多功能复合小u弯管机及其操作方法
【专利摘要】为解决现有的加工机械污染大、废料多、难以加工非标准小U管的问题，本发明提供了一种多功能复合小U弯管机，包括机架、电箱以及机架上沿物料行进方向依次设置的送料机构和切断机构，机架安装切断机构的一侧还设有摆臂和摆臂驱动机构，送料机构通过滑动装置与机架相连接，且由驱动装置驱动在机架上沿物料行进方向往复移动，切断机构与机架固定连接，机架安装切断机构的一端固定有弯曲模，摆臂设有与弯曲模相对应的靠模机构，靠模机构与弯曲模相匹配，当摆臂在以摆轴为轴心向切断机构的方向翻折时，靠模机构贴合并沿弯曲模的表面移动，从而将物料弯曲。本发明还提供了该多功能复合小U弯管机的操作方法。
【专利说明】
多功能复合小U弯管机及其操作方法
技术领域
[0001]本发明涉及本发明涉及管件加工设备，特别涉及一种多功能复合小U弯管机及其操作方法。
【背景技术】
[0002]小U管，如附图1所示，一般用铜管或者铝管制造，是换热管的主要配件。在实际使用中，一般与短U型接头连接后形成U型管散热器，在热交换领域应用极为广泛。
[0003]小U管的加工，一种是手工方式，另一种是半自动加工方式，其中，手工方式，费时费力、生产效率低、人力成本高，不适合批量生产。半自动加工方式采用半机械半手工操作，工人首先将管件通过夹具夹紧在机床上，再通过弯曲模具进行弯管，弯管完成后，人工拆卸工件，这种半自动的加工方式生产效率较手工方式有所提高，但由于是人工送料和装夹再进行扩口，以及人工卸料和装夹，人工操作的时间长，使加工效率仍然不高，人力成本高，也不适合批量生产，且还存在由于人为误操作等危及工人的安全。
[0004]在一般的管状工件加工作业中，为了工件设计上的需要，除包含对工件特定的部位施以弯管等形状改变的弯曲加工步骤外，还包括依工件设计的长度所进行的切割步骤，所述的切割步骤可结合于弯管步骤接续进行，亦可于工件弯曲加工后，再施以切割的步骤。
[0005]目前对管状工件的切断一般使用锯片切断，该方式较为原始，而且在切割过程中还会产生大量的热量和碎肩，为避免工件过热，通常还需要加装油路系统进行冷却。经过油路冷却加工的小U管还要进行大量的清洗工作以清除残留的油污。由此造成很多污染和资源浪费。使用锯片切断，加工精度较低，不利于加工较为精密的产品部件。
[0006]而且，使用锯片切断的方式仅能生产图1中A所示的标准小U管，在生产图1中B和C所示的不同长度或者不同角度的非标准小U管时往往很难加工。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的是提供一种多功能复合小U弯管机，以解决现有的加工机械污染大、废料多、难以加工非标准小U管的问题。本发明的另一个目的是提供多功能复合小U弯管机的操作方法。
[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种多功能复合小U弯管机，包括机架、电箱以及机架上沿物料行进方向依次设置的送料机构和切断机构，机架安装切断机构的一侧还设有摆臂和摆臂驱动机构，摆臂通过一根摆轴与机架铰接，摆臂驱动机构与机架固定连接，且用于驱动摆臂以摆轴为轴心向切断机构的方向翻折，送料机构通过滑动装置与机架相连接，且由驱动装置驱动在机架上沿物料行进方向往复移动，滑动装置包括滑轨和与其相配合的滑块，切断机构与机架固定连接，机架安装切断机构的一端固定有弯曲模，摆臂设有与弯曲模相对应的靠模机构，靠模机构与弯曲模相匹配，当摆臂以摆轴为轴心向切断机构的方向翻折时，靠模机构贴合并沿弯曲模的表面移动，从而将物料弯曲。
