CN104815884B - 用于管材弯曲机的中心夹紧装置 - Google Patents

用于管材弯曲机的中心夹紧装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于管材弯曲机的中心夹紧装置，包括箱体、旋转齿轮盘、动力装置、传动机构、以及夹紧机构，所述传动机构包括固定连接在动力装置输出轴上的主同步带轮，分别与旋转齿轮盘啮合的左过渡齿轮和右过渡齿轮，与左过渡齿轮啮合的左传动齿轮，与右过渡齿轮啮合的右传动齿轮，与左传动齿轮同轴并同步转动的左同步带轮，与右传动齿轮同轴并同步转动的右同步带轮，以及连接主同步带轮、左同步带轮、右同步带轮的同步带，所述左过渡齿轮通过第一过渡轴连接在箱体上，所述右过渡齿轮通过第二过渡轴连接在箱体上。本发明传动平稳，维护方便，且消除了旋转齿轮盘在正反转过程中产生的误差，提高了旋转精度。

Description

用于管材弯曲机的中心夹紧装置
技术领域
本发明涉及机械领域，特别是一种用于管材弯曲机的中心夹紧装置。
背景技术
管材弯曲机是机械制造领域常用的制造工序，用于将管材折弯成具有特定角度的目标产品，产品广泛应用于航空航天、汽车、船舶、工程机械等重要领域。
而管材弯曲机的中心夹紧装置在整机中所起的作用主要为夹紧管材并不断调整管材相对于折弯头的角度，以此来配合中心夹紧装置两端折弯机构对管材的折弯动作，中心夹紧装置的稳固度和旋转精度直接影响了管材折弯的品质。
目前，用于管材弯曲机的中心夹紧装置其结构相对比较复杂，加工安装困难，动力传动系统不稳定，且翻转齿轮盘的正反转误差较大(旋转精度较低)，导致成品管材不符合要求，最终造成管材生产成本的提高。例如：公开号为CN203281764 U的中国专利，披露了一种自动折弯机，该折弯机采用可绕输送金属管材轴线360度转动的旋转夹紧机构，而该设备的剪切机构和折弯机构也同时位于该旋转机构上，这就导致整个设备结构异常复杂、不利于安装且设备的动力需求较大，制造成本也较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种管材弯曲机的中心夹紧装置，该装置结构简单、传动稳定、旋转精度较高且生产成本低。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：用于管材弯曲机的中心夹紧装置，包括箱体、转动设置在箱体上的旋转齿轮盘、设置在箱体上的动力装置、连接旋转齿轮盘和动力装置的传动机构、以及设置在旋转齿轮盘上用于夹紧管材的夹紧机构，所述旋转齿轮盘上设有一个贯穿至旋转齿轮盘中心的容料槽口；所述夹紧机构包括左夹块和右夹块，所述左夹块和右夹块相对称且底端铰接接在旋转齿轮盘的盘面上，左夹块和右夹块相向的一侧的上部分别设置有左夹头和右夹头，且左夹头和右夹头所夹持管材的轴线与旋转齿轮盘中轴线重合，左夹块上位于左夹头的下方设置有左顶块，右夹块上位于右夹头的下方设置有右顶块，左夹块和右夹块相背的一侧的上部分别通过左拉簧和右拉簧连接在旋转齿轮盘上，所述左拉簧和右拉簧的拉力驱使左夹头与右夹头相抵；旋转齿轮盘的盘面上在位于左顶块和右顶块的下方滑动设置有一个复位顶杆，箱体上设有驱动复位顶杆运动的复位油缸，所述复位顶杆上顶时推动左顶块和右顶块，促使左夹块和右夹块转动从而使左夹头和右夹头分离；
