一种拉拔游动芯头导入装置

技术领域

本申请涉及管材拉拔技术领域，具体而言，涉及一种拉拔游动芯头导入装置。

背景技术

目前，游动芯头是连续轧拉设备中的工模具，它和外模构成一组拉拔模具，即管材通过该组模具改变直径和壁厚，是管材得以实现不同管径和壁厚不可或缺的零件。拉拔芯头的外形是由不同直径的圆柱体组成，通过管材后方打坑，引导卡在外模里实现拉拔，即放在管材里的芯头需要放对方向(不能颠倒)，这样才能实现芯头卡在外模里，实现正常拉拔。因此，芯头必须按顺序和方向正确的放在管材里；若放在管材里芯头的任意一组顺序或方向不对，则不能正常实现拉拔，难以实现自动化。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种拉拔游动芯头导入装置，可以实现自动化放置芯头，降低生产成本、提高生产效率的技术效果。

本申请实施例提供了一种拉拔游动芯头导入装置，包括应用于管材拉拔设备，包括芯头模和导料组件；

所述芯头模设置有引导通道和开口，所述芯头模的开口设置在所述引导通道的末端，所述芯头模与芯头的形状相匹配；

所述导料组件设置于所述芯头模的下方，所述芯头沿所述芯头模的引导通道滚动并进入所述导料组件，所述导料组件用于将所述芯头送入管材内。

在上述实现过程中，通过芯头模上的引导通道和开口，将芯头引导至导料组件上，且芯头模与芯头的形状相匹配，确保芯头不会放错方向，避免管材不能正常拉拔的情况发生，然后再通过导料组件，将芯头送入管材内，从而可以实现自动化放置芯头，降低生产成本、提高生产效率的技术效果。

进一步地，所述导料组件包括第一导料机构，所述第一导料机构上设置有与所述芯头的形状相匹配的中空导卫槽，所述中空导卫槽的初始位置设置于所述芯头模的开口位置，所述芯头沿所述芯头模的引导通道滚动并进入所述中空导卫槽。

在上述实现过程中，第一导料上设计有中空导卫槽，中空导卫槽与芯头模的开口位置对应，芯头通过芯头模的导卫、滚动并落入在第一导料机构中，第一导料机构可将落入的芯头约束，限制芯头的活动量，使芯头仍然保持住芯头模的滚动方向和顺序。

进一步地，所述导料组件还包括第一执行机构，所述第一执行机构设置于所述第一导料机构的侧方，用于驱动所述第一导料机构沿水平方向的往复运动。

在上述实现过程中，第一执行机构可驱动第一导料机构，把中空导卫槽内的芯头送至第二导料机构处。

进一步地，所述导料组件还包括第二导料机构，所述第二导料机构上设置有阻拦板，所述中空导卫槽的底部设置有底部开口，所述中空导卫槽的初始位置与所述阻拦板的初始位置错开，所述芯头沿所述中空导卫槽的底部开口置于所述阻拦板上。

在上述实现过程中，在第一导料机构伸出、离开初始位置之后，中空导卫槽的位置正好与阻拦板相对，芯头沿中空导卫槽的底部开口置于阻拦板上；第二导料机构的作用是可以增加一道阻拦，避免芯头由于行程过远、因为自重掉落而发生翻转，从而增加正确放置芯头的成功率。

进一步地，所述导料组件还包括第二执行机构，所述第二执行机构设置于所述第二导料机构的侧方，用于驱动所述第二导料机构沿水平方向的往复运动，所述第一导料机构的运动方向和所述第二导料机构的运动方向互相平行。

在上述实现过程中，在第二执行机构驱动第二导料机构上的阻拦板离开初始位置时，第二导料机构将打开一个通道，使得芯头可以顺利利用自重，进入下一个导料工序之中。

进一步地，所述导料组件还包括第三导料机构，所述第三导料机构上设置有导料槽，所述导料槽设置于所述阻拦板的初始位置下方，所述芯头落入所述导料槽后，沿所述导料槽运动并进入管材内。

在上述实现过程中，芯头落入导料槽后，芯头可以沿导料槽的槽内运动并进入管材内。

进一步地，所述导料组件还包括第三执行机构，所述第三执行机构设置于所述第三导料机构的侧方，用于驱动所述第三导料机构沿水平方向的往复运动，所述第三导料机构的运动方向和所述第二导料机构的运动方向互相平行。

在上述实现过程中，第三执行机构用于驱动第三导料机构沿水平方向的往复运动，其中，第三执行机构的初始位为也是离线位；第三执行机构处于初始位置时，该拉拔游动芯头导入装置与拉拔管材设备的其它动作互不影响。

