CN109351821A - 一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，包括若干平行间隔设置的第一级进弯管组件、第二级进弯管组件以及管件支撑组件，所述第一级进弯管组件、第二级进弯管组件均设于安装底座上，所述第一级进弯管组件、第二级进弯管组件设有压力传感器、超声波探伤仪以及激光三维扫描器，所述压力传感器、超声波探伤仪以及激光三维扫描器连接于中央处理器，还公开了其工作方法。本发明的用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机及其工作方法，第一级进弯管组件、第二级进弯管组件可任意调节姿态，压力传感器、超声波探伤仪及激光三维扫描器、中央处理器对各组件工作过程实时监控，防止拉完过度、变形过度或由剧烈扭曲导致的撕裂。

Description

一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种拉弯机，具体涉及一种排气管级进拉弯机及其工作方法。

背景技术

弯管技术被广泛应用于中央空调、汽车工业、航空航天工业、船舶制造业等多个行业的弯管生产制造中，弯管质量的好坏，将直接影响到这些行业的产品的结构合理性、安全性、可靠性等，而在弯管机弯管过程中管件的进给主要通过助推装置来控制，但是，当弯管机在推送管件进行最后一个弯的弯管加工时，管件推送装置的前端到达了位于弯曲机头上的防皱板所处的位置，此时，管件推送装置由于受到防皱板的限制，无法继续向前移动，因此也就无法继续向管件提供作用力，将位于管件夹头中剩余的管件推出加工，这时，管件夹头中剩余的管件就成为了加工余料，被浪费掉，目前机械弯管行业常采用推弯、拉弯、绕弯、压弯等弯管方式加工弯管，使用的弯管机构均为单向弯管机构，如果一根管材上需多个不同方向折弯的情况，只能采用转料方法解决，劳动强度大，且换料过程影响了加工精度以及成型质量；

中国专利ZL201110438634公开了一种弯管机，该弯管机利用驱动机构将第一辊子固定在导向结构的与芯棒头根部对应的极限位置顶住管料，并驱动第二辊子在另一所述导向结构上由与芯棒头根部对应的极限位置向与芯棒头末端对应的极限位置运动，在此过程中通过第二辊子滚压管料将管料折弯，该弯管机虽然可将管料折弯成Z形、W形等形状，但仍存在如下问题：1、驱动机构设置于工作台面上，在弯管的过程中对已管料制成形部分碰撞而造成阻碍，特别不利于具有多个弯曲部的蛇形管进行弯制；2、弯管过程中两个辊子的相对位置需要变动，影响弯管的精度；3、弯管需要两个驱动机构，不单结构复杂，而且对驱动机构要求高，不能生产出形状较复杂的异型管件。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机及其工作方法，方便使用。

技术方案：本发明所述的一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，包括若干平行间隔设置的第一级进弯管组件、第二级进弯管组件以及管件支撑组件，所述第一级进弯管组件、第二级进弯管组件均设于安装底座上，所述第一级进弯管组件、第二级进弯管组件设有压力传感器、超声波探伤仪以及激光三维扫描器，所述压力传感器、超声波探伤仪以及激光三维扫描器连接于中央处理器。

所述安装底座包括第一固定座和第二固定座，所述第一固定座、第二固定座之间通过若干可伸缩调节的伸缩梁连接。

所述第一级进弯管组件包括弧形顶板，所述弧形顶板一侧端面垂直连接于第一推动杆一端，所述第一推动杆另一端穿过第一固定座，并可转动的连接于第二推动杆一端，所述第二推动杆另一端穿过第二固定座，并伸出第二固定座外侧，所述第二推动杆外壁沿其轴向设有外螺纹，所述第二固定座供第二推动杆穿插处可转动的设有传动螺母，所述传动螺母螺纹连接于第二推动杆，所述传动螺母外周设有轮齿，所述第二固定座设有啮合于传动螺母外周轮齿的减速齿轮组，所述第二固定座外侧连接有直线电机滑轨，所述直线电机滑轨上设有无刷电机，所述无刷电机的输出轴设有传动齿轮，所述无刷电机沿直线电机滑轨移动过程中，所述传动齿轮可啮合于各减速齿轮组。

