CN108480510A - 一种扁管自动弯折机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扁管自动弯折机，该一种扁管自动弯折机包括机架和放置扁管的工作台，机架上设置有驱动扁管向工作台移动的扁管输送带，工作台上设置有用于抵靠于扁管一侧的抵靠组件，机架位于抵靠组件的上方设置有折弯刀、驱动折弯刀抵靠扁管的第一驱动组件、驱动折弯刀来回转动的第三驱动组件、驱动折弯刀升降的第四驱动组件以及调整折弯刀转动中心的第二驱动组件；其中折弯刀包括相互对称的左刀和右刀，左刀和右刀迎向扁管传动方向的一端均为半圆形端面；折弯刀受第三驱动组件带动的转动中心线与左刀或右刀的半圆形端面的轴心线共线；实现了对扁管自动、连续的折弯操作，在兼顾高效的同时保证了极高的加工质量。

Description

一种扁管自动弯折机

技术领域

本发明涉及一种扁管加工技术，特别涉及一种扁管自动弯折机。

背景技术

汽车散热器是汽车发动机冷却系统中不可缺少的重要部件，一般由进水室、出水室及散热器芯等四部分构成，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器外通过，热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，其中，水室主要是一个大水箱，水箱分为上下水室，水室里装有扁管和散热片，在安装到水室内之前，需要对扁管进行弯折、切断等工艺流程，弯折之后的扁管的形状呈蛇形状，在弯折这个工艺中，需要借助弯管机去完成该工艺。

本申请人日前申请的一种扁管弯管机，授权公告号为CN205341594U的中国专利，其包括机架、放置扁管的工作台，所述工作台上设置有用于夹紧扁管两侧的夹管部件，所述机架在位于夹管部件的上方设置有折弯件、驱动折弯件升降后来回旋转的第一驱动组件和驱动折弯件在扁管的两侧来回水平滑移的第三驱动组件。相对传统的弯折机，通过该扁管弯管机已经实现了扁管的自动、连续弯折。

但这种弯折机在弯折的过程中，以夹管部件夹持扁管，此时折弯件位于扁管相对于夹管部件的另一侧，而后折弯件从扁管的外表面刮过，施压迫使扁管弯折并贴附于夹管部件的外壁。在这个过程中，折弯件可能会在扁管表面留下一定的刮痕。

发明内容

本发明的目的是提供一种扁管自动弯折机，其解决了弯折机在弯折过程中可能会留下刮痕的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种扁管自动弯折机，包括机架、放置扁管的工作台、驱使扁管向工作台移动的扁管输送带、折弯刀、驱动折弯刀周向转动的第三驱动组件以及驱动折弯刀升降的第四驱动组件，所述折弯刀包括相对间隔的左刀和右刀，左刀和右刀迎向扁管传动方向的一端均为半圆形端面；工作台上方还设置驱动折弯刀夹持扁管的第一驱动组件以及调整第三驱动组件的转动中心与左刀或右刀的半圆形圆心轴线重合的第二驱动组件；所述折弯刀的上游设置有可移动的抵靠于扁管一侧的抵靠组件。

采用上述方案，扁管在折弯前，首先以一侧抵靠于抵靠组件上，折弯刀中的左刀或右刀的半圆形端面的圆心调整至受第三驱动组件带动的转动中心，而后第四驱动组件带动折弯刀下移至可夹持扁管的位置，第一驱动组件驱动折弯刀夹持扁管，第三驱动件驱动折弯刀旋转并以此将扁管折弯；这个过程中，由于半圆形端面的中心即折弯的转动中心，扁管的曲部将完全贴附于半圆形端面，消除了曲部相对于折弯刀的摩擦损伤；而扁管的直部分为两段，一段始终受折弯刀夹持，另一段抵靠于抵靠组件并最终贴附于折弯刀的外壁，由于抵靠组件在这个过程中始终相对于扁管静止，也消除了直部相对于折弯刀以及抵靠组件的摩擦损伤。

在一次弯折完成后，通过第二驱动组件的调整，可以将转动中心转移至另一个折弯爪的半圆形端面的圆心，以与上述相同的高质量加工方式完成逆向的弯折；并且在两次的加工过程中旋转中心、抵靠位置均能保持高度的一致，以此也保证了每次折弯的扁管的曲度的一致性。

