一种不锈钢钢管倒角设备及其加工工艺

技术领域

本申请涉及钢管加工技术的领域，尤其是涉及一种不锈钢钢管倒角设备及其加工工艺。

背景技术

不锈钢钢管是一种中空的长条圆形钢材，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。另外，在折弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。也常用作家具厨具等。

而圆管类零件在生产加工中往往需要对两端的内外侧进行倒角处理，如公告号为CN106001617A的中国专利公开了一种管件双头自动倒角机，包括机座、送料机构、夹紧机构和倒角机构，送料机构位于机座上，夹紧机构相对送料机构设置，倒角机构包括第一倒角机构和第二倒角机构，第一倒角机构和第二倒角机构位于夹紧机构的两侧。

针对上述中的相关技术，发明人认为，虽然上述倒角机可自动完成进料、夹紧、倒角、卸料等工作，但还是需要工人将工件一根根搬运至上料斗处进行人工上料，劳动强度高。

发明内容

为了降低劳动强度，本申请提供一种不锈钢钢管倒角设备及其加工工艺。

本申请提供的一种不锈钢钢管倒角设备及其加工工艺，采用如下的技术方案：

一种不锈钢钢管倒角设备，包括倒角机本体和位于倒角机本体的进料位置的机架，所述机架设有上料滑道、位于所述上料滑道始端一侧的且用于承托钢管的升降托板和位于所述上料滑道尾端一侧的转运装置；所述升降托板倾斜设置，且所述升降托板的最低侧靠近所述上料滑道的始端，所述机架固定有竖直设置的档杆，所述档杆的高度等于所述上料滑道的高度，且所述档杆位于所述升降托板的最低侧的靠近所述上料滑道的一侧；所述转运装置用于承接夹持来自所述上料滑道上所下滑的钢管并带动钢管沿竖直圆周面内转动，所述机架还设有用于驱动所述转运装置靠近或远离所述倒角机本体的直线驱动组件。

通过采用上述技术方案，加工时，首先将多个待加工钢管放置于最低状态的升降托板上，由于升降托板的位置较低，因此无需搬高钢管，较为省力，然后启动升降托板，以带动多个待加工钢管上升至高于上料滑道的位置，然后待加工钢管受重力而从升降托板上滑落至上料滑道上，待加工钢管顺势移动至转运装置处，至此，完成钢管的初步上料，即通过设置升降托板，利用升降托板的方便上料及一次性抬升能够多个待加工钢管的优点，能够快速且便捷完成钢管上料至上料滑道的过程，减少劳动强度；

然后启动转运装置，以夹持单个待加工钢管，并使之移动至对接倒角机本体的位置处，即转运装置能够精确将上料滑道上的待加工钢管移动至倒角机本体的加工位置处，以确保后续倒角加工的精度和效率，然后直线驱动组件启动，以使得待加工钢管的端部与倒角机本体的加工位置进行对接，然后倒角机本体启动以完成倒角加工。

可选的，所述上料滑道的尾端与所述机架铰接连接，所述机架还设有第一升降液压缸，所述第一升降液压缸的活塞杆带动所述上料滑道的自由端升降。

通过采用上述技术方案，通过第一升降液压缸的活塞杆的升降，能够带动上料滑道自由端的升降，从而对上料滑道的坡度进行调整，而上料滑坡的坡度不同将影响钢管在上料滑道上的滑动速度，从而能够对钢管的滑动速度进行调整，以便于钢管能快速且小冲击力地移动至转运装置处，以便于提高上料速度和减少转运装置的结构损伤。

可选的，所述转运装置包括两个设于机架的转动轮和用于驱动所述转动轮于竖直圆周面内转动的第一旋转驱动组件，所述转动轮位于所述上料滑道尾端的一侧，所述转动轮的外周沿设有多个沿自身圆周排布的且供钢管卡入的第一弧形槽。

通过采用上述技术方案，使用时，上料滑道上的钢管滚动至转动轮处，并卡入第一弧形槽，然后第一旋转驱动组件启动，转动轮转动，钢管则随转动轮转动至适当位置，以便于与倒角机本体进行对接和倒角加工。

