发明名称 钢管复合加工设备及钢管加工方法
摘要 本发明系小型且容易移动,不仅可进行钢管之扩口加工,且可进行扩口面研削、斜口加工、衬层剥离加工之钢管复合加工设备及加工方法。主轴(121)可旋转安装于能相对于共用架台(103)滑动之滑动架(141),第2加工头(124)安装于主轴(121)前端之凸缘部。副轴(131)以可滑动并可与主轴一致旋转之方式安装于主轴(121)中,于其前端之安装座(132)上安装第1加工头(134)。藉由主轴(121)之旋转和前后移动以及副轴(131)相对于主轴(121)之前后移动,第1加工头(134)将保持于钢管保持装置(102)之钢管(110)前端部扩张至第1位置为止,第2加工头(124)扩张至预定弯缘位置为止,进行扩口加工。
申请公布号 TW550129 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW091124360 申请日期 2002.10.22
申请人 小川清 发明人 小川清
分类号 B21D19/04 主分类号 B21D19/04
代理机构 代理人 赖经臣 台北市松山区南京东路三段三四六号一一一二室;宿希成 台北市松山区南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种钢管复合加工设备,系具备藉可更换之加工头进行钢管端部加工用之钢管加工装置、自两侧挟持前述钢管外面而保持于加工位置之可更换夹头之钢管保持装置以及共用架台者,其特征在于:前述钢管加工装置具有可作往复动作以及藉驱动马达旋转之主轴,以及与该主轴同轴,收纳于主轴之中空部,旋转固定于主轴,可沿轴线方向滑动之副轴,于前述主轴前端设置安装前述加工头之凸缘部,于前述副轴前端安装可迳向移动地安装前述加工头之安装座,前述主轴可旋转保持于滑动架;前述共用架台保持前述滑动架,使其可朝前述钢管保持装置之方向滑动,同时牢固联结前述钢管保持装置与驱使前述滑动架滑动之油压缸;安装预定加工头于前述凸缘部及前述安装座,藉由前述主轴之旋转以及前述主轴及副轴中至少一轴沿轴线方向之移动,可对前述钢管之管端进行预定加工。2.如申请专利范围第1项之钢管复合加工设备,其中具备用来进行将前述钢管端折弯至该钢管外侧而弯缘之扩口加工之钢管加工装置,该钢管加工装置具备将前述钢管端部扩张至其弯缘之中间之第1位置为止之第1加工头,以及将扩张至第1位置之钢管端部挤压变形至预定弯缘位置为止之第2加工头;前述第1加工头是可以中心轴为中心自由旋转之圆锥状滚子,以其作为在包含前述钢管轴线之平面上,保持前述中心轴倾斜,使该第1加工头之圆锥面外侧接触前述钢管端面之母线成对应于前述第1位置之角度之第1加工头单元,安装于设在前述副轴前端之前述安装座,藉由前述主轴之旋转及前进,可一面接触前述钢管端面,一面以该钢管之轴线为中心旋转并前进;前述第2加工头是可以中心轴为中心自由旋转之圆锥状滚子,以其作为在包含前述主轴轴线之平面上,保持前述中心轴倾斜,使该第2加工头之圆锥面外侧接触前述钢管端面之母线垂直于前述主轴之轴线之第2加工头单元,安装于前述主轴之前述凸缘部,藉由前述主轴之旋转及前进,可一面接触前述钢管端面,一面以该钢管之轴线为中心旋转并且前进。3.如申请专利范围第2项之钢管复合加工设备,其中具备前述钢管加工装置,其具有圆筒状主轴,其于前端具有用来安装前述第2加工头单元之凸缘部,后端与驱动马达之旋转轴结合,可藉该驱动马达旋转;副轴,其于前端具有用来沿垂直于前述主轴中心线之方向可滑动安装前述第1加工头单元之安装座,嵌入前述主轴之内孔及前述凸缘部内,可沿该主轴之中心线方向滑动,并且与主轴一体旋转;滑动架,其具有前滑动架及后滑动架,以设于各架之轴承可旋转支持前述主轴,前述驱动马达以及用来使前述副轴相对于前述主轴滑动之第3油压缸之一端固定于前述后滑动架,于两侧具有与前述共用架台之导轨卡合,可沿前述主轴之中心线方向滑动之滑件;前述钢管保持装置,其具备可配合前述钢管直径更换,用来从两侧挟持该钢管外面之夹