综上，本方案中的扁管折弯机，消除了现有的滑移式强迫折弯的过程中的对扁管外表面产生的摩擦损伤，在兼顾高效、自动、连续折弯的同时保证了良好的加工质量。

进一步优选为：所述抵靠组件包括设置于工作平台上的抵靠滑轨、滑移连接于抵靠滑轨上的抵靠平台、带动抵靠平台复位的抵靠气缸以及随抵靠平台移动的靠模。

折弯的过程实质是利用扁管的延展性和塑性形变，也就说在这个过程中未受折弯的那一段，也就是抵靠组件抵靠的那一段相对于折弯点的位置会发生变化；采用上述方案，在这个位置发生变化的时候，抵靠组件可以自适应的跟随折弯点的延展变换一同移动，即沿抵靠滑轨的滑轨方向移动，以补偿在这个过程中扁管与抵靠组件之间的相对位移趋势，而抵靠气缸也可以在这个过程中起到类似于空气阻尼器的作用，保持合适的拉力，保持抵靠作用。此外，在弯曲完成后，抵靠气缸可以将抵靠平台复位至原位。

进一步优选为：所述抵靠组件包括两个对称的抵靠单元以及两个带动抵靠单元相向或相离运动的抵靠气缸，其中每个抵靠单元均包括抵靠滑轨、抵靠平台、抵靠气缸、固定于平台上的升降气缸以及固定于升降气缸的活塞杆上的靠模。

采用上述方案，升降气缸驱使靠模置于抵靠所需高度或下移避让，也可以根据夹持的扁管不同，将靠模移动至合适的高度；抵靠气缸将两个抵靠单元上的其中一个靠模移动至可抵靠扁管的位置，使得顺、逆两个方向的折弯都可以得到合适的抵靠。

进一步优选为：所述左刀和右刀相互对称，左刀朝向和背离右刀的端面均与半圆形弧面相切。

采用上述方案，在弯曲的过程中，相对于弯折部分的两个段直部，一段受左刀和右刀的相对端面夹持，另一段抵靠于抵靠组件并贴附于左刀或右刀的外侧端面，当侧面与半圆弧端面为切向结构时，折弯处更易平滑的完成曲度变化。

进一步优选为：所述第二驱动组件包括固定于第三驱动组件的上的第二滑轨、滑移连接于第二滑轨上的第二托板、固定于第二托板端面上的传动螺母以及丝杆电机，其中丝杆电机的丝杆轴与传动螺母螺纹连接，第一驱动组件固定于第二托板的底部。

采用上述方案，丝杆传动有可控、自锁性能好的优点，现有丝杆电机一般也都是伺服电机，并且其传动的稳定性较好，可以精准的控制第二托板定点移动，以此实现左刀和右刀转动中心的转移。

进一步优选为：所述第一驱动组件包括固定于第二驱动组件上的第一滑轨、固定于第二驱动组件上的右刀以及固定于第二驱动组件上的第一气缸，其中左刀滑移连接于第一滑轨上，第一气缸驱动左刀朝向或远离右刀运动。

采用上述方案，第一驱动组件是驱动折弯刀夹持和松开的驱动源，其要求反应速度快、在折弯过程中能始终保持合适的预压力，气缸带动的方式可以很好的满足需求，并且在作动过程中，右刀始终保持固定，由此可以保持折弯刀的定位基准一致；使得在折弯刀在最初的零位确定之后，每次夹持和折弯都可以保持非常好的位置精度。

进一步优选为：所述第三驱动组件包括固定于第四驱动组件上的伺服电机、固定于第四驱动组件上的轴座、受伺服电机带动的转轴以及固定于转轴的一端的第三托板；其中转轴转动连接于轴座上并沿轴向受轴座承托，第二驱动组件固定于第三托板的底面。

采用上述方案，电机轴不宜受轴向力，转轴受轴座的承托和限位维持转轴对第三托板以及第三托板下方各结构的悬吊；伺服电机通过转轴带动托板转动，并带动了折弯刀以及其他个驱动组件一同转动，以此实现折弯刀的旋转折弯操作。

进一步优选为：所述第四驱动组件包括固定于机架上的立架、固定于立架上的第四滑轨、滑移连接于第四滑轨上的第四托板、带动第四托板上下移动的第四气缸，其中第四气缸固定于立架上，第三驱动组件固定于第四托板上。

