CN109013786A - 一种弯管设备及其无屑旋切装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弯管设备及其无屑旋切装置，属于管材加工处理技术领域。弯管设备包括弯管机及无屑旋切单元，弯管机包括送料小车与弯管机头；无屑旋切单元包括安装座及刀座；在刀座相对安装座旋转至其过料缺口位于预定角度位置时，在无屑旋切单元的一侧上形成自其侧面向内贯通至与刀座的裁切容纳腔连通的横移料缺口；无屑旋切单元受横移驱动单元驱使以沿横向移动，能使装夹于送料小车上的管料通过横移料缺口进入裁切容纳腔。通过增设结构改进后的管件无屑旋切装置，有效地避免余料产生而避免材料浪费，同时可避免切屑的产生，可广泛应用于制冷、汽车、航空等制造领域中。

Description

一种弯管设备及其无屑旋切装置

技术领域

本发明涉及管材加工设备，具体地说，涉及一种无屑旋切装置及以该无屑旋切装置构建的弯管设备。

背景技术

弯管机作为一种专用于生产管状零部件的设备，广泛应用于空调、汽车、船舶及航天等制造生产领域中。公开号为CN107626785A的专利文献中公开了一种数控弯管机，如其附图3及图5所示，包括机架11及安装在机架11上的送料小车12、机头13与芯棒单元17；机头13包括相配合夹持管件的圆模41及与夹模42。在弯管过程中，通过送料小车12向机头13输送直管料，圆模41与夹模42夹紧管料，并在弯管电机的驱动下而转动以对管料进行弯管操作，同时，芯棒单元17通过插入至弯管部位处的芯棒辅助弯管，以确保弯管部位的形状。

当使用前述弯管机制造如图1所示形状的管体01时，如图1及图2所示，在其尾部011上，由于端口0110因距离弯管段0111长度较短，为了防止因直管段0112较短而出现如图3所示的斜口结构0113而不满足加工要求，通常做法是在开料时，使直管段0112预留长度较长，并在弯管之后再使用切割装置进行切余料处理，将导致这部分余料被丢弃而浪费材料。此外，若弯管半径小于管径时，需要利用防皱模辅助弯管，为了配合防皱模的使用，需使加长直管段0112的保留长度，加剧材料的浪费程度。

为了解决上述问题，公告号为CN204183223U的专利文献中公开了一种带有锯切机构的管材弯管机，如其附图1及图2所示，该弯管机包括机架1及安装在机架1上的送料小车2、弯管机头3、安装在机头侧旁的锯切机构4与安装在机架1尾部上的芯棒单元。在完成弯管成型之后，送料小车2将管件送至锯切工位处，锯切机构4的夹模对管件进行夹持，再利用其锯片对管材从预订位置处进行锯断，其不仅存在浪费锯片厚度的管段材料，且产生的锯屑容易导致生产环境劣化，且锯切出的管端口存有较多的毛刺而需进行倒角、清洗处理。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能有效减少切余料的弯管设备；

本发明的另一目的是提供一种能用于构建上述弯管设备的无屑旋切装置。

为了实现上述目的，本发明提供弯管设备包括弯管机、裁切装置及用于夹持待裁取的管部的夹模单元，弯管机包括弯管机头与送料小车，裁切装置包括无屑旋切单元及用于驱动无屑旋切单元相对送料小车沿横向往复移动的横移驱动单元；无屑旋切单元包括安装座，可转动地安装在安装座上的刀座，用于驱动刀座旋转的旋转驱动单元，安装在刀座上的旋切刀片，及用于驱动旋切刀片相对刀座沿挤压方向移动的挤压驱动单元；在刀座相对安装座旋转至其过料缺口位于预定角度位置时，在无屑旋切单元的一侧上形成自其侧面向内贯通至与刀座的裁切容纳腔连通的横移料缺口；无屑旋切单元受横移驱动单元驱使以沿横向移动，能使装夹于送料小车上的管料通过横移料缺口进入裁切容纳腔。

在机架上安装有与弯管机配合的无屑旋切装置，以对弯制出的管件部进行无屑切割，不产生废屑，节省原材料且保持环境干净整洁，有效地避免生产环境的恶化程度；并通过对无屑旋切装置的结构进行改进，以在横移驱动装置的驱动下，夹持于送料小车上的管料能够沿横移料缺口进入刀座的裁切容纳内，与现有技术中只能沿裁切容纳腔的轴向将待裁切管部伸入该裁切容纳腔，而无法对前端部经弯管处理后的管件直接进行进料相比，其可以允许前端部为弯管状的管料中直管段沿以横移方式进入裁切容纳腔，可将完成弯管操作的部分管部直接进行无屑裁切处理。

具体的方案为旋转驱动单元包括同步转动的第一驱动齿轮与第二驱动齿轮，及共旋转轴线地固定在所述刀座上的切割齿轮；切割齿轮与两个驱动齿轮均啮合；切割齿轮上设有与裁切容纳腔位置匹配的内孔，及与过料缺口位置匹配且贯通至与内孔连通的齿轮缺口；两个驱动齿轮与切割齿轮的啮合处在切割齿轮上的圆心角大于齿轮缺口的圆心角。

