本发明属于换热器加工技术领域,尤其是涉及一种基于高效平口的用于换热器生产的加工设备。
背景技术:
换热器(heatexchanger),是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位,其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用广泛。在换热器加工过程中将换热管插入指定位置焊接后,需要将多余的管口切除,或切至同一平面,此时就需要人工使用平口机的方式对其进行切除,人力的方式在强烈的机器抖动下很难保持住平衡,且切割效率较低,通常的自动化器械加工位移量大比较费时费力,加工效率不高。
技术实现要素:
本发明为了克服现有技术的不足,提供一种定位准确,加工效率高的基于高效平口的用于换热器生产的加工设备。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,包括底座、设于所述底座上的工作台、设于工作台上的立板、设于所述底座上的夹具、设于所述工作台下方的第一传动装置、设于所述传动装置上的工作盘、设于所述立板上的控制器;其特征在于:所述工作盘包括设于所述第一传动装置上的大齿盘、设于所述齿盘上方的主轴、设于所述主轴上的第一平口刀、设于所述工作台上的第一电机、设于所述第一电机上与主轴相连接的伸缩动力杆、设于所述主轴径向的多个移动切割装置;所述移动切割装置包括设于所述大齿盘上方的定位装置、设于所述定位装置上方的承刀盘、设于所述承刀盘下方的上刀装置、设于所述承刀盘上方的第二传动装置、设于所述承刀盘上的第二平口刀;分别设于所述第一平口刀和主轴及第二平口刀和第二传动装置之间的易拆装结构。通过定位装置及上刀装置的设置,对于不同圆心距的换热管进行不同数量刀具的加工,通常平口刀的设备体型较大,只能人工对孔进行一个个定位切口,但人工的方式通常存在人工切割换热管效率不高的情况的存在,人力很难减少机器的抖动,从而将平口切歪,严重的情况会导致刀头断裂,同时人工打孔的方式费时费力人工成本较高,机械的力臂将更有利于把握定位,多个刀头的设置可以更加效率的加工,同时,通过上刀装置的设计,有效避免了刀具之间的冲突,在空间不足的情况下仅使用少数的刀具进行加工,等到空间容许则增加刀数,来增强其加工效率,有效减少了人工成本,同时避免了刀具之间的冲突延长了机器的使用寿命,多把刀同时加工的方式大大提升了加工效率,同时通过转动的方式,对于工位移动的距离更短,更节约时间。
所述定位装置包括设于所述大齿盘上方的电动滑轨、设于所述电动滑轨一端的挡片、设于所述电动滑轨上方的滑块,采用电动滑轨的方式使定位更加准确,有效避免了刀头定位不准确导致的与工件撞刀从而产生的器具损坏的情况发生,有效避免了器械的损坏减少了成本,同时机械的结构在加工多余的端头时更加的稳定,加工出来的端面更加好看顺滑。
所述上刀装置包括设于所述滑块内的第一腔体、设于与所述第一腔体内的第一气缸、设于所述第一气缸上与所述承刀盘连接的气杆。通过控制器的控制,当加工位离圆心较近时,刀具与刀具之间的距离过近,而刀具下方的传动部件较大,则容易出现相互干涉,相撞乃至器械损坏的情况发生,当加工离圆心较近的部分时,在控制器的作用下将其中两把对位的刀向上移动上刀,其余向外移动让出空间,给与了工作刀具更大的工作空间,有效避免了器械之间的干涉,同时能对离圆心距更近的工位进行加工,效率更高,减少了工作时间。
所述第二传动装置包括设于所述主轴上的槽口、设于所述大齿盘上的传动柱、套设于所述槽口及所述传动柱上的第一传动带、设于所述传动柱上的第一齿轮、设于所述承刀盘侧边的伸缩杆、所述伸缩杆上方的第二齿轮、设于所述第二平口刀下方的第三齿轮、设于所述第二齿轮及第三齿轮上的第二传动带、设于所大齿盘上的固定柱、设于所述承刀盘上的张紧结构,主轴在电机的带动下转动,从而带动套设于其上方的第一传动带转动,传动柱在第一传动带的作用下转动从而第一齿轮随之旋转,当第二齿轮的上部分与第一齿轮啮合时,则带动第二传动带转动,从而将力通过第三齿轮传到给第二平口刀,第二平口刀对工件进行加工;采用了通过主轴带动的方式,使用了单个电机对整体进行带动,节约了空间,同时使刀具之间的转速基本相同,加工效率近似,避免了刀具加工不及时硬顶在工件上产生的刀具断裂的可能减少了刀具的损耗减少了成本,同时传动结构更加稳定,使加工工件更加精准。
