CN113182408A - 一种小型扳边机及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种小型扳边机及其工作方法，其中小型扳边机包括上料装置、管体扳边装置、管体扣料装置和输出装置；所述管体扳边装置和管体扣料装置设于箱体内；箱体的一侧设有与上料装置相连通的进料口；箱体的另一侧设于与输出装置相连通的出料口；所述管体扳边装置包括至少两个扳边机构，用于对管体的端部进行至少两道扳边工序；所述管体扳边装置的输出端连接用于将料体扣设在管体扳边侧的管体扣料装置；所述管体扣料装置的输出端连接输出装置。本发明还包括一种小型扳边机的工作方法。本发明能够使整个扳边机的结构更紧凑，且设于箱体内能够大大降低噪音，并保持各装置的整洁，不易沾染灰尘，能够提高安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种管体扳边设备，特别是一种小型扳边机及其工作方法。
背景技术
管体在与面板进行钎焊连接时，通常要在管体的端部设置扳边，以增加与面板之间的连接面积，进而增加连接强度，并且管体要与钎料之间连接，使得管体通过钎料与面板钎焊连接。为了实现上述操作，就需要设计一种对管体进行连续性加工的自动化设备，包括上料、扳边、扣钎料、检测和输出等，这需要对上述各工序一气呵成，使管体进入设备后，要保证管体的两端扳边并扣钎料后输出。
目前，现有技术中还未出现对管体进行整套工序加工的设备，大多都是分开操作，如在一个设备上对管体进行扳边，在另一个设备上对管体进行扣料等，这就需要对管体进行多次转接，会大大增加工作时间，导致工作效率下降，另外，现有的设备都是长长的流水线，结构不紧凑，占用产地面积大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种结构紧凑，噪音低，工作效率高的小型扳边机及其工作方法。
本发明的技术方案是：
本发明之一种小型扳边机，包括上料装置、管体扳边装置、管体扣料装置和输出装置；所述管体扳边装置和管体扣料装置设于箱体内；箱体的一侧设有与上料装置相连通的进料口；箱体的另一侧设于与输出装置相连通的出料口；所述管体扳边装置包括至少两个扳边机构，用于对管体的端部进行至少两道扳边工序；所述管体扳边装置的输出端连接用于将料体扣设在管体扳边侧的管体扣料装置；所述管体扣料装置的输出端连接输出装置。
进一步，所述上料装置包括机体，所述机体上设有进料仓和呈阶梯状布置的至少两个层板；所述层板包括固定板和升降板，所述升降板通过执行机构带动其上下移动，使管体沿阶梯状的层板逐步抬升至顶部的层板并输出。
进一步，所述固定板和升降板均倾斜设置，所述顶部的层板连接输送平台，输送平台的一侧设有推料缸，推料缸与箱体的进料口位置相对应。
进一步，所述管体扳边装置包括第一扳边机构和第二扳边机构，所述第一扳边机构包括用于固定管体的第一定位部和用于将管体的端部压出第一扳边的第一冲压部，第二扳边机构包括用于对带第一扳边的管体进行固定的第二定位部以及用于对管体再次冲压形成第二扳边的第二冲压部；所述第一定位部和第二定位部均包括上模具和下模具，所述管体设于上下模具合模后所形成的凹腔内。
进一步，所述管体扣料装置包括用于缠绕料带的料盘、用于引导料盘上的料带走向的导向槽、用于带动导向槽上的料带上下移动的第一升降夹持机构、用于将移动至目标位置的料带进行裁剪的裁剪机构、用于带动裁剪下的料体移动的第二升降夹持机构、以及用于将裁剪下的料体扣在管体扳边侧固定的扣合机构。
进一步，所述管体扣料装置的下方设有链条输送机构，所述链条输送机构的一侧设有机械抓手，所述机械抓手用于对一端已经扣好料体的管体进行翻转，并继续置于链条输送机构上，以对管体的另一端继续进行扣料操作。
