CN106984703B - 一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,属于自动化设备领域。本发明的自动化成型设备,包括机架、储料机构、上料定位机构、抓取机构、冲孔机构和折弯机构,上料定位机构、冲孔机构和折弯机构设于同一水平方向上,上料定位机构设于储料机构的出料口处,用于从储料机构上逐一取出待加工钢管并驱动待加工钢管转动来确定钢管的焊缝位置,抓取机构设于机架的一侧,用于从上料定位机构上抓取钢管送到冲孔机构中冲孔,并从冲孔机构上抓取冲好孔的钢管送到折弯机构中折弯成型并卸料。本发明中,钢管在同一设备上成型,加工动作紧凑流畅,制作效率高,产品质量稳定,且产品一致性好;同时具有结构紧凑、占用空间小、自动化程度高等特点。

Description

一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备
技术领域
本发明涉及一种管材成型设备,更具体地说,涉及一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备。
背景技术
轮椅是康复的重要工具,它不仅是肢体伤残者和行动不便人士的代步工具,更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。如图1所示的轮椅100,其上的结构件大多采用钢管制作而成,轮椅100上的腿靠管200即是钢管制件,其作用是对人体小腿部位起到支撑作用。如图2所示,该腿靠管200的一端具有多个用于安装腿部支撑件的侧孔200a,另一端具有一个折弯结构200b,以便于腿靠管200以合适的角度与轮椅主体连接固定。
目前,对于上述腿靠管200的制作,一般分为冲孔和折弯两道工序,人工将钢管先在冲孔设备上冲孔,然后放在折弯设备上进行折弯。人工进行操作,不仅存在安全风险,而且腿靠管200的侧孔200a与折弯结构200b的角度难以准确定位,制作出的腿靠管200结构一致性差,废品率高,且制作效率非常低。
基于以上问题,亟需设计一款钢管冲孔折弯自动化成型设备,以满足上述腿靠管200等钢管制件的加工,提高产品制作质量及加工效率。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有钢管冲孔折弯工艺存在产品一致性差、废品率高、制作效率低等不足,提供一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,采用本发明的技术方案,钢管冲孔和折弯自动化地在同一设备上完成,依次经过自动上料、钢管焊缝位置定位、钢管抓取、冲孔和折弯工序,加工动作紧凑流畅,制作效率高,并且通过机械化冲孔和折弯作业,产品质量稳定,且产品一致性非常好;同时该自动化成型设备具有结构紧凑、占用空间小、自动化程度高等特点。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,包括机架、储料机构、上料定位机构、抓取机构、冲孔机构和折弯机构,所述的储料机构、上料定位机构、抓取机构、冲孔机构和折弯机构均安装于机架上,所述的上料定位机构、冲孔机构和折弯机构设于同一水平方向上,所述的上料定位机构设于储料机构的出料口处,用于从储料机构上逐一取出待加工钢管并驱动待加工钢管转动来确定钢管的焊缝位置,所述的抓取机构设于机架的一侧,用于从上料定位机构上抓取钢管送到冲孔机构中冲孔,并从冲孔机构上抓取冲好孔的钢管送到折弯机构中折弯成型并卸料。
更进一步地,所述的储料机构包括料斗、一级上料架、二级上料架、一级上料驱动器和上料顶杆,所述的一级上料架位于料斗上方,且料斗和一级上料架之间具有阶梯状斜坡,所述的二级上料架位于一级上料架的顶部,且二级上料架向上料定位机构方向倾斜,并在二级上料架边缘设有挡边,所述的一级上料驱动器设于料斗的下方,所述的上料顶杆与一级上料驱动器相连接,且上料顶杆分别与料斗和一级上料架的阶梯状斜坡相配合,用于在一级上料驱动器的驱动作用下将料斗内的待加工钢管推送至一级上料架上,同时将一级上料架内的待加工钢管推送至二级上料架上。
