CN108380715B - 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。弯管机包括机架及安装在该机架上的弯管装置，弯管装置包括圆模单元与夹紧单元；圆模单元包括设有安装缺口的弯曲模胎及安装在该安装缺口处的定夹模镶块，夹紧单元包括与定夹模镶块匹配的动夹模；定夹模镶块包括在弯曲模胎的轴向上以层叠方式布置的直形定夹模镶块与仿形定夹模镶块，圆模单元上设有用于升降定夹模镶块的第一升降机构；动夹模包括用于升降动夹模的第二升降机构。基于前述结构的设计，能有效地解决了现有技术难以在管坯上弯出连接直管段较短的两圆角结构，且能在弯管过程中确保对管坯的夹持牢固度，可广泛应用于空调、航空、船舶等领域中。

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、航空航天等工业领域，主要包括机架、控制单元及安装在机架上受控制单元控制的送料小车与弯管装置。弯管装置主要包括圆模单元及夹紧单元。

其中，圆模单元包括圆模，夹紧模单元包括动夹模，为了提高圆模与动夹模对管坯的夹持牢固度，要求它们夹紧管坯的一长段端部；因此，常见圆模结构被设计成U型的弯曲模胎，例如公开号为CN107282720A的专利文献所公开的弯管机，或被设计成设有安装缺口的圆形弯曲模胎与安装在该安装缺口上的定夹模镶块，定夹模镶块的模腔通常被要求为与弯曲模胎的模腔光滑地接，例如公告为CN206763670U、CN206810921U的专利文献所公开的弯管机。

对于第二类圆模的结构，以公告号为CN206763670U的专利文献所公开的弯管机结构为例，如其附图1所示，其圆模单元包括设有安装缺口的弯曲模胎1及固设在安装缺口上的定夹模镶块2，夹紧单元包括动夹模块5，其动夹模块5与定夹模镶块2组成一对夹模机构，用于对管坯进行长直管段的夹持，能对管坯进行牢固地夹持。

但是，前述圆模单元与夹紧单元在遇到需要弯制出两个圆角结构间的直线段长度小于定夹模镶块2模腔的长度或略长于该模腔的长度时，由于无法进行夹持而难以弯制出该类管状零部件，通常要更换不同尺寸结构的定夹模镶块2与动夹模5，当易导致难以夹持牢固的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种弯管机，以在对管坯进行牢固夹持的同时，能在管坯上弯出连接直管段较短的两圆角结构。

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弯管装置，弯管装置包括圆模单元与夹紧单元；圆模单元包括设有安装缺口的弯曲模胎及安装在该安装缺口处的定夹模镶块，夹紧单元包括与定夹模镶块匹配的动夹模块；定夹模镶块包括在弯曲模胎的轴向上以层叠方式布置的直形定夹模镶块与仿形定夹模镶块，圆模单元包括用于将直形定夹模镶块与仿形定夹模镶块中的一者的模腔高度升降至与弯曲模胎的模腔高度相匹配的第一升降机构；动夹模块包括在轴向上以层叠方式布置的直形动夹模块与仿形动夹模块，夹紧单元包括用于控制直形动夹模块与仿形动夹模块在轴向上的高度的第二升降机构。

通过设置两套以上的由定夹模镶块与动夹模组成的夹模机构，即至少包括一套直形夹模机构与一套仿形夹模机构，在需弯出连接直管段较短的两圆角结构时，可先利用直形夹模机构进行夹持而完成第一圆角结构的弯管操作，接着利用仿形夹模机构对第一圆角结构部分进行夹持而完成对第二圆角结构的弯管操作，以克服两圆角结构间的连接直管段太短而无法利用直形夹模机构进行牢固夹持的问题。此外，在换模过程中，只需对动夹模与定夹模镶块在轴向上的位置进行升降以完成换模，而对弯曲模胎的位置不进行任何升降，即无需对弯管主轴及用于驱动弯管模胎转动的驱动器在轴向上的位置进行调整，不仅便于换模过程的控制，且不会使整个弯管装置的结构太过复杂。

