CN109500167A - 一种可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机 - Google Patents

一种可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其包括机头驱动模组、受所述机头驱动模组驱动可进行垂直翻转的弯管机头，所述弯管机头包括以所述弯管机头的旋转轴为对称轴对称分布的弯曲模具块、以及与所述弯曲模具块配合实现管材弯曲的若干夹持卡爪。本发明能够实现任意角度的管材弯曲需求，有效的避免管材干涉问题，实现复杂结构产品的一次弯曲成型，大大提高了生产效率。

Description

一种可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机
【技术领域】
本发明属于弯管机技术领域，特别是涉及一种可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机。
【背景技术】
弯管机是一种将直线状的管材进行多角度多方向弯折的设备，在汽车、电器、大型设备的制造过程中应用广泛。随着产品结构的复杂化，传统的的单相弯管机已经无法满足生产需求。现有技术中也有一些自动化弯管机，如专利号为201520018587.9公开了一种高效左右弯一体弯管机，其能够实现多角度的管材弯曲，但能够实现弯曲的角度范围还是有限，且左右弯曲的实现是采用滑模升降式，弯管效率低，弯管机头负载大，要求配备较大功率的伺服电机，成本高；且当遇到弯曲结构复杂的产品时，例如具有连续180°弯曲结构的产品，容易发生管材干涉而无法一次成型。
因此，有必要提供一种新的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，能够实现任意角度的管材弯曲需求，有效的避免管材干涉问题，实现复杂结构产品的一次弯曲成型，大大提高了生产效率。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其包括机头驱动模组、受所述机头驱动模组驱动可进行垂直翻转的弯管机头，所述弯管机头包括以所述弯管机头的旋转轴为对称轴对称分布的弯曲模具块、以及与所述弯曲模具块配合实现管材弯曲的若干夹持卡爪。
进一步的，还包括供料单元，所述供料单元包括第一驱动件、受所述第一驱动件驱动进行前后运动的第一连接板、设置在所述第一连接板上的第二驱动件、以及受所述第二驱动件驱动进行旋转的管材夹持机构。
进一步的，所述管材夹持机构包括受所述第二驱动件驱动进行旋转的转动筒、等角度设置在所述转动筒前端的若干子夹爪、套设在所述转动筒外表且相对于所述转动筒进行轴向运动的夹持驱动套筒、驱动所述夹持驱动套筒移动的第一气缸。
进一步的，所述夹持驱动套筒表面设置有环形凹槽，所述第一气缸的活动端铰接有一传动件，所述传动件的另一端铰接在一固定块上，且所述传动件上设置有卡入所述环形凹槽的驱动滚子。
进一步的，所述机头驱动模组包括第五驱动件、受所述第五驱动件驱动进行垂直翻转的第一支撑架，所述弯管机头设置在所述第一支撑架上。
进一步的，所述机头驱动模组还包括第三驱动件、受所述第三驱动件驱动进行上下运动的第二连接板、设置在所述第二连接板上的第四驱动件、受所述第四驱动件驱动进行左右移动的第三连接板，所述第五驱动件固定在所述第三连接板上。
进一步的，所述弯管机头还包括固定在所述第一支撑架上的第六驱动件、受所述第六驱动件驱动进行水平旋转的且架设在所述第一支撑架上的夹模锁紧机构、以及固定在所述第一支撑架上的滑模锁紧机构。
进一步的，所述弯曲模具块设置在所述夹模锁紧机构的旋转轴线上且与所述夹模锁紧机构同步旋转。
进一步的，所述夹模锁紧机构与所述滑模锁紧机构均包括第七驱动件、受所述第七驱动件驱动进行靠近或远离所述弯曲模具块水平直线运动的第一活动板和第二活动板，所述第一活动板与所述第二活动板上均设置有所述夹持卡爪。
进一步的，所述滑模锁紧机构中，所述第一活动板与所述第二活动板上均设置有第二气缸、受所述第二气缸驱动垂直于所述第一活动板运动方向进行移动的第三活动板，所述夹持卡爪固定在所述第三活动板上。
