CN204996976U - 针形管自动搬针机 - Google Patents

Abstract

用于针形管柱状针折弯的针形管自动搬针机，包括机架，其中，机架上安装支撑机构，支撑机构的纵向侧面安装弯针联杆机构；弯针联杆机构包括用于固定针形管外周径向柱状针的针定位板，针定位板的上方设置连杆，其靠近柱状针的端部设有搬针轴，连杆上端通过轴承与支架固定，针定位板下方安装爪钳，爪钳的外端与第一动力装置连接，第一动力装置可带动爪钳夹置柱状针，搬针轴的上方设有第二动力装置，第二动力装置与搬针轴连接，并可带动搬针轴完成柱状针的向下折弯。它是针形管柱状针折弯的专用设备，可完全代替人工，自动化程度高，进而提高生产效率，节约劳动力资源，降低成本，还具有操作方便、控制精确，搬针稳定，成品率高等多项优点。

Description

针形管自动搬针机

技术领域

本实用新型涉及一种折弯工具，尤其涉及一种用于针形管柱状针折弯的针形管自动搬针机。

背景技术

采用针形管制造的针形管换热管组，具有较高的传热效率，特别适应于结构紧凑的余热锅炉、燃油、燃气锅炉和油加热器中，通过自动焊机将一系列柱状针焊接在换热管表面，从针形管的同一截面上看，多根柱状针等分布置在针形管的外圆周；从针形管的轴向上看，按相同间距在针形管外周布置有多排，其中，柱状针的长度、直径、间距和倾角可以根据需要进行灵活设置。具有传热性能好、体积小、重量轻的优点，较好的自清灰和耐磨性能，尤其是对于油类介质的换热更具其不可替代的优势。

在针形管换热管组的生产和使用中，为了使结构布置的更紧凑或者布置较多的换热管以满足换热面积的要求，需要将纵向换热管之间相邻的柱状针折弯为横向，参见图11现有技术中针形管的结构示意图、图12是图11中柱状针折弯后的结构示意图。目前对针形管的柱状针的折弯，只能采用人工方式，因为同一根针形管轴向上的柱状针布置较密，为了保证成品率和避免破坏，极大的增加了工人的劳动强度，效率低、费时费力、增加了成本。

中国专利(申请号201210557926.1、授权公告日2015年1月21日)公开了“一种气动插针顶弯机”，包括工作台、两个气缸、气缸固定板、顶针固定板、滑道固定架、滑道支撑架、顶针推板、推杆、顶针板、顶针压板、顶针推板滑块、滑动盖板、开关杆、弯针推板、弯针盖板和骨架定位板。该实用新型以压缩空气为动力，推动汽缸运行，实现将引针顺利插入骨架引针部位，并在骨架侧面呈100度折弯，从而在变压器生产中实现了自动插针顶弯的全过程。其解决引针折弯的问题，是利用弯针推板14在弯针盖板15底面的滑道15-1上滑动，当向前推进的弯针推板14触及到已经形成一定的角度的引针时，即可完成压弯引针的操作(引针在骨架侧面呈100度折弯)。该实用新型存在的缺陷包括：一是，对引针折弯的角度不能较好的控制，即不能够实现任意角度的弯折；二是，只能解决一侧或一个面上同一排的引针折弯，无法适用于同一面上的多排引针折弯；三是，对引针折弯的起始部位以及折弯过程中没有固定和防护装置，容易造成引针折断或脱落，因而，成品率较差；四是，对于针形管圆周等分布置的柱状针折弯，无法实现针形管及柱状针的定位和固定，也无法适用于其柱状针的折弯问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动化程度和搬针质量高的针形管自动搬针机，用于解决现有技术中的问题。

