專利名稱：五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機的制作方法
五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機技術領域
本發(fā)明屬于數(shù)控彎管機制造技術領域，具體涉及一種五軸聯(lián)動的全自動數(shù)控彎管 機。
背景技術：
現(xiàn)在國內(nèi)外常用的彎管機型式多樣，有純機械式、液壓式、氣動式、中頻感應加熱 式，通常占地面積大，機構復雜，體積龐大。彎管缺陷主要有圓弧處變扁嚴重(橢圓形)、圓 弧外側(cè)管壁減薄量過大、圓弧外側(cè)彎裂、圓弧內(nèi)側(cè)起皺(波浪形皺紋)和只能單向彎曲等缺 陷。傳統(tǒng)的手工式和仿形式彎管勞動強度大，生產(chǎn)效率不高。發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一款五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，是 采用數(shù)控技術、液壓系統(tǒng)和執(zhí)行彎管系統(tǒng)，根據(jù)程序自動控制的抽芯機構，機頭縱橫運動機 構，可轉(zhuǎn)動式換模機構使加工更簡便快捷。機頭能夠轉(zhuǎn)動0-180°，實現(xiàn)左右彎管，同時固定 在送料小車上的導桿可以在伺服電機驅(qū)動下回轉(zhuǎn)一定角度，能夠適應各種空間彎管。
本發(fā)明的技術方案是通過以下方式實現(xiàn)的五軸聯(lián)動全自動數(shù)控，包括控制系統(tǒng)、 液壓系統(tǒng)和執(zhí)行彎管系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)采用數(shù)控SIMENSCNC作為控制平臺，直接與硬 件交互，實現(xiàn)以CNC為控制中心的全閉環(huán)數(shù)控彎管；執(zhí)行彎管系統(tǒng)包括抽芯機構、小車傳動 機構和機頭整體；機頭整體包括機頭縱橫運動機構、機頭主軸及主軸旋轉(zhuǎn)伺服電機、換模 機構、模具換向機構、模具旋轉(zhuǎn)機構、機頭、模具快進快退機構，其特征在于所述的控制系 統(tǒng)發(fā)出指令，液壓系統(tǒng)配合、執(zhí)行彎管系統(tǒng)的小車傳動機構自動進給、機頭縱橫運動機構的 縱、橫運動，模具快進快退機構和換模機構的旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)自動完成驅(qū)動送管、管件空間 轉(zhuǎn)角、隨動送管、左、右雙向彎曲彎管、輔助彎曲側(cè)壓、機頭自轉(zhuǎn)180°并上下?lián)Q模、復位。
所述的抽芯機構位于機架的左端，根據(jù)控制指令自動完成填芯和抽芯。
所述的小車傳動機構包括送料小車和伺服電機，送料小車靠近機頭的一端且安裝 有導桿，位于導桿的末端設有鎖緊套，用于鎖緊管件，當管件需要旋轉(zhuǎn)進行空間彎管時，送 料小車上的伺服電機將驅(qū)動導桿旋轉(zhuǎn)一個相應的角度。
所述的機頭整體通過機頭縱橫運動機構布置在機架上，機頭縱橫運動機構在X軸 伺服電機的驅(qū)動下，沿機架邊緣的橫向?qū)к壸鳈M向運動，Y軸伺服電機驅(qū)動機頭整體沿縱向 導軌上下運動，機頭整體在主軸伺服電機的驅(qū)動下，實現(xiàn)整體旋轉(zhuǎn)換向。
所述的換模機構根據(jù)待彎管件的直徑大小，更換匹配的模具，彎管過程中進行輔 助彎管。
所述的機頭呈U形，U形的中間部分位于固定的彎管機構套筒中，在液壓驅(qū)動下， 機頭繞套筒軸線做0-180°的轉(zhuǎn)動。
所述的模具快進快退機構是一個箱體，整體固定夾持在機頭的U型臂上，U形臂上 下兩端面均布置有沿導軌滑動的模具，箱體內(nèi)部設計成曲柄滑塊機構，在液壓的驅(qū)動下實現(xiàn)模具快進快退；同時模具快退快進機構在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下，按照控制指令，自動實現(xiàn)讓位和快速到達工作位置。
所述的機頭I上端的安裝有模具，與安裝在模具快進快退機構上對應的模具配合加緊彎管，在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下，進行0-180°的水平旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)左右彎管。
本發(fā)明，采用數(shù)控技術、液壓系統(tǒng)，不但使導管的彎曲質(zhì)量有了可靠的保證，傳動更加平穩(wěn)，而且生產(chǎn)效率得以大大提高。根據(jù)程序自動控制的抽芯機構，相對于傳統(tǒng)的填沙彎管，操作更方便快捷。機頭能夠轉(zhuǎn)動0-180°，實現(xiàn)左右彎管和雙向彎曲，適應各種空間彎管。


圖1五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機主視圖。
圖2五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機俯視圖。
圖3五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機軸測圖。
