[0001] 本发明涉及金属管材拉拔技术领域，具体涉及料头收集装置及盘拉机。

[0002] 盘拉机是采用盘桶拉拔的方式将金属管材(铜管，铝管)进行拉拔生产的一种高效设备。拉拔过程连续，线速度高，生产率很高。其产品成盘卷状提供到卷绕包装工序。其拉拔原理为：铜管采用螺旋方式紧密的绕在盘筒外圆面上，由盘筒旋转来拉动管坯连续不断地通过拉拔模具，使管坯直径和壁厚一步步达到产品要求。

[0003] 现有企业常用的盘拉机如专利公告号为CN204685685U的“用于金属管材拉拔的盘拉机”，盘拉机主要由工作平台、制头机、拉拔模座、放料装置、盘拉主机及收料装置、料框、料框输送装置等主要部件组成。制头机位于工作平台上，拉拔模座、放料装置、盘拉主机及收料装置分布在工作平台的外侧，在工作平台的一侧有一备料台位，该备料台位为一固定的位置，管材在制头时，料框位于备料台位处。管材需经过拉拔模座由盘拉主机带动进行拉拔，模具即设置在拉拔模座上，盘桶设置在盘拉主机上。在拉拔的过程当中，放料装置对拉拔模座处的料框内的管材进行放料，同时收料装置对拉拔好的管材进行收料。料框输送装置(也称料框循环链输送机)由循环链条组、轨道、小车等组成，通过电机或油马达来循环驱动放置在小车上的料框，实现输送料框的作用。

[0004] 盘拉机的工作过程为：首先料框输送装置将一料框移动至备料台位处，在备料台位处的料框作拉拔前的准备工作，将待进行拉拔加工的料盘放置到料框上，然后将管材的端部拉出并从制头机的进料口送入制头机内，通过制头机对金属管给予打坑、注油、加游动芯头、最后压紧制头，当制头完成后，将管头抽出并从拉拔模座的进料口送入其中，同时料框输送装置将料框移送至拉拔模座处，盘拉主机上的盘桶转动拉拔生产，收料装置与放料装置上的料框也同时旋转实现正常的收、放料工作。拉拔完成后，料框输送装置将空的料框再移动至备料台位处。

[0005] 目前的盘拉机的收料装置开始收料后，都需要将金属管材经过制头的端部物料(也即对金属管材的料头)采用钳臂自动剪断金属管材的头料，因钳臂位于收料装置内，被剪下来的料头需要进行及时的收集，目前主要为人工手动接料头，接料后将料头丢入到钳臂下方放置的收料桶内，待收料桶接收到一定程度后，再人工将收料桶提出，但是因为收料桶是位于收料装置内的，收料装置内除了收料筒、钳臂外，还有其他零部件，操作空间有限，一方面增大了收料的难度，造成料头收集的不方便，另一方面收料过程需要操作人员身体伸进收料装置内，从而带来一定的安全隐患。

[0057] 下面通过具体实施方式进一步详细说明：

[0058] 说明书附图中的附图标记包括：

[0059] 实施例一的附图标记：制头机10、拉拔模座20、放料装置30、盘拉主机及收料装置40、备料台50、料头收集装置60、收料容器6、料头小车7、升降机8、升降器81、升降座82、升降叉83、顶盖柱84、限位凸起85、小车通道70、落料通道80、升降通道90、轨道9、盖板91。

[0060] 实施例二的附图标记：制头机构1、金属管插入孔11、第一滑槽12、第二滑槽13、注油机构2、直线驱动器21、注油座22、注油杆23、送芯机构3、第一驱动器31、夹指32、滚轮33、辅助块34、凹槽341、垫块342、限位块35、限位杆351、限位槽352、定位板36、抵推柱361、检测柱362、复位弹簧363、到位传感器37、接芯机构4、第二驱动器41、卡盘42、中空孔421、滑轨43、防护罩100。

