一种插弯头机的制作方法

本发明涉及一种插弯头机。

背景技术：

目前对半成品换热器进行插弯头工序都是通过手工来完成的，手工操作生产效率低下，产品一致性差，随着劳动力成本的提高和工人对于工作环境要求的提高，越来越要求企业生产线能够实现智能化和自动化控制，所以换热器生产线上的自动插弯头机应运而生，自动插弯头机可以自动抓取弯头并将其插入半成品换热器工件的铜管端口内。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷而提供一种插弯头机，使其能够在半成品换热器中自动插入弯头。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种插弯头机，包括：机座、弯头套环部件、弯头传送部件、弯头取插机构、换热器夹紧部件、输送部件；

所述弯头套环部件、弯头传送部件、弯头取插机构、换热器夹紧部件安装在机座上；

弯头传送部件，包括转盘、转盘驱动机构、转盘基座、伸缩夹取机构、伸缩导轨、夹具松开导轨；

所述转盘可旋转地连接在转盘基座上并由转盘驱动机构驱动；

所述伸缩夹取机构固定在转盘上并随转盘转动；

所述伸缩夹取机构包括伸缩装置和夹取装置，所述伸缩装置包括伸缩导向轴安装座、伸缩导向轴、伸缩弹簧、伸缩座，伸缩导向轴二端由伸缩导向轴安装座支撑，伸缩座套在伸缩导向轴上，伸缩导向轴安装座上设置伸缩径向引导槽，伸缩座设置伸缩座移动部，伸缩座移动部穿过伸缩径向引导槽而在伸缩导向轴安装座上移动，伸缩弹簧套在伸缩导向轴上并置于伸缩座与伸缩导向轴安装座之间，伸缩座移动部穿过端由伸缩导轨引导并使伸缩弹簧由压缩至伸展而使伸缩座移动，伸缩导轨固定在转盘基座或机座上；

所述夹取装置包括夹取导向轴安装座、夹取导向轴、推动块、夹具，夹取导向轴安装座固定在伸缩座上，夹取导向轴二端由夹取导向轴安装座支撑，推动块套在夹取导向轴上，伸缩座上设置夹取径向引导槽，夹具固定在推动块上，推动块设置推动块移动部，推动块移动部穿过夹取径向引导槽而在夹取导向轴安装座上移动，推动块移动部穿过端由夹具松开导轨引导和移动并开合夹具而夹取弯头；夹具松开导轨固定在转盘基座或机座上。

所述换热器夹紧部件包括换热器夹紧驱动机构、换热器夹板，所述换热器夹紧驱动机构安装在机座上，换热器夹紧驱动机构连接换热器夹板，并驱动换热器夹板来回移动，在工件的两侧各安装一个换热器夹紧部件，夹紧或松开工件；

所述输送部件包括输送基座、输送架、第一搬运部件、第二搬运部件；

所述输送基座设置工件支撑组件，其安装在机座上，输送架滑动连接在输送基座上并由水平驱动机构驱动，这样可以精确控制输送架的移动位置；

所述第一搬运部件连接在输送基座上，第一搬运部件包括第一升降驱动机构、第一升降架、第一水平驱动机构、第一夹板，所述第一升降驱动机构安装在输送架上，其连接第一升降架，所述第一水平安装在第一升降架上并连接第一夹板，通过第一升降驱动机构带动第一升降架及其上的第一夹板上下移动，通过第一水平驱动机构带动第一夹板靠近或远离工件，即夹紧或松开工件；

所述第二搬运部件连接在输送基座上，第二搬运部件包括第二升降驱动机构、第二升降架、第二水平驱动机构、靠板、夹紧驱动机构和第二夹板；所述第二升降驱动机构安装输送架上，其连接第二升降架，所述第二水平驱动机构安装在第二升降架上，其连接靠板，所述靠板的两端侧面分别安装夹紧驱动机构，所述夹紧驱动机构分别连接夹板，通过第二升降驱动机构带动第二升降架及其上的靠板上下移动，通过第二水平驱动机构带动靠板紧贴或离开工件，通过夹紧驱动机构带动夹板紧贴或离开工件，从而夹住工件或离开工件。