更进一步地,所述的上料定位机构包括定位支座、步进电机、转动辊、上料块、焊缝检测器和二级上料驱动器,所述的储料机构的出料口两侧各设有一组定位支座,每组定位支座上均设有两个用于支撑钢管的转动辊,所述的步进电机安装于一组定位支座上,且步进电机的转轴连接对应的一个转动辊,用于带动转动辊上的钢管旋转,所述的定位支座上还设有一个用于检测钢管焊缝位置的焊缝检测器;所述的上料块位于储料机构的出料口中部,且上料块的底部设有用于带动上料块升降运动来顶取钢管的二级上料驱动器。
更进一步地,与步进电机连接的一对转动辊之间还设有传动辊。
更进一步地,所述的抓取机构具有两个抓取工位,两个抓取工位之间的间距与上料定位机构到冲孔机构之间的距离、冲孔机构到折弯机构之间的距离相等。
更进一步地,所述的抓取机构包括横向移动板、横向导滑机构、横移驱动器、纵向移动板、纵向导滑机构、纵移驱动器、抓取杆、膨胀夹爪、芯杆、横杆和夹爪驱动器,所述的横向移动板通过横向导滑机构安装于机架上,所述的横移驱动器固定于机架上,且横移驱动器的驱动端与横向移动板连接,用于驱动横向移动板在横向导滑机构上横向往复移动;所述的纵向移动板通过纵向导滑机构安装于横向移动板上,所述的纵移驱动器固定于横向移动板上,且纵移驱动器的驱动端与纵向移动板连接,用于驱动纵向移动板在纵向导滑机构上纵向往复移动;所述的纵向移动板上设有两根抓取杆,每根抓取杆的头部均设有能够伸入钢管内的膨胀夹爪,所述的抓取杆内设有芯杆,芯杆与膨胀夹爪配合的一端具有扩大头结构,另一端通过横杆与固定在纵向移动板上的夹爪驱动器相连接。
更进一步地,所述的冲孔机构包括模架、下夹模、上夹模、上模座、上模驱动器、冲针驱动器、冲针、冲孔芯棒、滑移座和芯棒驱动器,所述的模架固定于机架上,所述的上夹模通过上模座安装于模架上,所述的上模驱动器固定于模架的顶部,且上模驱动器的驱动端连接上模座,用于驱动上夹模上下运动;所述的下夹模固定于机架上且位于上夹模的正下方,用于夹持抓取机构送来的钢管,所述的下夹模的左右两侧各设有一组冲针驱动器,所述的冲针驱动器的驱动端设有冲针;所述的冲孔芯棒通过滑移座安装于机架上,所述的芯棒驱动器安装于机架上,且芯棒驱动器的驱动端连接滑移座,用于驱动冲孔芯棒沿钢管的轴向插入或退出钢管。
更进一步地,所述的模架上还设有位于冲孔芯棒对面的废料挡板,该废料挡板通过挡板驱动器安装于模架上,用于阻挡从冲孔后的钢管内吹出的冲孔废料。
更进一步地,所述的折弯机构包括折弯头座、下压驱动器、滑座、引导模、穿心模、连接块、卸料驱动器、卸料推套、折弯模、转动臂、夹紧模驱动器、夹紧模滑座、夹紧模和转动臂驱动器,所述的折弯头座固定于机架上,所述的下压驱动器固定于折弯头座上,且下压驱动器的驱动端与滑座连接,所述的引导模通过滚轮安装于滑座上,且引导模与滑座之间还设有复位弹簧;所述的穿心模固定于折弯头座上且位于引导模的正下方,所述的穿心模上套设有卸料推套和连接块,所述的连接块与卸料驱动器连接,用于推动卸料推套来卸料;所述的折弯模和转动臂同轴安装于折弯头座的一侧,且折弯模和转动臂的转动轴与转动臂驱动器连接,所述的转动臂上设有夹紧模驱动器,所述的夹紧模驱动器的驱动端与滑动配合在转动臂上的夹紧模滑座相连接,所述的夹紧模滑座上滑动安装有夹紧模,所述的夹紧模与夹紧模滑座之间设有复位弹簧。
更进一步地,所述的转动臂驱动器通过齿轮齿条机构与折弯模、转动臂的转动轴相连接,所述的转动臂驱动器的驱动端连接有齿条,所述的折弯模和转动臂的转动轴上设有与上述的齿条相啮合的齿轮。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:
(1)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其利用储料机构上料,并利用定位机构确定钢管焊缝位置,从而避免焊缝出现在折弯方向上,保证冲孔和折弯后钢管不易开裂;并利用抓取机构实现上料定位机构、冲孔机构和折弯机构内的钢管输送,钢管冲孔和折弯自动化地在同一设备上完成,加工动作紧凑流畅,制作效率高,并且通过机械化冲孔和折弯作业,产品质量稳定,且产品一致性非常好;同时该自动化成型设备具有结构紧凑、占用空间小、自动化程度高等特点;
(2)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其储料机构采用两级上料结构,保证了料斗内的钢管排列整齐上料,减少了上料故障的发生,上料更加稳定可靠;
