一种金属加工机械设备及其加工方法与流程

本发明属于金属管加工设备技术领域；具体是一种金属加工机械设备。

背景技术：

目前要求加工截面为方形的金属管道时，大多采用拼装方法进行加工，并对连接处进行焊接加工，这种方法不仅费工费料，同时焊接处也是该有角度的方管的应力集中点，很容易因长期受应力作用而达到疲劳点，容易开裂，进而导致管道损坏，为解决该问题，现有部分加工企业采用，圆管加压的方式来生产方管，该方式生产的方管其拐角处为圆弧型，使得管身受力均匀，不易开裂损坏，然而现有的圆管加压生产方管机器，大多是外部受力，进而极易导致加工完成的方管内壁坍塌，进而使得生产的方管内陷，导致设备方管结构改变，从而使得设备的方管加工成品率较低，同时现有的加工设备，大多为单管道加工，因此设备加工效率极低，因此，一种加工效率高，管道成品率高的金属加工机械设备的出现迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种金属加工机械设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属加工机械设备，包括外壳体、纠正机构、第一下料机构、升降支撑机构、移动架、驱动机构、伸缩支撑杆、第二下料机构、进料机构、放料架以及加工架，所述外壳体为前后端面贯通的空心矩形壳体，所述加工架设于外壳体内侧，且加工架固定于外壳体内侧壁上，所述进料机构滑动固定于放料架前端面上，所述放料架设于外壳体前端，且放料架末端滑动内嵌于加工架内侧壁上，所述进料机构与加工架前端相配合，所述移动架设于外壳体内侧，且移动架内嵌于加工架下端面上，所述移动架与加工架相配合，所述移动架末端固定有纠正机构，且纠正机构与移动架滑动配合，所述第一下料机构套于纠正机构外侧，且第一下料机构滑动内嵌于移动架上，所述移动架左右侧壁皆固定有升降支撑机构，所述升降支撑机构滑动固定于外壳体内侧壁上，所述移动架通过升降支撑机构与外壳体上下移动配合，所述第二下料机构设于外壳体内侧前端，且第二下料机构位于加工架下侧，所述驱动机构设于外壳体外侧壁上，且驱动机构与第二下料机构传动固定连接，所述伸缩支撑杆固定于外壳体外侧壁上，且伸缩支撑杆与放料架固定连接，所述加工架上设有多个加工通槽，多个所述加工通槽由前至后由圆槽缓慢转换为矩形槽。

进一步地，所述纠正机构为多节伸缩气缸，所述纠正机构包括气缸本体、多节伸缩杆、伸缩杆内杆以及纠正板，所述纠正板为矩形板结构，所述伸缩杆内杆首端固定有纠正板，所述伸缩杆内杆末端设于多节伸缩杆首端内侧，且伸缩杆内杆与多节伸缩杆滑动配合，所述多节伸缩杆末端设于气缸本体内侧，且多节伸缩杆与气缸本体滑动配合，所述气缸本体末端固定于移动架上端末侧，所述气缸本体横截面为与纠正板外侧结构相同的矩形结构。

进一步地，所述第一下料机构包括下料推动环、连接块以及第一下料伸缩杆，所述下料推动环为矩形环，且下料推动环滑动套于气缸本体外侧壁上，所述下料推动环下端固定有连接块，所述下料推动环设于移动架上端面上，所述连接块滑动内嵌于移动架上端面上，所述连接块下端与第一下料伸缩杆一端固定连接，所述第一下料伸缩杆另一端内嵌于移动架内侧。

进一步地，所述驱动机构包括第一链条、驱动链条齿轮、主动链条齿轮、驱动电机、第一张紧链条齿轮、第二张紧链条齿轮、第二链条以及从动链条齿轮，所述驱动电机内嵌于外壳体外侧壁上，所述主动链条齿轮固定于驱动电机输出轴上，所述第一张紧链条齿轮滑动设于外壳体外侧壁上，所述驱动链条齿轮固定于第二下料机构一侧，所述从动链条齿轮设有多个，多个所述从动链条齿轮分别对应固定于第二下料机构另一侧，所述第二张紧链条齿轮滑动设于外壳体外侧壁上，多个所述从动链条齿轮与第二张紧链条齿轮通过第二链条传动连接，所述驱动链条齿轮、主动链条齿轮以及第一张紧链条齿轮通过第一链条传动连接，所述第一张紧链条齿轮结构与第二张紧链条齿轮结构完全相同。