圖4機頭縱橫運動機構示意圖。
圖5機頭水平轉(zhuǎn)動方向意圖。
圖6機頭整體機構主視圖。
圖中1抽芯機構、2送料小車、3導桿、4鎖緊套、5機頭主軸旋轉(zhuǎn)伺服電機、6彎管機構套筒、7機架、8換模機構、9Y軸伺服電機、10模具換向機構、11機頭縱橫運動機構、12 模具旋轉(zhuǎn)機構、13橫向?qū)к墶?4機頭主軸、15X軸伺服電機、16縱向?qū)к墶?7機頭、18模具、 19模具快進快退機構。
具體實施例方式由圖1、2、3知五軸聯(lián)動全自動數(shù)控，包括控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和執(zhí)行彎管系統(tǒng)，執(zhí)行彎管系統(tǒng)整體布置在機架7上。所述的控制系統(tǒng)采用數(shù)控SMENSCNC作為控制平臺，直接與硬件交互，實現(xiàn)以CNC為控制中心的全閉環(huán)數(shù)控彎管；執(zhí)行彎管系統(tǒng)包括抽芯機構1、小車傳動機構和機頭整體；機頭整體包括機頭縱橫運動機構11、機頭主軸14及主軸旋轉(zhuǎn)伺服電機5、換模機構8、模具換向機構10、模具旋轉(zhuǎn)機構12、機頭17、模具快進快退機構19， 管件從鎖緊套4端口放入導桿3內(nèi)，啟動控制程序，鎖緊套4將管件鎖緊。抽芯機構I自動進行芯棒的填充(根據(jù)管件直徑的大小進行程序設定)，然后送料小車2開始自動進給，到達工作位置?？刂葡到y(tǒng)發(fā)出指令，液壓系統(tǒng)配合、執(zhí)行彎管系統(tǒng)的小車傳動機構自動進給、機頭縱橫運動機構11的縱、橫運動，模具快進快退機構19和換模機構8的旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)自動完成驅(qū)動送管、管件空間轉(zhuǎn)角、隨動送管、左、右雙向彎曲彎管、輔助彎曲側(cè)壓、機頭自轉(zhuǎn) 180°并上下?lián)Q模、復位。
所述的五軸聯(lián)動具體是指送料小車直線運動，機頭縱橫運動機構的縱、橫運動，以及模具旋轉(zhuǎn)機構的旋轉(zhuǎn)運動和換模機構的旋轉(zhuǎn)運動。
由圖4知，是機頭縱 橫運動機構示意圖。機頭縱橫運動機構11同時在X軸伺服電機15的驅(qū)動下開始沿導軌13橫向運動，機頭主軸14在Y軸伺服電機9的驅(qū)動下沿導軌16 開始縱向運動。機頭整體在主軸旋轉(zhuǎn)伺服電機5的驅(qū)動下，開始旋轉(zhuǎn)，其包含的換模機構也跟隨主軸旋轉(zhuǎn)同樣的角度，到達工作位置，機頭整體旋轉(zhuǎn)角度范圍為O到360°。
由圖5知，是機頭水平轉(zhuǎn)動方向示意圖。機頭17呈U形，U形的中間部分位于固定的彎管機構套筒6中，在液壓驅(qū)動下，機頭17可以繞套筒軸線作0-180°的轉(zhuǎn)動。
由圖6知，是機頭整體機構主視圖。模具快進快退機構19，是一個箱體，整體固定 夾持在機頭17的U型臂上，U形臂上下兩端面均布置有可以沿導軌滑動的模具，箱體內(nèi)部 設計成曲柄滑塊機構，在液壓的驅(qū)動下可以實現(xiàn)模具快進快退。同時模具快退快進機構19 可以在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下，按照控制指令，自動實現(xiàn)讓位和快速到達工作位置。機頭17開 始在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下，開始旋轉(zhuǎn)一定角度，完成該道彎管工作，該機頭17的旋轉(zhuǎn)范圍為 0-180°。
模具快進快退機構19上端面布置的模具在液壓的驅(qū)動下，開始沿機頭U形臂端面 上的導軌運動，與模具旋轉(zhuǎn)機構12上的模具18配合將管件夾緊。然后模具旋轉(zhuǎn)機構12上 端的模具18松開管件，機頭17回轉(zhuǎn)到初始位置，開始進入下一道彎管程序，當管件需要進 行空間彎管時，送料小車2上的伺服電機，在來自控制平臺的指令下，自動將管件翻轉(zhuǎn)一定 角度，機頭17再實施彎管。彎管結束后，抽芯機構I自動將芯棒抽出，各個機構自動復位。
權利要求
1.五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，包括控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和執(zhí)行彎管系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)采用數(shù)控SIMENSCNC作為控制平臺，直接與硬件交互，實現(xiàn)以CNC為控制中心的全閉環(huán)數(shù)控彎管；執(zhí)行彎管系統(tǒng)包括抽芯機構(I)、小車傳動機構和機頭整體；機頭整體包括機頭縱橫運動機構(11)、機頭主軸(14)及主軸旋轉(zhuǎn)伺服電機(5)、換模機構(8)、模具換向機構(10)、模具旋轉(zhuǎn)機構(12)、機頭(17)、模具快進快退機構(19)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)發(fā)出指令，液壓系統(tǒng)配合、執(zhí)行彎管系統(tǒng)的小車傳動機構自動進給、機頭縱橫運動機構(11)的縱、橫運動，模具快進快退機構(19)和換模機構(8)的旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)自動完成驅(qū)動送管、管件空間轉(zhuǎn)角、隨動送管、左、右雙向彎曲彎管、輔助彎曲側(cè)壓、機頭自轉(zhuǎn)180°并上下?lián)Q模、復位。
