CN107913927A - 一种弯管机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弯管机，属于管材加工处理技术领域。其中，弯管机包括机架及安装在该机架上的机头，机头包括摆臂、圆模、夹模组件、导模组件、驱动主轴及弯管电机，弯管电机通过驱动主轴驱动圆模与摆臂绕驱动主轴的轴线转动以对管件进行弯管操作；夹模组件包括夹模座与夹模：夹模活动地安装在夹模座上，以在夹模与圆模配合夹持管件时能自适应校正其夹模腔的轴向至适配管件被夹持部的轴向。由于夹模为活动地安装在夹模座上，其能与圆模更好地夹持管件，以有效地减少管件在弯管过程中的打滑，可广泛应用于空调、航空等领域中。

Description

一种弯管机

技术领域

本发明涉及管材加工设备，具体地说，涉及一种弯管机。

背景技术

弯管机广泛应用于空调、汽车、船舶、航空航天等制造工业领域，通常包括机架、控制单元及安装在机架上受控制单元控制的送料小车、导模单元及机头；机头包括摆臂、圆模、安装在摆臂上用于与圆模一起夹持管件的夹模及通过驱动主轴驱动圆模与摆臂绕驱动主轴轴线转动以对管件进行弯管操作的弯管电机，其中，圆模用于控制弯管半径。

公告号为CN206405223U的专利文献中公开了一种弯管机，如其附图2所示，其机头包括摆臂11、圆模21及夹模组件3。其中，夹模组件3包括夹模座31及通过燕尾键槽结构安装在夹模座31上的夹模。由于夹模采用燕尾键槽结构安装至夹模座31上，便于二者间的组装连接及通过螺栓固定连接；但是，当夹模座的底面与夹模安装面间垂直度不好或者多层夹模的安装面与夹持面平行度不好时，就难以确保夹模夹持端面与圆模夹持端面相平行布置，即难以确保夹模腔轴线与圆模腔轴线为平行布置，从而使夹模腔与圆模腔呈喇叭口状结构，导致弯管时夹不紧而出现打滑问题，难以确保弯管质量。

公开号为CN105598296A的专利文献中公开了一种弯管机部件，如其附图1所示，包括圆模1、夹模组件与导模组件，夹模组件包括夹模2，导模组件包括导模3；从中可以看出，夹模2与导模3均是通过燕尾键槽结构安装至安装座上，其不仅存在上述夹模腔与圆模腔呈喇叭状结构而夹不紧管件的问题，还存在导模3的导模腔的轴向与待弯管件的轴向不平行而难以进行辅推的问题。

此外，现有弯管机中采用链条连接弯管电机与驱动主轴，随链条的使用而会导致其磨损严重，容易出现弯管精度稳定性偏低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效地提高圆模与夹模对管件的夹持质量的弯管机，以提高弯管质量；

本发明的另一目的是提供一种能有效地提高导模对管件的辅推夹持质量的弯管机，以进一步提高弯管质量；

本发明的再一目的是提供一种能有效提高弯管的弯管机。

为了实现上述目的，本发明提供的弯管机包括机架及安装在该机架上的机头，机头包括摆臂、圆模、夹模组件、导模组件、驱动主轴及弯管电机，弯管电机通过驱动主轴驱动圆模与摆臂绕驱动主轴的轴线转动以对管件进行弯管操作；夹模组件包括夹模座与夹模：夹模活动地安装在夹模座上，以在夹模与圆模配合夹持管件时能自适应校正其夹模腔的轴向至适配管件被夹持部的轴向。

由于夹模为活动地安装在夹模座上，且其在与圆模配合夹持管件时能自适应校正其夹模腔轴向适配至管件被夹持部分的轴向，从而能与圆模更好地夹持管件，以有效地减少管件在弯管过程中的打滑，有效地提高弯管质量。

具体的方案为夹模通过第一销轴安装在夹模座上，第一销轴的轴线与驱动主轴的轴线相平行，夹模与夹模座中的至少一者上的轴孔与第一销轴间隙配合以实现夹模活动地安装在夹模座上。通过销轴实现夹模与夹模座的活动连接，其结构简单且便于组装。