[0009]在一些实施方式中，送料机构主要由滑动夹模和送料驱动装置组成，滑动夹模与机架通过滑动装置相连接，送料驱动装置驱动滑动夹模沿滑动装置来回移动。
[0010]在一些实施方式中，送料驱动装置包括伺服电机、丝杆和丝杆螺母，伺服电机与机架固定连接，丝杆螺母与滑动夹模固定连接，丝杆连接于伺服电机的电机轴上，且与丝杆螺母相连接。
[0011]在一些实施方式中，摆臂驱动机构与摆轴连接，摆臂驱动机构驱动摆轴进行转动，从而驱动摆臂进行翻折。
[0012]在一些实施方式中，切断机构包括刀架和刀架电机，刀架电机通过两根偏心连轴与刀架相连接，偏心连轴一端通过传动装置与刀架电机的电机轴相连接，另一端通过轴承与刀架相连接，偏心连轴两端轴心不重合，偏心连轴主要由直形主轴和偏心副轴组成，直形主轴一端与刀架电机传动连接，另一端设有偏心连接头，偏心副轴一端设有斜拉连接头，另一端通过轴承与刀架转动连接，偏心连接头设有偏心斜孔，斜拉连接头设有斜拉块，斜拉块安装于偏心斜孔内且可沿偏心斜孔滑动，刀架与物料相对应的位置设有内刃切刀，内刃切刀套设于物料外，切断机构还设有用于夹持物料的固定夹模，当偏心连轴转动时，刀架带动内刃切刀在物料外壁作凸轮式圆周运动，从而将物料切断，。
[0013]在一些实施方式中，刀架下部设有滑块，滑块与固定于机架上的滑轨相匹配，刀架通过滑块和滑轨与机架相连接，刀架还设有进刀装置，进刀装置驱动刀架在机架上沿物料行进方向往复移动。
[0014]在一些实施方式中，进刀装置包括进刀齿条和进刀电机，进刀齿条与滑块固定连接，进刀电机与机架固定连接，进刀电机设有与进刀齿条相匹配的进刀齿轮，进刀电机通过进刀齿轮和进刀齿条驱动刀架在机架上沿物料行进方向往复移动。
[0015]在一些实施方式中，靠模机构包括靠模、芯轴和芯轴油缸，芯轴设于靠模内，芯轴油缸与靠模连接，用于驱动靠模带动芯轴在摆臂上沿物料行进方向往复移动，以使芯轴进入和退出物料内部。
[0016]采用以上技术方案的多功能复合小U弯管机，由于在切断时仅切断一侧的管件，由此可应用于不同长度或者不同角度的非标准小U管的加工和生产。该多功能复合小U弯管机不仅噪音小，不产生废料，而且还可以减少清洗工序，清洁生产。
[0017]根据本发明的一个方面，提供了一种多功能复合小U弯管机的操作方法，包括以下步骤:
[0018]S1、活动夹模夹持管件，并在伺服电机的驱动下向弯曲模行进第一行程，靠模机构的芯轴沿管件头端进入管件内部；
[0019]S2、固定夹模夹住管件；
[0020]S3、摆臂驱动装置驱动摆臂翻向弯曲模翻折，靠模挤压管件沿弯曲模弯折成型；
[0021]S4、固定夹模打开；
[0022]S5、活动夹模夹持管件，并在伺服电机的驱动下向弯曲模行进第二行程；
[0023]S6、切断机构将管件切断；
[0024]S7、芯轴油缸驱动靠模带动芯轴向前移动，以使芯轴退出管件内部；
[0025]S8、活动夹模夹持管件，并在伺服电机的驱动下向弯曲模行进第三行程，第三行程的长度为管件切口位置与弯曲模外侧之间的距离，管件被顶出弯曲模，自然脱落；
[0026]S9、摆臂驱动装置驱动摆臂复位，摆臂与机架平行。
【附图说明】
[0027]图1为小U管的结构示意图。
[0028]图2为本发明一种实施方式的多功能复合小U弯管机的结构示意图。
[0029]图3为图2所示多功能复合小U弯管机的工作部的组成结构示意图。
[0030]图4为图3所示工作部的装配图。
[0031]图5为图4所示工作部的结构示意图。
[0032]图6为图5所示工作部的爆炸图。
[0033]图7为图6所示切断机构的装配图。
