一种空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构及加工方法与流程

本发明涉及空调管路接头加工设备，具体涉及一种空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构及加工方法。

背景技术：

1、空调管路的金属接头在加工过程中，需要在接头端部滚丝加工环形连接纹路，用于后续管路装配时的密封与连接固定。目前滚丝工序的上下料、装夹作业存在以下实际缺陷：

2、一是现有滚丝设备的上下料机构多采用单夹爪串行作业模式，夹爪先移送待加工工件至装夹位，待加工完成后再移送完工工件至落料区，单次上下料循环需要夹爪完成两次横向往复行程，空行程占比达50%，加工节拍长，生产效率低；部分采用料道重力送料的结构仅能适配长度100mm以内的短尺寸接头，无法适配长度200mm以上的空调长管路。

3、二是现有滚丝加工多采用工件进给的方式，即装夹机构带动工件向滚丝机方向移动完成进给，对于长度较长的空调管路，进给过程中工件悬臂长度大，易发生径向晃动，导致工件轴线与滚丝中心偏移，滚丝后环形纹路同轴度差，废品率较高。现有技术中之所以长期沿用工件进给模式，核心原因是通用管接头滚丝机自重通常在200kg以上，行业普遍认为整体移动滚丝机易产生导轨偏载、加工震动，会降低螺纹精度，因此现有设备均采用滚丝机固定安装的结构，未公开成熟的滚丝机整体移动进给方案。

4、三是现有上下料夹爪多为单点位夹持结构，夹持长管路时仅能夹持工件的一端，工件另一端因重力下垂易发生倾斜，无法保证装夹后工件轴线与滚丝中心对齐；部分设备调整夹爪位置适配不同长度工件时需要人工拆装螺栓调整，单批次换型时间超过15分钟，换型效率低。四是现有上下料机构的多组夹爪多采用独立驱动控制，单台设备驱动元件数量超过8个，控制逻辑复杂，设备成本高，且多驱动协同动作的累计位置误差大，易导致工件装夹偏移。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构及加工方法，解决现有滚丝上下料机构串行作业节拍慢、长工件进给同轴度差、夹爪适配性差、驱动冗余成本高的问题。

2、本发明的机构方案如下：一种空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构，包括安装平台、自动送料下料机构、设置在安装平台上的滚丝机、工件装夹机构；所述滚丝机前侧的安装平台上一侧为落料区，另一侧为上料区，所述工件装夹机构设置在落料区与上料区之间。

3、所述自动送料下料机构包括支撑横梁、第一工件抓取机构、第二工件抓取机构、滑板、驱动器；所述支撑横梁横向架设于安装平台上方，横跨落料区与上料区；所述第一工件抓取机构、第二工件抓取机构均通过滑板与支撑横梁横向滑动导向连接，所述驱动器用于驱动滑板沿支撑横梁横向往复滑移。

4、所述上料区设置有支撑架，支撑架上沿前后方向布置有若干v型块，所述v型块顶部开设有90°夹角的v型定位口，用于轴向承托管类工件并形成上料工位，保证工件放置后轴线与前后方向平行。 所述第一工件抓取机构包括第一纵向气缸、第一气动平行夹爪，所述第一纵向气缸的缸体与滑板固定连接，第一纵向气缸的活塞杆向下延伸并与第一气动平行夹爪的缸体连接，用于驱动第一气动平行夹爪纵向往复移动，所述第一气动平行夹爪的夹爪端朝下，用于夹持管类工件。

5、所述第二工件抓取机构包括第二纵向气缸、第二气动平行夹爪，所述第二纵向气缸的缸体与滑板固定连接，第二纵向气缸的活塞杆向下延伸并与第二气动平行夹爪的缸体连接，用于驱动第二气动平行夹爪纵向往复移动，所述第二气动平行夹爪的夹爪端朝下，用于夹持管类工件。