为了实现本实用新型的目的，采用以下技术方案：

用于针形管柱状针折弯的针形管自动搬针机，包括机架，所述机架上安装用于放置针形管的支撑机构，支撑机构的纵向侧面安装弯针联杆机构；所述弯针联杆机构包括针定位板，针定位板靠近针形管的内端设有销轴，销轴的下方设置搬针轴，针定位板上安装伸缩机构，所述伸缩机构包括连杆，连杆的一端与机架固定，其另一端通过连杆轴承与销轴固定；所述搬针轴的下方安装爪钳，爪钳靠近针形管的内端设有夹置柱状针的钳口，其外端与第一动力装置连接，第一动力装置可带动爪钳将柱状针插入钳口，所述针定位板、爪钳具有相同方向的倾斜结构；所述机架上设有第二动力装置，第二动力装置通过伸缩机构可带动针定位板与爪钳的内端向下移动使柱状针折弯。

本实用新型针形管自动搬针机工作原理是：将针形管放置并固定在支撑机构上，弯针联杆机构中的第一动力装置带动爪钳插入到针形管的相应位置，第二动力装置通过搬针轴将针形管弯曲到要求的尺寸；第一动力装置缩回带动爪钳复位，第二动力装置带动搬针轴复位，完成一个搬针过程。通过人工或行走机构的伺服电机带动齿轮齿条按电控预设的数值进给第二步，重复上一个动作流程。

为了进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案：

如上所述的针形管自动搬针机，所述第一动力装置、第二动力装置均为气液增压缸或电机驱动的丝杠螺母机构。

如上所述的针形管自动搬针机，所述机架上安装气液增压装置，所述气液增压装置由气液缸、储油包、压块和气缸组成，气液缸活塞杆与气缸活塞杆通过压块连接，所述第一动力装置为小气液缸，所述小气液缸的进气口与气缸连通，储油包分别和小气液缸、气液缸的进油口连通，所述第二动力装置为大气缸；当弯针联杆机构开始柱状针折弯时，气液缸活塞杆伸出使压块推动气缸活塞杆，将气缸内的气体送入小气液缸内，小气液缸活塞杆伸出带动爪钳的钳口斜向伸入针形管的柱状针端部，大气缸伸出将柱状针搬到要求的尺寸；柱状针折弯后，气缸活塞杆伸出带动压块推动气液缸活塞杆缩回，通过储油包将液压油压入小气液缸内，拉动爪钳水平后退在搬好的针丛中脱出。

如上所述的针形管自动搬针机，所述弯针联杆机构沿针形管轴向对称设置有2套或4套。

如上所述的针形管自动搬针机，所述针定位板、搬针轴以及爪钳在针形管轴向上的宽度相等。

如上所述的针形管自动搬针机，所述爪钳内端设有伸出钳口外的用于方便柱状针插入的钳口倾斜面。

如上所述的针形管自动搬针机，所述支撑机构由导轨和侧板构成，所述导轨在针形管的下方沿其轴向对称设置有两块，导轨的外侧安装垂直的侧板，侧板固定在机架上。

如上所述的针形管自动搬针机，所述机架包括底板，底板上方前后侧安装框架，框架的顶部安装顶板，所述框架横向侧安装竖向板，竖向板中间开有圆孔，所述支撑机构设置在圆孔内。

如上所述的针形管自动搬针机，所述机架两侧设置针形管传送架，针形管传送架包括多个高度可调节的底座，底座上安装竖向的支腿，多个支腿上部安装水平的支架，支架上设有纵向的滚轴。

如上所述的针形管自动搬针机，所述支架上安装行走机构，所述行走机构包括伺服电机，伺服电机转轴和滚轴之间设置啮合的齿轮齿条。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型针形管自动搬针机是针形管柱状针折弯的专用设备，可完全代替人工，可实现全自动控制，生产效率高，节约劳动力资源，降低生产成本。采用动力装置完成折弯过程，对柱状针的折弯质量可控；另外，沿针形管轴向可对称设置多套弯针联杆机构，一次完成针形管轴向上多排柱状针的折弯，进一步提高生产速度，增加生产效益。