与现有技术相比，本发明一种可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机的有益效果在于：通过实现弯管机头的垂直翻转，以及配合弯管机头3上上下对称分布的第一、第二夹持卡爪以及弯曲模具块，能够有效的解决具有连续180度弯折结构的管材弯曲过程中的干涉问题；弯管机头实现180°翻转后，使得夹持卡爪与弯曲模具块对管材的夹持方向实现了左右的对称变化，从而实现复杂结构弯曲时的管材干涉问题。
【附图说明】
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中供料单元和拖料机构的结构示意图；
图3为本发明实施例中管材夹持机构的结构示意图；
图4为本发明实施例中机头驱动模组和弯管机头的结构示意图；
图5为本发明实施例中机头驱动模组的部分结构示意图；
图6为本发明实施例中弯管机头的结构示意图；
图7为本发明实施例中滑模锁紧机构的结构示意图；
图8为本发明实施例中夹模锁紧机构一个角度的部分结构示意图；
图9为本发明实施例中夹模锁紧机构另一个角度的结构示意图；
图中数字表示：
100可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机；
1供料单元，11第一驱动件，12第一连接板，13第二驱动件，14管材夹持机构，141转动筒，142子夹爪，143夹持驱动套筒，144第一气缸，145环形凹槽，146传动件，15齿条；
2机头驱动模组，21第三驱动件，22第二连接板，23第四驱动件，24第三连接板，25第五驱动件，26第一支撑架，27丝杠，28螺母，29齿条，210齿轮，211第五气缸；
3弯管机头，31第六驱动件，32夹模锁紧机构，321第二支撑架，322第一自锁驱动机构，3221第七驱动件，3222丝杆，3223第一螺母移动板，3224第二螺母移动板，3225第一活动板，3226第一连杆，3227销轴滚子，3228第二连接杆，3229弧形开口，3230第二活动板，323第一夹持卡爪，33滑模锁紧机构，331第三支撑架，332第二自锁驱动机构，3321第二气缸，3322第三活动板，333第二夹持卡爪，34弯曲模具块，341半圆弧凹槽段，342直线凹槽段；
4拖料机构，41第三气缸，42转轴，43第四气缸，44夹爪。
【具体实施方式】
实施例：
请参照图1-图9，本实施例为可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机100，其包括供料单元1、机头驱动模组2、受机头驱动模组2驱动进行上下左右移动以及垂直翻转的弯管机头3、以及设置在供料单元1与弯管机头3之间的拖料机构4。
供料单元1包括第一驱动件11、受第一驱动件11驱动进行前后运动的第一连接板12、设置在第一连接板12上的第二驱动件13、受第二驱动件13驱动进行旋转的管材夹持机构14。
第一驱动件11可通过齿轮齿条、或同步带同步轮、或丝杠螺母的传动方式实现第一连接板12的前后移动。本实施例中，供料单元1包括一固定的齿条15，第一驱动件11的旋转端设置有与齿条15配合设置齿轮(图中未标识)，第一驱动件11设置在第一连接板12上。
管材夹持机构14包括受第二驱动件13驱动进行旋转的转动筒141、等角度设置在转动筒141前端的若干子夹爪142、套设在转动筒141外表且相对于转动筒141进行轴向运动的夹持驱动套筒143、驱动夹持驱动套筒143移动的第一气缸144。
子夹爪142的一端铰接在转动筒141上且通过夹持驱动套筒143前后运动实现子夹爪142之间的向外扩展与向内夹持。
夹持驱动套筒143表面设置有环形凹槽145，第一气缸144的活动端铰接有一传动件146，传动件146的另一端铰接在一固定块上，且传动件146上设置有卡入环形凹槽145的驱动滚子(图中未标识)。通过采用铰接形式的气缸驱动夹持驱动套筒143的前后运动，能够大大提高了子夹爪142对管材的夹持力与夹持力的持续稳定性。
机头驱动模组2包括第三驱动件21、受第三驱动件21驱动进行上下运动的第二连接板22、设置在第二连接板22上的第四驱动件23、受第四驱动件23驱动进行左右移动的第三连接板24、固定在第三连接板24上的第五驱动件25、以及受第五驱动件25驱动进行垂直翻转的第一支撑架26。
