本实用新型涉及u型铜管扩圆加工，尤其涉及一种u型铜管扩圆加工一体机。
背景技术：
u型铜管是空调、冰箱、汽车油路、换热器以及航空航天领域实现换热功能不可缺少的零件之一，它不仅提高了换热效率，还减小了换热设备的体积。然而u型铜管在生产加工过程中，往往由于切割等工艺导致管口呈椭圆状，影响使用。所以扩圆是u型铜管在投入使用前必经的一道工序。
目前主流的扩圆加工为手工操作和部分机械加工，加工效率低的同时效果也较差。例如：专利申请号为201711087881.5的一种铜管道件自动扩口成型设备，通过控制机械手的运动，实现加工管件的自动化夹取、夹紧固定、卸料，实现扩口加工。该设备上下料操作复杂，对管件定位精度要求高，机械手夹取工件的稳定性较差。
技术实现要素：
为了克服现有技术中所存在的上述不足，本实用新型提供了u型铜管扩圆加工一体机，本实用新型的u型铜管扩圆加工一体机稳定性好，自动化程度高，通过振动上料系统、送料系统、扩圆系统和下料道可实现自动化扩圆加工，提高了生产效率，降低人工成本。
本实用新型的技术方案是：u型铜管扩圆加工一体机，包括振动上料系统、送料系统、扩圆系统和下料道；所述振动上料系统包括振动盘和上料管；所述振动盘内设有沿振动盘壁螺旋上升的l型轨道；所述振动盘的侧部设有回收平台；所述上料管分为三段，第一段为无挡板的上料段，第二段为弯曲并有向上开口挡板的排序段，第三段为扭转且有反向开口挡板的送料段；所述l型轨道与所述上料段相连，且l型轨道截止位置的上表面与上料段的半圆形上表面相切；所述上料段固定安装在回收平台上方；所述送料系统包括a底板、导轨、滑块、送料板、步进电机、滚珠丝杠、连接板、气动旋转气缸和轴承座；所述导轨为双导轨结构，安装在所述a底板上，每根导轨上均设有两个滑块；所述送料板安装在滑块上，通过铆接固定；所述步进电机固定在所述a底板的尾部，与所述连接板通过所述滚珠丝杠配合；所述连接板焊接在所述送料板尾部；所述送料板上表面右端设有凸出平台，右侧面设有凸起块，所述凸出平台和所述凸起块之间设有u型凹槽；所述轴承座铆接在所述a底板右端；所述气动旋转气缸包括气缸，气动旋转杆和旋转挡板；所述气动旋转气缸安装在所述轴承座上；所述扩圆系统包括b底板、扩圆座、扩圆台、下料板、下料推台、c气缸和d气缸；所述扩圆座包括固定座、限位板和连接杆,所述固定座和限位板通过两根连接杆固定配合；所述固定座设有两个固定孔和两个定位孔；所述限位板设有两个通孔；所述两个通孔分别和所述两个固定孔同轴心；所述下料板上设有两根定位杆和两根下料推管，所述定位杆套有弹簧；所述定位杆与所述固定座的定位孔同轴心配合；所述下料推管与所述固定座的通孔同轴心配合；所述扩圆台包括e滑轨、f滑块、扩圆平台和扩圆杆；所述e滑轨安装在所述b底板上；所述f滑块与所述e滑轨配合；所述扩圆平台安装在f滑块上；所述扩圆杆与所述限位板上的通孔同轴心配合；所述c气缸铆接固定在所述b底板上；所述c气缸上设有g连杆，所述扩圆平台与所述c气缸通过g连杆连接；所述下料推台包括h滑轨、i滑块、下料台和下料推杆；所述h滑轨安装在所述b底板上；所述i滑块与h滑轨配合安装；所述下料台铆接安装在i滑块上；所述下料推杆为双杆结构，与所述下料板接触，但不固定连接；所述d气缸铆接固定在所述b底板上；所述下料台与d气缸通过j连杆连接；所述下料道位于所述送料系统和扩圆系统之间。
与现有技术相比，本实用新型中的u型铜管扩圆一体机采用全新设计的特定构造，由振动上料系统、送料系统、扩圆系统和下料道四部分组成，取得了如下显著的进步：
(1)本实用新型的u型铜管扩圆加工一体机相较于手工加工和铜管道件自动扩口成型设备，整体性更高，稳定性好，并且，生产效率高，大幅减少了人工成本；
(2)本实用新型的u型铜管扩圆加工一体机操作简单，只需将代加工的u型铜管倾倒入振动盘中，启动u型铜管扩圆加工一体机，即可自动加工待加工u型铜管，加工完成后自动下料，大幅减少了人工成本；