进一步，所述输出装置包括自动剔除机构和输出机构；所述自动剔除机构包括设于输出机构上的支架，所述支架上设有检测部，所述检测部包括用于检测管体端部是否扣料的色差检测传感器；所述检测部的后方设有剔除部。
本发明之一种小型扳边机的工作方法，包括以下步骤：
S1：上料：将管体置于进料仓内，管体自动沿阶梯状的层板逐步抬升至顶部的层板并输出，进入箱体的进料口内；
S2：扳边：对管体的端部进行至少两次扳边，使扳边最终垂直于管体；
S3：扣料：将扳边后的管体输送至扣料端，料带向管体的方向自动移动，移动至目标位置后，对料带进行裁剪，形成料体，将料体扣紧在管体的扳边侧；
S4：检测：对扣料后的管体进行输出，并在输出过程中进行扣料检测，若检测出管体的端部未扣设料体，则剔除，若检测到管体的端部扣设料体，则输出。
进一步，S3中，还包括：当管体的一端扣设好料体后，带动管体翻转180°，对管体的另一端继续扣料，以保证管体的两端均扣设料体。
本发明的有益效果：通过将管体扳边装置、管体扣料装置设于箱体内，能够使整个扳边机的结构更紧凑，且设于箱体内能够大大降低噪音，并保持各装置的整洁，不易沾染灰尘，且能够提高安全性；通过设置管体连续的加工装置，能够自动完成管体的上料、扳边、扣料、检测输出等一整套工序，大大提高工作效率，降低工作强度。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例上料装置的结构示意图；
图3是本发明实施例管体扣料装置的结构示意图；
图4是本发明实施例料带的结构示意图；
图5是本发明实施例钎料圈扣合于管体上的状态示意图；
图6是本发明实施例管体扣料后的结构示意图。
附图标识说明
1.上料装置；2.管体扣料装置；3.输出装置；4.箱体；5.管体；11.机体；12.进料仓；13.层板；14.输送平台；15.推料缸；16.料槽；21.导向槽；22.第一升降夹持机构；23.裁剪机构；24.扣合机构；25.料带；26.连接板；27.定位孔；28.长孔；31.输出机构；32.支架；121.底板；131.固定板；132.升降板；211.通道；212.封闭槽口；221.直线滑台；222.第一升降气缸；223.手指气缸；241.移载主体；242.移载气缸；243.扣合气缸；251.钎料圈；252.连接筋；2511.凸起；2512.限位部。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示：一种小型扳边机，包括上料装置1、管体扳边装置（图中未示出）、管体扣料装置2和输出装置3；所述管体扳边装置和管体扣料装置2设于箱体4内；箱体4的一侧设有与上料装置1相连通的进料口；箱体4的另一侧设于与输出装置3相连通的出料口；所述管体扳边装置包括至少两个扳边机构，用于对管体的端部进行至少两道扳边工序；所述管体扳边装置的输出端连接用于将料体扣设在管体扳边侧的管体扣料装置2；所述管体扣料装置2的输出端连接输出装置3。
上述方案具有以下优点：通过将管体扳边装置、管体扣料装置设于箱体内，能够使整个扳边机的结构更紧凑，且设于箱体内能够大大降低噪音，并保持各装置的整洁，不易沾染灰尘，且能够提高安全性；通过设置管体连续的加工装置，能够自动完成管体的上料、扳边、扣料、输出等一整套工序，大大提高工作效率，降低工作强度。
如图2所示：本实施例中，上料装置1包括机体11，所述机体11上设有进料仓12和呈阶梯状布置的至少两个层板13；所述层板13包括固定板131和升降板132，所述升降板132通过执行机构带动其上下移动，使管体沿阶梯状的层板逐步抬升至顶部的层板13并输出。其中，升降板132通过执行机构带动其上下移动，使管体5沿阶梯状的层板逐步输出。本实施例通过设置阶梯状布置的层板，且经层板的升降板上升，能够将管体一步步输出，结构简单，无需设置复杂结构，如机械手等。