本实施例中，第三驱动件21通过丝杠27以及螺母28实现第二连接板22的上下运动。第二连接板22上设置有齿条29，第四驱动件23的旋转端设置有与齿条29配合传动的齿轮210。
机头驱动模组2还包括有平衡重量且支撑第二连接板22的第五气缸211。由于弯管机头3整体会进行旋转和翻转，因此，为了平衡第二连接板22上的负载重心位置，设置了第五气缸211。
弯管机头3包括固定在第一支撑架26上的第六驱动件31、受第六驱动件31驱动进行水平旋转的且架设在第一支撑架26上的夹模锁紧机构32、固定在第一支撑架26上的滑模锁紧机构33、设置在夹模锁紧机构32的旋转轴线上且与夹模锁紧机构32同步旋转的弯曲模具块34。
夹模锁紧机构32包括受第六驱动件31驱动进行水平旋转的且架设在第一支撑架26上的第二支撑架321、固定在第二支撑架321上的具有自锁功能的第一自锁驱动机构322、受第一自锁驱动机构322驱动与弯曲模具块34夹紧管材的第一夹持卡爪323。
第一自锁驱动机构322包括固定在第二支撑架26上的第七驱动件3221、受第七驱动件3221驱动进行旋转的丝杆3222、设置在丝杆3222上且与丝杆3222配合传动的第一螺母移动板3223与第二螺母移动板3224、以及与第一螺母移动板3223和第二螺母移动板3224固定连接的第一活动板3225，第二螺母移动板3224上铰接设置有第一连杆3226，第一连杆3226的另一端通过一销轴滚子3227与一第二连接杆3228铰接，第二连接杆3228的另一端铰接在第二支撑架321上，第一螺母移动板3223上设置有弧形开口3229，销轴滚子3227穿过弧形开口3229且受弧形开口3229限制其运动路径。
第一自锁驱动机构322还包括与第一螺母移动板3223和第二螺母移动板3224固定连接的第二活动板3230，第一活动板3225、第二活动板3230分别设置在第一螺母移动板3223和第二螺母移动板3224的上部与下部。当弯管机头3发生垂直翻转后，仍然可以进行管材弯曲，使得弯管机实现360°全方位弯曲的功能。
第一活动板3225和第二活动板3230上均设置有第一夹持卡爪323。当第一夹持卡爪323伸出卡紧管材时，第一连杆3226与第二连接杆3228呈水平共线状态实现自锁功能。两个第一夹持卡爪323以第一支撑架26(或弯管机头3)的旋转轴为对称轴对称分布。
滑模锁紧机构33包括固定在第一支撑架26上的第三支撑架331、固定在第三支撑架331上的第二自锁驱动机构332、以及受第二自锁驱动机构332驱动与弯曲模具块34配合实现管材弯曲的第二夹持卡爪333。
第二自锁驱动机构332与第一自锁驱动机构322结构相同，其第七驱动件3221固定在第三支撑架331上。第二自锁驱动机构332中，第一活动板3225和第二活动板3230上均设置有第二气缸3321、受第二气缸3321驱动垂直于第一活动板3225运动方向进行移动的第三活动板3322，第二夹持卡爪333固定在第三活动板3322上。两个第二夹持卡爪333以第一支撑架26(或弯管机头3)的旋转轴为对称轴对称分布。
弯曲模具块34包括半圆弧凹槽段341以及分别与半圆弧凹槽段341两边相切对接的直线凹槽段342。本实施例中弯曲模具块34设置有两个分别与第一活动板3225上的夹持卡爪、第二活动板3230上的夹持卡爪配合实现管材弯曲，且两个弯曲模具块24以第一支撑架26(或弯管机头3)的旋转轴为对称轴对称分布。
所述弯曲模具块34可进行自旋转运动，所述夹持卡爪(包含第一夹持卡爪323、第二夹持卡爪333)可进行靠近或远离所述弯曲模具块34的水平直线运动。
拖料机构4包括第三气缸41、受第三气缸41驱动进行旋转的转轴42、固定在转轴42上的且与转轴42同步旋转的第四气缸43、受第四气缸43驱动进行张开与闭合的夹爪44。通过拖料机构4可以有效的将管材限定在弯曲模具块34的凹槽内，防止脱离凹槽，从而保障弯管程序的顺利进行。