进一步地，所述导料槽设置有挡边，所述挡边与所述芯头的规格相匹配。

在上述实现过程中，第三导料机构的导料槽上按芯头规格设计的挡边，可以在第二导料机构移动后、阻拦板打开时，芯头正好落入第三导料机构里。

进一步地，所述第三导料机构还包括设置于所述导料槽上的检测器件，所述检测器件用于检测所述芯头是否落入所述导料槽上。

在上述实现过程中，当芯头落入导料槽后，检测器件会检测是否有信号；当检测到芯头落入导料槽时，该拉拔游动芯头导入装置驱动第三执行机构的动作，将芯头送到工作位，再与其它动作联系，比如注油头就会把芯头推送到管材内孔里，当推送到位，注油头回复到初始位时，第三执行机构再驱动回到初始位，从而完成放芯头的整个动作流程。

进一步地，所述引导通道的底部为斜坡，所述芯头模设置有多组引导通道，每组所述引导通道之间平行设置。

在上述实现过程中，芯头模可加工成一组或多组不同规格、尺寸的引导通道，用于分别对应放置不同规格的芯头，从而，可以实现一次制头工序，通过芯头模同时放进去多组芯头，节省制头的时间；同时，芯头模引导通道设计成带有斜坡的形式，从而，可以利用芯头的自重可以实现滚动，不用借助外力即可落入导料组件中。

进一步地，所述装置还包括安装机座，所述芯头模和导料组件安装在所述安装机座上。

在上述实现过程中，芯头模和导料组件安装在安装机座上，可形成一个完整的部件，布置在制头机和注油头之间，从而与上一级的部件构成一个完整的系统。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种拉拔游动芯头导入装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种导料组件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种拉拔游动芯头导入装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本申请实施例提供了一种拉拔游动芯头导入装置，应用于管材拉拔设备，在拉拔工序之前，将芯头放置于需要拉拔的管材内孔中；在该拉拔游动芯头导入装置中，通过芯头模上的引导通道和开口，将芯头引导至导料组件上，且芯头模与芯头的形状相匹配，确保芯头不会放错方向，避免管材不能正常拉拔的情况发生，然后再通过导料组件，将芯头送入管材内，从而可以实现自动化放置芯头，降低生产成本、提高生产效率的技术效果。

请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种拉拔游动芯头导入装置的结构示意图，该拉拔游动芯头导入装置包括芯头模100和导料组件200，以及芯头300。

示例性地，芯头模100设置有引导通道和开口，芯头模100的开口设置在引导通道的末端，芯头模100与芯头300的形状相匹配。

示例性地，芯头模100为按芯头300形状设计的一个导卫装置，芯头再引导通道的引导下滚动，并由芯头模的开口落入导料组件200中；因此，芯头300只能按唯一方向放入芯头模100中，可以由人工将芯头300放进芯头模100里，也可采用机械手自动地放进芯头模100里，从而确保芯头300在管材内不会放错方向，避免导致管材不能正常拉拔的情况发生。

在一些实施方式中，芯头模100引导通道的底部为斜坡，芯头模100设置有多组引导通道，每组引导通道之间平行设置。

示例性地，芯头模100可加工成一组或多组(例如1～3组)不同规格、尺寸的引导通道，用于分别对应放置不同规格的芯头300，从而，可以实现一次制头工序，通过芯头模100同时放进去多组芯头300，节省制头的时间。

示例性地，芯头模100引导通道设计成带有斜坡的形式，从而，可以利用芯头300的自重可以实现滚动，不用借助外力即可落入导料组件200中。本申请实施例提供的拉拔游动芯头导入装置，具有如下优点：

1、芯头模具有防呆设计，可防止芯头放错方向和放错规格，既保证了每个芯头按正确方向放置同时确保了1～3组芯头之间按顺序放置，符合管材拉拔的工艺要求，完全达到替代人工的水平；

2、芯头模设计有斜坡，利用芯头的自重自动滚动，每一种规格之间按顺序依次使用，一种规格一次只能放一个，不存在放多或少放的问题；

3、设计巧妙，结构小巧，体积小，集成度高，芯头模有一边设计有挡边，当芯头在自重滚动时，碰到挡边就只能望垂直方向掉落，正好掉落在第一导料机构210上。

示例性地，导料组件200设置于芯头模的下方，芯头沿芯头模100的引导通道滚动并进入导料组件200，导料组件200用于将芯头300送入管材内。

在一些实施场景中，该拉拔游动芯头导入装置应用于管材拉拔设备，在拉拔工序之前，将芯头300放置于需要拉拔的管材内孔中；在该拉拔游动芯头导入装置中，通过芯头模上的引导通道和开口，将芯头引导至导料组件上，且芯头模与芯头的形状相匹配，确保芯头不会放错方向，避免管材不能正常拉拔的情况发生，然后再通过导料组件，将芯头送入管材内，从而可以实现自动化放置芯头，降低生产成本、提高生产效率的技术效果。