弯管装置包括用于迫使弯曲模胎与弯管装置的摆臂耦合成只被允许绕弯管主轴的轴线同步转动的同步转动耦合机构；在同步转动耦合机构解除弯曲模胎与摆臂间的耦合时，弯曲模胎与摆臂可分别在两个转动驱动器地驱动下而独立地绕弯管主轴的轴线转动。在弯管过程中，利用同步转动耦合机构将摆臂与弯曲模胎耦合，从而达到夹紧单元与圆模单元在弯管过程中保持同步等角速转动的目的，而在完成弯管之后的打开夹模及将管坯推出夹持位置的过程中，通过同步转动耦合机构解除夹紧单元与圆模单元之间的耦合，同时通过转动驱动器驱动夹紧单元绕与弯曲模胎绕轴线独立转动，便于卸料及进行下一圆角结构弯管前的装夹操作

更具体的方案为弯曲模胎可绕轴线转动地套装在由弯管驱动器驱动的弯管主轴上，摆臂的内端固定在弯管主轴上，弯管装置上安装有用于驱动弯曲模胎相对弯管主轴绕轴线转动的第一转动驱动器；或，摆臂的内端可绕轴线转动地套装在由弯管驱动器驱动的弯管主轴上，弯曲模胎固定在弯管主轴上，弯管装置上安装有用于驱动摆臂相对弯管主轴绕轴线摆动的摆动驱动器。对于该两种方案，只需在现有弯管驱动器的基础之上，额外增设一个转动驱动器，有效地减少驱动器的使用；此外，对于前一种方案，以弯管驱动器驱动摆臂及安装在摆臂上的夹紧单元，而通过额外的驱动器驱动体积与重量小得多的弯曲模胎，能有效地降低对增设驱动器的扭矩要求。

进一步的方案为同步转动耦合机构包括可沿指向弯曲模胎的方向滑动地安装在摆臂上的滑块，弯曲模胎上或与其固定连接的传动件上设有与滑块配合的耦合部；滑块与耦合部中，一者上设有插片，另一者上设有供插片可拔出地插入的耦合槽。将同步耦合机构的结构设置成插片与耦合槽组成的结构，便于耦合的实现与解除；此外，将同步转动耦合机构的主体安装在摆臂上，便于零部件的布局。

更进一步的方案为在同步转动耦合机构迫使弯曲模胎与摆臂耦合，动夹模块与定夹模镶块闭合夹持管坯时，插片与耦合槽间的接触面和两夹模间的夹持面具有分居于第一平面两侧的面部，第一平面过所述轴线且平行于夹紧单元在摆臂上的夹持移动方向。基于该结构的设置，利用插片与耦合槽的抵靠及两夹模的抵靠，及利用摆臂的连接强度，从而使弯曲模胎与摆臂、夹紧单元紧紧地构成一体结构，有效地确保弯管过程中的稳定性。

再进一步的方案为滑块与耦合部间的耦合状态受控于夹紧单元的夹持驱动器地固定在夹紧单元的基体上，借助于夹紧过程中动夹模的移动而控制同步转动耦合机构的耦合与解除，有效地简化整体结构的同时，便于对弯管过程的控制；摆臂的内端固定在弯管主轴上，固定在弯曲模胎的下端部上的传动件为圆盘结构，圆盘结构的外周布置有传动轮齿部及所述耦合部，传动轮齿部的圆心角180度以上，耦合槽设于耦合部上，滑块的前端构成插片，第一转动驱动器的转子轴上固设有与传动轮齿部啮合的输出齿轮，有效地简化整体结构。

优选的方案为弯管机的控制单元包括处理器与存储器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时能实现以下步骤：

控制同步转动耦合机构解除弯曲模胎与摆臂之间的耦合，再控制送料装置向前输送管坯预定距离，接着控制转动驱动器驱动弯曲模胎朝弯管方向转动预定距离至定夹模镶块在升降过程中能避让管坯，接着控制第一升降机构升降定夹模镶块以进行换模；或，

控制同步转动耦合机构解除弯曲模胎与摆臂之间的耦合，再控制转动驱动器驱动弯曲模胎朝弯管方向转动预定距离至定夹模镶块在升降过程中能避让管坯，接着控制第一升降机构升降定夹模镶块以进行换模。

另一个优选的方案为仿形定夹模镶块位于直形定夹模镶块的上方，仿形动夹模位于直形动夹模的上方。将结构复杂的仿形夹模机构布置于上方位置，有利于减少换模及弯管过程中对周边零部件产生干涉。

