高精度弯管机的制作方法

本实用新型涉及管材加工装置技术领域，具体涉及一种高精度弯管机。

背景技术：

在机械、汽车、建筑等多个行业中都需要折弯的管材，目前对管材的折弯大多利用弯管机完成。现有的弯管机大多在折弯精度上仍相对较差，设备陈旧落后，而且弯管机的传动系统大多采用液压传动系统，极易因密封橡胶圈老化而导致液压油泄漏，不利于环境卫生及环保问题。此外，现有的折弯机每次折弯的角度难以准确控制，使得每次折弯处理得到的管材的折弯度存在较大误差，难以保证航天、医疗、船舶等对精度要求较高的行业需求。而现有的折弯精度较高的折弯机通常结构较为复杂，其适用折弯的管材尺寸和弯管形状的局限较大，使用灵活度不够，由此造成折弯的成本较高。

技术实现要素：

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种高精度弯管机。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是，本实用新型提供了一种高精度弯管机，其包括工作台、夹料单元、送料单元和弯管单元，所述夹料单元固定于所述送料单元上，管材经所述送料单元送入所述弯管单元，所述夹料单元为管状，所述夹料单元的内径大于管材的外径，所述弯管单元包括固定架、轮模、弯管电机、弯管臂和夹紧部，所述固定架与所述送料单元连接，所述弯管电机固定于所述固定架上，所述弯管臂和所述轮模分别与所述弯管电机连接并可在所述弯管电机的带动下旋转，所述轮模上设置有至少一个管材容纳槽，管材经过送料单元后进入轮模的管材容纳槽中，在所述弯管臂上还设置有夹紧部，所述夹紧部包括夹紧气缸、夹紧部连接板和夹模，所述夹模固定于所述夹紧部连接板上，所述夹模设置有与所述轮模的管材容纳槽相应设置的用于管材通过的槽体，所述夹紧气缸用于推动所述夹紧部连接板向所述轮模方向移动。本实用新型的弯管机通过将管材固定于夹模与轮模中间的槽体上，并通过弯管电机对弯管的过程和角度进行控制，减少每次弯管的误差，弯管电机在提供折弯的动力的同时又可带动轮模旋转，防止在折弯过程造成管材表面不平整。

进一步的，所述弯管单元还包括夹紧电机、固定座和夹紧部螺纹杆，所述夹紧电机固定于所述弯管臂上，所述固定座带有内螺纹并固定于所述夹紧部连接板上，所述夹紧部螺纹杆与所述固定座相匹配连接并与所述轮模的旋转轴线垂直设置，所述夹紧部螺纹杆的一端与所述夹紧电机连接。因而弯管单元在夹紧电机的作用下沿着夹紧部螺纹杆朝向靠近或远离轮模的方向运动，使得夹模与轮模将管材具有更好的固定效果，进而具有更佳的折弯效果。

更进一步的，所述弯管单元还包括位移调节机构，所述位移调节机构可对所述弯管单元进行上下或左右移动。因此，使得本实用新型的弯管机的结构紧凑，弯管单元的位置可调节，便于弯管操作。