所述张紧结构包括设于所述承刀盘上方的第四齿轮、设于所述第四齿轮下方的滑槽、设于所述滑槽内的滑块、设于所述滑块上穿设于第四齿轮中心的连接柱、设于所述承刀盘上方的固定块、连接所述连接柱及所述固定块的第一弹性件,当刀具向外移动时,为了保证刀具的传动的稳定性,张紧装置减少了第二传动带的压力,避免了其在拉动的过程中由于绷直过紧导致的第二传动带断裂,减少了工件损耗。
所述第一传动装置包括设于所述所述工作台上方的第二腔体、设于所述第二腔体内的第一螺旋杆、设于所述工作台上用于带动第一螺旋杆的第三电机、设于所述第一螺旋杆上的套柱、设于所述工作台上的螺纹孔、设于所述螺纹孔内的第二螺旋杆、设于所述第二螺旋杆一端的第四电机、设于所述工作台上的第二电机、设于所述第二电机上的齿杆。通过使用电机旋转螺杆使工作台及套柱移动更加稳定可靠,同时转动螺杆的方式较为缓慢,从而可以使刀头更好的对物件进行处理,避免了传送结构不稳定,刀头与工件接近过快,导致的工件未切割完全,刀头切割量过大而导致的刀具磨损,崩刀的情况发生。
所述易拆装结构包括设于所述所述第四齿轮上方的筒体、设于所述筒体上的通孔、设于所述筒体内的旋转件设于所述旋转件上的杠杆、设于所述杠杆一端且穿设于所述通孔内的拉块、设于所述杠杆另一端的挡块、设于所述杠杆下方的第二弹性件、设于所述第一平口刀及第二平口刀内的凹槽,通过易拆装结构,仅需拉动拉块即可将刀头更换下来,拆装更为方便,同时通过拉的方式需要双手共同操作,避免操作人员违规操作而导致危险发生,同时该结构的设置,内部挡块在高速旋转的条件下,挡块偏离圆形运动,从而导致挡块与凹槽更加紧密,增强了连接牢固型。
所述伸缩动力杆包括设于所述第一电机上的杆体、设于所述杆体上的凸块、设于所述主轴远离工件方向的第三腔体,通过该结构的设计在保证转动的条件下增加了可前后移动的能力,连接方式没有延迟带动主轴的过程更为顺畅。
本发明定位装置及上刀装置的设置,定位准确,加工稳定,对应加工不同圆心距的开口使用不同数量的平口刀,加工效率更高,不容易损坏机器延长了器械的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的左视图。
图3为本发明隐去所述夹具的立体示意图。
图4为图3的部分放大示意图。
图5为图2沿a-a线剖开的剖面示意图。
图6为所述移动切割装置的立体示意图。
图7为图6的部分放大示意图。
图8为所述移动切割装置的俯视图。
图9为图8沿b-b线剖开的剖面示意图。
图10为图9的部分放大示意图。
图11为所述伸缩动力杆的放大示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,包括底座1、工作台2、立板3、夹具4、第一传动装置5、工作盘6、控制器7;底座1为一块长板型的结构,上方设有一个缺口用于安放部件的空间,工作台2设于所述底座上,立板3设于工作台上,工作台为一块长型板,立板为一块长型板的结构,垂直立于工作台上,用于抵挡飞溅开来的碎屑,同时给予了控制器安放的位置,方便人观察,夹具4设于所述底座上,夹具的底座为三个与工件本体弧面相配合的块体,避免工件在工作过程中移动,且上下料方便,第一传动装置5设于所述工作台下方,工作盘6设于所述传动装置上,工作台控制器7设于所述立板上;所述工作盘6包括大齿盘61、主轴62、第一平口刀67、第一电机69、伸缩动力杆60、移动切割装置;所述移动切割装置包括定位装置63、承刀盘64、上刀装置65、第二传动装置66、第二平口刀68、易拆装结构8;大齿盘61设于所述第一传动装置上,大齿盘为一个齿轮结构,上方承载着刀具等物品,同时其也为一个转动结构,用于对刀位进行调整,主轴62设于所述齿盘上方,主轴为一根圆柱的结构,定位装置63设于所述大齿盘61上方,承刀盘64设于所述定位装置上方,承刀盘为一个椭圆上连接一个长块的结构,上刀装置65设于所述承刀盘下方,所述上刀装置通过所述控制器的控制对于加工不同圆心距的平口选择的刀平口刀数量不同。第二传动装置66设于所述承刀盘上方,第一平口刀67设于所述主轴上,第二平口刀68设于所述承刀盘上,所述的第一平口刀及第二平口刀相同,均为市面上可直接购买获得的产品,此处不再赘述。第一电机69设于所述工作台上,伸缩动力杆60设于所述第一电机上与主轴相连接,易拆装结构8设于所述第一平口刀及第二平口刀下方;