通过设置一个具有齿轮缺口的切割齿轮及两个与其啮合且同步转动的驱动齿轮，基于前述圆心角参数的设置，有效地确保在驱动切割齿轮带动刀座转动的过程中，至少有一个驱动齿轮处于啮合而驱动切割齿轮的状态，且该旋转驱动单元的结构简单，便于整体结构的布局。

更具体的方案为旋转驱动单元包括与两个驱动齿轮均啮合的同步齿轮及用于驱动同步齿轮转动的伺服电机，两个驱动齿轮的结构参数相同；安装座包括在旋转轴线的轴向上拼合成一体的前拼合座与后拼合座；安装座设有齿轮容纳腔，且使两拼合座的拼合面过齿轮容纳腔；安装座设有用于安装刀座的安装通孔，安装通孔在拼合处内凹地设有环形容纳槽；安装座上设有自其侧面向内贯通至与齿轮容纳腔连通的座缺口；在横移驱动单元驱动无屑旋切单元沿横向移动时，装夹于送料小车上的管料能通过座缺口进入齿轮容纳腔；切割齿轮包括基轮部及套装在环形容纳槽内的环齿部，基轮部在环齿部的两侧具有与环齿部构成限位轴肩的凸起部，在环齿部的两侧设有端面紧压于限位轴肩上且内环面与凸起部相适配的配磨铜环，配磨铜环固定在安装座上且在与座缺口位置匹配处设有环缺口。通过将安装座设置两个拼合座组成的分体结构，便于齿轮的安装。此外，伺服电机基于同步齿轮驱动而同步驱动结构参数相同的驱动齿轮，从而能更好地对切割齿轮施加均衡的驱动力。此外，通过配磨铜套为切割齿轮提供配磨，不仅能够有效地包切割齿轮与安装座，且能够很好地实现切割齿轮与安装座之间的相对转动的同时，有效提高结构的紧凑性。

优选的方案为挤压驱动单元包括可沿刀座的旋转轴线的轴向滑动地套装在刀座外且与所述刀座同步转动的推套，沿轴向布置地固设在安装座上的导轴，可沿导轴滑动地安装在导轴上的推刀安装板，推动推刀安装板沿轴向往复移动的推刀驱动器，固设在推刀安装板上的两根以上的推刀轴，及安装在推刀轴的内端部且可转动地卡持于推套的外环槽内的推刀轴承；推套上设有与过料缺口位置匹配，以供管料横移通过的推套缺口；至少两个推刀轴承与外环槽的接触位置在推套上的圆心角大于推套缺口的圆心角。将挤压驱动单元设置成推套与多个推刀轴承配合的结构，有效地简化其结构。

另一个优选的方案为横向垂直于装夹在送料小车上的直管段的轴向；横移驱动单元包括沿横向布置的横向导轨及用于驱动安装座沿横向导轨滑动的驱动器；在安装座背离夹模单元的一侧安装有用于夹持余料管部的辅夹单元。通过增设辅夹单元，可有效地避免余料管部的晃动。

再一个优选的方案为裁切装置位于弯管机头背离送料小车的一侧。将裁切装置设于弯管机头背离送料小车的一侧，可利用送料小车前送的能力，将管料输送至裁切工位处，在驱动无屑旋切单元横移至对管件进行裁切。

为了实现上述另一目的，本发明提供的无屑旋切装置包括安装座，可转动地安装在安装座上的刀座，用于驱动刀座旋转的旋转驱动单元，安装在刀座上的旋切刀片，及用于驱动旋切刀片相对刀座沿挤压方向移动的挤压驱动单元；在刀座相对安装座旋转至其过料缺口位于预定角度位置时，在无屑旋切装置的一侧上形成自其侧面向内贯通至与刀座的裁切容纳腔连通的横移料缺口。

通过对无屑旋切装置的结构进行改进，以在刀座相对安装座旋转至预定角度时，能在其侧部形成贯通式的横移料缺口，允许管料以横移方式进行进料，与现有技术中只能沿裁切容纳腔的轴向将待裁切管部伸入该裁切容纳腔，而无法对前端部经弯管处理后的管件直接进行进料相比，其可以允许前端部为弯管状的管料中直管段沿以横移方式进入裁切容纳腔，有效地改善对一些管料等工件进行无屑裁切的进料方式。

具体的方案为旋转驱动单元包括同步转动的第一驱动齿轮与第二驱动齿轮，及共旋转轴线地固定在所述刀座上的切割齿轮；所述切割齿轮与两个驱动齿轮均啮合；切割齿轮上设有与裁切容纳腔位置匹配的内孔，及与过料缺口位置匹配且贯通至与内孔连通的齿轮缺口；两个驱动齿轮与切割齿轮的啮合处在切割齿轮上的圆心角大于齿轮缺口的圆心角。