(3)本实用新型的u型铜管扩圆加工一体机避免了人工操作引起的误差；通过预设好的程序操作各个组成部分，各个部分协同工作完成u型铜管扩圆加工，省去了人工成本，也保证了u型铜管扩圆加工的一致性。
作为优化，所述l型轨道从所述振动盘内底面为起点，沿内壁螺旋上升2-3圈，螺距为4-6cm。此时，待加工的u型铜管在l型轨道上不容易出现滑落的情况。
作为优化，所述上料段为n型结构，其宽度a略小于u型铜管内距c使u型铜管能以u型口开口向下的上料姿势沿着上料段上料，其高度b大于u型铜管内高d5-10mm，避免u型铜管上料时接触底部；所述排序段中挡板与n型管的间距大于u型铜管的外径e，避免u型铜管上料至所述排序段时接触挡板；所述排序段弯曲角度为90°；所述送料段的挡板开口方向与所述排序段的挡板开口方向相反，防止u型铜管送料过程中脱离送料段；所述送料段同时扭转和弯曲90°，挡板开口朝向扩圆系统。
作为优化，所述送料板上的u型凹槽，其深度i比u型铜管的外径e小2-3mm，其宽度j比u型铜管的宽度h大2-5mm，其进深k比u型铜管长度g小8-10mm；通过该结构的u型凹槽，待加工的u型铜管可以顺序地进入凹槽，当u型铜管固定在扩圆座的固定孔上时，也可以顺利地将其从u型凹槽上脱出，方便下料。
作为优化，所述固定孔的直径以及所述下料推管的外径，均与u型铜管的外径一致，有利于u型铜管的下料操作。
作为优化，所述下料推管的内径以及扩圆杆的直径，均与u型铜管的内径一致，有利于u型铜管的扩圆加工。
附图说明：
图1是本实用新型的u型铜管扩圆加工一体机的结构示意图；
图2是u型铜管的主视图；
图3是u型铜管的俯视图；
图4是上料管的主视图；
图5是上料管的俯视图
图6是本实用新型的送料系统的结构示意图；
图7是本实用新型的送料板的主视图；
图8是本实用新型的送料板的侧视图；
图9是本实用新型的扩圆系统的零件轴向爆炸示意图。
附图中的标记为：1-振动上料系统；11-振动盘；1101-l型轨道；1102-回收平台；12-上料管；1201-上料段；1202-排序段；1203-送料段；2-送料系统；21-a底板；22-导轨；23-滑块；24-送料板；2401-凸出平台；2402-凸起块；2403-u型凹槽；25-步进电机；26-滚珠丝杠；27-连接板；28-气动旋转气缸；2801-气缸；2802-气动旋转杆；2803-旋转挡板；29-轴承座；3-扩圆系统；31-b底板；32-扩圆座；3201-固定座；32011-固定孔；32012-定位孔；3202-限位板；32021-通孔；3203-连接杆；33-扩圆台；3301-e滑轨；3302-f滑块；3303-扩圆平台；3304-扩圆杆；34-下料板；3401-定位杆；3402-下料推管；3403-弹簧；35-下料推台；3501-h滑轨；3502-i滑块；3503-下料台；3504-下料推杆；36-c气缸；3601-g连杆；37-d气缸；3701-j连杆；4-下料道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型的依据。
如图1-9所示，本实用新型的u型铜管扩圆加工一体机，包括振动上料系统1、送料系统2、扩圆加工系统3和下料道4；所述振动上料系统1包括振动盘11和上料管12；所述振动盘11内设有沿振动盘壁螺旋上升的l型轨道1101；所述振动盘11的侧部设有回收平台1102；所述上料管12分为三段，第一段为无挡板的上料段1201，第二段为弯曲并有向上开口挡板的排序段1202，第三段为扭转且有反向开口挡板的送料段1203；所述l型轨道1101与所述上料段1201相连，且l型轨道截止位置的上表面与上料段的半圆形上表面相切；所述上料段1201固定安装在回收平台1102