头,可藉第1油压缸固定该夹头;以及共用架台,其具有前架、后架、侧架及底架,前述前架及前述后架藉左右各二个前述侧架及二个前述底架联结,前述钢管保持装置固定于前述前架,于前述侧架设置与前述滑动架之前述滑件卡合之前述导轨,前端固定于前述滑动架之第2油压缸之后端固定于前述后架,马达、油压单元及控制板装载于前述底架;前述第1加工头系可以中心轴为中心自由旋转之圆锥状滚子,就为了使圆锥面外侧接触前述钢管端面之母线成对应于前述第1位置之角度而于包含前述主轴轴线之平面上倾斜保持前述中心轴之第1加工头单元而言,为了使该第1加工头之前述母线可对向加工对象之前述钢管之预定直径范围之端面,将第1加工头单元安装于前述副轴之前述安装座,俾沿垂直于前述主轴轴线之方向滑动,藉着在前述副轴相对于前述主轴之前进位置前述主轴经由前述副轴所作前进及旋转动作,可将所接触前述钢管之管端部扩张至对应前述第1位置之角度;前述第2加工头系可以中心轴为中心自由旋转之圆锥状滚子,圆锥面外侧接触前述钢管端面之母线具有对应加工对象之预定直径范围之前述钢管端面之长度,并且为了垂直于前述主轴轴线,于包含前述主轴轴线之平面上倾斜保持前述中心轴之第2加工头单元安装于前述主轴之前述凸缘,藉由在前述副轴相对于前述主轴后退状态下经由前述主轴所作前进及旋转动作,可将所接触前述钢管前端变形至预定弯缘位置。4.如申请专利范围第2项之钢管复合加工设备,其中前述主轴旋转用之前述驱动马达系具有减速机构之电动马达。5.如申请专利范围第2项之钢管复合加工设备,其中进一步具备对藉由前述扩口加工挤压变形之前述钢管之管端面研削精加工之扩口面研削单元,该扩口面研削单元邻接前述第2加工头单元配设于前述主轴之凸缘部,具有沿垂直于前述主轴轴线之方向设定于大致与前述第2加工头和前述钢管接触面相同位置之切削刃之扩口面研削刀头对应前述钢管之直径变化可滑动安装,经由弹簧保持于设在前述凸缘部之支持孔,使该扩口面研削刀头之前述切削刃面接触藉前述第2加工头挤压变形之前述钢管之管端部,藉由前述主轴朝预定方向旋转,可进行经挤压变形之前述钢管之管端部之研削精加工。6.如申请专利范围第2项之钢管复合加工设备,其中前述第1加工头单元之安装座沿前述主轴之凸缘部之直径方向,以前述轴线为中心相向设置二个,于前述安装座之一个上安装挠曲防止加工头单元以替代前述第1加工头单元,该挠曲防止加工头单元前端之挠曲防止加工头具有平行于前述主轴轴线之圆柱部,调整前述第1加工头安装座之供安装位置,在该圆柱部之侧线接触扩口加工之钢管管端部内面状态下,进行利用前述第1加工头所作前述钢管前端之扩张以及利用前述第2加工头所作至弯缘位置为止之变形,藉此,可防止接近前述钢管弯缘部之钢管内面向内侧挠曲之现象。7.如申请专利范围第1项之钢管复合加工设备,其中于前述副轴之前述安装座安装用来对钢管前端之焊接用斜口部份加工之斜口加工附件,设于该斜口加工附件前端之斜口加工工具于前端部具有倾斜之切削刃,调整前述安装座之供安装位置,使该切削刃面与固定于夹头之钢管前端接触,旋转前述主轴并使其前进,藉此,可研削整形该钢管前端,形成斜口。8.如申请专利范围第1项之钢管复合加工设备,其中于前述副轴之前述安装座安装用来剥离除去被覆于钢管内外面之衬层之衬层切削用附件,于设在该衬层切削用附件前端之衬层切削用切刀,在该切刀之外侧及内侧之任一侧,平行于前述主轴轴线设置切削刃面,调整前述安装座之供安装位置,使该搬层切削用切刀之切削刃面与扩口加工前之前述钢管内面及外面中任一面接触,使前述主轴旋转并前进,藉此,可剥离除去被覆于该钢管之衬层。9.