所述第一推动杆外壁设有条状的内凹导向槽，所述第一固定座供述第一推动杆穿过的通孔内壁与内凹导向槽之间设有直线阻尼器，所述减速齿轮组包括同轴连接的第一减速齿轮和第二减速齿轮，所述第一减速齿轮啮合于传动螺母外周轮齿，所述第二减速齿轮可啮合于移动的传动齿轮。

所述第一推动杆与第二推动杆之间通过万向联轴器连接，所述第二固定座设有内凹环槽，所述传动螺母一侧端面设有外凸环缘，所述外凸环缘可转动的嵌设于内凹环槽中。

所述第一级进弯管组件包括钩手，所述钩手包括第一钩部，所述第一钩部铰接有第二钩部，所述第一钩部与第二钩部连接处设有扭力簧，所述钩手连接于第一拉动杆一端，所述第一拉动杆另一端穿过第一固定座，所述第一固定座供第一拉动杆穿插处设有圆柱筒，所述圆柱筒内可滑动的设有与其内壁轮廓相适配的圆柱塞体，所述第一拉动杆穿过该圆柱塞体，并铰接于第二拉动杆一端，所述第二拉动杆另一端铰接于摆臂一端，所述摆臂另一端连接于旋转驱动装置的输出轴，所述第一拉动杆靠近其与第二拉动杆铰接处设有伸缩调节机构，所述摆臂之间设有相位差角。

所述旋转驱动装置为扭力机、伺服电动机或减速机，所述相邻的摆臂之间的相位差角为等差角设置或不等差角设置。

所述摆臂与旋转驱动装置的输出轴连接处设有锁紧螺母，通过调节不同的锁紧螺母改变不同的摆臂之间的相位差角，所述伸缩调节机构设于第一拉动杆根部，所述伸缩调节机构包括第一卡套筒和第二卡套筒，所述第一卡套筒内壁与第二卡套筒外壁之间填充有液压油，所述第一卡套筒外壁设有油箱，所述油箱设有用于调节第一卡套筒与第二卡套筒之间液压油的液压泵。

所述管件支撑组件包括若干通过连杆铰接的支撑单元，最外侧的支撑单元均连接有锁紧卡盘，所述支撑单元包括支撑盘，所述支撑盘上偏心的铰接3～5个支撑杆，所述支撑杆端部铰接有弧形支撑板，所述锁紧卡盘包括固定于连杆的卡盘，所述卡盘外周设有凸缘，所述凸缘环绕设有若干锁紧螺栓。

一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机的工作方法，包括以下步骤：

步骤1：根据不同的加工管件的所需形状，通过调节锁紧螺母改变各个摆臂之间的相位差角；

步骤2：根据不同的加工管件的所需形状，并结合步骤1中摆臂的调整角度，无刷电机驱动传动齿轮转动，带动各个传动螺母转动，与传动螺母组成移动副的第二推动杆产生移动，进而带动第一推动杆移动，调节弧形顶板位置；

步骤3：将管件支撑组件放入打工管件中，扭动最外侧的锁紧卡盘，使得支撑盘发生转动，进而使得支撑杆摆动，带动弧形支撑板贴合于管件内壁，然后将锁紧卡盘锁死；

步骤4：旋转驱动装置开始启动，带动摆臂转动，摆臂转动转动过程中，先带动第一拉动杆、第一拉动杆移动，进而使得钩手拉弯一次加工管件，摆臂转动继续旋转，伸缩调节机构缩短，当摆臂转动至下一圈时，再次带动钩手拉弯一次加工管件；

步骤5：摆臂每重复一次步骤4的动作，弧形顶板上的压力传感器对管件采集的数据，以及超声波探伤仪以及激光三维扫描器对管件采集的数据发送至中央处理器，实时调整各个旋转驱动装置、无刷电机的运转状态。