可选的，所述机架设有下料滑道，所述下料滑道位于所述转动轮远离所述上料滑道的一侧，且所述下料滑道远离所述转动轮方向倾斜向下设置，所述下料滑道的尾端设有收料框。

通过采用上述技术方案，待转动轮上的钢管完成倒角加工时，转动轮继续转动，使得钢管成品受重力而脱离第一弧形槽，并且沿下料滑道掉落至收料框，从而完成钢管成品的收料，方便快捷。

可选的，所述转运装置还包括位于所述转动轮正上方的夹持轮和用于驱动所述夹持轮于竖直圆周面内转动的第二旋转驱动组件，所述夹持轮的外周沿设有多个沿自身圆周排布的第二弧形槽，所述第二弧形槽的槽壁设有用于向下抵接于位于最高点的第一弧形槽内的钢管外壁的弹性夹持体。

通过采用上述技术方案，当钢管随转动轮而逐渐转动至最高点时，夹持轮也转动，其上的弹性夹持体随夹持轮的转动而逐渐向下靠近钢管，即两个轮体在转动过程中，弹性夹持体逐渐与钢管抵接，即弹性夹持体与第一弧形槽的槽壁相配合以共同夹持住钢管，从而确保钢管的稳固性，以便于后续的倒角加工；并且，弹性夹持体在抵接钢管的过程中不断发生压缩形变，即对钢管施加的压力逐渐增大，以较为稳固地夹持住钢管。

可选的，所述弹性夹持体包括两个对称设置的抵接块，所述第二弧形槽的槽壁开设有对应所述抵接块设置的滑槽，两个滑槽的轴线具有夹角，所述抵接块与所述滑槽滑移连接，所述滑槽内还设有迫使所述抵接块滑移伸出所述滑槽外的弹簧；所述抵接块的用于抵接于钢管外壁的端面设为外凸弧面。

通过采用上述技术方案，可以实现抵接块的弹性滑移，从而能够弹性避让开转动轮上的钢管，并弹性夹持于该钢管上；而夹持轮转动且抵接块与钢管相抵接时，抵接块的外凸弧面持续与钢管的外周面抵接并滑移，以减少了抵接块相对钢管运动时损伤钢管外周面以及影响钢管相对第一弧形槽的位置，即确保后续弹性夹持的稳定性。

可选的，所述抵接块的外凸弧面凸出构造有凸块，所述凸块的远离所述第二弧形槽的槽壁的表面设有用于抵接于钢管外壁的咬合齿。

通过采用上述技术方案，咬合齿具有防滑效果，其与外凸弧面一起抵接于钢管外壁，能够进一步提高抵接块与钢管的夹持稳定性。

可选的，所述第二旋转驱动组件包括设于所述机架的第二升降液压缸、水平直线气缸和设于水平直线气缸的伸缩端的框架；两个夹持轮的轴心处同时固定连接有转轴，所述第二升降液压缸的升降端设有套设于所述转轴上的套环，所述转轴与所述套环转动连接；所述转轴还固定有齿轮，框架固定有竖直设置的第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条的齿面相对设置，所述齿轮依次与所述第一齿条和所述第二齿条啮合。

通过采用上述技术方案，当转动轮带动钢管逐渐升高时，第二升降液压缸带动转轴下移，此时由于齿轮与第一齿条啮合，因此齿轮既正转又竖直下移，从而带动夹持轮即正转又竖直下移，即夹持轮上的弹性夹持体在两种运动方式的叠加下能够快速靠近转动轮上的钢管，从而实现快速夹持钢管的效果，并且，弹性夹持体的运动轨迹相对夹持轮的转动轨迹的曲率更大，从而能够减少钢管在同时被转动轮和夹持轮咬住时所受的损伤；待钢管倒角加工完毕需脱离转动轮时，水平直线气缸驱动框架移动，从而使得第二齿条与齿轮啮合，然后第二升降液压缸带动转轴上移，此时夹持轮还是正转，还是处于竖直上移的状态，并且转动轮同步转动，即弹性夹持体随夹持轮的运动而远离钢管，从而快速解除对钢管的夹持。

