扩口装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及扩口装置。

背景技术

在当前的管道连接系统中，针对薄壁不锈钢管道会采用紫铜管作为连接件，通过对紫铜管的一端进行扩口以形成一个承插口，在需要连接的薄壁不锈钢管道一端插入到承插口内后直接利用液压钳夹紧在承插口所在的紫铜管外侧使得紫铜管与薄壁不锈钢管道同时被挤压变形而固定连接在一起。若是需要对接的是薄壁不锈钢管道与阀门，由于紫铜管的管壁较薄无法加工螺纹，因此就只能配合螺帽来实现与阀门的螺纹连接，而为了使螺帽与紫铜管不脱开，就需要在紫铜管的另一端设置凸肩来对螺帽进行阻挡，这种结构的紫铜管与阀门装配完成后的最终状态便如专利申请号为201420859731.7所公开的一种气体阀门。

目前，这种由紫铜管与螺帽所构成的连接件的现有制造方式是：先在紫铜管的一端配合挤压设备以挤压方式加工出凸肩，然后将螺帽从紫铜管未被挤压的一端套接到紫铜管上，最后再利用冲床对紫铜管未被挤压的一端进行扩口。基本上，螺帽与紫铜管的套接都是人工手动完成的并在完成套接后再手动将紫铜管放置到冲床上进行扩口，在实际生产中存在着生产效率低的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种扩口装置，解决了生产效率低的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

扩口装置，包括具有机座与冲头的冲床，所述的机座上于冲头下方固定有工作台且工作台上设有能转动的转盘，冲头向下的投影位于转盘边缘，转盘边缘设有至少一个接料口，其特征在于，所述的工作台底部固定有接料座，接料座设有贯穿其侧部与顶部的接料缺口，工作台沿竖直方向设有与接料缺口相连通的通孔且转盘能转动至接料口位于通孔的上方，接料座内滑动设置有能经接料缺口伸至通孔处的推料杆。

在实际中，螺帽具体采用螺帽振动盘进行输送，紫铜管则采用紫铜管振动盘以凸肩所在的一端为下端进行输送，将紫铜管振动盘的出料口与接料槽相对接，并将通孔与冲头以转盘的中心线为圆心进行周向分布。初始状态，转盘停留在其中一个接料口与螺帽振动盘的出料口对接的状态，螺帽振动盘将螺帽送入到接料口内。接着，转盘转动至该接料口位于通孔处(此时通孔位于接料口的正下方)，紫铜管振动盘将紫铜管具有凸肩的一端为下端送入接料缺口内，然后由推料杆将位于接料缺口内的紫铜管向上推出通孔外，紫铜管会穿过螺帽而使两者形成套接的配合关系，紫铜管的上部则会向上伸出转盘外。接着，转盘继续沿同方向转动至该接料口位于冲头处，控制冲头下移对紫铜管的上端口进行扩口。通过上述设置，使得本扩口装置不仅能够实现紫铜管自动套螺帽功能，同时又能在紫铜管自动套螺帽后完成对紫铜管进行扩口的工作，大大地提高了生产效率。

在上述的扩口装置中，所述的工作台上固定有与转盘同心设置的弧形限位板，弧形限位板布置于转盘边缘且两者之间沿转盘的径向具有间隙，弧形限位板的一端位于冲头所在位置处，通孔沿转盘的周向位于弧形限位板的两端之间。

弧形限位板的一端位于冲头所在位置处，然后将弧形限位板的另一端设置为位于螺帽振动盘的出料口处，通孔沿转盘的周向位于弧形限位板的两端之间，这样从接料口接收螺帽到紫铜管穿过螺帽再到紫铜管位于冲头下方的过程中弧形限位板都会对位于接料口内的产品进行限位，从而可以在转盘转动过程中防止产品直接甩出，在提高生产效率的同时保证了本扩口装置的可靠性。

在上述的扩口装置中，所述的工作台上设有与冲头中心线同心设置的定位孔，定位孔位于弧形限位板与转盘之间，定位孔内设有能上下移动的定位头且定位头能上移至其上端面与定位孔上端孔口所在面相齐平。