有益效果：本发明的一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机及其工作方法，现有的排气管均是通过焊接成型的，本发明通过第一级进弯管组件、第二级进弯管组件以及管件支撑组件对管件进行拉弯，由于第一级进弯管组件、第二级进弯管组件可以任意调节其姿态，压力传感器、超声波探伤仪以及激光三维扫描器、中央处理器对各组件的工作过程实时监控，可以极大的提升异性管件的弯折精度，是产品拓展更多的异型形状，多种级进方式的拉弯模式可以防止拉完过度、变形过度或由剧烈扭曲导致的撕裂。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明支撑单元的结构示意图；

图3为本发明伸缩调节机构的结构示意图；

图4为本发明锁紧卡盘的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1至图4所示，本发明的一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，包括若干平行间隔设置的第一级进弯管组件、第二级进弯管组件以及管件支撑组件，第一级进弯管组件、第二级进弯管组件均设于安装底座上，第一级进弯管组件、第二级进弯管组件设有压力传感器、超声波探伤仪以及激光三维扫描器，压力传感器、超声波探伤仪以及激光三维扫描器连接于中央处理器。

安装底座包括第一固定座1和第二固定座2，第一固定座1、第二固定座2之间通过若干可伸缩调节的伸缩梁3连接。

第一级进弯管组件包括弧形顶板4，弧形顶板4一侧端面垂直连接于第一推动杆5一端，第一推动杆5另一端穿过第一固定座1，并可转动的连接于第二推动杆6一端，第二推动杆6另一端穿过第二固定座2，并伸出第二固定座2外侧，第二推动杆6外壁沿其轴向设有外螺纹，第二固定座2供第二推动杆6穿插处可转动的设有传动螺母7，传动螺母7螺纹连接于第二推动杆6，传动螺母7外周设有轮齿，第二固定座2设有啮合于传动螺母7外周轮齿的减速齿轮组，第二固定座2外侧连接有直线电机滑轨9，直线电机滑轨9上设有无刷电机10，无刷电机10的输出轴设有传动齿轮11，无刷电机10沿直线电机滑轨9移动过程中，传动齿轮11可啮合于各减速齿轮组。

第一推动杆5外壁设有条状的内凹导向槽，第一固定座1供述第一推动杆5穿过的通孔内壁与内凹导向槽之间设有直线阻尼器12，减速齿轮组包括同轴连接的第一减速齿轮13和第二减速齿轮14，第一减速齿轮13啮合于传动螺母7外周轮齿，第二减速齿轮14可啮合于移动的传动齿轮11。

第一推动杆5与第二推动杆6之间通过万向联轴器15连接，第二固定座2设有内凹环槽，传动螺母7一侧端面设有外凸环缘，外凸环缘可转动的嵌设于内凹环槽中。

第一级进弯管组件包括钩手，钩手包括第一钩部16，第一钩部16铰接有第二钩部17，第一钩部16与第二钩部17连接处设有扭力簧，钩手连接于第一拉动杆18一端，第一拉动杆18另一端穿过第一固定座1，第一固定座1供第一拉动杆18穿插处设有圆柱筒19，圆柱筒19内可滑动的设有与其内壁轮廓相适配的圆柱塞体20，第一拉动杆18穿过该圆柱塞体20，并铰接于第二拉动杆21一端，第二拉动杆21另一端铰接于摆臂22一端，摆臂22另一端连接于旋转驱动装置23的输出轴，第一拉动杆18靠近其与第二拉动杆21铰接处设有伸缩调节机构，摆臂22之间设有相位差角。