2、通过弯针联杆机构可将柱状针折弯到任意角度；折弯的过程中，爪钳和搬针轴配合对柱状针完成较好的定位、固定，使得搬针的起始位置控制精确，搬针质量稳定，不易脱落、折断，进而可保证具有较高的成品率，同时，为了方便柱状针插入钳口，在爪钳内端设有伸出钳口外的倾斜面。

3、本实用新型结构紧凑，沿针形管轴向对称设置多套弯针联杆机构；操作方便，行走机构带动针形管前进，伺服电机带动齿轮齿条按电控预设的数值进给到弯针联杆机构内，控制系统检测到钢管开始动作，完成一个搬针过程后，行走机构的伺服电机带动齿轮齿条按预设的数值进给第二步，重复上一个动作流程以同样的步骤进行搬针，而采用齿轮齿条进给方式，能够较好的保证针形管的进给精度。

4、本实用新型针形管自动搬针机，由于针形管折弯后将爪钳夹在里面，采用气液增压装置，气液增压缸带动爪钳前进用气推动，保证速度，爪钳缩回端是液压油推动，增加了爪钳的退回力度，搬针质量稳定，成品率高。

综上所述，本实用新型具有结构紧凑，操作方便，控制精确，搬针不易脱落，搬针尺寸稳定，质量好，生产效率高，成品率高，自动化程度高等多项优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中所述弯针联杆机构的结构示意图(未示出小气液缸、大气缸)。

图3是图2的B向视图。

图4是图2中单套所述弯针连杆机构的结构示意图。

图5是图4的立体示意图。

图6是图1中所述机架的结构示意图。

图7是图6的A-A放大剖视图。

图8是图1中所述行走机构的结构示意图。

图9是图1中所述传送架的构示意图。

图10是图1中所述气液增压装置的结构示意图。

图11是现有技术中针形管的结构示意图。

图12是图11中柱状针折弯后的结构示意图。

附图标记：1-机架，11-底板，12-框架，13-顶板，14-竖向板，15-圆孔，2-支撑机构，21-导轨，22-侧板，3-弯针联杆机构，31-针定位板，32-连杆，33-搬针轴，34-爪钳，341-钳口，342-钳口倾斜面，35-小气液缸安装板，36-大气缸安装板，4-气液增压装置，41-气液缸，42-储油包，43-压块，44-气缸，5-传送架，51-底座，52-支腿，53-支架，6-行走机构，61-伺服电机，62-齿轮齿条。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-10所示，本实施例一种用于针形管柱状针折弯的针形管自动搬针机，包括机架1，所述机架1上安装用于放置针形管的支撑机构2，支撑机构2的纵向侧面安装弯针联杆机构3；所述弯针联杆机构3包括针定位板31，针定位板31靠近针形管的内端设有销轴，销轴的下方设置搬针轴33，针定位板31上安装伸缩机构，所述伸缩机构包括连杆32，连杆32的一端与机架固定，其另一端通过连杆轴承与销轴固定；所述搬针轴33的下方安装爪钳34，爪钳34靠近针形管的内端设有夹置柱状针的钳口341，其外端与第一动力装置连接，第一动力装置可带动爪钳34将柱状针插入钳口341，所述针定位板31、爪钳34具有相同方向的倾斜结构；所述机架上设有第二动力装置，第二动力装置通过伸缩机构可带动针定位板31与爪钳34的内端向下移动使柱状针折弯。

本实用新型针形管自动搬针机的工作原理是：将针形管放置、固定在支撑机构2上，弯针联杆机构3中的第一动力装置带动爪钳34插入到针形管的相应位置，第二动力装置通过针定位板31、搬针轴33、爪钳34将针形管弯曲到要求的尺寸；第一动力装置缩回带动爪钳34复位，第二动力装置带动搬针轴33复位，此时完成一个搬针过程。通过人工或行走机构6的伺服电机61带动齿轮齿条62按电控预设的数值进给第二步，重复上一个动作流程。其中，弯针联杆机构3是本实用新型的关键部件，通过它可以实现针形管外周柱状针的定位、夹紧、固定和折弯的全部动作，针定位板31、爪钳34和搬针轴33以及第一动力装置、第二动力装置相配合，控制精确，自动化操作；从针形管轴向上可以同时完成多排柱状针的折弯，搬针效率高，可极大的降低劳动强度。

