一种金属塑料复合管复合设备的制作方法

本实用新型涉及管道复合工艺技术领域，具体为一种金属塑料复合管复合设备。

背景技术：

金属塑料复合管是以外层为金属管、内层为塑料管，通过一定的工艺复合成型的管材，具有金属管和非金属管的优点。在将金属管和塑料管复合粘接时，需要对塑料管进行加热熔融，以使塑料管和金属管内壁粘接，然后进行冷却，使粘接部分冷却凝固。换句话说，待加工的管包括金属管和塑料管，塑料管套接在金属管内。然而，对于管径较大的金属塑料复合管，其流入和流出复合流水线十分不便，且由于其大体积，复合难度加大、复合效率降低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种金属塑料复合管复合设备，通过所述复合设备能依次完成上料工艺、夹持工艺、加热冷却工艺和下料工艺，所述设备结构紧凑、占地面积小，适用于批量的复合生产线，能适用管径较大的金属塑料复合管复合，复合加工效率高，复合性能高，上料工艺中能自动完成上料和下料，夹持工艺中能完成对塑料管管端的密封和塑料管内部的加压，同时装夹结构能带动代加工管穿过加热冷却装置进行整体复合。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种金属塑料复合管复合设备，包括运料装置、工作台以及安装在工作台上的支撑装置、装夹组件、加热冷却装置和动态整理电缆的拖链小车，装夹组件可在工作台上移动，运料装置将待加工管移入或移出支撑装置，支撑装置支撑待加工管并可带动待加工管上升或下降，装夹组件夹持并密封待加工管的两端，装夹组件带动待加工管穿过加热冷却装置。

作为上述技术方案的进一步改进：

运料装置包括运料驱动电机、两组平行布置的上料架和将两组上料架连接的传动轴，运料驱动电机连接并驱动传动轴转动，传动轴带动两组上料架运行。

上料架包括底座和安装在底座上的链轮组件、连接板和承载待加工管的托管组件，链轮组件可传动地安装在底座上，托管组件可滑动地安装在底座上，连接板的两端分别连接链轮组件和托管组件，传动轴连接并带动链轮组件传动，链轮组件通过连接板带动托管组件滑动。

链轮组件包括链条和两个传动轮，两个传动轮间隔的可转动的安装在底座上，链条套接在两个传动轮的外部，传动轴连接并带动一个传动轮转动，传动轮带动与其连接的链条传动。

托管组件包括托管支架和安装在托管支架底部的至少一个滑块，连接板的一端连接链条的顶部、另一端连接滑块或托管支架。

底座上设有导轨，滑块和导轨配合并沿着导轨滑动，导轨和链条平行布置。

托管支架包括用于承载待加工管的托管部和用于连接滑块的滑块连接部，托管部的底部间隔布置多个运管轮，运管轮沿着底座滚动，滑块连接部连接托管部，滑块布置在滑块连接部的底部。

上料架上还间隔设有两个第一接近开关，当托管组件处于设定的起始位置时，一个第一接近开关能感应到托管组件，当托管组件处于设定的运行终点位置时，另一个第一接近开关能感应到托管组件。

支撑装置包括多个间隔布置的托辊组和多个间隔布置的支撑板，托辊组包括用于支撑待加工管的托辊和与托辊连接的气缸，气缸连接并驱动托辊上升或下降。

支撑装置还包括多个第二接近开关，每个托辊组两侧各布置一个第二接近开关。

托辊包括托辊本体和辊架，辊本体可转动地安装在辊架上，气缸连接并驱动辊架上升或下降。

支撑板和托管组件的底部平齐，上料架衔接支撑板，托管组件从底座上运行至支撑板上或从支撑板上反向运行至底座上。

装夹组件包括两个间隔布置的装夹结构和将两个装夹结构连接的紧固钢索，装夹结构包括装夹底座和安装在装夹底座上的夹头支架、夹头升降调节装置、夹头和液压装置，液压装置安装在夹头支架上，液压装置连接并带动夹头在水平方向移动，夹头升降调节装置连接并带动液压装置和夹头在垂直于水平方向上移动，装夹底座可滑动地安装在工作台上，两个装夹结构的两个夹头相向布置。

两个夹头可分别夹持和密封待加工管的塑料管的两端，夹头上设有柔性的胀圈，胀圈受压后接触并压紧待加工管的塑料管的内壁一圈，夹头上设有为胀圈提供气压的胀圈充气气管，其中一个夹头上还设有为待加工管的塑料管内部提供气压的管道充气气管。