[0061] 实施例一

[0062] 结合图1至图10所示。

[0063] 一种盘拉机，包括制头机10、拉拔模座20、放料装置30、盘拉主机及收料装置40、料框、料框输送装置和备料台50，制头机10、拉拔模座20、放料装置30、盘拉主机及收料装置40、料框、料框输送装置、备料台50均与现有技术相同，参考专利公告号CN204685685U的“用于金属管材拉拔的盘拉机”中的对应结构。

[0064] 相比现有技术，本实施例的盘拉机还包括料头收集装置60，料头收集装置60位于盘拉主机及收料装置40的正下方。

[0065] 具体的，料头收集装置60包括收料容器6、用于承载并带动收料容器6移动的料头小车7、用于将收料小车升降的升降机8，料头小车7带有动力，本实施例中收料容器6采用收料桶，收料桶底部带有移动轮；在安装盘拉机的地面下方挖有隧道，隧道包括小车通道70、落料通道80和升降通道90，小车通道70为水平横向通道，落料通道80和升降通道90均为垂直地面的通道，落料通道80和升降通道90位于小车通道70的两端，且均与小车通道70连通，落料通道80位于盘拉机的收料装置内，升降通道90位于盘拉机外侧。

[0066] 收料装置的钳臂剪下的料头能够落入到落料通道80内。

[0067] 为提高料头小车7移动的稳定性，在小车通道70内安装轨道9，料头小车7沿着轨道9移动，升降机8安装在升降通道90内。

[0068] 具体的，升降机8包括升降器81、升降座82和两个升降叉83，升降器81用于带动升降座82进行升降，两个升降叉83对称固定安装在升降座82上，升降叉83的上表面在升降座82下降到升降通道90底部时，能够低于料头小车7用于支撑收料桶的上表面，料头小车7位于两个升降叉83之间，料头小车7位于轨道9的一端。收料桶既能够被升降叉83所支撑，又能够被料头小车7所支撑。

[0069] 为提高操作的简便性，在每个升降叉83上还固定有对称安装的顶盖柱84，升降通道90的顶端放置有盖板91，在升降机8整体位于升降通道90内时，盖板91能够将升降通道90的顶部遮盖，确保安全性。顶盖柱84与升降叉83之间的高度空间大于收料桶的高度，顶盖柱84随升降座82上升后能够将盖板91向上顶起，盖板91被顶起后与地面之间的空间能够方便收料桶直接从升降叉83上拉出到地面上。

[0070] 此外，为避免收料桶升降过程中的滑移，在升降叉83上固定有限制收料桶移动的限位凸起85。

[0071] 本实施例一的优点是：采用本方案时，通过在盘拉机下方设置小车通道70，使得料头小车7能够带着收料容器6在小车通道70内移动，而小车通道70与落料通道80连通，使得料头小车7能够带动收料容器6移动到落料通道80正下方，从而使得盘拉机的收料装置内的钳臂将料头剪断后，料头自动从落料通道80掉落到正下方停留的收料容器6内，收料容器6收集完成后，再通过控制料头小车7带动收料容器6沿着小车通道70移动到盘拉机外侧，以方便操作人员对收料容器6内的料头进行处理，解决了现有技术中管材料头收集不方便的问题，且收料容器6能够被移动到安全地方，从而确保了料头收集的安全性，避免存在的安全隐患。

[0072] 实施例二

[0073] 实施例二在实施例一的基础上对盘拉机上的制头机进行了进一步的改进，具体如下：

[0074] 结合图11至图24，制头机10包括制头机构1、注油机构2、送芯机构3和接芯机构4，制头机构1固定安装在机架上，注油机构2位于制头机构1的金属管插入孔11的一侧(本实施例为左侧)，注油机构2用于向被制头的金属管内注入润滑油，送芯机构3安装在制头机构1靠近注油机构2的端面上，送芯机构3用于向制头机构1的中轴线送出制头所需的游动芯头，接芯机构4与注油机构2、制头机构1同轴设置，且接芯机构4位于注油机构2和制头机构1之间，送芯机构3位于制头机构1和接芯机构4之间，送芯机构3夹着游动芯头的大径段，接芯机构4用于接过送芯机构3送来的游动芯头，接芯机构4接住游动芯头的小径段。