上方；所述送料系统2包括a底板21、导轨22、滑块23、送料板24、步进电机25、滚珠丝杠26、连接板27、气动旋转气缸28和轴承座29；所述导轨22为双导轨结构，安装在所述a底板21上，每根导轨22上均设有两个滑块23；所述送料板24安装在滑块23上，通过铆接固定；所述步进电机固定在所述a底板21的尾部，与所述连接板27通过所述滚珠丝杠26配合；所述连接板27焊接在所述送料板24尾部；所述送料板24上表面右端设有凸出平台2401，右侧面设有凸起块2402，所述凸出平台2401和所述凸起块2402之间设有u型凹槽2403；所述轴承座29铆接在所述a底板21右端；所述气动旋转气缸28包括气缸2801、气动旋转杆2802和旋转挡板2803；所述气动旋转气缸28安装在所述轴承座29上；所述扩圆系统3包括b底板31、扩圆座32、扩圆台33、下料板34、下料推台35、c气缸36和d气缸37；所述扩圆座32包括固定座3201、限位板3202和连接杆3203,所述固定座3201和限位板3202通过两根连接杆3203固定配合；所述固定座3201上设有两个固定孔32011和两个定位孔32012；所述限位板3202设有两个通孔32021；所述两个通孔32021分别和所述两个固定孔32011同轴心；所述下料板34上设有两根定位杆3401和两根下料推管3402，所述定位杆3401套有弹簧3403；所述定位杆3401与所述固定座3201的定位孔32012同轴心配合；所述下料推管3402与所述固定座3201的通孔32021同轴心配合；所述扩圆台33包括e滑轨3301、f滑块3302、扩圆平台3303和扩圆杆3304；所述e滑轨3301安装在所述b底板31上；所述f滑块3302与所述e滑轨3301配合；所述扩圆平台3303安装在f滑块3302上；所述扩圆杆3304与所述限位板3202上的通孔32021同轴心配合；所述c气缸36铆接固定在所述b底板31上；所述c气缸36上设有g连杆3601，所述扩圆平台3303与所述c气缸36通过g连杆3601连接；所述下料推台35包括h滑轨3501、i滑块3502、下料台3503和下料推杆3504；所述h滑轨3501安装在所述b底板31上；所述i滑块3502与h滑轨3501配合安装；所述下料台3503铆接安装在i滑块3502上；所述下料推杆3504为双杆结构，与所述下料板34接触，但不固定连接；所述d气缸37铆接固定在所述b底板31上；所述下料台3503与d气缸37通过j连杆3701连接；所述下料道4位于所述送料系统2和扩圆系统3之间。
所述l型轨道1101从所述振动盘11内底面为起点，沿内壁螺旋上升2-3圈，螺距为4-6cm，既保证了上料高度，同时有利于u型铜管在l型轨道内上料爬升。
所述上料段1201为n型结构，其宽度a略小于u型铜管内距c使u型铜管能以u型口开口向下的上料姿势沿着上料段1201上料，其高度b大于u型铜管内高d5-10mm，有利于u型铜管以开口向下的正确上料姿势进入上料管12；所述排序段1202中挡板与n型管的间距大于u型铜管的外径e；所述排序段1202弯曲角度为90°；所述送料段1203的挡板开口方向与所述排序段1202的挡板开口方向相反，防止u型铜管送料过程中脱离送料段；所述送料段1203同时扭转和弯曲90°，挡板开口朝向扩圆系统3，以便u型铜管进入送料系统中的u型凹槽。
所述送料板24上的u型凹槽2403，其深度i比u型铜管的外径e小2-3mm，其宽度j比u型铜管的宽度h大2-5mm，其进深k比u型铜管长度g小8-10mm，保证了一个u型铜管进入u型凹槽后，下一个待加工的u型铜管不会卡住送料板24的运动。
所述固定座3201设有两个固定孔32011的直径以及所述下料推管3402的外径，均与u型铜管的外径一致为e，有利于下料操作。