更好地，上述输送基座通过输送基座升降机构连接在机座上，这样输送基座可以相对机座上下移动，方便工件的移动而避免碰撞干涉。

更具体地，上述各种机构的驱动机构可为气缸、油缸或电机，通过气缸、油缸的活塞杆或电机的传动机构进行移动，也可为丝杆螺母或者其它类似机构，可根据实际情况工驱动精度等要求进行选择。

更好地，所述输送基座上设置四个工位，每个工位处都设置工件支撑组件，所述第二搬运部件设置在第一工位，所述第一搬运部件分别设置在第二工位和第三工位，第二工位和第三工位均设置弯头传送部件、弯头取插机构，这样可以在第二工位和第三工位同时插弯头，从而提高效率和增加操作灵活性。

更好地，上述弯头取插机构为弯头取插机械手。

更好地，所述伸缩导轨包括二段圆弧导轨，第一段为与转盘同心的圆弧，第二段为g与转盘不同心且向外扩展的圆弧，第二段圆弧一端与第一段圆弧一端相连，另一端与第一段圆弧另一端离开，离开处设置伸缩推动组件，通过伸缩推动组件移动伸缩座移动部使其从第二段圆弧落入第一段圆弧中；

所述夹具松开导轨为与转盘不同心的设置在第二段圆弧导轨外的一段圆弧，推动块移动部限制在夹具松开导轨圆弧外侧；

夹具松开位置处设置夹具松开组件，通过夹具松开组件移动推动块使夹具松开而可取下夹具内的弯头。

更具体地，所述伸缩推动组件包括气缸、推板，气缸的活塞杆连接推板，推板对准伸缩座移动部，通过气缸移动推板而推动伸缩座移动部使其从第二段圆弧落入第一段圆弧中。

更具体地，所述夹具松开组件包括夹具松开气缸、松开推板，夹具松开气缸的活塞杆连接松开推板，松开推板对准推动块移动部，通过夹具松开气缸移动松开推板推动块移动部而使推动块移动，从而使夹具松开而可取下夹具内的弯头。

更好地，伸缩座移动部穿过端套上伸缩轴承，伸缩轴承与伸缩导轨接触，这样伸缩轴承与伸缩导轨间摩擦小。

更好地，推动块移动部穿过端套上推动轴承，推动轴承与夹具松开导轨接触，这样推动轴承与夹具松开导轨间摩擦小。

更好地，设置夹取弹簧，夹取弹簧套在夹取导向轴上并置于推动块与夹取导向轴安装座之间，这样推动块移动部穿过端在夹具松开导轨上时，夹取弹簧被压缩，当离开夹具松开导轨时，夹取弹簧伸展而将夹具闭合，从而可以夹紧弯头。

更好地，上述夹具包括上爪、下爪、弹簧、驱动件，上爪、下爪由驱动件推动而开闭，驱动件通过压缩弹簧而张开上爪与下爪，弹簧伸展而闭合上爪与下爪，驱动件与推动件连接或为一整体。

更具体地，所述夹具包括上连杆、上爪、下连杆、下爪、导向座，所述上连杆的一端枢轴连接上爪，所述下连杆的一端枢轴连接下爪，所述上连杆和下连杆的另一端枢轴连接推动块，并对称分布在推动块的上下两侧，所述导向座安装在夹取导向轴安装座上，导向座上设置导向槽，所述上爪和下爪上分别设置导向部，导向部分别置于导向座的导向槽内，这样可使上爪和下爪沿着导向槽移动而开合，可松开或夹紧上爪和下爪内的弯头。