(3)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其上料定位机构利用可升降地上料块从二级上料架上逐一取料,并对钢管旋转定位,利用焊缝检测器探测出钢管的焊缝位置,从而将钢管的焊缝转动到折弯方向的一侧,准确地避开了焊缝位置,保证了产品质量可靠稳定,并且结构简单,定位准确可靠;
(4)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其上料定位机构中,与步进电机连接的一对转动辊之间还设有传动辊,利用传动辊使两个转动辊同步同方向旋转,保证钢管稳定旋转,结构简单,稳定可靠;
(5)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其抓取机构具有两个抓取工位,两个抓取工位之间的间距与上料定位机构到冲孔机构之间的距离、冲孔机构到折弯机构之间的距离相等,使抓取机构工作一次即可实现冲孔机构和折弯机构两个工位的同步上料,结构紧凑,运行平稳,工作效率高;
(6)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其抓取机构具有横向和纵向两个方向的运动,并利用膨胀夹爪伸入钢管内部进行抓取,钢管抓取动作快速准确,抓取动作控制方便;
(7)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其冲孔机构利用上下夹模夹紧钢管,利用冲孔芯棒支撑钢管,通过两侧的冲针进行冲孔,冲孔质量好,冲孔位置准确,保证了侧孔与折弯方向的准确性和产品质量稳定性;
(8)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其冲孔机构的一侧还设有能够升降的废料挡板,可以保证从钢管内吹出的冲孔废料落入特定收集位置,防止废料四溅而影响车间环境及对设备造成的损坏;
(9)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其折弯机构利用穿心模与能够滑动的引导模对钢管后端进行夹紧,利用能够转动的折弯模和能够滑动的夹紧模夹紧并对钢管进行折弯,钢管折弯质量稳定可靠,且折弯方向与侧孔位置准确可靠;同时利用套设在穿心模上的卸料推套对冲孔、折弯后的钢管进行卸料,结构简单,稳定可靠;
(10)本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其折弯机构的转动臂驱动器通过齿轮齿条机构与折弯模、转动臂的转动轴相连接,传动结构简单紧凑,驱动平稳可靠。
附图说明
图1为现有的一款轮椅的结构示意图;
图2为图1轮椅中的腿靠管的结构示意图;
图3为本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备的一个角度的结构示意图;
图4为本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备的另一个角度的结构示意图;
图5为本发明中的储料机构的结构示意图;
图6为图5中K处的上料定位机构的局部放大结构示意图;
图7为本发明中的上料定位机构的结构示意图;
图8为本发明中的抓取机构的一个角度的结构示意图;
图9为图8中M处的局部放大结构示意图;
图10为本发明中的抓取机构的另一个角度的结构示意图;
图11为本发明中的冲孔机构的一个角度的结构示意图;
图12为本发明中的冲孔机构的另一个角度的结构示意图;
图13为本发明中的折弯机构的一个角度的结构示意图;
图14为本发明中的折弯机构的另一个角度的结构示意图。
示意图中的标号说明:
1、机架;2、储料机构;2-1、料斗;2-2、一级上料驱动器;2-3、上料顶杆;2-4、一级上料架;2-5、二级上料架;2-6、挡边;3、上料定位机构;3-1、定位支座;3-2、步进电机;3-3、转动辊;3-4、上料块;3-5、焊缝检测器;3-6、二级上料驱动器;3-7、传动辊;4、抓取机构;4-1、横向移动板;4-2、横向导滑机构;4-3、横移驱动器;4-4、纵向移动板;4-5、纵向导滑机构;4-6、纵移驱动器;4-7、抓取杆;4-8、膨胀夹爪;4-9、芯杆;4-10、横杆;4-11、夹爪驱动器;5、冲孔机构;5-1、模架;5-2、下夹模;5-3、上夹模;5-4、上模座;5-5、上模驱动器;5-6、冲针驱动器;5-7、冲针;5-8、冲孔芯棒;5-9、滑移座;5-10、芯棒驱动器;5-11、废料挡板;5-12、挡板驱动器;6、折弯机构;6-1、折弯头座;6-2、下压驱动器;6-3、滑座;6-4、引导模;6-5、滚轮;6-6、穿心模;6-7、连接块;6-8、卸料驱动器;6-9、卸料导杆;6-10、卸料推套;6-11、折弯模;6-12、转动臂;6-13、夹紧模驱动器;6-14、夹紧模滑座;6-15、夹紧模;6-16、转动臂驱动器;6-17、齿条;6-18、齿轮;100、轮椅;200、腿靠管;200a、侧孔;200b、折弯结构。