一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机制造技术

本发明专利技术公开了一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，涉及自动化设备技术领域，能够连续完成薄壁短U弯管的成型及套焊环操作，避免管壁出现褶皱。包括一送料总成，至少具有夹持机构及一号驱动机构，一号驱动机构带动夹持机构向前送料；一切管总成，至少具有刀具机构及二号驱动机构，二号驱动机构带动刀具动作；一弯管总成，至少具有固定部、半圆模、活动部及三号驱动机构，定长管材一端夹持在固定部，另一端越过半圆模后活动配合在活动部；一圆周转位总成，至少具有转动架、夹管机构、四号驱动机构及出料气缸；一套焊环总成，至少具有一个焊环上料单元、焊环导向单元及一套焊环单元，套焊环单元将焊环推到薄壁短U弯管的直管段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化设备
，尤其涉及一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机。
技术介绍
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，经弯曲加工的管材在工业中的需求逐渐增加，弯管质量的好坏，将直接影响到这些行业产品的结构合理性、安全性和可靠性。带焊环的薄壁短U弯管是热交换器的主要组成部分，在换热器、空调、冰箱等设备中应用极为广泛。现有市场上带焊环的薄壁短U弯管，无论是弯管成型工艺或者套焊环工艺，基本采用手工或半自动作业方式，在实际生产中存在劳动强度大，效率低，成型精度差等问题。为了解决弯管成型工艺该方面问题，目前国内外基本采用以下方案实施薄壁短U弯管加工：①采用先弯管+后切管：通过弯管机、切管机及管料传输线组合形成连续生产线，由于弯管后再切管过程中，需要对短U弯管进行切锯，而管料切锯过程中容易产生大量的金属屑，因此后续过程还需要增加清洗删选工序，同时管料切锯过程中需要锯断弯管端部褶皱变形部分，据统计其切断的废料占原料的20％左右，因此该方案还会造成管料很大程度上的浪费；②采用先切管+后弯管：张家港江苏科技大学产业技术研究院与江苏科技大学联合公开了一种弯曲成型生产线(中国专利公开号：CN104826925A)，其生产线包括放卷机构、送料矫直装置、切断机构，弯曲成型设备及上料机构，其中弯曲成型设备通过中心夹紧装置夹紧管料、左右双头单独折弯方式，虽然左右两头弯曲成型装置旁设置了夹持装置，可以对管料弯管过程中起到定位作用，但对于薄壁短U弯管成型，除了两端部的直管段中间部方都需要进行弯曲变形，也意味着弯管过程中夹持定位面积受到限制，不易多点夹持，若采用该方案进行薄壁短U弯管加工，管料U型弧面将发生褶皱，管料夹持点内径缩小等现象，影响管料流通流量、使用寿命等现象。为了解决弯管成型后套焊环工艺该方面问题，首先整型上料目前有些厂家采用附加的传送+喂料装置或工业机器人进行整型上料，虽然该方案可解决自动化程度低等问题，但不管是传统的传送+喂料装置或新兴的工业机器人应用，都给用户带来设备成本高的压力；对于后续的整型、套焊环等工序，国内芜湖美威包装品有限公司公开了一种小弯管套环机(中国专利公开号：CN104759891A)，包括固定夹具采用上模、下模设计，固定夹具下方设置有顶起模具上模的顶起装置，由于该设备固定夹具上、下料分模过程中，上模抬高需达到短U弯管的外径的高度，其上、下模连接的弹簧性将随着使用次数增多而发生失效，同时由于下料过程中，由于缺失由里而外的推料机构，只能通过转动盘外的额外机构由外而内再次施加压力作用在短U弯管的直管段进行下料，但因现有的换热设备空间紧凑越来越重要，大多数设备采用的是薄壁短U弯管套接焊环，频繁受力作用的薄壁短U弯管疲劳强度也将下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种带焊环的薄壁短U弯管成型设备，能够连续完成薄壁短U弯管的成型以及套焊环操作，并且能有效减少材料浪费，避免管壁出现褶皱，保证产品质量和使用寿命，还应具有工作效率高，自动化程度高的特点。本专利技术采用的技术方案是：一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，其特征在于，所述自动成型机包括以下部分：一送料总成，至少具有一个夹持机构以及一号驱动机构，通过夹持机构夹持管材，在一号驱动机构的带动下向前送料；一切管总成，至少具有一个刀具机构以及二号驱动机构，通过二号驱动机构带动刀具动作，将管材的切割为定长管材；一弯管总成，至少具有一个固定部、一个半圆模、一个活动部以及三号驱动机构，定长管材一端夹持在固定部，另一端越过半圆模后活动配合在活动部，通过三号驱动机构带动活动部摆动，使定长管材的中段绕半圆模弯制成圆弧段，形成薄壁短U弯管；一圆周转位总成，至少具有一个转动架、一个夹管机构、四号驱动机构以及出料气缸；夹管机构安装在转动架上，四号驱动机构带动转动架旋转，使得夹管机构经过弯管总成，将薄壁短U弯管的圆弧段夹持后并带动其旋转；一套焊环总成，至少具有一个焊环上料单元、焊环导向单元以及一套焊环单元，焊环导向单元对焊环导向并使焊环有序排列，套焊环单元将有序排列的焊环推到薄壁短U弯管的直管段。