更进一步的，所述位移调节机构包括横向位移调节机构和纵向位移调节机构，所述横向位移调节机构包括横向拖板、第一横向位移调节电机、第一横向滑轨、与所述第一横向滑轨平行设置的第一齿条和第一齿轮，所述横向拖板呈与管材输送至所述弯管单元的方向垂直设置，所述第一横向滑轨在所述横向拖板的下表面沿着与管材输出方向垂直的方向设置有两条平行设置，所述第一齿条与所述第一横向滑轨平行设置，所述第一横向位移调节电机固定于所述固定架上，所述第一齿轮与所述第一横向位移调节电机同轴连接并与所述第一齿条相啮合，所述固定架通过滑块卡接于所述第一横向滑轨上，所述横向位移调节机构还包括横向位移调节固定板、第二横向位移调节电机、水平传动螺杆、与水平传动螺杆匹配连接的第一连接块和水平方向设置的横向滑轨，所述水平传动螺杆与所述横向滑轨平行设置，所述水平传动螺杆的一端与所述第二横向位移调节电机连接，另一端通过轴承固定于所述横向位移调节固定板上，所述固定架分别与所述第一连接块和与所述横向滑轨相卡接的滑块连接，所述纵向位移调节机构包括纵向位移调节固定板、纵向位移调节电机、垂直于水平面方向设置的纵向滑轨、垂直于水平面设置的第二齿条和与第二齿条相啮合的第二齿轮，所述横向位移调节固定板固定于所述第二齿条上并与卡接于所述纵向滑轨的滑块连接，所述纵向位移调节电机固定于所述纵向位移调节固定板上，所述第二齿轮与所述纵向位移调节电机的输出轴连接并与所述第二齿条相啮合。因而，弯管单元的固定架分别可在第一横向位移调节电机和第二横向位移调节电机的带动下实现水平方向的移动，确保弯管单元移动的平稳性，并可将弯管单元在水平方向上调节至最佳的弯管位置。纵向位移调节机构通过对横向位移调节板在垂直方向的调节实现了对弯管单元在竖直方向的位置的调整，因而使得本实用新型的弯管机的结构可调性强，使用灵活度高。

更进一步的，在所述横向拖板上表面固定设置有辅推导向模，所述辅推导向模的左右两侧分别设置有半圆柱形的导向槽体，所述导向槽体的设置方向与经过所述送料单元送入所述弯管单元的管材的中轴线的方向一致。在辅推导向模的左右两侧分别设置导向槽体能够确保当弯管单元从横向拖板的左侧移动至右侧时轮模仍能与辅推导向模相互配合对管材进行固定，使得折弯机的结构设计紧凑，适用范围广。

本实用新型的高精度弯管机的所述送料单元包括送料连接板、第一滑轨、第三齿条、送料电机和第三齿轮，所述送料连接板通过设置于其底部的滑块与所述第一滑轨卡接，所述第一滑轨和所述第三齿条均固定于所述工作台上表面并且沿着管材的送料方向设置，所述送料电机固定于所述送料连接板上，所述送料电机的输出轴与所述第三齿轮同轴连接，所述第三齿轮与所述第三齿条相互啮合。送料单元在送料电机的带动下，通过第三齿轮与第三齿条相互啮合来实现送料，使得送料过程平稳，不会发生管材的晃动。

进一步的，还包括管材旋转单元，所述管材旋转单元包括旋转伺服电机和套接于所述夹料单元外侧壁的轴承，所述轴承与所述旋转伺服电机连接并在所述旋转伺服电机的带动下旋转。通过旋转伺服电机带动夹料单元的稳定旋转，既便于对管材的不同弯管方向的加工，又能确保在对管材旋转过程中的传动稳定性，使得本实用新型的弯管机具有较高的加工精度。

更进一步的，所述旋转伺服电机固定于所述送料连接板上，所述旋转伺服电机通过管材旋转单元齿轮组与所述夹料单元连接，所述旋转伺服电机的输出轴与所述管材旋转单元齿轮组的输入齿轮同轴连接，所述夹料单元通过轴承与管材旋转单元齿轮组的输出齿轮连接。将旋转伺服电机固定于送料连接板上使得弯管机的结构更加紧凑，通过旋转单元齿轮组能够保证传动过程的平稳确保对管材的稳定旋转。

进一步的，本实用新型的高精度弯管机还包括推料单元，所述推料单元可将管材向所述弯管单元方向推动，所述推料单元包括推料连接板、推料电机、第三齿轮和推料挡块，所述推料连接板通过设置于其底部的滑块与所述第一滑轨卡接，所述推料电机固定于所述推料连接板上，所述推料电机的输出轴与所述第三齿轮同轴连接，所述第三齿轮与所述第二齿条相互啮合，所述推料挡块固定于所述推料连接板的上表面，所述推料挡块的对应于管材中轴线的部位设置有可伸入管材中的导向轴。推料单元在推料电机的带动下，第三齿轮沿着第二齿条将管材沿着第一滑轨向弯管单元推动，与送料单元相互配合确保管材被持续稳定的推入至弯管单元。