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例
以制作图1和图2中所示的轮椅100中的腿靠管200为例,该腿靠管200为钢管制件,具有侧孔200a和折弯结构200b。结合图3和图4所示,本实施例的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,包括机架1、储料机构2、上料定位机构3、抓取机构4、冲孔机构5和折弯机构6,储料机构2、上料定位机构3、抓取机构4、冲孔机构5和折弯机构6均安装于机架1上,上料定位机构3、冲孔机构5和折弯机构6设于同一水平方向上,上料定位机构3设于储料机构2的出料口处,用于从储料机构2上逐一取出待加工钢管并驱动待加工钢管转动来确定钢管的焊缝位置,抓取机构4设于机架1的一侧,用于从上料定位机构3上抓取钢管送到冲孔机构5中冲孔,并从冲孔机构5上抓取冲好孔的钢管送到折弯机构6中折弯成型并卸料。本实施例的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其利用储料机构2上料,并利用定位机构确定钢管焊缝位置,从而避免焊缝出现在折弯方向上,保证冲孔和折弯后钢管不易开裂;并利用抓取机构4实现上料定位机构3、冲孔机构5和折弯机构6内的钢管输送,钢管冲孔和折弯自动化地在同一设备上完成,加工动作紧凑流畅,制作效率高,并且通过机械化冲孔和折弯作业,产品质量稳定,且产品一致性非常好;同时该自动化成型设备具有结构紧凑、占用空间小、自动化程度高等特点。
如图5所示,在本实施例中,储料机构2包括料斗2-1、一级上料架2-4、二级上料架2-5、一级上料驱动器2-2和上料顶杆2-3,一级上料架2-4位于料斗2-1上方,且料斗2-1和一级上料架2-4之间具有阶梯状斜坡,二级上料架2-5位于一级上料架2-4的顶部,且二级上料架2-5向上料定位机构3方向倾斜,并在二级上料架2-5边缘设有挡边2-6,一级上料驱动器2-2设于料斗2-1的下方,上料顶杆2-3与一级上料驱动器2-2相连接,且上料顶杆2-3分别与料斗2-1和一级上料架2-4的阶梯状斜坡相配合,用于在一级上料驱动器2-2的驱动作用下将料斗2-1内的待加工钢管推送至一级上料架2-4上,同时将一级上料架2-4内的待加工钢管推送至二级上料架2-5上。上述的一级上料驱动器2-2采用气缸最佳。工作时,检测系统检测到二级上料架2-5上没有钢管时,一级上料驱动器2-2带动上料顶杆2-3沿着阶梯状斜坡上升,同步将料斗2-1和一级上料架2-4内的钢管向上输送,使料斗2-1内的钢管整齐地达到一级上料架2-4内,而一级上料架2-4内的钢管整齐地达到二级上料架2-5上,并被挡边2-6挡住。上述的储料机构2采用两级上料结构,保证了料斗2-1内的钢管排列整齐上料,减少了上料故障的发生,上料更加稳定可靠。
如图6和图7所示,在本实施例中,上料定位机构3包括定位支座3-1、步进电机3-2、转动辊3-3、上料块3-4、焊缝检测器3-5和二级上料驱动器3-6,储料机构2的出料口两侧各设有一组定位支座3-1,每组定位支座3-1上均设有两个用于支撑钢管的转动辊3-3,步进电机3-2安装于一组定位支座3-1上,且步进电机3-2的转轴连接对应的一个转动辊3-3,用于带动转动辊3-3上的钢管旋转,定位支座3-1上还设有一个用于检测钢管焊缝位置的焊缝检测器3-5;上料块3-4位于储料机构2的出料口中部,且上料块3-4的底部设有用于带动上料块3-4升降运动来顶取钢管的二级上料驱动器3-6。上述的二级上料驱动器3-6采用气缸最佳,焊缝检测器3-5为光电传感器。