[0034]图8为图7所示的偏心连轴的装配图。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行进一步的清楚、完整地描述。
[0036]在本发明的说明书以及权利要求书的相关描述中，“物料”是指用于加工小U管的铜管、铝管或者不锈钢管。
[0037]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0038]此外，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的技术人员所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。
[0039]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连接”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0041 ]下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0042]图1至图8示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的多功能复合小U弯管机。如图所示，该装置包括机架1、电箱2以及机架I上沿物料11行进方向依次设置的矫直机构3、送料机构4和切断机构5。
[0043]其中，机架I安装切断机构5的一侧还设有摆臂6和摆臂驱动机构7。摆臂6通过一根摆轴71与机架I铰接。摆臂驱动机构7与机架I固定连接，且用于驱动摆臂6以摆轴71为轴心向切断机构5的方向翻折。
[0044]摆臂驱动机构7与摆轴71连接。摆臂驱动机构7驱动摆轴71进行转动，从而驱动摆臂6向上翻折。
[0045]送料机构4通过滑动装置10与机架I相连接。
[0046]滑动装置10包括滑轨102和与其相配合的滑块101。
[0047]送料机构4主要由滑动夹模41和送料驱动装置组成。
[0048]送料驱动装置包括伺服电机42、丝杆43和丝杆螺母。伺服电机42与机架I固定连接，丝杆螺母与滑动夹模41固定连接。丝杆43连接于伺服电机42的电机轴上，且与丝杆螺母相连接。
[0049]滑动夹模41下部安装有滑块102，伺服电机42和丝杆43通过丝杆螺母驱动滑动夹模41沿滑轨I，2来回移动。
[0050]切断机构6与机架I固定连接。
[0051 ] 切断机构5包括刀架53和刀架电机51。其中，刀架电机51通过两根偏心连轴52与刀架53相连接。
[0052]刀架53下部设有滑块101。滑块101与固定于机架I上的滑轨102相匹配。刀架53通过滑块1I和滑轨102与机架I相连接。
[0053]刀架53还设有进刀装置。
[0054]进刀装置包括进刀齿条56和进刀电机55。进刀齿条56与滑块101固定连接。进刀电机55与机架I固定连接。进刀电机55设有与进刀齿条56相匹配的进刀齿轮57。进刀电机55通过进刀齿轮57和进刀齿条56驱动刀架53在机架I上沿物料11行进方向往复移动。
[0055]刀架53与物料11相对应的位置设有内刃切刀531。内刃切刀531套设于物料11外。当偏心连轴52转动时，刀架53带动内刃切刀531在物料11外壁作凸轮式圆周运动，从而将物料11切断。
[0056]切断机构5还设有用于夹持物料11的固定夹模54。
[0057]偏心连轴52—端通过传动装置与刀架电机51的电机轴相连接，另一端通过轴承与刀架53相连接。偏心连轴52两端轴心不重合。
