管材整形设备的制作方法

1.本实用新型涉及管材加工领域，特别涉及一种管材整形设备。


背景技术：

2.加工管材产品，需要通过整形将管材表面存在的向外凸出和/或向内凹陷等缺陷消除。用现有管材整形设备加工电池外壳时，管材的外侧面通过滚压的方式消除或减小外凸等缺陷，管材内部可以插设芯棒以辅助整形，管材侧壁与芯棒侧面紧密接触以避免管材的侧壁在滚压时向内凹陷。管材与芯棒在滚压时形成相互挤压，故芯棒与管材相互脱离需要施加外力，一方面当需要整形的管材较长时，芯棒与管材相互脱离困难，故加工电池外壳时，通常先将管材切割成半成品，再进行加工，这种加工方式，由于需要一个一个地对半成品管材整形，在大批量生产时，整形花费时间多，效率低下；另一方面芯棒与管材相互脱离时芯棒的表面与管材内表面相互摩擦使管材内表面磨损，影响成品质量。另外，电池外壳所用管材的侧面需要消除或减小向内凹陷的缺陷，但现有整形设备无法有效地消除或减小管材的侧面存在的向内凹陷的缺陷导致整形后的管材不能使用，造成浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种管材整形设备，其可以对长度较长的管材进行整形从而无需在整形前对管材进行切割进而提高了生产效率，其能够有效消除或减小管材的侧面存在的向内凹陷的缺陷以提高管材表面质量，降低成本。
4.根据本实用新型实施例的管材整形设备，包括机架、整形装置。所述整形装置安装在所述机架上，所述整形装置包括滚压组件和内芯组件，滚压组件能够滚压管材外侧面，所述内芯组件具有第一工作状态和第二工作状态，位于第一工作状态的所述内芯组件的外轮廓横截面相对大于位于第二工作状态的所述内芯组件的外轮廓横截面。
5.根据本实用新型实施例的管材整形设备，至少具有如下有益效果：整形前，内芯组件位于第二工作状态，此时内芯组件外轮廓横截面较小以使管材能够套入内芯组件，整形时内芯组件由第二工作状态进入第一工作状态，此时内芯组件外轮廓横截面较大，于是内芯组件能够挤压、撑开管材内侧面，滚压组件能够滚压管材外侧面以消除管材侧面存在的向外凸出等缺陷，而滚压组件与内芯组件相互配合又形成内撑外滚压的加工方式以能够有效消除管材侧面存在的向内凹陷等缺陷，进而提高了管材表面质量，减少废品产生，降低生产成本；整形后，内芯组件由第一工作状态进入第二工作状态，内芯组件与管材内壁不产生挤压干涉，一方面避免或减少管材内表面与内芯组件摩擦而磨损的情况，提高了管材表面质量，另一方面管材能够轻易地脱离整形装置，可以利用整形装置加工长度较长的管材，无需在整形前将管材切割成半成品，大大减少了整形次数，有效提高了生产效率。
6.根据本实用新型的一些实施例，所述内芯组件包括第一移动机构、芯棒模块，所述芯棒模块包括多个滑动件，相邻的两个所述滑动件可滑动地贴合设置且贴合面与所述芯棒
模块长度方向呈倾斜地设置，所述第一移动机构能够驱动相邻的两个所述滑动件沿贴合面相对滑动。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述第一移动机构包括第一驱动装置，所述第一驱动装置安装在所述机架上，所述第一驱动装置与所述滑动件的一端传动连接，以驱动所述滑动件沿管材长度方向滑动且所述滑动件能够平行于管材的横截面移动。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述第一移动机构还包括连接件、固定件，所述连接件一端与所述滑动件连接，另一端开设有第一通孔，所述第一驱动装置具有第一输出轴，所述第一输出轴穿设于所述第一通孔并通过所述固定件限制所述连接件沿所述第一输出轴滑动，所述第一通孔设置为长形孔以使所述连接件能够平行于管材的横截面移动。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述滑动件包括第一芯板、第二芯板、第三芯板和第四芯板，所述第一芯板安装在所述机架上，所述第二芯板设置在所述第一芯板下侧，所述第二芯板上侧面与所述第一芯板下侧面可滑动地贴合，所述第三芯板设置在所述第一芯板右侧，所述第三芯板左侧面与所述第一芯板右侧面可滑动地贴合，所述第四芯板设置在所述第一芯板右下方，所述第四芯板左侧面与所述第二芯板右侧面可滑动地贴合，所述第四芯板上侧面与所述第三芯板下侧面可滑动地贴合；所述第一驱动装置和所述连接件都设置为三个，三个所述第一驱动装置通过对应的所述连接件分别与所述第二芯板、所述第三芯板、所述第四芯板可偏移地传动连接。