更好地，伸缩座与伸缩导向轴之间设置伸缩导向套，伸缩座内设置导向孔，伸缩弹簧一端进入导向孔内并由伸缩导向套限位，这样伸缩弹簧能更好定位。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过换热器的运送、弯头传送部件自动运送弯头和弯头取插机构的插取弯头，其能够自动地从上道工序中抓取弯头并在下道工序中进一步完成在换热器中插入弯头的工作，从而实现整个换热器自动插弯头过程。

而且本发明通过转盘和导轨等方式实现其功能，因此，其结构简单，自动化程度高，既可单独作用，又可接入整个换热器的自动化生产线中，从而实现换热器产品的完全自动化生产。

附图说明

图1为本发明实施例插弯头机的立体结构示意图。

图2为套好焊环的弯头的立体结构示意图。

图3为本发明实施例插弯头机弯头传送部件的立体结构示意图。

图4为本发明实施例插弯头机弯头传送部件的伸缩装置和夹取装置的正面示意图。

图5为本发明实施例插弯头机弯头传送部件的伸缩装置和夹取装置的立体结构示意图。

图6为本发明实施例插弯头机弯头传送部件夹取装置的立体局部剖示图。

图7为本发明实施例插弯头机弯头传送部件夹取装置推动块与连杆和爪的连接示意图。

图8为本发明实施例插弯头机弯头传送部件转盘以及伸缩导轨、夹爪松开导轨、滚针轴承等之间的位置关系示意图。

图9为本发明实施例插弯头机弯头传送部件伸缩导轨立体示意图。

图10为本发明实施例插弯头机输送部件的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，一种插弯头机，包括：机座1、弯头套环部件2、弯头传送部件3、弯头取插机械手4、换热器夹紧部件5、输送部件6。

所述弯头套环部件2、弯头传送部件3、弯头取插机械手4、换热器夹紧部件5安装在机座1上。

所述弯头套环部件2安装在机座1上，是将焊环套在弯头的两端管端上，以备后续的烧焊工序用，如图2所示为套好焊环的弯头。

弯头传送部件3包括转盘301、电机302、伸缩夹取机构303、转盘基座304、伸缩导轨305、夹具松开导轨306、伸缩推动气缸307、夹具松开气缸308。

所述转盘基座304安装在机座1上，电机302安装在转盘基座304上，所述电机302的输出轴连接转盘301。

所述伸缩夹取机构303安装在转盘301上，其包括伸缩装置和夹取装置，所述夹取装置安装在伸缩装置上。

所述伸缩装置包括伸缩导向轴安装座31、伸缩导向轴32、伸缩弹簧33、伸缩导向套34、伸缩座35、滚针轴承36。

所述伸缩导向轴安装座31安装在转盘301上，其上设置径向长槽311。

所述伸缩座35设置在伸缩导向轴安装座31上，其下端穿过伸缩导向轴安装座31的径向长槽311，所述滚针轴承36穿过长槽311安装在伸缩座35上。所述伸缩座35上设置有通孔351，其内安装有伸缩导向套34，其上还设置有径向长槽352。