从图6中可以看出,二级上料架2-5的中间部分具有缺口,上料块3-4位于缺口处,且上料块3-4与二级上料架2-5同向倾斜,工作时,二级上料驱动器3-6带动上料块3-4上升,从而从二级上料架2-5上顶起一根钢管,当上料块3-4上升到超过挡边2-6的高度时,钢管越过挡边2-6滚到上料块3-4前方,之后二级上料驱动器3-6带动上料块3-4下降,此时被取出的钢管落在两组转动辊3-3上,同时二级上料架2-5上的钢管向前滚动一个位置;当系统检测到转动辊3-3上具有钢管时,步进电机3-2带动对应的转动辊3-3转动,从而带动钢管旋转,焊缝检测器3-5检测钢管焊缝的位置,当确定钢管焊缝位置后控制步进电机3-2停止,从而保证钢管焊缝位置准确定位。上述的上料定位机构3利用可升降地上料块3-4从二级上料架2-5上逐一取料,并对钢管旋转定位,利用焊缝检测器3-5探测出钢管的焊缝位置,从而将钢管的焊缝转动到折弯方向的一侧,准确地避开了焊缝位置,保证了产品质量可靠稳定,并且结构简单,定位准确可靠。如图7所示,在本实施例中,与步进电机3-2连接的一对转动辊3-3之间还设有传动辊3-7,传动辊3-7分别与两个转动辊3-3接触配合,当主动的转动辊3-3旋转时,通过传动辊3-7即可带动相对应的从动转动辊3-3同步同方向旋转,保证钢管稳定旋转,结构简单,稳定可靠。
如图8和图10所示,在本实施例中,抓取机构4具有两个抓取工位,两个抓取工位之间的间距与上料定位机构3到冲孔机构5之间的距离、冲孔机构5到折弯机构6之间的距离相等,使抓取机构4工作一次即可实现冲孔机构5和折弯机构6两个工位的同步上料,结构紧凑,运行平稳,工作效率高。在本实施例中,上述的抓取机构4包括横向移动板4-1、横向导滑机构4-2、横移驱动器4-3、纵向移动板4-4、纵向导滑机构4-5、纵移驱动器4-6、抓取杆4-7、膨胀夹爪4-8、芯杆4-9、横杆4-10和夹爪驱动器4-11,横向移动板4-1通过横向导滑机构4-2安装于机架1上,横移驱动器4-3固定于机架1上,且横移驱动器4-3的驱动端与横向移动板4-1连接,用于驱动横向移动板4-1在横向导滑机构4-2上横向往复移动;纵向移动板4-4通过纵向导滑机构4-5安装于横向移动板4-1上,纵移驱动器4-6固定于横向移动板4-1上,且纵移驱动器4-6的驱动端与纵向移动板4-4连接,用于驱动纵向移动板4-4在纵向导滑机构4-5上纵向往复移动;纵向移动板4-4上设有两根抓取杆4-7,每根抓取杆4-7的头部均设有能够伸入钢管内的膨胀夹爪4-8,抓取杆4-7内设有芯杆4-9,芯杆4-9与膨胀夹爪4-8配合的一端具有扩大头结构(参见图9所示),另一端通过横杆4-10与固定在纵向移动板4-4上的夹爪驱动器4-11相连接。上述的横向导滑机构4-2和纵向导滑机构4-5均为滑轨滑块机构,上述的横移驱动器4-3、纵移驱动器4-6和夹爪驱动器4-11均采用气缸。工作时,横移驱动器4-3带动横向移动板4-1移动到取料位置,纵移驱动器4-6带动纵向移动板4-4及其上的抓取杆4-7相钢管移动,使两根抓取杆4-7的膨胀夹爪4-8分别伸入上料定位机构3和冲孔机构5上的钢管内,然后夹爪驱动器4-11动作,带动芯杆4-9向后抽拉,使芯杆4-9的扩大头结构迫使膨胀夹爪4-8胀紧在钢管的内壁上,然后纵移驱动器4-6带动抓取杆4-7后退,横移驱动器4-3带动被抓取的钢管向送料位置移动,到达送料位置后,纵移驱动器4-6再次带动抓取杆4-7向前送料,从而将上料定位机构3内的钢管移动到冲孔机构5,将冲孔机构5内的钢管送到折弯机构6内,然后夹爪驱动器4-11动作,使膨胀夹爪4-8收缩松开,抓取机构4退回复位,重复下一次动作。
如图11和图12所示,在本实施例中,冲孔机构5包括模架5-1、下夹模5-2、上夹模5-3、上模座5-4、上模驱动器5-5、冲针驱动器5-6、冲针5-7、冲孔芯棒5-8、滑移座5-9和芯棒驱动器5-10,模架5-1固定于机架1上,上模座5-4与模架5-1上的四根导柱滑动配合,上夹模5-3通过上模座5-4安装于模架5-1上,上模驱动器5-5固定于模架5-1的顶部,且上模驱动器5-5的驱动端连接上模座5-4,用于驱动上夹模5-3上下运动;下夹模5-2固定于机架1上且位于上夹模5-3的正下方,用于夹持抓取机构4送来的钢管,下夹模5-2的左右两侧各设有一组冲针驱动器5-6,冲针驱动器5-6的驱动端设有冲针5-7;冲孔芯棒5-8通过滑移座5-9安装于机架1上,芯棒驱动器5-10安装于机架1上,且芯棒驱动器5-10的驱动端连接滑移座5-9,用于驱动冲孔芯棒5-8沿钢管的轴向插入或退出钢管。