[0058]偏心连轴52主要由直形主轴521和偏心副轴523组成。直形主轴521—端与刀架电机51传动连接，另一端设有偏心连接头522。
[0059]偏心副轴523—端设有斜拉连接头524，另一端通过轴承与刀架53转动连接。
[0060]偏心连接头522和斜拉连接头524外还设有偏心轴套525。
[0061 ] 偏心连接头522设有偏心斜孔522a。
[0062]斜拉连接头524设有斜拉块524a。
[0063]斜拉块524a安装于偏心斜孔522a内且可沿偏心斜孔522a滑动。
[0064]机架I安装切断机构5的一端固定有弯曲模9。机架I在弯曲模9下方相应位置安装有收集仓12。
[0065]摆臂6设有与弯曲模9相对应的靠模机构8。
[0066]靠模机构8与弯曲模9相匹配。当摆臂6以摆轴71为轴心向上翻折时，靠模机构8贝占合并沿弯曲模9的表面移动，从而将物料11弯曲。
[0067]靠模机8构包括靠模81、芯轴82和芯轴油缸83。
[0068]芯轴82设于靠模81内。芯轴油缸83与靠模81连接，用于驱动靠模81带动芯轴82在摆臂6上沿物料11行进方向往复移动，以使芯轴82进入和退出物料11内部。
[0069]采用以上技术方案的多功能复合小U弯管机，由于在切断时仅切断一侧的管件，由此可应用于不同长度或者不同角度的非标准小U管的加工和生产。该多功能复合小U弯管机不仅噪音小，不产生废料，而且还可以减少清洗工序，清洁生产。
[0070]该多功能复合小U弯管机的操作方法，包括以下步骤:
[0071]S1、活动夹模41夹持管件11，并在伺服电机42的驱动下向弯曲模9行进第一行程，靠模机构8的芯轴82沿管件11头端进入管件11内部；
[0072]S2、固定夹模54夹住管件11;
[0073]S3、摆臂驱动装置7驱动摆臂6翻向弯曲模9翻折，靠模8挤压管件11沿弯曲模9弯折成型；
[0074]S4、固定夹模54打开；
[0075]S5、活动夹模41夹持管件，并在伺服电机42的驱动下向弯曲模9行进第二行程；
[0076]S6、切断机构5将管件11切断；
[0077]S7、芯轴油缸83驱动靠模81带动芯轴82向前移动，以使芯轴82退出管件11内部；
[0078]S8、活动夹模41夹持管件11，并在伺服电机42的驱动下向弯曲模9行进第三行程，第三行程的长度为管件11切口位置与弯曲模9外侧之间的距离，管件11被顶出弯曲模9，自然掉落，落入收集仓12;
[0079]S9、摆臂驱动装置7驱动摆臂6复位，摆臂6与机架I平行。
[0080]以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.多功能复合小U弯管机，其特征在于，包括机架、电箱以及所述机架上沿物料行进方向依次设置的送料机构和切断机构，所述机架安装所述切断机构的一侧还设有摆臂和摆臂驱动机构，所述摆臂通过一根摆轴与所述机架铰接，所述摆臂驱动机构与所述机架固定连接，且用于驱动所述摆臂以所述摆轴为轴心向所述切断机构的方向翻折，所述送料机构通过滑动装置与所述机架相连接，且由驱动装置驱动在所述机架上沿物料行进方向往复移动，所述滑动装置包括滑轨和与其相配合的滑块，所述切断机构与所述机架固定连接，所述机架安装所述切断机构的一端固定有弯曲模，所述摆臂设有与所述弯曲模相对应的靠模机构，所述靠模机构与所述弯曲模相匹配，当所述摆臂以所述摆轴为轴心向所述切断机构的方向翻折时，所述靠模机构贴合并沿所述弯曲模的表面移动，从而将物料弯曲。2.根据权利要求1所述的多功能复合小U弯管机，其特征在于，所述送料机构主要由滑动夹模和送料驱动装置组成，所述滑动夹模与所述机架通过所述滑动装置相连接，所述送料驱动装置驱动所述滑动夹模沿所述滑动装置来回移动。