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述第一芯板与所述第二芯板) 之间设置有第一导向卡合结构，所述第一芯板与所述第三芯板之间设置有第二导向卡合结构，所述第四芯板与所述第二芯板之间设置有第三卡合导向结构，所述第四芯板与所述第三芯板之间设置有第四导向卡合结构。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述滚压组件包括第二驱动装置、移动座、滚压件，所述第二驱动装置安装在所述机架上，所述移动座可滑动地设置在所述机架上，所述移动座与所述第二驱动装置传动连接，所述滚压件可转动地安装在所述移动座上并配置在位于整形位置的管材的周围以压住管材侧面。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述移动座上开设有供管材穿过的第二通孔，所述第二通孔的四个内侧壁上分别开设有凹槽，所述滚压件可转动地设置在所述凹槽内。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述滚压组件还包括第三驱动装置，所述第三驱动装置安装在所述移动座上，所述第三驱动装置能够驱动所述滚压件压住管材侧面。
14.根据本实用新型的一些实施例，还包括取料装置、进料装置、出料装置，所述取料装置能够抓取管材以将管材输送到所述整形装置处进行整形并将整形后的管材从所述整形装置处取出，所述进料装置能够将管材输送给所述取料装置，所述出料装置能够将整形后的管材从所述取料装置处输送离开。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1示出了根据本实用新型实施例的管材整形设备的示意图；
18.图2示出了根据本实用新型实施例的整形装置的示意图；
19.图3示出了根据本实用新型实施例的内芯组件的爆炸图；
20.图4示出了图3中i处的局部放大图；
21.图5示出了根据本实用新型实施例的内芯组件的基本工作原理示意图；
22.图6示出了根据本实用新型实施例的位于第一工作状态的内芯组件的外轮廓横截面的示意图；
23.图7示出了根据本实用新型实施例的位于第二工作状态的内芯组件的外轮廓横截面的示意图；
24.图8示出了根据本实用新型实施例的滚压组件的爆炸图；
25.图9示出了根据本实用新型实施例的取料装置的示意图。
26.附图标记：
27.机架100；
28.内芯组件200，第一移动机构210，第一通孔2121，芯棒模块220，第一驱动装置211，连接件212，固定件213，安装架214，外壳215，第一芯板221，第二芯板222，第三芯板223，第四芯板224，第一输出轴2111，第一固定部2131，第二固定部2132，第一凹槽2221，第一凸起2211第二凹槽2231，第二凸起2212，第三凹槽2222，第三凸起2241，卡槽2242，卡凸2232；
29.滚压组件300，第二移动机构310，移动座320，滚压件330，第三移动机构340，第二通孔321，安装槽322，第二驱动装置341，安装件342，第二输出轴3411；
30.取料装置400，第四移动机构410，第五移动机构420，抓取模块430，第一输出部412，第二输出部422，伸缩驱动装置431，抓取部432；
31.进料装置500，出料装置600，管材700。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
35.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
36.参照图1，根据本实用新型实施例的管材整形设备，包括机架100、整形装置。整形装置安装在机架100上，整形装置包括滚压组件300 和内芯组件200，滚压组件300能够滚压管材700外侧面以消除管材 700侧面存在的向外凸出等缺陷；内芯组件200具有第一工作状态和第二工作状态，位于第一工作状态的内芯组件200的外轮廓横截面相对大于位于第二工作状态的内芯组件200的外轮廓横截面，整形前，内芯组件200位于第二工作状态，此时内芯组件200外轮廓横截面较小以使管材能够套入内芯组件200，整形时内芯组件200由第二工作状态进入第一工作状态，此时内芯组件200外轮廓横截面较大，于是内芯组件200能够挤压、撑开管材700内侧面，于是滚压组件300与内芯组件200相互配合形成了内撑外滚压的加工方式，进而能够有效消除管材700侧面存在的向内凹陷等缺陷，于是管材700表面质量得到提高，减少了废品产生，降低生产成本；整形后，内芯组件200由第一工作状态进入第二工作状态，内芯组件200与管材700内壁不产生挤压干涉，一方面避免或减少管材700内表面与内芯组件200摩擦而磨损的情况，提高了管材700表面质量，另一方面管材700能够轻易地脱离整形装置，可以利用整形装置加工长度较长的管材700，无需在整形前将管材700切割成半成品，大大减少了整形次数，有效提高了生产效率。
