一种用于薄壁螺纹管的加工系统及方法与流程

1.本发明涉及螺纹管生产技术领域，尤其涉及一种用于薄壁螺纹管的加工系统及方法。


背景技术：

2.换热管作为换热器核心换热元件，提高其传热性能，控制体积和质量，节省材料，对于提高换热器效率，降低成本具有十分重要的意义。目前，高效率换热管技术已普遍采用螺纹管，相比于传统的光滑管，具有传热效率高、不易结垢、体积小、节省材料等优点。
3.现有技术中，螺纹管的加工方法一般有滚压法、挤压法、绞纹法等，这些方法通常用来加工大直径壁厚的螺纹管，薄壁螺纹管刚性差、体积小，无法通过传统方法加工，传统方法需要人工操作困难复杂，大规模的生产需要消耗大量的时间和成本。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种用于薄壁螺纹管的加工系统及方法；
5.一种用于薄壁螺纹管的加工系统，包括机架、总控制器、主轴电机驱动器、主轴电机、直线电机驱动器、直线电机、送料车、夹紧件、螺纹装置、传感器组；
6.总控制器分别与主轴电机驱动器、直线电机驱动器、送料车、夹紧件、螺纹装置、传感器组连接；
7.夹紧件转动安装于机架上用于固定螺纹管；
8.主轴电机驱动器与主轴电机连接，主轴电机驱动器带动主轴电机转动，主轴电机带动夹紧件转动；
9.直线电机驱动器与直线电机连接，直线电机驱动器带动直线电机运动；
10.直线电机与螺纹装置连接，直线电机带动螺纹装置沿螺纹管轴向运动；
11.车床设有第一工位、第二工位，送料车位于第一工位接收螺纹管，送料车位于第二工位将螺纹管送入夹紧件，总控制器控制送料车从第一工位移动至第二工位，送料车的长度小于螺纹管的长度，送料车设有进料孔，进料孔的孔径与螺纹管孔径相同，进料孔与夹紧件的中心轴位于同一轴线上；
12.传感器组包括第一传感器、第二传感器、第三传感器，第一传感器安装于送料车并与总控制器连接，第二传感器与夹紧件连接，第三传感器与直线电机连接。
13.优选的，螺纹装置包括螺纹气缸、旋轮，螺纹气缸与总控制器连接，旋轮与螺纹气缸连接，螺纹气缸带动旋轮沿螺纹管径向往复运动。
14.优选的，还包括触摸屏，触摸屏与总控制器连接，触摸屏用于设置系统参数。
15.优选的，还包括送料机构、第四传感器，第四传感器分别与总控制器和送料机构连接，送料机构设于第一工位一侧，送料机构用于将螺纹管通过进料孔送入送料车。
16.进一步地，送料机构包括升降箱和送料气缸，送料气缸与送料车相对，送料气缸用
于将螺纹管送入送料车，升降箱内设有升降气缸，升降气缸通过第四传感器与总控制器连接，升降箱设于送料车与送料气缸的中间，升降箱用于存储需要加工的螺纹管数量并将螺纹管抬升至与送料车的进料孔相同高度。
17.优选的，还包括取料机构，取料机构与总控制器连接，取料机构安装于车床上，取料机构位于夹紧件下方，取料机构用于螺纹管加工完成后将螺纹管从夹紧件中取出。
18.优选的，机架设有轨道，轨道与夹紧件相对，送料车位于轨道上沿着轨道方向移动。
19.一种用于薄壁螺纹管的加工控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
20.第一步，送料车回到第一工位；
21.第二步，送料机构将螺纹管放入送料车；
22.第三步，直线电机复位，送料车移动到第二工位将螺纹管传送至夹紧件；
23.第四步，送料车退回原前进路程一半，主轴电机带动夹紧件旋转；
24.第五步，直线电机回到初始位置，螺纹气缸带动旋轮移动至螺纹管表面，直线电机带动螺纹装置沿螺纹管轴向运动；
25.第六步，直线电机运行到结束位置，螺纹气缸带动旋轮背离螺纹管运动；
26.第七步，主轴电机停止转动，夹紧件松开，取料机构将螺纹管取出，送料车回到初始位置。
27.优选的，直线电机从初始位置运行到结束位置为螺纹管所需加工的长度。
28.综上所述，本发明具有以下有益效果：
29.1、通过设置总控制器与主轴电机驱动器、直线电机驱动器、送料机构、送料车、夹紧件、螺纹装置、传感器组、取料机构的控制连接，实现了整个系统对螺纹管的自动加工，克服了传统方法中人工操作困难复杂的问题，节约了时间和成本。
30.2、通过触摸屏设置系统参数，使得技术人员更加方便根据生产需求完成螺纹管的加工数量和质量。
31.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
32.图1为本发明用于薄壁螺纹管的加工系统示意图；
33.图2为本发明用于薄壁螺纹管的加工装置示意图；
34.图3为本发明用于薄壁螺纹管的加工方法流程图；
35.附图标号：1、总控制器；2、主轴电机驱动器；3、主轴电机；4、夹紧件；5、送料机构；6、送料车；7、直线电机驱动器；8、直线电机；9、第三传感器；10、第一传感器；11、第二传感器；12、第四传感器；13、螺纹装置；14、螺纹气缸；15、旋轮；16、触摸屏；17、取料机构；18、升降气缸；19、升降箱；20、送料气缸；21、机架。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解对本发明的限制。
