一种全自动弯管机的制作方法

本发明涉及管料加工机械技术领域，特别涉及一种全自动弯管机。

背景技术：

弯管机是指用于弯管的机器还能做千斤顶用，大致分为数控弯管机、液压弯管机等，应用于电力施工、公铁路建设、桥梁、船舶等方面管道铺设及修造。

例如公告号为cn204724656u的专利，公开了一种弯管机，包括机架和控制终端，还包括位移传感器，液压控制终端和液压推进装置，液压推进装置包括液压油缸，及安装在液压油缸伸缩杆上的弯管机头，及位于弯管机头前端，与弯管机头相连的钢管导轨；弯管机头的前端间隔设置有两个推动模具，推动模具与弯管机头之间为轴接；沿钢管导轨长度的方向，设置有钢管夹具，钢管夹具与钢管导轨之间为可拆卸结构；液压油缸与液压控制系统相连；弯管机头运动轨迹的正前方的机架上设置有弯管模具；位移传感器位于弯管机头的侧面，与控制终端相连。

如上述现有技术，现有的弯管机大多只能单次的对管料进行定角度的弯折，而无法对同一根管料进行多角度、多方向、多长度、多大小的连续弯折。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够对管料进行多角度、多方向、多长度、多大小连续弯折的全自动弯管机。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种全自动弯管机，包括机架，所述机架上设置有驱动机构和用于压弯管料的弯管件，所述弯管件竖直设置，所述弯管件由所述驱动机构控制其在水平面的横纵方向上移动，所述机架上还设置有用于夹紧管料的夹紧装置，所述机架上还设置有控制所述夹紧装置旋转的旋转装置，所述机架上还固定连接有多个竖直设置的控制气缸，所述控制气缸的伸缩杆端部固定连接有于所述弯管件移动时抵紧管料以配合所述弯管件压弯管料的成型块，且各所述成型块的弧形角度对应管料各部分的弯折角度设置。

通过采用上述方案，利用夹紧装置夹住管料，然后通过驱动机构控制弯管件在水平面上移动，使管料和弯管件位于同一水平面上，控制气缸控制成型块伸出时也和管料、弯管件位于同一水平面上，管料进行多次弯折时管料从远离夹紧装置的一端向另一端逐渐进行弯折，此时通过设置不同弧形角度的成型块，控制弯管件压住管料沿着成型块的弧形角位置移动，弯管件配合成型块即能够对管料进行多角度的弯折，再通过旋转装置控制夹住管料的夹紧装置进行旋转而使得管料旋转，从而使得管料可以进行多角度、多方向的弯折，然后再设置成型块之间的间距，弯管件在移动过程中依次和不同的成型块配合对管料进行弯折，两个成型块之间的间距不同，即可使得两个弯折部分之间的管料长度不同，更换成型块以改变成型块的弧形角部分的大小，沿着成型块弧形角被压弯的管料的弯折部分大小即可得以改变，以此来达到对管料进行多角度、多长度、多方向、多大小连续弯折的效果。

本发明进一步设置为：所述驱动机构包括固定连接在所述机架上的纵导轨，所述纵导轨上滑动连接有纵滑块，所述机架上固定设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机的转轴上同轴固定连接有与所述纵导轨轴向平行的第一丝杠，所述纵滑块与所述第一丝杠螺纹连接，所述纵滑块上固定连接有横导轨，所述横导轨上滑动连接有横滑块，所述横导轨上固定设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机的转轴上同轴固定连接有与所述横导轨轴向平行的第二丝杠，所述第二丝杠与所述横滑块螺纹连接，所述横滑块的一侧固定连接有连杆，所述弯管件设置于所述连杆背向所述横滑块一端的上表面。

通过采用上述方案，通过第一伺服电机的正反转即可以控制弯管件在水平面的纵向方向上移动，通过第二伺服电机的转反转即可控制弯管件在水平面的横向方向上移动，两个直线方向相互配合即可使得弯管件在水平面上以任何弧度移动，第一丝杠和纵滑块之间为丝杠螺母机构，第二丝杠和横滑块之间亦为丝杠螺母机构，通过伺服电机和丝杠螺母机构来控制纵滑块和横滑块的移动，相较于用气缸来控制，气缸的伸缩杆行程在通同量的气时会因为其受到的阻力大小而发生改变，而伺服电机控制丝杠螺母机构的丝杠转动来控制位移却不会因为阻力的大小而发生改变，以此来达到更为精准的控制弯管件的位移的效果。