根据接料口在冲头下方的位置在工作台上设置定位孔，并在定位孔内设置由定位气缸控制移动的定位头，定位孔位于弧形限位板与转盘之间，当接料口移动至位于冲头下方时通过定位气缸控制定位头向下移动将定位孔的上端孔口让出来，使得位于接料口内的紫铜管下端能插入到定位孔内进行定位，同时产品又仍然限制在转盘与弧形限位板之间，也就是说弧形限位板与转盘的配合再加上定位孔的使用形成了类似夹具的功能，这样紫铜管在进行上端扩口时是被牢固地定位住的而保证了扩口精度，使得本扩口装置在提高生产效率的同时又具备足够的可靠性。

在上述的扩口装置中，所述的弧形限位板包括均呈弧形的板体一与板体二，板体二高于板体一，板体一的一端上侧面与板体二的下端下侧面相抵靠，通孔位于板体一与板体二相连接处的内侧，定位孔位于板体二另一端与转盘之间。

在转盘转动使接料口从接收螺帽的位置运动至通孔所在位置的过程中，由高度较低的板体一对螺帽进行限位以防止螺帽飞出。在转盘转动使接料口从通孔所在位置运动至定位孔所在位置的过程中，由高度较高的板体二对紫铜管进行限位以防止套接在一起的紫铜管与螺帽飞出。同时，在接料口运动至定位孔处后，紫铜管也是被直接限制在转盘与板体二之间的，在配合上紫铜管设有凸肩的一端落入定位孔内，可以进一步保证对紫铜管的扩口精度。

紫铜管与螺帽之间会有装配间隙，若是在此处仍然采用的是对螺帽进行限位，那么能在紫铜管扩口时起到定位作用的只有定位孔，但紫铜管设有凸肩的一端与定位孔的配合深度毕竟比较浅，在实际中很难取得好的定位效果。

在上述的扩口装置中，所述的接料口由下至上包括口部一与口部二，口部一内顶壁与口部二的内侧壁连接形成挡肩，板体一高度与口部一相对应，板体二高度与口部二相对应。

将接料口设置为由下至上包括口部一与口部二，口部一用于定位螺帽，而口部二则用于在紫铜管穿过螺帽后能部分卡在口部二内。口部一内顶壁与口部二的内侧壁连接形成挡肩，这样能够在紫铜管向上穿过螺帽时对螺帽进行阻挡，避免紫铜管连带着螺帽一同戳出接料口外，在提高生产效率的同时保证了紫铜管与螺帽的装配可靠性。

在上述的扩口装置中，所述的接料缺口包括贯穿接料座上端面的容纳孔以及与容纳孔侧向连通且贯穿接料座侧部的接料槽，通孔与容纳孔同中心线设置。

接料槽起到紫铜管送入容纳孔内的导向作用，而容纳孔则能为紫铜管穿过通孔起到一定的导向作用，这样确保了本扩口装置采用凸肩为下端的紫铜管向上穿过螺帽来使两者装配为套接关系的可靠性。

在上述的扩口装置中，所述的接料座内高于接料槽位置处设有若干围绕容纳孔设置且均部分位于容纳孔内的弹性定位件。

在推料杆将紫铜管推出的过程中，各弹性定位件先是与紫铜管外壁相接触，通过各弹性定位件的作用可以确保紫铜管与通孔保持同心状态(当紫铜管移动至凸肩与各弹性定位件相抵靠时凸肩会将各弹性定位件向四周挤开)，从而使紫铜管能够顺利穿过螺帽，这样使得本扩口装置在集成紫铜管套螺帽功能以提高生产效率的同时进一步保证了装配可靠性。特别是在紫铜管刚开始向上推时，紫铜管的下端可通过凸肩与容纳孔内径相配合来形成一定的定位，而紫铜管的上端则借助各弹性定位件来形成定位，这样紫铜管跟通孔的同轴度可以保持得非常好。

在上述的扩口装置中，所述的弹性定位件包括弹簧与作用件，作用件在弹簧的弹力作用下部分伸入容纳孔内，位于容纳孔内的作用件外表面为球面。

各作用件在弹簧的弹力作用下伸入到容纳孔内并共同对紫铜管在推出时起到定位作用以保证装配的可靠性。位于容纳孔内的作用件外表面为球面，使得弹性定位件与紫铜管外壁是线接触，这样既能对紫铜管外壁起到定位作用以保证装配的可靠性，同时又不会对紫铜管外壁造成划伤。此外，球面的形状在与紫铜管下端的凸肩相接触时又能很自然地被向外挤开，不会对凸肩的通过造成过大的阻力。