进一步的，本实用新型的高精度弯管机的所述夹料单元内部设置有管材调隙部，所述管材调隙部包括连接部和卡接部，所述连接部位于远离所述弯管单元的一端，所述卡接部位于靠近所述弯管单元的一端，所述卡接部的内径尺寸小于所述连接部的内径尺寸，所述卡接部在沿着其轴向方向设置有至少一个开口槽，所述连接部的与所述卡接部连接的一端对应于所述卡接部的开口槽处对应设置有“u”形槽。将卡接部的内径尺寸设置为小于连接部的内径尺寸能够防止管材在夹料单元内部晃动，通过在卡接部设置开口槽，使得在进行管材折弯时具有一定的缓冲调节空间，避免夹料单元对管材外壁造成划损。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的外部结构示意图；

图2为本实用新型一较佳实施例去除机罩后的结构示意图；

图3为本实用新型一较佳实施例的管材调隙部的结构示意图；

图4为本实用新型一较佳实施例的弯管单元的结构示意图；

图5为本实用新型一较佳实施例的弯管单元的横向位移调节机构的结构示意图；

图6为本实用新型一较佳实施例的弯管单元的纵向位移调节机构的结构示意图；

图7为本实用新型一较佳实施例的送料单元和管材旋转单元的结构示意图。

图中：

1-机罩、2-工作台、3-夹料管、31-管材调隙部、311-连接部、3111-u形槽、312-卡接部、3121-开口槽、4-送料单元、41-送料连接板、42-第一滑轨、43-第三齿条、44-送料电机、45-第三齿轮、5-弯管单元、51-固定架、52-轮模、521-管材容纳槽、53-弯管电机、54-弯管臂、55-夹紧部、551-夹紧气缸、552-夹紧部连接板、553-夹模、56-夹紧电机、57-固定座、58-夹紧部螺纹杆、591横向拖板、592-第一横向位移调节电机、593-第一横向滑轨、594-第一齿条、595-第一齿轮、596-横向位移调节固定板、597-第二横向位移调节电机、598-水平传动螺杆、599-横向滑轨、5101-纵向位移调节固定板、5102-纵向滑轨、5103-第二齿条、5104-第二齿轮、6-控制面板、7-辅推导向模、71-导向槽体、8-管材旋转单元、81-旋转伺服电机、82-轴承、83-管材旋转单元齿轮组、91-推料连接板、92-推料电机、93-推料挡块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

作为本实用新型的一个较佳实施例的高精度弯管机，本实用新型的弯管机的送料电机44、弯管电机53、夹紧电机56、推料电机92、旋转伺服电机81、第一横向位移调节电机592、第二横向位移调节电机597均为伺服电机。如图1和图2所示，本实用新型的弯管机包括机罩1、工作台2、夹料单元、送料单元4、弯管单元5和控制面板6，夹料单元3固定于送料单元4上，管材经送料单元送入弯管单元5，本实施例的夹料单元为夹料管3，夹料管3的内径大于管材的外径，在夹料管3的靠近弯管单元5的端部的内侧壁设置有管材调隙部31，如图3所示，管材调隙部31包括连接部311和卡接部312，连接部311和卡接部312均为空心圆柱状，连接部311位于远离弯管单元5的一端，卡接部312位于靠近弯管单元5的一端，卡接部312的内径尺寸小于连接部311的内径尺寸，卡接部312在沿着其轴向方向设置有四个开口槽3121，由此卡接部312被分成四个部分，连接部311的与卡接部312连接一端对应于卡接部312的开口槽3121处对应设置有四个u形槽3111，由此，卡接部312可具有一定的径向调整空间，在进行弯管操作时，通过管材调隙部31可提供一定的弯管缓冲空间。