另一个优选的方案为安装缺口上平行于直形定夹模镶块的模腔的轴向的侧面内凹形成有T型滑槽，T型滑槽沿轴向布置，定夹模镶块通过与T型滑槽相匹配的滑块可滑动地安装在安装缺口上；第一升降机构包括缸体位于弯曲模胎正上方的第一气缸，缸体朝背离弯曲模胎的方向延伸，第一气缸的活塞杆的下端部与弯曲模胎固定连接，缸体与定夹模镶块固定连接；夹紧单元包括夹模座及滑座，动夹模块固定在滑座上；夹模座朝向动夹模块的端面内凹形成在上端开口的气缸安装槽，夹模座上与端面相邻的两侧面内凹形成有平行于轴向的导向槽；滑座朝向夹模座的端面朝指向夹模座的方向延伸形成夹于两侧面外的安装基座，安装基座上均安装有与对应侧的导向槽相配合的导向键；第二升降机构包括缸体安装在气缸安装槽内的第二气缸，第二气缸的活塞杆与滑座固定连接。将定夹模镶块的导向机构设置在弯曲模胎内，可有效地减少设备的整体体积及减少对其他零部件布局的干涉。采用气缸作为升降机构，有效避免对周边环境造成影响，且结构紧凑；且将第一气缸的缸体设置于弯曲模胎的正上方，而将第二气缸的缸体隐藏地设于动夹模的夹模座内，充分考虑圆模单元、夹紧单元的结构与弯管过程中动作，优化整体结构的布局。

再一个优选的方案为直形定夹模镶块与仿形定夹模镶块的上下相互位置和直形动夹模块与仿形动夹模块的上下相互位置相同，定夹模镶块的上表面固设有第一定位键，动夹模块的上表面固设有第二定位键；在定夹模镶块与动夹模块的模腔匹配对准时，定夹模镶块与动夹模块的上表面持平，第一定位键与第二定位键相平行且相邻侧面贴合抵靠，第一定位键的下表面与动夹模块的上表面贴合抵靠，第二定位键的下表面与定夹模镶块的上表面贴合抵靠；第一定位键与第二定位键上的相邻侧端角部中，至少一者上设有导入角。有效地提高定夹模与动夹模在对准夹持管坯过程中的对准精度，有效地确保弯管精度。

附图说明

图1为本发明实施例1中圆模单元、夹紧单元、导模单元与防皱模单元处于待弯管状态时的立体图；

图2为本发明实施例1中圆模单元、夹紧单元、导模单元与防皱模单元处于弯管状态时的立体图；

图3为本发明实施例1中圆模单元在仿形定夹模镶块处于工作状态时的立体图；

图4为本发明实施例1中圆模单元在直形定夹模镶块处于工作状态时的立体图；

图5为本发明实施例1中弯曲模胎的立体图；

图6为本发明实施例1中防皱模单元的立体图；

图7为本发明实施例1中夹紧单元的立体图；

图8为本发明实施例1中夹模座与第二气缸的立体图；

图9为本发明实施例1中夹紧单元在直形动夹模处于工作状态时的立体图；

图10为本发明实施例1中夹紧单元在区别于图9的另一视角下的立体图；

图11为本发明实施例1中摆臂及同步转动耦合机构中的滑块的立体图；

图12为使用本发明实施例1进行弯管操作过程中使用直形夹模夹紧管坯的结构示意图；

图13为使用本发明实施例1进行弯管操作过程中进行第一圆角弯管的结构示意图；

图14为使用本发明实施例1进行弯管操作过程中完成第一圆角弯管后动夹模打开的结构示意图；

图15为使用本发明实施例1进行弯管操作过程中使用仿形夹模夹紧管坯的结构示意图；

图16为使用本发明实施例1进行弯管操作过程中进行第二圆角弯管的结构示意图。

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。

本发明主要对弯管机中弯管装置的结构进行改进，弯管装置通常包括圆模单元、夹紧单元、导模单元、防皱模单元、摆臂单元及主轴单元，尤其是对弯管装置中的圆模单元与夹紧单元的结构进行改进，在下述实施例中，主要是对圆模单元、夹紧单元及摆臂单元的结构进行说明，控制单元、导模单元、防皱模单元、送料小车、芯棒单元、上料单元、卸料单元、主轴单元等其他功能单元的结构参照现有产品进行设计。

实施例1

参见图1至图15，本弯管机包括机架、控制单元及安装在机架上的受该控制单元控制的弯管装置1及送料小车；其中，弯管装置1包括圆模单元2、防皱模单元3、导模单元4、夹紧单元5、摆臂单元与主轴单元。