本发明进一步设置为：所述弯管件为转动连接于所述连杆的压轮，所述压轮的轴向竖直设置，且所述压轮的侧面设置有沿其周向设置的用于限制管料的弧形槽。

通过采用上述方案，弯管件采用压轮，压轮通过连杆固定在横滑块上，所以纵滑块和横滑块在移动时，压轮都能跟着移动来将管料压紧在成型块上进行压弯，而在压轮上设置弧形槽，将弧形槽设置为和管料直径匹配的大小，压轮在管料进行弯折时，管料能够嵌在弧形槽内防止管料偏移，同时，压轮能够将管料压在成型块上进行滚动，从而减小弯管件在对管料进行弯折时和管料之间的摩擦力，以此来达到更精准的弯折管料和避免压坏管料的效果。

本发明进一步设置为：所述横滑块上还设置有调直机构，所述调直机构包括滑动连接于所述横滑块且与所述横导轨轴向平行的齿条，所述横滑块上还设置有驱动气缸，所述齿条固定连接于所述驱动气缸的伸缩杆，且所述齿条的轴向与所述驱动气缸伸缩管的轴向平行，所述横滑块上还设置有安装座，所述齿条位于所述安装座内并滑动连接于所述安装座，所述安装座上转动连接有与所述齿条啮合的齿轮，所述齿轮上固定连接有固定杆，所述固定杆背离所述齿轮的一端转动连接有用于配合所述弯管件压紧管料的转动杆。

通过采用上述方案，在管料弯折过程中，弯曲的管料会使弯折后的管料形状不标准，所以需要先对管料进行调直，通过驱动气缸来控制齿条的前后移动，齿条在前后移动的过程中受到安装座的限位来防止偏移，同时，通过齿条和齿轮的啮合，齿轮在安装座上发生转动，齿轮转动过程中带动固定杆发生摆动，固定杆上的转动杆随着固定杆可以转动到弯管件位置抵住管料背向弯管件的一侧，此时控制弯管件和转动杆自管料被夹紧的一端移向另一端，转动杆、弯管件在移动过程中和管料之间皆为滚动摩擦以避免损坏管料，此时转动杆和弯管件对管料进行限制拉长后，管料能够被压直，以此来达到对管料进行调直的效果。

本发明进一步设置为：所述固定杆上还固定连接有于其进行翻转时进行抵接缓冲的缓冲块。

通过采用上述方案，在固定杆摆动过程中，由于惯性作用，固定杆上的转动杆容易撞击到管料上而导致管料被压凹，所以设置了缓冲块，通过缓冲块而对固定杆进行缓冲，从而避免固定杆的惯性过大，从而避免固定杆上的转动杆撞击到管料上而导致管料被压凹。

本发明进一步设置为：所述旋转装置包括固定在所述机架上的第三伺服电机，所述第三伺服电机的转轴穿射所述机架，且所述第三伺服电机的转轴端部同轴固定连接有一面贴合于所述机架的安装盘，所述夹紧装置固定在所述安装盘上。

通过采用上述方案，通过第三伺服电机的转动可以控制其端部安装盘上的夹紧装置进行旋转，并使管料被夹紧时和第三伺服的转轴同轴，从而使得夹紧装置上夹住的管料能够进行旋转，由于加紧装置和管料皆具有重力，所以夹紧装置安装在安装盘上时容易使得第三伺服电机的转动发生轻微的弯曲变形，再通过夹紧装置和管料的长度放大，会使得管料背离安装盘一端的偏差较大，所以令第三伺服电机的转轴穿过机架受到限位，安装盘的一面贴合在机架上受到限位，以此来达到更精准的控制管料进行旋转的效果。

本发明进一步设置为：所述夹紧装置包括一端固定连接于所述安装盘的第一夹具，所述第一夹具上固定连接有调控气缸，所述调控气缸的伸缩杆穿射所述第一夹具，且所述调控气缸的伸缩杆端部固定连接有第二夹具，所述第一夹具上还固定连接有多根导向杆，所述导向杆穿射所述第二夹具。

通过采用上述方案，当调控气缸的伸缩杆收缩时，第二夹具随着伸缩杆移动而靠近第一夹具，第一夹具和第二夹具配合即可夹紧管料，而在第一夹具上设置多根导向杆对第二夹具进行导向限位，可以防止第二夹具在移动过程中因受力而发生偏移。

本发明进一步设置为：所述夹紧装置夹紧的管料上下方皆设置有所述控制气缸，所述控制气缸的伸缩杆和所述成型块之间还设置有防偏杆，所述防偏杆和所述控制气缸伸缩杆的轴向平行，所述成型块固定连接于所述防偏杆背向所述控制气缸的一端，所述机架上固定连接有固定块，所述防偏杆穿射所述固定块，且所述防偏杆滑动连接于所述固定块，所述防偏杆背向所述控制气缸一端的侧壁上还固定连接有配合所述防偏杆以限位管料的限位杆。