进一步地，所述第二张紧链条齿轮包括张紧链条齿轮、轴承套、张紧弹簧以及张紧转动轴，所述张紧链条齿轮固定套于张紧转动轴上，所述轴承套套于张紧转动轴上，且张紧转动轴通过轴承套滑动设于外壳体外侧壁上，所述张紧弹簧内嵌于外壳体外侧壁上，且张紧弹簧一端与轴承套外侧壁固定连接，另一端与外壳体外侧壁固定连接。

进一步地，所述升降支撑机构由四个交叉升降架组成，四个所述交叉升降架结构完全相同，且四个交叉升降架两两为一组，两组交叉升降架组对称固定于移动架左右侧壁，所述交叉升降架包括交叉伸缩架、转动轴承以及伸缩气缸，所述交叉伸缩架下侧固定于外壳体内侧壁上，所述交叉伸缩架下侧一端与外壳体内侧壁转动固定连接，所述交叉伸缩架下侧另一端与外壳体内侧壁滑动固定连接，且该端上转动固定有转动轴承，所述交叉伸缩架上侧固定于移动架外侧壁上，所述交叉伸缩架上侧一端与移动架外侧壁转动固定连接，所述交叉伸缩架上侧另一端与移动架外侧壁滑动固定连接，所述伸缩气缸固定于外壳体内侧壁上，且伸缩气缸伸缩端与转动轴承外侧壁固定连接。

进一步地，所述移动架包括移动架本体、材料放置凹槽以及第一下料机构安装槽，所述移动架本体为扁平的矩形板状，所述移动架本体上端面上均匀设有多个材料放置凹槽，多个所述材料放置凹槽与多个加工通槽相对应，多个所述材料放置凹槽末端设于移动架本体上，材料放置凹槽首端贯穿移动架本体前端，多个所述材料放置凹槽槽底皆设有第一下料机构安装槽，所述第一下料机构安装槽内滑动设有第一下料机构。

进一步地，所述第二下料机构包括缓冲支撑弹簧、下料机构支撑架、下料机构轴承、下料机构传动辊以及下料机构转动轴，所述下料机构传动辊固定套于下料机构传动辊上，且下料机构转动轴以及下料机构传动辊皆设有多个，所述下料机构支撑架共设有多个，多个所述下料机构支撑架均匀固定于外壳体内侧底面上，所述下料机构传动辊两端皆转动固定有下料机构轴承，所述下料机构传动辊通过下料机构轴承设于下料机构支撑架上，所述下料机构轴承滑动设于下料机构支撑架内侧，所述缓冲支撑弹簧内嵌于下料机构支撑架内侧，所述缓冲支撑弹簧上端与下料机构轴承下端固定连接，且缓冲支撑弹簧下端与下料机构支撑架固定连接，多个所述下料机构转动轴一端皆设有从动链条齿轮，且多个所述下料机构转动轴的任意一个的另一端固定有驱动链条齿轮。

进一步地，所述进料机构包括进料伸缩气缸、t型活动卡块、移动挡板、支撑顶杆以及进料推板，所述移动挡板下端均匀设有多个t型活动卡块，所述移动挡板通过t型活动卡块滑动设于放料架上，所述移动挡板左右侧壁皆与进料伸缩气缸前端固定连接，所述进料伸缩气缸末端固定于放料架上，所述支撑顶杆共设有多个，多个所述支撑顶杆滑动设于放料架上，且多个支撑顶杆前端皆固定有进料推板，多个所述支撑顶杆末端与移动挡板固定连接；

所述放料架包括放料架外框、固定限位块、放料架固定板、t型滑槽以及放料支撑架，所述放料架外框为u型框，所述放料架外框通过u型框左右侧条滑动设于外壳体上，所述放料架外框u型框的内侧固定有放料支撑架，所述放料架外框u型框的底侧固定有放料架固定板，所述放料架外框u型框的底侧的左右壁固定有固定限位块，所述放料支撑架上设有多个放料凹槽，多个所述放料凹槽与材料放置凹槽相对应，且多个所述放料凹槽内皆设有进料推板，所述放料架固定板上端面上均匀设有多个t型滑槽，多个所述t型滑槽与t型活动卡块滑动配合，所述固定限位块与伸缩支撑杆固定连接。

本发明还提供了使用上述金属加工机械设备的加工方法，工作步骤具体如下：

1)将圆管一端插入加工架前端凹槽上，另一端放置在放料支撑架上；

2)启动设备，伸缩支撑杆收缩，拉动放料架向外壳体移动，进而推动圆管向加工架内侧移动，圆管通过加工架由圆形转换为矩形方管；

3)当放料架与外壳体贴合后，进料伸缩气缸收缩，移动挡板向放料架一侧移动，此时支撑顶杆推动进料推板移动，进料推板推动矩形方管有放料架完全进入移动架内；

4)此时气缸本体启动，使多节伸缩杆以及伸缩杆内杆伸长，纠正板沿着矩形方管由矩形方管的一端向另一端移动，使矩形方管内部保持为方形结构，当纠正机构伸长至最长后，多节伸缩杆收缩，当多节伸缩杆收缩至最短后，伸缩气缸收缩；