可选的，所述转动轮同轴固定有第一止旋块，所述转轴固定有第二止旋块，所述第一止旋块的外周面由一一对应第一弧形槽位置的平面所组成，所述第二止旋块的外周面由一一对应第二弧形槽位置的平面所组成；所述框架内固定有卡块，当所述框架直线移动至中段位置时，所述卡块的上侧面与所述第二止旋块相对第一止旋块的平面贴合，同时，所述卡块的下侧面与所述第一止旋块相对第二止旋块的平面贴合。

通过采用上述技术方案，当转动轮移动钢管至最高点时，钢管同时被转动轮和夹持轮夹持，此时，第一止旋块的和第二止旋块的相对平面处于水平面内，然后水平直线气缸带动框架移动，卡块的上下侧面则分别与第二止旋块和第一止旋块的相对平面配合，以起到止旋限位作用，即阻止转动轮和夹持轮的转动，从而确保转动轮和夹持轮保持当前状态，进而确保转动轮和夹持轮对于钢管的夹持稳定性。

一种应用上述不锈钢钢管倒角设备的加工工艺，首先将多个待加工钢管放置于最低状态的升降托板上，然后启动升降托板，以带动多个待加工钢管上升至高于上料滑道的位置，然后待加工钢管受重力而从升降托板上滑落至上料滑道上，待加工钢管顺势移动至转运装置处，转运装置启动，以夹持单个待加工钢管，并使之移动至对接倒角机本体的位置处，然后直线驱动组件启动，以使得待加工钢管的端部与倒角机本体的加工位置进行对接，然后倒角机本体启动以完成倒角加工。

通过采用上述技术方案，能够快速且便捷完成钢管上料，以及精确将上料滑道上的待加工钢管移动至倒角机本体的加工位置处，以确保倒角加工的精度和效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置升降托板，利用升降托板的方便上料及一次性抬升能够多个待加工钢管的优点，能够快速且便捷完成钢管上料至上料滑道的过程，减少劳动强度，而转运装置能够精确将上料滑道上的待加工钢管移动至倒角机本体的加工位置处，以确保倒角加工的精度和效率；

2.通过转动轮和夹持轮的转动，在带动钢管移动的同时，还能够逐渐“咬紧”该钢管，从而确保钢管的稳固性，以便于后续的倒角加工；且逐渐夹持的方式较为柔和，能够减少对钢管外表面的损伤；

3.通过齿轮依次与第一齿条和第二齿条的配合，实现了夹持轮的自转和竖直运动，而夹持轮上的弹性夹持体在两种运动方式的叠加下能够快速靠近或快速远离转动轮上的钢管，从而实现快速夹持钢管或快速解除夹持的效果，并且，弹性夹持体的夹持过程更加柔和，能够减少钢管在同时被转动轮和夹持轮咬住时所受的损伤。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例的上料装置的结构示意图。

图3是本实施例的用于体现圆块与第一滑轨连接状态的示意图。

图4是本实施例的转运装置的结构示意图。

图5是本实施例的用于体现夹持轮和转动轮同时夹持钢管状态的示意图。

附图标记说明：1、上料装置；2、转运装置；3、收料装置；4、直线驱动组件；10、机架；100、倒角机本体；11、剪叉式升降结构；12、升降托板；13、上料滑道；14、第一升降液压缸；141、圆块；142、第一滑轨；15、滑动底座；151、滑块；152、支撑臂；153、转杆；154、转轴；16、第二滑轨；17、挡杆；200、钢管；21、转动轮；211、第一弧形槽；22、第一伺服电机；23、夹持轮；231、第二弧形槽；241、第二升降液压缸；242、第三升降液压缸；243、水平直线气缸；244、框架；245、套环；246、环套；247、齿轮；248、第一齿条；249、第二齿条；25、弹性夹持体；251、抵接块；252、滑槽；253、弹簧；254、凸块；261、第一止旋块；262、第二止旋块；263、卡块；31、下料滑道；32、收料框；41、第二伺服电机；42、丝杆。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种不锈钢钢管倒角设备。参照图1，包括倒角机本体100和位于倒角机本体100的进料位置的机架10，其中机架10上设有用于输送上料钢管200的上料装置1、用于承接上料装置1上的钢管200并转运至对应倒角机本体100的工作位置的转运装置2、用于收集倒角完的钢管200的收料装置3，并且机架10还设有用于驱动转运装置2靠近或远离倒角机本体100的直线驱动组件4。

