CN104551671A - 一种电热管自动弯折装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电热管自动弯折装配系统，包括弯折装置和法兰装配装置，弯折装置包括上模和下模，上模下端面为由右向左逐渐升高的阶梯状，上模下端面中部设有横向设置的截面为半圆形的上弯折槽，上模下端面中部设有上收纳槽，上模下端面中部设有垂直于上弯折槽的条形收纳槽，下模上端面中部设有下弯折槽，下模上端面中部还设有下收纳槽，法兰装配装置包括夹取装配机械臂和皮带流水线。本发明利用上模和下模的压合动作实现将电热管按照上模和下模内预设的上弯折槽和下弯折槽将电热管弯折成型的手段，提高了电热管弯折装置的自动化程度。

Description

一种电热管自动弯折装配系统

技术领域

本发明涉及电热管加工设备技术领域，具体地说是一种电热管自动弯折装配系统。

背景技术

电热管为了适应不同加热器壳体的内部形状，常弯曲成不同的形态，现有技术中弯曲电热管的装置分为手动和半自动两种，手动电热管折弯装置的使用方式一般为人工将电热管放在折弯装置内，利用通过铰接的方式固定在折弯台上且可在折弯台上转动的手动折弯工具将电热管压在折弯台上的与手动折弯工具配合的固定块内，之后以手动折弯工具与折弯台的铰接点为支点转动手动折弯工具，将电热管弯折成一定的形状。

半自动电热管折弯装置的工作原理为：利用由气缸控制的折弯板或折弯块将放在对应位置上的电热管进行弯折，代替人工操作。

然而，所述弯折步骤仅为一次，不能使电热管完全成型，仍需下一种弯折机对电热管进行再次弯折，浪费了生产时间，降低了生产效率，且每个折弯机旁边均仍需人员进行看守和放置、拿取电热管，浪费了人力资源。

发明内容

为了解决电热管难以在一次折弯加工中难以弯折成型的技术问题，本发明提供一种电热管自动弯折装配系统。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：

一种电热管自动弯折装配系统，包括弯折装置和法兰装配装置，所述弯折装置包括上模和下模，所述上模下端面为由右向左逐渐升高的阶梯状，所述上模下端面中部设有横向设置的截面为半圆形的用于从上方将电热管压弯的上弯折槽，上模下端面中部设有上收纳槽，上模下端面中部设有垂直于上弯折槽的条形收纳槽，所述下模上端面为与上模下端面配合的由左向右逐渐升高的阶梯状，下模上端面中部设有与上弯折槽配合的用于容纳电热管的下弯折槽，下模上端面中部还设有下收纳槽，以便将电热管固定，所述法兰装配装置包括位于上模右方的用于夹取移动法兰的夹取装配机械臂和位于下模右方用于不断递送法兰的皮带流水线。

所述上模下端面右侧设有矩形的上活动垫板槽，上活动垫板槽内设有可收入上活动垫板槽内的上活动垫板架，所述上活动垫板架包括导向柱，所述导向柱上端穿过上模连接有防止导向柱从上模内脱出的端块，导向柱位于上模下方的部分套有压簧，导向柱下端固定有上压板，所述上压板的下端面设有弧形的适应电热管外形的上让位槽，在上模向下压紧电热管时，所述上压板将电热管压在上让位槽内。所述上模的前端面、后端面上均设有端板，所述端板上均设有条形通孔，端板外侧面上均通过铰接的方式连接有弯折油缸，所述条形通孔内均通有压柱，所述压柱的两端分别对应穿过两端板固定在弯折油缸的轴的下端，压柱在弯折油缸的控制下在条形通孔内移动，压柱的中部套有可收入上收纳槽内的弯折压轮，所述下模上表面左侧设有下活动垫板槽，所述下活动垫板槽内设有与上活动垫板架结构相同的、可收入下活动垫板槽内的下活动垫板架，所述下活动垫板架包括上端面设有与上让位槽功能相同的下让位槽的下压板，所述下收纳槽内设有顶紧油缸，所述顶紧油缸的上端固定有用于固定电热管，方便电热管缠绕弯折的定位芯块。