一个更具体的方案为夹模座包括夹模靠山及与夹模靠山可拆卸地固定连接的连接座，夹模通过第一销轴与连接座固定连接。通过连接座连接夹模与夹模靠山，能便于对夹模靠山与连接座的加工，且能便于对现有弯管机进行改装。

另一个更具体的方案为两块以上层叠布置的夹模通过同根第一销轴安装在夹模座上。

为了实现上述另一目的，本发明提供的优选方案为弯管机的导模组件包括导模座与导模，导模活动地安装在导模座上，以在导模辅推夹持管件时能自适应校正其导模腔的轴向至适配管件被辅推部分的轴向。由于导模为活动地安装在到模座上，且其在辅推夹持管件时能自适应校正其导模腔轴向适配至管件被辅推部分的轴向，有效地提高导模对管件的辅推夹持质量，进一步提高弯管质量。

一个更优选的方案为导模通过第二销轴安装在导模座上，第二销轴的轴线与驱动主轴的轴线相平行，导模与导模座中的至少一者上的轴孔与第二销轴间隙配合以实现导模活动地安装在导模座上。通过销轴实现导模与导模座的活动连接，其结构简单且便于组装。

另一个更优选的方案为两块以上层叠布置的导模通过同根第二销轴安装在导模座上。

为了实现上述再一目的，本发明提供的优选方案为弯管机中的弯管电机通过齿轮传动机构与驱动主轴传动连接，齿轮传动机构包括均为斜齿轮的主齿轮、过渡齿轮与从齿轮；过渡齿轮与从齿轮间设有用于调整二者间侧隙的初级调隙机构，主齿轮与过渡齿轮间设有用于调整二者间侧隙的次级调隙机构；初级调隙机构包括可转动地安装在机头安装座上的偏心轴及用于对偏心轴转角位置进行锁定的锁定机构，偏心轴的轴端上设有用于调整偏心轴的转角的内多角调整孔，过渡齿轮可旋转地套装在偏心轴上；锁定机构包括与安装座固定连接的定孔盘，与偏心轴的一轴向端同步转动地固定连接的动孔盘，及有选择地穿过设于两个孔盘上一对锁定孔的锁定销轴。

通过将过渡齿轮套装在偏心轴上，以通过调整偏心轴的转角而实现对过渡齿轮与从齿轮间侧隙的调整，有效地确保过渡齿轮转轴在调整前后的平行性，即确保了调隙前后传动的稳定性；并将两个齿轮中心距的微小调整放大成对偏心轴转角的调整，有效地提高齿轮间侧隙调整的精度；接着，通过次级调隙机构完成对主齿轮与过渡齿轮间侧隙的调整，从而有效地提高了以该弯管机的弯管质量。

一个更优选的方案为次级调隙机构包括用于安装弯管电机与主齿轮的滑动安装座，及固设在机头的安装座上用于推动滑动安装座以使主齿轮朝靠近过渡齿轮的方向移动调隙的推拉机构。有效地简化次级调隙机构的结构。

另一个更优选的方案为锁定机构还包括防松销及用于顶紧防松销的锁紧螺钉，防松销的内端设有与偏心轴另一轴向端的侧壁面相配合的防松挤压面。通过防松销的防松挤压面与偏心轴侧面挤压而形成摩擦力，从而在另一轴向端上辅助孔盘结构对偏心轴的锁定，以进一步提高偏心轴在弯管过程中的锁定稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体图；

图2为图1的A局部放大图；

图3为从机头端侧看本发明实施例1的侧视图；

图4为本发明实施例1中夹模组件、导模组件及圆模组件的立体图；

图5为本发明实施例1中夹模组件、导模组件及圆模组件的俯视图；

图6为本发明实施例1中夹模组件的组装图；

图7为本发明实施例1中导模组件的组装图；

图8为本发明实施例2中机头安装座、齿轮传动机构与弯管电机的结构示意图；

图9为图8中的B局部放大图；

图10为本发明实施例2中锁紧机构与偏心轴的结构分解图；

图11为本发明实施例2中锁紧螺钉与防松销的安装位置示意图；

图12为本发明实施例2中动孔盘的结构示意图；

图13为本发明实施例2中动孔盘与定孔盘上锁定孔对的位置关系示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