采用上述方案，立架作为总的支撑骨架相对于机架固定并作为总支撑，第四气缸带动第四托板上下移动实现第一、第三、第二驱动组件的上下移动以及折弯刀。

进一步优选为：所述抵靠组件的上游设置有截断组件，所述截断组件包括用于截断扁管的压力剪以及驱动压力剪上下运动的截断气缸。

采用上述方案，在扁管的连续折弯长度达到产品需求时，利用截断气缸驱动压力剪移动至扁管所在位置，而后通过压力剪将扁管截断。

进一步优选为：所述截断组件的上游设置有将扁管端部收口的收口组件，所述收口组件包括上模、推动上模下移的上置气缸、下推板、固定于下推板上的下模以及推动下推板上移的下置气缸，其中收口组件和截断组件之间设置有两个转动连接于下推板上并用于夹持扁管的纠偏辊。

采用上述方案，上模和下模分别从扁管的上下两端向扁管的中心挤压，通过上、下模具本身结构的引导，完成扁管的收口工作；而纠偏辊可以在这个过程中将扁管的形变限制在较小的范围内，并提供夹持,避免扁管在这个过程中产生偏倒。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、将原本滑移式强迫折弯的方式转变为自靠模折弯的方式，直接消除前者所带来了摩擦损伤，并同时实现了对扁管自动、连续的折弯操作，在兼顾高效的同时保证了良好的加工质量；

2、采用自适应抵靠的方式消除了折弯过程中所带来局部应力过大、局部形变过大等问题，使得成型后散热器无论是力学性能、还是内、外部管径的一致性都有非常优异表现；使用过程中将直接表现为散热性能好、使用寿命长。

附图说明

图1是本实施例的扁管自动弯折机的整体结构图；

图2是本实施例的折弯执行结构的分解图；

图3是本实施例的折弯刀的结构图；

图4是本实施例的抵靠组件的结构图;

图5是本实施例的收口组件以及截断组件的结构图。

图中，1、机架；2、抵靠组件；3、第一驱动组件；4、第二驱动组件；5、第三驱动组件；6、第四驱动组件；7、折弯刀；8、收口组件；9、截断组件；101、下驱动模块；102、上驱动模块；11、扁管输送带；21、底板；22、抵靠气缸；23、升降气缸；24、抵靠气缸；25、抵靠滑轨；26、抵靠平台；27、靠模；20、工作台；31、第一气缸；32、第一滑轨；41、第二滑轨；42、丝杆电机；43、第二托板；44、传动螺母；51、伺服电机；52、齿轮箱；53、轴座；54、转轴；55、第三托板；61、立架；62、第四托板；621、平板；622、竖板；63、第四滑轨；64、第四气缸；71、右刀；72、左刀；73、半圆形端面；81、上模；82、上置气缸；83、下推板；84、下模；85、下置气缸；86、纠偏辊；91、压力剪；92、截断气缸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

一种扁管自动弯折机，如图1和图2所示，包括机架1和放置扁管的工作台20，其中机架1上设置有驱动扁管向工作台20移动的扁管输送带11，工作台20上由上游至下游依次设置有用于截断组件9将扁管端部收口的收口组件8、将扁管截断的截断组件9以及抵靠于扁管一侧的抵靠组件2。机架1位于抵靠组件2的上方设置有折弯刀7、调整折弯刀7水平位置的下驱动模块101以及带动下驱动模块101转动或上下移动的上驱动模块102，其中上驱动模块102的底部设有供下驱动模块101固定的第三托板55。

参照图2和图3，折弯刀7包括相互对称的左刀72和右刀71，左刀72和右刀71迎向扁管传动方向的一端均为半圆形端面73；且左刀72朝向和背离右刀71的端面均与半圆形端面73相切。

下驱动模块101包括驱动折弯刀7夹持扁管的第一驱动组件3以及调整折弯刀7转动中心的第二驱动组件4，其中第二驱动组件4的底部设有供第一驱动组件3固定的第二托板43。

第一驱动组件3包括固定于第二托板43底部的第一滑轨32以及固定于第二驱动组件4上的第一气缸31，其中右刀71固定于第二托板43的底部,左刀72滑移连接于第一滑轨32上，第一气缸31驱动左刀72朝向或远离右刀71运动。

