TWM597187U

TWM597187U - 單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置

Info

Publication number: TWM597187U
Application number: TW109202979U
Authority: TW
Inventors: 黃欣柏
Original assignee: 黃欣柏
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2020-06-21

Abstract

本創作所提出一種單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其具有一滾彎輪組、一管棒旋轉與進料夾持機構、及一彎輪軸頭。滾彎輪組具有多個不同半徑的滾輪。夾持機構用以夾持該工件旋轉與進料。彎輪軸頭用以將該工件沿著所抵靠的該其中一滾輪彎曲。本創作的滾輪組在移動後能以其中一個預定大小的滾輪與工件對齊，然後可透過彎輪軸頭以二維方向沿滾輪移動來對工件進行圓塑形。其中，滾輪的半徑決定彎曲的曲率，而彎輪軸頭移動的弧距離決定彎曲的弧長。因此，本創作能一次將工件連續彎折出多種不同曲率及不同弧長，而不用頻繁地拆裝治具及模具。

Description

單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置

本創作是關於一種加工裝置，特別是關於一種用於連續彎曲工件的而使工件具有多種不同曲率及不同弧長的加工裝置。

現有技術中為了使棒體或管體彎曲成適當的形狀，以配合使用目的，是以一彎曲裝置對棒體或管體進行加工至所需的形狀。而現有的彎曲裝置包含有多個可替換的治具及多個可替換的模具，但一次僅安裝有一個治具及一個模具。同時安裝的治具與模具是相配合的，且相配合的治具與模具也只能使棒體及管體彎曲成一種特定的曲率及角度。換言之，若所需要的成品中包含了多種不同的曲率及角度，則必須一再更換安裝於彎曲裝置上的治具及模具，而更換治具及模具憑白耗費人力及時間，不僅降低了產能點提升了生產成本。若設置具有不同治具及模具的多個彎曲裝置，設備成本過高且廠房也沒有足夠空間，並不切實際。

有鑑於此，提出一種更佳的改善方案，乃為此業界亟待解決的問題。

本創作的主要目的在於，提出一種單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其用以彎曲一呈管棒狀的工件。

為達上述目的，本創作所提出的單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置可具有：一管棒旋轉與進料夾持機構，其用以夾持該工件；一第一移動組件，其用以來回移動該管棒旋轉與進料夾持機構；一滾彎輪組，其具有多個滾輪，且各該滾輪的半徑皆不相同；該等滾輪的轉軸為同軸；一第二移動組件，其用以來回移動該滾彎輪組，藉此使其中一該滾輪的外環面貼靠該工件；一彎輪軸頭，其用以彎曲該工件；以及一第三移動組件，其用以來回移動該彎輪軸頭，藉此該彎輪軸頭沿著該其中一滾輪的該外環面移動。

透過上述結構，本創作透過具有多個不同半徑的滾輪的滾彎輪組被第二移動組件移動後能以一預定半徑的滾輪貼靠於工件，然後可透過彎輪軸頭沿預定滾輪之外環面推抵工件而彎曲工件。因此，只要改變對齊於工件的滾輪即能將工件彎折出多種不同曲率，而控制彎輪軸頭移動的距離能控制彎折出的弧長，而不用透過頻繁地拆裝治具及模具來控制彎折的曲率及弧長。

如前所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置中，其中一該等滾輪包含多個曲面，該等曲面的曲率半徑不相同。

如前所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置中，該管棒旋轉與進料夾持機構能以平行於該工件的長度方向為轉軸轉動該工件。

如前所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置中，以加工前該工件的長度方向為一第一方向，並以該等滾輪的轉軸為一第二方向，該第二方向垂直於該第一方向。

如前所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置中，該第二移動組件能沿該第二方向來回移動該滾彎輪組，藉此使其中一該滾輪的外環面正對於該工件；該第二移動組件還能沿一第三方向來回移動該滾彎輪組，藉此使該其中一滾輪的該外環面貼靠該工件；該第三方向垂直於該第一方向及該第二方向。