所述传动机构包括分别设置在箱体内复位油缸两侧的与旋转齿轮盘啮合的左过渡齿轮和右过渡齿轮，箱体内还设有与左过渡齿轮啮合的左传动齿轮、以及与右过渡齿轮啮合的右传动齿轮，箱体内还设有与左传动齿轮同轴并同步转动的左同步带轮、以及与右传动齿轮同轴并同步转动的右同步带轮，所述动力装置输出轴上固定连接有主同步带轮，主同步带轮、左同步带轮以及右同步带轮之间套设有同步带。
作为一种优选的方案，所述箱体上还设有卸料用的拨料机构，该拨料机构包括一根垂直于旋转齿轮盘且与箱体转动连接的主拨料轴，主拨料轴的两端伸出箱体外且两端分别连接有转动时可将管材从容料槽口中拨出的拨料手臂，箱体内的主拨料轴上固定设置有主拨料齿轮，箱体内转动设置有与主拨料齿轮啮合的从拨料齿轮，箱体内转动设有拨料齿轮轴，拨料齿轮轴上固定设置有与从拨料齿轮啮合的第三拨料齿轮，箱体内在第三拨料齿轮下方设有拨料气缸，拨料气缸的活塞杆端部设有一根齿条，所述齿条与拨料齿轮轴上固定套设的拨料驱动齿轮相啮合，所述箱体内在复位油缸上部还设置有一个能驱动复位顶杆运动的拨料油缸。
作为一种优选的方案，所述动力装置包括伺服电机和连接在伺服电机上的直角减速机。
作为一种优选的方案，所述箱体内位于齿条背对拨料齿轮轴的一侧还设置有一个将齿条压紧在拨料齿轮轴上的齿条压紧装置，齿条压紧装置包括固定连接在箱体上的压紧轴和转动连接在压紧轴上的用于压紧齿条的滚轮。
作为一种优选的方案，所述右传动齿轮转动套设在主拨料轴上，右同步带轮与右传动齿轮共轴并固定连接在右传动齿轮上。
本发明的有益效果是：由于传动机构包括分别设置在箱体内复位油缸两侧的与旋转齿轮盘啮合的左过渡齿轮和右过渡齿轮，两个过渡齿轮的驱动方式使得旋转齿轮盘的转动更为平稳，且避免了单侧齿轮驱动由于齿轮侧隙在正反转过程中可能带来的转动误差，使得本装置的旋转精度更高，避免累计误差，从而提高管材弯曲质量；且采用同步带及同步带轮驱动具有缓冲减震、传动平稳、维护方便的优点；
夹紧机构采用弹簧自夹紧结构，结构简单且夹紧力稳定，只在上料和拨料两个位置设置油缸并通过活塞杆的推动来打开夹紧机构，实现动力与结构的分离，确保在旋转齿轮盘转动过程中夹紧机构的稳定性；
增加拨料机构，可实现自动卸料，提高了自动化程度，降低了人力成本。
附图说明
图1是本发明的主视剖视图；
图2是图1中夹紧机构的放大示意图；
图3是图1的右视图；
图4是图1的左视图；
图5是图3中的A部放大图；
图6是图1中的B部放大图。
图1～图6中：1、箱体，2、旋转齿轮盘，3、动力装置，31、伺服电机，32、直角减速机，4、传动机构，41、主同步带轮，42、左同步带轮，43、右同步带轮，44、左过渡齿轮，45、右过渡齿轮，46、同步带，47、左传动齿轮，48、右传动齿轮，5、夹紧机构，51、左夹块，511、左夹头，512、左顶块，52、右夹块，521、右夹头，522、右顶块，53、左拉簧，54、右拉簧，55、复位顶杆，56、复位油缸，6、拨料机构，61、主拨料轴，62、拨料传动轴，63、拨料齿轮轴，64、主拨料齿轮，65、从拨料齿轮，66、第三拨料齿轮，67、拨料气缸，68、齿条，69、齿条压紧装置，691、压紧轴，692、滚轮，7、拨料手臂，8、拨料油缸，9、第一过渡轴，10、第二过渡轴。