上述的上模驱动器5-5、冲针驱动器5-6和芯棒驱动器5-10均采用油缸。工作时,抓取机构4将钢管送到下夹模5-2上,上模驱动器5-5驱动上夹模5-3下压将钢管夹紧,然后冲孔芯棒5-8伸入钢管内,两侧的冲针驱动器5-6带动冲针5-7在钢管上冲孔,完成冲孔工作。上述的冲孔机构5利用上下夹模夹紧钢管,利用冲孔芯棒5-8支撑钢管,通过两侧的冲针5-7进行冲孔,冲孔质量好,冲孔位置准确,保证了侧孔与折弯方向的准确性和产品质量稳定性。如图12所示,在本实施例中,模架5-1上还设有位于冲孔芯棒5-8对面的废料挡板5-11,该废料挡板5-11通过挡板驱动器5-12安装于模架5-1上,用于阻挡从冲孔后的钢管内吹出的冲孔废料;挡板驱动器5-12采用气缸最佳;在冲孔结束后,利用压缩空气对钢管吹气,将冲孔废料吹出钢管,此时废料挡板5-11在挡板驱动器5-12的带动下下移,挡住钢管的出口,在废料挡板5-11的下端即为废料出口(废料出口在图4中可以看出),因此保证了从钢管内吹出的冲孔废料落入特定收集位置,防止废料四溅而影响车间环境及对设备造成的损坏。
如图13和图14所示,在本实施例中,折弯机构6包括折弯头座6-1、下压驱动器6-2、滑座6-3、引导模6-4、穿心模6-6、连接块6-7、卸料驱动器6-8、卸料推套6-10、折弯模6-11、转动臂6-12、夹紧模驱动器6-13、夹紧模滑座6-14、夹紧模6-15和转动臂驱动器6-16,折弯头座6-1固定于机架1上,下压驱动器6-2固定于折弯头座6-1上,且下压驱动器6-2的驱动端与滑座6-3连接,引导模6-4通过滚轮6-5安装于滑座6-3上,且引导模6-4与滑座6-3之间还设有复位弹簧;穿心模6-6固定于折弯头座6-1上且位于引导模6-4的正下方,穿心模6-6上套设有卸料推套6-10和连接块6-7,连接块6-7与卸料驱动器6-8连接,用于推动卸料推套6-10来卸料,为了提高连接块6-7的稳定性,连接块6-7与折弯头座6-1之间还设有卸料导杆6-9;折弯模6-11和转动臂6-12同轴安装于折弯头座6-1的一侧,且折弯模6-11和转动臂6-12的转动轴与转动臂驱动器6-16连接,转动臂6-12上设有夹紧模驱动器6-13,夹紧模驱动器6-13的驱动端与滑动配合在转动臂6-12上的夹紧模滑座6-14相连接,夹紧模滑座6-14上滑动安装有夹紧模6-15,夹紧模6-15与夹紧模滑座6-14之间设有复位弹簧。上述的下压驱动器6-2、夹紧模驱动器6-13和转动臂驱动器6-16均为油缸,上述的卸料驱动器6-8为气缸。工作时,抓取机构4将钢管送到穿心模6-6上,下压驱动器6-2带动引导模6-4下压夹紧冲孔的钢管,然后夹紧模驱动器6-13带动夹紧模6-15下压,与折弯模6-11一同夹紧钢管的待折弯端,之后转动臂驱动器6-16驱动转动臂6-12和折弯模6-11同时旋转,从而将钢管折弯,在此过程中,引导模6-4和夹紧模6-15均能够随钢管折弯而滑移,并在折弯动作结束后在复位弹簧作用下复位;折弯动作结束后,卸料驱动器6-8通过连接块6-7带动卸料推套6-10将成型后的钢管从穿心模6-6上推下,完成卸料。本实施例中的折弯机构6利用穿心模6-6与能够滑动的引导模6-4对钢管后端进行夹紧,利用能够转动的折弯模6-11和能够滑动的夹紧模6-15夹紧并对钢管进行折弯,钢管折弯质量稳定可靠,且折弯方向与侧孔位置准确可靠;同时利用套设在穿心模6-6上的卸料推套6-10对冲孔、折弯后的钢管进行卸料,结构简单,稳定可靠。在本实施例中,上述的转动臂驱动器6-16通过齿轮齿条机构与折弯模6-11、转动臂6-12的转动轴相连接,转动臂驱动器6-16的驱动端连接有齿条6-17,折弯模6-11和转动臂6-12的转动轴上设有与上述的齿条6-17相啮合的齿轮6-18,折弯模6-11和转动臂6-12的转动折弯角度可通过编码器检测和控制,传动结构简单紧凑,驱动平稳可靠。