通过采用上述方案，由于管料在进行弯折时，管料是抵接在成型块上由弯管件压紧管料沿着成型块的弧形角进行管料弯折，所以成型块会受到较大的力，久而久之，安装成型块的控制气缸伸缩杆会受力弯曲而导致管料弯折角度精度不准甚至导致控制气缸损坏，所以设置了防偏杆和固定块，防偏杆可以设置较粗、强度设置较高，通过固定块对防偏杆进行限位，使得成块在受力时传导到防偏杆上，而防偏杆又将力传导到固定块上而避免损坏控制气缸，从而起到保护控制气缸和使管料弯折角度更精准的效果，然后再由控制气缸控制防偏杆伸出，单组的防偏杆和限位杆只有防偏杆方向、限位杆方向和防偏杆与限位杆的连接方向能够对管料四周的三个方向进行限位，而控制气缸在管料的上下侧皆有设置，则错落设置的控制气缸上的防偏杆和限位杆能够相互配合而对管料的四周进行限位，从而起到对管料进行调直并对管料进行限位以避免管料在加工前因受力发生弯曲的效果。

本发明进一步设置为：所述机架上还设置有进料装置，所述进料装置包括固定设置在所述机架上的步进电机，所述步进电机的转轴上同轴固定连接有主动轴，所述主动轴转动连接于所述机架，所述机架上还转动连接有从动轴，所述主动轴和所述从动轴上皆同轴固定连接有两个链轮，且对应的两个所述链轮之间通过齿形链连接传动，且两所述齿形链上固定连接有用于放置管料的v型件，所述机架上还固定连接有横杆，所述横杆背离所述机架的一端固定连接有固定板，所述固定板上固定有提升气缸，所述提升气缸的伸缩管上固定连接有加长杆，且所述加长杆指向所述夹紧装置，所述加长杆背离所述提升气缸的一端固定连接有第四伺服电机，所述第四伺服电机的转轴上固定有夹齿，所述加长杆上还铰接有另一个夹齿，且两个所述夹齿的一端皆呈带齿纹的圆弧形，两个所述夹齿之间相啮合。

通过采用上述方案，将管料放置在v型件上，通过机架对管料的端部位置进行限位，在步进电机工作时，主动轴发生转动，通过连接传动使得齿形链上的v型件发生移动，则放置在两个v型件上被限位的管料能够随之移动，管料移动到特定位置时，第四伺服电机发生转动，从而带动其中一个夹齿发生摆动，由于两个夹齿啮合则两个夹齿同时摆动，两个夹齿摆动过程中配合夹紧管料，此时第一夹具和第二夹具之间张开，然后通过提升气缸控制管料移动到第一夹具和第二夹具之间，待第一夹具和第二夹具夹紧后，再控制夹齿张开、提升气缸回到原位，等待夹取输送下一个管料，以此来达到控制管料进料的效果。

本发明进一步设置为：所述机架上还设置有出料装置，所述出料装置包括固定在所述机架上的传送带，所述传送带的一端位于所述夹紧装置的正下方，且所述传送带此端的周围设置有用于挡住管料的挡料板。

通过采用上述方案，管料的弯折顺序为远离夹紧装置一端向另一端逐渐进行弯折，当管料的各部分弯折结束后，夹紧装置松开管料，管料下落到柔软的传送带上，由于挡料板的阻挡，使得管料不会滚出传送带之外，此时传送带再带动其上的管料传送到传送带的另一端，从而起到管料加工完成后出料的效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：其一为通过夹紧装置对管料进行夹紧，使得管料和弯管件处于同一水平面上，再设置由控制气缸控制伸缩移动的成型块抵住管料，然后通过驱动机构驱动弯管件在水平面上移动，弯管件压住管料沿着成型块的弧形角移动，使得管料压出的弯角为成型块弧形角的角度，以此来实现管料的单向多角度弯折；其二为通过设置旋转装置，令管料可以进行自转，使得管料的弯折方向可以进行改变调整；其三为通过改变成型块之间的间距，控制弯管件和成型块对管料进行弯折时从管料远离夹紧装置的一端向另一端的顺序进行弯折，则可以改变管料两个弯折角之间的间距；其四为通过改变成型块的大小，即可改变管料弯折后弯折处的大小；其五为通过设置的调直机构可以对管料进行调直；其六为在防偏杆上设置限位杆，通过多组限位杆和防偏杆的作用，能够对调直后的管料进行限位而避免管料在加工前受力而发生弯曲。