[0075] 在本实施例的附图中，注油机构2和接芯机构4均被同一个防护罩100罩住。

[0076] 以下对各机构的结构设计和整个制头机的工作流程及效果做详细说明。

[0077] 一、送芯机构3结构设计

[0078] 送芯机构3：包括第一驱动器31和夹指32，第一驱动器31固定在制头机构1的壳体上，夹指32采用气动夹指32，夹指32的输出端由两个能够互相靠近或远离的夹块组成，两个夹块相对的面上加工有V型/C型槽，以用于稳定地夹持不同规格的游动芯头，本实施例采用V型槽。

[0079] 送芯机构3还包括辅助块34和限位块35，辅助块34滑动连接在限位块35上，辅助块34位于限位块35的正上方，辅助块34靠近下夹块的侧面安装；下夹块上安装有滚轮33，辅助块34上开有凹槽341，凹槽341的开口方向与夹指32被第一驱动器31带动的方向一致，滚轮
33能够插入到凹槽341内，辅助块34的上表面能够与游动芯头伸出夹指32的部分接触。

[0080] 辅助块34的顶面可拆卸连接有垫块342，通过选择合适的垫块342，使得垫块342能够支撑游动芯头伸出夹指32部分的小径段，以保证在夹指32的上下夹块夹持游动芯头时，游动芯头的大径段被下夹块承托而小径段能够被辅助块34承托，避免出现夹指32夹持游动芯头时游动芯头掉落的情况。

[0081] 限位块35转动连接在制头机构1的壳体上，制头机构1的壳体上固定有限位件，本实施例的限位件为端头带轴承的限位杆351，限位块35在偏心位置上加工有弧形限位槽352，弧形限位槽352与限位块35的转动中心同轴，限位杆351位于限位槽352内，且弧形限位槽352位于夹块的下方，使得在第一驱动器31带动夹指32远离制头机构1的中轴线的过程中，当下夹块的滚轮33随着回退动作插入到辅助块34的凹槽341底部后，辅助块34与限位块
35形成一个整体而随着下夹块的移动而发生转动，当转动到限位杆351抵在限位槽352底部时，实现对夹指32的回退限位。

[0082] 除此之外，结合图16和图17，制头机构1的壳体内滑动连接有定位板36，定位板36的移动方向与第一驱动器31的输出轴移动方向相同，定位板36用于遮挡制头机构1的金属管插入孔11，以实现对金属管插入长度的精确控制。

[0083] 具体为，定位板36上固定有抵推柱361和检测柱362，制头机构1的壳体上开设有第一滑槽12和第二滑槽13，抵推柱361贯穿第一滑槽12，抵推柱361与制头机的壳体之间连接有复位弹簧363，第一驱动器31带动夹指32靠近制头机构1的中轴线时，夹指32的壳体能够抵推到抵推柱361从而推动定位板36克服复位弹簧363的弹力而向金属管插入孔11的中心靠近。

[0084] 检测柱362上固定有滚动轮，滚动轮滑动连接在第二滑槽13上，制头机构1的壳体上固定安装有到位传感器37，到位传感器37与控制器连接，滚动轮沿第二滑槽13移动到正对到位传感器37时，到位传感器37向控制器发出到位信号。控制器接收到位信号后，控制第一驱动器31暂停。

[0085] 可见，第一驱动器31不仅仅用于带动夹指32实现游动芯头的送芯，还能够推动定位板36移动，实现对金属管插入制头机构1的定位功能，而在第一驱动器31回退后，定位板36又能在复位弹簧363下远离金属管插入孔11从而解除对金属管插入孔11的大面积遮挡，方便游动芯头向金属管内的移动。

