CN113477763B - 一种不锈钢管自动弯管设备及弯管加工工艺 - Google Patents

一种不锈钢管自动弯管设备及弯管加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢管自动弯管设备及弯管加工工艺，包括自动工作台，其特征在于：自动工作台上包括有温控机构、弯曲装置、输送机构以及中央控制器；温控机构包括电磁涡流加热线圈和快速冷却组件；输送机构包括伺服电机、气动机械臂和气缸；弯曲装置包括弯管模具、液压驱动单元；本发明的金属管自动弯管设备，相对于现有技术的弯曲装置需要频繁更换不同金属管尺寸、弯管角度的弯管模具，本发明通过中央控制器进行计算，控制驱动机构驱动弯管模具变形实现调节弯槽的直径，实现不同金属管的适用，同时，通过伺服控制对弯管模具的活动行程距离的控制，可以实现对弯管角度的调节。

Description

一种不锈钢管自动弯管设备及弯管加工工艺
技术领域
本发明涉及管材加工技术领域，尤其是一种不锈钢管自动弯管设备及弯管加工工艺。
背景技术
弯管是采用成套弯曲设备进行弯曲的，分为冷煨与热推两种工艺。无论是哪一种机器设备及管道，大部分都用到弯管，主要用以输油、输气、输液，工程桥梁建设等。
传统不锈钢管弯管设备存在的问题：
传统的不锈钢管弯管设备加工管材效率较低，传统的不锈钢管弯管设备得夹紧模只能适配单一管径得管材，当需要加工不同管径得管材时，需要更换一整套模组，费时费力。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种，以解决背景技术中提到的不能适配多种不同管径管材，加工管材效率低的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种不锈钢管自动弯管设备，包括自动工作台，其特征在于：所述自动工作台上包括有温控机构、弯曲装置、输送机构以及用于总控的中央控制器；
温控机构包括位于弯曲装置上下设置，且带有驱动单元可相对弯曲装置升降的电磁涡流加热线圈和快速冷却组件，其用于金属管进行加热和快速降温；
输送机构包括若干的伺服电机、气动机械臂和气缸，所述伺服电机用于将金属管按照工序逐步输送，所述气动机械臂用于精准夹持金属管至工位上；
弯曲装置包括弯管模具、用于驱动弯管模具执行弯管的液压驱动单元，所述弯管模具用于根据弯管成品需求调整弯管角度，并对位于弯管模具上的金属管进行弯管加工。
作为上述方案的进一步设置，还包括有受中央控制器控制的若干伺服平移机构，所述弯管模具及其对应的液压驱动单元设置于伺服平移机构上，所述的伺服平移机构可相对自动工作台平移，驱动弯管模具和液压驱动单元相对自动工作台活动，其用于通过控制液压驱动单元的活塞杆伸缩长度控制金属管形成的弯管角度。
作为上述方案的进一步设置，所述弯管模具呈圆柱状型，其圆面呈内凹圆状，且所述弯管模具分为若干上模和若干下模设置，所述上模和下模可相对活动设置。
作为上述方案的进一步设置，所述弯管模具设置有驱动机构，其模具本体包括若干块的扇形模块组成，所述扇形模块分别与驱动机构连接，且相互间设置有联动机构，所述驱动机构可驱动扇形模块呈放射状均匀活动。
作为上述方案的进一步设置，还设置有弯管辅助模具，所述弯管辅助模具正对弯管模具设置，且其与弯管模具可形成容纳金属管的弯槽。
根据上述的一种不锈钢管自动弯管设备的弯管加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将已截取长度待加工的金属管放入自动工作台的输送机构上，通过气动机械臂夹持金属管，并将金属管送入弯曲装置；
步骤二：通过中央控制器输入金属管管径、待弯曲度数，通过中央控制器预设的程序计算出电磁涡流加热线圈和快速冷却组件的工作温度、时间；