在本实施例中，控制单元包括处理器、存储器及触摸控制屏，处理器通过触摸控制屏接收操作人员输入的指令，并通过执行存储在存储器内的计算机程序而控制弯管装置与送料小车动作，实现弯管操作。

主轴单元包括轴向沿Z轴向布置的弯管主轴(图中未示出)及用于驱动弯管主轴绕自身轴线10转动的弯管电机，弯管电机构成本实施例中的弯管驱动器；对于弯管驱动器的具体结构，还选用弯管电机之外的其他旋转输出装置，比如旋转气缸。

如图3至图5所示，圆模单元2包括设有安装缺口71的弯曲模胎7、直形定夹模镶块23、仿形定夹模镶块24、第一气缸21、与弯曲模胎7的下端面通过定位键703固定连接的传动件6及通过传动件6驱动弯曲模胎7绕轴线10转动的第一转动驱动器。

如图3所示，传动件6为圆盘结构，在该圆盘结构的外周布置有传动轮齿部60及耦合部61，传动轮齿部60的圆心角为180度以上，优选为大于180度；耦合部61上设有耦合槽610，在本实施例中，第一转动驱动器为电机，通过固设在该电机的转子轴上的输出齿轮与传动齿轮部60啮合而驱动弯曲模胎7绕轴线10转动，当然了，第一转动驱动器的具体结构还可选用旋转气缸等其他旋转输出装置。

如图3及图4所示，弯曲模胎7的外形大致为马蹄形结构，即其水平横截面的外轮廓大致U型，包括基座部700及位于基座部700上方且与基座部700一体成型的模腔部701，整个弯曲模胎7相对弯管主轴可绕轴线10转动地套装在弯管主轴外。基座部700通过如图2所示的定位键703与传动件6固定连接，从而能通过第一转动驱动器的旋转驱动，以驱动整个圆模单元2绕轴线10转动预定转角。在模腔部701的外周面内凹形成有与待弯管件的半径及所需弯成圆角结构的半径相适配的模腔70。

如图5所示，在弯曲模胎7的U型表面的臂面侧成型出沿Z轴向贯穿弯曲模胎7的安装缺口71，在安装缺口71上平行于Y轴向的侧面内凹形成有T型滑槽710，T型滑槽710沿Z轴向布置。直形定夹模镶块23与仿形定夹模镶块24在Z轴向上以层叠方式布置地固定连接，且两个定夹模镶块通过与T型滑槽710相匹配的T型滑块可沿Z轴向往复滑动地安装在安装缺口71内，在本实施例中，将尺寸更大且结构更复杂的仿形定夹模镶块24置于直形定夹模镶块23的上方。

如图3及图4所示，第一气缸21的缸体210固定在气缸座22上，且缸体210自气缸座22朝背离弯曲模胎7的方向延伸，第一气缸21的活塞杆211的下端部与弯曲模胎7固定连接，活塞杆211的轴向沿Z轴向布置，气缸座22与定夹模镶块固定连接，从而能将直形定夹模镶块23与仿形定夹模镶块24中的一者的模腔高度升降至与弯曲模胎7的模腔高度匹配，以能进行弯管操作。即第一气缸21构成本实施例中将两个定夹模镶块中的一者的模腔高度升降至与弯曲模胎7的模腔高度相匹配的第一升降机构；当然了，第一升降机构还可选用气缸之外的油缸、直线电机等直线位移输出装置。

如图6所示，反皱模单元3包括在驱动器的驱动下可沿Y轴向往复滑动的滑块31及固设在滑块31上的防皱模块30，Y轴向构成本实施例中的送料方向。如图1及图2所示，导模单元4包括在驱动器的驱动下可沿Y轴向往复移动及可沿X轴向往复移动。

参见图7至图10，夹紧单元5包括夹模座50，滑座51，与定夹模镶块匹配而完成对管坯的夹持的动夹模块，及用于控制动夹模块在Z轴向上的高度的第二气缸52；动夹模块包括固定在滑座51背离夹模座50的侧面上的直形动夹模块53与仿形动夹模块54，直形动夹模块53与仿形动夹模块54二者在Z轴向上以层叠方式布置。