[0086] 二、接芯机构4结构设计，结合图11至图14、图23和图24。

[0087] 接芯机构4：包括第二驱动器41和卡盘42，卡盘42滑动连接在滑轨43上，滑轨43固定安装在机架上，滑轨43的长度方向与制头机构1的中轴线平行，第二驱动器41用于带动卡盘42沿着滑轨43移动，第二驱动器41采用气缸，第二驱动器41固定安装在机架上且位于滑轨43的侧边。

[0088] 卡盘42的中心开设中空孔421，中空孔421方便同轴设置的注油机构2上的注油杆23穿过卡盘42以对金属管进行注油。

[0089] 本实施例的卡盘42为带有三个卡爪422的三爪卡盘42。

[0090] 三、注油机构2结构设计

[0091] 注油机构2：包括直线驱动器21、注油座22和注油杆23，直线驱动器21固定在机架上直线驱动器21采用气缸，注油座22滑动连接在滑轨43上，注油杆23固定在注油座22上，直线驱动器21用于带动注油座22沿着滑轨43移动，注油杆23能够穿过卡盘42的中空孔。

[0092] 四、工作流程

[0093] 制头机的制头方法，包括如下步骤：

[0094] S1.游动芯头被送芯机构3送入到制头机构1的中轴线正前端：将待用游动芯头放置在张开的夹指32下夹块上，然后控制夹指32的两个夹块靠近以夹持住游动芯头，之后通过第一驱动器31带动夹指32靠近制头机构1的金属管插入孔11，直至游动芯头与制头机构1的中轴线基本对齐。

[0095] 该步骤中，夹指32夹住游动芯头的大径段。

[0096] S2.游动芯头被卡盘42接过并送入到制头机构1上的金属管内：卡盘42在第二驱动器41的带动下向制头机构1的端面靠近，直至卡盘42的卡爪422位于游动芯头四周；然后启动卡盘42，使得卡盘42夹持住游动芯头的小径段；之后，第一驱动器31带动夹指32远离制头机构1的中轴线，而第二驱动器41带动卡盘42靠近制头机构1，直至被卡盘42夹持的游动芯头的大径段放入到金属管内。

[0097] S3.游动芯头被注油机构2的注油杆23推移至预设位置：松开卡盘42对游动芯头的夹持，控制直线驱动器21带动注油杆23向制头机构1靠近，使得游动芯头被注油杆23推送至金属管内预设位置。

[0098] S4.注油杆23退出金属管，启动制头机构1对金属管进行制头。

[0099] 在步骤S1之前，需要先让注油杆23插入到金属管内，以向金属管内注入润滑油，然后注油杆23移出到金属管外。

[0100] 在注油杆23向金属管内注油前，需要确保金属管每次插入到制头机的长度一致，此时需要先启动第一驱动器31，以使得夹指32推动定位板36的抵推柱361，直至定位板36移动至将金属管插入孔11的中心遮挡，然后让插入的金属管抵到定位板36后，实现对金属管的定位，此时再控制第一驱动器31带动夹指32回退，定位板36也在复位弹簧363下从金属管插入孔11的中心移开，方便后续的注油、放游动芯头。

[0101] 五、技术效果

[0102] 本实施例一的制头机通过送芯机构3和接芯机构4的设计，实现了对多种不同规格的游动芯头，均无需调整游动芯头的放置位置，均只需要放置在夹指32上，再由第一驱动器31、接芯机构4、注油机构2的配合就能实不同游动芯头放入金属管的动作，极大地简化了更换不同规格游动芯头的操作流程，提高了制头效率，且游动芯头能够被精准放入到金属管内，确保前后放置的游动芯头位置的一致性和位置的准确性。

[0103] 此外，本实施例一以简单的构造设计即完成了对金属管的定位，对多规格游动芯头的精准、快速送料，操作简单、控制难度低，实用性强。

[0104] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。