在一些实施方式中，该拉拔游动芯头导入装置还包括安装机座400，芯头模100和导料组件200安装在安装机座400上。

示例性地，芯头模100和导料组件200安装在安装机座400上，可形成一个完整的部件，布置在制头机和注油头之间，从而与上一级的部件构成一个完整的系统。

请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种导料组件的结构示意图，该导料组件200包括第一导料机构210、第一执行机构220、第二导料机构230、第二执行机构240、第三导料机构250、第三执行机构260。

示例性地，导料组件200包括第一导料机构210，第一导料机构210上设置有与芯头300的形状相匹配的中空导卫槽211，中空导卫槽211的初始位置设置于芯头模100的开口位置，芯头300沿芯头模100的引导通道滚动并进入中空导卫槽211。

示例性地，第一导料210上设计有中空导卫槽211，中空导卫槽211与芯头模100的开口位置对应，芯头300通过芯头模100的导卫、滚动并落入在第一导料机构210中，第一导料机构210可将落入的芯头300约束，限制芯头300的活动量，使芯头300仍然保持住芯头模100的滚动方向和顺序。

示例性地，导料组件200还包括第一执行机构220，第一执行机构220设置于第一导料机构210的侧方，用于驱动第一导料机构210沿水平方向的往复运动。

示例性地，第一执行机构220可并驱动第一导料机构210，把中空导卫槽211内的芯头300送至第二导料机构230处，具体地，芯头300被转移至第二导料机构230的阻拦板231上。

在一些实施方式中，第一执行机构220可以是气动、液动或电动执行件；例如，第一执行机构220可以是气缸。

在一些实施方式中，第一导料机构210仅设计有一个中空导卫槽211，即一次只能落入1组芯头模100中的芯头300，确保不会落入多余的芯头300。

示例性地，导料组件200还包括第二导料机构230，第二导料机构230上设置有阻拦板231，中空导卫槽211的底部设置有底部开口，中空导卫槽211的初始位置与阻拦板231的初始位置错开，芯头300沿中空导卫槽211的底部开口置于阻拦板231上。

示例性地，在第一导料机构210伸出、离开初始位置之后，中空导卫槽211的位置正好与阻拦板231相对，芯头300沿中空导卫槽211的底部开口置于阻拦板231上；第二导料机构230的作用是可以增加一道阻拦，避免芯头300由于行程过远、因为自重掉落而发生翻转，从而增加正确放置芯头300的成功率。

示例性地，导料组件200还包括第二执行机构240，第二执行机构240设置于第二导料机构230的侧方，用于驱动第二导料机构230沿水平方向的往复运动，第一导料机构210的运动方向和第二导料机构230的运动方向互相平行。

示例性地，在第二执行机构240驱动第二导料机构230上的阻拦板231离开初始位置时，第二导料机构230将打开一个通道，使得芯头300可以顺利利用自重，进入下一个步骤工序之中。

在一些实施方式中，第二执行机构240可以是气动、液动或电动执行件；例如，第二执行机构240可以是气缸。

示例性地，导料组件200还包括第三导料机构250，第三导料机构250上设置有导料槽251，导料槽251设置于阻拦板231的初始位置下方，芯头300落入导料槽251后，沿导料槽251运动并进入管材内。

示例性地，导料槽251的方向与第三导料机构250的运动方向垂直，芯头300落入导料槽251后，芯头300可以沿导料槽251的槽内运动并进入管材内；例如，管材拉拔设备的注油头就会把芯头300推送到管材内孔里。

示例性地，导料组件200还包括第三执行机构260，第三执行机构260设置于第三导料机构250的侧方，用于驱动第三导料机构250沿水平方向的往复运动，第三导料机构250的运动方向和第二导料机构230的运动方向互相平行。

示例性地，第三执行机构260用于驱动第三导料机构250沿水平方向的往复运动，其中，第三执行机构260的初始位为也是离线位；第三执行机构260处于初始位置时，该拉拔游动芯头导入装置与拉拔管材设备的其它动作互不影响。

在一些实施方式中，第三执行机构260可以是气动、液动或电动执行件；例如，第三执行机构260可以是气缸。

示例性地，导料槽251设置有挡边，挡边与芯头300的规格相匹配。

示例性地，第三导料机构250的导料槽251上按芯头规格设计的挡边，可以在第二导料机构230移动后、阻拦板231打开时，芯头300正好落入第三导料机构250里。

示例性地，第三导料机构250还包括设置于导料槽251上的检测器件252，检测器件252用于检测芯头300是否落入导料槽251上。

示例性地，当芯头300落入导料槽251后，检测器件252会检测是否有信号；当检测到芯头300落入导料槽251时，该拉拔游动芯头导入装置驱动第三执行机构260的动作，将芯头300送到工作位，再与其它动作联系，比如注油头就会把芯头300推送到管材内孔里，当推送到位，注油头回复到初始位时，第三执行机构260再驱动回到初始位，从而完成放芯头的整个动作流程。