所述定位装置63包括电动滑轨631、挡片632、挡块633;电动滑轨631设于所述大齿盘上方,所述电动滑轨为现有技术,此处不再赘述;挡片632设于所述电动滑轨一端,挡片设置于所述电动滑轨一端,滑块633设于所述电动滑轨上方,滑块为一个位于电动滑轨上的长块,可以在电动滑轨上方来回移动,当移动至最远距离则被挡片限位,此结构定位准确,结构稳定。
所述上刀装置65包括第一腔体651、第一气缸652、气杆653;第一腔体651设于所述滑块633内,腔体为一个长方体的结构,第一气缸652设于与所述第一腔体内,气杆653设于所述第一气缸上与所述承刀盘连接,第一气缸上的气杆与承刀盘相连接,所述气缸为现有技术,此处不再赘述。通过控制器对气缸进行控制,当孔过于接近时,则控制其中两把对位的承刀盘上升,多把刀加工的方式,极大的增快了加工效率,当加工空位离中心远的时候,承刀盘有了更多的空间,从而控制更多的平口刀上升,此处设为6把,则当加工位离圆心较远时,6把刀同时对工件进行加工,大大提升了加工效率,同时当加工完一个工位时,仅需移动稍短的距离,即可对下一个工位进行加工,缩短了校准需要的时间需求节约时间成本。
所述第二传动装置66包括槽口661、传动柱662、第一传动带663、第一齿轮664、伸缩杆665、第二齿轮666、第三齿轮667、第二传动带668、固定柱669、张紧结构9;槽口661设于所述主轴上,所述槽口设有多个,此处设置有6个,传动柱662设于所述大齿盘上,第一传动带663套设于所述槽口及所述传动柱上,传动柱为一个可转动连接设置于工作台上的圆柱体,设为多根,此处设为6根,对应的第一传送带亦设为6根,每根传送带对应一个槽口,对应一根传动柱,减少了各个部件之间接触摩擦损坏的可能。保证了性能的稳定性,增加了工具使用寿命,减少了成本;第一齿轮664设于所述传动柱上,第一齿轮套接在传动柱上,随着传动柱旋转,结构稳定;伸缩杆665设于所述承刀盘侧边,第二齿轮666所述伸缩杆上方,伸缩杆为一个l型的结构一端设于所述的承刀盘侧边,另一端设置第二齿轮,当滑块顺着电动滑轨向外滑动时,伸缩杆起到定位作用,使第二齿轮始终于第二齿轮啮合;第三齿轮667设于所述第二平口刀下方,第三齿轮可连接固设于承刀盘上,位于平口刀下方的位置,当第三齿轮被带动时,平口刀被带动,结构简单。第二传动带668设于所述第二齿轮及第三齿轮上,第二传送带与所述第一传送带结构相同,固定柱669设于所大齿盘上、固定柱子为一个连接于大齿盘,一端与第二齿轮内径相对应的结构,在上刀装置进行上刀步骤后,固定柱插接于第二齿轮内,对第二齿轮起到固定作用,防止在使用过程中第二齿轮与第一齿轮之间的紧配合,张紧结构9设于所大齿盘上的固定柱669设于所述承刀盘上。
所述张紧结构9包括第四齿轮91、滑槽92、滑块93、连接柱94、固定块95、第一弹性件96,;第四齿轮91设于所述承刀盘上方,滑槽92设于所述第四齿轮下方,滑槽设于承刀盘的上的凸块上,方向与下方的电动滑轨相垂直,滑块93设于所述滑槽内,连接柱94设于所述滑块上穿设于第四齿轮中心,滑块为一个可在滑槽内移动的块体,连接柱为一根细长的柱体,连接于滑块上方,柱体穿设于第四齿轮内,第四齿轮可通过滑槽在承刀盘上来回移动,固定块95设于所述承刀盘上方,第一弹性件96连接所述连接柱及所述固定块,固定块设于承刀盘图块的顶端位置,上连一根第一弹性件,此处弹性件为弹簧,连接固定块与连接柱,给予连接柱一个向外的力,当滑块向外移动时,第二齿轮向外移动,则第二传动带受到的拉扯力变大,从而将第四齿轮向内拉动,在弹簧的作用下,形成一个平衡,既能完成传动,又避免了撕扯力过大导致的第二传动带断裂。