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1、图3～图5所示的用于管材弯曲机的中心夹紧装置，包括箱体1、转动设置在箱体1上的旋转齿轮盘2、设置在箱体1上的动力装置3、连接旋转齿轮盘2和动力装置3的传动机构4、以及设置在旋转齿轮盘2上用于夹紧管材的夹紧机构5，所述传动机构4包括固定连接在动力装置3输出轴上的主同步带轮41，分别与旋转齿轮盘2啮合的左过渡齿轮44和右过渡齿轮45，与左过渡齿轮44啮合的左传动齿轮47，与右过渡齿轮45啮合的右传动齿轮48，与左传动齿轮47同轴并同步转动的左同步带轮42，与右传动齿轮48同轴并同步转动的右同步带轮43，以及连接主同步带轮41、左同步带轮42、右同步带轮43的同步带46，所述左过渡齿轮44通过第一过渡轴9连接在箱体1上，所述右过渡齿轮45通过第二过渡轴10连接在箱体1上。
传动机构4通过同步带46传动，具有缓冲减震的作用，利用左过渡齿轮44和右过渡齿轮45共同与旋转齿轮盘2啮合，实现平稳传动，并消除旋转齿轮盘2在正反转过程中产生的误差，提高了旋转精度。
如图1、图2所示，夹紧机构5包括左夹块51和右夹块52，所述左夹块51和右夹块52分别对称地转动连接在旋转齿轮盘2的盘面上，左夹块51和右夹块52相向的一侧分别设置有左夹头511和右夹头521，左夹块51位于左夹头511的下方设置有左顶块512，右夹块52位于右夹头521的下方设置有右顶块522，左夹块51和右夹块52相背的一侧分别通过左拉簧53和右拉簧54连接在旋转齿轮盘2上，所述左夹头511和右夹头521相互配合，所述左拉簧53和右拉簧54的拉力驱使左夹头511与右夹头521相抵；所述左顶块512和右顶块522相互对称，位于左顶块512和右顶块522的下方设置有一个复位顶杆55和驱动复位顶杆55的复位油缸56，所述复位顶杆55上顶时推动左顶块512和右顶块522，促使左夹块51和右夹块52转动，左夹头511和右夹头521分离。
夹紧机构5采用弹簧自夹紧结构，结构简单且夹紧力稳定，通过复位油缸56的活塞杆推动复位顶杆55进而打开夹紧机构5，实现动力与结构的分离，确保在旋转齿轮盘2转动过程中夹紧机构5的稳定性。
如图2所示，左夹头511和右夹头521相抵时，形成一个容纳管材的环，该环的中心与旋转齿轮盘2的旋转中心重合，提高了管材的旋转精度。
所述动力装置3包括伺服电机31和连接在伺服电机31上的直角减速机32，不仅可控制旋转齿轮盘2的转速，而且进一步提高了转动精度。
如图1、图3、图5所示，用于管材弯曲机的中心夹紧装置还包括卸料用的拨料机构6，该拨料机构6包括一根垂直于旋转齿轮盘2的主拨料轴61，平行于主拨料轴61且固定连接在箱体1上的拨料传动轴62，以及平行于主拨料轴61且转动连接在箱体上的拨料齿轮轴63，所述主拨料轴61与箱体1转动连接，主拨料轴61的两端分别伸出箱体1外，并在箱体1外分别连接有拨料手臂7，箱体1内的主拨料轴61上固定设置有主拨料齿轮64，拨料传动轴62上转动设置有从拨料齿轮65，拨料齿轮轴63上设置有第三拨料齿轮66，所述主拨料齿轮64与从拨料齿轮65啮合，从拨料齿轮65与第三拨料齿轮66啮合，所述拨料机构6还包括一个固定在箱体内的拨料气缸67，和一根齿条68，该齿条68连接在拨料气缸67上，跟随拨料气缸67做伸缩运动，所述齿条68与拨料齿轮轴63啮合，位于齿条68背对拨料齿轮轴63的一侧还设置有一个将齿条68压紧在拨料齿轮轴63上拨料驱动齿轮上的齿条压紧装置69；所述箱体1内还设置有一个能驱动复位顶杆55的拨料油缸8。