本发明的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其利用储料机构上料,并利用定位机构确定钢管焊缝位置,从而避免焊缝出现在折弯方向上,保证冲孔和折弯后钢管不易开裂;并利用抓取机构实现上料定位机构、冲孔机构和折弯机构内的钢管输送,钢管冲孔和折弯自动化地在同一设备上完成,加工动作紧凑流畅,制作效率高,并且通过机械化冲孔和折弯作业,产品质量稳定,且产品一致性非常好;同时该自动化成型设备具有结构紧凑、占用空间小、自动化程度高等特点。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,包括机架(1)、储料机构(2)、上料定位机构(3)、抓取机构(4)、冲孔机构(5)和折弯机构(6),所述的储料机构(2)、上料定位机构(3)、抓取机构(4)、冲孔机构(5)和折弯机构(6)均安装于机架(1)上,其特征在于:所述的上料定位机构(3)、冲孔机构(5)和折弯机构(6)设于同一水平方向上,所述的上料定位机构(3)设于储料机构(2)的出料口处,用于从储料机构(2)上逐一取出待加工钢管并驱动待加工钢管转动来确定钢管的焊缝位置,所述的抓取机构(4)设于机架(1)的一侧,用于从上料定位机构(3)上抓取钢管送到冲孔机构(5)中冲孔,并从冲孔机构(5)上抓取冲好孔的钢管送到折弯机构(6)中折弯成型并卸料;
所述的储料机构(2)包括料斗(2-1)、一级上料架(2-4)、二级上料架(2-5)、一级上料驱动器(2-2)和上料顶杆(2-3),所述的一级上料架(2-4)位于料斗(2-1)上方,且料斗(2-1)和一级上料架(2-4)之间具有阶梯状斜坡,所述的二级上料架(2-5)位于一级上料架(2-4)的顶部,且二级上料架(2-5)向上料定位机构(3)方向倾斜,并在二级上料架(2-5)边缘设有挡边(2-6),所述的一级上料驱动器(2-2)设于料斗(2-1)的下方,所述的上料顶杆(2-3)与一级上料驱动器(2-2)相连接,且上料顶杆(2-3)分别与料斗(2-1)和一级上料架(2-4)的阶梯状斜坡相配合,用于在一级上料驱动器(2-2)的驱动作用下将料斗(2-1)内的待加工钢管推送至一级上料架(2-4)上,同时将一级上料架(2-4)内的待加工钢管推送至二级上料架(2-5)上;
所述的上料定位机构(3)包括定位支座(3-1)、步进电机(3-2)、转动辊(3-3)、上料块(3-4)、焊缝检测器(3-5)和二级上料驱动器(3-6),所述的储料机构(2)的出料口两侧各设有一组定位支座(3-1),每组定位支座(3-1)上均设有两个用于支撑钢管的转动辊(3-3),所述的步进电机(3-2)安装于一组定位支座(3-1)上,且步进电机(3-2)的转轴连接对应的一个转动辊(3-3),用于带动转动辊(3-3)上的钢管旋转,所述的定位支座(3-1)上还设有一个用于检测钢管焊缝位置的焊缝检测器(3-5);所述的上料块(3-4)位于储料机构(2)的出料口中部,且上料块(3-4)的底部设有用于带动上料块(3-4)升降运动来顶取钢管的二级上料驱动器(3-6);所述的二级上料架(2-5)的中间部分具有缺口,上料块(3-4)位于缺口处,且上料块(3-4)与二级上料架(2-5)同向倾斜;
所述的抓取机构(4)具有两个抓取工位,两个抓取工位之间的间距与上料定位机构(3)到冲孔机构(5)之间的距离、冲孔机构(5)到折弯机构(6)之间的距离相等;抓取机构(4)具有横向和纵向两个方向的运动,并利用膨胀夹爪(4-8)伸入钢管内部进行抓取。
2.根据权利要求1所述的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其特征在于:与步进电机(3-2)连接的一对转动辊(3-3)之间还设有传动辊(3-7)。
3.根据权利要求1所述的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其特征在于:所述的抓取机构(4)包括横向移动板(4-1)、横向导滑机构(4-2)、横移驱动器(4-3)、纵向移动板(4-4)、纵向导滑机构(4-5)、纵移驱动器(4-6)、抓取杆(4-7)、膨胀夹爪(4-8)、芯杆(4-9)、横杆(4-10)和夹爪驱动器(4-11),所述的横向移动板(4-1)通过横向导滑机构(4-2)安装于机架(1)上,所述的横移驱动器(4-3)固定于机架(1)上,且横移驱动器(4-3)的驱动端与横向移动板(4-1)连接,用于驱动横向移动板(4-1)在横向导滑机构(4-2)上横向往复移动;所述的纵向移动板(4-4)通过纵向导滑机构(4-5)安装于横向移动板(4-1)上,所述的纵移驱动器(4-6