由于箱体4的进料口具有一定的高度，因此优选设置至少四个层板13，底部的层板13与进料仓12连接，顶部的层板13与输送平台14连接，其中输送平台14与顶部层板也形成阶梯状结构。其中，底部的层板仅设置升降板132，不设置固定板，这样便于进料仓12内的管体5直接滑至升降板132上，升至第二层进行运输。其它层板的固定板131设于外侧，升降板132设于内侧，这样便于将管体5逐步移至输送平台14上。
进料仓12的底板121倾斜设置，且向位于底部层板的升降板侧倾斜。这样，进入进料仓12的管体5能够沿底板121滑至底部层板13的升降板侧，再经升降板132将管体逐步向上传递。固定板131和升降板132均倾斜设置，各板的高侧对应管体移入，低侧对应管体移出。这样，管体5会沿升降板132的高侧滑至低侧，再进入下一层的固定板131，然后从固定板131的高侧滑至低侧，此时倚靠在该层层板的正在上升的升降板132上，当升降板132下降至与管体相应的位置处后，该管体5会自动落入该升降板上，再次控制升降板上升，从而实现管体的逐层输出。其中，固定板131和升降板132的倾斜角度不大于25°，优选为10°。若角度太小，则不易顺畅滑落，若角度太大，则容易在升降板132下降的过程中沿升降板132滑出。升降板132的宽度与管体5的外径相匹配。这样，在升降板132传送管体5的过程中，升降板132的长度方向上可以传送多个管体，例如升降板上有一排管体或者至少一个管体，在宽度方向上只能容纳一个管体。
执行机构统一控制所有升降板132同时进行上下移动。执行机构优选为升降气缸，所有升降板同时经连接板连接于升降气缸的活塞端，经活塞端带动连接板上下移动，从而带动升降板动作，即所有的升降板共同上升和下降，而不是单个动作，这样能够保证管体有序的逐层输出。
顶部层板的升降板通过上升将管体输送至输送平台14，输送平台14上设有输送链，顶部的层板经升降板132上升将管体5输送至输送链上，输送链自动带动管体5向前运输，输送平台14的一侧设有推料缸15，且朝向管体5设置，当管体5运输至目标位置后，经推料缸15推动管体，使管体沿料槽16滑至箱体4的进料口内。其中，推料缸15为气缸。
本实施例中，管体扳边装置包括第一扳边机构和第二扳边机构，第一扳边机构包括用于固定管体的第一定位部和用于将管体的端部压出第一扳边的第一冲压部，第二扳边机构包括用于对带第一扳边的管体进行固定的第二定位部以及用于对管体再次冲压形成第二扳边的第二冲压部；所述第一定位部和第二定位部均包括上模具和下模具，管体设于上下模具合模后所形成的凹腔内。
箱体内设有输送部，从箱体进料口内进入的管体经输送部运输至管体扳边装置侧，输送部将管体输送至第一定位部的下模具位置处，释放管体，使管体刚好落入下模具的下凹腔821内，其中两个定位部的上模具和/或下模具通过气缸控制其升降，如上模具气缸控制上模具下降，与下模具合模，上下模具压住管体，通过第一冲压部对管体的端部进行第一次扳边，扳边角度优选为50°；形成第一扳边的管体再经输送部输送至第二定位部的下模具处释放管体，通过第二定位部的上模具和下模具夹紧后进行第二次扳边，扳边角度为90°，使得扳边刚好与管体处置，与管体的端部处于同一平面。其中，输送部可以是气缸、输送链或者机械抓手输送。
如图3所示：本实施例中，管体扣料装置2包括用于缠绕料带25的料盘、用于引导料盘上的料带走向的导向槽21、用于带动导向槽上的料带上下移动的第一升降夹持机构22、用于将移动至目标位置的料带进行裁剪的裁剪机构23、用于带动裁剪下的料体移动的第二升降夹持机构、以及用于将裁剪下的料体扣在管体扳边侧固定的扣合机构24。
通过设置料盘，能够使料带缠绕在料盘上，且料盘的中心连接送料电机，由送料电机控制料盘转动进行送料。
