CN207952302U - 一种弯管机及其夹模组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种弯管机及其夹模组件，属于管材加工处理技术领域。夹模组件包括安装座、夹模座及夹模驱动机构；夹模驱动机构包括结构为铰链四连杆机构的夹持增力机构，及用于驱动铰链四连杆机构中的主动连架杆绕其上的定铰轴往复摆动的致动器；铰链四连杆机构的从动连架杆构成驱动夹模座相对安装座移动的驱动连接件；沿弯管机的摆臂旋转轴的轴向并指向其圆模的方向，从动连架杆上的定铰轴与动铰轴均位于主动连架杆上的定铰轴的下游。该夹模组件的横向结构更加紧凑，可有效地减少弯管过程中对待管件的干涉，可广泛应用于制冷、汽车、航空等制造领域中。

Description

一种弯管机及其夹模组件

技术领域

本实用新型涉及管材加工设备的零部件，具体地说，涉及一种夹模组件及以该夹模组件构建的弯管机。

背景技术

公告号为CN203426222U的专利文献中公开了一种弯管机的复合驱动式夹持机构，即夹模组件，如其附图1所示，包括安装座10、通过水平直线导轨可滑动地安装在安装10上的夹模座20及设于二者间的夹模驱动机构，夹模驱动机构包括枢设于安装座10上的扇形齿轮30、能使扇形齿轮30连动安装10的连杆组、驱动单元及助力压缸60，扇形齿轮30具有一个弧面及数个沿该弧面设置的齿部，该驱动单元具有伺服马达51、受伺服马达51带动的导螺杆52、螺合于该导螺杆52的螺合座54及固设在该螺合座54且与扇形齿轮30啮合的滑座55，助力压缸60连结于座体10与滑座55之间。

基于扇形齿轮30与连杆41的增力作用，有效地提高安装在夹模座20上的夹模22对管件的夹持力度与稳定性，但其夹模驱动机构的结构复杂，且横向尺寸偏大，在弯管过程中容易与管件产生干涉而影响弯管操作过程的进行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种弯管机的夹模组件，以使其横向结构更加紧凑；

本实用新型的另一目的是提供一种以上述夹模组件构建的弯管机。

为了实现上述目的，本实用新型提供的夹模组件包括安装座、夹模座、安装在夹模座上的夹模及夹模驱动机构，夹模驱动机构用于驱动夹模座相对安装座在夹持位置与释放位置间往复移动，以通过与弯管机上的圆模配合而对待弯管件进行弯管夹持或释放；夹模驱动机构包括结构为铰链四连杆机构的夹持增力机构，及用于驱动铰链四连杆机构中的主动连架杆绕其上的定铰轴往复摆动的致动器；铰链四连杆机构的从动连架杆构成驱动夹模座相对安装座移动的驱动连接件；沿弯管机的摆臂旋转轴的轴向并指向其圆模端的方向，从动连架杆上的定铰轴与动铰轴均位于主动连架杆上的定铰轴的下游。

采用铰链四连杆机构充当夹模驱动机构的夹持增力机构，并使其从动连架杆上的定铰轴与动铰轴均位于主动连架杆上的定铰轴的下游，以使铰链四连杆机构的连架杆上的呈现上下分布，而使其横向结构与现有技术相比能更加紧凑，以在弯管过程中减少对管件的干涉，便于弯管操作的进行。

具体的方案为夹模座在夹持位置与释放位置间往复移动的过程中，主动连架杆与从动连架杆绕各自定铰轴的转向相反。其中两根连架杆的转向可相同，也可相反，在本技术方案中选为相反，以进一步提高其横向结构的紧凑性。

更具体的方案为夹模座在夹持位置与释放位置间往复移动的过程中，主动连架杆上的动铰轴的轴线均位于第一平面邻近从动连架杆上的定铰轴的一侧，主动连架杆上的定铰轴的轴线与从动连架杆上的动铰轴的轴线共第一平面。进一步地提高其横向结构的紧凑性。