如图1所示，本实施例的第一动力装置、第二动力装置可以采用气液增压缸或电机驱动的丝杠螺母机构。均可以较好的实现搬针质量稳定，不易折断，相对来说，采用气液增压缸动力性能更好，维护保养方便。

如图4所示，本实施例的弯针联杆机构3中，搬针轴33通过螺栓固定在针定位板31上，针定位板31通过销轴与连杆轴承固定在左右两边的连杆32上，连杆轴承的长短可调。爪钳34由两边的板托住，可以在两边的板上滑动伸缩，其余部分用螺栓固定在连杆32上。当针形管伸进给时，爪钳34内端伸出到针形管的相应位置，然后大气缸压伸出搬倒柱状针，爪钳34后退缩回，大气缸缩回完成一个动作。

如图1、图2、图3、图10所示，本实施例的机架1上安装气液增压装置4，气液增压装置4由气液缸41、储油包42、压块43和气缸44组成，气液缸41活塞杆与气缸44活塞杆通过压块43连接，第一动力装置为小气液缸，小气液缸的进气口与气缸44连通，储油包42分别和小气液缸、气液缸41的进油口连通，第二动力装置为大气缸；当弯针联杆机构3开始柱状针折弯时，气液缸41活塞杆伸出使压块43推动气缸44活塞杆，将气缸44内的气体送入小气液缸内，小气液缸活塞杆伸出带动爪钳34伸入针形管的柱状针端部，大气缸伸出将针搬到要求的尺寸；柱状针折弯后，气缸44活塞杆伸出带动压块43推动气液缸41活塞杆缩回，通过储油包42将液压油压入小气液缸内，拉动爪钳34水平后退在搬好的针丛中脱出。其中，小气液缸、大气缸分别通过小气液缸安装板35、大气缸安装板36与机架1固定。

如图1、图2所示，本实施例的弯针联杆机构3沿针形管轴向对称设置有4套。针定位板31、搬针轴33在针形管轴向宽度相等。即在针形管截面四周可以对称设置弯针联杆机构3，可同时完成多个方向、沿针形管轴向上4排柱状针的折弯。因而，通过增加针定位板31、搬针轴33、爪钳34内端的宽度，提高大气缸的输出动力，可以增加同时折弯的柱状针排数，但会相应的增加柱状针定位的难度，降低柱状针折弯的成品率，因此需要根据针形管及柱状针的直径、间隔，选择合适的同时折弯排数，通常可以选择2-8排。

如图4、图5所示，本实施例的爪钳34内端设有伸出钳口341外的用于方便柱状针插入的钳口倾斜面342。可以使柱状针插入钳口时更方便，容易定位对准，进而可以提高生产速度和效率。

如图6、图7所示，本实施例的支撑机构2由导轨21和侧板22构成，导轨21在针形管的下方沿其轴向对称设置有两块，导轨21的外侧安装垂直的侧板22，侧板22固定在机架1上。导轨21用于方便针形管的轴向移动，同时因为针形管上的柱状针在同一截面圆周上多方向布置，和对称设置的弯针联杆机构3配合，可以同时完成同一截面圆周上柱状针的折弯。

为了方便弯针联杆机构3以及气液增压装置4的安装，使结构更紧凑，如图6所示，本实施例的机架1包括底板11，底板11上方前后侧安装框架12，框架12的顶部安装顶板13，框架12横向侧安装竖向板14，竖向板14中间开有圆孔15，支撑机构2设置在圆孔15内。

如图9所示，为了方便针形管的轴向移动，本实施例的机架1两侧设置针形管传送架5，针形管传送架5包括多个底座51，底座51上安装竖向的支腿52，多个支腿52上部安装水平的支架53，支架53上设有纵向的滚轴。其中，传送架5的底座51可进行上下调节，便于安装时水平调整，另外，也可方便通过调节传送架5实现弯针联杆机构3中心与针形管的轴线对准。