37.参照图2至图7，在一些实施例，内芯组件200包括第一移动机构210、芯棒模块220，芯棒模块220包括多个滑动件，相邻的两个滑动件可滑动地贴合设置且贴合面与芯棒模块220长度方向呈倾斜地设置，第一移动机构210能够使相邻的两个滑动件沿贴合面相对滑动。
38.图5给出了内芯组件200的基本工作原理，滑动件a与滑动件b 上下布置，比如滑动件a设置在滑动件b下侧，利用第一移动机构 210驱动滑动件a沿其倾斜设置的贴合面相对滑动件b滑动时，滑动件a下侧和滑动件b上侧之间的距离改变。由此可以理解，滑动件a 与滑动件b左右布置，比如滑动件a设置在滑动件b左侧，当滑动件 a与滑动件b沿倾斜设置的贴合面相对滑动时，滑动件a左侧与滑动件b右侧之间的距离改变。于是可以理解，当相邻的两个滑动件沿贴合面相对滑动时，芯棒模块220的横截面形状大小发生改变，于是芯棒模块220的横截面形状具有最大状态和最小状态并分别作为内芯组件200的第一工作状态、第二工作状态。
39.参照图2至图7，在一些实施例，第一移动机构210包括第一驱动装置211，第一驱动装置211安装在机架100上，第一驱动装置211 与滑动件的一端传动连接。为了安装方便，第一驱动装置211可以沿管材700长度方向设置，以驱动滑动件沿管材700长度方向滑动。参照图5，利用第一驱动装置211驱动滑动件a沿其长度方向(也是管材700长度方向)相对滑动件b滑动时，因为滑动件a与滑动件b的贴合面倾斜设置，滑动件a会产生相对于第一驱动装置211的上下移动，这种上下移动平行于管材700的横截面，故第一驱动装置211驱动滑动件沿管材700长度方向滑动时，该滑动件能够平行于管材700 的横截面移动。当然，可以理解的是，第一驱动装置211也可以直接驱动滑动件沿其倾斜设置的与相邻滑动件相贴合的贴合面滑动，此时滑动件不会产生相对于第一驱动装置211的平行于管材700的横截面的移动，第一驱动装置211沿滑动件滑动方向设置。
40.需要说明的是，图5示出的滑动件a和滑动件b的设置方式，是为了解释本实用新型实施例的芯棒模块220的基本原理以使本领域的技术人员能够充分了解本实用新型，故图5不能视为对芯棒模块 220的滑动件设置方式的限定。
41.参照图3和图4，在一些实施例，第一移动机构210还包括连接件212，连接件212一端与滑动件可通过螺栓连接，另一端开设有第一通孔2121，第一驱动装置211具有第一输出轴2111，第一输出轴 2111穿设于第一通孔2121；第一移动机构210还包括固定件213，固定件213固定在第一输出轴2111上并能够限制连接件212沿第一输出轴2111滑动，具体的，固定件213可以设置为第一固定部2131 和第二固定部2132，第一固定部2131和第二固定部2132设置在第一通孔各一侧位置并固定在第一输出轴2111上，于是第一固定部 2131与第二固定部2132之间形成卡槽以限制连接件212沿第一输出轴2111滑动；第一通孔2121设置为长形孔，于是连接件212通过第一通孔2121能够平行于管材700的横截面移动，进而与该连接件212 连接的滑动件能够平行于管材700的横截面移动，长形孔的长度方向与滑动件平行于管材700横截面移动的方向一致。当然，第一驱动装置211与滑动件之间的传动连接还可以采用其他设置方式，比如连接件212一端与第一驱动装置211的第一输出轴2111连接，连接件212 的另一端设置通孔，滑动件相对应的一端设置滑柱，滑柱的设置方向与该滑动件平行于管材700横截面的移动的方向一致。
