一种金属管材弯曲用的加工设备及其控制方法与流程

本发明涉及金属管材成型，尤其涉及一种金属管材弯曲用的加工设备及其控制方法。

背景技术：

1、管材的弯曲加工，在各个领域都具有十分重要的地位，通过管材制造的弯曲零件，除了大量应用于气体，液体的输送管路外，在金属结构中也应用十分广泛；

2、管材的弯曲按弯曲方式可分为绕弯、推弯、压弯和滚弯等，按弯曲的加热与否可分为冷弯和热弯，按照弯曲时有无填充物可分为有芯弯管和无芯弯管。

3、现有技术中公开了部分有关金属成型技术领域的发明专利，申请号为201910201480.0的中国发明专利，公开了一种金属管材弯曲装置，涉及金属成型技术领域，包括：模具、振动器、导管、压头、填充物和填充物内压提供装置，模具固定设置于工作台上，模具内设置有弯管型腔，振动器设置于模具的外侧壁上，以对模具施加振动激励，导管下端与弯管型腔连通，待加工管坯置于导管内，压头的输入端与压力机连接，导管内侍加工管坯的两端分别为第一端和第二端，压头的输出端与第一端接触，以推动待加工管坯弯曲成型，填充物填充于待加工管坯内。

4、现有技术中，在金属管材弯曲成型时，当管材弯曲变形程度过大时，最外侧管壁就会产生裂纹，最内侧管壁就会出现皱褶，进而导致弯曲成型后管材横截面容易发生畸变；

5、为了避免这个问题，现有技术中会在弯曲时，在管材的内部填充内芯，但是在金属管材弯曲的过程中，金属管材内外壁受力程度最大的时候是初步被扭转弯曲的时间点，在此时，位于金属管材内侧的内芯的相应位置也会承受较大的力，由于内芯的材质为柔性橡胶材质，在承受较大的力时受力部位会产生形变，而减少对金属管材内侧的支撑力。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种金属管材弯曲用的加工设备及其控制方法。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种金属管材弯曲用的加工设备，包括安装台，所述安装台的上表面安装有用于驱动金属管材进行移动的上料机构，且所述安装台的上表面位于所述上料机构的前方位置处设置有用于弯曲金属管材的弯管机构；

3、所述安装台的上表面位于所述弯管机构的前方设置有用于对金属管材内部进行填充的内填充管，且所述安装台的上表面的前端位置处设置有用于安装所述内填充管的辅助机构；

4、所述内填充管的后端内壁固定安装有用于检测气压的气压检测器，所述安装台的上表面右侧固定安装有控制器，所述气压检测器和所述控制器电性连接；

5、所述内填充管的外侧表面套接有用于定型所述内填充管的外套筒，所述外套筒的后表面外侧固定连接有用于引导金属管材的外引导套，所述外引导套的后表面固定安装有压力传感器，所述压力传感器和所述控制器电性连接；

6、所述内填充管的内部设置有用于在金属管材弯曲时维持内侧压力的平衡机构。

7、优选的，所述上料机构包括三个固定底座，三个所述固定底座通过固定连接方式前后阵列安装在所述安装台的上表面，所述安装台的上表面位于三个所述固定底座的左侧位置处固定安装有三组位置与所述固定底座相对应的安装滑块，每组所述安装滑块的数量为两个且相互平行；

8、三个所述固定底座的上表面均转动连接有第一驱动轮，所述安装滑块的内侧滑动连接有下滑块，所述下滑块的内部通过螺纹连接有转轴螺杆，且所述下滑块的上表面转动连接有第二驱动轮，所述转轴螺杆的左端固定连接有转盘，且所述转轴螺杆的右端通过安装座与所述安装台的上表面转动连接；

9、位于最后端的所述固定底座的上表面位于所述第一驱动轮的上方位置处还固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴与相应的所述第一驱动轮的中心位置处相连接。

10、优选的，所述弯管机构包括安装槽，所述安装槽开设在所述安装台的上表面位于所述上料机构的前方位置处，且所述安装槽的圆心位置处转动连接有转动底座，所述转动底座的上表面转动连接有用于定型的挤压轮，所述挤压轮和所述安装台固定连接；

11、所述安装台的上表面位于所述挤压轮的上方位置处固定安装有第三电机，所述第三电机的输出轴穿过所述挤压轮与所述转动底座的中心位置处固定连接；

12、所述转动底座的外侧表面固定连接有摆动座，所述摆动座的上表面滑动连接有弯管顶块，且所述摆动座的上表面还固定安装有用于移动所述弯管顶块的第二气缸；

13、所述安装台的上表面位于所述安装槽的后方位置处还滑动连接安装有贴合板，所述贴合板用于辅助金属管材靠近所述挤压轮，且所述安装台的上表面位于所述贴合板的右侧还固定安装有用于移动所述贴合板的第一气缸。

14、优选的，所述辅助机构包括防护罩壳，所述防护罩壳固定安装在所述安装台的上表面前端，且所述防护罩壳的内部后端开设有弧形槽，所述防护罩壳的内部通过所述弧形槽滑动连接有滑动底座，所述滑动底座的前表面和所述内填充管固定连接；