如图8所示，为了实现行走机构6带动针形管精确进给，本实施例的支架53上安装行走机构6，行走机构6包括伺服电机61，伺服电机61转轴和滚轴之间设置啮合的齿轮齿条62。行走机构6应安装在传送架5的前部，先通过伺服电机61驱动齿轮齿条62，将针形管送入弯针联杆机构3后实现柱状针折弯，折弯后的针形管逐渐后退到传送架5的后部。

本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (10)

1.用于针形管柱状针折弯的针形管自动搬针机，包括机架，其特征在于，所述机架上安装用于放置针形管的支撑机构，支撑机构的纵向侧面安装弯针联杆机构；所述弯针联杆机构包括针定位板，针定位板靠近针形管的内端设有销轴，销轴的下方设置搬针轴，针定位板上安装伸缩机构，所述伸缩机构包括连杆，连杆的一端与机架固定，其另一端通过连杆轴承与销轴固定；所述搬针轴的下方安装爪钳，爪钳靠近针形管的内端设有夹置柱状针的钳口，其外端与第一动力装置连接，第一动力装置可带动爪钳将柱状针插入钳口，所述针定位板、爪钳具有相同方向的倾斜结构；所述机架上设有第二动力装置，第二动力装置通过伸缩机构可带动针定位板与爪钳的内端向下移动使柱状针折弯。

2.根据权利要求1所述的针形管自动搬针机，其特征在于，所述第一动力装置、第二动力装置均为气液增压缸或电机驱动的丝杠螺母机构。

3.根据权利要求1所述的针形管自动搬针机，其特征在于，所述机架上安装气液增压装置，所述气液增压装置由气液缸、储油包、压块和气缸组成，气液缸活塞杆与气缸活塞杆通过压块连接，所述第一动力装置为小气液缸，所述小气液缸的进气口与气缸连通，储油包分别和小气液缸、气液缸的进油口连通，所述第二动力装置为大气缸；当弯针联杆机构开始柱状针折弯时，气液缸活塞杆伸出使压块推动气缸活塞杆，将气缸内的气体送入小气液缸内，小气液缸活塞杆伸出带动爪钳的钳口斜向伸入针形管的柱状针端部，大气缸伸出将柱状针搬到要求的尺寸；柱状针折弯后，气缸活塞杆伸出带动压块推动气液缸活塞杆缩回，通过储油包将液压油压入小气液缸内，拉动爪钳水平后退在搬好的针丛中脱出。

4.根据权利要求1所述的针形管自动搬针机，其特征在于，所述弯针联杆机构沿针形管轴向对称设置有2套或4套。

5.根据权利要求1所述的针形管自动搬针机，其特征在于，所述针定位板、搬针轴以及爪钳在针形管轴向上的宽度相等。

6.根据权利要求1所述的针形管自动搬针机，其特征在于，所述爪钳内端设有伸出钳口外的用于方便柱状针插入的钳口倾斜面。

7.根据权利要求1所述的针形管自动搬针机，其特征在于，所述支撑机构由导轨和侧板构成，所述导轨在针形管的下方沿其轴向对称设置有两块，导轨的外侧安装垂直的侧板，侧板固定在机架上。

8.根据权利要求1所述的针形管自动搬针机，其特征在于，所述机架包括底板，底板上方前后侧安装框架，框架的顶部安装顶板，所述框架横向侧安装竖向板，竖向板中间开有圆孔，所述支撑机构设置在圆孔内。

9.根据权利要求1所述的针形管自动搬针机，其特征在于，所述机架两侧设置针形管传送架，针形管传送架包括多个高度可调节的底座，底座上安装竖向的支腿，多个支腿上部安装水平的支架，支架上设有纵向的滚轴。

10.根据权利要求9所述的针形管自动搬针机，其特征在于，所述支架上安装行走机构，所述行走机构包括伺服电机，伺服电机转轴和滚轴之间设置啮合的齿轮齿条。