第二驱动组件4包括固定于第三托板55底部的第二滑轨41、滑移连接于第二滑轨41上的第二托板43、固定于第二托板43上端面的传动螺母44以及固定于第二托板43底部的丝杆电机42，其中丝杆电机42的丝杆轴与传动螺母44螺纹连接。随着丝杆电机42的驱动，第二托板43以带动折弯刀7整体移动的方式，促使左刀72或右刀71的半圆形端面73的轴心线移动至与折弯刀7受第三驱动组件5带动的转动中心共线。

上驱动模块102包括驱动折弯刀7来回转动的第三驱动组件5以及驱动折弯刀7升降的第四驱动组件6，其中第四驱动组件6的底部设有供第三驱动组件5固定的平板621。

第三驱动组件5包括固定于平板621底面的伺服电机51、固定于竖板622上的轴座53、受伺服电机51带动的转轴54以及固定于转轴54的一端的第三托板55；其中转轴54可转动的穿设于轴座53，轴座53的上、下部一般对称的配以向心轴承和推力轴承，同时实现转轴54的限位、承托以及顺畅的转动,转轴54和伺服电机51之间通过齿轮箱52连接，调控转速。

第四驱动组件6包括固定于机架1上的立架61、固定于立架61上的第四滑轨63、滑移连接于第四滑轨63上的第四托板62、带动第四托板62上下移动的第四气缸64，其中第四气缸64固定于立架61上，第四托板62包括滑移连接于第四滑轨63上的竖板622和固定于竖板622顶部的平板621，竖板622的两侧各有一个固定于立架61上的第四气缸64，第四气缸64的活塞杆与平板621固定连接。

参照图1和图4，抵靠组件2包括两个对称的抵靠单元以及两个带动抵靠单元相向或相离运动的抵靠气缸22，其中每个抵靠单元均包括滑移连接于工作平台上的底板21、固定于底板21上的抵靠滑轨25、滑移连接于抵靠滑轨25上的抵靠平台26、带动抵靠平台26复位的抵靠气缸24、固定于平台上的升降气缸23以及固定于升降气缸23的活塞杆上的靠模27。靠模27在水平位置上位于折弯刀7更上游的位置。

参照图5，截断组件9包括压力剪91以及驱动压力剪91上下运动的截断气缸92；其中截断气缸92固定于立架61的衍生架体上。

收口组件8包括上模81、推动上模81下移的上置气缸82、下推板83、固定于下推板83上的下模84以及推动下推板83上移的下置气缸85，其中收口组件8和截断组件9之间设置有两个转动连接于下推板83上并用于夹持扁管的纠偏辊86。下置气缸85固定工作平台的衍生架体上，上置气缸8281固定于立架61的衍生架体上。

工作原理：（参照图1、图2和图4）

S1准备工作，第二驱动组件4通过丝杆传动的方式将右刀71的半圆形端面73的轴心线移动至与转轴54的轴心线共线。扁管输送带11输送扁管至超过折弯刀7所在的水平位置且以折弯刀7靠近靠模27一侧的端部为起点足够折弯的长度。升降气缸23带动靠模27上升至扁管所在的高度；

S2抵靠气缸22带动位于左刀72一侧的靠模27移动、抵靠扁管；

S3第四驱动组件6带动折弯刀7下降，第一气缸31带动左刀72夹持扁管；

S4第三驱动组件5的伺服电机51启动，带动折弯刀7转动，使得扁管贴附于右刀71的两侧面上；

S5左刀72松开，折弯刀7上移；

S6左刀72一侧的靠模27松开；

S7扁管输送带11继续输送扁管至与S1中的相同长度，将左刀72抵靠扁管时的半圆形端面73的轴心线移动至与转轴54的轴心线共线；移动值的计算以右刀71为基准；

S8抵靠气缸22带动位于右刀71一侧的靠模27移动、抵靠扁管；

S9第四驱动组件6带动折弯刀7下降，第一气缸31带动左刀72夹持扁管；

S10第三驱动组件5的伺服电机51启动，带动折弯刀7转动，使得扁管贴附于左刀72的两侧面上；

S11左刀72松开，折弯刀7上移；

S12右刀71一侧的靠模27松开；

S13重复S1-S12；

S14 收口组件8对扁管进行收口；

S15 扁管的收口的中心部分移动至压力剪91(参照图5)下方，压力剪91下移并截断扁管。

Claims (10)