作为优选，所述送料总成还包括一管材矫直机，设置在送料总成的前端，管材矫直机包括安装在机架上的至少一组矫直轮，每组矫直轮的两排矫直轮之间为管材的通道。作为优选，所述夹持机构包括滑动夹持机构以及固定夹持机构；滑动夹持机构包括固定在机架上的导轨、安装在导轨上的滑动架、驱动滑动架沿导轨滑移的夹持电机以及丝杆、安装在滑动架上的至少一个固定夹持块及至少一个滑动夹持块以及驱动滑动夹持块的夹持气缸；所述固定夹持块固定在滑动夹持块下方，夹持气缸竖直布置并与滑动夹持块连接；固定夹持机构包括一个立式布置的固定架、固定在固定架上的固定块、铰接在固定块上侧的摆动块以及驱动摆动块摆动的摆动气缸；摆动块与固定块的底部均制有弧形口，合拢后形成管材的夹持口。作为优选，所述切管总成中，刀具机构包括通过支座安装在机架上的刀盘、驱动刀盘转动的刀盘电机、活动安装在刀盘端部的三个卡爪、套设在刀盘外圆周面上的滑动套以及驱动滑动套滑移的推杆；所述三个卡爪绕刀盘的轴线均匀布置，刀盘的轴线位置开设有管材通道，三个卡爪的尾部铰接在刀盘内，中部设有弹簧，头部伸出刀盘的端面，且其中两个卡爪的头部安装有滚轮，另一个卡爪的头部安装有切割刀片；所述推杆由切管电机推动，推杆的底部设有滚轮，滚轮抵靠在滑动套的后端，推杆向着刀盘端部移动时，滑动套挤压所述三个卡爪使其收拢。作为优选，所述切管总成还包括至少一个整口芯杆，该整口芯杆与刀盘轴线位置的管材通道同轴布置，整口芯杆包括一体成型的用于管材导向的导向段、整口段、避刀段、中间段及驱动连接段，整口段与中间段直径相同，从而保证切割后的管料内径不变形,避刀段由一圈凹槽形成，用于切管时避让刀片；所述切管总成还设有一个芯杆驱动机构，包括固定在机架上的定位座、安装在定位座上的导杆以及滑块、一驱动气缸，整口芯杆的驱动连接段与滑块连接，滑块安装在与整口芯杆平行布置的导杆上并与驱动气缸连接。作为优选，所述切管总成与弯管总成之间设有一个传料总成，该传料总成包括一个直线振动送料器和一个间歇送料器，直线振动送料器至少一个具有引导管材的长槽以及一个振动器，直线振动送料器一端设置在所述刀具机构的下方从而承接定长切割的管材，另一端与所述间歇送料器对接；间歇送料器具有至少一个定位槽，定位槽的槽底安装有两个交替工作的定位气缸，气缸的顶杆从定位槽的槽底伸入槽内，两个气缸的顶杆之间的距离与一个定长管材相适应。作为优选，所述固定部包括一个固定在机架上的弯管固定座、一个用于安装半圆模的弯管模板、推动半圆模伸缩的顶针气缸、一个由固定弯管电机以及丝杆螺母副驱动的送管芯杆、一个夹持定长管材的弹簧夹、驱动弹簧夹的拨叉及拨叉气缸；所述弯管固定座以及弯管模板贴紧布置，弯管模板与弯管固定座开设有相对的弧形槽，贴紧后形成管状的定长管材的通道；所述丝杆螺母副的滑块连接着送管芯杆，该送管芯杆的头部制有与定长管材内孔相适应的插头，插头的直径小于送管芯杆的直径，从而在插头与送管芯杆的过渡处形成一个用于抵靠定长管材端面的轴肩；送管芯杆从后侧插入定长管材的通道，定长管材的通道的前侧制有内锥面，内锥面处设有弹簧夹，所述弯管固定座的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，其特征在于，所述自动成型机包括以下部分：一送料总成(A1)，至少具有一个夹持机构(A2)以及一号驱动机构，通过夹持机构夹持管材(A14)，在一号驱动机构的带动下向前送料；一切管总成(A4)，至少具有一个刀具机构以及二号驱动机构，通过二号驱动机构带动刀具机构动作，将管材切割为定长管材；一弯管总成(A9)，至少具有一个固定部、一个半圆模(A9.6)、一个活动部以及三号驱动机构(A9.7)，定长管材一端夹持在固定部，另一端越过半圆模后活动配合在活动部，通过三号驱动机构带动活动部摆动，使定长管材的中段绕半圆模弯制成圆弧段，形成薄壁短U弯管；一圆周转位总成(A12)，至少具有一个转动架(A12.3)、一个夹管机构(A12.2)、四号驱动机构(A12.1)以及出料气缸(A17)；夹管机构安装在转动架上，四号驱动机构带动转动架旋转，使得夹管机构经过弯管总成，将薄壁短U弯管的圆弧段夹持后并带动其旋转；一套焊环总成(A13)，至少具有一个焊环上料单元(1A)、焊环导向单元(2A)以及一套焊环单元(3A)，焊环导向单元对焊环导向并使焊环有序排列，套焊环单元将有序排列的焊环推到薄壁短U弯管的直管段。...