在上述的扩口装置中，所述的作用件为钢珠，或者是作用件为一端具有球面的圆柱销。

在上述的扩口装置中，所述的工作台上还固定有弧形且布置于转盘边缘的下料导条，工作台具有落料缺口，下料导条的一端位于冲头所在位置处并与弧形限位板位于冲头所在位置处的一端相邻，下料导条的另一端位于落料缺口处，下料导条到转盘中心线的距离沿下料导条位于冲头位置处的一端到下料导条位于落料缺口处的一端逐渐增大。

由于下料导条的一端位于冲头处且与弧形限位板位于冲头所在位置处的一端相邻，下料导条的另一端位于落料缺口处，下料导条到转盘中心线的距离沿下料导条位于冲头位置处的一端到下料导条位于落料缺口处的一端逐渐增大，因此在完成紫铜管上端扩口工作后，转盘继续转动时位于接料口的产品会逐渐自动向接料口外脱出并顺着下料导条移动直到从落料缺口处掉落进行出料。通过上述设置，使得本扩口装置实现了紫铜管自动套螺帽、紫铜管自动扩口以及扩口后的自动下料，进一步提高了生产效率。

与现有技术相比，本扩口装置具有以下优点：

1、通过在工作台底部固定接料座，接料座设有贯穿其侧部与顶部的接料缺口，工作台沿竖直方向与接料缺口相连通的通孔，转盘沿同一方向转动能使同一接料口依次经过通孔与冲头，且当接料口位于通孔所在位置处时通孔位于接料口的正下方，接料座内滑动设置有能经接料缺口伸至通孔处的推料杆，使得本扩口装置不仅能够实现紫铜管自动套螺帽功能，同时又能在紫铜管自动套螺帽后完成对紫铜管进行扩口的工作，大大地提高了生产效率；

2、通过设置下料导条，在紫铜管完成扩口后随着转盘的转动能自动完成下料工作，进一步提高了生产效率；

3、通过在接料座内设置围绕容纳孔布置并部分位于容纳孔内的弹性定位件，能在紫铜管推出的过程中对其进行定位，从而在提高生产效率的同时又能保证完成紫铜管与螺帽自动套接的装配可靠性。

