本發(fā)明屬于金屬板滾壓，具體是指一種可變直徑的金屬板卷繞制管裝置。

背景技術：

1、很多金屬管是通過金屬板卷繞制成的，最后再通過焊接的方式完成側面接縫的連接，其中小型的短管卷板機就是比較常用的一種生產(chǎn)設備；這種設備能夠將方形的金屬薄板卷繞在棍子上，以棍子為模具，完成制管。

2、這類生產(chǎn)線和生產(chǎn)工藝雖然已經(jīng)比較成熟，但是生產(chǎn)線往往由多個獨立設備連接而成，占地面積較大；上料、下降、輥壓、退料等一系列的動作都需要獨立的模塊進行驅動和運動導向，整體結構較為復雜，在作為標準機型進行量產(chǎn)時，成本較高。

3、為了解決量產(chǎn)時的成本問題，本發(fā)明對其運動機制和結構進行了深入剖析，提出了一種基于自動聯(lián)動控制的、可變直徑的金屬板卷繞制管裝置。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明提出了一種可變直徑的金屬板卷繞制管裝置；通過自動進退料機構能夠控制退料撥叉的橫向滑動，從而將卷繞完成的金屬管取下，并且還能通過自身的縱向下移，使得原本分離的滾筒本體和定形輥子靠近，進而為擠壓金屬板材、使其形變創(chuàng)造條件；位置感應觸頭、定形輥子和供料平臺構成了同時與金屬板材接觸的三個點，通過這三個接觸點的剛性限位，即可對金屬板材進行擠壓、使其彎曲。

2、不僅如此，通過兩級自適應下壓機構能夠對第一滑塊和第二滑塊的升降進行控制，通過驅動電機這一個驅動源，不僅能夠依次驅動退料撥叉的橫移和第一滑塊的升降，還能在第一滑塊下降至指定位置之后，通過升降齒輪和傳動惰輪的自動結合驅動橡膠進料輪旋轉，從而完成金屬板材的自動上料。

3、本發(fā)明采取的技術方案如下：本發(fā)明提出了一種可變直徑的金屬板卷繞制管裝置，包括自動供料機構、兩級自適應下壓機構、自動進退料機構和擠壓卷板機構，所述自動供料機構包括底板、供料組件和下料滑槽，所述下料滑槽設于底板上，所述供料組件設于底板上。

4、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述供料組件包括供料艙、供料平臺、金屬板材和供料彈簧，所述供料艙設于底板上，所述供料艙的頂部三面設有擋板，所述供料平臺固接于供料艙上，所述金屬板材陣列設于供料艙中，所述金屬板材能夠在供料艙中垂直滑動，所述供料彈簧設于供料艙的底部與金屬板材之間。

5、通過供料彈簧能夠將金屬板材源源不斷地朝向上方頂撐，使得橡膠進料輪能夠和最上方的一個金屬板材進行相互擠壓，進而在橡膠進料輪旋轉的時候能夠推動頂部的一個金屬板材朝向滾筒本體滑動，從而完成上料。

6、進一步地，所述兩級自適應下壓機構包括升降基座、兩級升降組件、自適應下降控制組件和升降驅動組件，所述升降基座設于底板上，所述升降基座的上方設有升降基板，所述升降基板上設有用于避位的槽，所述兩級升降組件設于升降基座上，所述自適應下降控制組件設于兩級升降組件上，所述升降驅動組件設于兩級升降組件上。

7、兩級自適應下壓機構中的兩個相互獨立的橫移和縱移機構，能夠在聯(lián)動機構的作用下，通過同一個驅動機構實現(xiàn)序列化的聯(lián)動控制，使得退料撥叉的橫向移動和縱向移動能夠相互適應，在不通過任何電控模塊的情況下，實現(xiàn)自適應順序控制的技術效果。

8、作為優(yōu)選地，所述兩級升降組件包括升降導軌、第一滑塊、第二滑塊、第一彈簧和第二彈簧，所述升降導軌固接于升降基板上，所述第一滑塊和第二滑塊均卡合滑動設于升降導軌上，所述第一滑塊位于第二滑塊的上方，所述第一滑塊上設有板狀凸臺部，所述第一彈簧設于第一滑塊和第二滑塊之間，所述第二彈簧設于第二滑塊和升降基座之間。

9、在第一彈簧和第二彈簧的彈力作用下，第一滑塊和第二滑塊具有上升復位且相互分離的趨勢，因此在退料的階段，通過驅動電機的驅動，第一滑塊和第二滑塊首先會向上滑動至指定位置之后，才開始驅動退料撥叉橫移退料。