【技术特征摘要】
1.一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，其特征在于，所述自动成型机包括以下部分：一送料总成(A1)，至少具有一个夹持机构(A2)以及一号驱动机构，通过夹持机构夹持管材(A14)，在一号驱动机构的带动下向前送料；一切管总成(A4)，至少具有一个刀具机构以及二号驱动机构，通过二号驱动机构带动刀具机构动作，将管材切割为定长管材；一弯管总成(A9)，至少具有一个固定部、一个半圆模(A9.6)、一个活动部以及三号驱动机构(A9.7)，定长管材一端夹持在固定部，另一端越过半圆模后活动配合在活动部，通过三号驱动机构带动活动部摆动，使定长管材的中段绕半圆模弯制成圆弧段，形成薄壁短U弯管；一圆周转位总成(A12)，至少具有一个转动架(A12.3)、一个夹管机构(A12.2)、四号驱动机构(A12.1)以及出料气缸(A17)；夹管机构安装在转动架上，四号驱动机构带动转动架旋转，使得夹管机构经过弯管总成，将薄壁短U弯管的圆弧段夹持后并带动其旋转；一套焊环总成(A13)，至少具有一个焊环上料单元(1A)、焊环导向单元(2A)以及一套焊环单元(3A)，焊环导向单元对焊环导向并使焊环有序排列，套焊环单元将有序排列的焊环推到薄壁短U弯管的直管段。2.根据权利要求1所述的一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，其特征在于：所述送料总成还包括一管材矫直机(A1.1)，设置在送料总成的前端，管材矫直机包括安装在机架上的至少一组矫直轮，每组矫直轮的两排矫直轮之间为管材的通道。3.根据权利要求1或2所述的一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，其特征在于：所述夹持机构包括滑动夹持机构以及固定夹持机构(A3)；滑动夹持机构包括固定在机架上的导轨(A10)、安装在导轨上的滑动架(A2.5)、驱动滑动架沿导轨滑移的夹持电机(A2.1)以及丝杆、安装在滑动架上的至少一个固定夹持块(A2.4)及至少一个滑动夹持块(A2.3)以及驱动滑动夹持块的夹持气缸(A2.2)；所述固定夹持块固定在滑动夹持块下方，夹持气缸竖直布置并与滑动夹持块连接；固定夹持机构包括一个立式布置的固定架(A3.4)、固定在固定架上的固定块(A3.3)、铰接在固定块上侧的摆动块(A3.2)以及驱动摆动块摆动的摆动气缸(A3.1)；摆动块与固定块的底部均制有弧形口，合拢后形成管材的夹持口。4.根据权利要求1所述的一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，其特征在于：所述切管总成(A4)中，刀具机构包括通过支座安装在机架上的刀盘(A4.5)、驱动刀盘转动的刀盘电机、活动安装在刀盘端部的三个卡爪、套设在刀盘外圆周面上的滑动套(A4.1)以及驱动滑动套滑移的推杆(A4.2)；所述三个卡爪绕刀盘的轴线均匀布置，刀盘的轴线位置开设有管材通道，三个卡爪的尾部铰接在刀盘内，中部设有弹簧，头部伸出刀盘的端面，且其中两个卡爪的头部安装有滚轮，另一个卡爪的头部安装有切割刀片(A4.4)；所述推杆由切管电机推动，推杆的底部设有滚轮(A4.3)，滚轮抵靠在滑动套的后端，推杆向着刀盘端部移动时，滑动套挤压所述三个卡爪使其收拢；所述切管总成(A4)还包括至少一个整口芯杆(A5)，该整口芯杆与刀盘轴线位置的管材通道同轴布置，整口芯杆(A5)包括一体成型的用于管材导向的导向段(A5.1)、整口段(A5.2)、避刀段(A5.3)、中间段(A5.4)及驱动连接段(A5.5)，整口段(A5.2)与中间段(A5.4)直径相同，从而保证切割后的管料内径不变形,避刀段由一圈凹槽形成，用于切管时避让刀片；所述切管总成(A4)还设有一个芯杆驱动机构，包括固定在机架上的定位座(A5-3)、安装在定位座上的导杆以及滑块(A5-2)、一驱动气缸(A5-1)，整口芯杆的驱动连接段(A5.5)与滑块连接，滑块安装在与整口芯杆平行布置的导杆上并与驱动气缸连接。