如图1、图2所示，上料装置1包括内陷安装于地面以下的剪叉式升降结构11、固定于剪叉式升降结构11的升降端的升降托板12和位于升降托板12一侧的上料滑道13，其中升降托板12倾斜设置，升降托板12的最低侧靠近上料滑道13方向设置；升降托板12处于最低高度时其低于地面，以便于人们将多个钢管200一齐放置于升降托板12上，然后剪叉式升降结构11可带动升降托板12上升，以将升降托板12上的钢管200抬升至高于上料滑道13的高度，然后钢管200则受重力而滑落至上料滑道13的始端上，并沿上料滑道13滑至尾端，以到达转运装置2处。

如图1所示，上料滑道13的始端的一侧设有多个竖直设置的挡杆17，以起到阻挡钢管200从升降托板12上滑落的作用，挡杆17的高度等于上料滑道13的平行高度，即当升降托板12升至高于上料滑道13的高度时，挡杆17无阻挡作用，升降托板12上的钢管200可顺势落至上料滑道13上。

如图2、图3所示，上料滑道13的尾端与机架10铰接连接，其铰接轴线位于水平面内，机架10上设有第一升降液压缸14，第一升降液压缸14的缸体与机架10固定连接，第一升降液压缸14的活塞杆固定有圆块141，上料滑道13的始端的下表面设有第一滑轨142，圆块141从下至上陷入第一滑轨142内，圆块141与第一滑轨142沿上料滑道13长度方向滑移连接。

通过第一升降液压缸14的活塞杆的升降，能够带动上料滑道13自由端的升降，从而对上料滑道13的坡度进行调整，从而能够对钢管200的滑动速度进行调整，以便于钢管200能快速且小冲击力地移动至转运装置2处。

如图2所示，机架10设有第二滑轨16和滑动底座15，其中滑动底座15用于承载转运装置2，第二滑轨16位于上料滑道13的尾端的一侧，滑动底座15的底面设有滑块151，滑块151与第二滑轨16沿水平垂直上料滑道13长度方向的方向滑移连接；直线驱动组件4包括固定于第二滑轨16内的第二伺服电机41，第二伺服电机41的输出轴固定有丝杆42，丝杆42沿第二滑轨16长度方向与滑块151螺纹连接，即通过丝杆42传动，可以带动滑动底座15移动，从而将转运装置2上的钢管200水平移动至倒角机本体100的工作位置处，以便于进行倒角加工。

如图4所示，转运装置2包括转动轮21、用于驱动转动轮21转动的第一旋转驱动组件、夹持轮23和用于驱动夹持轮23转动的第二旋转驱动组件，其中滑动底座15上固定有两个支撑臂152，两个支撑臂152同时水平穿设有转杆153，转动轮21的转动轴线位于水平面内，两个转动轮21均与转杆153连接。

如图4所示，第二旋转驱动组件包括固定于其中一个支撑臂152上的第一伺服电机22，第一伺服电机22通过蜗轮蜗杆与转杆153连接，即第一伺服电机22可驱动转杆153转动，从而带动转动轮21于竖直圆周面内转动。

如图4所示，转动轮21的外周沿设有多个供钢管200卡入的第一弧形槽211，各第一弧形槽211沿转动轮21圆周均匀排布，第一弧形槽211的曲率大于钢管200的曲率。当上料滑道13上的钢管200滚动至转动轮21处时，将卡入转动轮21上靠近上料滑道13的第一弧形槽211内，然后该钢管200随着转动轮21转动进行位置调整，以便于与倒角机本体100进行对接和倒角加工。