42.参照图3和图4，在一些实施例中，滑动件包括第一芯板221、第二芯板222、第三芯板223和第四芯板224，第一芯板221通过固定座225安装在机架100上，第二芯板222设置在第一芯板221下侧，第二芯板222上侧面与第一芯板221下侧面可滑动地贴合，第三芯板 223设置在第一芯板221右侧，第三芯板223左侧面与第一芯板221 右侧面可滑动地贴合，第四芯板224设置在第一芯板221右下方，第四芯板224左侧面与第二芯板222右侧面可滑动地贴合，第四芯板 224上侧面与第三芯板223下侧面可滑动地贴合；第一驱动装置211 与第二芯板222、第三芯板223、第四芯板224传动连接，具体地，第一驱动装置211和连接件212都设置为三个，三个第一驱动装置 211通过对应的连接件212分别与第二芯板222、第三芯板223、第四芯板224传动连接，三个第一驱动装置211通过安装架214固定在机架100上，同时第一移动机构210还设置有外壳215以保护第一驱动装置211。利用第一驱动装置211驱动第二芯板222、第四芯板224 滑动可以改变芯棒模块220横截面形状的上下宽度，同时利用第一驱动装置211驱动第三芯板223、第四芯板224滑动可以改变芯棒模块 220横截面形状的左右宽度，于是芯棒模块220的横截面形状大小改变。参照图6和图7，这种设置方式，芯棒模块220的横截面形状呈方形以用于对呈方形的管材700进行整形，芯棒模块220处于第一工作状态时，芯棒模块220的四个侧面能够挤压干涉管材700的内壁。
43.参照图3至图5，在一些实施例中，第二芯板222上侧面沿其长度方向从上往下倾斜设置，第三芯板223左侧面沿其长度方向从左往右设置，第四芯板224上侧面沿其长度方向从上往下倾斜设置，第四芯板224左侧面沿其长度方向从左往右设置，于是通过相应的第一驱动装置211驱动第二芯板222、第三芯板223和第四芯板224远离第一驱动装置211，芯棒模块220的横截面形状能够变大，反之，第二芯板222、第三芯板223和第四芯板224向第一驱动装置211靠近，芯棒模块220的横截面形状能够变小。当然，需要说明的是，第二芯板222上侧面、第三芯板223左侧面、第四芯板224上侧面、第四芯板224左侧面的倾斜方向可以与前述的设置方向相反。
44.当然，本领域技术人员可以理解的是，具有第一工作状态和第二工作状态的内芯组件200也可以用来对圆形管材整形，此时芯棒模块 220可以这样设置：芯棒模块220包括中间滑动件和多个侧边滑动件，中间滑动件可以固定在机架100上，中间滑动件的截面形状
呈多边形，于是侧边滑动件可以贴合在中间滑动件的侧面且贴合面倾斜设置，侧边滑动件远离中间滑动件的一侧面可以设置为弧面，进而利用第一移动机构210驱动侧边滑动件相对中间滑动件沿贴合面滑动，于是芯棒模块220的截面形状改变，其侧边滑动件的弧面与中间滑动件轴心之间的距离改变，于是芯棒模块220具有第一工作状态和第二工作状态；内芯组件200还包括可以胀大的圆管，圆管套设于芯棒模块220，整形时，芯棒模块220处于第一工作状态，侧边滑动件的弧面挤压干涉圆管的内壁以使圆管胀大，进而圆管能够挤压干涉圆形管材的内壁。
45.参照图3、图6和图7，为了使相邻滑动件之间贴合更好以及相邻滑动件滑动的更平稳、更精确，相邻滑动件之间设置有导向卡合结构：第一芯板221与第二芯板222之间设置有第一导向卡合结构，第一芯板221与第三芯板223之间设置有第二导向卡合结构，第四芯板 224与第二芯板222之间设置有第三卡合导向结构，第四芯板224与第三芯板223之间设置有第四导向卡合结构。具体地，第一导向卡合结构沿第一芯板221与第二芯板222的贴合面设置，包括设置在第二芯板222上侧面的第一凹槽2221，设置第一芯板221下侧面的第一凸起2211，第一凹槽2221开口小底部宽，第一凸起2211的形状与第一凹槽2221的形状相适应，第一凸起2211被限制于第一凹槽2221 内并可滑动，于是通过第一凹槽2221与第一凸起2211的配合，第二芯板222只能沿着第一凸起2211滑动且保证第二芯板222上侧面与第一芯板221下侧面始终贴合。第二导向卡合结构包括设置在第三芯板223左侧面的第二凹槽2231、设置在第一芯板221右侧面的第二凸起2212，第二导向卡合结构沿第一芯板221与第三芯板223的贴合面设置，第二导向卡合结构与第一导向卡合结构相似，具体设置方式不再阐述。第三卡合导向结构沿第三芯板223与第四芯板224的贴合面设置，包括设置在第三芯板223右侧面的第三凹槽2222、设置在第四芯板224的左侧面的第三凸起2241，第三凸起2241置于第三凹槽2222内，第三凸起2241的下侧壁紧贴第三凹槽2222的下侧壁；第四导向卡合结构沿第三芯板223与第四芯板224的贴合面设置，第四导向卡合结构包括设置在第四芯板224右上侧的卡槽2242、设置在第三芯板223右下侧的卡凸2232，卡凸2232置于卡槽2242内，于是通过第三导向卡合结构和第四导向卡合结构，第四芯板224滑动时与第三芯板223、第二芯板222始终贴合不脱离。当然，本领域的技术人员可以理解的是，导向卡合结构可以采取其他设置方式，比如，第一导向卡合结构包括设置在第一芯板221的第一凹槽和设置在第二芯板222的第一凸起。