5.根据权利要求1所述的一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，其特征在于：所述切管总成与弯管总成之间设有一个传料总成，该传料总成包括一个直线振动送料器和一个间歇送料器，直线振动送料器至少一个具有引导管材的长槽(A6)以及一个振动器，直线振动送料器一端设置在所述刀具机构的下方从而承接定长切割的管材，另一端与所述间歇送料器对接；间歇送料器具有至少一个定位槽(A8)，定位槽的槽底安装有两个交替工作的定位气缸(A7)，气缸的顶杆(A7-1)从定位槽的槽底伸入槽内，两个气缸的顶杆之间的距离与一个定长管材相适应。6.根据权利要求1所述的一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，其特征在于：所述固定部包括一个固定在机架上的弯管固定座(A9.17)、一个用于安装半圆模(A9.6)的弯管模板(A9.12)、推动半圆模伸缩的顶针气缸(A9.18)、一个由固定弯管电机(A9.8)以及丝杆螺母副(A9.9)驱动的弯管芯杆(A9.19)、一个夹持定长管材的弹簧夹(A9.16)、驱动弹簧夹的拨叉(A9.15)及拨叉气缸(A9.2)；所述弯管固定座(A9.17)以及弯管模板(A9.12)贴紧布置，弯管模板(A9.12)与弯管固定座(A9.17)开设有相对的弧形槽，贴紧后形成管状的定长管材(A14.1)的通道(A9.14)；所述丝杆螺母副的滑块(A9.22)连接着送管芯杆(A9.19)，该送管芯杆(A9.19)的头部制有与定长管材内孔相适应的插头(A9.19.1)，插头(A9.19.1)的直径小于送管芯杆(A9.19)的直径，从而在插头(A9.19.1)与送管芯杆(A9.19)的过渡处形成一个用于抵靠定长管材(A14.1)端面的轴肩；送管芯杆从后侧插入定长管材的通道(A9.14)，定长管材的通道(A9.14)的前侧制有内锥面(A9.24)，内锥面处设有弹簧夹(A9.16)，所述弯管固定座的侧面开设有通槽，拨叉(A9.15)铰接在通槽内，拨叉的头部与所述弹簧夹配合，尾部与所述拨叉气缸的顶杆连接；所述弯管模板(A9.12)的前端呈半圆柱形且安装着所述半圆模(A9.6)，半圆模(A9.6)开设有与所述定长管材(A14.1)的通道(A9.14)对接的半圆槽，半圆模(A9.6)的后端一体成型有一向后延伸的顶针(A9.10)；弯管模板(A9.12)内开设有通孔，顶针(A9.10)穿过通孔后与所述顶针气缸(A9.18)连接并受驱动。7.根据权利要求1所述的一种带焊环的薄壁短U弯管自动成型机，其特征在于：所述活动部包括一摆动架(A9.3)、至少一球头芯杆(A9.4)、一球头芯杆气缸(A9.13)；所述摆动架(A9.3)通过竖直摆动轴(A9.7)铰接在所述弯管模板(A9.12)前端的半圆柱形部位，竖直摆动轴(A9.7)与所述三号驱动机构(A9.11)连接，摆动架(A9.3)上固定有球头芯杆气缸(A9.13)以及导轨(A9.29)，球头芯杆(A9.4)通过导轨滑块副可滑动地安装在摆动架(A9.3)上，且球头芯杆(A9.4)的头部朝着所述定长管材的通道(A9.14)布置，球头芯杆气缸(A9.13)的顶杆驱动球头芯杆(A9.4)沿导轨(A9.29)往复运动；所述活动部还包括一弯管辅助模(A9.27)，该弯管辅助模(A9.27)固定在摆动架(A9.3)上，位于球头芯杆(A9.4)的头部一侧，弯管辅助模(A9.27)上开设有至少一条与球头芯杆(A9.4)相适应的弧形槽(A9.27.1)；所述球头芯杆包括球头(1)、销轴(2)、推杆(34)及芯杆(3)，所述芯杆的左端制有内孔(35)，内孔中设置有弹簧(31)以及推...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘炎忠，
申请(专利权)人：桐庐千丁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33