通过设置一个具有齿轮缺口的切割齿轮及两个与其啮合且同步转动的驱动齿轮，基于前述圆心角参数的设置，有效地确保在驱动切割齿轮带动刀座转动的过程中，至少有一个驱动齿轮处于啮合而驱动切割齿轮的状态，且该旋转驱动单元的结构简单，便于整体结构的布局。

更具体的方案为旋转驱动单元包括与两个驱动齿轮均啮合的同步齿轮及用于驱动同步齿轮转动的伺服电机；两个驱动齿轮的结构参数相同；安装座包括在旋转轴线的轴向上拼合成一体的前拼合座与后拼合座；安装座设有齿轮容纳腔，且使两拼合座的拼合面过齿轮容纳腔；安装座上设有用于安装刀座的安装通孔，安装通孔在拼合处内凹地设有环形容纳槽；安装座上设有自其侧面向内贯通至与齿轮容纳腔连通，以供待裁切工件横移进齿轮容纳腔的座缺口；切割齿轮包括基轮部及套装在环形容纳槽内的环齿部，基轮部在环齿部的两侧具有与环齿部构成限位轴肩的凸起部，在环齿部的两侧设有端面紧压限位轴肩上且内环面与凸起部相适配的配磨铜环，配磨铜环固定在安装座上且在与座缺口位置匹配处设有环缺口。通过将安装座设置两个拼合座组成的分体结构，便于齿轮的安装。此外，伺服电机基于同步齿轮驱动而同步驱动结构参数相同的驱动齿轮，从而能更好地对切割齿轮施加均衡的驱动力。此外，通过配磨铜套为切割齿轮提供配磨，不仅能够有效地包切割齿轮与安装座，且能够很好地实现切割齿轮与安装座之间的相对转动的同时，有效提高结构的紧凑性。

优选的方案为挤压驱动单元包括可沿刀座的旋转轴线的轴向滑动地套装在刀座外且与所述刀座同步转动的推套，沿轴向布置地固设在安装座上的导轴，可沿导轴滑动地安装在导轴上的推刀安装板，推动推刀安装板沿轴向往复移动的推刀驱动器，固设在推刀安装板上的两根以上的推刀轴，及安装在推刀轴的内端部且可转动地卡持于推套的外环槽内的推刀轴承；推套上设有与过料缺口位置匹配，以供管料横移通过的推套缺口；至少两个推刀轴承与外环槽的接触位置在推套上的圆心角大于推套缺口的圆心角。将挤压驱动单元设置成推套与多个推刀轴承配合的结构，有效地简化其结构。

更优选的方案为推刀轴包括第一推刀轴、第二推刀轴及第三推刀轴，第一推刀轴与第二推刀轴拱轴线，第三推刀轴的轴线与第二推刀轴的轴线相垂直；推刀安装板为具有套于刀座外的U型避让口的矩形板，至少在矩形板的四个角部上各设有一根导轴；推刀驱动器为缸体固设在推刀安装板上的推刀气缸，推刀气缸的活塞杆与安装座固定连接。

附图说明

图1为现有一种管状零件的结构示意图；

图2为图1中A局部放大图；

图3为在制造图1所示管件零部件时，在其端部产生的斜口的结构示意图；

图4为本发明弯管设备实施例的立体图；

图5为本发明弯管设备实施例中机架、裁切装置、夹模单元与辅夹单元的立体图；

图6为本发明弯管设备实施例中夹模单元的立体图；

图7为本发明弯管设备实施例中夹模单元的结构图；

图8为本发明弯管设备实施例中裁切单元的立体图；

图9为本发明弯管设备实施例中无屑旋切单元上四个齿轮与安装座的结构图；

图10为图8中B局部放大图；

图11为本发明弯管设备实施例中无屑旋切单元上的安装座、伺服电机与同步齿轮间的连接关系图；

图12为本发明弯管设备实施例中无屑旋切单元的结构图；

图13为图12中的E局部放大图；

图14为本发明弯管设备实施例中裁切装置的结构图；

图15为图8中C局部放大图；

图16为图14中D局部放大图；

图17为本发明弯管设备实施例中裁切装置、夹模单元与辅夹单元的立体图的侧视图；

图18为本发明弯管设备实施例中推套推动旋切刀片与支撑滚轮沿挤压方向移动的过程示意图；

图19为本发明弯管设备实施例在弯管之后进行裁切前，向无屑旋切单元送料的过程示意图；

图20为本发明弯管设备实施例对管料进行槽裁切的过程示意图。

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。

本发明的主要构思是通过对现有无屑旋切装置的结构进行改进，以可采用横移方式进行进料，并用其替代现有技术中的锯切单元以对经弯管之后的管件直接进行裁切处理，以避免铝粉、铜粉等切屑的产生而改善生产环境，并避免余料的产生而避免材料浪费。在下述实施例中，主要是对无屑旋切装置的结构进行描述，对于弯管机中送料小车、弯管机头等功能单元的具体结构可参考现有产品的设计。

弯管设备实施例

参见图4、图5、图19及图20，本发明弯管设备1包括控制单元、机架10及安装机架10上的弯管机2、裁切装置3、用于夹持待裁取的管部010的夹模单元4与用于夹持余料管部011的辅夹单元13。控制单元包括处理器、存储器及控制屏12，控制屏12用于接收操作人员输入的控制指令，处理器执行存储器内与该控制指令相对应的程序，依序进行弯管工序与裁切工序。