如图6所述齿条压紧装置69包括固定连接在箱体61上的压紧轴691和转动连接在压紧轴691上的滚轮692，该滚轮692与齿条68相抵，并沿齿条68的移动方向转动。
增加拨料机构，可实现自动卸料，提高了自动化程度，降低了人力成本；齿条压紧装置69能够使齿条68与拨料齿轮轴63上的拨料驱动齿轮准确啮合，保证了齿条传动的稳定性。
如图5所示，所述右传动齿轮48转动套设在主拨料轴61上，右同步带轮43与右传动齿轮48共轴并固定连接在右传动齿轮48上，节省了向内的内部空间，降低了制造成本。
下面根据附图详细描述本发明的工作过程：如图1～图6所示，旋转齿轮盘2位于复位顶杆55和复位油缸56相配合的初始位置，首先启动复位油缸56，使其推杆推动复位顶杆55，复位顶杆55受力向上推动左顶块512和右顶块522，使左夹块51和右夹块52沿复位顶杆55的运动方向转动，以使左夹头511和右夹头521分离，夹紧机构5被打开，然后将管材放入左夹头511和右夹头521之间，关闭复位油缸56，复位顶杆55缩回，左夹块51和右夹块52分别在左拉簧53和右拉簧54的拉力作用下反方向转动，直至左夹头511和右夹头521将管材夹紧，上料结束。
上料结束后，启动管材弯曲机对管材进行弯曲，弯曲过程中，通过控制动力装置3来控制旋转齿轮盘2的转动，具体传动过程为伺服电机31驱动直角减速机32转动，直角减速机32带动主同步带轮41转动，主同步带轮41通过同步带46带动左同步带轮42和右同步带轮43转动，而左传动齿轮47与左同步带轮42同步转动，右传动齿轮48与右同步带轮43同步转动，左传动齿轮47带动左过渡齿轮44转动，右传动齿轮48带动右过渡齿轮45转动，左过渡齿轮44和右过渡齿轮45共同驱动旋转齿轮盘2转动。
待管材弯曲机对管材弯曲结束后，旋转齿轮盘2在动力装置3的驱动下，转动至复位顶杆55与拨料油缸8相配合的位置，然后启动拨料油缸8，拨料油缸8的推杆推动复位顶杆55顶出，以打开夹紧机构5，之后启动拨料气缸67，拨料气缸67带动齿条68移动，齿条68将动力传递给与其啮合的拨料齿轮轴63，设置在拨料齿轮轴63上的第三拨料齿轮66带动从拨料齿轮65，从拨料齿轮65带动主拨料齿轮64，主拨料齿轮64带动主拨料轴61转动，主拨料轴61带动设置在其两端的拨料手臂7转动，拨料手臂7转动并最终推动管材脱离夹紧机构5和旋转齿轮盘2，然后关闭拨料油缸8，使夹紧机构5恢复夹紧，并启动动力装置3，驱动旋转齿轮盘2转动至初始位置，卸料结束。

Claims (5)

1.用于管材弯曲机的中心夹紧装置，包括箱体(1)、转动设置在箱体(1)上的旋转齿轮盘(2)、设置在箱体(1)上的动力装置(3)、连接旋转齿轮盘(2)和动力装置(3)的传动机构(4)、以及设置在旋转齿轮盘(2)上用于夹紧管材的夹紧机构(5)，其特征在于：所述旋转齿轮盘(2)上设有一个贯穿至旋转齿轮盘(2)中心的容料槽口；所述夹紧机构(5)包括左夹块(51)和右夹块(52)，所述左夹块(51)和右夹块(52)相对称且底端铰接接在旋转齿轮盘(2)的盘面上，左夹块(51)和右夹块(52)相向的一侧的上部分别设置有左夹头(511)和右夹头(521)，且左夹头(511)和