5)伸缩气缸收缩，使得交叉伸缩架展开，交叉伸缩架展开，使移动架下移，当移动架与外壳体内侧底面接触后第一下料伸缩杆收缩，进而带动下料推动环移动，下料推动环推动矩形方管由移动架向第二下料机构上移动；

6)当矩形方管与第二下料机构接触后，驱动电机启动，带动主动链条齿轮转动，主动链条齿轮带动驱动链条齿轮转动，进而带动下料机构传动辊转动，下料机构传动辊将矩形方管由移动架上导出，并将矩形方管向导出设备；

7)当矩形方管完全与移动架分离后，第一下料伸缩杆伸长，使下料推动环回位，同时伸缩气缸伸长，使得交叉伸缩架闭合，进而带动移动架上移，使移动架重新与加工架配合；

8)重复步骤1至7，直至所有圆形管道皆转换为矩形方管时，停止设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设有放料架，方便管道放置，和管道定位，大大方便加工操作人员管道上料操作，进而大大降低操作人员的工作负担，设有的加工架，使得本发明能够同时对多个管道进行加工，进而大大提高设备的加工效率，进而大大降低加工成本，设有的进料机构方便管道进入移动架上，设有的纠正机构，可对加工好的管道内部进行反向挤压，从而将方管内陷部分顶回，使得加工完成的方管无内陷部分，大大提高设备加工完成的方管的成品率，设有的第一下料机构以及第二下料机构可将加工好的管道自动推出设备，大大提高设备卸料效率，降低工人操作负担，本发明具有加工效率高、工人负担低、降低企业加工成本、管道成品率高等有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种金属加工机械设备的总体结构示意图；

图2是本发明一种金属加工机械设备的纠正机构的结构示意图；

图3是本发明一种金属加工机械设备的第一下料机构的结构示意图；

图4是本发明一种金属加工机械设备的驱动机构的结构示意图；

图5是本发明一种金属加工机械设备的第二张紧链条齿轮的结构示意图；

图6是本发明一种金属加工机械设备的升降支撑机构的结构示意图；

图7是本发明一种金属加工机械设备的移动架的结构示意图；

图8是本发明一种金属加工机械设备的第二下料机构的结构示意图；

图9是本发明一种金属加工机械设备的进料机构的结构示意图；

图10是本发明一种金属加工机械设备的放料架的结构示意图。

图中：1-外壳体，2-纠正机构，3-第一下料机构，4-升降支撑机构，5-移动架，6-驱动机构，7-伸缩支撑杆，8-第二下料机构，9-进料机构，10-放料架，11-加工架，21-气缸本体，22-多节伸缩杆，23-伸缩杆内杆，24-纠正板，31-下料推动环，32-连接块，33-第一下料伸缩杆，61-第一链条，62-驱动链条齿轮，63-主动链条齿轮，64-驱动电机，65-第一张紧链条齿轮，66-第二张紧链条齿轮，67-第二链条，68-从动链条齿轮，661-张紧链条齿轮，662-轴承套，663-张紧弹簧，664-张紧转动轴，41-交叉伸缩架，42-转动轴承，43-伸缩气缸，51-移动架本体，52-材料放置凹槽，53-第一下料机构安装槽，81-缓冲支撑弹簧，82-下料机构支撑架，83-下料机构轴承，84-下料机构传动辊，85-下料机构转动轴，91-进料伸缩气缸，92-t型活动卡块，93-移动挡板，94-支撑顶杆，95-进料推板，101-放料架外框，102-固定限位块，103-放料架固定板，104-t型滑槽，105-放料支撑架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种金属加工机械设备，包括外壳体1、纠正机构2、第一下料机构3、升降支撑机构4、移动架5、驱动机构6、伸缩支撑杆7、第二下料机构8、进料机构9、放料架10以及加工架11，外壳体1为前后端面贯通的空心矩形壳体，加工架11设于外壳体1内侧，且加工架11固定于外壳体1内侧壁上，进料机构9滑动固定于放料架10前端面上，放料架10设于外壳体1前端，且放料架10末端滑动内嵌于加工架11内侧壁上，进料机构9与加工架11前端相配合，移动架5设于外壳体1内侧，且移动架5内嵌于加工架11下端面上，移动架5与加工架11相配合，移动架5末端固定有纠正机构2，且纠正机构2与移动架5滑动配合，第一下料机构3套于纠正机构2外侧，且第一下料机构3滑动内嵌于移动架5上，移动架5左右侧壁皆固定有升降支撑机构4，升降支撑机构4滑动固定于外壳体1内侧壁上，移动架5通过升降支撑机构4与外壳体1上下移动配合，第二下料机构8设于外壳体1内侧前端，且第二下料机构8位于加工架11下侧，驱动机构6设于外壳体1外侧壁上，且驱动机构6与第二下料机构8传动固定连接，伸缩支撑杆7固定于外壳体1外侧壁上，且伸缩支撑杆7与放料架10固定连接，加工架11上设有多个加工通槽，多个加工通槽由前至后由圆槽缓慢转换为矩形槽。