工作台包括两条平行间隔的轨道，装夹底座跨设在两条轨道上沿着两条轨道移动。

液压装置连接并带动夹头在平行于轨道的方向移动，夹头支架可在垂直于轨道的方向上滑动并固定在任一位置，夹头支架的滑动方向垂直于夹头升降调节装置带动液压装置的移动方向。

支撑板位于两条轨道之间、和轨道顶面平齐。

运料装置设有两组，两组运料装置间隔布置，两组运料装置分别用于上料和下料。

托辊组位于两条轨道之间，多个托辊组沿着轨道的长度方向间隔布设，气缸连接并带动托辊移动至超过支撑板的高度或低于支撑板的高度。

加热冷却装置位于两个装夹结构之间，加热冷却装置包括加热冷却架和安装在加热冷却架上的感应加热圈和喷淋水圈，感应加热圈和喷淋水圈间隔布置，感应加热圈的内径和喷淋水圈的内径大于待加工管的外径，装夹组件带动待加工管穿过感应加热圈和喷淋水圈。

感应加热圈和喷淋水圈可在垂直于水平方向上滑动并固定在任一位置，以及可在垂直于轨道的水平方向上滑动并固定在任一位置。

喷淋水圈上设有多个喷淋水孔，多个喷淋水孔的喷水方向朝向喷淋水圈的中心线。

加热冷却装置还包括连接感应加热圈的中频设备。

所述复合设备还包括控制器，第一接近开关、第二接近开关、气缸、运料驱动电机均和控制器电连接。

本实用新型的有益效果是：通过所述复合设备能依次完成上料工艺、夹持工艺、加热冷却工艺和下料工艺，所述设备结构紧凑、占地面积小，适用于批量的复合生产线，能适用管径较大的金属塑料复合管复合，复合加工效率高，复合性能高，上料工艺中能自动完成上料和下料，夹持工艺中能完成对待加工管的塑料管的管端的密封和塑料管内部的加压，同时装夹结构能带动待加工管穿过加热冷却装置进行整体复合。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的另一视角结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例的运料装置结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例的上料架结构示意图；

图5为本实用新型一个实施例的上料架的去掉链轮组件结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

一种金属塑料复合管复合设备，如图1～5所示，包括运料装置1、工作台2以及安装在工作台2上的支撑装置、装夹组件、加热冷却装置、控制器和拖链小车6。

工作台2包括两条平行间隔的轨道。

运料装置1衔接工作台2，运料装置1将待加工管7移入或移出工作台2上的支撑装置。运料装置1包括运料驱动电机、两组平行布置的上料架11和将两组上料架11连接的传动轴12。运料驱动电机驱动传动轴12，传动轴12带动两组上料架11运行。

待加工管7包括金属管和塑料管，塑料管套接在金属管内，即塑料管即为内衬塑，塑料管的两端分别伸出金属管的两端(图中未示出)，以便于装夹组件进行夹持，塑料管和金属管尚未粘接。

上料架11包括底座111和安装在底座111上的链轮组件112、连接板114、两个第一接近开关115和承载待加工管7的托管组件113。底座111上设有导轨1111，导轨1111凸出底座111，导轨1111的横截面为两端大、中间小的类沙漏型。

链轮组件112可传动地安装在底座111上，链轮组件112包括链条1121和两个传动轮1122，两个传动轮1122间隔的可转动的安装在底座111上，链条1121套接在两个传动轮1122的外部，传动轴12连接并带动一个传动轮1122转动，传动轮1122带动与其连接的链条1121传动。导轨1111和链条1121平行布置。

托管组件113可滑动地安装在底座111上，托管组件113包括托管支架1131和安装在托管支架1131底部的至少一个滑块1133。具体的，托管支架1131包括用于承载待加工管7的托管部11311和用于连接滑块1133的滑块连接部11312，托管部11311的底部间隔布置多个运管轮1132，多个运管轮1132布置成一列或多列，运管轮1132沿着底座111滚动。滑块连接部11312连接托管部11311，滑块1133布置在滑块连接部11312的底部。滑块1133和导轨1111配合并沿着导轨1111滑动。为了防止干涉，运管轮1132位于导轨1111的一侧或两侧。运管轮1132的设置减小了托管支架1131滑动的阻力。本实施中，设有两个滑块1133。

连接板114的一端连接链条1121的顶部、另一端连接滑块1133或托管支架1131。传动轴12连接并带动链轮组件112的链条1121传动，链条1121通过连接板114带动托管组件113滑动。

