿形压轮接触到不锈钢保护管滚压几秒后，时间继电器控制第三电磁换向阀换向，高压气流进入到高压气体管道流经软启动器压力逐渐释放，再流经调速阀进入气缸的进气口内，气缸内的压力缓慢升高，仿形压轮在不锈钢保护管上滚压出圆弧形凹槽；

步骤七：松开脚踏开关，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀换向，气动三爪卡盘和气缸内的气体排出，卸下滚压好的不锈钢保护管，插上未滚压的不锈钢保护管，再次踩下脚踏开关和接通时间继电器计时，对不锈钢保护管进行滚槽动作。

本发明的有益效果是：

1、本发明在旋转夹紧机构、定位机构、滚压成形机构和气动压力控制系统的有机结合下，即径向压紧与传动旋转设计技术相结合，可以不间断的将装有绝缘保护套线缆和感温元件的不锈钢保护管滚压出圆弧形凹槽，自动化程度高，操作简单，维修方便。

2、本发明基于旋压原理，通过仿形压轮上的锥形凸起将装有绝缘保护套线缆和感温元件的不锈钢保护管滚压出圆弧形凹槽，圆弧形凹槽光滑、无毛刺、形状一致。

3、通过气动三爪卡盘夹紧不锈钢保护管，光滑顶轮不会对不锈钢保护管外观造成损伤。

4、气缸驱动仿形压轮进给对不锈钢保护管开口端滚压成圆弧形凹槽的压力可以控制，而且可以调整滚压出来的凹槽深度。

附图说明

图1为不锈钢保护管滚槽成形机的主视图；

图2为不锈钢保护管滚槽成形机的侧视图；

图3为图1的俯视图；

图4为仿形压轮与仿形压轮支架之间的结构示意图；

图5为图4中a-a向的剖视图；

图6为气动三爪卡盘的部分剖面示意图；

图7为气动压力控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：

具体实施方式一：如图1、2和3所示，本实施方式所述的不锈钢保护管滚槽成形机包括电控箱1、定位平板3、旋转夹紧机构、定位机构、滚压成形机构、气动压力控制系统和两块支撑块2，定位平板3下表面的两端分别固定安装有一块支撑块2并通过支撑块2固定安装在电控箱1的台面上，旋转夹紧机构固定安装在电控箱1的台面上并处于定位平板3的一侧，旋转夹紧机构的轴线与定位平板3的长度方向垂直，定位机构和滚压成形机构沿着定位平板3的长度方向并排固定安装在定位平板3的上表面上，且定位机构和滚压成形机构分别处于旋转夹紧机构轴线的两侧；

如图2所示，所述的旋转夹紧机构包括减速电机16、气动三爪卡盘11和联轴器15，减速电机16安装在电控箱1的台面上并通过联轴器15与气动三爪卡盘11连接；气动三爪卡盘11用以夹紧装有感温元件和线缆的不锈钢保护管并带动其旋转；

如图1和图3所示，所述的定位机构包括滚动轴承、顶轮轴、轴套、锁紧螺母、孔用弹性挡圈、光滑顶轮12和顶轮支架14，滚动轴承通过轴套和孔用弹性挡圈固定安装在光滑顶轮12上的中心孔内，孔用弹性挡圈处于滚动轴承的一侧端面并用来固定滚动轴承的外圈，轴套处于滚动轴承的另一侧端面并固定滚动轴承的内圈，顶轮轴的一端固定安装在滚动轴承的内圈中，顶轮轴的另一端固定安装在顶轮支架14的侧壁上并通过锁紧螺母锁紧，顶轮支架14垂直固定安装在定位平板3上，所述的光滑顶轮12粗糙度比较小，边角倒圆，受力点在顶轮面中间位置，因此光滑顶轮不会对不锈钢保护管外观造成损伤；

如图3、4和5所示，所述的滚压成形机构包括仿形压轮10、仿形压轮支架9、滚动轴承6、压轮轴13、轴套20、锁紧螺母21、孔用弹性挡圈22、气缸5和气缸支架4，气缸5通过气缸支架4固定安装在定位平板3上，气缸5活塞杆的端头部固定连接有仿形压轮支架9，滚动轴承通过轴套20和孔用弹性挡圈22固定安装在仿形压轮10上的中心孔内，孔用弹性挡圈22处于滚动轴承6的一侧端面并用来固定滚动轴承6的外圈，轴套20处于滚动轴承6的另一侧端面并固定滚动轴承的内圈，压轮轴13的一端固定安装在滚动轴承6的内圈中，压轮轴13的另一端固定安装在仿形压轮支架9的侧壁上并通过锁紧螺母21锁紧；

气缸5推动仿形压轮10将装有感温元件和线缆的不锈钢保护管开口端滚压成凹形圆弧槽。

具体实施方式二：如图7所示，本实施方式所述的气动压力控制系统包括动力气源、软启动器25、调速阀19、减压阀17、排气管路、进气管路、第一电磁换向阀18-1、第二电磁换向阀18-2和第三电磁换向阀18-3，动力气源分流分别为气动三爪卡盘11和气缸5供气，脚踏开关通过电路控制第一电磁换向阀18-1、第二电磁换向阀18-2和时间继电器，时间继电器通过电路控制第三电磁换向阀18-3，

气动三爪卡盘11的供气管路的一端连接在气动三爪卡盘11的进气口，气动三爪卡盘11的供气管路的另一端连接在第一电磁换向阀18-1的一个端口上，气动三爪卡盘11的排气管路的一端连接在气动三爪卡盘11的出气口，气动三爪卡盘11的排气管路的另一端连接在第一电磁换向阀18-1的另一个端口上，第一电磁换向阀18-1通过动力气源的一个支路与动力气源相通，