37.需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.如图1-2所示的一种用于薄壁螺纹管的加工系统，包括机架21、触摸屏16、总控制器1、主轴电机驱动器2、主轴电机3、直线电机驱动器7、直线电机8、送料机构5、送料车6、夹紧件4、螺纹装置13、第一传感器10、第二传感器11、第三传感器9、第四传感器12、取料机构17；
42.触摸屏16与总控制器1连接；
43.总控制器1分别与主轴电机驱动器2、直线电机驱动器7、送料机构5、送料车6、夹紧件4、螺纹装置13、第一传感器10、第二传感器11、第三传感器9、第四传感器12、取料机构17连接，总控制器1通过控制电磁阀的通断控制送料机构5、送料车6、夹紧件4、螺纹气缸14、取料机构17的运动；
44.触摸屏16可以设置主轴电机3的转速、直线电机8的运动速度，主轴电机驱动器2与主轴电机3连接，通过总控制器1控制主轴电机驱动器2带动主轴电机3转动；直线电机驱动器7与直线电机8连接，通过总控制器1控制直线电机驱动器7带动直线电机8沿螺纹管轴向运动；
45.直线电机8与螺纹装置13连接，直线电机8带动螺纹装置13沿螺纹管轴向运动；
46.夹紧件4转动安装于机架21上，机架21设有轨道，轨道与夹紧件4相对，机架21设有第一工位、第二工位，第一工位设于轨道远离夹紧件4的一侧，第二工位设于轨道与夹紧件4相近的一侧，送料车6位于第一工位接收螺纹管，送料车6位于第二工位将螺纹管送入夹紧件4，总控制器1控制送料车6从第一工位移动至第二工位，送料车6的长度小于螺纹管的长度，送料车6设有进料孔，进料孔的孔径与螺纹管孔径相同，进料孔与夹紧件4的中心轴位于
同一轴线上；
47.在本实施例中，夹紧件4设置为三爪卡盘、四爪卡盘、六爪卡盘等，在其他实施例中夹紧件4可以设置为夹紧气缸等可以将螺纹管固定的装置。
48.在本发明的一种具体实施方式中，螺纹装置13包括螺纹气缸14、旋轮15，螺纹气缸14与总控制器1连接，所述旋轮15与螺纹气缸14连接，螺纹气缸14带动旋轮15沿螺纹管径向往复运动。
49.触摸屏16可以设置螺纹管的槽深，通过总控制器1控制螺纹气缸14与旋轮15下压深度。
50.在其他实施例中，螺纹装置13还可以设计为液压缸与螺纹车刀连接等，根据不同规格的螺纹管加工要求，选用不同规格的螺纹车刀，通过液压缸带动螺纹车刀运动完成螺纹管的加工。
51.第一传感器10与送料车6连接，第二传感器11与夹紧件4连接，第三传感器9与直线电机8连接，第四传感器12与送料机构5连接，触摸屏16可以通过设置第一传感器10、第二传感器11、第三传感器9、第四传感器12的延迟时间，完成总控制器1对薄壁螺纹管的自动加工控制系统的顺序控制。
52.具体地，送料机构5包括升降箱19和送料气缸20，送料气缸20与送料车6的送料孔相对，送料气缸20用于将螺纹管送入送料车6，升降箱19设有升降气缸18，升降气缸18与总控制器1连接，升降箱19设于送料车6与送料气缸20的中间，升降箱19用于存储需要加工的螺纹管数量并将螺纹管抬升至送料车6进料孔相同高度。
53.具体地，取料机构17安装于机架21上，取料机构17位于夹紧件4下方，取料机构17设有取料夹，当主轴电机3停止转动后，取料夹伸出夹住螺纹管，总控制器1控制取料机构17沿夹紧件4轴线将螺纹管水平取出后退回。
54.在其他实施例中，取料机构还可以设置为机械手等在螺纹管加工完成夹紧件松开后，机械手将螺纹管取出。
55.如图3所示一种用于薄壁螺纹管的加工方法，触摸屏16设置需要加工的螺纹管数量、主轴电机3的转速、直线电机8的运动速度、螺纹的长度、螺纹的槽深、传感器的延迟时间；
56.技术人员将需要加工的螺纹管放入升降箱19内；
57.总控制器1控制送料车6回到第一工位，总控制器1通过第四传感器12控制升降气缸18上升将需要加工的一个螺纹管抬升至与送料车6进料孔相同高度，；
58.送料气缸20推进螺纹管将螺纹管传递给送料车6，送料车6通过第二传感器11感应到螺纹管后，总控制器1控制送料气缸20退回，总控制器1控制送料车6前进到第二工位，总控制器1控制直线电机8复位；
59.送料车6将螺纹管送至夹紧件4，第三传感器9感应到螺纹管后夹紧件4夹紧螺纹管，送料车6退回前进路程一半，总控制器1控制主轴电机驱动器2带动主轴电机3旋转，主轴电机3带动夹紧件4旋转；
60.总控制器1控制直线电机驱动器7带动直线电机8运动到初始位置，总控制器1控制螺纹气缸14带动旋轮15朝着螺纹管运动并与螺纹管接触，总控制器1控制直线电机驱动器7带动直线电机8沿螺纹管轴向运动；
61.直线电机8运行到结束位置后，总控制器1控制螺纹气缸14带动旋轮15背离螺纹管运动，总控制器1控制主轴电机3停止转动，总控制器1控制夹紧件4松开，取料机构17将螺纹管取出；
62.总控制器1控制送料车6回到第一工位。
63.具体地，触摸屏16设置直线电机8从初始位置到结束位置的距离控制螺纹管螺纹的长度。
64.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。