实施例1

参见图1至图7，本发明弯管机1为数控弯管机，包括机架11、控制单元及安装在机架11上且受控制单元控制的机头12与送料小车2。机头12包括安装座30、摆臂31、圆模组件4、夹模组件5、导模单元6、防皱单元7及通过同根驱动主轴驱动摆臂31与圆模组件4同步绕驱动主轴的旋转轴线01转动的弯管电机32。

如图1所示，送料小车2包括固定在机架11上的两根相互平行布置的直线导轨21，可滑动地安装在直线导轨21上的送料滑台22，沿平行于直线导轨21的长度方向布置地固定在机架11上的送料齿条23，可绕自身轴线转动地安装在送料滑台22上的送料主轴24，安装在送料主轴24前端且由夹爪气缸27驱动的三瓣式夹爪240，通过同步带驱动送料主轴24转动的旋转伺服电机25，及通过设于转子轴上的齿轮与送料齿条23配合而驱动送料滑台22沿直线导轨21往复移动的送料伺服电机26。

如图2至图6所示，圆模组件包括以层叠方式安装在同根驱动主轴上的圆模41、圆模42、圆模43及圆模44，夹模组件5包括夹模靠山50、连接座55及与四个圆模相配合的夹模51、夹模52、夹模53与夹模54，同层布置的夹模与圆模配合以对待弯管件的被夹持部进行夹持，不同层圆模的弯管半径不同。夹模靠山50与摆臂31件通过夹模驱动机构连接，用于驱动夹模靠近圆模而对管件进行夹持或远离圆模而释放管件，其中夹模驱动机构包括驱动气缸310，且夹模组件4在弯管过程中随摆臂31一起被驱动主轴同步驱动而绕旋转轴线01转动。

在连接座55上设有四个用于安装夹模的安装槽551、552、553、554及用于供第一销轴从上至下穿过的轴孔，如图6所示为形成于连接座55上供第一销轴56穿过的轴孔555。在夹模51-54的安装端上对应地设有供销轴穿过的轴孔，如图6所示为形成于四个夹模上供第一销轴56从上至下地依次穿过的轴孔510、520、530与540。在安装过程中，夹模51-54通过相同的两根第一销轴56、57安装在连接座55上，且第一销轴的轴线与旋转轴线01相平行布置，夹模51-54与连接座55中上的轴孔与第一销轴56、57均为间隙配合，以使夹模绕第一销轴能小角度转动，从而活动地安装在连接座55上，以在夹模与圆模配合夹持管件时能自适应校正其夹模腔的轴向至适配管件被夹持部的轴向，即同样能够使夹模自适应地校正至其夹模腔轴线与圆模的圆模腔轴线相平行布置。其中，圆模腔、夹模腔的轴线是指沿其轴向布置且穿过其横截面圆心的直线。夹模靠山50与连接座55通过燕尾键槽结构500连接，二者一起构成本实施例中的夹模座。

如图2至图5及图7所示，导模单元6包括导模组件及驱动导模组件在水平面内做二维移动的驱动机构，导模组件包括导模靠山60、连接座65及四个与圆模对应层叠布置的导模，分别为导模61、导模62、导模63及导模64。

在连接座65上设有四个用于安装导模的安装槽651、652、653、654及用于供第二销轴从上至下穿过的轴孔，如图7所示为形成于连接座65上供第二销轴66穿过的轴孔655。在导模61-64的安装端上对应地设有供销轴穿过的轴孔，如图7所示为形成于四个导模上供第二销轴66从上至下地依次穿过的轴孔610、620、630与640。在安装过程中，导模61-64通过相同的两根第二销轴66、67安装在连接座65上，且第二销轴的轴线与旋转轴线01相平行布置，导模61-64与连接座65中上的轴孔与第二销轴66、67均为间隙配合，以使导模绕第二销轴能小角度转动，从而活动地安装在连接座65上，以在导模辅推夹持管件时能自适应校正其导模腔的轴向至适配管件被夹持部的轴向。导模靠山60与连接座65通过燕尾键槽结构600连接，二者一起构成本实施例中的导模座。