10、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述自適應下降控制組件包括u形彈片、摩擦蹄鐵、行星減速器、升降齒輪和升降齒條，所述行星減速器上設有太陽輪軸、外齒圈和行星架輸出軸，所述行星架輸出軸轉動設于第一滑塊中，所述u形彈片設于板狀凸臺部和摩擦蹄鐵之間，所述摩擦蹄鐵和外齒圈的外壁滑動接觸，所述外齒圈和摩擦蹄鐵接觸的部位噴有摩擦涂層，所述升降齒輪固接于外齒圈上，所述升降齒條固接于升降基板上，所述升降齒輪和升降齒條嚙合傳動，所述升降齒條的下部設有齒條斜坡部，當升降齒輪運動至齒條斜坡部處時，會暫時解除自身和升降齒條之間的嚙合關系。

11、由于摩擦蹄鐵對外齒圈的外壁的摩擦力大于行星架輸出軸的旋轉阻力，因此當驅動電機帶著太陽輪軸旋轉時，行星架輸出軸首先會旋轉，當行星架輸出軸的阻力過大、無法旋轉時，外齒圈才會克服自身與摩擦蹄鐵之間的摩擦力旋轉，外齒圈在旋轉的時候會通過升降齒輪和升降齒條的相互匹配即可驅動第一滑塊和第二滑塊下降；

12、作為優(yōu)選地，所述升降驅動組件包括電機安裝板、驅動電機和聯(lián)軸器，所述電機安裝板固接于第一滑塊的側面，所述驅動電機固接于電機安裝板上，所述驅動電機的輸出軸和太陽輪軸之間通過聯(lián)軸器連接。

13、進一步地，所述自動進退料機構包括前端升降組件、橫移傳動組件和進料組件，所述前端升降組件設于升降基板上，所述橫移傳動組件設于前端升降組件上，所述進料組件設于供料組件上。

14、通過自動進退料機構的縱向移動，能夠通過第一滑塊的下降將第二滑塊以及定形輥子進行下壓，從而實現(xiàn)卷板的目的，通過自動進退料機構的橫移，則可以對定形輥子上套設的金屬管進行退料。

15、作為優(yōu)選地，所述前端升降組件包括t形導軌、前端滑塊、u形支架、下壓板和下壓滾輪，所述t形導軌固接于升降基板上，所述t形導軌的頂部設置有限位擋塊，所述前端滑塊卡合滑動設于t形導軌上，所述u形支架固接于前端滑塊上，所述下壓板對稱設于u形支架的兩端，所述下壓板的底部設有叉架部，所述下壓滾輪轉動設于叉架部上。

16、通過u形支架的下降，能夠通過下壓滾輪對定形輥子進行剛性擠壓，迫使定形輥子下降，下降后的定形輥子能夠跟隨著滾筒本體的旋轉而旋轉，此時下壓滾輪也能跟隨著定形輥子進行旋轉適應；而在退料時，首先下壓滾輪需要在第一彈簧的彈力作用下和定形輥子分離，隨后才會通過退料撥叉的橫向滑移將套在定形輥子上的金屬管撥動分離。

17、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述橫移傳動組件包括橫移導軌、橫移滑塊、傳動絲桿和退料撥叉，所述橫移導軌固接于下壓板上，所述橫移滑塊卡合滑動設于橫移導軌上，所述傳動絲桿轉動設于u形支架和下壓板中，所述傳動絲桿的一端與行星架輸出軸連接，所述退料撥叉固接于橫移滑塊的下方。

18、作為優(yōu)選地，所述進料組件包括惰輪支架、傳動惰輪、進料軸支架和進料輪軸，所述惰輪支架固接于升降基座上，所述惰輪支架上設有位置感應觸頭，所述傳動惰輪轉動設于惰輪支架上，當升降齒輪下降至齒條斜坡部處時，升降齒輪能夠和傳動惰輪接觸并嚙合，所述傳動惰輪上設有位置感應環(huán)，所述位置感應環(huán)上設有與位置感應觸頭對應的感應點，所述進料軸支架設于供料平臺上，所述進料輪軸轉動設于進料軸支架中，所述進料輪軸的中間位置設有橡膠進料輪，所述橡膠進料輪和最上層的金屬板材滾動接觸，所述進料輪軸的一端設有傳動齒輪，所述傳動齒輪和傳動惰輪嚙合傳動。

19、當升降齒輪下降至最低位置時，一方面升降齒輪會和升降齒條分離、停止下降，此時無論驅動電機繼續(xù)旋轉還是保持靜止，第一滑塊都能維持在當前位置；另一方面，此時升降齒輪會和傳動惰輪結合，通過傳動惰輪和進料輪軸的傳動，能夠驅動橡膠進料輪旋轉、從而完成上料。

20、當傳動惰輪旋轉之后，通過位置感應環(huán)和感應點能夠感應和控制傳動惰輪的旋轉圈數(shù)，既能保證金屬板材的推進量足夠、使得金屬板材能夠接觸滾筒本體和定形輥子的中間，又能夠避免第二層金屬板材被推動的情況。