步骤三：启动弯曲装置基于中央控制器根据金属管管径、待弯曲度数计算得到的数值，控制驱动机构驱动上模、下模以及其上每块扇形模块相对活动，形成适宜的弯管模具，其中上模与、下模相互之间高低距离和每块扇形模块相互之间的角度距离均以中央控制器以弯管需要的角度计算得到；
步骤四：启动输送机构，通过伺服电机和气缸驱动气动机械臂，将金属管送入弯管辅助模具凹槽，在此过程中金属管进行加热至预定温度；
步骤五：启动弯管模具使其朝着弯管辅助模具移动，金属管受弯管模具和弯管辅助模具相互的压力，通过以适应性形变贴合两者形成弯槽，完成预定的弯曲，所述弯管辅助模具和弯管模具用于将加热后软化过的金属管进行整形弯曲；
步骤六：当弯管辅助模具对金属管的加工完毕，静止一段时间后，中央控制器启动快速冷却组件，所述快速冷却组件快速的对弯曲的金属管进行降温冷却；
步骤七：弯曲完成的金属管降温完毕后，弯管模具朝着远离弯管辅助模具方向活动，弯曲装置收缩解除与金属管的嵌合，气动机械臂卸下由金属管加工完成的弯管。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
本发明的金属管自动弯管设备，在弯管工艺步骤前和后分别设置加热和快速冷却的操作步骤，使得金属管可以更好的弯管和冷却定型，相对于现有技术的弯曲装置需要频繁更换不同金属管尺寸、弯管角度的弯管模具，本发明的弯管模具可以通过中央控制器，基于输入的金属管外径、目标弯管角度进行计算，控制驱动机构驱动上模和下模以及通过控制驱动机构驱动扇形模块相互件距离调节整个弯管模块的外径实现调节弯槽的直径，实现不同金属管的适用，同时，通过伺服控制对弯管模具的活动行程距离的控制，可以实现对弯管角度的调节。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的自动弯管设备结构示意图。
图2为本发明的弯曲装置结构示意图。
图3为本发明的弯曲装置侧面示意图。
图4为本发明弯管模具的结构示意图。
图5为本发明弯管模具的单个扇形模块结构示意图。
图中：1、自动工作台；2、温控机构；21、电磁涡流加热线圈；3、弯曲装置；31、弯管模具；311、上模；312、下模；321、扇形模块；38、弯管辅助模具。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
参考图1-图5，一种不锈钢管自动弯管设备，包括自动工作台1，其特征在于：所述自动工作台1上包括有温控机构2、弯曲装置3、输送机构以及用于总控所有机构工作和对金属管8进行弯曲的中央控制器；
温控机构2包括位于弯曲装置3上下方设置，且带有驱动单元可相对弯曲装置3升降，以快速对金属管8进行加热的电磁涡流加热线圈21和在弯管完成后，通过升降并喷出冷却气体对弯曲部分的金属管8快速降温的快速冷却组件，上述两者组成的温控机构2受中央控制器分别控制加热和冷却时间，其用于对金属管8进行适当的加热使其容易弯曲形变成目标弯度和对弯曲后的金属管8快速降温定型；
输送机构包括若干的伺服电机、气动机械臂和气缸(图中未示出，本发明采用的为一般的自动化流水线的机械臂)，其中伺服电机用于将金属管8按照工序逐步输送，伺服电机同样受中央控制器控制给料速度和长度，所述气动机械臂用于精准夹持金属管8至工位上，在弯管结束后气动机械臂还可以用于卸下弯管；
弯曲装置3包括弯管模具31、用于驱动弯管模具31执行弯管的液压驱动单元，液压驱动单元主要用于通过液压驱动所述的弯管模具31沿着自动工作台1上设置的腰型孔相对弯管辅助魔窟38位移，使得其凹内的金属管8受力弯曲，同时弯管模具31上均设置有通过中央控制器计算而驱动其扇形模块321的驱动结构，通过均匀放射状活动的扇形模块321的移动使得弯管模具31适应金属管8的直径变化，所述弯管模具31用于根据弯管成品需求调整弯管角度，并对位于弯管模具31上的金属管8进行弯管加工。