两个第一接近开关115间隔布置，第一接近开关115用于感应托管组件113的位置，设定两个位置：托管组件113起始点和运行终点。当托管组件113处于设定的起始位置时，一个第一接近开关115能感应到托管组件113，当托管组件113处于设定的运行终点位置时，另一个第一接近开关115能感应到托管组件113。或者说，当托管组件113从其它位置运行至起始点时，一个第一接近开关115感应到托管组件113的位置信息，当托管组件113从其它位置运行至运行终点时，另一个第一接近开关115感应到托管组件113的位置信息。第一接近开关115可灵活布置，只要能满足上述要求。本实施例中，两个第一接近开关115分别布置在底座111的两端，第一接近开关115通过感应滑块1133来反馈位置信息。

本实施例中，运料装置1设有两组，两组运料装置1间隔布置，两组运料装置1分别用于上料和下料。两组运料装置1位于轨道的同一侧。托管部11311较滑块连接部11312更靠近轨道。

支撑装置包括多个间隔布置的托辊组31、多个间隔布置的支撑板和多个第二接近开关32。托辊组31位于工作台2的两条轨道之间，多个托辊组31沿着轨道的长度方向间隔布设，支撑板位于两条轨道之间、和轨道顶面平齐。托辊组31包括用于支撑待加工管7的托辊311和与托辊311连接的气缸312，气缸312连接并驱动托辊311上升或下降，如图2中虚线所示为托辊311被驱动上升状态。托辊311包括托辊本体和辊架，辊本体可转动地安装在辊架上，气缸312连接并驱动辊架上升或下降。气缸312连接并带动托辊311移动至超过支撑板的高度或低于支撑板的高度。每个托辊组3两侧各布置一个第二接近开关32。

支撑板和上料架11衔接，较佳的，每个支撑板衔接一个上料架11。较佳的，本实施例中，设有四个支撑板，分别对应两组运料装置1的四个上料架11。具体的，支撑板和托管组件113的底部平齐，托管组件113在底座111上沿着导轨1111运行时，托管部11311会移出底座111，托管部11311移出底座111同时进入支撑板。当运料驱动电机反向转动时，托管部11311则从支撑板上反向运行至底座111上。

基于上述结构，当托辊311的最顶部低于支撑板时，托管部11311可带着待加工管7移动至支撑板上，当待加工管7到达支撑板上时，气缸312可驱动托辊311上升至接触并抬升待加工管7，使待加工管7脱离托管部11311，便于托管部11311移出支撑板，实现上料。当需要下料时，气缸312驱动托辊311下降至待加工管7接触并支撑在托管部11311，托辊311脱离待加工管7。

装夹组件可在工作台2上移动。装夹组件用于夹持并密封待加工管7的两端，并带动待加工管7穿过加热冷却装置。装夹组件包括两个间隔布置的装夹结构和将两个装夹结构连接的紧固钢索42，为了不影响设备运行，紧固钢索42连接在装夹结构的顶端。

装夹结构包括装夹底座415和安装在装夹底座415上的夹头支架411、夹头升降调节装置412、夹头413和液压装置414。液压装置414安装在夹头支架411上，液压装置414连接并带动夹头413在水平方向移动，具体的，夹头413的移动方向平行于轨道长度方向。夹头升降调节装置412连接并带动液压装置414和夹头413在垂直于水平方向上移动，夹头升降调节装置412为丝杆螺母机构或其它能实现带动夹头413在垂直于水平方向上移动的现有技术，在此不再赘述。夹头支架411可在垂直于轨道的方向上滑动并固定在任一位置，可采用现有技术方案实现，如夹头支架411底部沿着装夹底座415上的轨道移动，移动至任一点时通过螺母紧固。上述结构实现了夹头413在三维空间内的位置可调。

装夹底座415可滑动地安装在工作台2上，具体的，装夹底座415跨设在两条轨道上沿着两条轨道移动。两个装夹结构的两个夹头413相向布置，通过装夹底座415的移动可控制两个夹头413之间的距离。

两个夹头413可分别夹持和密封待加工管7的套在金属管内部的塑料管的两端，夹头413上设有柔性的胀圈，胀圈受压后接触并压紧待加工管7的塑料管内壁一圈，夹头413上设有为胀圈提供气压的胀圈充气气管4131，其中一个夹头413上还设有为待加工管7的塑料管内部提供气压的管道充气气管4132。

夹头413在本申请人申请号2020114357607、2020114354596等专利中有公开详细的结构，在此不做重复的说明。

加热冷却装置包括中频设备52、水箱55、冷却塔56、加热冷却架54和安装在加热冷却架54上的感应加热圈51和喷淋水圈53。中频设备52连接感应加热圈51，感应加热圈51和喷淋水圈53间隔布置，感应加热圈51的内径和喷淋水圈53的内径大于待加工管7的外径，也大于夹头413的外径。加热冷却架54、感应加热圈51和喷淋水圈53位于两个夹头413之间。感应加热圈51所在的平面和喷淋水圈53所在的平面均垂直于轨道。