夹模座50朝向动夹模块的端面5000内凹形成在上端开口的气缸安装槽50，在夹模座50上与端面5000相邻的两侧面内凹形成有平行于Z轴向的导向槽501、502；滑座51的本体510朝向夹模座50的端面朝指向夹模座50的方向延伸形成夹于两侧面外的安装基座511、512，安装基座511、512上均安装有与对应侧的导向槽501、502相配合的导向键55、56，从而可使滑座51相对夹模座50只能在Z轴向上往复移动；第二气缸52的缸体520安装在气缸安装槽500内，其活塞杆521通过L型连接件522与滑座51的基体510固定连接，从而通过第二气缸52控制动夹模块在Z轴向上的高度位置。即第二气缸52构成本实施例中用于跟随两个定夹模镶块在Z轴向上的移动位置，而将两个动夹模块沿Z轴向移动至与对应定夹模镶块匹配的位置的第二升降机构。当然了，第二升降机构还可选用气缸之外的油缸、直线电机等直线位移输出装置。

参见图11，摆臂单元包括摆臂基体80、用于将整个摆臂基体80固定在弯管主轴上的固定端81，如图4所示，通过定位键固定连接成整体结构的传动件6与弯曲模胎7在Z轴向上位于固定端81上方，且相对摆臂基体80在第一转动驱动器的驱动下能绕轴线10转动。

在摆臂基体80的上表面上通过沿指向弯曲模胎7的方向布置的直线导轨滑块机构而安装有滑座83，在其下方安装有用于驱动滑座83沿该直线导轨往复滑动的夹持气缸82，整个夹紧单元5固定在滑座83上，从而在夹持气缸82的驱动下可实现动夹模块与定夹模镶块的闭合，以达到夹持管坯或张开释放管坯。夹持气缸82构成本实施例中的夹持驱动器，当然了，也可选用油缸、直线电机等直线位移输出装置作为夹持驱动器。

在滑座83上固定有插板9，即插板9构成可指向弯曲模胎7的方向滑动地安装在摆臂8上的滑块，其前端部90为与传动件6上的耦合槽610相配合的插片。

在仿形定夹模镶块24的上表面固设有第一定位键14，在仿形动夹模块54的上表面固设有第二定位键13，第一定位键14与第二定位键13上的相邻侧端角部中，第一定位键14的侧端角上设有导入角140；在本实施例中，当直形定夹模镶块24与直形动夹模块54配合夹持管件时，仿形定夹模镶块23和仿形动夹模块53的模腔等高配合，且仿形定夹模镶块24的上表面与仿形动夹模块54的上表面持平，第一定位键14与第二定位键13相平行且相邻侧面贴合抵靠，第一定位键14的下表面与仿形动夹模块54的上表面贴合抵靠，第二定位键13的下表面与仿形定夹模镶块24的上表面贴合抵靠。通过第一定位键14与第二定位键13的配合，以达到对两夹模之间的夹持到位起到引导、校正、定位作用。

参见图1至图16，使用本发明弯管机在管坯01弯出直线段距离小于直形定夹模镶块23的模腔长度的圆角结构010与圆角结构011的过程包括如下步骤：

第一装夹步骤S1，驱动弯曲模胎7与摆臂8绕轴线10旋转至装夹位置，控制第一升降机构将直形定夹模镶块23的模腔高度升降至与弯曲模胎7的模腔高度匹配的位置，控制第二升降机构将直形动夹模块53的高度升降至与直形定夹模镶块23匹配以夹持管件的高度，控制送料装置将管坯01朝送料方向输送至装夹位置；接着控制夹持驱动器驱动直形动夹模块53与直形定夹模镶块23闭合而夹持管坯01，且使插板9随夹紧单元5移动至其前端部插入耦合槽610中。