在一些实施方式中，检测器件252可以是压力传感器等，可以检测导料槽251上是否有芯头300放置。

请参见图3，图3为本申请实施例提供的又一种拉拔游动芯头导入装置的结构示意图，其中图1和图2所示的第一执行机构220、第二执行机构240、第三执行机构260均在初始位，图3所示为第一执行机构220、第二执行机构240、第三执行机构260的驱动方向，包括三组芯头300：第一芯头组310、第二芯头组320、第三芯头组330。

在一些实施场景中，结合图1至图3，该拉拔游动芯头导入装置的工作流程示例如下：

步骤S1：第一执行机构220、第二执行机构240、第三执行机构260均在初始位，由于中空导卫槽211仅设置有一个，因此第一芯头组310占据中空导卫槽211后，第二芯头组320在第一芯头组310上方、卡在芯头模100的开口，第三芯头组330卡在芯头模100的引导通道上。

步骤S2：第一执行机构220驱动第一导料机构210向右运动，中空导卫槽211移动至阻拦板231的上方，第一芯头组310因自重由中空导卫槽211的底部开口落入阻拦板231上；

步骤S3：第二执行机构240驱动第二导料机构230向右运动，阻拦板231移开，第一芯头组310因自重落入导料槽251上；

步骤S4：第一执行机构220驱动第一导料机构210回到初始位，第二芯头组320落入中空导卫槽211后，第三芯头组320在第二芯头组320上方、卡在芯头模100的开口；

步骤S5：第三执行机构260驱动第三导料机构250向左运动，将第一芯头组310送到在线位，例如，使第一芯头组310具备由注油头顶送进管材内孔的条件；

步骤S6：在第一芯头组310被送入管材内孔后，第二执行机构240驱动第二导料机构230回到初始位、第三执行机构260驱动第三导料机构2150回到初始位，则完成了第一芯头组310放入管材的动作，为下一组芯头做准备。

重复步骤S1至S6。

示例性地，在管材拉拔设备中，游动芯头(简称芯头)是连续轧拉设备中的工模具，它和外模构成一组拉拔模具，即管材通过改组模具改变直径和壁厚，是管材得以实现不同管径和壁厚不可或缺的零件。在连续拉拔工艺中，通常由一组或多组(例如1～3组)不同规格的模具、芯头、外模组成，通过一次制头实现一个或多个道次的减径减壁、拉拔。

在管材拉拔过程中，拉拔原理如下：通过安装在拉拔主机入口处的拉拔模具，拉拔主机上的拉拔小车做直线运动或往复运动，从而使管材的外径和壁厚发生减径减壁的过程。例如，拉拔外模安装在拉拔模座上，拉拔模座起固定外模的作用，拉拔模座安装于拉拔主机的入口处。拉拔时，需要有外膜油进行拉拔润滑，从而起到减小阻力的作用。由于是拉拔管材，即拉拔时必须需要有拉拔芯头才能实现拉拔后仍然是管材，拉拔芯头与拉拔外模构成一组拉拔道次，从而实现拉拔管材减径减壁的目的。拉拔芯头需要在第一次制头时，放进管材内孔里，且加注拉拔内膜油，主要起到润滑减小阻力的作用。考虑到拉拔主机第一次起拉需要制作一个实心棒进行引导(实心棒可以过外模且便于拉拔小车第一次夹持)，因此一般会在管材内孔放1～3组芯头，这样制作一次实心棒可以完成至少一个道次的拉拔，可根据工艺同时完成更多组的拉拔道次。例如，在铜管材领域一般是同时拉拔1～3个道次。

示例性地，由于拉拔芯头的外形是由不同直径的圆柱体组成，它是通过管材后方“打坑”，引导卡在外模里实现拉拔，即放在管材里的芯头需要放对方向(不能颠倒)，这样才能实现芯头卡在外模里，实现正常拉拔。而现有技术中的难点就是如何实现芯头按顺序和方向正确的放在管材里，以前都是通过人工来实现。想实现自动化则必须要解决此问题。放在管材里芯头，任意一组顺序或方向不对，则不能正常实现拉拔。

本申请实施例提供的一种拉拔游动芯头导入装置，可以提供一种离线、一体化的制头设备上的自动放芯头机构，将原来在线的动作，且由人工操作的动作放在离线、并自动完成该放芯头动作，由原来的独立功能单机整合成集多种功能于一体的设备。从而，使管材拉拔设备中放芯头动作的自动化程度大大提高，从而提高生产效率、降低操作人员劳动强度、并提高制头成功率。

在本申请所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。

应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。