一个优选的方案为夹模座在夹持位置与释放位置间往复移动的过程中，沿摆臂旋转轴的轴向并指向其圆模端的方向，铰链四连杆机构上的两个动铰轴均位于其两个定铰轴之间，进一步提高其横向结构的紧凑性；在夹模驱动机构驱动夹模座由释放位置移至夹持位置的过程中，主动连架杆上的动铰轴朝远离摆臂旋转轴的方向移动，进一步提高其横向尺寸的紧凑性；在夹模座位于夹持位置时，主动连架杆上的定铰轴、动铰轴与从动连架杆上的动铰轴的轴线顺序布置且大致共第二平面，第二平面的面法向与轴向大致垂直，有效提高其对夹持的放大倍数而增加对管件的夹持牢固度；主动连架杆上的定铰轴与摆臂旋转轴的轴线间的间距大于从动连架杆上的定铰轴与轴线间的间距。

另一个优选的方案为从动连架杆的固定端部朝外延伸地设有驱动摆臂，驱动摆臂与从动连架杆构成以从动连架杆上的定铰轴为支点的L型杠杆；驱动摆臂的摆动端与夹模座铰接，安装座上安装有与驱动摆臂相平行布置且等长的导向摆杆，导向摆杆的摆动端与夹模座铰接。通过驱动摆臂与导向摆杆的配合，使夹模座在释放位置与夹持位置之间的移动轨迹为弧形轨迹，从而使夹模处在夹持位置与释放位置时，与现有技术中的夹模沿横向移动地夹持或退出夹持位置，可有效地减少夹模在释放位置时对管件卸载过程的干涉。

更优选的方案为L型杠杆为增力杠杆，以实现二次放大而提高对管件的夹持稳定度；夹模座位于夹持位置时，从动连架杆的杆长方向与摆臂旋转轴的径向大致平行，且从动连架杆上的动铰轴位于其定铰轴背离摆臂旋转轴的一侧，驱动摆臂的臂长方向与摆臂旋转轴的轴向大致平行；L型杠杆及导向摆杆与安装座间均可拆卸地安装有配磨铜板等配磨板，通过配置配磨铜板等配磨板，基于磨损配磨板而保护安装座，维护时只需更换已磨损的配模板，有效减少维护成本。

另一个优选的方案为主动连架杆的固定端部朝外延伸地设有连接摆臂，连接摆臂与主动连架杆构成以主动连架杆上的定铰轴为支点的L型杠杆；致动器为直线位移输出装置，其定子铰接在安装座上，动子与连接摆臂的摆动端铰接。

更优选的方案为沿所述方向，连接摆臂上的动铰轴位于从动连架杆的定铰轴的下游；在夹模座位于夹持位置时，主动连架杆上的定铰轴与摆臂旋转轴的轴线间的间距小于连接摆臂上的动铰轴与轴线间的间距；在夹模座位于释放位置时，连接摆臂的臂长方向与摆臂旋转轴的轴向大致平行；直线位移输出装置的动子端与轴线间的间距小于其定子端与轴线间的间距。

再一个优选的方案为夹模座在夹持位置与释放位置间的往复移动轨迹为弧形轨迹；在夹模座位于夹持位置时，沿前述轴向指向其圆模端的方向，夹模座位于位于弧形轨迹的最高位置处；在夹模驱动机构中，至少一个由动铰轴连接的接头为叉式接头结构；在该叉式接头结构中，一个接头上设有沿该动铰轴的径向布置且与该接头上的铰轴孔连通的螺孔，与该螺孔相配合的紧定螺钉用于固定该动铰轴；安装座上固设有用于检测铰链四连杆机构中的杆件上的预定部位在夹持过程中是否移动至预设位置处的接近开关；安装座为弯管机的摆臂，摆臂内设有容纳腔，铰链四连杆机构通过其连架杆上的定铰轴安装在该容纳腔内，在腔壁上开设有腔内观察口；摆臂偏离夹模座的端部朝偏离摆臂旋转轴的方向延伸地设有用于安装致动器的安装座。