如图12所示，第一旋转驱动器通过传动件6驱动弯曲模胎7绕轴线10转动至预夹持弯管位置，弯管电机通过弯管主轴驱动摆臂8并带动夹紧单元5与插板9绕轴线10转动，至夹紧单元的夹持方向沿弯曲模胎7的径向布置的位置；第一气缸21将直形定夹模镶块23的模腔高度升降至与弯曲模胎7的模腔高度相匹配的位置；此时，如图4所示，直形定夹模镶块23的模腔与弯曲模胎7的模腔70光滑地对接，二者的模腔对称成一个完整的U型模腔结构，第二气缸将直形动夹模块53的高度升降至与直形定夹模镶块23匹配以夹持管坯01的高度，即沿Z轴向，直形动夹模块53与直形定夹模镶块23的模腔的轴线大致等高；送料装置通过夹爪12夹持住管坯01朝Y轴正向移动，至管坯01的前端部位于夹模机构的装夹位置。夹持驱动器驱动直形动夹模块53与直形定夹模镶块23闭合而夹持管坯01，且使插板9随夹紧单元5移动至其前端部插入传动件6上的耦合槽610中；此时，插板9的前端部与耦合槽610间的接触面和两夹模间的夹持面具有分居于如图4所示的第一平面101两侧的面部，第一平面101过轴线10且平行于夹紧单元5此时在摆臂8上的夹持移动方向，意味着第一平面101的法线平行于直形定夹模镶块23的模腔的轴向，即直形定夹模镶块23与直形动夹模块53间的夹持面中的至少部分面部位于第一平面101右侧，而插板9的前端部与耦合槽610间的接触面中的至少部分面部位于第一平面101左侧。基于在第一平面101两侧形成两个抵靠支撑点，并基于摆臂8与弯管主轴及弯曲模胎7在弯曲模胎7的径向上的固连，从而使夹紧单元5、摆臂8及圆模单元2一起结合成一个整体，有效地确保在弯管过程中的同步转动及弯管的机械强度，即插板9、耦合槽610、两夹模一起构成本实施例中用于迫使弯曲模胎7与摆臂8耦合成只被允许绕弯管主轴的轴线10同步转动的同步转动耦合机构。

在弯曲模胎7的侧旁设有与其基体部700或传动件6配合的转动到位定位装置，以将弯曲模胎7定位在夹持位置处，具体地为与设于弯曲模胎7或传动件6上的突起部或内凹部相抵靠定位的止挡块。

第一弯管步骤S2，如图13所示，第一转动驱动器不对传动件施加驱动力，弯管电机通过弯管主轴驱动圆模单元、摆臂单元、主轴单元及夹紧单元一起绕轴线10转动而弯出第一圆角结构010。对于第一转动驱动器，其在不工作时，允许其转子相对定子转动，而无自锁功能，包括通过离合机构实现的输出轴与内部机构的脱耦合。

退模换模步骤S3，控制同步转动耦合机构解除弯曲模胎7与摆臂8之间的耦合，并控制导模单元4回移至初始位置，及控制弯管电机通过弯管主轴驱动摆臂8并带动夹紧单元回转至初始位置，再控制送料装置向前输送管坯预定距离，接着控制第一转动驱动器驱动弯曲模胎7朝弯管方向转动预定距离至定夹模镶块在升降过程中能避让管坯01，接着控制第一升降机构升降定夹模镶块以进行换模及控制第二升降机构升降动夹模块以进行换模。

如图13及图14所示，随夹持驱动器驱动夹紧单元5与插板9沿背离弯曲模胎7的方向移动至两夹模张开，插板9的前端部与耦合槽610脱离耦合。此时，第一旋转驱动器可通过传动件6驱动弯曲模胎相对弯管主轴绕轴线10转动，而弯管电机可通过弯管主轴驱动摆臂8并带动夹紧单元5绕轴线10转动，即在同步转动耦合机构解除弯曲模胎7与摆臂8间的耦合时，弯曲模胎7与摆臂8可分别在两个转动驱动器地驱动下而独立地绕轴线10转动。

通过第一旋转驱动器驱动弯曲模胎7绕轴线10沿顺时针方向，即沿弯管方向继续转动预定角度至管坯01不会对定夹模镶块的升降换模造成干涉。

在完成换模之后，如图3所示，仿形定夹模镶块24的模腔后端与弯曲模胎7的模腔70的前端间形成有间隙700。

第二装夹步骤S4，如图15所示，将管坯旋转及沿Y轴向输送至第一圆角结构010位于预定装夹位置，在完成换模后，通过第一旋转驱动器驱动弯曲模胎7回转至仿形定夹模镶块24的内模腔与第一圆角结构010的外表面适配，再通过夹持驱动机构驱动夹紧单元5与插板9朝靠近弯曲模胎7的方向移动，至仿形动夹模块54与定夹模镶块24闭合而夹持住第一圆角结构010，且同步转动耦合机构迫使弯曲模胎7与摆臂8耦合。

第二弯管步骤S5，如图16所示，控制弯管电机通过弯管主轴驱动摆臂8、夹紧单元5与圆模单元2绕轴线10转动以弯出第二圆角结构011。

退模卸料步骤S6，夹持驱动器驱动夹紧单元5退出与圆模单元2的夹持及插板9的前端部退出与耦合槽610的耦合，接着控制导模单元4张开，再控制送料装置将管坯01推出弯管装置以进行卸料。