所述伸缩导向轴32穿过通孔351，并穿过伸缩导向套34，其两端由安装座31支撑。

所述伸缩弹簧33穿套在伸缩导向轴32外，其一端与安装座31接触，另一端穿过通孔351与伸缩导向套34的一端接触。

通过伸缩弹簧33的伸缩，可带动伸缩座35及其上的夹取装置沿着伸缩方向移动。

所述夹取装置包括导向轴安装座41、导向轴42、弹簧43、导向套44、推动块45、滚针轴承46、上连杆47、上爪471、下连杆48、下爪481以及导向座49。

所述推动块45上设置通孔451，其内安装导向套44，所述导向轴42穿过通孔451，并穿过导向套44，两端由安装座41支撑。

所述弹簧43穿套在导向轴42外，其一端与安装座41接触，另一端穿过通孔451与导向套44的一端接触。

所述上连杆47的一端枢轴连接上爪471，所述下连杆48的一端枢轴连接下爪481。所述上连杆47和下连杆48的另一端枢轴连接推动块45，并对称分布在推动块的两侧。

通过弹簧43的伸缩，可带动推动块45沿着伸缩方向移动，从而通过上下连杆47和48传递使上爪471和下爪481开合。

所述导向座49安装在安装座41上，其上设置有导向槽491。

所述上爪和下爪上设置引导部，此引导部置于导向槽491内，这样可使上爪和下爪沿着设定的导向槽移动开合，即可松开或夹紧弯头。

所述伸缩导轨305和夹具松开导轨306安装在机座1上，所述伸缩导轨305由二段圆弧导轨3051和3052组成，两段圆弧导轨不同心，圆弧导轨3052与转盘301同心，所述夹具松开导轨306与转盘301不同心。伸缩导轨305、夹具松开导轨306和转盘301的位置关系如图8所示。

所述伸缩推动气缸307设置在圆弧导轨3051和圆弧导轨3052离开处，伸缩推动气缸307安装在机座1上，其活塞杆连接推板3071，可通过活塞杆移动带动推板3071，在需要夹紧夹具时，推板3071对准滚针轴承36，通过伸缩推动气缸307移动滚针轴承36而使其从圆弧导轨3051内侧进入圆弧导轨3052内侧，同时滚针轴承46脱离夹具松开导轨306的限制，弹簧43伸展而使上爪471和下爪481闭合而夹住弯头，见图3。

所述夹具松开气缸308安装在机座1上，其活塞杆连接推板3081，通过活塞杆移动带动推板3081，在需要松开上爪471和下爪481时，推板3081对准滚针轴承46，通过夹具松开气缸308而移动滚针轴承46，从而移动推动块使上爪471和下爪481张开以便弯头落入上爪471和下爪481中，见图3。

本发明转盘上设置六组伸缩夹取机构303，如图3所示b位为取弯头的位置，d位和f位对应弯头取插机械手4，夹具松开气缸308的安装位置和数量可根据实际需要设置，本发明设置2组，安装在d位和f位处。

所述伸缩推动气缸307位于导轨306的端部，如图3所示，电机302带动转盘301转动，使伸缩夹取机构303从a位进入轨道306，在a位前进入轨道3051，使得滚针轴承36和46分别沿着导轨3051和306移动，如图8所示。由于导轨3051的轨道半径逐渐加大，滚针轴承36失去限位，伸缩弹簧33由压缩状态逐渐变成自由状态，所以伸缩弹簧33会推动伸缩座35及其上安装的夹取装置向前移动，使夹取装置靠近弯头套环部件2，方便夹取装置夹取弯头。同时由于轨道306的轨道半径逐渐增大，滚针轴承46在旋转的过程中沿着轨道径向向外移动，会推动推动块45向前移动，并且弹簧43由自由状态被压缩，推动块45通过上连杆47和下连杆48的作用，使上爪471和下爪481沿着导向槽491移动并打开，可使弯头进入上爪和下爪内。伸缩夹取机构303旋转到b位时，夹具夹紧气缸307活塞杆的伸出，使推板3071推动滚针轴承36进入轨道3052部分，这样伸缩弹簧33再一次变成压缩状态，使伸缩座35及其上安装的夹取装置退回，同时滚针轴承46失去导轨306的限位，所以弹簧43恢复自由状态，上爪和下爪合拢夹紧弯头。

就这样弯头被一个个从弯头套环部件2中夹取出，当伸缩夹取机构303到d位和f位时，夹具松开气缸308的活塞杆带动滚针轴承46移动，使上爪和下爪打开，可以通过弯头取插机械手可以取走弯头进行后续的插弯头工序。

所述换热器夹紧部件5包括夹紧气缸501、夹板502，在工件7的两侧各安装有一个换热器夹紧部件5，所述夹紧气缸501安装在机座1上，其活塞杆与夹板502连接，活塞杆的伸缩带动夹板502来回移动，夹紧或松开工件7。在插弯头的时候，夹紧气缸501的活塞杆带动夹板502移动，使工件7两侧的夹板502靠近工件并夹紧工件。