本实施例可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机100在工作时，供料单元1中的第二驱动件13通过旋转管材夹持机构14实现管材自身的角度旋转，形成第一维度的角度弯曲；通过机头驱动模组2中的第三驱动件21和第四驱动件23驱动弯管机头3实现上下左右方向的调整，从而使得在管材完成某一处的弯曲后，能够对下一任何弯曲位置处的管材进行夹持；通过设置第五驱动件25实现弯管机头3的垂直翻转，配合弯管机头3上上下对称分布的第一、第二夹持卡爪以及弯曲模具块24，能够有效的解决管材弯曲过程中干涉问题；通过第六驱动件31驱动夹模锁紧机构32和滑模锁紧机构33进行水平旋转，实现了管材的左右弯曲；通过设置第一、第二夹持卡爪的自锁驱动机构，使得夹持卡爪在夹紧管材后能够保持稳定的夹持力，从而减小了伺服电机的功率，提高了夹持的稳定性，从而提高了弯曲过程的可靠性，还降低了成本；由于可以选择功率较小的伺服从而减轻了重量，也减轻了机头驱动模组2的负载，提高了弯管机头3的运动速度，从而提高了弯管效率。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：其包括机头驱动模组、受所述机头驱动模组驱动可进行垂直翻转的弯管机头，所述弯管机头包括以所述弯管机头的旋转轴为对称轴对称分布的弯曲模具块、以及与所述弯曲模具块配合实现管材弯曲的若干夹持卡爪。
2.如权利要求1所述的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：还包括供料单元，所述供料单元包括第一驱动件、受所述第一驱动件驱动进行前后运动的第一连接板、设置在所述第一连接板上的第二驱动件、以及受所述第二驱动件驱动进行旋转的管材夹持机构。
3.如权利要求2所述的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：所述管材夹持机构包括受所述第二驱动件驱动进行旋转的转动筒、等角度设置在所述转动筒前端的若干子夹爪、套设在所述转动筒外表且相对于所述转动筒进行轴向运动的夹持驱动套筒、驱动所述夹持驱动套筒移动的第一气缸。
4.如权利要求3所述的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：所述夹持驱动套筒表面设置有环形凹槽，所述第一气缸的活动端铰接有一传动件，所述传动件的另一端铰接在一固定块上，且所述传动件上设置有卡入所述环形凹槽的驱动滚子。
5.如权利要求1所述的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：所述机头驱动模组包括第五驱动件、受所述第五驱动件驱动进行垂直翻转的第一支撑架，所述弯管机头设置在所述第一支撑架上。
6.如权利要求5所述的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：所述机头驱动模组还包括第三驱动件、受所述第三驱动件驱动进行上下运动的第二连接板、设置在所述第二连接板上的第四驱动件、受所述第四驱动件驱动进行左右移动的第三连接板，所述第五驱动件固定在所述第三连接板上。
7.如权利要求5所述的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：所述弯管机头还包括固定在所述第一支撑架上的第六驱动件、受所述第六驱动件驱动进行水平旋转的且架设在所述第一支撑架上的夹模锁紧机构、以及固定在所述第一支撑架上的滑模锁紧机构。
8.如权利要求7所述的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：所述弯曲模具块设置在所述夹模锁紧机构的旋转轴线上且与所述夹模锁紧机构同步旋转。
9.如权利要求7所述的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：所述夹模锁紧机构与所述滑模锁紧机构均包括第七驱动件、受所述第七驱动件驱动进行靠近或远离所述弯曲模具块水平直线运动的第一活动板和第二活动板，所述第一活动板与所述第二活动板上均设置有所述夹持卡爪。
10.如权利要求9所述的可实现任意角度弯曲的全自动全电弯管机，其特征在于：所述滑模锁紧机构中，所述第一活动板与所述第二活动板上均设置有第二气缸、受所述第二气缸驱动垂直于所述第一活动板运动方向进行移动的第三活动板，所述夹持卡爪固定在所述第三活动板上。
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