所述皮带流水线上均匀设有橡胶的托块，所述托块包括左夹部和右夹部，所述左夹部与右夹部之间隔有间隙，左夹部与右夹部的内侧面上均设有用于夹持法兰承托槽，橡胶材料制成的托块可在皮带流水线的转弯处发生形变，使得托块的底部在任何位置都与皮带流水线紧密贴合。

所述夹取装配机械臂包括支撑框，所述支撑框内固定有装套外壳，所述装套外壳下端面上设有滑道，所述滑道内卡有可在滑道内滑动的齿条，所述装套外壳外侧面上固定有电机，所述电机的轴深入装套外壳内套有与所述齿条啮合的齿轮，所述齿轮可带动齿条在滑道内移动，所述齿条下端面固定有隔板，所述隔板下端面中部通过铰接的方式连接有两条伸缩臂，所述两条伸缩臂的下端均通过铰接的方式连接有压合臂，所述压合臂的下端均设有宽度小于左夹部与右夹部之间最小距离的压块，所述压块的内侧面均为竖直状，且压块的内侧面相互平行，所述压合臂中部均连接有拉簧，所述拉簧的上端分别对应连接在所述两条伸缩臂的中部，所述拉簧均使压合臂相对于伸缩臂产生弯曲，所述伸缩臂的中部外侧均通过铰接的方式连接有气缸，所述气缸的另一端均通过铰接的方式连接在隔板上，且气缸与隔板的连接点均位于伸缩臂与隔板的连接点的外侧，所述气缸均对伸缩臂具有一定的固定作用，且当气缸的轴分别对应推动所述两个伸缩臂向下移动时，所述压块均受压合臂作用在压块上的向内下方的力，压块从而同时压在法兰上，压块进而推动法兰向下移动，使法兰从托块内脱出，之后压块带动法兰在齿条的推动下移向被弯折后的电热管的端部，最终装配在电热管上，以便外接的工业机器人或人工将电热管和法兰焊接在一起。

所述条形通孔的上部为直线形，条形通孔的下部为圆弧形，条形通孔的上部与条形收纳槽的横截面形状相重合，以便压柱在条形通孔内可向上移动至条形收纳槽内。

所述上让位槽、下让位槽的延伸轨迹分别对应与上弯折槽最低处的部分、下弯折槽最高处的部分重合，保证将电热管放在下弯折槽和下让位槽上时，电热管处于水平状态，且可保证上让位槽与上弯折槽同时压在电热管上，避免电热管在上模和下模内弯折时翘起，同时有利于降低电热管在弯折时由于各部分均处于不同水平面内导致电热管拉断现象的发生概率。

所述定位芯块的左端为半圆弧形，定位芯块上设有沿定位芯块左端周向设置的一号凹弧，所述弯折压轮的侧面上设有二号凹弧，所述定位芯块与弯折压轮配合使用，共同将电热管夹在一号凹弧与二号凹弧内，所述弯折压轮在压柱的控制下可沿条形通孔下部的圆弧形轨迹移动。

所述定位芯块的左端在端板上的投影与条形通孔下部的圆弧形轨迹重叠，所以当弯折压轮沿条形通孔下部的圆弧形轨迹移动时，弯折压轮恰好绕过定位芯块左端的半圆弧形边缘，当定位芯块内卡设有电热管时，所述弯折压轮能将电热管沿定位芯块左端的轨迹弯折，从而可实现将电热管整体从中部弯折180°的目的。

所述压块在竖直方向上的行程大于法兰承托槽在竖直方向上的深度，以便压块能够实现在压块未达到极限位置时将法兰从法兰承托槽内脱出的目的。

本发明的有益效果是：本发明利用上模和下模的压合动作实现将电热管按照上模和下模内预设的上弯折槽和下弯折槽将电热管弯折成型的手段，代替了现有技术中手动将电热管弯折成型的过程，大大提高了弯折效率，降低了劳动强度，节约了人力成本，与半自动折弯机相比，增加了设置于弯折装置内部的将电热管整体弯折一定角度的机构，并在弯折装置一侧设置了将法兰装配在电热管端部的机构，进一步提高了电热管弯折装置的自动化程度，所述由于所述弯折装置采用压成型的方式，所以弯折装置内可设置多对用于弯折电热管的上弯折槽和下弯折槽，从而进一步提高电热管的弯折效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的右视图；