为了实现上述另一目的，本实用新型提供的弯管机包括圆模及夹模组件，夹模组件为上述任一技术方案所描述的夹模组件。

附图说明

图1为本实用新型夹模组件实施例中夹模座位于夹持位置时的立体图；

图2为本实用新型夹模组件实施例中夹模座位于夹持位置时的主视图；

图3为本实用新型夹模组件实施例中夹模座位于夹持位置时的结构图；

图4为图3中的A局部放大图；

图5为本实用新型夹模组件实施例中夹模驱动机构在夹模座位于夹持位置时的结构图；

图6为本实用新型夹模组件实施例中夹模座位于释放位置时的主视图；

图7为本实用新型夹模组件实施例中夹模座位于夹持位置时的结构图；

图8为本实用新型夹模组件实施例中夹模驱动机构在夹模座位于释放位置时的结构图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本实用新型作进一步说明。

夹模组件实施例

参见图1至图8，夹模组件1包括摆臂2，夹模座33，安装在夹模座33安装面330上的夹模34，及设于摆臂2与夹模座33间的夹模驱动机构8；夹模驱动机构8用于驱动夹模座33以带动夹模34在如图1至图3所示的夹持位置和如图6、图7所示的释放位置之间往复移动，并通过与安装在摆臂2上的圆模01配合，实现对待弯管件的夹持或释放。夹模驱动机构8包括夹持增力机构及气缸30，气缸30构成本实施例中用于驱动夹持增力机构动作的致动器，摆臂2构成本实施例中夹模驱动机构的安装座。

摆臂2包括摆臂本体20及用于将整个摆臂2安装至弯管机的弯管驱动主轴上的主轴安装座21，该驱动主轴构成本实施例中的摆臂旋转轴，即在弯管电机的驱动下而带动摆臂2绕摆臂旋转轴的轴线210往复摆动；在摆臂本体20的下部朝偏离主轴安装座21的方向并朝下倾斜地延伸，形成有用于安装气缸30的气缸安装座22，以使气缸的定子端相比动子端更远离摆臂旋转轴，从而使气缸在布局上偏离摆臂旋转轴，有利于弯管电机等驱动摆臂旋转部件的布局，以减少干涉。

在摆臂本体20内设有容纳腔200，在容纳腔200的腔壁上开设有腔内观察口201，即通过该腔内观察口201可以观察到安装在该容纳腔200内机构的动作情况。

在本实施例中，夹持增力机构的结构为铰链四连杆机构，包括主动连架杆51、连杆61及从动连架杆71；主动连架杆51通过定铰轴43而可绕该铰轴摆动地安装在摆臂本体20上，从动连架杆71通过定铰轴47而可绕该铰轴摆动地安装在摆臂本体20上；连杆61的一端通过动铰轴44与主动连架杆51的摆动端铰接，另一端通过动铰轴45与从动连架杆71的摆动端铰接；即在本实施例中，利用摆臂本体20作为该铰链四连杆机构的机架。在本实施例中，“定铰轴”被配置为随铰链四连杆机构的动作而相对机架保持静止的铰轴，而“动铰轴”被配置为随铰链四连杆机构的动作而相对机架动作的铰轴。

主动连架杆51的固定端部朝外延伸地设有连接摆臂52，连接摆臂52与主动连架杆51以一体成型的方式制成或两个杆件经焊接成的一体杆结构，即二者一起构成以定铰轴43为支点的L型杠杆5。气缸30的活塞杆320通过铰接头321与动铰轴42的配合而铰接至连接摆臂52的摆动端铰接，缸体31通过定铰轴41而铰接至气缸安装座22的下端部上，从而通过活塞杆320相对缸体31的直线运动而推动连接摆臂52绕定铰轴43摆动预交角度，从而驱动整个铰链四连杆机构动作，即气缸30驱动铰链四连杆机构中的主动连架杆51绕定铰轴43往复摆动；活塞杆320与铰接头321一起构成本实施例中致动器的动子32，而缸体31构成致动器的定子；即在本实施例中，致动器为一直线位移输出装置，当然了，其可采用油缸、直线电机等直线位移输出装置进行替代。

