本發(fā)明涉及機械加工領域，特別涉及一種彎管裝置及具有該裝置的數(shù)控開料管端彎管一體機。

背景技術：

彎管機大致可以分為數(shù)控彎管機，液壓彎管機等等。主要用于電力施工，公鐵路建設，鍋爐、空調(diào)、家具，裝潢等方面的管道鋪設及修造，具有功能多、結構合理、操作簡單等優(yōu)點。

目前的數(shù)控彎管機從彎曲的方向來區(qū)分，一般分為左彎和右彎。現(xiàn)有的機頭裝置有一個靠模裝置安裝板，只能實現(xiàn)一個方向的折彎加工，不能實現(xiàn)左右對稱安裝使用。數(shù)控彎管機通常需要兩種方向相反的機頭來滿足裝機方向的需要，故在加工制作上難度大和成本高。

另外隨著換熱裝置的日趨復雜，對于換熱管的形狀的要求也越來越高，越來越多的異形換熱管被廣泛采用。這些異形換熱管有一個特點，就是三維立體構型，而且很多情況下彎折的形狀并不對稱。這些異形換熱管進行折彎時加工難度非常大，尤其是彎管機的機頭部分往往會阻擋管件，導致無法繼續(xù)進行折彎加工。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種彎管裝置。本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有該彎管裝置的數(shù)控開料管端彎管一體機。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種彎管裝置，包括：

折彎機構，用于對管件進行折彎成型，折彎機構上部和下部分別設有一個加工位；

滑行機構，與折彎機構連接，用于驅(qū)使折彎機構沿上下或者左右兩個維度的方向滑動；

夾管機構，用于夾持并固定管件；

抽芯機構，用于驅(qū)使芯棒插入或者抽出管件。

采用以上技術方案的彎管裝置，折彎機構設有兩個加工位，在對管件的加工過程中，可以通過滑行機構上下滑動，更換不同的加工位，由此可以避開機頭部分的阻擋，進而可以進行更多三維立體構型的折彎加工。

在一些實施方式中，彎折機構包括：

曲臂，與滑行機構連接，曲臂上部和下部分別設有靠模機構，靠模機構主要由靠模，靠模氣缸和連動機構組成，連動機構分別與靠模和靠模氣缸相連接，靠模氣缸通過連動機構驅(qū)使靠模沿曲臂來回滑動；

主軸，設于曲臂一端，主軸上下兩端分別設有圓模，圓模的位置與靠模相對應；

擺臂，與曲臂通過主軸相鉸接，擺臂通過一個擺臂電機驅(qū)動繞主軸擺動，擺臂上部和下部分別設有夾模裝置，夾模裝置主要由夾模、夾模氣缸和連動機構組成，夾模的位置與圓模相對應，連動機構分別與夾模和夾模氣缸相連接，夾模氣缸通過連動機構驅(qū)使夾模沿擺臂靠近或者遠離圓模；

折彎機構同一側的靠模、圓模和夾模共同組成一個加工位，折彎機構具有兩個加工位，滑行機構驅(qū)使折彎機構上下滑動，從而使折彎機構使用兩個加工位中的一個對管件進行彎折加工。

在一些實施方式中，滑行機構包括兩組相互垂直的導軌和兩塊分別沿導軌滑行的滑動板，滑動板各自由一個絲桿驅(qū)動機構驅(qū)動，其中一組導軌 通過一塊滑動板安裝于另一組導軌上，且其上安裝有另一塊的滑動板，折彎機構固定于外側的滑動板上。

由此，折彎機構可以獨立沿一組導軌滑動或者同時沿兩組導軌滑動，其位置更加靈活，便于加工。

在一些實施方式中，夾管機構由一個絲桿驅(qū)動機構驅(qū)動沿一組導軌靠近或者遠離折彎機構，其中，

夾管機構包括內(nèi)芯管、芯管電機，外套管和套管氣缸，芯管電機與內(nèi)芯管相連接，用于驅(qū)動內(nèi)芯管進行旋轉，內(nèi)芯管前端安裝有彈簧卡爪，外套管套設于內(nèi)芯管外周，且其一端與彈簧卡爪接觸，另一端通過一個套管接頭與套管氣缸相連接，套管氣缸通過套管接頭驅(qū)使外套管沿內(nèi)芯管軸向滑動，彈簧卡爪與外套管相接觸的部分設有斜面，外套管通過斜面控制彈簧卡爪的開合狀態(tài)；

