拉桿張緊系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】拉桿張緊系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年8月I號(hào)提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)第61/861,065號(hào)、名稱(chēng)為機(jī)器工具更換系統(tǒng)的優(yōu)先權(quán)，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。
【背景技術(shù)】
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明一般涉及用于改進(jìn)彎管機(jī)的系統(tǒng)及方法，和涉及用于高效更換用于此類(lèi)機(jī)器的工具的系統(tǒng)及方法。
[0004]相關(guān)技術(shù)
[0005]彎管(pipe(or tube)bending)是用于永久形成管道(pipes)或管(tubing)的金屬形成工藝的通用術(shù)語(yǔ)。所得的管道或管可用于多種應(yīng)用中，包括但不限于，汽車(chē)排氣系統(tǒng)和家用供水系統(tǒng)。對(duì)于彎曲管，存在多種類(lèi)型的工序，包括形狀束縛(form-bound)工序。像“壓彎(press bending)”或“旋轉(zhuǎn)拉伸彎曲(rotary draw bending)”等形狀束縛彎曲工序用于將工件形成模具的形狀?？墒褂脧澒軝C(jī)對(duì)直管材成形，以產(chǎn)生多種單個(gè)或多個(gè)彎曲以及將工件形成所需的形狀。可使用這些工序從不同類(lèi)型的韌性金屬管中形成復(fù)雜的形狀。一般而言，圓管材用在彎管中。然而，還可對(duì)正方形以及長(zhǎng)方形管和管道進(jìn)行彎曲以滿足工作規(guī)范。彎管工藝中所涉及的其它因素為管及工具的壁厚以及管所需的潤(rùn)滑劑。
[0006]為了在旋轉(zhuǎn)拉伸彎管機(jī)中彎曲管，首先將管定位在彎管機(jī)內(nèi)。接著通過(guò)將夾模閉合至彎曲模上將管鎖定在合適的位置。在管處于合適位置的情況下，彎曲模和夾模接著作為單件環(huán)繞旋轉(zhuǎn)，將管繞彎曲模彎曲，其中壓緊模維持緊靠防皺模(wiper)的壓力，并且以規(guī)定的百分比增壓沿著軸向方向移動(dòng)。繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至達(dá)到所需的管彎曲角度。為了控制軸向的管移動(dòng)，壓緊模通過(guò)摩擦力(壓緊模和管之間)或通過(guò)可選的增壓阻力施加軸向力至該管，該增壓塊在彎曲期間緊靠管的背側(cè)推動(dòng)。還可使用增壓夾鉗補(bǔ)充摩擦力和增壓阻力。該增壓夾鉗為機(jī)械夾鉗裝置，其在摩擦力不足或管的端部無(wú)法進(jìn)入時(shí)將該管夾持至壓緊模。
[0007]壓緊模有兩重作用。首先，其必須通過(guò)推動(dòng)管緊靠防皺模(傾向于以小的傾角)施加足夠的夾持壓力，以防止在管的內(nèi)部彎曲上起皺，其次，其必須控制進(jìn)給至彎曲中的管背側(cè)的軸向移動(dòng)。在許多應(yīng)用中，彎管需要在彎曲模、從動(dòng)模、夾模以及防皺模之間的精確對(duì)準(zhǔn)。
[0008]為了針對(duì)不同大小的管更換各種模具，一般的做法是將每個(gè)模具分別移除，并且將新模具組重新組裝至彎管機(jī)上，這很耗時(shí)并且導(dǎo)致相當(dāng)長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1所示為體現(xiàn)本發(fā)明多個(gè)方面的，配置有多個(gè)拉桿和伴隨的第一及第二拉桿張緊系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)拉伸彎管機(jī)的前左透視圖；