所述第一传动装置5包括第二腔体51、第一螺旋杆52、第三电机53、套柱54、螺纹孔55、第二螺旋杆56、第四电机57、第二电机634、齿杆635;第二腔体51设于所述所述工作台上方,第一螺旋杆52设于所述第二腔体内,第三电机53设于所述工作台上用于带动第一螺旋杆,套柱54设于所述第一螺旋杆上,所述腔体为一个盒体的结构,中空,第一螺旋杆设于内部盒体内部,避免飞屑进入其中影响套柱在其上方移动的过程,所述套柱为一个下方与第一螺旋杆套接的结构,当第一螺旋杆转动时,套柱将会移动,套柱上方可旋转连接着工作盘,用于将工作盘向工件贴近,结构稳定,不容易产生晃动,螺纹孔55设于所述工作台上,第二螺旋杆56设于所述螺纹孔内,第四电机57设于所述第二螺旋杆一端,通过第四电机的转动,从而使用第二螺旋杆带动工作台进行移动,结构稳定,移动不容易产生晃动和回弹,对于工件加工更加精准,第二电机634设于所述工作台上,齿杆635设于所述第二电机上,齿杆为一根长杆形状的柱体,上方设置有齿,与大齿盘相互啮合,当第二电机转动将带动齿杆转动,从而控制大齿盘的转动,通过小齿带动大齿的结构,增加了大齿盘转动的稳定性。
所述易拆装结构8包括筒体81、通孔82、内支撑柱89、旋转件83、杠杆84、拉块85、挡块86、第二弹性件87、凹槽88、;筒体81设于所述所述第四齿轮上方,筒体为一个筒状中空结构,通孔82设于所述筒体上,通孔位于筒状的靠近第四齿轮的位置,设有两个,对称设置,内支撑柱89设于所述筒体内,为一个圆柱体,对刀具进行支撑,结构稳定,旋转件83设于所述内支撑柱上内的,杠杆84设于所述旋转件上,拉块85设于所述杠杆一端且穿设于所述通孔内,挡块86设于所述杠杆另一端,第二弹性件87设于所述杠杆下方,凹槽88设于所述第一平口刀及第二平口刀内,旋转件设于所述筒体内,杠杆的中段设于所述旋转件上,一端设置有拉块,拉块的头伸出与上述的通孔内,另一端设置有挡块,与凹槽相对应,下方设置有第二弹性件,所述弹性件为弹簧,下方抵在内支撑柱上,将挡块顶入凹槽内,通过拉动拉杆的方式,使挡块压着弹簧向下移动,从凹槽内划出,从而完成解锁,即可对刀头进行更换,结构更加方便。
所述伸缩动力杆60包括杆体601、凸块602、第三腔体603;杆体601设于所述第一电机上,杆体连接于第一电机上,随着电机转动。凸块602设于所述杆体上,上述凸块为一个长方体的结构,第三腔体603设于所述主轴远离工件方向第三腔体设置在主轴后方,与上述的凸块形状相同,凸块在径向是紧配,在轴向可以移动,从而在保证了转动的情况下保证了之后刀盘的移动,结构简单,传动更加稳定。
上述的控制器市面上直接购得的现有技术,此处不再赘述,第一电机、第二电机、第三电机和第四电机与所述控制器相电联且均为市面上购得,此处不再赘述。
具体工作原理如下,
对工件进行装夹,通过易拆装结构将刀头分别安置与指定部位,启动电机,此时第一电机转动带动主轴带动整个工作盘运动,此时第一平口刀在主轴带动下转动,在控制器的作用下,第一平口刀被气缸顶起,随后启动第三电机,第三电机带动第一螺旋杆,套柱在第一螺旋杆上向工件移动,从而控制工作盘向工件移动,对正中心的工位进行加工,加工完毕后,第三电机反向转动,从而带动工作盘回退一小段距离,不与工件相接触即可,此时第四电机转动,带动整个工作台移动一小部分距离,使第一平口刀与第二圈的工位校准,重复上述步骤对工位进行加工,对第二圈第一个工位加工完毕后,第二电机转动,从而带动齿杆转动,齿杆与工作盘相啮合,旋转过60度的角度,即可与第二圈的第二个工位进行加工,重复上述步骤,即可完成对第二圈的加工,加工完毕,第四电机反转带动工位复位,第一平口刀下方的气杆回缩,上刀装置将其中两个承刀盘向外顶出,其余承刀盘顺着滑轨向外移动,避免工件之间的碰撞,此时移动工作盘便可对第三圈对位的工位进行加工,通过齿杆的转动旋转改变位置加工对应工位,随着加工的继续,加工工位之间的距离增大,可容许更多的刀组进行加工,此时控制器控制上述的外侧的承刀盘向内移动,此时可一次对六个工位进行加工,极大的增加了工作效率,重复上述步骤完成工件的加工,最后转动第三电机带动工作盘回退到初始位置,再由人工对换热器进行下料,继续下一个工作流程。
显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