如图2及图5所示，驱动机构包括将整个驱动机构安装在机头安装座30上的安装架680，通过沿X轴向布置的导轨滑块机构682可滑动地安装在安装架680上的滑座691，及推动滑座691沿X轴向往复移动的致动器681；在本实施例中，致动器681为气缸。导模靠山60通过沿Y轴向布置的直线导轨滑块机构694可滑动地安装在滑座691上，并通过致动器驱动导模靠山60沿Y轴向滑动，该致动器包括沿Y轴向布置地安装在导模靠山60上的齿条693及由伺服电机692驱动且与齿条693相配合的齿轮，从而可推动安装在导模靠山60上的四个导模在X-Y平面内做二维运动，以实现对待弯管件的辅推，其中Z轴向沿旋转轴线01布置。

如图2所示，防皱单元7包括防皱模靠山71及通过燕尾键槽结构安装在防皱模靠山71上的四个与圆模对应布置的防皱模70。对于圆模、夹模、导模及防皱模以层叠方式的布置，即可以是相邻两个模块间相距一定间距的布置，也可相接触式的布置。

控制单元包括处理器、存储器及触摸屏33，处理器通过触摸屏33接收操作人员的输入指令，并通过执行存储在存储器内对应的计算机程序而控制机头12与送料小车2动作而对管件执行弯管操作。

在本实施例中，弯管电机32与驱动主轴间采用链条链轮机构进行传动连接。

实施例2

作为对本发明实施例1的说明，以下仅对与上述实施例1中的不同之处进行说明，即本实施例为在上述实施例1的基础之上，对弯管电机与驱动主轴间的传动连接方式进行改进，即采用齿轮传动机构替代二者间的链条链轮机构，以提高产品弯管处理质量的稳定性。

参见图8至图10，安装座30为具有安装腔室300的腔体结构，齿轮传动机构为三级齿轮传动机构，包括主齿轮841、过渡齿轮857及从齿轮875、初级调隙机构与次级调隙机构；初级调隙机构包括偏心轴86及锁定机构；主齿轮841、过渡齿轮857及从齿轮875均选自斜齿圆柱轮。

弯管电机32通过四根固定螺栓固定在安装板83上，主齿轮841通过平键而套装在与弯管电机32传动连接的减速箱的输出轴上，安装板83上设有八个腰圆孔及两个键槽，且腰圆孔的长轴平行于键槽的槽长方向，键槽的开口端设于安装板83的侧端面上；安装座30的底板面在与键槽相对应的位置处设有与其相配合的两个键槽，安装板83通过穿过若干个穿过腰圆孔的固定螺栓而可拆卸地安装在安装座30上，且通过平键连接二者上对应的键槽，此时，主齿轮841通过设于安装座30上的通孔3010伸入并位于安装腔室300内，即安装板83构成主齿轮841与弯管电机32的安装座。

偏心轴86包括基轴部862及位于基轴部862两端上的安装轴部861与安装轴部863，其中，安装轴部861、863的轴线共线且与基轴部862的轴线平行但不共线；安装轴部861的端面上设有内六角孔8610，以便于通过内六角扳手拧动整根偏心轴86绕上下两个安装轴部的轴线转动，即内六角孔构成本实施例中用于调整偏心轴86的转角位置的内六角调整孔；过渡齿轮857通过两个位于轴向端上的轴承856、858而可转动地套装在基轴部862上，即过渡齿轮857可绕基轴部862的轴线做自转，又可绕安装轴部的轴线做公转。

锁定机构包括固定在安装座30上的定孔盘853、固定在安装轴部863上的动孔盘852及抵靠在安装轴部861上防松销961，定孔盘853为可转动地套装在安装轴部863上的圆凸台型环体结构，其小径端面抵靠于安装轴部863的轴肩8630上；偏心轴86穿过设于安装座30底板上的通孔后伸入安装腔室300内，从而使过渡齿轮857位于安装腔室300内；安装轴部861伸入设于安装座30的顶板上的轴孔3140内并与之可转动配合；定孔盘853通过螺钉855可拆卸地固定在安装座30的底板上。