如图4所示，夹持轮23位于转动轮21的正上方，两个夹持轮23的轴心处之间固定连接有转轴154，转轴154的远离倒角机本体100的一端固定有齿轮247；第二旋转驱动组件包括第二升降液压缸241、第三升降液压缸242、水平直线气缸243和固定于水平直线气缸243的伸缩端的框架244；其中第二升降液压缸241的缸体固定于滑动底座15上，第二升降液压缸241的升降端固定有套环245，套环245套设于转轴154的一端，且套环245与转轴154通过轴承连接；第三升降液压缸242的缸体外接固定，第三升降液压缸242竖直向下设置，第三升降液压缸242的活塞杆固定有环套246，环套246套设于转轴154的远离套环245的一端，环套246与转轴154通过轴承连接。

如图4所示，水平直线气缸243的缸体固定于滑动底座15上，框架244上固定有竖直设置的第一齿条248和第二齿条249，第一齿条248和第二齿条249的齿面相对设置，且第一齿条248相对转轴154位于远离上料滑道13的一侧，齿轮247位于第一齿条248与第二齿条249之间；即通过水平直线气缸243的伸缩，可带动框架244移动，从而控制第一齿条248或第二齿条249分别与齿轮247的啮合，而第二升降液压缸241和第三升降液压缸242可同时控制转轴154的升降，以带动夹持轮23靠近或远离转动轮21，并且通过齿轮247分别与第一齿条248和第二齿条249的啮合，能够带动转轴154转动，从而带动夹持轮23与转动轮21同步转动且方向相反，即夹持轮23的运动轨迹则为两种运动方式(竖直移动和转动)的相叠加。

如图4、图5所示，夹持轮23的外周沿设有多个第二弧形槽231，各第二弧形槽231沿转动轮21圆周均匀排布，第二弧形槽231的槽壁设有弹性夹持体25。

如图5所示，弹性夹持体25包括两个对称设置的抵接块251，第二弧形槽231的开设有对应抵接块251设置的滑槽252，抵接块251与滑槽252沿靠近或远离第二弧形槽231的曲率中心方向滑移连接，且两个滑槽252的轴线之间具有大于90°小于等于120°的夹角；滑槽252内设有弹簧253，弹簧253的一端抵接于滑槽252的槽底，另一端抵接于抵接块251的端部，弹簧253的弹力迫使抵接块251滑移伸出滑槽252外。

如图5所示，抵接块251远离弹簧253的端面设为外凸弧面，外凸弧面的表面的靠近另一抵接块251的一侧凸出构造有凸块254，凸块254的远离第二弧形槽231的槽壁的表面设有咬合齿(图中未标出)。

当转动轮21带动钢管200逐渐升高时(以准备对接倒角机本体100时)，第二升降液压缸241带动转轴154下移，此时齿轮247与第一齿条248啮合，因此齿轮247既正转又竖直下移，从而带动夹持轮23即正转又竖直下移，即夹持轮23上的弹性夹持体25在两种运动方式的叠加下能够快速靠近转动轮21上的钢管200，从而实现快速夹持钢管200的效果，当钢管200随转动轮21移动至最高点时，夹持轮23上的弹性夹持体25和转动轮21上的第一弧形槽211的槽壁同时稳定夹持住钢管200。

并且，为了确保处于最高点的钢管200的夹持稳定性，做出如下设置，如图4所示，转杆153的一端固定有第一止旋块261，转轴154的一端固定有第二止旋块262，其中第一止旋块261的外周面由一一对应第一弧形槽211位置的平面所组成，第二止旋块262的外周面由一一对应第二弧形槽231位置的平面所组成；框架244内固定有正方形的卡块263，卡块263的上下侧面均位于水平面内。

当转动轮21带动钢管200移动至最高点时(钢管200同时被转动轮21和夹持轮23稳定夹持)，此时，第一止旋块261和第二止旋块262的相对平面均处于水平面内，然后水平直线气缸243驱动框架244水平移动至自身轨迹的中段位置，此时，卡块263的上侧面与第二止旋块262相对第一止旋块261的平面贴合，同时，卡块263的下侧面与第一止旋块261相对第二止旋块262的平面贴合，以起到止旋限位作用，即阻止转动轮21和夹持轮23的转动，从而确保转动轮21和夹持轮23保持当前状态，进而确保转动轮21和夹持轮23对于钢管200的夹持稳定性。