2.根據(jù)權利要求1所述的五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，其特征在于所述的抽芯機構 (I)位于機架(7)的左端，根據(jù)控制指令自動完成填芯和抽芯。
3.根據(jù)權利要求1所述的五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，其特征在于所述的小車傳動機構包括送料小車(2)和伺服電機，送料小車(2)靠近機頭(17)的一端且安裝有導桿(3)， 位于導桿(3)的末端設有鎖緊套(4)，用于鎖緊管件，當管件需要旋轉(zhuǎn)進行空間彎管時，送料小車(2)上的伺服電機將驅(qū)動導桿(3)旋轉(zhuǎn)一個相應的角度。
4.根據(jù)權利要求1所述的五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，其特征在于所述的機頭整體通過機頭縱橫運動機構(11)布置在機架(7)上，機頭縱橫運動機構(11)在X軸伺服電機 (15)的驅(qū)動下，沿機架(7)邊緣的橫向?qū)к?13)作橫向運動，Y軸伺服電機(9)驅(qū)動機頭整體沿縱向?qū)к?16)上下運動，機頭整體在主軸伺服電機(5)的驅(qū)動下，實現(xiàn)整體旋轉(zhuǎn)換向。
5.根據(jù)權利要求1所述的五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，其特征在于所述的換模機構(8)根據(jù)待彎管件的直徑大小，更換匹配的模具，彎管過程中進行輔助彎管。
6.根據(jù)權利要求1所述的五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，其特征在于所述的機頭(17) 呈U形，U形的中間部分位于固定的彎管機構套筒(6)中，在液壓驅(qū)動下，機頭(17)繞套筒軸線做0-180°的轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權利要求1所述的五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，其特征在于所述的機頭(17) 上端的安裝有模具(18)，與安裝在模具快進快退機構(19)上對應的模具配合加緊彎管，在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下，進行0-180°的水平旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)左右彎管。
8.根據(jù)權利要求1所述的五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，其特征在于所述的模具快進快退機構(19)是一個箱體，整體固定夾持在機頭(17)的U型臂上，U形臂上下兩端面均布置有沿導軌滑動的模具，箱體內(nèi)部設計成曲柄滑塊機構，在液壓的驅(qū)動下實現(xiàn)模具快進快退; 同時模具快退快進機構(19)在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下，按照控制指令，自動實現(xiàn)讓位和快速到達工作位置。
全文摘要
五軸聯(lián)動全自動數(shù)控彎管機，包括控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和執(zhí)行彎管系統(tǒng)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)發(fā)出指令，液壓系統(tǒng)配合、執(zhí)行彎管系統(tǒng)的小車傳動機構自動進給、機頭縱橫運動機構(11)的縱、橫運動，模具快進快退機構(19)和換模機構(8)的旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)自動完成驅(qū)動送管、管件空間轉(zhuǎn)角、隨動送管、左、右雙向彎曲彎管、輔助彎曲側(cè)壓、機頭自轉(zhuǎn)180o并上下?lián)Q模、復位。本發(fā)明，采用數(shù)控技術、液壓系統(tǒng)，不但使導管的彎曲質(zhì)量有了可靠的保證，傳動更加平穩(wěn)，而且生產(chǎn)效率得以大大提高。根據(jù)程序自動控制的抽芯機構，相對于傳統(tǒng)的填沙彎管，操作更方便快捷。機頭能夠轉(zhuǎn)動0-180o，實現(xiàn)左右彎管和雙向彎曲，適應各種空間彎管。
文檔編號B21D7/12GK103042080SQ20131002116
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權日2013年1月21日
發(fā)明者殷來大, 劉貴朋 申請人:丹陽榮嘉精密機械有限公司