附图说明

图1是本扩口装置的立体示意图。

图2是本扩口装置的另一角度立体示意图。

图3是本扩口装置的正视图。

图4是图3中A-A向的剖视图。

图5是本扩口装置的分解示意图。

图6是本扩口装置中转盘与工作台处的立体示意图。

图7是安装板处的立体立体示意图。

图8是图4中A处的局部放大图。

图9是本扩口装置中转盘与工作台处的俯视图。

图10是图9中B-B向的剖视图。

图11是本扩口装置搭配螺帽振动盘及紫铜管振动盘使用时的立体示意图。

图12是接料缺口内接料时的剖视图。

图13是推料杆将紫铜管推出时的剖视图。

图14是推料杆将紫铜管推出通孔外完成紫铜管与螺帽套接工作的剖视图。

图15是紫铜管位于冲头下方并处于扩口前的剖视图。

图中，1、冲床；1a、机座；1a1、安装面；1b、冲头；2、工作台；2a、通孔；2b、落料缺口；3、转盘；3a、接料口；3a1、口部一；3a2、口部二；3a3、挡肩；4、凸轮分割器；5、接料座；5a、接料缺口；5a1、容纳孔；5a2、接料槽；5b、安装孔；6、推料杆；6a、限位凸部；7、推料气缸；8、弹性定位件；8a、作用件；8b、弹簧；9、堵头；10、弧形限位板；10a、板体一；10b、板体二；11、限位块；12、限位槽；13、定位孔；14、嵌块；15、定位头；16、定位气缸；17、下料导条；18、下料滑槽；19、连接支架；20、下料气缸；21、辅助下料钩爪；22、安装板；23、安装支架；24、安装座；25、螺帽振动盘；26、紫铜管振动盘；27、螺帽；28、紫铜管；28a、凸肩。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2、图3、图4、图9和图10所示，扩口装置，包括具有机座1a与冲头1b的冲床1，机座1a上于冲头1b的下方固定有工作台2，工作台2上设有能转动的转盘3，冲头1b向下的投影位于转盘3的边缘。机座1a上于工作台2的下方固定有凸轮分割器4，凸轮分割器4的输出端穿过工作台2并与转盘3固定连接，转盘3由凸轮分割器4驱动进行转动并在每次转过相同角度后定位。转盘3的边缘设有至少一个接料口3a，本实施例中接料口3a为四个且均布在转盘3的边缘。工作台2底部固定有接料座5，接料座5设有贯穿其侧部与顶部的接料缺口5a，工作台2沿竖直方向设有与接料缺口5a相连通的通孔2a，转盘3能转动至接料口3a位于通孔2a的正上方以及能转动至接料口3a位于冲头1b的正下方。接料座5内滑动设置有能经接料缺口5a伸至通孔2a处的推料杆6。具体地，接料座5的底部固定连接有安装座24，安装座24上固定有推料气缸7，推料杆6下端与推料气缸7的活塞杆上端部固定连接。推料杆6下端外侧具有限位凸部6a，当限位凸部6a与接料座5底面相抵靠时推料杆6上端面与通孔2a上端口所在的面相齐平。接料缺口5a包括贯穿接料座5上端面的容纳孔5a1以及与容纳孔5a1侧向连通且贯穿接料座5侧部的接料槽5a2，通孔2a与容纳孔5a1同中心线设置。接料槽5a2沿推料杆6轴向的截面呈长边与推料杆6轴线相平行的长方形，容纳孔5a1为圆形孔且容纳孔5a1的内径与接料槽5a2沿推料杆6轴向的截面宽度相同。接料座5内高于接料槽5a2位置处设有若干围绕容纳孔5a1设置且均部分位于容纳孔5a1内的弹性定位件8，具体地，接料座5内设有若干围绕容纳孔5a1分布的安装孔5b，安装孔5b的一端与容纳孔5a1连通且安装孔5b另一端贯穿接料座5侧部，各安装孔5b的中心线高度相同，弹性定位件8包括设于安装孔5b内的弹簧8b与作用件8a，安装孔5b贯穿接料座5侧部的一端口内螺纹连接有堵头9，弹簧8b两端分别作用在堵头9与作用件8a上，作用件8a部分伸出安装孔5b至容纳孔5a1内且位于容纳孔5a1内的作用件8a外表面为球面。在本实施例中，作用件8a为钢珠。

进一步地，如图1-图6以及图8-图10所示，工作台2上固定有与转盘3同心设置的弧形限位板10，弧形限位板10布置于转盘3边缘且两者之间沿转盘3的径向具有间隙，弧形限位板10的一端位于冲头1b所在位置处，通孔2a沿转盘3的周向位于弧形限位板10的两端之间。工作台2上固定有限位块11，限位块11与弧形限位板10的另一端相配合形成限位槽12，限位槽12沿转盘3的径向布置，通孔2a沿以转盘3的周向位于限位槽12与冲头1b之间。工作台2上设有与冲头1b中心线同心设置的定位孔13，定位孔13位于弧形限位板10与转盘3之间，定位孔13内设有能上下移动的定位头15且定位头15能上移至其上端面与定位孔13上端孔口所在面相齐平。工作台2底部固定有定位气缸16，定位头15固定连接在定位气缸16的活塞杆端部。工作台2上具有镶嵌孔，镶嵌孔内固定有环形的嵌块14，定位孔13为嵌块14的中心孔。在本实施例中，弧形限位板10包括均呈弧形的板体一10a与板体二10b，板体二10b高于板体一10a，板体一10a的一端上侧面与板体二10b的一端下侧面相抵靠，通孔2a位于板体一10a与板体二10b相连接处的内侧，定位孔13位于板体二10b另一端与转盘3之间，限位槽12由板体一10a的另一端与限位块11之间。接料口3a由下至上包括口部一3a1与口部二3a2，口部一3a1内顶壁与口部二3a2的内侧壁连接形成挡肩3a3，口部二3a2的下端口呈外扩状，板体一10a高度与口部一3a1相对应，板体二10b高度与口部二3a2相对应。