旋转驱动装置23为扭力机、伺服电动机或减速机，相邻的摆臂22之间的相位差角为等差角设置或不等差角设置。

摆臂22与旋转驱动装置23的输出轴连接处设有锁紧螺母，通过调节不同的锁紧螺母改变不同的摆臂22之间的相位差角，伸缩调节机构设于第一拉动杆18根部，伸缩调节机构包括第一卡套筒24和第二卡套筒25，第一卡套筒24内壁与第二卡套筒25外壁之间填充有液压油，第一卡套筒24外壁设有油箱26，油箱26设有用于调节第一卡套筒24与第二卡套筒25之间液压油的液压泵27。

管件支撑组件包括若干通过连杆铰接的支撑单元，最外侧的支撑单元均连接有锁紧卡盘，支撑单元包括支撑盘28，支撑盘28上偏心的铰接3～5个支撑杆29，支撑杆29端部铰接有弧形支撑板30，锁紧卡盘包括固定于连杆的卡盘31，卡盘31外周设有凸缘8，凸缘8环绕设有若干锁紧螺栓。

一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机的工作方法，包括以下步骤：

步骤1：根据不同的加工管件的所需形状，通过调节锁紧螺母改变各个摆臂22之间的相位差角；

步骤2：根据不同的加工管件的所需形状，并结合步骤1中摆臂22的调整角度，无刷电机10驱动传动齿轮11转动，带动各个传动螺母7转动，与传动螺母7组成移动副的第二推动杆6产生移动，进而带动第一推动杆5移动，调节弧形顶板4位置；

步骤3：将管件支撑组件放入打工管件中，扭动最外侧的锁紧卡盘，使得支撑盘28发生转动，进而使得支撑杆29摆动，带动弧形支撑板30贴合于管件内壁，然后将锁紧卡盘锁死；

步骤4：旋转驱动装置23开始启动，带动摆臂22转动，摆臂22转动转动过程中，先带动第一拉动杆18、第一拉动杆18移动，进而使得钩手拉弯一次加工管件，摆臂22转动继续旋转，伸缩调节机构缩短，当摆臂22转动至下一圈时，再次带动钩手拉弯一次加工管件；

步骤5：摆臂22每重复一次步骤4的动作，弧形顶板4上的压力传感器对管件采集的数据，以及超声波探伤仪以及激光三维扫描器对管件采集的数据发送至中央处理器，实时调整各个旋转驱动装置23、无刷电机10的运转状态。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，其特征在于：包括若干平行间隔设置的第一级进弯管组件、第二级进弯管组件以及管件支撑组件，所述第一级进弯管组件、第二级进弯管组件均设于安装底座上，所述第一级进弯管组件、第二级进弯管组件设有压力传感器、超声波探伤仪以及激光三维扫描器，所述压力传感器、超声波探伤仪以及激光三维扫描器连接于中央处理器。

2.根据权利要求1所述的用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，其特征在于：所述安装底座包括第一固定座和第二固定座，所述第一固定座、第二固定座之间通过若干可伸缩调节的伸缩梁连接。

3.根据权利要求2所述的用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，其特征在于：所述第一级进弯管组件包括弧形顶板，所述弧形顶板一侧端面垂直连接于第一推动杆一端，所述第一推动杆另一端穿过第一固定座，并可转动的连接于第二推动杆一端，所述第二推动杆另一端穿过第二固定座，并伸出第二固定座外侧，所述第二推动杆外壁沿其轴向设有外螺纹，所述第二固定座供第二推动杆穿插处可转动的设有传动螺母，所述传动螺母螺纹连接于第二推动杆，所述传动螺母外周设有轮齿，所述第二固定座设有啮合于传动螺母外周轮齿的减速齿轮组，所述第二固定座外侧连接有直线电机滑轨，所述直线电机滑轨上设有无刷电机，所述无刷电机的输出轴设有传动齿轮，所述无刷电机沿直线电机滑轨移动过程中，所述传动齿轮可啮合于各减速齿轮组。