如图2所示，纠正机构2为多节伸缩气缸，纠正机构2包括气缸本体21、多节伸缩杆22、伸缩杆内杆23以及纠正板24，纠正板24为矩形板结构，伸缩杆内杆23首端固定有纠正板24，伸缩杆内杆23末端设于多节伸缩杆22首端内侧，且伸缩杆内杆23与多节伸缩杆22滑动配合，多节伸缩杆22末端设于气缸本体21内侧，且多节伸缩杆22与气缸本体21滑动配合，气缸本体21末端固定于移动架5上端末侧，气缸本体21横截面为与纠正板24外侧结构相同的矩形结构。

如图3所示，第一下料机构3包括下料推动环31、连接块32以及第一下料伸缩杆33，下料推动环31为矩形环，且下料推动环31滑动套于气缸本体21外侧壁上，下料推动环31下端固定有连接块32，下料推动环31设于移动架5上端面上，连接块32滑动内嵌于移动架5上端面上，连接块32下端与第一下料伸缩杆33一端固定连接，第一下料伸缩杆33另一端内嵌于移动架5内侧。

如图4所示，驱动机构6包括第一链条61、驱动链条齿轮62、主动链条齿轮63、驱动电机64、第一张紧链条齿轮65、第二张紧链条齿轮66、第二链条67以及从动链条齿轮68，驱动电机64内嵌于外壳体1外侧壁上，主动链条齿轮63固定于驱动电机64输出轴上，第一张紧链条齿轮65滑动设于外壳体1外侧壁上，驱动链条齿轮62固定于第二下料机构8一侧，从动链条齿轮68设有多个，多个从动链条齿轮68分别对应固定于第二下料机构8另一侧，第二张紧链条齿轮66滑动设于外壳体1外侧壁上，多个从动链条齿轮68与第二张紧链条齿轮66通过第二链条67传动连接，驱动链条齿轮62、主动链条齿轮63以及第一张紧链条齿轮65通过第一链条61传动连接，第一张紧链条齿轮65结构与第二张紧链条齿轮66结构完全相同。

如图5所示，第二张紧链条齿轮66包括张紧链条齿轮661、轴承套662、张紧弹簧663以及张紧转动轴664，张紧链条齿轮661固定套于张紧转动轴664上，轴承套662套于张紧转动轴664上，且张紧转动轴664通过轴承套662滑动设于外壳体1外侧壁上，张紧弹簧663内嵌于外壳体1外侧壁上，且张紧弹簧663一端与轴承套662外侧壁固定连接，另一端与外壳体1外侧壁固定连接。

如图6所示，升降支撑机构4由四个交叉升降架组成，四个交叉升降架结构完全相同，且四个交叉升降架两两为一组，两组交叉升降架组对称固定于移动架5左右侧壁，交叉升降架包括交叉伸缩架41、转动轴承42以及伸缩气缸43，交叉伸缩架41下侧固定于外壳体1内侧壁上，交叉伸缩架41下侧一端与外壳体1内侧壁转动固定连接，交叉伸缩架41下侧另一端与外壳体1内侧壁滑动固定连接，且该端上转动固定有转动轴承42，交叉伸缩架41上侧固定于移动架5外侧壁上，交叉伸缩架41上侧一端与移动架5外侧壁转动固定连接，交叉伸缩架41上侧另一端与移动架5外侧壁滑动固定连接，伸缩气缸43固定于外壳体1内侧壁上，且伸缩气缸43伸缩端与转动轴承42外侧壁固定连接。