弯管机2包括机架20及安装在机架20上的弯管机头21、送料小车22与芯棒单元23，弯管机头21包括圆模210与夹模211，送料小车22包括送料主轴220，芯棒单元23包括伸入管料01内至其芯棒头位于弯管位置处的芯棒230。

裁切装置3位于弯管机头21背离送料小车22的一侧，夹模单元4位于裁切装置3背离弯管机头21的一侧，辅夹单元13位于裁切装置3朝向弯管机头21的一侧，即安装在裁切装置3背离夹模单元4的一侧，且夹模单元4与辅夹单元13均固设在裁切装置3的安装座上。在本实施例中，辅夹单元13选用手指气缸。

参见图6及图7，夹模单元4包括固定座40，固定在固定座40上的滑槽座41，可沿Z轴向滑动地安装在滑槽座41上的上夹模座42与下夹模座43，固定在上夹模座42上的上夹模44，固定在下夹模座43上的下夹模45，置于滑槽座41的滑槽腔410内的楔形推块46，及用于驱动楔形推块46沿X轴向往复移动的夹模驱动器47。夹模驱动器47可选用气缸、油缸、直线电机等直线位移输出装置，在本实施例中具体选用气缸。

滑槽座41设有沿Z轴向的十字型滑槽410，上下夹模座通过与滑槽410配合的十字型滑块可滑动地安装在滑槽座41上。在楔形推块46上设有平行于XOZ平面的推槽461与推槽462，沿X轴正向，推槽461沿Z轴负向倾斜布置，推槽462沿Z轴正向倾斜布置；并在上夹模座42上设有与推槽461相配合的滑块，在下夹模座43上设有与推槽462相配合的滑块，从而通过夹模驱动器47推动楔形推块46沿X轴向往复移动的过程中，同步地推动上下夹模在Z轴向上沿相反方向移动，以实现闭合而对管件进行夹持，或张开而对释放管件。固定座40固定在裁切装置3的安装座上，其中，Z轴向构成两夹模的启闭方向。此外，为了减少因夹模而增加直管段的长度，上下两夹模可设置成仿形夹模。

参见图4、图5及图8至图13，裁切装置3包括机架30及安装在机架30上的横移驱动单元5与无屑旋切单元6。横移驱动单元5包括固定在机架30上且沿X轴向布置的横向导轨50、可滑动地安装在横向导轨50上的滑块51及用于驱动滑块51沿横向导轨50往复滑动的横向驱动器52。机架20与机架30通过两根连接杆11连接成本实施例中的一体式机架10。

无屑旋切单元6包括安装座7，可转动地安装在安装座7上的刀座60，用于驱动刀座60绕旋转轴线600旋转的旋转驱动单元8，安装在刀座上的旋切刀片61与支撑滚轮62，及用于驱动旋切刀片61与支撑滚轮62相对刀座60同步地沿挤压方向移动的挤压驱动单元9，在本实施例中，挤压方向为沿刀座60绕旋转轴线600转动形成圆的径向。其中，旋转轴线600的轴向平行于Y轴向。

参见图5、图8、图9、图10及图17，旋转驱动单元8包括伺服电机80、第一驱动齿轮81、第二驱动齿轮82、中间齿轮83及与两个驱动齿轮均啮合的切割齿轮84。由于同步齿轮84与两驱动齿轮同时啮合，使得伺服电机80通过同步齿轮83驱动第一驱动齿轮81与第二驱动齿轮82同步同向转动，从而合力地驱动切割齿轮84转动，且两驱动齿轮的结构参数相同，从而可对切割齿轮84施加等同的驱动力，有效地位置传动的稳定性。

安装座7包括在Y轴向上拼合成一体的前拼合座71与后拼合座72；在前拼合座71上设有前容纳腔，在后拼合座72上设有后容纳腔，前容纳腔与后容纳腔拼合而构成用于容纳第一驱动齿轮81、第二驱动齿轮82、同步齿轮83及切割齿轮84的齿轮容纳腔700，即两拼合座的拼合面过该齿轮容纳腔700。在本实施例中，前容纳腔与后容纳腔均为半容纳腔，即二者的腔室深度相同且关于拼合面对称布置。

伺服电机80通过安装座800固定在后拼合座72背离前拼合座71的侧面上，其转子轴802穿过设于后拼合座72上通孔，并通过联轴器802与同步齿轮83的齿轮轴830固定连接，且齿轮轴830的两端通过轴肩与轴承831的配合而可转动地支撑在拼合座的轴孔上，并在拼合座外设置盖板832以对该轴孔进行封闭，即同步齿轮83同轴地固设在转子轴801上。第一驱动齿轮81与第二驱动齿轮均通过齿轮轴而可转动地安装在齿轮容纳腔700内，且齿轮轴的两端通过轴承可转动地支撑在拼合座的轴孔上，并在拼合座外设置盖板以对该轴孔进行封闭。在安装座7上设有与切割齿轮84大致共轴线的安装通孔701，用于安装切割齿轮84与刀座60，即安装通孔701与齿轮容纳腔700贯通且具有公共部分，齿轮容纳腔700在拼合处且位于安装通孔701的位置处内凹地设有环形容纳槽702及位于环形容纳槽两侧的环形卡槽703与环形卡槽704。