[0010]圖2所示為圖1中的第一拉桿張緊系統(tǒng)的組件分解圖；
[0011]圖3A所示為圖2中的第一拉桿張緊系統(tǒng)的拉桿的透視圖；
[0012]圖3B所示為圖3中的第一拉桿張緊系統(tǒng)的拉桿配件的放大正視圖，其顯示為從該拉桿中移除；
[0013]圖4所示為圖2中的第一拉桿張緊系統(tǒng)的組件的放大分解圖；
[0014]圖5A所示為圖1中的第二拉桿張緊系統(tǒng)的拉桿的透視圖；
[0015]圖5B所示為圖5A中的第二拉桿張緊系統(tǒng)的部分截面圖；
[0016]圖6所示為圖1中的旋轉(zhuǎn)拉伸彎管機(jī)的彎曲模組以及支架的大體的后透視圖；
[0017]圖7所示為圖6中的彎曲模組以及支架的大體的前透視圖；
[0018]圖8所示為圖6中的彎曲模組的大體的后正視圖；
[0019]圖9所示為圖6中的彎曲模組的大體的前正視圖；
[0020]圖10所示為圖6的彎曲模組的彎曲模桿以及防皺模桿的正視圖，彎曲模桿以及防皺模桿各自配置有夾鉗銷(xiāo)；
[0021]圖1lA所示為具有夾鉗插口的夾鉗裝置的截面圖，該夾鉗插口用于接納圖10中的彎曲模桿的夾鉗銷(xiāo)；
[0022]圖1IB所示為圖1IA中的夾鉗裝置的透視圖；
[0023]圖1IC所示為圖1IB中的夾鉗裝置的部分截面透視圖；
[0024]圖12A所示為具有夾鉗插口的夾鉗裝置的截面圖，該夾鉗插口用于接納圖10中的防皺模桿的夾鉗銷(xiāo)；
[0025]圖12B所示為圖12A中的夾鉗裝置的部分截面透視圖；
[0026]圖13所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的模具組的透視圖，其包括具有環(huán)頭螺栓的支架。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本詳細(xì)描述參考附圖討論了發(fā)明概念的說(shuō)明性實(shí)施例，具體地，討論了用于彎管機(jī)中的拉桿張緊系統(tǒng)，并且給相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員提供了本發(fā)明概念的完整、清晰、簡(jiǎn)潔以及精確的描述，使得這類(lèi)技術(shù)人員能夠領(lǐng)會(huì)和理解如何制作和使用概念的拉桿張緊系統(tǒng)的實(shí)施例，不僅包括明確描述的說(shuō)明性實(shí)施例，還包括通過(guò)引用和暗示而落入本發(fā)明概念范圍內(nèi)的所有其它實(shí)施例，盡管這些實(shí)施例并未在下文中明確描述。然而，本詳細(xì)描述中的內(nèi)容本身不應(yīng)該解釋為限定或另外限制本發(fā)明概念的范圍；那是緊隨本描述之后的權(quán)利要求書(shū)的唯一功能。
[0028]在操作中，當(dāng)操作彎管機(jī)時(shí)，拉桿可有利地用于通過(guò)抵抗彎曲移動(dòng)牢固保持彎曲模桿的頂部，以防止損壞機(jī)器。拉桿還可通過(guò)限制和控制由被彎曲的管以及工具所產(chǎn)生的應(yīng)變來(lái)用于控制彎曲的質(zhì)量。重要的是，在彎管機(jī)操作期間，拉桿系統(tǒng)的所有組件相對(duì)于彼此是剛性的，使得系統(tǒng)組件作為單一物體移動(dòng)。然而，拉桿可能妨礙到彎管機(jī)上的工具的高效更換。因此，拉桿還應(yīng)可相對(duì)彎管機(jī)移動(dòng)。在傳統(tǒng)的拉桿系統(tǒng)中，用戶需要使用一個(gè)或多個(gè)工具(如扳手)使拉桿脫離彎曲工具，使得彎曲工具可從彎管機(jī)中移除。對(duì)于一些較大的彎管機(jī)，這些零件可能非常重且難以移動(dòng)。