46.参照图2和图8，在一些实施例中，滚压组件300包括第二移动机构310、移动座320、滚压件330，第二移动机构310安装在机架 100上，移动座320可滑动地设置在机架100上，移动座320与第二移动机构310传动连接，滚压件330可转动地安装在移动座320上并配置在位于整形位置的管材700的周围以压住管材700侧面。第二移动机构310可以利用液压缸驱动活塞杆进而带动与活塞杆连接的移动座320移动，而移动座320可以通过导轨与滑块配合的方式可滑动地安装在机架100上，这些是本领域常见技术手段，本领域技术人员可根据需要灵活选用，在此不另作详述。
47.参照图8，在一些实施例中，移动座320上开设有供管材700穿过的第二通孔321，第二通孔321的四个内侧壁上分别开设有安装槽 322，滚压件330设置为四组，滚压件330可转动地设置在安装槽322 内。
48.参照图2和图8，在一些实施例中，滚压组件300还包括第三移动机构340，第三移动
机构340安装在移动座320上，第三移动机构 340能够驱动滚压件330压住管材700侧面。具体地，第三移动机构 340包括第二驱动装置341和安装件342，第二驱动装置341安装在移动座320上并位于安装槽322底部外侧，第二驱动装置341具有第二输出轴3411，安装槽322底部外侧开设有供第二输出轴3411穿过的通孔，安装件342与第二输出轴3411的端部连接并位于安装槽322 内，滚压件330可转动地设置在安装件342上，于是第二驱动装置 341驱动第二输出轴3411移动进而带动滚压件330移动。如图8所示，第三移动机构340设置有三组并分别驱动其中三组滚压件330。
49.第一驱动装置211和第二驱动装置341都可以采用液压驱动装置、直线电机装置等驱动装置，这些都是本领域常用技术手段，本领域技术人员可根据需要灵活选用，在此不另作详述。
50.参照图1，在一些实施例中，还包括取料装置400、进料装置 500、出料装置600，取料装置400能够抓取管材700以将管材700 输送到整形装置处进行整形并将整形后的管材700从整形装置处取出，进料装置500能够将管材700输送给取料装置400，出料装置600 能够将整形后的管材700从取料装置400处输送离开。这样设置，管材整形设备无需人工输送管材700到整形装置处进行整形，实现了自动化，降低了工作人员劳动强度，提高了生产效率，进而提高了企业竞争力。
51.参照图1，进料装置500、出料装置600都设置为一输送装置，输送装置技术成熟，本领域技术人员可根据需要灵活选用输送装置，比如皮带输送、链条输送等装置，故在此不另作详述。
52.参照图1和图9，在一些实施例中，取料装置400包括第四移动机构410、第五移动机构420、抓取模块430，第四移动机构410设置在机架100上，第四移动机构410具有第一输出部412，第一输出部412可滑动地设置在机架100上，第五移动机构420设置在第一输出部412上，第五移动机构420具有第二输出部422，第二输出部422 可滑动地设置在第一输出部412上，第一输出部412的滑动方向与第二输出部422的滑动方向相互垂直，抓取模块430安装在第二输出部 422上，抓取模块430能够抓取管材700。移动机构的技术成熟，比如第四移动机构410可以采用液压缸驱动活塞杆进而带动第一输出部412移动，而第一输出部412可以通过导轨与滑块配合的方式可滑动地安装在机架100上，第五移动机构420也可以采取类似的设置，这些都是本领域常用技术手段，本领域技术人员可根据需要灵活选用，在此不另作详述。
53.如图9所示，抓取模块430包括伸缩驱动装置431和抓取部432，伸缩驱动装置431安装在第二输出部422上，伸缩驱动装置431可以驱动抓取部432上下移动，抓取部432可以采用机械爪、吸盘等结构，这些都是本领域常用技术手段，本领域技术人员可根据需要灵活选用，在此不另作详述。
54.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
55.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。