感应加热圈51和喷淋水圈53可在垂直于水平方向上滑动并固定在任一位置，以及可在垂直于轨道的水平方向上滑动并固定在任一位置。感应加热圈51和喷淋水圈53的位置调整是为了使它们的中心线和待加工管7的中心线重合。

喷淋水圈53上设有多个喷淋水孔，多个喷淋水孔的喷水方向朝向喷淋水圈53的中心线。喷淋水圈53连接水箱55。

第一接近开关115、第二接近开关32、气缸312、运料驱动电机均和控制器电连接。

拖链小车6用于缠绕和整理连接所述复合设备的电缆，拖链小车6位于工作台2的底部，当电缆随着运动的设备移动时，拖链小车6实现对电缆的动态整理。

基于上述复合设备的一种金属塑料复合管复合工艺，包括依次进行的上料工艺、夹持工艺、加热冷却工艺和下料工艺。

上料工艺：启动运料装置1，运料装置1带动其承载的待加工管7移动至支撑装置的支撑板上，然后多组托辊组31的多个气缸312分别带动多个托辊311上升至抬升待加工管7使其脱离运料装置1，重新启动运料装置1，运料装置1移出支撑板、返回起始位。

启动运料装置1前，待加工管7的两端分别支撑在运料装置1的两个上料架11的两个托管部11311上，且待加工管7平行于轨道长度方向。启动运料驱动电机，运料驱动电机带动托管支架1131移动，托管部11311移入支撑板上时，靠近轨道的一个第一接近开关115感应到托管部11311后方的滑块1133，第一接近开关115将感应到的信息发送给控制器，控制器接收到第一接近开关115的信息后控制运料驱动电机停止，托管部11311停止在支撑板上。

上料工艺完成后，待加工管7在一个夹头413和感应加热圈51之间。

夹持工艺：启动液压装置414，两个装夹结构的两组液压装置414分别带动两个夹头413相向移动至夹持待加工管7两端。

启动液压装置414前，调整夹头升降调节装置412和夹头支架411，使夹头413中心线和待加工管7中心线重合。然后调整加热冷却架54，使感应加热圈51的中心线、喷淋水圈53的中心线和待加工管7中心线重合。

夹持工艺中，另一个夹头413需要依次穿过喷淋水圈53和感应加热圈51后才能夹持待加工管7的一端。

加热冷却工艺：供气装置给夹头413供气使其密封塑料管的两端、给待加工管7的塑料管内部供气使塑料管胀开，两个装夹结构带动待加工管7移动至依次穿过感应加热圈51和喷淋水圈53。

塑料管被加压气体胀开后贴合待加工管7内壁，利于后续加热熔融物粘接在内壁上，保证复合效果。将塑料管两端密封可以保证施加压力的有效性。

加热冷却工艺中，待加工管7移动过程中保持支撑在托辊组31上，待加工管7被夹头413带动运行。

当一个托辊组31两侧的两个第二接近开关32均能感应到待加工管7，某一刻其一侧的第二接近开关32感应不到待加工管7时，表明待加工管7马上要离开此托辊组31，此托辊组31不再支撑待加工管7，为了避免其干涉装夹底座415的运行，控制器会控制此托辊组31的气缸312带动托辊311下降。

当一个托辊组31两侧的两个第二接近开关32均不能感应到待加工管7，某一刻其一侧的第二接近开关32能感应到待加工管7时，表明待加工管7马上要进入此托辊组31，此托辊组31需要支撑待加工管7，控制器会控制此托辊组31的气缸312带动托辊311上升。

下料工艺：释放夹头413的气压和待加工管7内部的气压，启动液压装置414，使两个装夹结构脱离待加工管7，启动运料装置1，运料装置1移入待加工管7下方的支撑板上，启动多个气缸312，多个气缸312分别带动多个托辊311下降至待加工管7支撑在运料装置1上，启动运料装置1带动待加工管7移出支撑板。

下料工艺中，当运料装置1最顶部的高度高于待加工管7最底部的高度时，多个气缸312带动与其连接的托辊311上升至抬升待加工管7的高度，使待加工管7最底部的高度高于运料装置1最顶部的高度，以使托管部11311能进入支撑板。

待加工管7支撑在托管部11311上时，反向启动运料驱动电机，运料驱动电机带动托管支架1131移动，托管部11311移出支撑板、移入底座111，远离轨道的第一接近开关115感应到滑块1133时，第一接近开关115将感应到的信息发送给控制器，控制器接收到第一接近开关115的信息后控制运料驱动电机停止，托管部11311停止在设定的起始位上。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。