抽芯機構包括芯棒和抽芯氣缸，芯棒一端與抽芯氣缸連接，另一端穿過內(nèi)芯管和彈簧卡爪。

當外套管接近彈簧卡爪時，彈簧卡爪的斜面通過外套管的管口進入外套管內(nèi)部，外套管的管口通過斜面迫使彈簧卡爪相其中心移動，從而夾緊管件。反之，當外套管遠離彈簧卡爪時，彈簧卡爪的斜面逐漸離開外套管，管口不再對其施加約束，彈簧卡爪在其內(nèi)部設置的彈簧的作用下張開，松開管件。配合絲桿驅(qū)動機構和導軌，夾管機構可以通過多次夾緊并靠近折彎機構移動或者松開并遠離折彎機構移動，實現(xiàn)管件折彎過程中的多次送料。同時，在折彎過程中，夾管機構還可以隨管件滑動，由此避免管件在折彎過程中受到拉力而變薄或者變形。

在一些實施方式中，連動機構包括氣缸接頭、第一推臂、第二推臂、翻轉塊和滑塊，其中，靠?；蛘邐A模與滑塊固定，滑塊可以在其所處的曲臂或者擺臂上滑動，氣缸接頭通過一根銷軸與兩個第一推臂的一端相鉸接， 第一推臂另一端分別與一個翻轉塊相鉸接，兩個翻轉塊分別具有三個銷孔，三個銷孔呈直角三角形排列，位于斜邊上的兩個銷孔分別與一個第一推臂和曲臂或者擺臂相鉸接，另一個銷孔與第二推臂的一端相鉸接，兩個第二推臂的另一端分別與一個滑塊相鉸接，氣缸接頭由氣缸驅(qū)動，進而通過第一推臂、翻轉塊和第二推臂推動兩個滑塊滑行，滑塊滑行至行程終點時，第一推臂和第二推臂之間成直角。

第一推臂和第二推臂之間成直角以后，可以形成一個單向自鎖的結構，即，滑塊無法通過第二推臂和翻轉塊對氣缸接頭施加反向的推力，而氣缸接頭可以通過第一推臂和翻轉塊對滑塊施加拉力，由此可以避免在夾緊或者折彎過程中由于管件自身的彈性使滑塊后滑導致靠?；蛘邐A模松開。

在一些實施方式中，圓模設有內(nèi)徑各不相同的多個槽位，靠模和夾模相對應的位置也設有與圓模相同的槽位，圓模上的多個槽位能夠用來加工外徑規(guī)格不同的管件。

在一些實施方式中，折管機構還設有用于夾持和固定管件并將管件插入夾管機構中的機械手。機械手與滑行機構相配合，不僅可以自動進行管件上料，而且可以節(jié)約空間，高效利用滑行機構的行程。

在一些實施方式中，機械手包括手爪和用于控制手爪的拉桿，拉桿與夾模相連接。由此，拉桿與夾模可以共用一個夾模氣缸，無需另外設置專門的氣缸控制機械手的手爪開合。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種數(shù)控開料管端彎管一體機，可以依次完成管件的校直、切斷、管端成型和折彎加工，包括機臺和控制箱，機臺上設有兩條平行的加工線，其中一條加工線依次設有校直裝置、切斷裝置和管端成型裝置，另一條加工線設有以上所述的彎管裝置。

在一些實施方式中，彎管裝置還設有機械手，機械手用于將管件由切斷裝置所在的加工線轉移至彎管裝置所在的加工線。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施方式的數(shù)控開料管端彎管一體機的結構示意圖。

圖2為圖1所示彎管裝置的結構示意圖。

圖3為圖2所示折彎機構的裝配圖。

圖4為圖2所示滑行機構的結構示意圖。

圖5為圖3所示擺臂的裝配圖。

圖6為圖5所示連動機構的結構示意圖。

圖7為圖2所示加工位的結構示意圖。

圖8為圖2所示夾管機構和抽芯機構的安裝示意圖。

圖9為圖8所示夾管機構的裝配圖。

圖10為圖1所示校直機構的結構示意圖。

圖11為圖1所示切斷機構的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1至圖11示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的數(shù)控開料管端彎管一體機。該一體機可以依次完成管件的校直、切斷、管端成型和折彎加工。

如圖所示，該裝置包括機臺1和控制箱10。機臺1上設有兩條平行的加工線，其中一條加工線依次設有校直裝置B、切斷裝置C和管端成型裝置D，另一條加工線設有彎管裝置A。

如圖2至圖9所示，彎管裝置A包括：折彎機構2，滑行機構3，夾管機構4和抽芯機構5。

其中，折彎機構2用于對管件進行折彎成型，折彎機構2上部和下部分別設有一個加工位G。

滑行機構3與折彎機構2連接，用于驅(qū)使折彎機構2沿上下或者左右兩個維度的方向滑動。

夾管機構4用于夾持并固定管件。

抽芯機構5用于驅(qū)使芯棒插入或者抽出管件。

彎折機構2包括曲臂21，主軸23和擺臂24。

曲臂21與滑行機構3連接。

曲臂21上部和下部分別設有靠模機構22。

靠模機構22主要由靠模221，靠模氣缸222和連動機構6組成。

連動機構6分別與靠模221和靠模氣缸222相連接.