附图说明

图1是实施例的总体结构示意图；

图2是图1中a部分的放大图；

图3是实施例的部分结构示意图，用以体现进料装置部分。

附图标记：1、机架；2、驱动机构；3、弯管件；4、夹紧装置；5、旋转装置；6、控制气缸；7、成型块；8、纵导轨；9、纵滑块；10、第一伺服电机；11、第一丝杠；12、横导轨；13、横滑块；14、第二伺服电机；15、第二丝杠；16、连杆；17、弧形槽；18、调直机构；19、齿条；20、驱动气缸；21、安装座；22、齿轮；23、固定杆；24、转动杆；25、缓冲块；26、第三伺服电机；27、安装盘；28、第一夹具；29、调控气缸；30、第二夹具；31、导向杆；32、防偏杆；33、固定块；34、限位杆；35、进料装置；36、步进电机；37、主动轴；38、从动轴；39、链轮；40、齿形链；41、v型件；42、横杆；43、固定板；44、提升气缸；45、加长杆；46、第四伺服电机；47、夹齿；48、出料装置；49、传送带；50、挡料板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

结合图1和图2所示，一种全自动弯管机，包括机架1，按照管料的移动顺序，在机架1上依次设置有进料装置35、夹紧装置4、旋转装置5、调直机构18、弯管件3和成型块7、驱动机构2和出料装置48。

由进料装置35将管料送到夹紧装置4处进行夹紧，再由旋转装置5控制夹紧装置4转动以使夹紧的管料发生自转，与此同时由调直机构18对管料进行调直，然后由驱动机构2驱动弯管件3移动配合抵接于管料的成型块7上的弧形角以对管料进行弯折，使管料被弯折成与成型块7上弧形角相同的角度并使弯折处和成型块7的弧形角处等大，与此同时由旋转装置5控制管料旋转来控制管料被弯折的方向，再通过各个弧形角不同的成型块7来配合弯管件3来对管料进行不同地方不同角度的弯折，并通过控制抵接在管料上相邻的两个成型块7之间的间距来控制管料两个弯角之间的间距。

从而可以在管料的不同位置弯折出不同方向、不同角度、不同大小、相邻间距不同的弯折。

结合图1和图3所示，进料装置35包括固定设置在机架1上的步进电机36，步进电机36的转轴上同轴固定连接有主动轴37，主动轴37的两端转动连接在机架1上，机架1上还转动连接有平行于主动轴37的从动轴38，从动轴38的两端亦转动连接在机架1上，主动轴37和从动轴38上皆同轴固定连接有两个链轮39，且对应的两个链轮39之间通过齿形链40连接传动，且两齿形链40上皆固定连接有用于放置管料的v型件41。

机架1上还固定连接有三根并排的横杆42，横杆42背离机架1的一端固定连接有固定板43，固定板43上固定有提升气缸44，提升气缸44的伸缩管上固定连接有加长杆45，且加长杆45指向夹紧装置4，加长杆45背离提升气缸44的一端固定连接有第四伺服电机46，第四伺服电机46的转轴上设置有齿纹，第四伺服电机46转轴上固定有一个夹齿47，加长杆45上铰接有另一个夹齿47，两个夹齿47的一端呈带齿纹的圆弧形且两个夹齿47相啮合。

管料放置在两个v型件41上被限位，当步进电机36工作时，齿形链40发生移动，从而放置在齿形链40上v型件41上的管料随之移动，当管料移动到夹齿47夹住管料并由提升气缸44控制提升而不会受到v型件41阻碍的位置时，第四伺服电机46工作而使得两个夹齿47相互夹紧而夹住管件，再由提升气缸44控制加长杆45伸出，设置在加长杆45上的夹齿47夹住的管料能够被提升到夹紧装置4位置处被夹紧装置4夹紧。

如图1所示，夹紧装置4包括第一夹具28，第一夹具28上固定连接有调控气缸29，调控气缸29的伸缩杆穿射第一夹具28，且调控气缸29的伸缩杆端部固定连接有第二夹具30，第一夹具28上还固定连接有多根导向杆31，导向杆31穿射第二夹具30。