右夹头(521)所夹持管材的轴线与旋转齿轮盘(2)中轴线重合，左夹块(51)上位于左夹头(511)的下方设置有左顶块(512)，右夹块(52)上位于右夹头(521)的下方设置有右顶块(522)，左夹块(51)和右夹块(52)相背的一侧的上部分别通过左拉簧(53)和右拉簧(54)连接在旋转齿轮盘(2)上，所述左拉簧(53)和右拉簧(54)的拉力驱使左夹头(511)与右夹头(521)相抵；旋转齿轮盘(2)的盘面上在位于左顶块(512)和右顶块(522)的下方滑动设置有一个复位顶杆(55)，箱体(1)上设有驱动复位顶杆(55)运动的复位油缸(56)，所述复位顶杆(55)上顶时推动左顶块(512)和右顶块(522)，促使左夹块(51)和右夹块(52)转动从而使左夹头(511)和右夹头(521)分离；
所述传动机构(4)包括分别设置在箱体(1)内复位油缸(56)两侧的与旋转齿轮盘(2)啮合的左过渡齿轮(44)和右过渡齿轮(45)，箱体内还设有与左过渡齿轮(44)啮合的左传动齿轮(47)、以及与右过渡齿轮(45)啮合的右传动齿轮(48)，箱体内还设有与左传动齿轮(47)同轴并同步转动的左同步带轮(42)、以及与右传动齿轮(48)同轴并同步转动的右同步带轮(43)，所述动力装置(3)输出轴上固定连接有主同步带轮(41)，主同步带轮(41)、左同步带轮(42)以及右同步带轮(43)之间套设有同步带(46)。
2.根据权利要求1所述的用于管材弯曲机的中心夹紧装置，其特征在于，所述箱体(1)上还设有卸料用的拨料机构(6)，该拨料机构(6)包括一根垂直于旋转齿轮盘(2)且与箱体(1)转动连接的主拨料轴(61)，主拨料轴(61)的两端伸出箱体(1)外且两端分别连接有转动时可将管材从容料槽口中拨出的拨料手臂(7)，箱体(1)内的主拨料轴(61)上固定设置有主拨料齿轮(64)，箱体(1)内转动设置有与主拨料齿轮(64)啮合的从拨料齿轮(65)，箱体(1)内转动设有拨料齿轮轴(63)，拨料齿轮轴(63)上固定设置有与从拨料齿轮(65)啮合的第三拨料齿轮(66)，箱体(1)内在第三拨料齿轮(66)下方设有拨料气缸(67)，拨料气缸(67)的活塞杆端部设有一根齿条(68)，所述齿条(68)与拨料齿轮轴(63)上固定套设的拨料驱动齿轮相啮合，所述箱体(1)内在复位油缸(56)上部还设置有一个能驱动复位顶杆(55)运动的拨料油缸(8)。
3.根据权利要求1或2所述的用于管材弯曲机的中心夹紧装置，其特征在于，所述动力装置(3)包括伺服电机(31)和连接在伺服电机(31)上的直角减速机(32)。
4.根据权利要求3所述的用于管材弯曲机的中心夹紧装置，其特征在于，所述箱体(1)内位于齿条(68)背对拨料齿轮轴(63)的一侧还设置有一个将齿条(68)压紧在拨料齿轮轴(63)上的齿条压紧装置(69)，齿条压紧装置(69)包括固定连接在箱体(61)上的压紧轴(691)和转动连接在压紧轴(691)上的用于压紧齿条(68)的滚轮(692)。
5.根据权利要求4所述的用于管材弯曲机的中心夹紧装置，其特征在于，所述右传动齿轮(48)转动套设在主拨料轴(61)上，右同步带轮(43)与右传动齿轮(48)共轴并固定连接在右传动齿轮上。
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