如前所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置中，該第二移動組件具有：一滾輪切換機構，該滾彎輪組可移動地設置於該滾輪切換機構，藉此該滾輪切換機構能沿該第二方向來回移動該滾彎輪組；以及一滾輪貼靠機構，該滾輪切換機構可移動地設置於該滾輪貼靠機構，藉此該滾輪貼靠機構能沿該第三方向來回移動該滾輪切換機構。

如前所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置中，該第三移動組件具有：一第三方向移動機構，該彎輪軸頭可移動地設置於該第三方向移動機構，藉此該第三方向移動機構能沿該第三方向來回移動該彎輪軸頭；以及一第一方向移動機構，該第三方向移動機構可移動地設置於該第一方向移動機構，藉此該第一方向移動機構能沿該第一方向來回移動該第三方向移動機構。

如前所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置中，該滾彎輪組更具有一馬達，其用以帶動該等滾輪轉動。

如前所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置中，該彎輪軸頭具有：一基座，其具有：一第一延伸部，其具有一第一端及一第二端，該第一延伸部的該第二端比該第一端更靠近該滾彎輪組；該第一延伸部的該第一端固設於該第三移動組件；及一第二延伸部，其具有一第一端及一第二端，該第二延伸部的該第二端比該第一端更靠近該滾彎輪組；該第二延伸部的該第一端固設於該第一延伸部；以及一抵壓輪，其設置於該第二延伸部的該第二端。

為達上述目的，本創作所提出的單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置也可具有：一管棒旋轉與進料夾持機構，其用以夾持該工件；一第一移動組件，其用以來回移動該管棒旋轉與進料夾持機構；一滾彎輪組，其具有至少一滾輪，且各該至少一滾輪的外環面包含多個曲面，該等曲面的曲率半徑不相同；一第二移動組件，其用以來回移動該滾彎輪組，藉此使該至少一滾輪的其中一該曲面貼靠該工件；一彎輪軸頭，其用以彎曲該工件；以及一第三移動組件，其用以來回移動該彎輪軸頭，藉此該彎輪軸頭沿著該至少一滾輪的該其中一曲面移動。

首先請參考圖1至圖3。本創作提出一種單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其用以彎曲一呈管棒狀的工件A，藉此使工件A上能形成特定曲率及弧長的彎曲部。工件A可以是管狀物或桿狀物。舉例而言，本創作可用於製作冷凝器的冷凝管。

本創作的單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置具有一管棒旋轉與進料夾持機構10、一滾彎輪組20、一彎輪軸頭30，且本實施例中還具有一第一移動組件41、一第二移動組件42、及一第三移動組件43，但不以此為限。

管棒旋轉與進料夾持機構10具有夾持及旋轉工件A的功能，且以下說明中，以工件A的於加工前的長度方向為第一方向D1。第一移動組件41能沿第一方向D1來回移動管棒旋轉與進料夾持機構10，而管棒旋轉與進料夾持機構10能以平行於第一方向D1的轉軸轉動工件A。第一移動組件41可為包含壓缸、伺服馬達、或步進馬達等。

滾彎輪組20具有多個滾輪，例如可具有一第一滾輪21、第二滾輪22、第三滾輪23、第四滾輪24、及第五滾輪25，且各滾輪的半徑皆不相同。於本實施例中，各滾輪的轉軸為同軸，本創作中以滾輪的轉軸方向為第二方向D2。例如，第二方向D2可垂直於第一方向D1，且為鉛直方向，因此各滾輪呈上下排列。然而，於其他實施例中，也可水平排列，並不以此為限。本實施例中，滾彎輪組20更選擇性地具有一馬達26，其連接於該等滾輪的轉軸，並藉此能帶動該等滾輪轉動。第二移動組件42能平行第二方向D2來回移動滾彎輪組20，藉此使其中一滾輪的外環面正對於工件A。本實施例中，第二移動組件42還能沿一第三方向D3來回移動滾彎輪組20，藉此使該其中一滾輪的該外環面貼靠該工件。其中，第三方向D3垂直於第一方向D1及第二方向D2。