图4是本发明的仰视图；

图5是本发明的法兰装配装置的立体图；

图6是本发明的法兰装配装置的主视图；

图7是本发明的法兰装配装置的右视图；

图8是图7中Ⅰ的放大图；

图9是本发明的弯折装置除去一侧的端板和弯折油缸之后的左前侧立体视图；

图10是本发明的弯折装置除去一侧的端板和弯折油缸之后的右前侧仰视图；

图11是本发明的弯折装置除去一侧的端板和弯折油缸之后的主视图；

图12是本发明的弯折装置除去一侧的端板和弯折油缸之后的左视图；

图13是本发明的定位芯块的立体视图；

图14是本发明的上模的立体视图；

图15是本发明的下模的立体视图；

图16是本发明的电热管在上模和下模完全压紧时的弯折状态图；

图17是本发明的电热管的一端在弯折180°之后的状态图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图17所示，一种电热管自动弯折装配系统，包括弯折装置1和法兰装配装置2，见图1至图4，所述弯折装置1包括上模3和下模4，所述上模3下端面为由右向左逐渐升高的阶梯状，所述上模3下端面中部设有横向设置的截面为半圆形的用于从上方将电热管8压弯的上弯折槽5，上模3下端面中部设有上收纳槽6，上模3下端面中部设有垂直于上弯折槽5的条形收纳槽7，见图9至图12，所述下模4上端面为与上模3下端面配合的由左向右逐渐升高的阶梯状，下模4上端面中部设有与上弯折槽5配合的用于容纳电热管8的下弯折槽10，下模4上端面中部还设有下收纳槽11，以便将电热管8固定，所述法兰装配装置2包括位于上模3右方的用于夹取移动法兰15的夹取装配机械臂13和位于下模4右方用于不断递送法兰15的皮带流水线14。

如图9至图12所示，所述上模3下端面右侧设有矩形的上活动垫板槽16，见图14，上活动垫板槽16内设有可收入上活动垫板槽16内的上活动垫板架17，所述上活动垫板架17包括导向柱18，所述导向柱18上端穿过上模3连接有防止导向柱18从上模3内脱出的端块19，导向柱18位于上模3下方的部分套有压簧20，导向柱18下端固定有上压板21，所述上压板21的下端面设有弧形的适应电热管8外形的上让位槽22，在上模3向下压紧电热管8时，所述上压板21将电热管8压在上让位槽22内。

如图9至图12所示，所述上模3的前端面、后端面上均设有端板23，所述端板23上均设有条形通孔24，条形通孔24内均通有压柱26，所述端板23外侧面上均通过铰接的方式连接有弯折油缸25，所述条形通孔24的上部为直线形，条形通孔24的下部为圆弧形，条形通孔24的上部与条形收纳槽7的横截面形状相重合，以便压柱26在条形通孔24内可向上移动至条形收纳槽7内，所述压柱26的两端分别对应穿过两端板23固定在弯折油缸25的轴的下端，压柱26在弯折油缸25的控制下在条形通孔24内移动，压柱26的中部套有弯折压轮27，所述下模4上表面左侧设有下活动垫板槽28，所述下活动垫板槽28内设有与上活动垫板架17结构相同的、可收入下活动垫板槽28内的下活动垫板架29，所述下活动垫板架29包括上端面设有与上让位槽22功能相同的下让位槽30的下压板31，所述下收纳槽11内设有顶紧油缸32，所述顶紧油缸32的上端固定有用于固定电热管8，方便电热管8缠绕的定位芯块33。

所述上让位槽22、下让位槽30的延伸轨迹分别对应与上弯折槽5最低处的部分、下弯折槽10最高处的部分重合，保证将电热管8放在下弯折槽10和下让位槽30上时，电热管8处于水平状态，且可保证上让位槽22与上弯折槽5同时压在电热管8上，避免电热管8在上模3和下模4内弯折时翘起，同时有利于降低电热管8在弯折时由于各部分均处于不同水平面内导致电热管8拉断现象的发生概率。