如图4~图6所示：料带优选为钎料，通过扣压在管体上，便于管体与其它工件之间钎焊连接，无需额外铺设钎料。料带25包括多个连成一体的钎料圈251，钎料圈251包括沿孔延伸出的凸起2511和设置于钎料圈边缘的限位部2512，其中限位部为条形凸起结构；扣合机构24将裁剪下的至少一个钎料圈251的凸起2511插入管体5内，并将限位部2512弯折扣在管体8上。料带25为长条形，各钎料圈251之间通过连接筋252连接，通过在连接筋252位置进行裁剪，实现钎料圈251的剪裁。若需要同时对多个钎料圈进行裁剪，可一次性剪下多个钎料圈进行同时扣料操作，通常可一次性剪下1-3个钎料圈。
通过设置导向槽21，能够稳固料带，且引导料带从料盘延伸出后沿导向槽顺延至第一升降夹持机构侧。其中，导向槽21包括至少一个倾斜设置的通道211，通道上设有封闭槽口212，料带25能够从封闭槽口212的始端穿入，末端穿出。通道211的顶部呈弧形，通道从底部向顶部倾斜延伸，使得料带沿通道的底部向顶部延伸，且穿过顶部向下延伸至第一升降夹持机构侧，在第一升降夹持机构侧对准位置进行定位。
其中，料盘优选设于导向槽21的下方，可缩短箱体整体的长度尺寸，而且可充分利用箱体结构，即料盘以及一些电气设备可设于箱体的下部，其他对管体加工的装置则设于箱体的上部，上部和下部可通过隔板隔开，既能提高结构的紧凑性，也能够大大提高箱体的空间利用率。
通道211从顶部向底部延伸那一面设有连接板26，连接板26的背面设有定位机构。连接板26在与定位机构相对应的位置设有定位孔27，定位机构能够沿定位孔27伸出插入料带25的钎料圈内进行定位。其中，定位机构优选为定位气缸，定位气缸通过伸入定位孔27插入钎料圈251内，来实现定位，使得料带在裁剪时不易晃动。
第一升降夹持机构22设于连接板26的正面，连接板26在与第一升降夹持机构22相对应的位置设有长孔28，使得第一升降夹持机构22穿过长孔28抓取料带并带动其移动。第一升降夹持机构22包括直线滑台221，直线滑台的滑块连接第一升降气缸222，第一升降气缸222连接两个手指气缸223，手指气缸连接的抓手分别能够抓取通道上的料带。
裁剪机构23设于第一升降夹持机构22的下方，包括裁剪气缸和刀片，通过裁剪气缸控制刀片动作，来裁剪料带。
扣合机构24的一侧设有链条输送机构，链条输送机构设于通道211和连接板26之间，多个管体5横向放置于链条输送机构上进行输送，当运动至扣合机构侧时，则停止输送，等待钎料圈251扣合在管体5上。第二升降机构位于扣合机构与管体输送机构之间，用于将裁剪下的料带移动至扣合机构。第二升降机构与第一升降机构的结构优选为相同，此处不再赘述。链条输送机构的一侧设有机械抓手，当管体的一端扣入钎料圈后，机械抓手会对管体进行翻转，并继续置于链条输送机构上，以对管体的另一端继续进行扣料操作。其中机械抓手可一次性抓取至少一个管体。本实施例优选并排设置两个管体扣料装置，通过机械抓手配合将管体翻转换边扣料，能够减小整个箱体的体积，使得结构更加紧凑。
扣合机构24包括用于将裁剪下的钎料圈的凸起插入管体内的水平移动部和用于将钎料圈的限位部扣合在管体上的扣合部。其中水平移动部优选为移载气缸242和移载主体241，移载主体241的前端设有夹持部，能够抓取钎料圈，将钎料圈插入管体内。移载主体241上设有扣合部。扣合部包括扣紧抓手，扣紧抓手的数量与钎料圈上的限位部数量和位置相对应，移载主体241通过连接件连接扣合气缸243，移载气缸242带动扣合气缸243和移载主体241前后移动。扣合气缸243控制扣紧抓手动作来将限位部扣紧在管体5的边沿。其中，扣紧抓手的前端设有压头，压头与钎料圈251之间的夹角优选设计成30°~75°，这样，通过压头将扳边压弯后，由于压头倾斜设置，就能将扳边进一步扣紧在管体上，大大降低不合格率。否则钎料圈会从管体上脱落，导致管体需重返上一工序继续扣钎料圈，这样会大大降低工作效率。