实施例2

作为对本发明实施例2的说明，以下仅对与上述实施例1的不同之处进行说明。

如图1、图2、图3及图11所示，摆臂8的内端可绕轴线10转动地套装在由弯管电机驱动的弯管主轴上，而弯曲模胎7固定在弯管主轴上，弯管装置上安装有用于驱动摆臂8相对弯管主轴绕轴线10摆动的摆动驱动器。即在同步转动耦合机构解除摆臂8与弯曲模胎7间的耦合后，弯管电机通过弯管主轴驱动弯曲模胎7绕轴线10独立转动，而摆动驱动器驱动摆臂8绕轴线10独立转动。

实施例3

作为对本发明实施例3的说明，以下仅对与上述实施例1的不同之处进行说明。

在退模换模步骤S3，控制同步转动耦合机构解除弯曲模胎与摆臂之间的耦合，再控制第一转动驱动器驱动弯曲模胎朝弯管方向转动预定距离至定夹模镶块在升降过程中能避让管坯，接着控制第一升降机构升降定夹模镶块以进行换模。该方法适合于第一圆角结构的圆心角不大时的情况。

实施例4

作为对本发明实施例4的说明，以下仅对与上述实施例1的不同之处进行说明。

如图11所示，对于同步转动耦合机构中的插板9，其由单独的驱动机构驱动地安装在摆臂8上。

实施例5

作为对本发明实施例5的说明，以下仅对与上述实施例1的不同之处进行说明。

如图3及图4所示的耦合部61上分设第一平面101两侧的耦合槽610，在如图11所示的插板9前端部为具有与两个耦合槽610配合的Y型叉机构，在插板9的前端部插入两个耦合槽610中后，就可实现摆臂8与完全模胎7结合为一体结构。

本发明的主要构思是通过设置两层以上且至少包括直形定夹模结构与仿形动夹模结构的弯管装置，以能在管坯上弯出连接直管段较短的两圆角结构；根据本构思，弯管装置的结构并不局限于上述各实施例中，例如，可以采用独立于弯管电机之外的转动驱动器分别驱动摆臂与弯曲模胎的独立转动，或者可以设置三层以上的夹模结构，或者摆臂与弯曲模胎的同步转动耦合机构并不局限于前述实施例中的插片与耦合槽的结构，还可以设置成利用在轴向配合的键槽结构，即在弯曲模胎、摆臂内端与弯管主轴间设置键槽，利用插入三者键槽内的平键实现对三者的耦合。

Claims (7)

1.一种弯管机，包括机架、控制单元及安装在所述机架上且受所述控制单元控制的弯管装置与送料小车，所述弯管装置包括圆模单元与夹紧单元；所述圆模单元包括设有安装缺口的弯曲模胎及安装在所述安装缺口处的定夹模镶块，所述夹紧单元包括与所述定夹模镶块匹配的动夹模块；

其特征在于：

所述定夹模镶块包括在所述弯曲模胎的轴向上以层叠方式布置的直形定夹模镶块与仿形定夹模镶块，所述圆模单元包括用于将所述直形定夹模镶块与所述仿形定夹模镶块中的一者的模腔高度升降至与所述弯曲模胎的模腔高度相匹配的第一升降机构；

所述动夹模块包括在轴向上以层叠方式布置的直形动夹模块与仿形动夹模块，所述夹紧单元包括用于控制所述直形动夹模块与所述仿形动夹模块在轴向上的高度的第二升降机构；

所述弯管装置包括用于迫使所述弯曲模胎与所述弯管装置的摆臂耦合成只被允许绕弯管主轴的轴线同步转动的同步转动耦合机构；

在所述同步转动耦合机构解除所述弯曲模胎与所述摆臂间的耦合时，所述弯曲模胎与所述摆臂可分别在两个转动驱动器地驱动下而独立地绕所述轴线转动；

所述同步转动耦合机构包括可沿指向所述弯曲模胎的方向滑动地安装在所述摆臂上的滑块，所述弯曲模胎上或与其固定连接的传动件上设有与所述滑块配合的耦合部；

所述滑块与所述耦合部中，一者上设有插片，另一者上设有供所述插片可拔出地插入的耦合槽；

所述滑块与所述耦合部间的耦合状态受控于所述夹紧单元的夹持驱动器地固定在所述夹紧单元的基体上；

所述摆臂的内端固定在所述弯管主轴上，固定在所述弯曲模胎的下端部上的传动件为圆盘结构，所述圆盘结构的外周布置有传动轮齿部及所述耦合部，所述传动轮齿部的圆心角为180度以上，所述耦合槽设于所述耦合部上，所述滑块的前端构成所述插片，第一转动驱动器的转子轴上固设有与所述传动轮齿部啮合的输出齿轮。