一种钢管加工方法,系分别藉由内周面可沿钢管对壁滑动之松凸缘之结合,可系紧二钢管之端部,使用钢管复合加工设备,进行沿垂直于该钢管端部中心线之方向,向外折弯该钢管端部,使其弯缘之扩口加工者,其特征在于具有:使加工对象之钢管之中心线与主轴之中线一致,藉钢管保持装置之夹头将其固定于前述钢管复合加工设备之预定位置之步骤;将安装在设于可相对于主轴前后滑动地旋转固定于主轴之副轴前端之安装座,圆锥面母线成加工第1位置之角度之可自由旋转圆锥状滚子即第1加工头固定在前述安装座对应于加工位置之位置之步骤;藉由使前述副轴相对于前述主轴后退至最后端位置,并使前述主轴旋转前进,以前述第1加工头将前述钢管管端部扩张至前述第1位置之步骤;藉由使前述副轴相对于前述主轴后退至最后端位置,并使前述主轴旋转前进,以安装于该主轴前端之凸缘部之可自由旋转圆锥状滚子即第2加工头之垂直于前述主轴轴线之母线将前述钢管管端部挤压变形至预定弯缘角度为止之步骤;以及释放前述钢管保持装置之前述夹头,将扩口加工完成之前述钢管取出之步骤。10.如申请专利范围第9项之钢管加工方法,其中紧接着利用第2加工头将前述钢管管端部挤压变形至预定弯缘角度为止之步骤,进一步具有藉由逆向旋转前述主轴,使邻接前述第2加工头单元配设于前述主轴之凸缘部,沿垂直于前述主轴轴线之方向设定于大致与前述第2加工头和前述钢管接触面相同之位置,朝前述钢管方向压紧之具有切削刃之扩口面研削刀头沿切削方向旋转,对扩口加工完成之前述钢管管端面研削精加工之步骤。11.如申请专利范围第9项之钢管加工方法,其中具有预先将前述第1加工头安装座之二组第1加工头中之一组更换成于前端具有由平行于前述主轴轴线之圆柱部构成之挠曲防止加工头之挠曲防止加工头单元之步骤;以及调整前述第1加工头安装座之供安装位置,使该圆柱部之侧线接触扩口加工之钢管管端部内面之步骤;在该圆柱部之侧线接触扩口加工之钢管管端部内面状态下,进行前述扩口加工。12.一种钢管加工方法,系对钢管前端之焊接用斜口部份加工者,其特征在于具有:使加工对象之钢管之中心线与主轴之中心线一致,以钢管保持装置之夹头将其固定于钢管复合加工设备之预定位置之步骤;将前端部具有倾斜切削刃之斜口加工工具固定于设在相对于前述主轴可前后滑动,进行与前述主轴相同旋转之副轴前端之安装座,使前述切削刃对向前述钢管管端部之步骤;藉由使前述副轴相对于前述主轴前进至前端位置,并使前述主轴旋转前进,以前述切削刃研削整形前述钢管管端部,形成斜口之步骤;以及释放前述钢管保持装置之前述夹头,取出形成斜口之前述钢管之步骤。13.一种钢管加工方法,系剥离除去被覆于钢管之衬层者,其特征在于具有:以钢管保持装置之夹头将加工对象之前述钢管固定于钢管复合加工设备之预定位置之步骤;将在切刀之外侧及内侧之任一侧,平行于前述主轴轴线设有切削刃面之衬层切削用切刀安装于设在相对于主轴可前后滑动,旋转固定于前述主轴之副轴前端之安装座,使前述切削刃面处于接触前述钢管管端部之内面及外面中任一面之位置之步骤;以及使前述衬层切削用切刀之前述切削刃面接触前述钢管管端部之内面及外面中任一面,并使前述主轴旋转前进,藉此,将被覆于该钢管之内面及外面中任一面之衬层剥离除去之步骤。图式简单说明:图1为用来说明本发明第1实施形态之钢管复合加工设备构造之模式部份剖面俯视图。图2为本发明第1实施形态之钢管复合加工设备之模式侧视图。图3为本发明第1实施形态之钢管复合加工设备之模式俯视图。图4为本发明第1实施形态之钢管复合加工设备之模式前视图。图5为本发明第1实施形态之钢管复合加工设备之钢管加工装置之模式部份剖面俯视图。图6为图5之钢管加工装置之加工部附近之模式图,(a)为前视图,(b)为俯视图。图7为本发明第2实施形态之钢管复合加工设备之模式侧视图。图8为本发明第2实施形态之钢管复合加工设备之钢管加工装置之模式部份剖面俯视图。图9为显示图8之钢管加工装置之加工部附近之模式前视图。图10为显示主轴之形状之模式图,(a)为前视图,(b)为侧视图,(c)为底视图。图11为显示第1实施形态及第2实施形态之钢管复合加工设备之动作之流程图。图12为本发明第3实施形态之钢管复合加工设备之钢管加工装置之模式剖面俯视图。图13为显示本发明第4实施形态之钢管复合加工设备之加工部附近之模式部份俯视图。图14为显示本发明第5实施形态之钢管复合加工设备之加工部附近之模式部份俯视图。
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