本实施例中，通过设置导向槽，既能够引导料带的路径，且保证料带的稳固性，又可在导向槽上设置其他机构，使得整体结构紧凑，占用场地小；通过设置第一升降夹持机构、裁剪机构和第二升降夹持机构，能够带动从导向槽延伸出的料圈进行移动，移动至裁剪机构侧剪断，而剪断的钎料圈被第二升降夹持机构夹持送入扣合机构，通过连续操作，完成料带的移动、剪断和钎料圈的输送，实现智能化操作，结构简单、紧凑，工作效率高。
本实施例中，输出装置包括自动剔除机构和输出机构31；所述自动剔除机构包括设于输出机构上的支架32，所述支架上设有检测部，所述检测部包括用于检测管体端部是否扣料的色差检测传感器；所述检测部的后方设有剔除部。通过设置色差检测传感器6，能够检测管体的端部是否扣设有钎料圈，若没有，说明钎料圈已经从管体上脱落，产品不合格，则沿剔除部剔除。本实施例的管体与钎料圈存在色差，如管体为不锈钢材质，钎料圈4为铜箔，由于钎料的颜色与空心管颜色不一样，即管体为银白色，铜箔为黄色，因此，通过色差检测传感器6，只要检测到颜色不一致，则说明管体3上套设有钎料圈4；若检测到始终是一种颜色，则说明管体的一端没有套设钎料圈，即钎料圈套设后在输送过程中产生脱落现象，又或钎料圈在套设过程中没有套设成功。
其中，剔除部为抬升推杆，若检测到管体未扣料，则通过抬升推杆将管体推到收集盒中进行剔除，若检测到管体上扣设有钎料圈，则管体继续在输出机构上运输至目标位置。
本实施例一种小型扳边机的工作方法，包括以下步骤：
S101：上料：将管体置于进料仓内，管体自动沿阶梯状的层板逐步抬升至顶部的层板并输出，进入箱体的进料口内。
具体地，将若干个空心的管体5置于进料仓12内，管体沿进料仓的底板121滑至底部层板的升降板侧，开启升降气缸，升降气缸带动所有的升降板32统一动作，升降板132先下降，使得进料仓12的管体滑至底层的升降板132上，且管体5是随机进入升降板132上，然后升降板132上升至第二层的固定板131一侧，使得管体沿升降板进入该层的固定板131，再从固定板131的高侧滑至低侧，此时倚靠在该层正在上升的升降板132上，当升降板132下降后，该管体5会自动落入该升降板132上，然后升降板132再次上升至第三层的固定板侧，如此循环输送，而且上部的管体5在向上输送的过程中，底部进料仓12内的管体5也在不断向上输送，同时工作，大大提高工作效率；输出的管体经顶层的升降板移至输送平台14上，输送平台自动带动管体向前运输，运输至终点位置后，经推料缸15推动管体，使管体沿料槽16滑至箱体4的进料口内，再经箱体内的输送部，将箱体进料口内进入的管体运输至管体扳边装置侧。
S102：扳边：对管体的端部进行至少两次扳边，使扳边最终垂直于管体。
具体地，本实施例优选对管体进行两次扳边，管体依次经过第一扳边机构和第二扳边机构，在第一扳边机构侧进行一次扳边，扳边角度为50°，在第二扳边机构侧进行二次扳边，扳边角度为90°，使得扳边与管体的端部平齐。
S103：扣料：将扳边后的管体输送至扣料端，料带向管体的方向自动移动，移动至目标位置后，对料带进行裁剪，形成料体，将料体扣紧在管体的扳边侧。
具体地，将料带25从料盘中引出，进入导向槽21的通道211内，料带沿通道延伸，并从通道的封闭槽口212一端穿入，另一端穿出，在定位机构和第一升降夹持机构侧对准定位。第一升降夹持机构22带动料带向下移动，待移动至裁剪机构23的目标位置时，定位气缸动作，插入料带的其中一个钎料圈内，以固定钎料圈251，防止裁剪时钎料圈产生晃动，然后裁剪机构23对料带进行裁剪，剪下一个钎料圈，在裁剪的同时，第二升降夹持机构上升，抓取裁剪下的钎料圈251，并下移至扣合机构24；脱离的钎料圈落至管体侧，通过扣合机构24将钎料圈的凸起2511插入至管体5内，并将钎料圈的限位部2512弯折扣合在管体5的扳边上，完成管体一端的钎料圈的固定；然后通过机械抓手对管体进行翻转，再对管体的另一端继续进行扣料操作，直至管体的两端全部扣料完毕，则管体向前继续输送，并从箱体的出料口输出，进入外部的输出机构31。