作为上述方案的进一步设置，还包括有受中央控制器控制的若干伺服平移机构，所述弯管模具31及其对应的液压驱动单元设置于伺服平移机构上，所述的伺服平移机构可相对自动工作台1平移，驱动弯管模具31和液压驱动单元相对自动工作台1活动，其用于通过控制液压驱动单元的活塞杆伸缩长度控制金属管8形成的弯管角度，上述的液压驱动单元通过液压驱动活塞杆伸缩以实现弯管模具31沿着自动工作台1上设置的腰行孔活动，使得金属管8受力形变，而伺服平移机构的作用在于通过中央控制器控制，其相对自动工作台1的靠近和远离实现，液压活塞杆伸缩极限距离的变化，实现弯管模具31相对弯管辅助模具38的距离变化，实现控制金属管形成的弯管极限弯曲角度。
作为上述方案的进一步设置，所述弯管模具31呈圆柱状型，其圆面呈内凹圆状，且所述弯管模具31分为若干上模311和若干下模312设置，所述上模311和下模312可相对活动设置。
作为上述方案的进一步设置，所述弯管模具31设置有驱动机构，其模具本体包括若干块的扇形模块321组成，所述扇形模块321分别与驱动机构连接，且相互间设置有联动机构，所述驱动机构可驱动扇形模块321呈放射状均匀活动。
作为上述方案的进一步设置，还设置有弯管辅助模具38，所述弯管辅助模具38正对弯管模具31设置，且其与弯管模具31可形成容纳金属管(8)的弯槽。
根据上述的一种不锈钢管自动弯管设备的弯管加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将已截取长度待加工的金属管8放入自动工作台的输送机构上，通过气动机械臂夹持金属管8，并将金属管8送入弯曲装置3；
步骤二：通过中央控制器输入金属管管径、待弯曲度数，通过中央控制器预设的程序计算出电磁涡流加热线圈21和快速冷却组件的工作温度、时间；
步骤三：启动弯曲装置3基于中央控制器根据金属管管径、待弯曲度数计算得到的数值，控制驱动机构驱动上模311、下模312以及其上每块扇形模块321相对活动，形成适宜的弯管模具31，其中上模311与、下模312相互之间高低距离和每块扇形模块321相互之间的角度距离均以中央控制器以弯管需要的角度计算得到；
步骤四：启动输送机构，通过伺服电机和气缸驱动气动机械臂，将金属管8送入弯管辅助模具38凹槽，在此过程中金属管8进行加热至预定温度；
步骤五：启动弯管模具31使其朝着弯管辅助模具38移动，金属管8受弯管模具31和弯管辅助模具38相互的压力，通过以适应性形变贴合两者形成弯槽，完成预定的弯曲，所述弯管辅助模具38和弯管模具31用于将加热后软化过的金属管8进行整形弯曲；
步骤六：当弯管辅助模具38对金属管8的加工完毕，静止一段时间后，中央控制器启动快速冷却组件，所述快速冷却组件快速的对弯曲的金属管8进行降温冷却；
步骤七：弯曲完成的金属管8降温完毕后，弯管模具31朝着远离弯管辅助模具38方向活动，弯曲装置3收缩解除与金属管8的嵌合，气动机械臂卸下由金属管8加工完成的弯管。
本发明的金属管自动弯管设备，在弯管工艺步骤前和后分别设置加热和快速冷却的操作步骤，使得金属管可以更好的弯管和冷却定型，相对于现有技术的弯曲装置需要频繁更换不同金属管尺寸、弯管角度的弯管模具，本发明的弯管模具可以通过中央控制器，基于输入的金属管外径、目标弯管角度进行计算，控制驱动机构驱动上模311和下模312以及通过控制驱动机构驱动扇形模块32相互件距离调节整个弯管模块3的外径实现调节弯槽的直径，实现不同金属管的适用，同时，通过对辅助弯管模具的活动行程距离的控制，可以实现对弯管角度的调节。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种不锈钢管自动弯管设备，包括自动工作台（1），其特征在于：所述自动工作台（1）上包括有温控机构（2）、弯曲装置（3）、输送机构以及用于总控的中央控制器；
