针形管自动搬针机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种折弯工具，尤其涉及一种用于针形管柱状针折弯的针形管自动搬针机。
【背景技术】
[0002]采用针形管制造的针形管换热管组，具有较高的传热效率，特别适应于结构紧凑的余热锅炉、燃油、燃气锅炉和油加热器中，通过自动焊机将一系列柱状针焊接在换热管表面，从针形管的同一截面上看，多根柱状针等分布置在针形管的外圆周；从针形管的轴向上看，按相同间距在针形管外周布置有多排，其中，柱状针的长度、直径、间距和倾角可以根据需要进行灵活设置。具有传热性能好、体积小、重量轻的优点，较好的自清灰和耐磨性能，尤其是对于油类介质的换热更具其不可替代的优势。
[0003]在针形管换热管组的生产和使用中，为了使结构布置的更紧凑或者布置较多的换热管以满足换热面积的要求，需要将纵向换热管之间相邻的柱状针折弯为横向，参见图11现有技术中针形管的结构示意图、图12是图11中柱状针折弯后的结构示意图。目前对针形管的柱状针的折弯，只能采用人工方式，因为同一根针形管轴向上的柱状针布置较密，为了保证成品率和避免破坏，极大的增加了工人的劳动强度，效率低、费时费力、增加了成本。
[0004]中国专利(申请号201210557926.1、授权公告日2015年I月21日)公开了“一种气动插针顶弯机”，包括工作台、两个气缸、气缸固定板、顶针固定板、滑道固定架、滑道支撑架、顶针推板、推杆、顶针板、顶针压板、顶针推板滑块、滑动盖板、开关杆、弯针推板、弯针盖板和骨架定位板。该发明以压缩空气为动力，推动汽缸运行，实现将引针顺利插入骨架引针部位，并在骨架侧面呈100度折弯，从而在变压器生产中实现了自动插针顶弯的全过程。其解决引针折弯的问题，是利用弯针推板14在弯针盖板15底面的滑道15-1上滑动，当向前推进的弯针推板14触及到已经形成一定的角度的引针时，即可完成压弯引针的操作(引针在骨架侧面呈100度折弯)。该发明存在的缺陷包括:一是，对引针折弯的角度不能较好的控制，即不能够实现任意角度的弯折；二是，只能解决一侧或一个面上同一排的引针折弯，无法适用于同一面上的多排引针折弯；三是，对引针折弯的起始部位以及折弯过程中没有固定和防护装置，容易造成引针折断或脱落，因而，成品率较差；四是，对于针形管圆周等分布置的柱状针折弯，无法实现针形管及柱状针的定位和固定，也无法适用于其柱状针的折弯问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种自动化程度和搬针质量高的针形管自动搬针机，用于解决现有技术中的问题。
[0006]为了实现本发明的目的，采用以下技术方案:
[0007]用于针形管柱状针折弯的针形管自动搬针机，包括机架，所述机架上安装用于放置针形管的支撑机构，支撑机构的纵向侧面安装弯针联杆机构；所述弯针联杆机构包括针定位板，针定位板靠近针形管的内端设有销轴，销轴的下方设置搬针轴，针定位板上安装伸缩机构，所述伸缩机构包括连杆，连杆的一端与机架固定，其另一端通过连杆轴承与销轴固定；所述搬针轴的下方安装爪钳，爪钳靠近针形管的内端设有夹置柱状针的钳口，其外端与第一动力装置连接，第一动力装置可带动爪钳将柱状针插入钳口，所述针定位板、爪钳具有相同方向的倾斜结构；所述机架上设有第二动力装置，第二动力装置通过伸缩机构可带动针定位板与爪钳的内端向下移动使柱状针折弯。
[0008]本发明针形管自动搬针机工作原理是:将针形管放置并固定在支撑机构上，弯针联杆机构中的第一动力装置带动爪钳插入到针形管的相应位置，第二动力装置通过搬针轴将针形管弯曲到要求的尺寸；第一动力装置缩回带动爪钳复位，第二动力装置带动搬针轴复位，完成一个搬针过程。通过人工或行走机构的伺服电机带动齿轮齿条按电控预设的数值进给第二步，重复上一个动作流程。
[0009]为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案:
[0010]如上所述的针形管自动搬针机，所述第一动力装置、第二动力装置均为气液增压缸或电机驱动的丝杠螺母机构。
[0011]如上所述的针形管自动搬针机，所述机架上安装气液增压装置，所述气液增压装置由气液缸、储油包、压块和气缸组成，气液缸活塞杆与气缸活塞杆通过压块连接，所述第一动力装置为小气液缸，所述小气液缸的进气口与气缸连通，储油包分别和小气液缸、气液缸的进油口连通，所述第二动力装置为大气缸；当弯针联杆机构开始柱状针折弯时，气液缸活塞杆伸出使压块推动气缸活塞杆，将气缸内的气体送入小气液缸内，小气液缸活塞杆伸出带动爪钳的钳口斜向伸入针形管的柱状针端部，大气缸伸出将柱状针搬到要求的尺寸；柱状针折弯后，气缸活塞杆伸出带动压块推动气液缸活塞杆缩回，通过储油包将液压油压入小气液缸内，拉动爪钳水平后退在搬好的针丛中脱出。