S104：检测：在管体的输出过程中进行扣料检测，若色差检测传感器检测到颜色不一致，则管体合格，沿输送机构继续输送至目标位置；若色差检测传感器检测到颜色一致，则说明管体的端部未扣设钎料圈，则通过抬升推杆将管体推到收集盒中进行剔除。
Claims (9)
1.一种小型扳边机，其特征在于，包括上料装置、管体扳边装置、管体扣料装置和输出装置；所述管体扳边装置和管体扣料装置设于箱体内；箱体的一侧设有与上料装置相连通的进料口；箱体的另一侧设于与输出装置相连通的出料口；所述管体扳边装置包括至少两个扳边机构，用于对管体的端部进行至少两道扳边工序；所述管体扳边装置的输出端连接用于将料体扣设在管体扳边侧的管体扣料装置；所述管体扣料装置的输出端连接输出装置。
2.根据权利要求1所述的小型扳边机，其特征在于，所述上料装置包括机体，所述机体上设有进料仓和呈阶梯状布置的至少两个层板；所述层板包括固定板和升降板，所述升降板通过执行机构带动其上下移动，使管体沿阶梯状的层板逐步抬升至顶部的层板并输出。
3.根据权利要求2所述的小型扳边机，其特征在于，所述固定板和升降板均倾斜设置，所述顶部的层板连接输送平台，输送平台的一侧设有推料缸，推料缸与箱体的进料口位置相对应。
4.根据权利要求1或2或3所述的小型扳边机，其特征在于，所述管体扳边装置包括第一扳边机构和第二扳边机构，所述第一扳边机构包括用于固定管体的第一定位部和用于将管体的端部压出第一扳边的第一冲压部，第二扳边机构包括用于对带第一扳边的管体进行固定的第二定位部以及用于对管体再次冲压形成第二扳边的第二冲压部；所述第一定位部和第二定位部均包括上模具和下模具，所述管体设于上下模具合模后所形成的凹腔内。
5.根据权利要求1或2或3所述的小型扳边机，其特征在于，所述管体扣料装置包括用于缠绕料带的料盘、用于引导料盘上的料带走向的导向槽、用于带动导向槽上的料带上下移动的第一升降夹持机构、用于将移动至目标位置的料带进行裁剪的裁剪机构、用于带动裁剪下的料体移动的第二升降夹持机构、以及用于将裁剪下的料体扣在管体扳边侧固定的扣合机构。
6.根据权利要求1或2或3所述的小型扳边机，其特征在于，所述管体扣料装置的下方设有链条输送机构，所述链条输送机构的一侧设有机械抓手，所述机械抓手用于对一端已经扣好料体的管体进行翻转，并继续置于链条输送机构上，以对管体的另一端继续进行扣料操作。
7.根据权利要求1或2或3所述的小型扳边机，其特征在于，所述输出装置包括自动剔除机构和输出机构；所述自动剔除机构包括设于输出机构上的支架，所述支架上设有检测部，所述检测部包括用于检测管体端部是否扣料的色差检测传感器；所述检测部的后方设有剔除部。
8.一种小型扳边机的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：上料：将管体置于进料仓内，管体自动沿阶梯状的层板逐步抬升至顶部的层板并输出，进入箱体的进料口内；
S2：扳边：对管体的端部进行至少两次扳边，使扳边最终垂直于管体；
S3：扣料：将扳边后的管体输送至扣料端，料带向管体的方向自动移动，移动至目标位置后，对料带进行裁剪，形成料体，将料体扣紧在管体的扳边侧；
S4：检测：对扣料后的管体进行输出，并在输出过程中进行扣料检测，若检测出管体的端部未扣设料体，则剔除，若检测到管体的端部扣设料体，则输出。
9.根据权利要求8所述小型扳边机的工作方法，其特征在于，S3中，还包括：当管体的一端扣设好料体后，带动管体翻转180°，对管体的另一端继续扣料，以保证管体的两端均扣设料体。
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