所述定位芯块33的左端为半圆弧形，定位芯块33上设有沿定位芯块33左端周向设置的一号凹弧34，所述弯折压轮27的侧面上设有一周二号凹弧35，所述定位芯块33与弯折压轮27配合使用，共同将电热管8夹在一号凹弧34与二号凹弧35内，所述弯折压轮27在压柱26的控制下可沿条形通孔24下部的圆弧形轨迹移动。所述定位芯块33的左端在端板23上的投影与条形通孔24下部的圆弧形轨迹重叠，所以当弯折压轮27沿条形通孔24下部的圆弧形轨迹移动时，弯折压轮27恰好绕过定位芯块33左端的半圆弧形边缘，当定位芯块33内卡设有电热管8时，所述弯折压轮27能将电热管8沿定位芯块33左端的轨迹弯折，从而可实现将电热管8整体从中部弯折180°的目的。

所述皮带流水线14上均匀设有橡胶的托块38，所述托块38包括左夹部39和右夹部40，见图5至图8，所述左夹部39与右夹部40之间隔有间隙，左夹部39与右夹部40的内侧面上均设有用于夹持法兰15的法兰承托槽41，橡胶材料制成的托块38可在皮带流水线14的转弯处发生形变，使得托块38的底部在任何位置都与皮带流水线14紧密贴合。

所述夹取装配机械臂13包括支撑框42，所述支撑框42内固定有装套外壳43，所述装套外壳43下端面上设有滑道44，所述滑道44内卡有可在滑道44内滑动的齿条45，所述装套外壳43外侧面上固定有电机46，所述电机46的轴深入装套外壳43内套有与所述齿条45啮合的齿轮47，所述齿轮47可带动齿条45在滑道44内移动，所述齿条45下端面固定有隔板48，所述隔板48下端面中部通过铰接的方式连接有两条伸缩臂49，所述两条伸缩臂49的下端均通过铰接的方式连接有压合臂50，所述压合臂50的下端均设有宽度小于左夹部39与右夹部40之间最小距离的压块9，所述压块9的内侧面均为竖直状，且压块9的内侧面相互平行，压块9在竖直方向上的行程大于法兰承托槽41在竖直方向上的深度，以便压块9能够实现在压块9未达到极限位置时将法兰15从法兰承托槽41内脱出的目的，所述压合臂50中部均连接有拉簧14，所述拉簧14的上端分别对应连接在所述两条伸缩臂49的中部，所述拉簧14均使压合臂50相对于伸缩臂49产生弯曲，所述伸缩臂49的中部外侧均通过铰接的方式连接有气缸12，所述气缸12的另一端均通过铰接的方式连接在隔板48上，且气缸12与隔板48的连接点均位于伸缩臂49与隔板48的连接点的外侧，所述气缸12均对伸缩臂49具有一定的固定作用，且当气缸12的轴分别对应推动所述两个伸缩臂49向下移动时，所述压块9均受压合臂50作用在压块9上的向内下方的力，从而同时压在法兰15上，压块9进而推动法兰15向下移动，使法兰15从托块38内脱出，之后压块9带动法兰15在齿条45的推动下移向被弯折后的电热管8的端部，最终装配在电热管8上，以便工业机器人或人工将电热管8和法兰15焊接在一起。

电热管在所述弯折装置和法兰装配装置内的加工过程为：首先将一根长度适当的电热管的右部放在下弯折槽内，电热管的左部放在下压板上的下让位槽内，由于下让位槽的延伸轨迹与下弯折槽最高处的部分，也即下弯折槽的右部重合，所以电热管为水平放置，之后上模在外接驱动装置的推动下向下压在电热管上，并将电热管压成左右两部关于电热管的中部中心对称的弯曲形状，之后上模上升复位，待上模上升至上压板与上模的距离不再变化之时，顶紧油缸推动定位芯块跟随上模将电热管向上顶起，然后弯折油缸同时向下推动压柱，所述压柱在条形通孔的限位作用下沿条形通孔向下移动，所述弯折压轮沿定位芯块左端的半圆弧形边缘将电热管弯折，弯折压轮由定位芯块的正上方移动至定位芯块的正下方，将电热管弯折180°，使电热管的两端位于同一侧，为了不妨碍电热管弯折，所述顶紧油缸对定位芯块进行单侧支撑。

