一种弯管机弯轮集成单元及弯管加工方法 |
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| 申请号 | CN202410077041.4 | 申请日 | 2024-01-18 | 公开(公告)号 | CN117817360A | 公开(公告)日 | 2024-04-05 |
| 申请人 | 浙江赛曼斯智能科技有限公司; | 发明人 | 何龙君; 冯波; 冯飞锋; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及弯管设备技术领域，尤其涉及一种弯管机弯轮集成单元及弯管加工方法，包括安装板，安装板上滑动连接有两个弯轮主体，两个弯轮主体的滑动轴线共线，且弯轮主体上开设有半凹槽，两个弯轮主体上的半凹槽形成管线槽，管道穿过安装板并伸入管线槽内；控制单元，控制单元同时与两个弯轮主体连接，用于控制两个弯轮主体相向或背离；折弯单元，折弯单元用于使管道绕设贴和于管线槽内；冷却单元，冷却单元与安装板连接，且冷却单元的出 风 口朝向管道弯折处，用于冷却管道；切断单元，切断单元设置于安装板上，且切断单元用于切断管道；本申请具有降低管路在折弯处出现的内部通道大小下降幅度以提高管路的折弯 质量 的效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种弯管机弯轮集成单元，其特征在于：包括 |
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| 说明书全文 | 一种弯管机弯轮集成单元及弯管加工方法技术领域[0001] 本申请涉及弯管设备技术领域，尤其是涉及一种弯管机弯轮集成单元及弯管加工方法。 背景技术[0002] 汽车管路是汽车的重要组成部分，由于汽车前舱内空间结构较为紧凑，需要汽车管路为其他结构进行让位，因此，在汽车装配过程中，需要根据不同的车型，不同的布置结构将汽车管路如油管等通过折弯模具或者是折弯设备加工成不同的角度，以满足使用部位的要求及位置布置。 [0003] 由于部分管路三维结构较为复杂，并且存在需求数量不大的情况，此类情况下，若通过折弯模具进行折弯会导致成本过高，因此，多通过折弯设备进行折弯，现有技术中公开了一种弯管机用的折弯轮结构，其包括机台、电机、减速器、用于滚弯管子的转轮、加热装置和推动加工件移动的推进装置，所述电机和所述减速器均置于所述机台内，所述减速器通过皮带与所述电机的输出轴联动；所述转轮置于所述机台上方，且所述转轮通过转轴穿过所述机台的上表面与所述减速器的输出端联动；所述加热装置置于所述转轮的一侧，所述推进装置置于所述加热装置的一侧，且所述推进装置和所述加热装置处于同一轴线上，所述推进装置和所述加热装置的同一轴线两侧均设置有导向轮。 [0004] 针对上述中的相关技术，转轮上管线槽的槽宽需要大于管材的外径，以将加热后的管材送入转轮的管线槽内，但是在转轮配合夹具进行折弯时，管材折弯处沿转轮径向的厚度变小，同时沿转轮轴向的宽度变大，导致管路在折弯处的通道变小，不符合质量要求。发明内容 [0005] 为了降低管路在折弯处出现的内部通道大小下降幅度以提高管路的折弯质量，本申请提供一种弯管机弯轮集成单元及弯管加工方法。 [0006] 本申请提供的一种弯管机弯轮集成单元及弯管加工方法采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种弯管机弯轮集成单元，包括 安装板，所述安装板上滑动连接有两个弯轮主体，两个所述弯轮主体的滑动轴线 共线，且所述弯轮主体上开设有半凹槽，两个所述弯轮主体上的半凹槽形成管线槽，管道穿过所述安装板并伸入管线槽内； 控制单元，所述控制单元安装于所述安装板上，且所述控制单元同时与两个所述 弯轮主体连接，用于控制两个所述弯轮主体相向或背离； 折弯单元，所述折弯单元设置于所述弯轮主体下方，且所述折弯单元用于使管道 绕设贴和于管线槽内； 冷却单元，所述冷却单元与所述安装板连接，且所述冷却单元的出风口朝向管道 弯折处，用于冷却管道； 切断单元，所述切断单元设置于所述安装板上，且所述切断单元用于切断管道。 [0007] 通过采用上述技术方案，后端送料单元将成卷的管材打开并拉直后送入加热单元内进行加热软化，然后从加热单元的出料端送出，加热软化后的管道穿过安装板上开设的通孔并伸入由两个弯轮主体上半凹槽配合形成的管线槽内，然后折弯单元工作，使得管道绕设并贴合于管线槽的内壁上，使得管道出现折弯，随后，控制单元带动两个弯轮主体相向运动，使得管线槽的槽宽减小，两个弯轮主体相向运动的同时挤压软化管道处，使得管道沿弯轮主体径向的宽度变小，沿弯轮主体径向的厚度变大，保障管道弯折处的通道口大小，然后通过冷却单元对管道弯折处进行冷却定型，在该件产品弯折加工完成后，通过切断单元将管道切断，进行下一件产品的加工即可；设计的弯管机弯轮集成单元，通过安装板便于为弯轮主体、控制单元、冷却单元以及切断单元提供安装位置，通过控制单元便于控制两个弯轮主体相向或背离运动，进而配合弯轮主体自身实现管线槽的槽宽变化，在折弯的不同阶段实现对管道的释放和挤压，最终控制管道折弯处的通道口大小，保障折弯管道的质量，同时，还可以实现对管道的夹持固定，在后端送料的过程中，避免管道由于自身重力出现垂落，从而导致弯折加工难度陡增的情况，通过折弯单元便于配合弯轮主体将管道进行折弯，通过冷却单元便于将软化的管道快速冷却，降低管道弯折后由于重力或者是下一处弯折带来的外力导致变形的可能性，通过切断单元便于将相邻两个管道产品之间进行切断。 [0008] 在一个具体的可实施方案中，所述切断单元包括切刀，所述切刀与所述安装板之间留有滑动间隙； 驱动气缸，所述驱动气缸与所述安装板连接，且所述驱动气缸活塞杆与所述切刀 连接，用于驱动所述切刀朝向管道运动。 [0009] 通过采用上述技术方案，设计的切断单元，通过驱动气缸便于带动切刀朝向或远离管道运动，进而为管道通过安装板做让位或者是完成管道切断工作，通过切刀便于切断管道，实现两个管道产品之间的分离。 [0010] 在一个具体的可实施方案中，所述切刀设置于所述安装板和所述弯轮主体之间。 [0011] 通过采用上述技术方案，设计的将切刀设置于安装板和弯轮主体之间，相较于将切刀设置于安装板远离弯轮主体的一侧而言，当管道尾料长度小于安装板的厚度时，会导致管道产品无法完成切割，还需要进一步的进行单独切断，导致管道折弯加工的加工变的更加复杂，成本更高。 [0012] 在一个具体的可实施方案中，所述驱动气缸位于所述切刀上方。 [0013] 通过采用上述技术方案，可以在实现切刀驱动的同时，实现驱动气缸和管道或者与折弯单元的位置让位。 [0014] 在一个具体的可实施方案中，所述冷却单元包括送气杆，所述送气杆与所述安装板连接并中空设置，且所述送气杆一端与冷气源 连通； 出气杆，所述出气杆与所述送气杆远离冷气源一端连通，且所述送气杆上开设有 多个朝向管道弯折处的出气孔。 [0015] 通过采用上述技术方案，通过外接高压气源，将高压气流通过涡流管进行冷气和热气分流后，将冷气通入送气杆内，或者是直接想送气杆内通入降温后的气体，最后经由出气杆上的出气孔吹扫至管道弯折处，完成管道弯折处的降温硬化；设计的冷却单元，通过送气杆和出气杆配合可以实现管道弯折处的冷却硬化，进而降低管道弯折后由于重力或者是下一处弯折带来的外力导致变形的可能性。 [0016] 在一个具体的可实施方案中，所述出气杆与所述弯轮主体同轴设置。 [0017] 通过采用上述技术方案，可以提高管道折弯处的冷却效果和冷却速度，进一步降低管道弯折后由于重力或者是下一处弯折带来的外力导致变形的可能性。 [0018] 在一个具体的可实施方案中，所述控制单元包括手指气缸，所述手指气缸位于所述弯轮主体一侧，且所述手指气缸与所述安装板 连接； 多个直线滑轨，所述直线滑轨与所述安装板连接，且多个所述直线滑轨沿自身宽 边方向设置，且所述直线滑轨上滑动连接有两个滑块，两个所述滑块分别与两个所述弯轮主体连接，且所述滑块的滑动方向与所述弯轮主体的轴向一致，靠近所述手指气缸的所述直线滑轨上的两个滑块分别与所述手指气缸的两个输出端铰接。 [0019] 通过采用上述技术方案，设计的控制单元，通过手指气缸便于带动靠近手指气缸设置的两个滑块于直线滑轨上滑动实现相互靠近或远离，进而带动两个弯轮主体动作，实现对管道的夹紧和挤压动作。 [0020] 在一个具体的可实施方案中，所述折弯单元包括折弯杆，所述折弯杆靠近所述弯轮主体一侧开设有与管道外径适配的弧形槽，且 所述折弯杆的转动轴线与所述弯轮主体的中心轴线同轴设置； 驱动机构，所述驱动机构位于所述折弯杆的下方，且所述驱动机构与所述折弯杆 连接，用于驱动所述折弯杆转动。 [0021] 通过采用上述技术方案，设计的折弯单元，通过驱动机构便于驱动折弯杆转动，通过折弯杆便于向管道施力，使得管道变形后绕设并贴合于管线槽的内壁上，进而完成管道的折弯加工动作。 [0022] 在一个具体的可实施方案中，所述驱动机构包括容纳箱，所述容纳箱中空设置，且所述容纳箱内连接有伺服电机，所述伺服电机输出轴水平设置； 直角减速器，所述直角减速器设置于所述容纳箱内，且所述直角减速器的水平输 入轴与所述伺服电机输出轴同轴连接； 联轴器下法兰，所述联轴器下法兰与所述直角减速器的竖直输出轴同轴连接，且 所述联轴器下法兰通过偏心联轴器连接有主弯轮轴，所述主弯轮轴与所述弯轮主体同轴设置，且所述主弯轮轴上连接有连接块，所述折弯杆连接于所述连接块上。 [0023] 通过采用上述技术方案，设计的驱动机构，通过容纳箱便于为伺服电机和直角减速器提供安装基础，通过伺服电机和直角减速器配合联轴器下法兰和主弯轮轴，可以带动连接块转动，进而实现折弯杆的转动，完成管道折弯动作。 [0024] 第二方面，本申请提供一种弯管加工方法，包括S1：后端送料：将加热软化后的管道穿过安装板并送入管线槽内； S2：弯折加工：折弯单元向管道施力，使得管道绕设并贴合于管线槽内壁上，直至管道弯折角度与目标值一致； S3：挤压塑形：控制单元驱动两个弯轮主体相互靠近，半凹槽的内壁向管道施力，使得管道沿弯轮主体轴向的宽度变小，沿弯轮主体径向的厚度变大； S4：冷却定型：当前管道弯折处塑形完成后，通过冷却单元向管道弯折处吹扫冷 气，使得管道降温硬化； S5：产品切断：重复步骤S1至S4，直至管道所有弯折处加工完毕，通过切断单元将当前管道切断，得到目标产品。 [0025] 通过采用上述技术方案，后端送料单元将成卷的管材打开并拉直后送入加热单元内进行加热软化，然后从加热单元的出料端送出，加热软化后的管道穿过安装板上开设的通孔并伸入由两个弯轮主体上半凹槽配合形成的管线槽内，然后折弯单元工作，使得管道绕设并贴合于管线槽的内壁上，使得管道出现折弯，随后，控制单元带动两个弯轮主体相向运动，使得管线槽的槽宽减小，两个弯轮主体相向运动的同时挤压软化管道处，使得管道沿弯轮主体径向的宽度变小，沿弯轮主体径向的厚度变大，保障管道弯折处的通道口大小，然后通过冷却单元对管道弯折处进行冷却定型，在该件产品弯折加工完成后，通过切断单元将管道切断，进行下一件产品的加工即可，通过控制单元便于控制两个弯轮主体相向或背离运动，进而配合弯轮主体自身实现管线槽的槽宽变化，在折弯的不同阶段实现对管道的释放和挤压，最终控制管道折弯处的通道口大小，保障折弯管道的质量，同时，还可以实现对管道的夹持固定，在后端送料的过程中，避免管道由于自身重力出现垂落，从而导致弯折加工难度陡增的情况。 [0026] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.设计的弯管机弯轮集成单元，通过安装板便于为弯轮主体、控制单元、冷却单元以及切断单元提供安装位置，通过控制单元便于控制两个弯轮主体相向或背离运动，进而配合弯轮主体自身实现管线槽的槽宽变化，在折弯的不同阶段实现对管道的释放和挤压，最终控制管道折弯处的通道口大小，保障折弯管道的质量，同时，还可以实现对管道的夹持固定，在后端送料的过程中，避免管道由于自身重力出现垂落，从而导致弯折加工难度陡增的情况，通过折弯单元便于配合弯轮主体将管道进行折弯，通过冷却单元便于将软化的管道快速冷却，降低管道弯折后由于重力或者是下一处弯折带来的外力导致变形的可能性，通过切断单元便于将相邻两个管道产品之间进行切断。 [0027] 2.设计的弯管机弯轮集成单元，将切刀设置于安装板和弯轮主体之间，相较于将切刀设置于安装板远离弯轮主体的一侧而言，当管道尾料长度小于安装板的厚度时，会导致管道产品无法完成切割，还需要进一步的进行单独切断，导致管道折弯加工的加工变的更加复杂，成本更高。 [0029] 图1是本申请实施例中安装板、弯轮主体以及控制单元的结构示意图。 [0030] 图2是本申请实施例弯管机弯轮集成单元的结构示意图。 [0031] 图3是图2的部分结构示意图。 [0032] 附图标记说明：1、安装板；2、弯轮主体；21、半凹槽；3、控制单元；31、手指气缸；32、直线滑轨；33、滑块；4、折弯单元；41、折弯杆；42、驱动机构；421、容纳箱；422、伺服电机；423、直角减速器；424、联轴器下法兰；425、主弯轮轴；426、连接块；5、冷却单元；51、送气杆； 52、出气杆；6、切断单元；61、切刀；62、驱动气缸。 具体实施方式[0033] 以下结合附图1‑3对本申请作进一步详细说明。 [0034] 本申请实施例公开一种弯管机弯轮集成单元及弯管加工方法。 [0035] 第一方面，本申请实施例公开一种弯管机弯轮集成单元。 [0036] 参照图1，一种弯管机弯轮集成单元包括安装板1和两个弯轮主体2，安装板1用于与弯管机主体部分连接，两个弯轮主体2同轴设置，且弯轮主体2滑动连接于安装板1上，弯轮主体2上开设有半凹槽21，半凹槽21与弯轮主体2同轴设置，两个弯轮主体2上开设的半凹槽21配合形成管线槽，安装板1上开设有通孔，通孔与管线槽的一端衔接，加热软化后的管道穿过通孔伸入管线槽内。 [0037] 参照图1和图2，为了实现两个弯轮主体2的相互靠近或者相互远离动作，进而配合弯轮主体2自身实现管线槽的槽宽变化，在折弯的不同阶段实现对管道的释放和挤压，最终控制管道折弯处的通道口大小，保障折弯管道的质量，同时，还可以实现对管道的夹持固定，弯管机弯轮集成单元还包括控制单元3，控制单元3安装于安装板1上，且控制单元3同时与两个弯轮主体2连接。 [0038] 参照图1和图2，控制单元3包括手指气缸31和直线滑轨32，手指气缸31位于弯轮主体2的一侧，且手指气缸31的缸体与安装板1螺栓连接，直线滑轨32与安装板1螺栓连接，直线滑轨32的数量为多个，多个直线滑轨32沿自身的宽度方向分布，直线滑轨32上滑动连接有两个滑块33，两个滑块33分别与两个弯轮主体2靠近安装板1一侧螺栓连接，且滑块33的滑动方向与弯轮主体2的轴向一致，手指气缸31的两个输出端分别与靠近手指气缸31的直线滑轨32上的两个滑块33铰接。 [0039] 参照图1，本申请中，直线滑轨32的数量可以为两个，可以为三个，还可以为四个，但凡能够使得弯轮主体2滑动顺利即可，本实施例中直线滑轨32的数量为两个；通过手指气缸31便于带动靠近手指气缸31设置的两个滑块33于直线滑轨32上滑动实现相互靠近或远离，进而带动两个弯轮主体2动作，实现对管道的夹紧和挤压动作，并且，相较于弯轮一体化，然后在弯轮主体2上开设槽宽先大后小的管线槽而言，可以解决管道在运动至槽宽衔接处时造成的管道折痕缺陷。 [0040] 参照图2，为了使得加热软化的管道绕设并贴合于管线槽的内壁上，弯管机弯轮集成单元还包括折弯单元4，折弯单元4设置于弯轮主体2下方，折弯单元4包括折弯杆41和驱动机构42，折弯杆41靠近弯轮主体2一侧开设有与管道外径适配的弧形槽，折弯杆41的转动轴线与弯轮主体2的中心轴线同轴设置，驱动机构42位于折弯杆41的下方，驱动机构42与折弯杆41连接，用于驱动折弯杆41转动，通过弧形槽的内壁向管道施力使得管道绕设于管线槽内壁上，完成折弯动作。 [0041] 参照图2，驱动机构42包括容纳箱421、伺服电机422、直角减速器423、联轴器下法兰424、主弯轮轴425以及连接块426，容纳箱421用于与弯管机主体连接，容纳箱421中空设置，伺服电机422位于容纳箱421内腔中，且伺服电机422输出轴水平设置，直角减速器423设置于容纳箱421内腔中，且直角减速器423的水平输入轴与伺服电机422输出轴同轴连接。 [0042] 参照图2和图3，联轴器下法兰424一端与直角减速器423的竖直输出轴同轴连接，另一端通过偏心联轴器与主弯轮轴425连接，且主弯轮轴425与弯轮主体2同轴设置，连接块426螺栓连接于主弯轮轴425上，且连接块426位于弯轮主体2的下方，折弯杆41下端与连接块426焊接固定；外接电源为伺服电机422工作提供电能，伺服电机422输出轴通过直角减速器423改变扭矩的传递方向，使得联轴器下法兰424转动，并通过联轴器下法兰424和偏心联轴器带动主弯轮轴425转动，主弯轮轴425转动的同时通过连接块426带动折弯杆41转动，最终完成管道折弯动作。 [0043] 参照图3，为了将软化的管道快速冷却，降低管道弯折后由于重力或者是下一处弯折带来的外力导致变形的可能性，弯管机弯轮集成单元还包括冷却单元5，冷却单元5与安装板1连接，且冷却单元5的出风口朝向管道的弯折处设置，用于冷却弯折完成的管道。 [0044] 参照图2，冷却单元5包括送气杆51和出气杆52，送气杆51和出气杆52均与安装板1连接，且内部中空设置，送气杆51一端用于与冷气源连通，另一端与出气杆52连通，且出气杆52上开设有多个朝向管道弯折处的出气孔，为了提高冷却效果和冷却速度，出气杆52与弯轮主体2同轴设置；本申请中，送气杆51远离出气杆52一端可以直接与空气制冷设备的冷气出口连接，也可以通过涡流管进行冷热气体分流，并与涡流管的冷气出口连通，但凡能够为送气杆51内输入冷气即可；本实施例中选用涡流管结构。 [0045] 参照图3，为了在当前管道产品弯折完成后，实现当前管道产品和管道的切断，弯管机弯轮集成单元还包括切断单元6，切断单元6设置于安装板1上，且切断单元6用于切断管道。 [0046] 参照图3，切断单元6包括切刀61和驱动气缸62，驱动气缸62的缸体与安装板1螺栓连接，且驱动气缸62的活塞杆与切刀61焊接，驱动气缸62位于切刀61上方，用于驱动切刀61朝向管道运动，切刀61与安装板1之间留有滑动间隙，切刀61可以位于安装板1远离弯轮主体2一侧，也可以位于安装板1靠近弯轮主体2一侧，本申请中将切刀61设置于安装板1和弯轮主体2之间，相较于将切刀61设置于安装板1远离弯轮主体2的一侧而言，当管道尾料长度小于安装板1的厚度时，会导致管道产品无法完成切割，还需要进一步的进行单独切断，导致管道折弯加工的加工变的更加复杂，成本更高。 [0047] 本申请实施例一种弯管机弯轮集成单元的实施原理为：后端送料单元将成卷的管材打开并拉直后送入加热单元内进行加热软化，然后从加热单元的出料端送出，加热软化后的管道穿过安装板1上开设的通孔并伸入由两个弯轮主体2上半凹槽21配合形成的管线槽内，然后折弯单元4工作，使得管道绕设并贴合于管线槽的内壁上，使得管道出现折弯，随后，控制单元3带动两个弯轮主体2相向运动，使得管线槽的槽宽减小，两个弯轮主体2相向运动的同时挤压软化管道处，使得管道沿弯轮主体2径向的宽度变小，沿弯轮主体2径向的厚度变大，保障管道弯折处的通道口大小，然后通过冷却单元5对管道弯折处进行冷却定型，在该件产品弯折加工完成后，通过切断单元6将管道切断，进行下一件产品的加工即可。 [0048] 第二方面，本申请实施例公开一种弯管加工方法，采用本申请实施例第一方面公开的弯管机弯轮集成单元，包括：S1：后端送料：采用后端送料单元将盘状管道拉直后送入加热系统中进行加热软 化，然后将加热软化后的管道穿过安装板1并送入管线槽内； S2：弯折加工：驱动机构42带动折弯杆41运动，折弯杆41向管道施力，使得管道绕设并贴合于管线槽的内壁上，直至管道弯折角度与目标值一致； S3：挤压塑形：手指气缸31通过同时带动两个滑块33沿直线滑轨32的长边方向想 向滑动，带动两个弯轮主体2相互靠近，使得半凹槽21的内壁向管道施力，使得管道沿弯轮主体2轴向的宽度变小，沿弯轮主体2径向的厚度变大； S4：冷却定型：当前管道弯折处塑形完成后，通过涡流管将分离出的冷气导入送气杆51内，随后流入送气杆51内并经由出气孔朝向管道弯折处吹扫冷气，使得管道降温硬化； S5：产品切断：重复步骤S1至S4，直至管道所有弯折处加工完毕，通过驱动气缸62带动切刀61运动，将当前管道切断，得到目标产品。 [0049] 在此加工过程中，通过控制单元3便于控制两个弯轮主体2相向或背离运动，进而配合弯轮主体2自身实现管线槽的槽宽变化，在折弯的不同阶段实现对管道的释放和挤压，最终控制管道折弯处的通道口大小，保障折弯管道的质量，同时，还可以实现对管道的夹持固定，在后端送料的过程中，避免管道由于自身重力出现垂落，从而导致弯折加工难度陡增的情况。 [0050] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。 |
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