一种A型扁管全自动折弯设备

技术领域

本发明涉及热交换器扁管加工技术领域，具体的涉及一种A型扁管全自动折弯设备。

背景技术

热交换器是实现冷、热流体间热量传递的设备，广泛应用于暖通空调等领域，扁管在安装入热交换器之前需要进行折弯，而现如今人们往往是通过模具进行手动折弯，此种方式不仅加工效率较低，手动折弯也无法保证折弯角度的一致性，而且折弯后的扁管也会发生回弹从而改变折弯形状，因此为了解决上述问题设计一种A型扁管全自动折弯设备则显得尤为重要。

发明内容

本发明为了解决上述问题设计了一种A型扁管全自动折弯设备，通过设置的折弯机构不仅能够自动完成对扁管的折弯工作，提高了折弯的工作效率，而且能够保证折弯角度的一致性，并防止其发生回弹，起到了增加实用性能的作用。

为解决上述的技术问题，本发明提供了一种A型扁管全自动折弯设备，包括工作台、下支架和上支架、扁管上料机构、扁管搬运机构、折弯机构、自动下料机构和折弯管件收集组件，所述的工作台水平安装在下支架的顶部，所述下支架底部的四个角落各设置有一个可调节高度撑脚，所述的上支架设置在工作台的顶部，所述工作台的左端沿着下支架的上端伸至其外侧，所述工作台的左端与上支架底部的左端之间存有间隙，所述的扁管上料机构安装在下支架的左端面，扁管原料通过扁管上料机构作用沿着间隙升入上支架内，所述工作台的顶部从左往右依次固定有第一支撑连接架和第二支撑连接架，所述的第一支撑连接架和第二支撑连接架位于上支架内，所述的扁管搬运机构安装在第一支撑连接架上，所述的折弯机构安装在第二支撑连接架上，通过扁管上料机构升入上支架内的扁管原料通过扁管搬运机构运送给折弯机构，所述的自动下料机构安装在折弯机构正下方的工作台上，所述下支架底部的右端与水平设置的辅助支撑架连成一体，所述的折弯管件收集组件竖直安装在辅助支撑架上，所述下支架的右端面开设有用于折弯管件收集组件伸入的第一缺口，所述工作台的右端开设有用于折弯管件收集组件伸入上支架内的第二缺口，通过折弯机构折弯成型后的管件在自动下料机构的作用下掉落在折弯管件收集组件上并沿着第二缺口和第一缺口输送出去。

进一步：所述的扁管上料机构包括扁管原料存料框架、第一电动滑轨和抬升支架，所述的扁管原料存料框架安装在下支架外侧的工作台左端的底部，所述的第一电动滑轨竖直安装在下支架的左侧端面上，所述的抬升支架通过升降滑块连接在第一电动滑轨上，所述的扁管原料存料框架是由两个主支架和两块限位板，两个主支架相对平行设置并与工作台相连，两块限位板前后依次设置在两个主支架之间并与其平行设置，所述的主支架上开设有用于存放扁管原料的存储槽体，两个主支架各通过一块连接板与其相邻的限位板固定连接，扁管原料通过第一电动滑轨驱动抬升支架沿着存储槽体向上运动，所述的工作台上还安装有光电探头，所述的光电探头正对着存储槽体的最上端。

又进一步：所述的主支架通过平移调节机构与工作台相连，所述工作台的底部安装有滑轨，所述的滑轨呈前后水平设置，所述的主支架通过电动平移滑块与滑轨相连，所述滑轨上方的工作台的顶部固定有L型限位导向板，L型限位导向板的侧壁上开设有与滑轨相平行的通槽，所述的主支架通过导向限位螺栓与L型限位导向板相连，所述的主支架上正对着通槽的位置开设有连接螺孔，导向限位螺栓的螺杆部沿着通槽穿过L型限位导向板并连接入连接螺孔内，导向限位螺栓可沿着通槽进行水平滑动，导向限位螺栓的螺头部贴合在L型限位导向板远离主支架的一侧端面上。