1.一种扁管自动弯折机，包括机架(1)、放置扁管的工作台(20)、驱使扁管向工作台(20)移动的扁管输送带(11)、折弯刀(7)、驱动折弯刀(7)周向转动的第三驱动组件(5)以及驱动折弯刀(7)升降的第四驱动组件(6)，其特征是：所述折弯刀(7)包括相对间隔的左刀(72)和右刀(71)，左刀(72)和右刀(71)迎向扁管传动方向的一端均为半圆形端面(73)；工作台(20)上方还设置驱动折弯刀(7)夹持扁管的第一驱动组件(3)以及调整第三驱动组件(5)的转动中心与左刀(72)或右刀(71)的半圆形圆心轴线重合的第二驱动组件(4)；所述折弯刀(7)的上游设置有可移动的抵靠于扁管一侧的抵靠组件(2)。

2.根据权利要求1所述的一种扁管自动弯折机，其特征是：所述抵靠组件(2)包括设置于工作平台上的抵靠滑轨(25)、滑移连接于抵靠滑轨(25)上的抵靠平台(26)、带动抵靠平台(26)复位的抵靠气缸(24)以及随抵靠平台(26)移动的靠模(27)。

3.根据权利要求2所述的一种扁管自动弯折机，其特征是：所述抵靠组件(2)包括两个对称的抵靠单元以及两个带动抵靠单元相向或相离运动的抵靠气缸(22)，其中每个抵靠单元均包括抵靠滑轨（25）、抵靠平台(26)、抵靠气缸(24)、固定于平台上的升降气缸(23)以及固定于升降气缸(23)的活塞杆上的靠模(27)。

4.根据权利要求1所述的一种扁管自动弯折机，其特征是：所述左刀(72)和右刀(71)相互对称，所述左刀(72)朝向和背离右刀(71)的端面均与半圆形端面(73)相切。

5.根据权利要求1所述的一种扁管自动弯折机，其特征是：所述第二驱动组件(4)包括固定于第三驱动组件(5)的上的第二滑轨(41)、滑移连接于第二滑轨(41)上的第二托板(43)、固定于第二托板(43)端面上的传动螺母(44)以及丝杆电机(42)，其中丝杆电机(42)的丝杆轴与传动螺母(44)螺纹连接，第一驱动组件（3）固定于第二托板(43)的底部。

6.根据权利要求1所述的一种扁管自动弯折机，其特征是：所述第一驱动组件(3)包括固定于第二驱动组件(4)上的第一滑轨(32)以及固定于第二驱动组件(4)上的第一气缸(31)，其中右刀(71)固定于第二驱动组件(4)上,左刀(72)滑移连接于第一滑轨(32)上，第一气缸(31)驱动左刀(72)朝向或远离右刀(71)运动。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种扁管自动弯折机，其特征是：所述第三驱动组件(5)包括固定于第四驱动组件(6)上的伺服电机(51)、固定于第四驱动组件(6)上的轴座(53)、受伺服电机(51)带动的转轴(54)以及固定于转轴(54)的一端的第三托板(55)；其中转轴(54)转动连接于轴座(53)上并沿轴向受轴座(53)承托，第二驱动组件(4)固定于第三托板(55)的底面。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种扁管自动弯折机，其特征是：所述第四驱动组件(6)包括固定于机架(1)上的立架(61)、固定于立架(61)上的第四滑轨(63)、滑移连接于第四滑轨(63)上的第四托板(62)、带动第四托板(62)上下移动的第四气缸(64)，其中第四气缸(64)固定于立架(61)上，第三驱动组件（4）固定于第四托板(62)上。

9.根据权利要求1所述的一种扁管自动弯折机，其特征是：所述抵靠组件(2)的上游设置有截断组件(9)，所述截断组件(9)包括用于截断扁管的压力剪(91)以及驱动压力剪(91)上下运动的截断气缸(92)。

10.根据权利要求9所述的一种扁管自动弯折机，其特征是：所述截断组件(9)的上游设置有将扁管端部收口的收口组件(8)，所述收口组件(8)包括上模(81)、推动上模（81）下移的上置气缸(82)、下推板(83)、固定于下推板(83)上的下模(84)以及推动下推板(83)上移的下置气缸(85)，其中收口组件(8)和截断组件(9)之间设置有两个转动连接于下推板(83)上并用于夹持扁管的纠偏辊(86)。