从动连架杆71的固定端部朝外延伸地设有驱动摆臂72，驱动摆臂72与从动连架杆71构成以定铰轴47为支点的L型杠杆7。驱动摆臂72的摆动端通过动铰轴48与夹模座33铰接，且在摆臂本体20上通过定铰轴46而安装有与驱动摆臂72相平行布置且等长的导向摆杆62，驱动摆臂72、摆臂本体20、导向摆杆62及夹模座33一起构成以摆臂本体20为机架且以夹模座33为连杆的平行四边形连杆机构，从而在从气缸30通过连接摆臂52驱动整个铰链四连杆机构摆动的过程中，通过从动连架杆71带动驱动摆臂72驱动整个平行四边形机构运动，从而使夹模座33相对摆臂本体20做运动轨迹为弧形的摆动，以带动夹模34在夹持位置与释放位置运动，并通过与圆模01的配合而夹持管件或释放管件。并在L型杠杆7及导向摆杆62与摆臂本体20的内腔腔口壁间均可拆卸地安装有配磨铜板103，不仅可利用配磨铜板103对L型杠杆7及导向摆杆62与摆臂之间的间距进行调整而可降低摆臂2的制造精度，同时可通过磨损配磨铜板103而保护摆臂2与L型杠杆7、导向摆杆62，可使用较少的维护费用就可保持其配合精度，比如，可通过调整已磨损的配磨铜板103与内腔腔口壁之间的间距而提高部件之间的配合精度。

在本实施例中，“L型杠杆”被配置为其动力臂与阻力臂相对倾斜布置地构成预定夹角折弯结构，其预定夹角并不局限于前述的直角或大致为直角的结构，可根据具体结构布局而适应地设计该夹角。

在本实施例中，由动铰轴42、动铰轴44及动铰轴45连接的铰接接头结构为叉式接头结构。如图1及图4所示，以动铰轴42铰接的叉式接头结构为例，对接头结构进行说明，动子32的接头上具有插片式公连接板，而连接摆臂52的接头上设有插片式母连接板，并通过动铰轴42与设于连接板上铰轴孔的配合而实现两个接头的铰接，在插片式公连接板上设有沿动铰轴42径向布置且与该连接板上的铰轴孔连通的螺孔320，与螺孔320相配合的紧定螺钉35用于将动铰轴42与动子32的接头之间的相对位置进行固定，从而无需额外固定件，有效缩小该接头结构的结构，可便于它们在容纳腔200内运动，避免产生干涉。

在摆臂本体20上固设有用于检测由动铰轴44铰接的接头结构在夹持过程中是否移动至预设位置处的接近开关35，即用于间接地检测夹模34是否被驱动至夹持位置，以控制气缸30的行程而避免对管件夹持太松而降低弯管质量或夹持太紧而损坏待弯管件，以确保弯管质量。

在使用过程中，需要对置于夹模34与圆模01之间的待弯管件进行夹持，则控制气缸30的活塞杆320回缩以拉动如图5中所示的连接摆臂52绕定铰轴43顺时针转动，并驱动主动连架杆51而驱动整个铰链四连杆机构动作，以驱动从动连架杆71绕定铰轴47逆时针转动，从带动驱动摆臂72驱使夹模座33带动夹模34朝靠近圆模01的方向移动至夹持工件。此时，由动铰轴44连接的接头触发接近开关35，弯管机的控制单元控制气缸30停止工作，且可根据接近开关35的触发信号而在夹模34快夹持到位时平滑地递减速度地夹持管件；且在夹持过程中，即夹模座33从释放位置向夹持位置运动的过程中，驱动摆臂72驱动夹模座33做弧形轨迹运动，且在夹持到位时使夹模座33位于最高位置，在本实施例中，使驱动摆臂72转动至平行于摆臂旋转轴的轴线210，即驱动摆臂72的延伸方向平行于摆臂旋转轴的轴向。

此时，即夹模座33位于夹持位置时，定铰轴43、动铰轴44及动铰轴45运动至三者的轴线大致共第二面100的位置，此时，动铰轴44的轴线约靠近定铰轴43与动铰轴45轴线所共的平面，则夹持力的放大倍数越大，轴线210大致平行于第二面100布置，在本实施例中为平行，此时能对气缸30的输出力进行放大接近无穷大的位置，有效地确保对管件的夹持牢固度；从动连架杆71的杆长方向与摆臂旋转轴的径向大致平行，且从动连架杆71上的动铰轴45位于其定铰轴47背离摆臂旋转轴的一侧，驱动摆臂72的杆长方向与摆臂旋转轴的轴向大致平行，即L型杠杆7的两臂间夹角大致为90度，在本实施例中选为90度；主动连架杆51上的定铰轴43与摆臂旋转轴的轴线210间的间距小于连接摆臂52上的动铰轴42与轴线间的间距，且动铰轴42位于定铰轴43的上方位置，有效地增加气缸动子与轴线210之间的间距。