15、所述外套筒滑动连接在所述滑动底座的内部，且所述滑动底座的前表面位于所述外套筒的外侧位置处固定连接有安装筒，所述安装筒的内部末端固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的末端和所述外套筒固定连接；

16、所述防护罩壳的内部固定安装有增压气泵，且所述增压气泵的出气口固定连接有连接软管，所述安装筒的侧表面开设有让位所述连接软管的让位槽，且所述连接软管的末端穿过所述滑动底座伸入所述内填充管的内部；

17、所述增压气泵的出气口外侧固定安装有侧罩壳，所述侧罩壳的内部转动连接有收卷辊，所述连接软管收卷在所述收卷辊的表面。

18、优选的，所述平衡机构包括间隔挡板，所述间隔挡板呈线性排列固定在所述内填充管的内部，除了最前端的所述间隔挡板以外的所有所述间隔挡板的内部均嵌入安装有第一单向阀，所述连接软管伸入所述内填充管的部分表面上线性阵列安装有第二单向阀；

19、所述内填充管的后表面设置有用于引导所述内填充管伸入金属管材内部的后引导管；

20、所述后引导管的内部滑动连接有安装套筒，且所述后引导管的内部后端嵌入安装有用于移动所述安装套筒的第三气缸，所述第三气缸的活动端与安装套筒的表面固定，所述安装套筒的前端固定连接有连接弹簧，所述连接弹簧的前端贯穿所述内填充管的后表面伸入所述内填充管的内部，且所述连接弹簧的前端固定连接有密封顶板，所述密封顶板滑动连接在所述内填充管的内部。

21、优选的，所述安装台的上表面位于所述上料机构和所述弯管机构之间的位置处安装有用于定位金属管材的第一定位机构，所述第一定位机构包括安装箱，所述安装箱内部转动连接有转动盘，且所述安装箱的上表面固定安装有第二电机，所述转动盘的后表面外侧啮合连接有连接齿轮轴，所述第二电机的输出轴穿过所述安装箱的上表面与所述连接齿轮轴的中间位置处固定连接，所述转动盘的前表面通过螺纹连接有移动夹持座，所述移动夹持座的前表面固定连接有夹持板，所述安装箱的前表面开设有用于所述夹持板滑动的滑槽，所述夹持板在所述安装箱的前表面滑动连接。

22、优选的，所述后引导管的内部前端位于所述连接弹簧的外侧位置处设置有用于定位所述内填充管的第二定位机构，所述第二定位机构包括四个定位块，四个所述定位块通过滑动连接方式圆周阵列安装在所述后引导管的内部，且所述定位块和所述后引导管之间通过弹簧弹性连接；

23、所述定位块内侧表面为第一斜面，所述安装套筒的外侧表面为第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面相吻合；

24、所述定位块的前表面固定连接有齿杆，所述齿杆的一侧表面啮合连接有连接齿轮，所述连接齿轮的前表面中间位置处固定连接有拉动螺杆，所述拉动螺杆和所述后引导管的前端内壁转动连接，且所述拉动螺杆的前端穿过所述后引导管和所述内填充管的后表面通过螺纹连接。

25、另一方面，本发明还提供了一种金属管材弯曲用的加工设备的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

26、获取第一请求信息，第一请求信息由压力传感器在受到压力挤压后生成；

27、基于所述第一请求信息，生成第一控制信息；

28、将第一控制信息发送给辅助机构，用以控制辅助机构启动；

29、获取第二请求信息，第二请求信息由气压检测器检测到的数据达到阈值后生成，阈值为提前设置的气压参考值，当气压到达参考值时内填充管内部被气体充满；

30、基于第二请求信息，生成第二控制信息；

31、将第二控制信息发送至平衡机构，第二控制信息用于控制平衡机构开启。

32、其中，压力传感器的具体触发方法包括以下步骤：

33、获取压力信息；

34、基于压力信息，生成第一请求信息，第一请求信息用以请求控制器启动辅助机构；

35、将第一请求信息发送至控制器。

36、其中，气压检测器的具体触发方法包括以下步骤：

37、获取气压信息；

38、生成第二请求信息，第二请求信息由气压检测器在获取的气压信息到达提前设置的阈值后生成，且第二请求信息用于请求控制器关闭辅助机构和开启平衡机构；

39、将第二请求信息发送给控制器。

40、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

41、本发明通过设置有平衡机构，在金属管材被扭转弯曲的过程中，由于连接弹簧是适应弯曲前的气压状态，当内填充管内部气压变小时，连接弹簧会伸长推动密封顶板向前移动一段距离，保持内填充管内部始终处于增压状态，有利维持支撑力的恒定。

42、本发明通过设置有第二定位机构，在定位块移动的过程中，位于定位块后表面的齿杆会带动连接齿轮转动，与连接齿轮连接的拉动螺杆转动，拉动与拉动螺杆螺纹连接的内填充管向着后侧移动一段距离，并且对内填充管提供一定的向后的拉力，有利于对内填充管进行绷紧定位，减小内填充管表面产生褶皱的情况发生，进而有利于对金属管材进行稳定支撑，并且在伸入完成后保持内填充管为笔直状态。