21、進一步地，所述擠壓卷板機構包括驅動滾壓組件、定形輥子和金屬管，所述定形輥子轉動設于第二滑塊中，所述金屬管包裹在定形輥子的外部，所述金屬管通過金屬板材卷繞而成，通過退料撥叉的滑動，能夠使金屬管從定形輥子上分離，所述驅動滾壓組件設于底板上。

22、作為優(yōu)選地，所述驅動滾壓組件包括滾筒電機、滾筒支架、滾筒本體和齒輪傳動裝置，所述滾筒電機設于底板上，所述滾筒支架設于底板上，所述滾筒本體轉動設于滾筒支架上，所述滾筒電機和滾筒本體之間通過齒輪傳動裝置傳動，所述滾筒本體的外部噴涂有防滑涂層。

23、通過滾筒本體的持續(xù)旋轉，一方面能夠帶著定形輥子一起旋轉，并且通過定形輥子和滾筒本體的位置關系對平直的金屬板材進行擠壓，另一方面還能對已經(jīng)接觸了滾筒本體的金屬板材進行拉扯，使其沿著定形輥子卷繞成金屬管。

24、采用上述結構本發(fā)明取得的有益效果如下：

25、（1）通過供料彈簧能夠將金屬板材源源不斷地朝向上方頂撐，使得橡膠進料輪能夠和最上方的一個金屬板材進行相互擠壓，進而在橡膠進料輪旋轉的時候能夠推動頂部的一個金屬板材朝向滾筒本體滑動，從而完成上料。

26、（2）兩級自適應下壓機構中的兩個相互獨立的橫移和縱移機構，能夠在聯(lián)動機構的作用下，通過同一個驅動機構實現(xiàn)序列化的聯(lián)動控制，使得退料撥叉的橫向移動和縱向移動能夠相互適應，在不通過任何電控模塊的情況下，實現(xiàn)自適應順序控制的技術效果。

27、（3）在第一彈簧和第二彈簧的彈力作用下，第一滑塊和第二滑塊具有上升復位且相互分離的趨勢，因此在退料的階段，通過驅動電機的驅動，第一滑塊和第二滑塊首先會向上滑動至指定位置之后，才開始驅動退料撥叉橫移退料。

28、（4）由于摩擦蹄鐵對外齒圈的外壁的摩擦力大于行星架輸出軸的旋轉阻力，因此當驅動電機帶著太陽輪軸旋轉時，行星架輸出軸首先會旋轉，當行星架輸出軸的阻力過大、無法旋轉時，外齒圈才會克服自身與摩擦蹄鐵之間的摩擦力旋轉，外齒圈在旋轉的時候會通過升降齒輪和升降齒條的相互匹配即可驅動第一滑塊和第二滑塊下降；

29、（5）通過自動進退料機構的縱向移動，能夠通過第一滑塊的下降將第二滑塊以及定形輥子進行下壓，從而實現(xiàn)卷板的目的，通過自動進退料機構的橫移，則可以對定形輥子上套設的金屬管進行退料。

30、（6）通過u形支架的下降，能夠通過下壓滾輪對定形輥子進行剛性擠壓，迫使定形輥子下降，下降后的定形輥子能夠跟隨著滾筒本體的旋轉而旋轉，此時下壓滾輪也能跟隨著定形輥子進行旋轉適應；而在退料時，首先下壓滾輪需要在第一彈簧的彈力作用下和定形輥子分離，隨后才會通過退料撥叉的橫向滑移將套在定形輥子上的金屬管撥動分離。

31、（7）當升降齒輪下降至最低位置時，一方面升降齒輪會和升降齒條分離、停止下降，此時無論驅動電機繼續(xù)旋轉還是保持靜止，第一滑塊都能維持在當前位置；另一方面，此時升降齒輪會和傳動惰輪結合，通過傳動惰輪和進料輪軸的傳動，能夠驅動橡膠進料輪旋轉、從而完成上料。

32、（8）當傳動惰輪旋轉之后，通過位置感應環(huán)和感應點能夠感應和控制傳動惰輪的旋轉圈數(shù)，既能保證金屬板材的推進量足夠、使得金屬板材能夠接觸滾筒本體和定形輥子的中間，又能夠避免第二層金屬板材被推動的情況。

33、（9）通過滾筒本體的持續(xù)旋轉，一方面能夠帶著定形輥子一起旋轉，并且通過定形輥子和滾筒本體的位置關系對平直的金屬板材進行擠壓，另一方面還能對已經(jīng)接觸了滾筒本體的金屬板材進行拉扯，使其沿著定形輥子卷繞成金屬管。