靠模氣缸222通過連動機構6驅(qū)使靠模221沿曲臂21來回滑動。

主軸23設于曲臂21一端。

主軸23上下兩端分別設有圓模231。

圓模231的位置與靠模221相對應。

擺臂24與曲臂21通過主軸23相鉸接。

擺臂24通過一個擺臂電機241驅(qū)動繞主軸23擺動。

擺臂24上部和下部分別設有夾模裝置25。

夾模裝置25主要由夾模251、夾模氣缸252和連動機構6組成。

夾模251的位置與圓模231相對應。

連動機構6分別與夾模251和夾模氣缸252相連接。

夾模氣缸252通過連動機構6驅(qū)使夾模521沿擺臂24靠近或者遠離圓模231。

折彎機構2同一側的靠模221、圓模231和夾模251共同組成一個加工位G。

折彎機構2具有兩個加工位C。滑行機構3驅(qū)使折彎機構2上下滑動，從而使折彎機構2使用兩個加工位G中的一個對管件進行彎折加工。

滑行機構3包括兩組相互垂直的導軌31和兩塊分別沿導軌滑行的滑動板32。

滑動板32各自由一個絲桿驅(qū)動機構7驅(qū)動。

其中一組導軌31通過一塊滑動板32安裝于另一組導軌上31，且其上安裝有另一塊的滑動板32。

折彎機構2固定于外側的滑動板32上。折彎機構2可以獨立沿一組導軌31滑動或者同時沿兩組導軌31滑動，其位置更加靈活，便于加工。

夾管機構4由一個絲桿驅(qū)動機構7驅(qū)動沿一組導軌31靠近或者遠離折彎機構2。

其中，夾管機構4包括內(nèi)芯管41、芯管電機42，外套管43和套管氣缸44。

芯管電機42與內(nèi)芯管41相連接，用于驅(qū)動內(nèi)芯管41進行旋轉。

內(nèi)芯管41前端安裝有彈簧卡爪45。

外套管43套設于內(nèi)芯管41外周，且其一端與彈簧卡爪45接觸，另一端通過一個套管接頭46與套管氣缸44相連接。

套管氣缸44通過套管接頭46驅(qū)使外套管43沿內(nèi)芯管41軸向滑動。

彈簧卡爪45與外套管43相接觸的部分設有斜面451。外套管43通過斜面451控制彈簧卡爪45的開合狀態(tài)。

抽芯機構5包括芯棒51和抽芯氣缸52。

芯棒51一端與抽芯氣缸52連接，另一端穿過內(nèi)芯管41和彈簧卡爪45。

當外套管43接近彈簧卡爪45時，彈簧卡爪45的斜面451通過外套管43的管口進入外套管43內(nèi)部。外套管43的管口通過斜面451迫使彈 簧卡爪45相其中心移動，從而夾緊管件。反之，當外套管43遠離彈簧卡爪45時，彈簧卡爪45的斜面451逐漸離開外套管43，外套管43的管口不再對其施加約束，彈簧卡爪45在其內(nèi)部設置的彈簧的作用下張開，松開管件。配合絲桿驅(qū)動機構7和導軌31，夾管機構4可以通過多次夾緊并靠近折彎機構2移動或者松開并遠離折彎機構2移動，實現(xiàn)管件折彎過程中的多次送料。同時，在折彎過程中，夾管機構4還可以隨管件滑動，由此避免管件在折彎過程中受到拉力而變薄或者變形。