如图1所示，收料装置3包括下料滑道31和收料框32，其中下料滑道31位于转动轮21远离上料滑道13的一侧，且下料滑道31远离转动轮21方向倾斜向下设置，收料框32位于下料滑道31的最低侧的一侧。

待转动轮21上的钢管200完成倒角加工时，转动轮21继续转动，使得钢管200成品受重力而脱离第一弧形槽211，并且沿下料滑道31掉落至收料框32，从而完成钢管200成品的收料。

本申请实施例还公开了应用上述倒角设备的加工工艺：首先将多个待加工钢管200放置于最低状态的升降托板12上，然后启动剪叉式升降结构11，带动升降托板12上升，此时升降托板12上的钢管200抬升至高于上料滑道13的高度，然后钢管200则受重力而滑落至上料滑道13的始端上，并沿上料滑道13滑至尾端，以到达转运装置2处。

当上料滑道13上的钢管200滚动至转动轮21处时，钢管200将卡入转动轮21的靠近上料滑道13的第一弧形槽211内，然后第一伺服电机22可驱动转杆153转动，从而带动转动轮21于竖直圆周面内转动，使得钢管200逐渐移动至最高点(该钢管200与倒角机本体100的工作位置处于同一高度)，期间，第二升降液压缸241带动转轴154下移(齿轮247与第一齿条248保持啮合啮合)，从而带动夹持轮23即正转又竖直下移，因此夹持轮23上的弹性夹持体25在两种运动方式的叠加下能够快速靠近转动轮21上的钢管200，以快速夹持位于最高点的钢管200，当钢管200随转动轮21移动至最高点时，夹持轮23上的弹性夹持体25和转动轮21上的第一弧形槽211的槽壁同时稳定夹持住钢管200。

然后水平直线气缸243驱动框架244水平移动至自身轨迹的中段位置(第一齿条248与齿轮247脱离啮合)，此时，卡块263的上侧面与第二止旋块262相对第一止旋块261的平面贴合，同时，卡块263的下侧面与第一止旋块261相对第二止旋块262的平面贴合，以起到止旋限位作用，阻止转动轮21和夹持轮23的转动，从而确保转动轮21和夹持轮23对于钢管200的夹持稳定性。

然后，第二伺服电机41启动，以带动滑动底座15靠近倒角机本体100方向移动，使得位于最高点的钢管200的端部抵在倒角机本体100的加工位置，然后启动倒角机本体100进行钢管200的倒角加工，加工完毕后，再次启动第二伺服电机41，以电动滑动底座15移动复位。

然后，水平直线气缸243驱动框架244水平移动，使得卡块263同时与第一止旋块261和第二止旋块262解除配合，并使得齿轮247和第二齿条249啮合；转动轮21继续转动，以带动钢管200成品逐渐移动至收料装置3处，此时第二升降液压缸241带动转轴154上移，夹持轮23处于竖直上移的状态且保持正转状态，使得弹性夹持体25随夹持轮23的运动而远离钢管200，从而快速解除对钢管200的夹持；然后解除夹持的钢管200成品随转动轮21下移且受重力而脱离第一弧形槽211，然后钢管200成品沿下料滑道31掉落至收料框32，从而完成钢管200成品的收料。

本申请实施例的实施原理为，通过设置升降托板12和上料滑道13，利用升降托板12的方便上料及一次性抬升能够多个待加工钢管200的优点，能够快速且便捷完成钢管200上料至上料滑道13的过程，减少劳动强度；而通过设置转运装置2，能够确保上料滑道13上的钢管200较为快速且准确对接至倒角机本体100的工作位置处，以完成倒角加工，并且，通过转动轮21和夹持轮23的转动，在带动钢管200移动的同时，还能够逐渐“咬紧”该钢管200，从而确保钢管200的稳固性，以便于后续的倒角加工；且逐渐夹持的方式较为柔和，能够减少对钢管200外表面的损伤。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。