切割齿轮84包括基轮部840及位于基轮部840外且套装在环形容纳槽702内的环齿部841，基轮部840在环齿部841的两侧具有与环齿部841构成限位轴肩842、843的凸起部844、845，在凸起部844外可转动地套有配磨铜套87及在凸起部845可转动地外套有配磨铜套88，配磨铜套87通过多根骑缝螺钉870固定在前拼合座71上，配磨铜套88通过多根骑缝螺钉880固定在后拼合座72上，配磨铜套87的内端面抵压于限位轴肩842上且内环面与凸起部844间隙配合，配磨铜套88的内端面抵压于限位轴肩843上且内环面与凸起部845间隙配合，并通过卡持于环形卡槽703、704内的卡簧85、86分别对配磨铜套 87、88施加轴向压力而有效避免变形而出现切割齿轮窜动的问题，从而使切割齿轮84可转动地安装在安装座7内，且在轴向与径向上的平动自由度受限制而不会窜动。

如图10、图15及图18所示，刀座60包括连接环601、环形滑座602及盖板603。环形滑座602通过连接环601与切割齿轮84固定连接，且二者在伺服电机80的驱动下，同步等角速地绕旋转轴线600转动，即切割齿轮84固设在刀座60上，且与刀座60共旋转轴线600。在本实施例中，刀座60外形为圆柱形结构，即连接环601、环形滑座602及盖板603的本体的横截面均为圆形。在环形滑座601上设有沿其径向布置的滑槽603与滑槽604，且两个滑槽关于过旋转轴线600的平面面对称布置，该两滑槽在环形滑座602邻近盖板603的端面为开口，并通过螺钉605可拆卸地固定在该端面上的盖板603进行封闭。

参见图5、图8及图10至图18，挤压驱动单元9包括可沿Y轴向滑动地套装在刀座60外且与刀座60同步转动的推套90，沿Y轴向布置地固设在安装座上的四根导轴91，推刀安装板92，推刀驱动器93，固设在推刀安装板92上的第一推刀轴941、第二推刀轴942与第三推刀轴943，安装在每根推刀轴内端部上且可转动地卡持于推套90的外环槽900内的推刀轴承96，及可滑动地套装在刀座60上的滑槽内的滑块座；在本实施例中，滑块座包括可滑动地套装在滑槽603内的滑块座97与滑槽604内的滑块座98，旋切刀片61通过穿过盖板603上通孔的转轴610可转动地安装在滑块座97上，支撑滚轮62通过穿过盖板603上通孔的转轴620可转动地安装在滑块座98上。在推套90的内环面与刀座60的外环面间设有沿Y轴向布置的键槽结构，以迫使推套90与刀座60能够同步转动地同时，二者在轴向能够相互移动。

推刀安装板92为具有套于刀座60外的U型避让口920的矩形板，在该矩形板的四个角部上各设有与导轴91配合的导孔，从而使推刀安装板92可沿Y轴向滑动地安装在导轴91，即可沿导轴91滑动地安装在导轴91上。推刀驱动器93的定子固定在推刀安装板92上，动子通过设于推刀安装板92上的通孔后与安装座7固定连接，从而推动推刀安装板92及安装在其上的部件相对安装座7沿Y轴向往复移动。在本实施例中，第一推刀轴941与第二推刀轴942拱轴线，第三推刀轴943的轴线与第二推刀轴942及第一推刀轴941的轴线相垂直。推刀驱动器93可选用直线电机、油缸、气缸等直线位移输出装置，在本实施例中，具体选用推刀气缸，即推刀气缸的缸体固设在推刀安装板92上的推刀气缸，其活塞杆穿过设于推刀安装板92上的通孔后与安装座7固定连接。

滑块座97的外侧面为楔形面970，滑块座98的外侧面为平行于Y轴的环面部980，且在两滑块座内端面与滑槽内端面间设有迫使其沿刀座60径向朝外移动的复位件，该复位件可选用压于滑块座与滑槽内端面间的压缩弹簧，或者由固设在滑块座内端面上的第一磁体与固设在滑槽内端面上的第二磁体构成，其第一磁体与第二磁体同极相对布置。当推刀驱动器93推动推刀安装板92沿Y轴负向移动时，推套90的内环面与滑块座98的楔形面挤压作用，而克服复位件的复位力而沿刀座60的径向朝里移动，即驱动旋切刀片61沿挤压方向移动，以挤压切割管料。在环形滑座602内孔内固设有U型定位件6020，其两外侧面构成设于环形滑座602上滑槽的内端面，即构成复位件的压缩弹簧的一端抵压在该外侧面上，或第二磁体固定在外侧面上，且其内腔构成管料待旋切位置的定位支撑槽。通过对滑块座98设置复位件，有效地提高支撑滚轮62外支撑周面与工件之间的支撑适配性。