最后待皮带流水线上的托块夹着法兰移动至压块正下方时，所述气缸同时伸出，将伸缩臂向下压，同时压块压在法兰上，将法兰从托块内向下推出，电机带动齿条向左移动，将法兰套在电热管的端部上，以便外接工业机器人或相关工作人员直接将电热管与法兰焊接在一起，辅助电热管实现电热管由弯折到装配，再到焊接一整套的加工过程。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种电热管自动弯折装配系统，包括弯折装置和法兰装配装置，所述弯折装置包括上模和下模，所述上模下端面为由右向左逐渐升高的阶梯状，其特征在于：所述上模下端面中部设有横向设置的截面为半圆形的上弯折槽，上模下端面中部设有上收纳槽，上模下端面中部设有垂直于上弯折槽的条形收纳槽，所述下模上端面为与上模下端面配合的由左向右逐渐升高的阶梯状，下模上端面中部设有与上弯折槽配合的下弯折槽，下模上端面中部还设有下收纳槽，所述法兰装配装置包括位于上模右方的夹取装配机械臂和位于下模右方的皮带流水线。

2.根据权利要求1所述的一种电热管自动弯折装配系统，其特征在于：所述上模下端面右侧设有矩形的上活动垫板槽，上活动垫板槽内设有上活动垫板架，所述上活动垫板架包括导向柱，所述导向柱上端穿过上模连接有端块，导向柱位于上模下方的部分套有压簧，导向柱下端固定有上压板，所述上压板的下端面设有弧形的上让位槽，所述上模的前端面、后端面上均设有端板，所述端板上均设有条形通孔，端板外侧面上均通过铰接的方式连接有弯折油缸，所述条形通孔内均通有压柱，所述压柱的两端分别对应穿过两端板固定在弯折油缸的轴的下端，压柱的中部套有弯折压轮，所述下模上表面左侧设有下活动垫板槽，所述下活动垫板槽内设有与上活动垫板架结构相同的下活动垫板架，所述下活动垫板架包括上端面设有下让位槽的下压板，所述下收纳槽内设有顶紧油缸，所述顶紧油缸的上端固定有定位芯块。

3.根据权利要求1所述的一种电热管自动弯折装配系统，其特征在于：所述皮带流水线上均匀设有橡胶的托块，所述托块包括左夹部和右夹部，所述左夹部与右夹部之间隔有间隙，左夹部与右夹部的内侧面上均设有法兰承托槽。

4.根据权利要求3所述的一种电热管自动弯折装配系统，其特征在于：所述夹取装配机械臂包括支撑框，所述支撑框内固定有装套外壳，所述装套外壳下端面上设有滑道，所述滑道内卡有齿条，所述装套外壳外侧面上固定有电机，所述电机的轴深入装套外壳内套有与所述齿条啮合的齿轮，所述齿条下端面固定有隔板，所述隔板下端面中部通过铰接的方式连接有两条伸缩臂，所述两条伸缩臂的下端均通过铰接的方式连接有压合臂，所述压合臂的下端均设有宽度小于左夹部与右夹部之间最小距离的压块，压合臂中部均连接有拉簧，所述拉簧的上端分别对应连接在所述两条伸缩臂的中部，所述伸缩臂的中部外侧均通过铰接的方式连接有气缸，所述气缸的另一端均通过铰接的方式连接在隔板上，且气缸与隔板的连接点均位于伸缩臂与隔板的连接点的外侧。

5.根据权利要求2所述的一种电热管自动弯折装配系统，其特征在于：所述条形通孔的上部为直线形，条形通孔的下部为圆弧形，条形通孔的上部与条形收纳槽的横截面形状相重合。

6.根据权利要求2所述的一种电热管自动弯折装配系统，其特征在于：所述上让位槽、下让位槽的延伸轨迹分别对应与上弯折槽最低处的部分、下弯折槽最高处的部分重合。

7.根据权利要求5所述的一种电热管自动弯折装配系统，其特征在于：所述定位芯块的左端为半圆弧形，定位芯块上设有沿定位芯块左端周向设置的一号凹弧，所述弯折压轮的侧面上设有二号凹弧。

8.根据权利要求7所述的一种电热管自动弯折装配系统，其特征在于：所述定位芯块的左端在端板上的投影与条形通孔下部的圆弧形轨迹重叠。

9.根据权利要求4所述的一种电热管自动弯折装配系统，其特征在于：所述压块在竖直方向上的行程大于法兰承托槽在竖直方向上的深度。