进一步地，如图1、图2、图5、图6、图7、图9和图10工作台2上还固定有弧形且布置于转盘3边缘的下料导条17，工作台2具有落料缺口2b，凸轮分割器4的输出端穿过落料缺口2b，下料导条17的一端位于冲头1b处且与弧形限位板10位于冲头1b所在位置处的一端相邻，下料导条17的另一端位于落料缺口2b处，下料导条17到转盘3中心线的距离沿下料导条17位于冲头1b位置处的一端到下料导条17位于落料缺口2b处的一端逐渐增大。机座1a于落料缺口2b的下方固定有下料滑槽18，下料滑槽18沿转盘3的周向位于限位槽12与冲头1b之间。机座1a于转盘3和下料滑槽18之间固定有连接支架19，连接支架19上固定有下料气缸20，下料气缸20的活塞杆沿转盘3的径向设置且下料气缸20的活塞杆端部固定连接有辅助下料钩爪21，辅助下料钩爪21的爪部位于转盘3上方。机座1a侧部于工作台2下方具有与工作台2相垂直的安装面1a1，安装面1a1上平行固定有安装板22，安装板22一侧固定连接有安装支架23，凸轮分割器4固定连接在安装支架23上，下料滑槽18及连接支架19均固定连接在安装板22上。安装板22上设有若干沿水平方向布置的条形调节槽，安装板22与机座1a通过杆部穿过条形调节槽并螺纹连接在机座1a侧部内的螺钉相固定。下料导条17上连接有若干连接片，各连接片上均设有沿转盘3的径向布置的条形连接槽，下料导条17与工作台2通过杆部穿过条形连接槽并螺纹连接在工作台2内的螺钉相固定。

在实际中，如图11所示，螺帽27具体采用螺帽振动盘25进行输送，将螺帽振动盘25的出料口与限位槽12相对接，紫铜管28则采用紫铜管振动盘26以凸肩28a所在的一端为下端进行输送，将紫铜管振动盘26的出料口与接料槽5a2相对接。

初始状态，转盘3停留在其中一个接料口3a与限位槽12相对接的状态，螺帽振动盘25将螺帽27经限位槽12送入到接料口3a的口部一3a1内。接着，转盘3转动至该接料口3a位于通孔2a处(此时通孔2a位于接料口3a的正下方)，紫铜管振动盘26将紫铜管28具有凸肩28a的一端为下端经接料槽5a2送入到容纳孔5a1内，该状态如图12所示。然后由推料杆6将位于容纳孔5a1内的紫铜管28向上推出通孔2a外，紫铜管28会穿过螺帽27而使两者形成套接的配合关系，紫铜管28的上部则会经口部二3a2向上伸出转盘3外，该状态如图14所示。在紫铜管28被推料杆6推出容纳孔5a1的过程中，如图13所示，各弹性定位件8先是与紫铜管28外壁相接触，通过各弹性定位件8的作用可以确保紫铜管28与通孔2a保持同心状态而不会出现歪斜(当紫铜管28移动至凸肩28a与各弹性定位件8相抵靠时凸肩28a会将各弹性定位件8向四周挤开)，从而使紫铜管28能够顺利穿过螺帽27以保证装配的可靠性。

接着，转盘3继续沿同方向转动至该接料口3a位于冲头1b处，控制冲头1b下移对紫铜管28的上端口进行扩口。从接料口3a接收螺帽27到紫铜管28穿过螺帽27再到紫铜管28位于冲头1b下方的过程中，弧形限位板10都会对位于接料口3a内的产品进行限位以防止产品在转盘3的转动过程中直接甩出。在实际时，根据接料口3a在冲头1b下方的位置在工作台2上设置定位孔13，并在定位孔13内设置由定位气缸16控制移动的定位头15，当接料口3a移动至位于冲头1b下方时通过定位气缸16控制定位头15向下移动将定位孔13的上端孔口让出来，使得位于接料口3a内的紫铜管28下端能插入到定位孔13内进行定位以保证扩口精度，该状态如图15所示。扩口完成后，通过定位气缸16控制定位头15向上移动将紫铜管28下端顶出定位孔13外，使得转盘3可以带动套有螺帽27并完成上端扩口的紫铜管28继续移动。由于下料导条17的一端位于冲头1b处且与弧形限位板10位于冲头1b所在位置处的一端相邻，下料导条17的另一端位于落料缺口2b处，下料导条17到转盘3中心线的距离沿下料导条17位于冲头1b位置处的一端到下料导条17位于落料缺口2b处的一端逐渐增大，因此在转盘3的继续转动中位于接料口3a的产品会逐渐自动向接料口3a外脱出并顺着下料导条17移动直到从落料缺口2b处掉到下料滑槽18上进行出料。当然，若是产品在接料口3a内卡得太紧，那么当转盘3转动至接料口3a位于辅助下料钩爪21处时也可以利用辅助下料钩爪21将产品钩出接料口3a外来进行下料。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，作用件8a为一端具有球面的圆柱销。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。