)固定于横向移动板(4-1)上,且纵移驱动器(4-6)的驱动端与纵向移动板(4-4)连接,用于驱动纵向移动板(4-4)在纵向导滑机构(4-5)上纵向往复移动;所述的纵向移动板(4-4)上设有两根抓取杆(4-7),每根抓取杆(4-7)的头部均设有能够伸入钢管内的膨胀夹爪(4-8),所述的抓取杆(4-7)内设有芯杆(4-9),芯杆(4-9)与膨胀夹爪(4-8)配合的一端具有扩大头结构,另一端通过横杆(4-10)与固定在纵向移动板(4-4)上的夹爪驱动器(4-11)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其特征在于:所述的冲孔机构(5)包括模架(5-1)、下夹模(5-2)、上夹模(5-3)、上模座(5-4)、上模驱动器(5-5)、冲针驱动器(5-6)、冲针(5-7)、冲孔芯棒(5-8)、滑移座(5-9)和芯棒驱动器(5-10),所述的模架(5-1)固定于机架(1)上,所述的上夹模(5-3)通过上模座(5-4)安装于模架(5-1)上,所述的上模驱动器(5-5)固定于模架(5-1)的顶部,且上模驱动器(5-5)的驱动端连接上模座(5-4),用于驱动上夹模(5-3)上下运动;所述的下夹模(5-2)固定于机架(1)上且位于上夹模(5-3)的正下方,用于夹持抓取机构(4)送来的钢管,所述的下夹模(5-2)的左右两侧各设有一组冲针驱动器(5-6),所述的冲针驱动器(5-6)的驱动端设有冲针(5-7);所述的冲孔芯棒(5-8)通过滑移座(5-9)安装于机架(1)上,所述的芯棒驱动器(5-10)安装于机架(1)上,且芯棒驱动器(5-10)的驱动端连接滑移座(5-9),用于驱动冲孔芯棒(5-8)沿钢管的轴向插入或退出钢管。
5.根据权利要求4所述的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其特征在于:所述的模架(5-1)上还设有位于冲孔芯棒(5-8)对面的废料挡板(5-11),该废料挡板(5-11)通过挡板驱动器(5-12)安装于模架(5-1)上,用于阻挡从冲孔后的钢管内吹出的冲孔废料。
6.根据权利要求1所述的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其特征在于:所述的折弯机构(6)包括折弯头座(6-1)、下压驱动器(6-2)、滑座(6-3)、引导模(6-4)、穿心模(6-6)、连接块(6-7)、卸料驱动器(6-8)、卸料推套(6-10)、折弯模(6-11)、转动臂(6-12)、夹紧模驱动器(6-13)、夹紧模滑座(6-14)、夹紧模(6-15)和转动臂驱动器(6-16),所述的折弯头座(6-1)固定于机架(1)上,所述的下压驱动器(6-2)固定于折弯头座(6-1)上,且下压驱动器(6-2)的驱动端与滑座(6-3)连接,所述的引导模(6-4)通过滚轮(6-5)安装于滑座(6-3)上,且引导模(6-4)与滑座(6-3)之间还设有复位弹簧;所述的穿心模(6-6)固定于折弯头座(6-1)上且位于引导模(6-4)的正下方,所述的穿心模(6-6)上套设有卸料推套(6-10)和连接块(6-7),所述的连接块(6-7)与卸料驱动器(6-8)连接,用于推动卸料推套(6-10)来卸料;所述的折弯模(6-11)和转动臂(6-12)同轴安装于折弯头座(6-1)的一侧,且折弯模(6-11)和转动臂(6-12)的转动轴与转动臂驱动器(6-16)连接,所述的转动臂(6-12)上设有夹紧模驱动器(6-13),所述的夹紧模驱动器(6-13)的驱动端与滑动配合在转动臂(6-12)上的夹紧模滑座(6-14)相连接,所述的夹紧模滑座(6-14)上滑动安装有夹紧模(6-15),所述的夹紧模(6-15)与夹紧模滑座(6-14)之间设有复位弹簧。
7.根据权利要求6所述的一种轮椅腿靠管冲孔折弯自动化成型设备,其特征在于:所述的转动臂驱动器(6-16)通过齿轮齿条机构与折弯模(6-11)、转动臂(6-12)的转动轴相连接,所述的转动臂驱动器(6-16)的驱动端连接有齿条(6-17),所述的折弯模(6-11)和转动臂(6-12)的转动轴上设有与上述的齿条(6-17)相啮合的齿轮(6-18)。
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