将动孔盘852可随偏心轴86同步转动地套装在安装轴部863上，在本实施例中，动孔盘852为通过设于其上的扁圆孔8520与设于安装轴部863上的扁圆轴部8631套装而可同步转动，并通过锁定销8502而将动孔盘852与定孔盘853固定连接，及通过螺母851将动孔盘852紧压在动盘853上，以在通过内六角孔8610对偏心轴86的转角位置进行调整后的位置锁定，其为在偏心轴86下轴向端上的锁定。

如图10及图11所示，在安装座30的侧壁板上设有用于安放防松销961的轴孔3170，防松销961被锁紧螺钉962顶紧在轴孔3170内，以使其防松挤压面9610挤压安装轴部861的侧壁面，形成摩擦配合面，以对偏心轴86的转角位置在其上轴向端上进行辅助锁定。

如图8所示，从齿轮875通过两个平键而同步转动地套装在驱动主轴94上，驱动主轴94两端通过轴承873及轴承877可旋转地安装在安装座30上，且使从齿轮875位于安装腔室300内。

在完成安装的工作过程中后，过渡齿轮857同时与从齿轮875主齿轮841啮合，以将主齿轮841从弯管电机32上接收的旋转位移与力传递给从齿轮875，并通过驱动主轴94驱动摆臂、圆模及位于摆臂上的夹模同步转动而对管件进行弯管操作。

参见图10、图12至图13，在动孔盘852上设有六组锁定孔800，顺时针依序为第一孔组801至第六孔组806，第一孔组801具有三个间隔圆心角均为15度的锁定孔800，即在同一孔组内，相邻两个锁定孔间的间隔圆心角相等，且与第六孔组806间的间隔圆心角为20度；第二孔组802具有四个间隔圆心角为15度的锁定孔800，且与第一孔组801间的间隔圆心角为18度；第三孔组803具有四个间隔圆心角为15度的锁定孔800，且与第二孔组802间的间隔圆心角为20度；第四孔组804具有三个间隔圆心角为15度的锁定孔800，且与第三孔组803间的间隔圆心角为22度；第五孔组805具有四个间隔圆心角为15度的锁定孔800，且与第四孔组804间的间隔圆心角为20度；第六孔组806具有四个间隔圆心角为15度的锁定孔800，且与第五孔组805间的间隔圆心角为20度；这些锁定孔800的圆心位于与动孔盘852共圆心的圆上。

而定孔盘853上设有沿其周向均匀地布置的六个锁定孔830，锁定孔830为与锁定销8502相配合的轴孔，即该六个锁定孔830的圆心所在圆与定孔盘853共圆心，且相邻两个锁定孔之间的间隔圆心角为60度。

若邻近第一孔组801的锁定孔830的间隔圆心角810为2.5度，则顺时针依序排序，第二个锁定孔830与第二孔组802间的间隔圆心角820为15度，第三个锁定孔830与第三孔组803间的间隔圆心角840为10度，第四个锁定孔830与第四孔组804间的间隔圆心角850为5度，第五个锁定孔830与第五孔组805间的间隔圆心角860为12.5度，第六个锁定孔830与第六孔组806间的间隔圆心角870为7.5度，从中可以看出，通过内六角扳手拧动偏心轴86的转角每转过2.5度，就存在一对锁定孔80与锁定孔830对准，从而可通过锁定螺销8502将二者间的相对位置进行锁定，即对偏心轴86与安装座30之间的相对位置进行锁定。

在本实施例中，偏心轴86的中心距变化在-1.0至1.0之间，由于每级调整角度为2.5°，可计算出每级平均调整精度为2.5×2/360＝0.0138，在通常要求的调整精度范围内，同时也可看出，将在中心距上的微小转动，转换成更好测量的角度值上，以缩小及调整加工误差的大小。通过转动偏心轴86的转角达到调整过渡齿轮857与从齿轮875间的中心距，即调整二者间的侧隙，从而完成对弯管电机32与驱动主轴94间齿轮传动机构的初级调隙。

如图8所示，次级调隙机构包括安装板83、固定在安装座30底板上的固定块845及沿腰圆孔的长轴方向布置地调整螺钉846，固定块845上设有与调整螺钉846相配合的螺孔，在完成安装后，调整螺钉846的螺杆端面将抵靠安装板83的侧端面上，以通过拧动螺钉846而推动平安装板83沿键与键槽限定的方向移动，即沿腰圆孔的长轴方向移动。