1.一种基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,包括底座(1)、设于所述底座上的工作台(2)、设于工作台上的立板(3)、设于所述底座上的夹具(4)、设于所述工作台下方的第一传动装置(5)、设于所述传动装置上的工作盘(6)、设于所述立板上的控制器(7);其特征在于:所述工作盘(6)包括设于所述第一传动装置上的大齿盘(61)、设于所述齿盘上方的主轴(62)、设于所述主轴上的第一平口刀(67)、设于所述工作台上的第一电机(69)、设于所述第一电机上与主轴相连接的伸缩动力杆(60)、设于所述主轴径向的多个移动切割装置;每个移动切割装置包括设于所述大齿盘(61)上的定位装置(63)、设于所述定位装置上的承刀盘(64)、设于所述承刀盘下方的上刀装置(65)、设于所述承刀盘上方的第二传动装置(66)、设于所述承刀盘上的第二平口刀(68);分别设于所述第一平口刀和主轴及第二平口刀和第二传动装置之间的易拆装结构(8)。
2.根据权利要求1所述的基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,其特征在于:所述定位装置(63)包括设于所述大齿盘上方的电动滑轨(631)、设于所述电动滑轨一端的挡片(632)、设于所述电动滑轨上方的滑块(633)。
3.根据权利要求1所述的基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,其特征在于:所述上刀装置(65)包括设于所述滑块(633)内的第一腔体(651)、设于与所述第一腔体内的第一气缸(652)、设于所述第一气缸上与所述承刀盘连接的气杆(653)。
4.根据权利要求1所述的基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,其特征在于:所述第二传动装置(66)包括设于所述主轴上的槽口(661)、设于所述大齿盘上的传动柱(662)、套设于所述槽口及所述传动柱上的第一传动带(663)、设于所述传动柱上的第一齿轮(664)、设于所述承刀盘侧边的伸缩杆(665)、所述伸缩杆上方的第二齿轮(666)、设于所述第二平口刀下方的第三齿轮(667)、设于所述第二齿轮及第三齿轮上的第二传动带(668)、设于所大齿盘上的固定柱(669)、设于所述承刀盘上的张紧结构(9)。
5.根据权利要求1所述的基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,其特征在于:所述张紧结构(9)包括设于所述承刀盘上方的第四齿轮(91)、设于所述第四齿轮下方的滑槽(92)、设于所述滑槽内的滑块(93)、设于所述滑块上穿设于第四齿轮中心的连接柱(94)、设于所述承刀盘上方的固定块(95)、连接所述连接柱及所述固定块的第一弹性件(96)。
6.根据权利要求1所述的基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,其特征在于:所述第一传动装置(5)包括设于所述所述工作台上方的第二腔体(51)、设于所述第二腔体内的第一螺旋杆(52)、设于所述工作台上用于带动第一螺旋杆的第三电机(53)、设于所述第一螺旋杆上的套柱(54)、设于所述工作台上的螺纹孔(55)、设于所述螺纹孔内的第二螺旋杆(56)、设于所述第二螺旋杆一端的第四电机(57)、、设于所述工作台上的第二电机(634)、设于所述第二电机上的齿杆(635)。
7.根据权利要求1所述的基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,其特征在于:所述易拆装结构(8)包括设于所述所述第四齿轮上方的筒体(81)、设于所述筒体上的通孔(82)、设于所述筒体内部的内支撑柱(89)、设于所述筒体内的旋转件(83)设于所述旋转件上的杠杆(84)、设于所述杠杆一端且穿设于所述通孔内的拉块(85)、设于所述杠杆另一端的挡块(86)、设于所述杠杆下方的第二弹性件(87)、设于所述第一平口刀及第二平口刀内的凹槽(88)。
8.根据权利要求1所述的基于高效平口的用于换热器生产的加工设备,其特征在于:所述伸缩动力杆(60)包括设于所述第一电机上的杆体(601)、设于所述杆体上的凸块(602)、设于所述主轴远离工件方向的第三腔体(603)。
技术总结