所述输送部件6包括输送基座601、输送架602、第一搬运部件、第二搬运部件。

所述输送基座601安装在机座1上，其固定或相对基座上下移动，本发明采用后者，为了方便工件的移动而避免碰撞干涉。

所述输送基座601的上下移动可通过电机带动丝杆螺母传动的方式实现，也可以通过油缸或气缸活塞杆与输送基座601连接的方式实现，或者其它方式。

所述输送基座601上设置四个工位s1、s2、s3和s4，四个工位处都设置有工件7支撑组件，用来支撑工件。

所述输送架602上安装有第一搬运部件和第二搬运部件，输送架602与输送基座601可水平移动，水平移动可通过电机带动丝杆螺母传动的方式实现，这样可以精确控制输送架602的移动位置。

所述第一搬运部件包括上下移动气缸603、升降架604、水平移动气缸605、夹板606。

所述上下移动气缸603安装输送架602上，其活塞杆连接有升降架604，所述水平移动气缸605安装在升降架604上，其活塞杆连接有夹板606。通过上下移动气缸603活塞杆的伸缩带动升降架604及其上的夹板606上下移动，通过水平移动气缸605活塞杆的伸缩，带动夹板606靠近或远离工件7，即夹紧或松开工件7。

所述第一搬运部件有两组，分别设置在s2和s3位。

s1位设置所述的第二搬运部件，第二搬运部件包括上下移动气缸607、升降架608、水平移动气缸609、靠板610、夹紧气缸611和夹板612。

所述上下移动气缸607安装输送架602上，其活塞杆连接有升降架608，所述水平移动气缸609安装在升降架608上，其活塞杆连接有靠板610；这样可通过上下移动气缸607活塞杆的伸缩带动升降架608及其上的靠板610上下移动，通过水平移动气缸609活塞杆的伸缩，带动靠板610靠近或远离工件7。

所述靠板610的两端分别安装有夹紧气缸611，所述夹紧气缸611的活塞杆分别连接有夹板612，这样可以通过靠板610和二侧的夹板612夹住工件7。

插弯头机使用过程如下。

工件7通过机械手或者人工放置在s1位的支撑组件上，靠板610靠近工件7，夹紧气缸611活塞杆伸出，使夹板612夹紧工件7，见图1、10，夹紧工件后气缸607伸出活塞杆带动工件7上升脱离支撑组件，而后输送架602带着工件7向前移动一个工位，使s1处的工件被移动到s2位。

输送架602到位后，气缸607活塞杆退回将工件放入s2位处的支撑组件上，夹紧气缸501带动夹板502夹紧工件7，夹板612松开工件，靠板610退回，输送架602复位，同时输送基座601带动工件7上升到工件插弯头位置，弯头取插机械手4开始从弯头传送部件3中抓取弯头，并将弯头插入工件7中。

同时，输送架602复位后，另一个工件又被放置在s1位，并被夹紧，当s2位的工件按要求插好弯头后，s2位第一搬运部件的气缸605夹紧工件，夹紧气缸501松开工件7，气缸603的活塞杆伸出，使夹板606带动工件上升脱离支撑组件，此时输送基座601下降复位，输送架602移动一个工位，使s1位的工件到达s2位，s2位的工件到达s3位。

再重复s1、s2、s3的安装工件、插弯头动作，再由输送架602向前移动一个工位，使各个工位的工件也向前移动一个工位距离，最前工位上的工件到达s4位，当工件到达s4位时已经插好所有的弯头，此时，等待机械手或者人工输送到其它地方待用。

本实施例中设置了s2、s3二个插入弯头的工位，s2、s3处各对应一个弯头传送部件3，每个弯头传送部件3均对应二组弯头取插机械手4，可根据工件的实际情况确定弯头的插取位置。当然也可根据实际情况只设置一个插入弯头的工位、一个弯头传送部件3和一组弯头取插机械手4。还可根据实际情况，灵活设置插入弯头的工位、弯头传送部件和弯头取插机械手4的数量。