当完成弯管操作后需张开夹模34与圆模01以释放管件时，控制气缸30控制气缸30的活塞杆320伸出，推动如图5中所示的连接摆臂52绕定铰轴43逆时针转动，并通过主动连架杆51驱动整个铰链四连杆机构动作，以驱动从动连架杆71绕定铰轴47顺时针转动，从带动驱动摆臂72驱使夹模座33带动夹模34朝远离圆模01的方向移动至释放工件。从而使各部件间的相对位置运动至如图6至7所示的状态位置。在此过程中，即夹模座33从夹持位置向释放位置运动的过程中，驱动摆臂72驱动夹模座33做弧形轨迹运动，以在远离圆模01运动的同时做下降运动，以减少对管件卸料过程的干涉。

此时，即夹模座33位于释放位置时，连接摆臂52的臂长方向与摆臂旋转轴的轴向大致平行。

夹模座33在如图1至图3所示的夹持和如图6、图7所示的释放位置间往复移动的过程中，定铰轴47与动铰轴45均位于定铰轴43上方，即沿弯管机的摆臂旋转轴的轴向并指向其圆模端的方向，为如图2、图3、图6、图7中箭头所示方向，从动连架杆71上的定铰轴47与动铰轴45均位于主动连架杆51上的定铰轴43的下游；主动连架杆51上的动铰轴44的轴线均位于第一平面1000邻近从动连架杆71上的定铰轴47的一侧，如图5及图8所示，主动连架杆51上的定铰轴43的轴线与从动连架杆47上的动铰轴45的轴线共第一平面1000，从而使主动连架杆51与从动连架杆71绕各自定铰轴的转向相反；在上下方位上，动铰轴45、44均位于定铰轴47、43之间，即沿图6、图7中箭头所示的方向，铰链四连杆机构上的两个动铰轴均位于其两个定铰轴之间，即在如图6及图7所示的高度方向上，动铰轴45、44的轴线的高度不高于定铰轴47且不低于定铰轴43，从使其横向结构更加紧凑；沿摆臂旋转轴的径向，定铰轴47比定铰轴43更靠近轴线210，且在夹模座33从如图6、7所示的释放位置朝如图1至图3所示的夹持位置移动过程中，动铰轴44朝远离轴线210的方向移动。

弯管机实施例

本实用新型弯管机包括机架及安装在该机架上的送料小车与弯管机头，弯管机头包括弯管电机及受该弯管电机驱动而同步转动的圆模与摆臂，在摆臂上安装有夹模组件；该夹模组件采用上述夹模组件实施例，其结构在上述夹模组件实施例中已进行了说明，在此不再赘述。弯管机的除了夹模组件之外的送料小车等其他部分结构采用现有产品设计。

在本实用新型中，安装座可以为一体式结构，也可以为两个以上的体结构连接构成用于充当安装其他零部件基体的结构。

Claims (10)

1.一种弯管机的夹模组件，包括安装座、夹模座、安装在所述夹模座上的夹模及用于驱动所述夹模座相对所述安装座在夹持位置与释放位置间往复移动的夹模驱动机构；

其特征在于：

所述夹模驱动机构包括结构为铰链四连杆机构的夹持增力机构，及用于驱动所述铰链四连杆机构中的主动连架杆绕其上的定铰轴往复摆动的致动器；所述铰链四连杆机构的从动连架杆构成驱动所述夹模座相对所述安装座移动的驱动连接件；

沿所述弯管机的摆臂旋转轴的轴向并指向其圆模端的方向，所述从动连架杆上的定铰轴与动铰轴均位于所述主动连架杆上的定铰轴的下游。

2.根据权利要求1所述的夹模组件，其特征在于：

所述夹模座在所述夹持位置与所述释放位置间往复移动的过程中，所述主动连架杆与所述从动连架杆绕各自定铰轴的转向相反。

3.根据权利要求2所述的夹模组件，其特征在于：

所述夹模座在所述夹持位置与所述释放位置间往复移动的过程中，所述主动连架杆上的动铰轴的轴线均位于第一平面邻近所述从动连架杆上的定铰轴的一侧，所述主动连架杆上的定铰轴的轴线与所述从动连架杆上的动铰轴的轴线共所述第一平面。