所述下料推管3402的内径以及扩圆杆的直径，均与u型铜管的内径一致为f，适用于扩圆加工。
以下将结合具体使用步骤来说明u型铜管扩圆加工一体机的工作原理：
步骤a，将图2-3所示的待加工的u型铜管倾倒入振动盘11中，并启动所述u型铜管扩圆加工一体机，所述振动盘11的振动作用使u型铜管沿l型轨道1101爬升，一定数量的u型铜管进入上料管12，部分u型铜管沿着上料段1201以u型口朝下的正确上料姿势继续上料，部分u型铜管未能以正确上料姿势上料，从上料段脱落至回收平台1102重新上料。上料完成的u型铜管依次沿排序段1202和送料段1203到达送料系统2。
步骤b，u型铜管进入送料板24上的u型凹槽2403，同时气动旋转气缸28工作，旋转气动旋转杆2802，使气动挡板2803推动进入u型凹槽的待加工u型铜管，使其位置稳定，完成后气动旋转杆2802复位。
步骤c，步进电机25工作，旋转滚珠丝杠26推进连接板27一定距离，使与连接板27固定连接的送料板24带着u型铜管推进至管口接触扩圆系统3的扩圆座32的左侧表面。同时c气缸36工作，通过g连杆3601推动扩圆平台3303，扩圆杆3304沿着扩圆座32的两个固定孔32011插入u型铜管的两个管口中，进行扩圆加工。
步骤d，步进电机25继续工作，旋转滚珠丝杠26推进连接板27一定距离，使送料板24上的凸起块2402接触扩圆座32的左侧表面，同时u型铜管插入扩圆座32的固定孔32011内部8-10mm。
步骤e，步进电机25工作，反向旋转滚珠丝杠26，使送料板24复位，使u型铜管脱离u型凹槽2403后仍处于扩圆座32的固定孔32011内。
步骤f，d气缸37工作，通过j连杆3701推动下料台3503，进而下料推杆3504推动下料板34，导致下料板34的下料推管3402沿扩圆座32的两个固定孔32011将u型铜管从扩圆杆3304上脱落至下料道4，完成下料操作。
上述对本申请中涉及的实用新型的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该实用新型技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的实用新型构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。
1.u型铜管扩圆加工一体机，其特征在于：包括振动上料系统(1)、送料系统(2)、扩圆系统(3)和下料道(4)；
所述振动上料系统(1)包括振动盘(11)和上料管(12)；所述振动盘(11)内设有沿振动盘壁螺旋上升的l型轨道(1101)；所述振动盘(11)的侧部设有回收平台(1102)；所述上料管(12)分为三段，第一段为无挡板的上料段(1201)，第二段为弯曲并有向上开口挡板的排序段(1202)，第三段为扭转且有反向开口挡板的送料段(1203)；所述l型轨道(1101)与所述上料段(1201)相连，且l型轨道截止位置的上表面与上料段的半圆形上表面相切；所述上料段(1201)固定安装在回收平台(1102)上方；
所述送料系统(2)包括a底板(21)、导轨(22)、滑块(23)、送料板(24)、步进电机(25)、滚珠丝杠(26)、连接板(27)、气动旋转气缸(28)和轴承座(29)；所述导轨(22)为双导轨结构，安装在所述a底板(21)上，每根导轨(22)上均设有两个滑块(23)；所述送料板(24)安装在滑块(23)上，通过铆接固定；所述步进电机固定在所述a底板(21)的尾部，与所述连接板(27)通过所述滚珠丝杠(26)配合；所述连接板(27)焊接在所述送料板(24)尾部；所述送料板(24)上表面右端设有凸出平台(2401)，右侧面设有凸起块(2402)，所述凸出平台(2401)和所述凸起块(2402)之间设有u型凹槽(2403)；所述轴承座(29)铆接在所述a底板(21)右端；所述气动旋转气缸(28)包括气缸(2801)、气动旋转杆(2802)和旋转挡板(2803)；所述气动旋转气缸(28)安装在所述轴承座(29)上；