6、所述工件装夹机构包括安装座、静夹持块、动夹持块、夹持气缸；所述静夹持块固定在安装座上，动夹持块与静夹持块横向相对设置，二者之间形成夹持区间；所述夹持气缸的缸体固定在安装座上，夹持气缸的动力输出端与动夹持块连接，用于驱动动夹持块靠近或远离静夹持块；所述静夹持块与动夹持块的相对侧分别开设有半圆形卡槽，二者合拢后形成圆形的夹持孔，夹持孔的轴线沿前后方向水平布置，其中心与滚丝机的滚丝加工中心同轴对齐。

7、所述安装平台上设置有沿前后方向延伸的进给导轨，所述滚丝机底部与进给导轨滑动导向连接；滚丝机后端设置有驱动油缸，所述驱动油缸的活塞杆与滚丝机后端连接，用于驱动滚丝机沿进给导轨前后往复移动，实现滚丝进给与退刀。所述第一工件抓取机构的夹持中心与第二工件抓取机构的夹持中心的间距，等于所述夹持孔中心与上料工位中心的间距，且等于所述夹持孔中心与落料区落料位的间距。

8、作为优选结构，所述第一纵向气缸的活塞杆下端连接有沿前后方向布置的第一连接梁，所述第一气动平行夹爪固定在第一连接梁后端的下侧，第一连接梁前端的下侧固定有第一辅助气动夹爪，所述第一气动平行夹爪与第一辅助气动夹爪的夹持中心共线，用于沿管类工件轴向双点位夹持工件，避免单点位夹持导致的工件下垂。对应的，第二纵向气缸下端通过第二连接梁设置第二辅助气动夹爪，实现第二组夹爪的双点位夹持。

9、作为优选结构，所述第一连接梁通过第一调整导轨、第一调整滑块与第一纵向气缸活塞杆连接，通过第一伸缩气缸驱动第一连接梁前后移动，调整夹持点位置；第二连接梁通过第二调整导轨、第二调整滑块与第二纵向气缸活塞杆连接，通过第二伸缩气缸驱动第二连接梁前后移动，适配不同长度的工件。

10、作为优选结构，所述滑板采用联动式结构，第一滑板与第二滑板通过联动连接件刚性连接，仅采用一个横向驱动气缸即可驱动两组夹爪同步移动，减少驱动元件数量。本方案的有益效果如下：

11、采用等距布局的双夹爪联动结构，一次横移动作即可同步完成待加工工件上料、完工工件卸料的动作，将原有串行的两次往复行程压缩为一次横移，单循环加工节拍可缩短3-4秒，生产效率提升约30%。

12、采用滚丝机沿导轨移动进给、工件装夹后固定的加工方式，避免长管工件进给过程中的悬臂晃动问题，夹持孔与旋压加工中心的同轴，管端成型精度提升，大大降低废品率。

13、每个抓取机构配置沿轴向布置的双夹爪，实现长工件的双点位夹持，避免单点位夹持导致的工件倾斜下垂；同时夹爪位置可通过伸缩气缸沿轴向调整，无需人工拆装即可适配较长长度范围的空调管路，单批次换型时间可缩短至1分钟以内。

14、两个工件抓取机构的滑板通过联动连接件刚性连接，仅需一个横向驱动气缸即可驱动两个夹爪同步移动，简化控制逻辑。

1.一种空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构，其特征在于，包括安装平台（1）、自动送料下料机构、设置在安装平台上的滚丝机（2）、工件装夹机构（5）；

2.根据权利要求1所述的空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构，其特征在于，所述工件装夹机构（5）包括安装座（51）、静夹持块（52）、动夹持块（53）、夹持气缸（54）；所述静夹持块（52）固定在安装座（51）上，动夹持块（53）与静夹持块（52）横向相对设置，二者之间形成夹持区间；所述夹持气缸（54）的缸体固定在安装座（51）上，夹持气缸（54）的动力输出端与动夹持块（53）连接，用于驱动动夹持块（53）靠近或远离静夹持块（52）；所述静夹持块（52）与动夹持块（53）合拢后形成同轴的夹持孔（55），所述夹持孔（55）的中心与滚丝机（2）的滚丝加工中心同轴对齐；