气缸5的排气管路的一端连接在气缸5的出气口上，气缸5的排气管路的另一端连接在第二电磁换向阀18-2的一个端口上，气缸5的供气管路的一端连接在第二电磁换向阀18-2的另一个端口上，气缸5的供气管路通过第三电磁换向阀18-3分为两条并列的支路，其中一条支路连接在第三电磁换向阀18-3的一个端口上，且所述的支路上设置有减压阀17，另一条支路连接在第三电磁换向阀18-3的另一个端口上，且所述的支路上设置有软启动器25，两条并列的支路汇集通过调速阀19连接在气缸5的进气口上。

踩下脚踏开关并接通时间继电器计时，气缸5在低压下运行，气缸活塞杆推动仿形压轮支架9滚压不锈钢管，滚压几秒后，时间继电器接通，第三电磁换向阀换向，气缸5转换为在高压系统下运行，通过软启动器压力逐步释放，达到设定的最大值，从而滚压出合适的圆弧形凹槽，保证了不锈钢保护管不被压扁和断裂，达到用户要求。

其他组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1所示，本实施方式所述的滚压成形机构还包括导轨7和滑块8，导轨7沿着定位平板3的长度方向固定安装在定位平板3的上表面上且导轨7处于定位机构和气缸支架4之间，滑块8固定安装在仿形压轮支架9的下表面上并与导轨7滑动连接。

在仿形压轮支架9的底部设置导轨7和滑块8，利于仿形压轮支架9的支撑，防止仿形压轮支架9因自身的重力而向下倾斜，导致仿形压轮10的中心点与不锈钢保护管的中心点不在同一条水平线上，不利于不锈钢保护管滚压出圆弧形凹槽。

其他组成及连接方式与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图4和图5所示，本实施方式所述的仿形压轮10的圆弧形表面上设置有一圈锥形凸起10-1，且锥形凸起10-1靠近气动三爪卡盘11设置，锥形凸起10-1的顶端为圆弧形。

将锥形凸起10-1靠近气动三爪卡盘11设置，根据力矩原理，可使得气动三爪卡盘11对不锈钢保护管的夹紧力无需过大即可实现不锈钢保护管的滚槽动作，也可防止气动三爪卡盘11对不锈钢保护管的表面带来损伤。

其他组成及连接方式与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：本实施方式所述的锥形凸起10-1的高度为2mm，锥形凸起10-1的顶端距仿形压轮靠近气动三爪卡盘11的侧面为2mm。

其他组成及连接方式与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：如图6所示，本实施方式所述的气动三爪卡盘11中心处开有一圆孔，圆孔的一端孔内旋接有一定位套23，在定位套23的尾端沿定位套23轴线方向的中心处开有一螺纹槽，螺纹槽内旋接有一调整螺柱24，且调整螺柱24的长度小于螺纹槽的深度。

因不锈钢保护管伸入到气动三爪卡盘中的圆孔内，不锈钢保护管的一端抵在调整螺柱24上，通过调整调整螺柱24在螺纹槽内深度，从而可以调整不锈钢保护管处于气动三爪卡盘中的深度，从而可以确定不锈钢保护管开口端的圆弧形凹槽处于不锈钢保护管开口端的位置。

其他组成及连接方式与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：本实施方式所述的不锈钢保护管滚槽成形机的滚槽成形方法，具体步骤如下：

准备阶段：

步骤一：调整定位平板3和顶轮支架14的位置使光滑顶轮12与气动三爪卡盘11之间的轴向间隙在2mm以内；

步骤二：根据不锈钢保护管开口端处的滚槽位置，调整锁紧螺柱21在定位套中的位置，将不锈钢保护管插入气动三爪卡盘11中并通过气动三爪卡盘11的三爪卡紧不锈钢保护管；

步骤三:调整光滑顶轮12的圆弧面与不锈钢保护管之间的距离，保证光滑顶轮12的圆弧面与不锈钢保护管的外表面接触；

步骤四:调整光滑顶轮支架14的高度，使光滑顶轮12的圆心和不锈钢保护管的圆心处于同一水平线上；

步骤五：调整仿形压轮支架9的位置，使仿形压轮10的锥形凸起10-1和光滑顶轮12相对设置，调整仿形压轮支架9的高度，使仿形压轮10的中心点和不锈钢保护管的圆心处于同一水平线上；

工作阶段：

步骤六：

启动减速电机16带动气动三爪卡盘11旋转，插上未滚压的不锈钢保护管，踩下脚踏开关，并接通时间继电器计时，高压气流分别流经第一电磁换向阀18-1、第二电磁换向阀18-2和第三电磁换向阀18-3，动力气源的一部分高压气流为气动三爪卡盘11供气，动力气源的另一部分高压气流流经第三电磁换向阀18-3进入到低压气体管道，高压气流经减压阀17减压成低压气流流经调速阀19进入气缸5的进气口内，气缸5推动仿形压轮支架9并带动滑块8在导轨7上滑动，仿形压轮10接触到不锈钢保护管滚压几秒后，时间继电器控制第三电磁换向阀18-3换向，高压气流进入到高压气体管道流经软启动器25逐渐加压，再流经调速阀19进入气缸5的进气口内，气缸5内的压力缓慢升高，仿形压轮10在不锈钢保护管上滚压出圆弧形凹槽；

步骤七：松开脚踏开关，第一电磁换向阀18-1和第二电磁换向阀18-2换向，气动三爪卡盘11和气缸5内的气体排出，卸下滚压好的不锈钢保护管，插上未滚压的不锈钢保护管，再次踩下脚踏开关和接通时间继电器计时，对不锈钢保护管进行滚槽动作。

其他组成及连接方式与具体实施方式六相同。