連動機構6包括氣缸接頭61、第一推臂62a、第二推臂62b、翻轉塊63和滑塊64。

其中，靠模221或者夾模251與滑塊64固定。滑塊64可以在其所處的曲臂21或者擺臂24上滑動。

氣缸接頭61通過一根銷軸與兩個第一推臂62a的一端相鉸接，第一推臂62a另一端分別與一個翻轉塊63相鉸接。

兩個翻轉塊63分別具有三個銷孔631。

三個銷孔631呈直角三角形排列。

位于斜邊上的兩個銷孔631分別與一個第一推臂62a和曲臂21或者擺臂24相鉸接，另一個銷孔與第二推臂62b的一端相鉸接。

兩個第二推臂62b的另一端分別與一個滑塊64相鉸接。

氣缸接頭61由靠模氣缸222或者夾模氣缸252驅(qū)動，進而通過第一推臂62a、翻轉塊63和第二推臂62b推動兩個滑塊64滑行。

滑塊64滑行至行程終點時，第一推臂62a和第二推臂62b之間成直角。

第一推臂62a和第二推臂62b之間成直角以后，可以形成一個單向自鎖的結構。即，滑塊64無法通過第二推臂62b和翻轉塊63對氣缸接頭61施加反向的推力，而氣缸接頭61可以通過第一推臂62a和翻轉塊63 對滑塊64施加拉力。由此可以避免在夾緊或者折彎過程中由于管件自身的彈性使滑塊64后滑導致靠模221或者夾模251松開。

在本實施例中，圓模231設有內(nèi)徑各不相同的多個槽位26。靠模221和夾模251相對應的位置也設有與圓模231相同的槽位26。圓模231上的多個槽位26能夠用來加工外徑規(guī)格不同的管件。

折管機構2還設有用于夾持和固定管件并將管件插入夾管機構4中的機械手8。

機械手8包括手爪82和用于控制手爪82的拉桿81。

拉桿81與夾模251固定的滑塊64相連接。

由此，拉桿81與夾模251可以共用一個夾模氣缸252，無需另外設置專門的氣缸控制機械手8的手爪82開合。

機械手8用于將管件由切斷裝置C所在的加工線轉移至彎管裝置A所在的加工線。

機械手8與滑行機構3相配合，不僅可以自動進行管件上料，而且可以節(jié)約空間，高效利用滑行機構3的行程。

加工過程簡述：

成卷的管件經(jīng)過校直裝置B和切斷裝置C，其管端與管端成型裝置D相接觸，機械手8位于切斷裝置C和管端成型裝置D之間并夾緊管件，管端成型裝置D開始工作，對管端進行縮口或者擴口加工。

加工完成以后，管端成型裝置D松開管件并回退離開所在的加工線。機械手8松開，管件向前推進一端距離，機械手8再夾緊。機械手8可以重復多次以上動作，以獲得預定長度的管件。機械手8夾緊管件，切斷裝置C工作，切斷管件，開料完成。

機械手8夾緊管件，并向另一條加工線移動，最終管件頭端與彈簧卡爪45對準。彈簧卡爪45張開，絲桿驅(qū)動機構7驅(qū)動夾管機構4沿一組導 軌31靠近折彎機構2，管件頭端進入彈簧卡爪45內(nèi)部。

彈簧卡爪45夾緊，芯棒51在抽芯氣缸52的作用下，一端穿入管件內(nèi)部。

彈簧卡爪45夾緊，機械手8松開管件，絲桿驅(qū)動機構7驅(qū)動夾管機構4沿一組導軌31遠離折彎機構2；然后彈簧卡爪45張開，機械手8夾緊管件，絲桿驅(qū)動機構7驅(qū)動夾管機構4沿一組導軌31靠近折彎機構2。彈簧卡爪45、機械手8和夾管機構4可以重復多次以上動作，直至將管件基本完全套在芯棒51上。

機械手8松開管件，擺臂電機241驅(qū)動擺臂24繞主軸23向靠近曲臂21外側的方向旋轉?？磕?21和夾模251位于圓模231的同一側。

彈簧卡爪45夾緊管件向圓模231靠近，管件就位。

靠模221在靠模電機222的作用下向圓模231滑動，從而將管件夾緊。

夾模251在夾模電機252的作用下向圓模231滑動，將管件夾緊，擺臂電機241驅(qū)動擺臂24繞主軸23向遠離曲臂21外側的方向旋轉。夾模251夾緊管件沿圓模231移動，從而將管件折彎成型。

彈簧卡爪45夾緊管件推進一端距離，并使管件旋轉一定角度，管件就位。

擺臂24回位并靠近曲臂21?？磕?21和夾模251再次夾緊管件，并再次將管件折彎成型。

彈簧卡爪45和折彎機構2可以重復多次以上動作，直至將管件加工成預定的形狀。

根據(jù)需要通過滑行機構3可以調(diào)整折彎機構2的高度，從而同一加工位G的不同槽位26，或者使用不同的加工位G。

采用以上技術方案的彎管裝置，折彎機構2設有兩個加工位G，在對 管件的加工過程中，可以通過滑行機構3上下滑動，更換不同的加工位G，由此可以避開機頭部分的阻擋，進而可以進行更多三維立體構型的折彎加工。

以上所述的僅是本發(fā)明的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。