第二夹具30固定连接在调控气缸29的伸缩杆上，通过调控气缸29即可控制第二夹具30的移动，通过导向杆31即可以对第二夹具30的移动进行限位而防止其偏移。管料被进料装置35提升过来时，第一夹具28和第二夹具30之间张开，管料被提升到第一夹具28和第二夹具30之间，然后调控气缸29控制第二夹具30移动以配合第一夹具28夹紧管料，进料装置35放开管料而回到原位，此时即可完成管料从进料装置35传递到夹紧装置4上夹紧。

旋转装置5包括固定在机架1上的第三伺服电机26，第三伺服电机26的转轴穿射机架1，且第三伺服电机26的转轴端部同轴固定连接有一面贴合于机架1的安装盘27，夹紧装置4固定在安装盘27上。

第三伺服电机26工作时，安装盘27发生转动，则在安装盘27上的夹紧装置4发生转动，由夹紧装置4夹紧固定的管料也会随之发生旋转，令管料在被夹紧装置4夹紧时管料与第三伺服电机26的转轴同轴，则管料能够被控制自转。

结合图1和图2所示，驱动机构2包括固定在机架1上的纵导轨8，纵导轨8上滑动连接有纵滑块9，机架1上固定设置有第一伺服电机10，第一伺服电机10的转轴上同轴固定连接有与纵导轨8轴向平行的第一丝杠11，纵滑块9与第一丝杠11螺纹连接，纵滑块9上固定连接有横导轨12，横导轨12上滑动连接有横滑块13，横导轨12上固定设置有第二伺服电机14，第二伺服电机14的转轴上同轴固定连接有与横导轨12轴向平行的第二丝杠15，第二丝杠15与横滑块13螺纹连接，横滑块13的一侧固定连接有连杆16，弯管件3设置于连杆16背向横滑块13一端的上表面。

弯管件3为一个轴向竖直的压轮，并且压轮转动连接在连杆16上，在压轮上设置有沿其周向设置的弧形槽17，弧形槽17的大小与加工的管料大小契合。

调直机构18包括滑动连接于横滑块13且与横导轨12轴向平行的齿条19，横滑块13上还设置有驱动气缸20，齿条19固定连接于驱动气缸20的伸缩杆，且齿条19的轴向与驱动气缸20伸缩管的轴向平行，横滑块13上还设置有安装座21，齿条19位于安装座21内并滑动连接于安装座21，铰接座上转动连接有与齿条19啮合的齿轮22，齿轮22上固定连接有固定杆23，固定杆23背离齿轮22的一端转动连接有用于配合弯管件3压紧管料的转动杆24。在固定杆23上还固定有缓冲块25。

当管料的一端嵌在弯管件3上的弧形槽17内时，驱动气缸20的伸缩杆控制收缩，则齿条19发生后退，齿轮22前翻，固定杆23前翻，固定杆23上的转动杆24抵住管料，此时由缓冲块25对固定杆23进行缓冲，避免转动杆24直接撞击管料，转动杆24和弯管件3相互配合限制管料，此时由夹紧装置4拉住管料，然后由驱动机构2控制横滑块13上的整体纵向移动，通过转动杆24和弯管件3的配合将管料捋直。

管料在被夹紧装置4夹紧固定时，在管料上下侧的机架1上固定有控制气缸6，在控制气缸6的伸缩杆上固定连接有防偏杆32，在机架1上还设置有固定块33，防偏杆32从固定块33内穿过，成型块7被固定在防偏杆32背向控制气缸6的一端，并且成型块7的一个弧形角对应管料所要弯折的弧度、角度设置。另外，在防偏杆32上还固定连接有配合防偏杆32以对管料进行限位的限位杆34。

在调直机构18将管料捋直时，管料被捋直一部分，捋过部分上下侧的控制气缸6依次控制伸缩杆伸出，而使得防偏杆32上的限位杆34限位住管料，防偏杆32、限位杆34、防偏杆32和限位杆34的连接处对管道的三个方向进行限位，而控制气缸6由分别设置在管料的上下侧，则管料的四周被限位，当管料被完全捋直后，由驱动机构2控制弯管件3沿着成型块7上对应设置的弧形角管料依次进行压弯，再配合旋转装置5控制管料旋转，使得管料多角度、多方向、多长度、多大小的弯折，管料被压弯一个部分，那部分的成型块7由控制气缸6控制缩回而避免妨碍管料的弯折，以此来完成管料各部分的自动弯折。

如图1所示，出料装置48包括固定在所述机架1上的传送带49，传送带49的一端位于夹紧装置4的正下方，且传送带49此端的周围设置有用于挡住管料的挡料板50。

在管料完成弯折后，夹紧装置4放开管料，管料由于重力而下落到传送带49上并被挡料板50挡住以防止滚出传送带49，再由传送带49对管料进行输送。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。