如图8、图10及图18所示，在盖板603上设有用于容纳位于裁切工位处的待裁切管料的裁切容纳腔6030及沿径向布置的过料缺口6031，在环形滑座602上设有用于容纳位于裁切工位处的待裁切管料的裁切容纳腔6020及沿径向布置的过料缺口6021，及在连接座601上设有用于容纳位于裁切工位处的待裁切管料的裁切容纳腔6010及沿径向布置的过料缺口6011，过料缺口6031自其侧面向内贯通至与裁切容纳腔6030连通，过料缺口6021自其侧面向内贯通至与裁切容纳腔6020连通，过料缺口6011自其侧面向内贯通至与裁切容纳腔6010连通，裁切容纳腔6010、6020及6030一起构成本实施例中刀座60的裁切容纳腔，过料缺口6011、6021及6031一起构成本实施例中刀座60的过料缺口，该过料缺口允许工件能以横移的方式从过料缺口进料至裁切容纳腔内，而无需采用当前无屑裁切装置必须沿轴向以插入方式进行进料。

如图9及图10所示，在切割齿轮84上设有与刀座60的裁切容纳腔位置匹配的内孔840，及与刀座60的过料缺口位置匹配且贯通至与内孔840连通的齿轮缺口841，且第一驱动齿轮81、第二驱动齿轮82与切割齿轮84的啮合处在切割齿轮84上的圆心角β大于齿轮缺口841的圆心角α，从而有效地确保在驱动齿轮驱动切割齿轮84转动的过程中，至少有一个驱动齿轮保持与切割齿轮84为啮合状态。配磨铜套87、88在于切割齿轮84的齿轮缺口841位置匹配处设有环缺口，以供管料通过。

如图10、图16及图18所示，推套90上设有与刀座60的过料缺口位置匹配，以供管料横移通过的推套缺口901；且至少两个推刀轴承96与外环槽900的接触位置在推套90上的圆心角大于推套缺口901的圆心角，例如，如图16所示，安装在第一推刀轴941上的推刀轴承96与安装在第二推刀轴承942上的推刀轴承96与外环槽900的接触位置在推套90上的圆心角δ大于推套缺口901的圆心角γ，有效地确保至少一个推刀轴承96位于外环槽900内，在本实施例中，为均具有两个以上的推刀轴承96位于外环槽900内，以确保推刀过程的连续性与稳定性。

如图8及图9所示，在安装座9上设有自其侧面向内贯通至与安装通孔701连通的座缺口708，即该座缺口708与齿轮容纳腔700连通。该座缺口708的位置与尺寸设置成，当横移驱动单元5驱动无屑旋切单元3沿X轴正向移动时，允许装夹于送料主轴220上的管料01通过座缺口708进入齿轮容纳腔700。

在本实施例中，“位置匹配”被配置为二者在XOZ平面上的投影具有重叠区域，即在本实施例的横向面上的投影具有重叠区域。

如图4至图20所示，在工作过程中，（1）弯管机2将直管料01的前端弯至成期望形状010；（2）弯管机头21上的圆模210、夹模211与导模212张开，送料小车22将管料01往前输送至待裁切位置位于裁切工位处，对于角度不合适切割的管料可通过送料主轴220驱动管料旋转适当角度至适合裁切，并合并圆模210与夹模211，以对悬臂状的管料前端部提供支撑；（3）横移驱动单元5驱动无屑旋切单元4沿X轴向正向移动，同时带动夹模单元4与辅夹单元13也同步地朝X轴向正向移动，对于此时的无屑旋切单元4，在旋转驱动单元8的驱动下，使刀座60的过料缺口、切割齿轮84的齿轮缺口及推套90的推刀缺口旋转至与安装座7的座缺口位置匹配位置，以使这些缺口构成无屑旋切单元的横移料缺口14，横移料缺口14被配置为随横移驱动单元5沿X轴向正向的驱动，装夹于送料小车上的管料01能跟通过横移料缺口14而进入刀座60的裁切容纳腔；（4）夹模单元4与辅夹单元13对进入裁切容纳腔内的管料01对应位置进行夹持，接着对预定裁切位置进行裁切处理。

即在刀座60相对安装座7旋转至其过料缺口位于预定角度位置时，在无屑旋切单元的一侧上形成自其侧面向内贯通至与刀座60的裁切容纳腔连通的横移料缺口14，且无屑旋切单元4受横移驱动单元5驱使以沿X轴向移动，能使管料01通过横移料缺口14进入刀座60的裁切容纳腔。

无屑旋切装置实施例

在上述弯管设备实施例中，在对无屑旋切单元的描述中，已对本发明无屑旋切装置实施例进行了说明，在此不再赘述。

在上述实施例中，机架为两个以上的子机架通过连接件固连成一体的一体式机架，当然了，机架还可以配置成由两个以上的分立子机架构成的分体式机架，例如，裁切装置与弯管的机架中间无连接件进行连接，而分别独立地固定在地基上。对于切割齿轮84，其可由两块以上的齿轮环部构成。