4.根据权利要求3所述的用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，其特征在于：所述第一推动杆外壁设有条状的内凹导向槽，所述第一固定座供述第一推动杆穿过的通孔内壁与内凹导向槽之间设有直线阻尼器，所述减速齿轮组包括同轴连接的第一减速齿轮和第二减速齿轮，所述第一减速齿轮啮合于传动螺母外周轮齿，所述第二减速齿轮可啮合于移动的传动齿轮。

5.根据权利要求3所述的用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，其特征在于：所述第一推动杆与第二推动杆之间通过万向联轴器连接，所述第二固定座设有内凹环槽，所述传动螺母一侧端面设有外凸环缘，所述外凸环缘可转动的嵌设于内凹环槽中。

6.根据权利要求2所述的用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，其特征在于：所述第一级进弯管组件包括钩手，所述钩手包括第一钩部，所述第一钩部铰接有第二钩部，所述第一钩部与第二钩部连接处设有扭力簧，所述钩手连接于第一拉动杆一端，所述第一拉动杆另一端穿过第一固定座，所述第一固定座供第一拉动杆穿插处设有圆柱筒，所述圆柱筒内可滑动的设有与其内壁轮廓相适配的圆柱塞体，所述第一拉动杆穿过该圆柱塞体，并铰接于第二拉动杆一端，所述第二拉动杆另一端铰接于摆臂一端，所述摆臂另一端连接于旋转驱动装置的输出轴，所述第一拉动杆靠近其与第二拉动杆铰接处设有伸缩调节机构，所述摆臂之间设有相位差角。

7.根据权利要求6所述的用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，其特征在于：所述旋转驱动装置为扭力机、伺服电动机或减速机，所述相邻的摆臂之间的相位差角为等差角设置或不等差角设置。

8.根据权利要求6所述的用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，其特征在于：所述摆臂与旋转驱动装置的输出轴连接处设有锁紧螺母，通过调节不同的锁紧螺母改变不同的摆臂之间的相位差角，所述伸缩调节机构设于第一拉动杆根部，所述伸缩调节机构包括第一卡套筒和第二卡套筒，所述第一卡套筒内壁与第二卡套筒外壁之间填充有液压油，所述第一卡套筒外壁设有油箱，所述油箱设有用于调节第一卡套筒与第二卡套筒之间液压油的液压泵。

9.根据权利要求2所述的用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机，其特征在于：所述管件支撑组件包括若干通过连杆铰接的支撑单元，最外侧的支撑单元均连接有锁紧卡盘，所述支撑单元包括支撑盘，所述支撑盘上偏心的铰接3～5个支撑杆，所述支撑杆端部铰接有弧形支撑板，所述锁紧卡盘包括固定于连杆的卡盘，所述卡盘外周设有凸缘，所述凸缘环绕设有若干锁紧螺栓。

10.一种用于汽车的免焊接排气管级进拉弯机的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据不同的加工管件的所需形状，通过调节锁紧螺母改变各个摆臂之间的相位差角；

步骤2：根据不同的加工管件的所需形状，并结合步骤1中摆臂的调整角度，无刷电机驱动传动齿轮转动，带动各个传动螺母转动，与传动螺母组成移动副的第二推动杆产生移动，进而带动第一推动杆移动，调节弧形顶板位置；

步骤3：将管件支撑组件放入打工管件中，扭动最外侧的锁紧卡盘，使得支撑盘发生转动，进而使得支撑杆摆动，带动弧形支撑板贴合于管件内壁，然后将锁紧卡盘锁死；

步骤4：旋转驱动装置开始启动，带动摆臂转动，摆臂转动转动过程中，先带动第一拉动杆、第一拉动杆移动，进而使得钩手拉弯一次加工管件，摆臂转动继续旋转，伸缩调节机构缩短，当摆臂转动至下一圈时，再次带动钩手拉弯一次加工管件；

步骤5：摆臂每重复一次步骤4的动作，弧形顶板上的压力传感器对管件采集的数据，以及超声波探伤仪以及激光三维扫描器对管件采集的数据发送至中央处理器，实时调整各个旋转驱动装置、无刷电机的运转状态。