3.根据权利要求1所述的空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构，其特征在于，所述第一纵向气缸（631）的活塞杆下端连接有沿前后方向布置的第一连接梁（633），所述第一气动平行夹爪（632）固定在第一连接梁（633）后端的下侧，第一连接梁（633）前端的下侧固定有第一辅助气动夹爪（634），所述第一气动平行夹爪（632）与第一辅助气动夹爪（634）的夹持中心共线，用于沿管类工件轴向双点位夹持工件。

4.根据权利要求3所述的空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构，其特征在于，所述第一连接梁（633）的上侧固定有沿前后方向延伸的第一调整导轨（635），所述第一纵向气缸（631）的活塞杆下端固定有第一调整滑块（636），第一调整滑块（636）与第一调整导轨（635）滑动导向连接；所述第一调整滑块（636）上固定有第一伸缩气缸（637），第一伸缩气缸（637）的活塞杆沿前后方向延伸，并通过支脚（638）与第一连接梁（633）前端的上侧固定连接，用于驱动第一连接梁（633）沿第一调整导轨（635）前后往复移动，调整第一气动平行夹爪（632）与第一辅助气动夹爪（634）的轴向位置。

5.根据权利要求1所述的空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构，其特征在于，所述第二纵向气缸（621）的活塞杆下端连接有沿前后方向布置的第二连接梁（623），所述第二气动平行夹爪（622）固定在第二连接梁（623）后端的下侧，第二连接梁（623）前端的下侧固定有第二辅助气动夹爪（624），所述第二气动平行夹爪（622）与第二辅助气动夹爪（624）的夹持中心共线，用于沿管类工件轴向双点位夹持工件。

6.根据权利要求5所述的空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构，其特征在于，所述第二连接梁（623）的上侧固定有沿前后方向延伸的第二调整导轨（625），所述第二纵向气缸（621）的活塞杆下端固定有第二调整滑块（626），第二调整滑块（626）与第二调整导轨（625）滑动导向连接；所述第二调整滑块（626）上固定有第二伸缩气缸（627），第二伸缩气缸（627）的活塞杆沿前后方向延伸，并通过支脚与第二连接梁（623）前端的上侧固定连接，用于驱动第二连接梁（623）沿第二调整导轨（625）前后往复移动，调整第二气动平行夹爪（622）与第二辅助气动夹爪（624）的轴向位置。

7.根据权利要求1所述的空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构，其特征在于，所述支撑横梁（61）的前侧固定有沿横向延伸的承重导轨（611），所述滑板（64）与承重导轨（611）滑动导向连接；所述驱动器（65）为横向驱动气缸（65），横向驱动气缸（65）的缸体固定在支撑横梁（61）上，横向驱动气缸（65）的活塞杆与承重导轨（611）平行布置，且活塞杆端部与滑板（64）驱动连接。

8.根据权利要求7所述的空调管路接头滚丝一体化自动上料夹持卸料机构，其特征在于，所述滑板（64）包括固定第一工件抓取机构（63）的第一滑板（641）、固定第二工件抓取机构（62）的第二滑板（642），所述第一滑板（641）与第二滑板（642）之间通过联动连接件（643）刚性连接，所述横向驱动气缸（65）的活塞杆端部与联动连接件（643）固定连接，用于驱动第一滑板（641）、第二滑板（642）同步横向移动。

9.一种采用权利要求1-8任一项所述机构的空调管路接头滚丝自动加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，加工不同长度工件时，通过第一伸缩气缸（637）、第二伸缩气缸（627）调整对应连接梁的前后位置，使每组夹爪的两个夹持点分别对应工件的两端位置，保证工件夹持后处于水平状态。