在上述实施例中，横向均被设置垂直于装夹在送料小车上的直管段的轴向，即沿X轴向布置，当然了，其可以设置成相对直管段轴向呈倾斜布置，以对与装夹在送料主轴上的直管段成一定倾斜角的直管段进行裁切。

在上述实施例中，刀座、安装座、推套及切割齿轮均在对应位置处设置缺口，以使无屑旋切装置能够在横向上进行进料。在使用过程中，通过伺服电机80对转角的控制而在不进行无屑旋切时，驱动刀座60的进料缺口旋转至位于与刀座7的座缺口相位置匹配的位置，即本发明中的预定角度位置，以便于实现管料沿横向的出料或进料，对于裁切之后的管料可通过送料小车实现从轴向拉出；也可以采用转角位置检测与减速电机配合而替代伺服电机实现上述旋转至预定角度位置的功能，转角位置检测可采用光电传感器或触发开关进行检测。

本发明的主要构思是通过对无屑旋切装置的结构进行改进，以在刀座旋转的过程中，能够在其一侧上形成自其侧面向内贯通至与所述刀座的裁切容纳腔连通的横移料缺口，从而可实现沿横向向其刀座的裁切容纳腔进料，以区别于现有技术中只能从刀座的轴向进行料，并通过将该无屑旋切装置装配至弯管机上，以能对弯管过程中的管料进行无屑旋切。根据本构思，无屑旋切单元与弯管机头之间的相对位置并不局限于上述实施例，其可设置于弯管机头与送料小车之间，此时只需将圆模设置相对送料小车可沿X轴向滑动，而可使管料被送料小车拉回至无屑旋切单元上进行旋切处理；挤压驱动单元的结构并不局限于上述实施例，还有多种显而易见的变化，例如将推套设置成不随刀座转动，而将推刀轴固定在导座上而推刀轴承与设于推套内环面上的环槽配合，又例如直接在刀座上设置气缸等直线位移输出装置进行驱动而取消推套，又如设置成公告号为CN205097244U的专利文献所公开的无屑旋切单元，此时，挤压方向不是沿径向；刀座的结构还有多种显而易见的变化；旋转驱动单元的结构并不局限于上述带缺口切割齿轮的驱动结构，比如采用压电机的振动头进行驱动，由于压电电机的定子可无需连续布置而可以设置成带有缺口的结构，即将刀座设置该压电电机的转动，并利用压电电机的高精度与自锁止性能实现对刀座进料缺口位置旋转定位，具体电机结构可参照公告号为CN207321139U等专利文献所公开的电机结构，或者采用多个如公告号为CN207232480U定子去驱动刀座转动，此时，多个定子沿刀座周向布置且至少两个在刀座上的圆心角小于进料缺口的圆心角。

Claims (10)

1.一种弯管设备，包括弯管机、裁切装置及用于夹持待裁取的管部的夹模单元，所述弯管机包括弯管机头与送料小车，其特征在于：

所述裁切装置包括无屑旋切单元及用于驱动所述无屑旋切单元相对所述送料小车沿横向往复移动的横移驱动单元；

所述无屑旋切单元包括安装座，可转动地安装在所述安装座上的刀座，用于驱动所述刀座旋转的旋转驱动单元，安装在所述刀座上的旋切刀片，及用于驱动所述旋切刀片相对所述刀座沿挤压方向移动的挤压驱动单元；

在所述刀座相对所述安装座旋转至其过料缺口位于预定角度位置时，在所述无屑旋切单元的一侧上形成自其侧面向内贯通至与所述刀座的裁切容纳腔连通的横移料缺口；

所述无屑旋切单元受所述横移驱动单元驱使以沿所述横向移动，能使装夹于所述送料小车上的管料通过所述横移料缺口进入所述裁切容纳腔。

2.根据权利要求1所述的弯管设备，其特征在于：

所述旋转驱动单元包括同步转动的第一驱动齿轮与第二驱动齿轮，及共旋转轴线地固定在所述刀座上的切割齿轮；所述切割齿轮与两个驱动齿轮均啮合；

所述切割齿轮上设有与所述裁切容纳腔位置匹配的内孔，及与所述过料缺口位置匹配且贯通至与所述内孔连通的齿轮缺口；所述两个驱动齿轮与所述切割齿轮的啮合处在所述切割齿轮上的圆心角大于所述齿轮缺口的圆心角。

3.根据权利要求2所述的弯管设备，其特征在于：

所述旋转驱动单元包括与所述两个驱动齿轮均啮合的同步齿轮及用于驱动所述同步齿轮转动的伺服电机，所述两个驱动齿轮的结构参数相同；

所述安装座包括在所述旋转轴线的轴向上拼合成一体的前拼合座与后拼合座；所述安装座设有齿轮容纳腔，且使两拼合座的拼合面过所述齿轮容纳腔；所述安装座上设有用于安装所述刀座的安装通孔，所述安装通孔在拼合处内凹地设有环形容纳槽；