3.根据权利要求2所述的多功能复合小U弯管机，其特征在于，所述送料驱动装置包括伺服电机、丝杆和丝杆螺母，所述伺服电机与所述机架固定连接，所述丝杆螺母与所述滑动夹模固定连接，所述丝杆连接于所述伺服电机的电机轴上，且与所述丝杆螺母相连接。4.根据权利要求1或2或3任一项所述的多功能复合小U弯管机，其特征在于，所述摆臂驱动机构与所述摆轴连接，所述摆臂驱动机构驱动所述摆轴进行转动，从而驱动所述摆臂进行翻折。5.根据权利要求1或2或3任一项所述的多功能复合小U弯管机，其特征在于，所述切断机构包括刀架和刀架电机，所述刀架电机通过两根偏心连轴与所述刀架相连接，所述偏心连轴一端通过传动装置与所述刀架电机的电机轴相连接，另一端通过轴承与所述刀架相连接，所述偏心连轴两端轴心不重合，所述偏心连轴主要由直形主轴和偏心副轴组成，所述直形主轴一端与所述刀架电机传动连接，另一端设有偏心连接头，所述偏心副轴一端设有斜拉连接头，另一端通过轴承与所述刀架转动连接，所述偏心连接头设有偏心斜孔，所述斜拉连接头设有斜拉块，所述斜拉块安装于所述偏心斜孔内且可沿所述偏心斜孔滑动，所述刀架与所述物料相对应的位置设有内刃切刀，所述内刃切刀套设于所述物料外，所述切断机构还设有用于夹持物料的固定夹模，当所述偏心连轴转动时，所述刀架带动所述内刃切刀在所述物料外壁作凸轮式圆周运动，从而将所述物料切断，。6.根据权利要求5所述的多功能复合小U弯管机，其特征在于，所述刀架下部设有滑块，所述滑块与固定于所述机架上的滑轨相匹配，所述刀架通过所述滑块和所述滑轨与所述机架相连接，所述刀架还设有进刀装置，所述进刀装置驱动所述刀架在所述机架上沿物料行进方向往复移动。7.根据权利要求6所述的多功能复合小U弯管机，其特征在于，所述进刀装置包括进刀齿条和进刀电机，所述进刀齿条与所述滑块固定连接，所述进刀电机与所述机架固定连接，所述进刀电机设有与所述进刀齿条相匹配的进刀齿轮，所述进刀电机通过所述进刀齿轮和所述进刀齿条驱动所述刀架在所述机架上沿物料行进方向往复移动。8.根据权利要求1所述的多功能复合小U弯管机，其特征在于，所述靠模机构包括靠模、芯轴和芯轴油缸，所述芯轴设于所述靠模内，所述芯轴油缸与所述靠模连接，用于驱动所述靠模带动所述芯轴在所述摆臂上沿物料行进方向往复移动，以使所述芯轴进入和退出所述物料内部。9.多功能复合小U弯管机的操作方法，其特征在于，包括以下步骤:. 51、所述活动夹模夹持管件，并在所述伺服电机的驱动下向所述弯曲模行进第一行程，所述靠模机构的芯轴沿管件头端进入管件内部； .52、所述固定夹模夹住管件； .53、所述摆臂驱动装置驱动所述摆臂翻向所述弯曲模翻折，所述靠模挤压管件沿所述弯曲模弯折成型； .54、所述固定夹模打开； .55、所述活动夹模夹持管件，并在所述伺服电机的驱动下向所述弯曲模行进第二行程； .56、所述切断机构将管件切断； .57、所述芯轴油缸驱动所述靠模带动所述芯轴向前移动，以使所述芯轴退出所述管件内部；. 58、所述活动夹模夹持管件，并在所述伺服电机的驱动下向所述弯曲模行进第三行程，所述第三行程的长度为管件切口位置与所述弯曲模外侧之间的距离，管件被顶出所述弯曲模，自然脱落； .59、所述摆臂驱动装置驱动所述摆臂复位，所述摆臂与所述机架平行。
【文档编号】B23P23/04GK105935882SQ201610029685
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年1月15日
【发明人】肖世军, 黄广治, 肖世文
【申请人】中山精达特克机械有限公司