在完成初级调隙工作后，接着通过调整调整螺钉846的转角，推动安装板83朝主齿轮841向过渡齿轮857靠近的方向移动，以达到调整两者间侧隙的目的。

本发明的主要构思是通过将夹模活动地安装在夹模座，以使其在与圆模配合夹持管件时能自适应校正其夹模腔的轴向至适配管件被夹持部的轴向，从而提高对管件的夹紧质量；根据本构思，夹模与夹模座间的连接机构还有多种显而易见的变化，并不局限于上述实施例中的销轴连接机构。

Claims (10)

1.一种弯管机，包括机架及安装在所述机架上的机头，所述机头包括摆臂、圆模、夹模组件、导模组件及通过驱动主轴驱动所述圆模与所述摆臂绕所述驱动主轴的轴线转动以对管件进行弯管操作的弯管电机；

其特征在于，所述夹模组件包括：

夹模座；

夹模，活动地安装在所述夹模座上，以在所述夹模与所述圆模配合夹持管件时能自适应校正其夹模腔的轴向至适配管件被夹持部的轴向。

2.根据权利要求1所述的弯管机，其特征在于：

所述夹模通过第一销轴安装在所述夹模座上，所述第一销轴的轴线与所述驱动主轴的轴线相平行，所述夹模与所述夹模座中的至少一者上的轴孔与所述第一销轴间隙配合。

3.根据权利要求2所述的弯管机，其特征在于：

所述夹模座包括夹模靠山及与所述夹模靠山可拆卸地固定连接的连接座，所述夹模通过所述第一销轴与所述连接座固定连接。

4.根据权利要求2所述的弯管机，其特征在于：

两块以上层叠布置的所述夹模通过同根所述第一销轴安装在所述夹模座上。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的弯管机，其特征在于，所述导模组件包括：

导模座；

导模，活动地安装在所述导模座上，以在所述导模辅推夹持管件时能自适应校正其导模腔的轴向至适配管件被辅推部分的轴向。

6.根据权利要求5所述的弯管机，其特征在于：

所述导模通过第二销轴安装在所述导模座上，所述第二销轴的轴线与所述驱动主轴的轴线相平行，所述导模与所述导模座中的至少一者上的轴孔与所述第二销轴间隙配合。

7.根据权利要求6所述的弯管机，其特征在于：

两块以上层叠布置的所述导模通过同根所述第二销轴安装在所述导模座上。

8.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的弯管机，其特征在于：

所述弯管电机通过齿轮传动机构与所述驱动主轴传动连接，所述齿轮传动机构包括均为斜齿轮的主齿轮、过渡齿轮与从齿轮；

所述过渡齿轮与所述从齿轮间设有用于调整二者间侧隙的初级调隙机构，所述主齿轮与所述过渡齿轮间设有用于调整二者间侧隙的次级调隙机构；所述初级调隙机构包括可转动地安装在所述机头的安装座上的偏心轴及用于对所述偏心轴的转角位置进行锁定的锁定机构，所述偏心轴的轴端上设有用于调整所述偏心轴的转角的内多角调整孔，所述过渡齿轮可旋转地套装在所述偏心轴上；

所述锁定机构包括与所述安装座固定连接的定孔盘，与所述偏心轴的一轴向端同步转动地固定连接的动孔盘，及有选择地穿过设于两个孔盘上一对锁定孔的锁定销轴。

9.根据权利要求8所述的弯管机，其特征在于：

所述次级调隙机构包括用于安装所述弯管电机与所述主齿轮的滑动安装座，及固设在所述机头的安装座上用于推动所述滑动安装座以使所述主齿轮朝靠近所述过渡齿轮的方向移动调隙的推拉机构。

10.根据权利要求8所述的弯管机，其特征在于：

所述锁定机构还包括防松销及用于顶紧所述防松销的锁紧螺钉，所述防松销的内端设有与所述偏心轴的另一轴向端的侧壁面相配合的防松挤压面。