具體而言，本實施例中，第二移動組件42具有一滾輪切換機構421及一滾輪貼靠機構422。滾彎輪組20可移動地設置於滾輪切換機構421，藉此滾輪切換機構421能沿第二方向D2來回移動滾彎輪組20。而滾輪切換機構421可移動地設置於滾輪貼靠機構422，藉此滾輪貼靠機構422能沿第三方向D3來回移動滾輪切換機構421。滾輪切換機構421及滾輪貼靠機構422可各自包含壓缸、伺服馬達、或步進馬達等。於其他實施例中，滾彎輪組20也可是可移動地設置於滾輪貼靠機構422，而滾輪貼靠機構422可移動地設置於滾輪切換機構421。因此，透過第二移動組件42能使預定的滾輪正對工件A，以及改變滾輪之轉軸與工件A的間距，藉此確保預定滾輪的外環面恰能抵靠工件A，以將工件A依滾輪的半徑彎曲成對應的曲率。

彎輪軸頭30用以施力於工件A上而將工件A沿著所抵靠的滾輪彎曲而形成對應的曲率。具體而言，第三移動組件43能沿第一方向D1及第三方向D3以二維方式來回移動彎輪軸頭30，以使彎輪軸頭30沿著滾輪的外環面移動。彎輪軸頭30具有一基座31及一抵壓輪32。本實施例中，基座31具有一第一延伸部311及一第二延伸部312。第一延伸部311的長度方向平行於第三方向D3，且於第一延伸部311長度方向上具有一第一端及一第二端，且第一延伸部311的第二端比第一端更靠近滾彎輪組20。第一延伸部311的第一端固設於第三移動組件43。第二延伸部312的長度方向平行於第一方向D1，且於第二延伸部312長度方向上具有一第一端及一第二端，且第二延伸部312的第二端比第一端更靠近滾彎輪組20。第二延伸部312的第一端固設於第一延伸部311的第二端，而抵壓輪32設置於第二延伸部312的第二端。然而，於其他實施例中，第一延伸部311及第二延伸部312之間的夾角並不以此為限。

具體而言，本實施例中，第三移動組件43具有一第三方向移動機構431及一第一方向移動機構432。彎輪軸頭30可移動地設置於第三方向移動機構431，藉此第三方向移動機構431能沿第三方向D3來回移動彎輪軸頭30。第三方向移動機構431可移動地設置於第一方向移動機構432，藉此第一方向移動機構432能沿第一方向D1來回移動第三方向移動機構431。因此，第三移動組件43可以二維方式移動彎輪軸頭30，且使彎輪軸頭30移動的軌跡是沿著工件A所貼靠的滾輪的外環面移動。第三方向移動機構431及第一方向移動機構432可各自包含壓缸、伺服馬達、或步進馬達等。

於其他實施例中，第一方向D1、第二方向D2、及第三方向D3可兩兩相對於彼此傾斜，而不限於兩兩垂直。

接著請參考圖4至圖6。透過上述結構，本創作可以下列方式彎曲工件A。首先，以第一移動組件41移動管棒旋轉與進料夾持機構10，以使所夾持的工件A之預定彎曲位置正對於滾彎輪組20。接著，以第二移動組件42移動滾彎輪組20，使滾彎輪組20中的一預定滾輪之外環面抵靠於工件A，然後透過第三移動組件43移動彎輪軸頭30，使彎輪軸頭30沿預定滾輪之外環面推抵工件A，進而使工件A貼合於滾輪的外環面。因此本創作可在不拆裝治具及模具的情況下達到下列目的： (一) 將工件A依據不同滾輪的半徑而彎曲成對應的曲率，例如30公釐或50公釐等。 (二) 以彎輪軸頭30沿著滾輪的外環面所移動的路徑來控制工件A上所彎出的弧長，即工件A能得到適當的角度，例如可彎曲30度、60度、90度、或180度等。 (三) 若彎輪軸頭30工件A彎曲的同時，管棒旋轉與進料夾持機構10轉動工件A，還能以使工件A彎曲成螺旋狀。