如图4和图5所示，本实施例的弯管单元5包括固定架51、轮模52、弯管电机53、弯管臂54和夹紧部55，固定架51与送料单元4连接，弯管电机53固定于固定架51上，弯管臂54和轮模52与弯管电机53连接并可在弯管电机53的带动下旋转，轮模52上从上到下依次设置有多个管材容纳槽521，管材经过送料单元4后进入轮模的管材容纳槽521中，夹紧部55设置在弯管臂54上，夹紧部55包括夹紧气缸551、夹紧部连接板552和夹模553，夹模553固定于夹紧部连接板上，夹模553设置有与轮模52的管材容纳槽521相应设置的用于管材通过的槽体，夹紧气缸551用于推动夹紧部连接板552向轮模52方向移动。管材从夹料管3推出后进入夹模553与轮模52中间的槽体，弯管臂54在弯管电机53的作用下旋转并对管材进行折弯。

如图5所示，弯管电机53的输出轴与轮模52的旋转轴线相垂直，弯管电机53通过锥齿轮组与轮模52连接并带动轮模52旋转。本实施例的弯管单元5还包括夹紧电机56、固定座57和夹紧部螺纹杆58，夹紧电机56固定于弯管臂54上，固定座57带有内螺纹并固定于夹紧部连接板552上，夹紧部螺纹杆58与固定座57相匹配连接并与轮模52的旋转轴线垂直设置，夹紧部螺纹杆58的一端与夹紧电机56连接并在夹紧电机56的带动下旋转，并进一步带动夹紧部连接板552朝向靠近轮模52方向移动，从而实现将管材更好的与轮模52进行夹合固定。

再次如图5所示，弯管单元5还包括位移调节机构，位移调节机构可对弯管单元进行上下或左右移动，位移调节机构包括横向位移调节机构和纵向位移调节机构，横向位移调节机构包括横向拖板591、第一横向位移调节电机592、第一横向滑轨593、与第一横向滑轨593平行设置的第一齿条594和第一齿轮595，横向拖板591呈与管材输送至弯管单元5的方向垂直设置，在横向拖板591的下表面沿着与管材输出方向垂直的方向设置有两条平行设置的第一横向滑轨593，与第一横向滑轨593平行设置的第一齿条594，第一横向位移调节电机592固定于固定架51上，第一齿轮595与第一横向位移调节电机592同轴连接并与第一齿条594相啮合，固定架51的上表面通过滑块卡接于第一横向滑轨593上，因而在第一横向位移调节电机592的带动下，第一齿轮595沿着第一齿条594移动，进而实现弯管单元5在水平方向的移动。

本实施例的横向位移调节机构还包括横向位移调节固定板596、第二横向位移调节电机597、水平传动螺杆598、与水平传动螺杆598匹配连接的第一连接块(图中未画出)和水平方向设置的横向滑轨599，水平传动螺杆598与横向滑轨599平行设置，水平传动螺杆598的一端与第二横向位移调节电机597连接，另一端通过轴承固定于横向位移调节固定板596上，固定架51分别与第一连接块和卡接于横向滑轨599上的滑块连接，水平传动螺杆598可在第二横向位移调节电机597的带动下旋转，因而第一连接块在第二横向位移调节电机597旋转下带动固定架51沿着水平方向移动，进而带动弯管单元5在水平方向移动。

如图6所示，本实施例的纵向位移调节机构包括纵向位移调节固定板5101、纵向位移调节电机(图中未画出)、垂直于水平面方向设置的纵向滑轨5102、垂直于水平面设置的第二齿条5103和与第二齿条5103相啮合的第二齿轮5104，横向位移调节固定板596固定于第二齿条5103上并与卡接于纵向滑轨5102的滑块连接，纵向位移调节电机固定于纵向位移调节固定板5101上，第二齿轮5104与纵向位移调节电机的输出轴连接并与第二齿条5103相啮合，因而横向位移调节固定板596在纵向位移调节电机的带动下可沿着纵向滑轨5102垂直运动，进而带动弯管单元5在垂直于水平面的方向移动。