4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的夹模组件，其特征在于：

所述夹模座在所述夹持位置与所述释放位置间往复移动的过程中，沿所述方向，所述铰链四连杆机构上的两个动铰轴均位于其两个定铰轴之间；

在所述夹模驱动机构驱动所述夹模座由所述释放位置移至所述夹持位置的过程中，所述主动连架杆上的动铰轴朝远离所述摆臂旋转轴的方向移动；

在所述夹模座位于所述夹持位置时，所述主动连架杆上的定铰轴、动铰轴与所述从动连架杆上的动铰轴的轴线顺序布置且大致共第二平面，所述第二平面的面法向与所述轴向大致垂直；

所述主动连架杆上的定铰轴与所述摆臂旋转轴的轴线间的间距大于所述从动连架杆上的定铰轴与所述轴线间的间距。

5.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的夹模组件，其特征在于：

所述从动连架杆的固定端部朝外延伸地设有驱动摆臂，所述驱动摆臂与所述从动连架杆构成以所述从动连架杆上的定铰轴为支点的L型杠杆；

所述驱动摆臂的摆动端与所述夹模座铰接，所述安装座上安装有与所述驱动摆臂相平行布置且等长的导向摆杆，所述导向摆杆的摆动端与所述夹模座铰接。

6.根据权利要求5所述的夹模组件，其特征在于：

所述L型杠杆为增力杠杆；所述L型杠杆及所述导向摆杆与所述安装座间均可拆卸地安装有配磨板；

所述夹模座位于所述夹持位置时，所述从动连架杆的杆长方向与所述摆臂旋转轴的径向大致平行，且所述从动连架杆上的动铰轴位于其定铰轴背离所述摆臂旋转轴的一侧，所述驱动摆臂的臂长方向与所述轴向大致平行。

7.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的夹模组件，其特征在于：

所述主动连架杆的固定端部朝外延伸地设有连接摆臂，所述连接摆臂与所述主动连架杆构成以所述主动连架杆上的定铰轴为支点的L型杠杆；

所述致动器为直线位移输出装置，其定子铰接在所述安装座上，动子与所述连接摆臂的摆动端铰接。

8.根据权利要求7所述的夹模组件，其特征在于：

沿所述方向，所述连接摆臂上的动铰轴位于所述从动连架杆的定铰轴的下游；

在所述夹模座位于所述夹持位置时，所述主动连架杆上的定铰轴与所述摆臂旋转轴的轴线间的间距小于所述连接摆臂上的动铰轴与所述轴线间的间距；

在所述夹模座位于所述释放位置时，所述连接摆臂的臂长方向与所述轴向大致平行；

所述直线位移输出装置的动子端与所述轴线间的间距小于其定子端与所述轴线间的间距。

9.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的夹模组件，其特征在于：

所述夹模座在所述夹持位置与所述释放位置间的往复移动轨迹为弧形轨迹；在所述夹模座位于所述夹持位置时，沿所述方向，所述夹模座位于所述弧形轨迹的最高位置处；

在所述夹模驱动机构中，至少一个由动铰轴连接的铰接接头结构为叉式接头结构；在所述叉式接头结构中，一个接头上设有沿其动铰轴的径向布置且与该接头上的铰轴孔连通的螺孔，与所述螺孔相配合的紧定螺钉用于固定该动铰轴；

所述安装座上固设有用于检测所述铰链四连杆机构中的杆件上的预定部位在夹持过程中是否移动至预设位置处的接近开关；

所述安装座为所述弯管机的摆臂，摆臂内设有容纳腔，所述铰链四连杆机构通过连架杆上的定铰轴安装在所述容纳腔内，腔壁上开设有腔内观察口；摆臂偏离所述夹模座的端部朝偏离所述摆臂旋转轴的方向延伸地设有用于安装所述致动器的安装座；

所述安装座构成所述铰链四连杆机构的机架。

10.一种弯管机，包括圆模及夹模组件，其特征在于：

所述夹模组件为权利要求1至9任一项权利要求所述的夹模组件。