更進一步而言，如圖7所示，工件A也可被本創作以不同角度及不同曲率多次彎曲。

前述實施例中，滾輪組20是具有多個圓形的滾輪，但並不以此為限。於其他實施例中，如圖8及圖9所示的滾輪27A及圖10所示的滾輪27B，皆為非圓形，而是在滾輪27A或滾輪27B的外環面上分成多段而各段具有不同曲率半徑的曲面。滾輪27A或滾輪27B的各曲面的曲率中心可在不同位置上，以使各曲面能相連接而不至會在兩曲面間形成段差，藉此滾輪27A或滾輪27B不會有過於突出的部分而阻礙到彎曲作業的進行。例如，滾輪27A可具有一第一曲面271A、一第二曲面272A、及一第三曲面273A，以及一連接面270A，第一曲面271A、第二曲面272A、第三曲面273A、及連接面270A彼此兩兩連接；滾輪27B可具有一第一曲面271B、一第二曲面272B、一第三曲面273B、一第四曲面274B、一第五曲面275B、及一第六曲面276B，且彼此兩兩連接。因此，一滾輪上包含多個不同的曲率半徑，使滾輪組所裝設的滾輪數量可減少，甚至可僅具有一個滾輪。

因此，在使用滾輪27A進行彎曲作業時，可先透過馬達26將滾輪27A預定於彎曲的曲面朝向工件A，然後透過第二移動組件42將該曲面抵靠於工件A上，即能使工件A沿預定的曲面彎曲。

綜上所述，本創作透過具有多個不同半徑的滾輪的滾彎輪組20被第二移動組件42移動後能以一預定半徑的滾輪貼靠於工件A，然後可透過彎輪軸頭30沿預定滾輪之外環面推抵工件A而彎曲工件A。因此，只要改變對齊於工件A的滾輪即能將工件A彎折出多種不同曲率，而控制彎輪軸頭30移動的距離能控制彎折出的弧長，而不用透過頻繁地拆裝治具及模具來控制彎折的曲率及弧長。

10:管棒旋轉與進料夾持機構 20:滾彎輪組 21:第一滾輪 22:第二滾輪 23:第三滾輪 24:第四滾輪 25:第五滾輪 26:馬達 27A:滾輪 270A:連接面 271A:第一曲面 272A:第二曲面 273A:第三曲面 27B:滾輪 271B:第一曲面 272B:第二曲面 273B:第三曲面 274B:第四曲面 275B:第五曲面 276B:第六曲面 30:彎輪軸頭 31:基座 311:第一延伸部 312:第二延伸部 32:抵壓輪 41:第一移動組件 42:第二移動組件 421:滾輪切換機構 422:滾輪貼靠機構 43:第三移動組件 431:第三方向移動機構 432:第一方向移動機構 D1:第一方向 D2:第二方向 D3:第三方向 A:工件

圖1為本創作的立體示意圖。圖2為本創作的另一立體示意圖。圖3為本創作的滾彎輪組及彎輪軸頭的放大示意圖。圖4為本創作以彎輪軸頭將工件向滾彎輪組的其中一滾輪略微彎曲的示意圖。圖5為本創作以彎輪軸頭將工件向滾彎輪組的另一滾輪彎曲成90度的示意圖。圖6為本創作以彎輪軸頭將工件向滾彎輪組的再另一滾輪彎曲成180度的示意圖。圖7為本創作將一工件多次彎曲的示意圖。圖8為本創作的滾彎輪組之另一實施例的立體示意圖。圖9為本創作的滾彎輪組之另一實施例的俯視示意圖。圖10為本創作的滾彎輪組之又一實施例的俯視示意圖。