[0029]圖1示出了旋轉(zhuǎn)拉伸彎管機(jī)10，其配置有如下文所述的概念拉桿張緊系統(tǒng)的兩個(gè)非限制性實(shí)施例。圖6至圖9中更詳細(xì)地示出了多組件模具組12，其包括彎曲模堆疊14、夾模堆疊16、壓緊?；驈膭?dòng)模18 (參見(jiàn)圖6-9)以及防皺模堆疊20 ο彎曲模堆疊14由彎曲模桿22支撐，而防皺模堆疊20則由防皺模桿24支撐。夾模堆疊16以及夾模墊板17由夾模支架26支撐。提升臂或板28在彎曲模桿22和防皺模桿24這兩者的上端部之間延伸并且連接至這兩個(gè)上端部(最佳如圖10所示)。環(huán)頭螺栓30從提升板28向上延伸。第二環(huán)頭螺栓32從用于夾模堆疊16的夾模墊板17向上延伸。第三環(huán)頭螺栓36從從動(dòng)模18向上延伸(圖6)。環(huán)頭螺栓30、32以及36配置用于例如通過(guò)連接至起重機(jī)40的鉤38和鏈條39幫助提升模具組12的可移動(dòng)模具組件。
[0030]值得注意的是，雖然為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，該圖展示了單個(gè)的從動(dòng)模18，但是模具組12可包括多個(gè)垂直堆疊并且由支架支撐的這些從動(dòng)模，環(huán)頭螺栓可連接至該支架上。在一些情況下，可能存在具有多個(gè)溝槽的單件從動(dòng)模。
[0031]夾模堆疊16由樞轉(zhuǎn)臂42支撐。在操作中，伺服機(jī)驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)螺桿44緊靠所彎曲的管道擠壓夾模堆疊16，該導(dǎo)螺桿44也由樞轉(zhuǎn)臂42支撐。支撐框架46從樞轉(zhuǎn)臂42向上延伸以支撐伺服機(jī)驅(qū)動(dòng)的導(dǎo)螺桿44的后側(cè)。如上所述，為了增加彎管機(jī)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，拉桿50在張力下連接在彎曲模桿22的頂部和拉桿安裝板54之間，該安裝板54位于支撐框架46的上端部處。
[0032]正如在下文更詳細(xì)解釋的那樣，概念拉桿張緊系統(tǒng)的第一非限制性實(shí)施例大體上由附圖標(biāo)記58表示，用于選擇性地施加和釋放張力至拉桿50，并且安裝至拉桿安裝板54的外表面。還是如圖3中所示，該拉桿50通過(guò)機(jī)器工具支架62可移除地連接至彎曲模桿22的上端部，該機(jī)器工具支架62可移除地附接至拉桿配件64，該拉桿配件64附接至拉桿50的向內(nèi)端部68。拉桿50的向外端部72穿過(guò)拉桿安裝板54以及拉桿張緊系統(tǒng)58。拉桿配件64具有橫向的孔74(圖3B)。一對(duì)相對(duì)的孔76形成在機(jī)器工具支架62的兩個(gè)臂中，并且當(dāng)拉桿配件定位在機(jī)器工具支架的兩個(gè)臂之間時(shí)，與拉桿配件64中的孔74軸向?qū)?zhǔn)。當(dāng)這樣定位并且拉桿張緊系統(tǒng)58未受張力時(shí)，如下文所解釋的那樣，拉銷(xiāo)78可放置穿過(guò)孔74以及76，和/或可從孔74以及76中移除，從而分別將拉桿的向內(nèi)端部68連接至彎曲模桿22的上端部，和/或?qū)⒗瓧U的向內(nèi)端部68從彎曲模桿22的上端部中脫離。如圖3A中所示，拉桿配件64中的孔74可以是稍微細(xì)長(zhǎng)的，以幫助更易于手動(dòng)移除和插入拉銷(xiāo)78。
[0033]圖2示出了拉桿張緊系統(tǒng)58的組件的分解圖。如上所述，拉桿50的向外端部72穿過(guò)拉桿安裝板54中的孔(未示出)，并且接著穿過(guò)該張緊系統(tǒng)58中的縱向通道(通過(guò)圖2中的虛線所表示的取向)。拉桿張緊系統(tǒng)58包括