如图7所示，移动架5包括移动架本体51、材料放置凹槽52以及第一下料机构安装槽53，移动架本体51为扁平的矩形板状，移动架本体51上端面上均匀设有多个材料放置凹槽52，多个材料放置凹槽52与多个加工通槽相对应，多个材料放置凹槽52末端设于移动架本体51上，材料放置凹槽52首端贯穿移动架本体51前端，多个材料放置凹槽52槽底皆设有第一下料机构安装槽53，第一下料机构安装槽53内滑动设有第一下料机构3。

如图8所示，第二下料机构8包括缓冲支撑弹簧81、下料机构支撑架82、下料机构轴承83、下料机构传动辊84以及下料机构转动轴85，下料机构传动辊84固定套于下料机构传动辊84上，且下料机构转动轴85以及下料机构传动辊84皆设有多个，下料机构支撑架82共设有多个，多个下料机构支撑架82均匀固定于外壳体1内侧底面上，下料机构传动辊84两端皆转动固定有下料机构轴承83，下料机构传动辊84通过下料机构轴承83设于下料机构支撑架82上，下料机构轴承83滑动设于下料机构支撑架82内侧，缓冲支撑弹簧81内嵌于下料机构支撑架82内侧，缓冲支撑弹簧81上端与下料机构轴承83下端固定连接，且缓冲支撑弹簧81下端与下料机构支撑架82固定连接，多个下料机构转动轴85一端皆设有从动链条齿轮68，且多个下料机构转动轴85的任意一个的另一端固定有驱动链条齿轮62。

如图9所示，进料机构9包括进料伸缩气缸91、t型活动卡块92、移动挡板93、支撑顶杆94以及进料推板95，移动挡板93下端均匀设有多个t型活动卡块92，移动挡板93通过t型活动卡块92滑动设于放料架10上，移动挡板93左右侧壁皆与进料伸缩气缸91前端固定连接，进料伸缩气缸91末端固定于放料架10上，支撑顶杆94共设有多个，多个支撑顶杆94滑动设于放料架10上，且多个支撑顶杆94前端皆固定有进料推板95，多个支撑顶杆94末端与移动挡板93固定连接。

如图10所示，放料架10包括放料架外框101、固定限位块102、放料架固定板103、t型滑槽104以及放料支撑架105，放料架外框101为u型框，放料架外框101通过u型框左右侧条滑动设于外壳体1上，放料架外框101u型框的内侧固定有放料支撑架105，放料架外框101u型框的底侧固定有放料架固定板103，放料架外框101u型框的底侧的左右壁固定有固定限位块102，放料支撑架105上设有多个放料凹槽，多个放料凹槽与材料放置凹槽52相对应，且多个放料凹槽内皆设有进料推板95，放料架固定板103上端面上均匀设有多个t型滑槽104，多个t型滑槽104与t型活动卡块92滑动配合，固定限位块102与伸缩支撑杆7固定连接。

一种金属加工机械设备的工作步骤具体如下：

1)将圆管一端插入加工架11前端凹槽上，另一端放置在放料支撑架105上；

2)启动设备，伸缩支撑杆7收缩，拉动放料架10向外壳体1移动，进而推动圆管向加工架11内侧移动，圆管通过加工架11由圆形转换为矩形方管；

3)当放料架10与外壳体1贴合后，进料伸缩气缸91收缩，移动挡板93向放料架10一侧移动，此时支撑顶杆94推动进料推板95移动，进料推板95推动矩形方管有放料架10完全进入移动架5内；

4)此时气缸本体21启动，使多节伸缩杆22以及伸缩杆内杆23伸长，纠正板24沿着矩形方管由矩形方管的一端向另一端移动，使矩形方管内部保持为方形结构，当纠正机构2伸长至最长后，多节伸缩杆22收缩，当多节伸缩杆22收缩至最短后，伸缩气缸43收缩；

5)伸缩气缸43收缩，使得交叉伸缩架41展开，交叉伸缩架41展开，使移动架5下移，当移动架5与外壳体1内侧底面接触后第一下料伸缩杆33收缩，进而带动下料推动环31移动，下料推动环31推动矩形方管由移动架5向第二下料机构8上移动；

6)当矩形方管与第二下料机构8接触后，驱动电机64启动，带动主动链条齿轮63转动，主动链条齿轮63带动驱动链条齿轮62转动，进而带动下料机构传动辊84转动，下料机构传动辊84将矩形方管由移动架5上导出，并将矩形方管向导出设备；

7)当矩形方管完全与移动架5分离后，第一下料伸缩杆33伸长，使下料推动环31回位，同时伸缩气缸43伸长，使得交叉伸缩架41闭合，进而带动移动架5上移，使移动架5重新与加工架11配合；

8)重复步骤1至7，直至所有圆形管道皆转换为矩形方管时，停止设备。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。