在横向拖板591上表面固定设置有辅推导向模7，辅推导向模7的左右两侧分别设置有半圆柱形的导向槽体71，导向槽体71的设置方向与经过送料单元4送入弯管单元5的管材的中轴线的方向一致。因而通过送料单元4的管材可通过导向槽体71进入弯管单元5。

如图7所示，本实用新型的弯管机的送料单元4包括送料连接板41、第一滑轨42、第三齿条43、送料电机44和第三齿轮45，送料连接板41通过设置于其底部的滑块与第一滑轨42卡接，第一滑轨42和第三齿条43均固定于工作台2的上表面并且沿着管材的送料方向设置，送料电机固定于送料连接板41上，送料电机44的输出轴与第三齿轮45同轴连接，第三齿轮45与第三齿条43相互啮合，夹料管3穿过送料单元4且与送料单元4固定，因而夹料管3可在送料电机44的带动下向送料单元5移动。本实施例的弯管机还包括管材旋转单元8，管材旋转单元8固定于送料连接板41上，管材旋转单元8包括旋转伺服电机81、套接于夹料管3外侧壁的轴承82和管材旋转单元齿轮组83，旋转伺服电机81通过管材旋转单元齿轮组83与夹料单元连接，旋转伺服电机81的输出轴与管材旋转单元齿轮组83的输入齿轮同轴连接，夹料单元通过轴承82与管材旋转单元齿轮组83的输出齿轮连接。轴承82与旋转伺服电机81连接并在旋转伺服电机的带动下旋转并进一步带动夹料管3旋转。因而在进行弯管时可根据需要调整不同的旋转角度以满足不同的弯管需求。

再如图2所示，本实用新型的弯管机还包括推料单元，推料单元设置于第一滑轨43的远离弯管单元5的一端，推料单元包括推料连接板91、推料电机92、第四齿轮和推料挡块93，推料连接板91通过设置于其底部的滑块与第一滑轨42卡接，推料电机92固定于推料连接板91上，推料电机的输出轴与第四齿轮同轴连接，第四齿轮与第三齿条43相互啮合，推料挡块93固定于推料连接板的上表面，推料挡块93的对应于管材中轴线的部位设置有可伸入管材中的导向轴。因而，在推料电机92的作用下，推料连接板91可沿着第三齿条43向弯管单元5方向移动，从而将管材向弯管单元5推动。

本实用新型的高精度弯管机的工作过程为：将管材放入夹料管3内部，启动弯管机，送料单元4的送料电机44和推料单元的推料电机92开始运转，并分别在第三齿轮45和第四齿轮的带动下沿着第三齿条43向弯管单元5移动，此时，横向位移调节机构和纵向位移调节机构带动弯管单元5在水平方向和垂直方向移动，随后管材经过辅推导向模7上的导向槽体71后进入轮模52的管材容纳槽521中，随后，夹紧气缸551推动夹紧部连接板552向轮模52方向移动，夹紧电机56旋转并带动弯管单元5向轮模52方向移动，因而轮模52与夹模553相互配合并在其中间形成用于管材固定的槽体，弯管电机53带动弯管臂54旋转，夹模553围绕轮模52旋转，旋转角度可通过弯管电机53进行控制，由此实现对管材的折弯。

本实用新型的高精度弯管机具有如下有益效果：

①本实用新型的弯管机结构紧凑，使用灵活度高，能够适用于对多种弯管的加工，尤其是对弯管单元可进行水平和垂直方向的移动，既减少了弯管机的占地面积也给弯管操作带来极大便利，易于调整。

②本实用新型的高精度弯管机采用伺服电机传动控制系统，其加工精度和传动稳定性高，本实用新型的弯管机可满足航天、医疗、化工等具有较高精度加工要求的行业需求。

③本实用新型的弯管机使用寿命长，不会随着使用时间的延长出现润滑油泄露等现象，极大改善了弯管加工环境。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。