温控机构（2）包括位于弯曲装置（3）上下设置，且带有驱动单元可相对弯曲装置（3）升降的电磁涡流加热线圈（21）和快速冷却组件，其用于金属管（8）进行加热和快速降温；
输送机构包括若干的伺服电机、气动机械臂和气缸，所述伺服电机用于将金属管（8）按照工序逐步输送，所述气动机械臂用于精准夹持金属管（8）至工位上；
弯曲装置（3）包括弯管模具（31）、用于驱动弯管模具（31）执行弯管的液压驱动单元，所述弯管模具（31）用于根据弯管成品需求调整弯管角度，并对位于弯管模具（31）上的金属管（8）进行弯管加工；
所述弯管模具（31）呈圆柱状型，其圆面呈内凹圆状，且所述弯管模具（31）分为若干上模（311）和若干下模（312）设置，所述上模（311）和下模（312）可相对活动设置；
所述弯管模具（31）设置有驱动机构，所述上模（311）和下模（312）包括若干块的扇形模块（321）组成，所述扇形模块（321）分别与驱动机构连接，且相互间设置有联动机构，所述驱动机构可驱动扇形模块（321）呈放射状均匀活动；
还包括有受中央控制器控制的若干伺服平移机构，所述弯管模具（31）及其对应的液压驱动单元设置于伺服平移机构上，所述的伺服平移机构可相对自动工作台（1）平移，驱动弯管模具（31）和液压驱动单元相对自动工作台（1）活动，其用于通过控制液压驱动单元的活塞杆伸缩长度控制金属管（8）形成的弯管角度。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢管自动弯管设备，其特征在于：还设置有弯管辅助模具（38），所述弯管辅助模具（38）正对弯管模具（31）设置，且其与弯管模具（31）可形成容纳金属管（8）的弯槽。
3.根据权利要求2的一种不锈钢管自动弯管设备的弯管加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将已截取长度待加工的金属管（8）放入自动工作台的输送机构上，通过气动机械臂夹持金属管（8），并将金属管（8）送入弯曲装置（3）；
步骤二：通过中央控制器输入金属管管径、待弯曲度数，通过中央控制器预设的程序计算出电磁涡流加热线圈（21）和快速冷却组件的工作温度、时间；
步骤三：启动弯曲装置（3）基于中央控制器根据金属管管径、待弯曲度数计算得到的数值，控制驱动机构驱动上模（311）、下模（312）以及其上每块扇形模块（321）相对活动，形成适宜的弯管模具（31），其中上模（311）与、下模（312）相互之间高低距离和每块扇形模块（321）相互之间的角度距离均以中央控制器以弯管需要的角度计算得到；
步骤四：启动输送机构，通过伺服电机和气缸驱动气动机械臂，将金属管（8）送入弯管辅助模具（38）凹槽，在此过程中金属管（8）进行加热至预定温度；
步骤五：启动弯管模具（31）使其朝着弯管辅助模具（38）移动，金属管（8）受弯管模具（31）和弯管辅助模具（38）相互的压力，通过以适应性形变贴合两者形成弯槽，完成预定的弯曲，所述弯管辅助模具（38）和弯管模具（31）用于将加热后软化过的金属管（8）进行整形弯曲；
步骤六：当弯管辅助模具（38）对金属管（8）的加工完毕，静止一段时间后，中央控制器启动快速冷却组件，所述快速冷却组件快速的对弯曲的金属管（8）进行降温冷却；
步骤七：弯曲完成的金属管（8）降温完毕后，弯管模具（31）朝着远离弯管辅助模具（38）方向活动，弯曲装置（3）收缩解除与金属管（8）的嵌合，气动机械臂卸下由金属管（8）加工完成的弯管。
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