2.根据权利要求1所述的弯管机，其特征在于：

所述弯曲模胎可绕所述轴线转动地套装在由弯管驱动器驱动的所述弯管主轴上，所述摆臂的内端固定在所述弯管主轴上，所述弯管装置上安装有用于驱动所述弯曲模胎相对所述弯管主轴绕所述轴线转动的第一转动驱动器；或，

所述摆臂的内端可绕所述轴线转动地套装在由弯管驱动器驱动的所述弯管主轴上，所述弯曲模胎固定在所述弯管主轴上，所述弯管装置上安装有用于驱动所述摆臂相对所述弯管主轴绕所述轴线摆动的摆动驱动器。

3.根据权利要求1或2所述的弯管机，其特征在于：

在所述同步转动耦合机构迫使所述弯曲模胎与所述摆臂耦合，且动夹模块与定夹模镶块闭合夹持管坯时，所述插片与所述耦合槽间的接触面和两夹模间的夹持面具有分居于第一平面两侧的面部，所述第一平面过所述轴线且平行于所述夹紧单元在所述摆臂上的夹持移动方向。

4.根据权利要求1或2所述的弯管机，其特征在于，所述弯管机的控制单元包括处理器与存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时能实现以下步骤：

控制所述同步转动耦合机构解除所述弯曲模胎与所述摆臂之间的耦合，再控制送料装置向前输送管坯预定距离，接着控制转动驱动器驱动所述弯曲模胎朝弯管方向转动预定距离至定夹模镶块在升降过程中能避让管坯，接着控制所述第一升降机构升降定夹模镶块以进行换模；或，

控制所述同步转动耦合机构解除所述弯曲模胎与所述摆臂之间的耦合，再控制转动驱动器驱动所述弯曲模胎朝弯管方向转动预定距离至定夹模镶块在升降过程中能避让管坯，接着控制所述第一升降机构升降定夹模镶块以进行换模。

5.根据权利要求1或2所述的弯管机，其特征在于：

所述仿形定夹模镶块位于所述直形定夹模镶块的上方，所述仿形动夹模块位于所述直形动夹模块的上方。

6.根据权利要求1或2所述的弯管机，其特征在于：

所述安装缺口上平行于所述直形定夹模镶块的模腔的轴向的侧面内凹形成有T型滑槽，所述T型滑槽沿所述轴向布置，定夹模镶块通过与所述T型滑槽相匹配的滑块可滑动地安装在所述安装缺口上；

所述第一升降机构包括缸体位于所述弯曲模胎正上方的第一气缸，所述缸体朝背离所述弯曲模胎的方向延伸，所述第一气缸的活塞杆的下端部与所述弯曲模胎固定连接，所述缸体与定夹模镶块固定连接；

所述夹紧单元包括夹模座及滑座，动夹模块固定在所述滑座上；所述夹模座朝向动夹模块的端面内凹形成在上端开口的气缸安装槽，所述夹模座上与所述端面相邻的两侧面内凹形成有平行于所述轴向的导向槽；所述滑座朝向所述夹模座的端面朝指向所述夹模座的方向延伸形成夹于所述两侧面外的安装基座，所述安装基座上均安装有与对应侧的所述导向槽相配合的导向键；所述第二升降机构包括缸体安装在所述气缸安装槽内的第二气缸，所述第二气缸的活塞杆与所述滑座固定连接。

7.根据权利要求1或2所述弯管机，其特征在于：

所述直形定夹模镶块与所述仿形定夹模镶块的上下相互位置和所述直形动夹模块与所述仿形动夹模块的上下相互位置相同，定夹模镶块的上表面固设有第一定位键，动夹模块的上表面固设有第二定位键；

在定夹模镶块与动夹模块的模腔匹配对准时，定夹模镶块与动夹模块的上表面持平，所述第一定位键与所述第二定位键相平行且相邻侧面贴合抵靠，所述第一定位键的下表面与动夹模块的上表面贴合抵靠，所述第二定位键的下表面与定夹模镶块的上表面贴合抵靠；所述第一定位键与所述第二定位键上的相邻侧端角部中，至少一者上设有导入角。

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