所述安装座上设有自其侧面向内贯通至与所述齿轮容纳腔连通的座缺口；在所述横移驱动单元驱动所述无屑旋切单元沿所述横向移动时，装夹于所述送料小车上的管料能通过所述座缺口进入所述齿轮容纳腔；

所述切割齿轮包括基轮部及套装在所述环形容纳槽内的环齿部，所述基轮部在所述环齿部的两侧具有与所述环齿部构成限位轴肩的凸起部，在所述环齿部的两侧设有端面紧压于所述限位轴肩上且内环面与所述凸起部相适配的配磨铜环，所述配磨铜环固定在所述安装座上且在与所述座缺口位置匹配处设有环缺口。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的弯管设备，其特征在于：

所述挤压驱动单元包括可沿所述刀座的旋转轴线的轴向滑动地套装在所述刀座外且与所述刀座同步转动的推套，沿所述轴向布置地固设在安装座上的导轴，可沿所述导轴滑动地安装在所述导轴上的推刀安装板，推动所述推刀安装板沿所述轴向往复移动的推刀驱动器，固设在所述推刀安装板上的两根以上的推刀轴，及安装在所述推刀轴的内端部且可转动地卡持于所述推套的外环槽内的推刀轴承；

所述推套上设有与所述过料缺口位置匹配，以供管料横移通过的推套缺口；至少两个推刀轴承与所述外环槽的接触位置在所述推套上的圆心角大于所述推套缺口的圆心角。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的弯管设备，其特征在于：

所述横向垂直于装夹在所述送料小车上的直管段的轴向；

所述横移驱动单元包括沿所述横向布置的横向导轨及用于驱动所述安装座沿所述横向导轨滑动的驱动器；

在所述安装座背离所述夹模单元的一侧安装有用于夹持余料管部的辅夹单元。

6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的弯管设备，其特征在于：

所述裁切装置位于所述弯管机头背离所述送料小车的一侧。

7.一种无屑旋切装置，包括安装座，可转动地安装在所述安装座上的刀座，用于驱动所述刀座旋转的旋转驱动单元，安装在所述刀座上的旋切刀片，及用于驱动所述旋切刀片相对所述刀座沿挤压方向移动的挤压驱动单元；

其特征在于：

在所述刀座相对所述安装座旋转至其过料缺口位于预定角度位置时，在所述无屑旋切装置的一侧上形成自其侧面向内贯通至与所述刀座的裁切容纳腔连通的横移料缺口。

8.根据权利要求7所述的无屑旋切装置，其特征在于：

所述旋转驱动单元包括同步转动的第一驱动齿轮与第二驱动齿轮，及共旋转轴线地固定在所述刀座上的切割齿轮；所述切割齿轮与两个驱动齿轮均啮合；

所述切割齿轮上设有与所述裁切容纳腔位置匹配的内孔，及与所述过料缺口位置匹配且贯通至与所述内孔连通的齿轮缺口；所述两个驱动齿轮与所述切割齿轮的啮合处在所述切割齿轮上的圆心角大于所述齿轮缺口的圆心角。

9.根据权利要求8所述的无屑旋切装置，其特征在于：

所述旋转驱动单元包括与所述两个驱动齿轮均啮合的同步齿轮及用于驱动所述同步齿轮转动的伺服电机，所述两个驱动齿轮的结构参数相同；

所述安装座包括在所述旋转轴线的轴向上拼合成一体的前拼合座与后拼合座；所述安装座设有齿轮容纳腔，且使两拼合座的拼合面过所述齿轮容纳腔；所述安装座上设有用于安装所述刀座的安装通孔，所述安装通孔在拼合处内凹地设有环形容纳槽；

所述安装座上设有自其侧面向内贯通至与所述齿轮容纳腔连通，以供待裁切工件横移进所述齿轮容纳腔的座缺口；

所述切割齿轮包括基轮部及套装在所述环形容纳槽内的环齿部，所述基轮部在所述环齿部的两侧具有与所述环齿部构成限位轴肩的凸起部，在所述环齿部的两侧设有端面紧压于所述限位轴肩上且内环面与所述凸起部相适配的配磨铜环，所述配磨铜环固定在所述安装座上且在与所述座缺口位置匹配处设有环缺口。

10.根据权利要求7至9任一项权利要求所述的无屑旋切装置，其特征在于：

所述挤压驱动单元包括可沿所述刀座的旋转轴线的轴向滑动地套装在所述刀座外且与所述刀座同步转动的推套，沿所述轴向布置地固设在安装座上的导轴，可沿所述导轴滑动地安装在所述导轴上的推刀安装板，推动所述推刀安装板沿所述轴向往复移动的推刀驱动器，固设在所述推刀安装板上的两根以上的推刀轴，及安装在所述推刀轴的内端部且可转动地卡持于所述推套的外环槽内的推刀轴承；

所述推套上设有与所述过料缺口位置匹配，以供管料横移通过的推套缺口；至少两个推刀轴承与所述外环槽的接触位置在所述推套上的圆心角大于所述推套缺口的圆心角。