所述扩圆系统(3)包括b底板(31)、扩圆座(32)、扩圆台(33)、下料板(34)、下料推台(35)、c气缸(36)和d气缸(37)；所述扩圆座(32)包括固定座(3201)、限位板(3202)和连接杆(3203),所述固定座(3201)和限位板(3202)通过两根连接杆(3203)固定配合；所述固定座(3201)上设有两个固定孔(32011)和两个定位孔(32012)；所述限位板(3202)设有两个通孔(32021)；所述两个通孔(32021)分别和所述两个固定孔(32011)同轴心；所述下料板(34)上设有两根定位杆(3401)和两根下料推管(3402)，所述定位杆(3401)套有弹簧(3403)；所述定位杆(3401)与所述固定座(3201)的定位孔(32012)同轴心配合；所述下料推管(3402)与所述固定座(3201)的通孔(32021)同轴心配合；所述扩圆台(33)包括e滑轨(3301)、f滑块(3302)、扩圆平台(3303)和扩圆杆(3304)；所述e滑轨(3301)安装在所述b底板(31)上；所述f滑块(3302)与所述e滑轨(3301)配合；所述扩圆平台(3303)安装在f滑块(3302)上；所述扩圆杆(3304)与所述限位板(3202)上的通孔(32021)同轴心配合；所述c气缸(36)铆接固定在所述b底板(31)上；所述c气缸(36)上设有g连杆(3601)，所述扩圆平台(3303)与所述c气缸(36)通过g连杆(3601)连接；所述下料推台(35)包括h滑轨(3501)、i滑块(3502)、下料台(3503)和下料推杆(3504)；所述h滑轨(3501)安装在所述b底板(31)上；所述i滑块(3502)与h滑轨(3501)配合安装；所述下料台(3503)铆接安装在i滑块(3502)上；所述下料推杆(3504)为双杆结构，与所述下料板(34)接触，但不固定连接；所述d气缸(37)铆接固定在所述b底板(31)上；所述下料台(3503)与d气缸(37)通过j连杆(3701)连接；
所述下料道(4)位于所述送料系统(2)和扩圆系统(3)之间。
2.根据权利要求1所述的u型铜管扩圆加工一体机，其特征在于：所述l型轨道(1101)从所述振动盘(11)内底面为起点，沿内壁螺旋上升2-3圈,螺距为4-6cm。
3.根据权利要求1所述的u型铜管扩圆加工一体机，其特征在于：所述上料段(1201)为n型结构，其宽度a略小于u型铜管内距c使u型铜管能以u型口开口向下的上料姿势沿着上料段(1201)上料，其高度b大于u型铜管内高d5-10mm，避免u型铜管上料至所述排序段(1202)时接触挡板底部；所述排序段(1202)中挡板与n型管的间距大于u型铜管的外径e，避免u型铜管上料时接触挡板；所述排序段(1202)弯曲角度为90°；所述送料段(1203)的挡板开口方向与所述排序段(1202)的挡板开口方向相反；所述送料段(1203)同时扭转和弯曲90°，挡板开口朝向扩圆系统(3)。
4.根据权利要求1所述的u型铜管扩圆加工一体机，其特征在于：所述送料板(24)上的u型凹槽(2403)，其深度i比u型铜管的外径e小2-3mm，其宽度j比u型铜管的宽度h大2-5mm，其进深k比u型铜管长度g小8-10mm。
5.根据权利要求1所述的u型铜管扩圆加工一体机，其特征在于：所述固定孔(32011)的直径以及所述下料推管(3402)的外径，均与u型铜管的外径一致。
6.根据权利要求1所述的u型铜管扩圆加工一体机，其特征在于：所述下料推管(3402)的内径以及扩圆杆(3304)的直径，均与u型铜管的内径一致。
技术总结