10:管棒旋轉與進料夾持機構

20:滾彎輪組

30:彎輪軸頭

31:基座

311:第一延伸部

312:第二延伸部

32:抵壓輪

41:第一移動組件

42:第二移動組件

421:滾輪切換機構

422:滾輪貼靠機構

43:第三移動組件

431:第三方向移動機構

432:第一方向移動機構

D1:第一方向

D2:第二方向

D3:第三方向

A:工件

Claims

一種單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其用以彎曲一呈管棒狀的工件；該單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置具有：一管棒旋轉與進料夾持機構，其用以夾持該工件；一第一移動組件，其用以來回移動該管棒旋轉與進料夾持機構；一滾彎輪組，其具有多個滾輪，且各該滾輪的半徑皆不相同；該等滾輪的轉軸為同軸；一第二移動組件，其用以來回移動該滾彎輪組，藉此使其中一該滾輪的外環面貼靠該工件；一彎輪軸頭，其用以彎曲該工件；以及一第三移動組件，其用以來回移動該彎輪軸頭，藉此該彎輪軸頭沿著該其中一滾輪的該外環面移動。
如請求項1所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其中，其中一該等滾輪包含多個曲面，該等曲面的曲率半徑不相同。
如請求項1所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其中，該管棒旋轉與進料夾持機構能以平行於該工件的長度方向為轉軸轉動該工件。
如請求項1至3中任一項所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其中，以加工前該工件的長度方向為一第一方向，並以該等滾輪的轉軸為一第二方向，該第二方向垂直於該第一方向。
如請求項4所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其中，該第二移動組件能沿該第二方向來回移動該滾彎輪組，藉此使其中一該滾輪的外環面正對於該工件；該第二移動組件還能沿一第三方向來回移動該滾彎輪組，藉此使該其中一滾輪的該外環面貼靠該工件；該第三方向垂直於該第一方向及該第二方向。
如請求項5所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其中，該第二移動組件具有：一滾輪切換機構，該滾彎輪組可移動地設置於該滾輪切換機構，藉此該滾輪切換機構能沿該第二方向來回移動該滾彎輪組；以及一滾輪貼靠機構，該滾輪切換機構可移動地設置於該滾輪貼靠機構，藉此該滾輪貼靠機構能沿該第三方向來回移動該滾輪切換機構。
如請求項4所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其具有一第三方向，該第三方向垂直於該第一方向及該第二方向；其中，該第三移動組件具有：一第三方向移動機構，該彎輪軸頭可移動地設置於該第三方向移動機構，藉此該第三方向移動機構能沿該第三方向來回移動該彎輪軸頭；以及一第一方向移動機構，該第三方向移動機構可移動地設置於該第一方向移動機構，藉此該第一方向移動機構能沿該第一方向來回移動該第三方向移動機構。
如請求項1至3中任一項所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其中，該滾彎輪組更具有一馬達，其用以帶動該等滾輪轉動。
如請求項1至3中任一項所述之單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其中，該彎輪軸頭具有：一基座，其具有：一第一延伸部，其具有一第一端及一第二端，該第一延伸部的該第二端比該第一端更靠近該滾彎輪組；該第一延伸部的該第一端固設於該第三移動組件；及一第二延伸部，其具有一第一端及一第二端，該第二延伸部的該第二端比該第一端更靠近該滾彎輪組；該第二延伸部的該第一端固設於該第一延伸部；以及一抵壓輪，其設置於該第二延伸部的該第二端。
一種單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置，其用以彎曲一呈管棒狀的工件；該單機多曲率及多角度立體連續彎曲裝置具有：一管棒旋轉與進料夾持機構，其用以夾持該工件；一第一移動組件，其用以來回移動該管棒旋轉與進料夾持機構；一滾彎輪組，其具有至少一滾輪，且各該至少一滾輪的外環面包含多個曲面，該等曲面的曲率半徑不相同；一第二移動組件，其用以來回移動該滾彎輪組，藉此使該至少一滾輪的其中一該曲面貼靠該工件；一彎輪軸頭，其用以彎曲該工件；以及一第三移動組件，其用以來回移動該彎輪軸頭，藉此該彎輪軸頭沿著該至少一滾輪的該其中一曲面移動。