[0012]如上所述的针形管自动搬针机，所述弯针联杆机构沿针形管轴向对称设置有2套或4套。
[0013]如上所述的针形管自动搬针机，所述针定位板、搬针轴以及爪钳在针形管轴向上的宽度相等。
[0014]如上所述的针形管自动搬针机，所述爪钳内端设有伸出钳口外的用于方便柱状针插入的钳口倾斜面。
[0015]如上所述的针形管自动搬针机，所述支撑机构由导轨和侧板构成，所述导轨在针形管的下方沿其轴向对称设置有两块，导轨的外侧安装垂直的侧板，侧板固定在机架上。
[0016]如上所述的针形管自动搬针机，所述机架包括底板，底板上方前后侧安装框架，框架的顶部安装顶板，所述框架横向侧安装竖向板，竖向板中间开有圆孔，所述支撑机构设置在圆孔内。
[0017]如上所述的针形管自动搬针机，所述机架两侧设置针形管传送架，针形管传送架包括多个高度可调节的底座，底座上安装竖向的支腿，多个支腿上部安装水平的支架，支架上设有纵向的滚轴。
[0018]如上所述的针形管自动搬针机，所述支架上安装行走机构，所述行走机构包括伺服电机，伺服电机转轴和滚轴之间设置啮合的齿轮齿条。
[0019]本发明的有益效果:
[0020]1、本发明针形管自动搬针机是针形管柱状针折弯的专用设备，可完全代替人工，可实现全自动控制，生产效率高，节约劳动力资源，降低生产成本。采用动力装置完成折弯过程，对柱状针的折弯质量可控；另外，沿针形管轴向可对称设置多套弯针联杆机构，一次完成针形管轴向上多排柱状针的折弯，进一步提高生产速度，增加生产效益。
[0021]2、通过弯针联杆机构可将柱状针折弯到任意角度；折弯的过程中，爪钳和搬针轴配合对柱状针完成较好的定位、固定，使得搬针的起始位置控制精确，搬针质量稳定，不易脱落、折断，进而可保证具有较高的成品率，同时，为了方便柱状针插入钳口，在爪钳内端设有伸出钳口外的倾斜面。
[0022]3、本发明结构紧凑，沿针形管轴向对称设置多套弯针联杆机构；操作方便，行走机构带动针形管前进，伺服电机带动齿轮齿条按电控预设的数值进给到弯针联杆机构内，控制系统检测到钢管开始动作，完成一个搬针过程后，行走机构的伺服电机带动齿轮齿条按预设的数值进给第二步，重复上一个动作流程以同样的步骤进行搬针，而采用齿轮齿条进给方式，能够较好的保证针形管的进给精度。
[0023]4、本发明针形管自动搬针机，由于针形管折弯后将爪钳夹在里面，采用气液增压装置，气液增压缸带动爪钳前进用气推动，保证速度，爪钳缩回端是液压油推动，增加了爪钳的退回力度，搬针质量稳定，成品率高。
[0024]综上所述，本发明具有结构紧凑，操作方便，控制精确，搬针不易脱落，搬针尺寸稳定，质量好，生产效率高，成品率高，自动化程度高等多项优点。
【附图说明】
[0025]图1是本发明的结构示意图。
[0026]图2是图1中所述弯针联杆机构的结构不意图(未不出小气液缸、大气缸)。
[0027]图3是图2的B向视图。
[0028]图4是图2中单套所述弯针连杆机构的结构示意图。
[0029]图5是图4的立体示意图。
[0030]图6是图1中所述机架的结构示意图。
[0031]图7是图4的A-A放大剖视图。
[0032]图8是图1中所述行走机构的结构示意图。
[0033]图9是图1中所述传送架的构示意图。
[0034]图10是图1中所述气液增压装置的结构示意图。
[0035]图11是现有技术中针形管的结构示意图。
[0036]图12是图11中柱状针折弯后的结构示意图。
[0037]附图标记:1-机架，11-底板，12-框架，13-顶板，14-竖向板，15-圆孔，2_支撑机构，21-导轨，22-侧板，3-弯针联杆机构，31-针定位板，32-连杆，33-搬针轴，34-爪钳，341-钳口，342-钳口倾斜面，35-小气液缸安装板，36-大气缸安装板，4-气液增压装置，41-气液缸，42-储油包，43-压块，44-气缸，5-传送架，51-底座，52-支腿，53-支架，6-行走机构，61-伺服电机，62-齿轮齿条。
【具体实施方式】
[0038]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中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]如图1-10所示，本实施例一种用于针形管柱状针折弯的针形管自