又进一步：所述的扁管搬运机构包括第二电动滑轨、升降气缸、固定支架、旋转轴、伺服电机和吸盘组件，所述的第二电动滑轨呈左右设置并安装在第一支撑连接架上端的底部，所述的升降气缸竖直连接在第二电动滑轨的底部并通过其进行平移，所述的固定支架呈U型并与升降气缸的出轴端相连，所述的伺服电机安装在固定支架的一侧内壁上，所述的旋转轴呈水平设置并且其的一端与伺服电机的输出轴相连，旋转轴的另一端转动连接在固定支架另一侧的内壁上，所述的吸盘组件安装在旋转轴上并随着其的带动进行旋转，所述旋转轴的两端上各依次安装有两个吸盘组件，第二电动滑轨的一端位于扁管上料机构的正上方，第二电动滑轨的另一端位于折弯模具组件的正上方。

又进一步：所述的折弯模具组件包括螺杆电机和折弯模具，所述的折弯模具是由凹模、凸模和连接柱，所述的凸模的上端呈三角形并且其上端的两侧边呈弧面状，所述的凸模与连接柱的一端相连，所述凹模固定在工作台上并且其朝向凸模的一侧开设有凹槽，所述的凹模上开设有与连接柱相匹配的导向孔，所述的螺杆电机固定在工作台上，螺杆电机的螺杆端伸入凹模的导向孔内，所述连接柱远离凸模的一端开设有与螺杆相匹配的连接螺纹孔，所述的连接柱伸入导向孔内并通过连接螺纹孔连接在螺杆上，所述的凸模和所述的凹模位于第二缺口的正上方。

又进一步：所述凹模与凸模之间连接柱的前后两侧各设置有一个扁管放置L型板，所述的扁管放置L型板通过水平调节机构安装在工作台上。

又进一步：所述的水平调节机构是由固定座、活动块、锥形齿轮组件、转动轴、螺杆轴和连接块，所述的固定座竖直固定在工作台上，所述固定座朝向活动块的一侧开设有竖直导向槽，所述活动块上相对于竖直导向槽的位置设置有导向凸起部，活动块上的导向凸起部上下滑动连接在固定座的竖直导向槽内，所述的螺杆轴竖直转动连接在固定座内，螺杆轴通过锥形齿轮组件与水平设置的转动轴相连，转动轴的一端伸出至固定座外部并与其转动连接，所述的导向凸起部通过连接块连接在螺杆轴上，所述的连接块上开设有与螺杆轴相匹配的螺纹通孔，所述竖直导向槽的内壁上开设有用于连接块伸入的第二通槽，连接块可沿着第二通槽进行上下移动。

又进一步：所述的折弯机构包括第一安装板、第二安装板、第三安装板、第一挤压气缸、定型气缸、第二挤压气缸、第一挤压折弯轮、挤压定型轮和第二挤压折弯轮，所述的第一安装板和所述的第三安装板呈V字型固定在第二支撑连接架上，所述的第二安装板竖直固定在第一安装板与第三安装板之间的第二支撑连接架上，所述的第一挤压气缸和所述的第二挤压气缸分别安装在第一安装板和第三安装板上，第一挤压折弯轮和第二挤压折弯轮分别与第一挤压气缸和第二挤压气缸的出轴端相连，第一挤压折弯轮和第二挤压折弯轮分别正对着凸模上端两条弧面状的侧边，所述的定型气缸竖直安装在第二安装板上，挤压定型轮与定型气缸的出轴端相连并通过其的驱动上下移动。

又进一步：所述的自动下料机构包括脱模气缸、顶杆和喷吹管，所述脱模气缸通过固定架安装在折弯模具组件正下方工作台的底部，所述的顶杆呈竖直放置并与脱模气缸的出轴端相连，顶杆在脱模气缸的作用下进行上下移动，凹模与凸模之间的连接柱上相对于顶杆的位置开设有第二导向通孔，顶杆的上端在脱模气缸的作用下沿着第二导向通孔穿过连接柱，所述喷吹管呈L型并通过卡板固定在凹模上。

再进一步：所述的折弯管件收集组件包括支架和导向管件，支架的下端固定在辅助支撑架上，支架的上端呈倾斜状并且沿着第一缺口和第二缺口伸入至上支架内，所述的导向管件与支架的上端相匹配并且固定在其上，凸模在螺杆电机的作用下与导向管件的上端相接触，导向管件的下端可拆卸地安装有限位块，A型扁管在限位块的作用下停留在导向管件上，通过折弯机构挤压成型的A型扁管在自动下料机构的作用下脱模掉落在导向管件上并沿着导向管件向下滑动。

采用上述结构后，本发明通过设置的折弯机构不仅能够自动完成对扁管的折弯工作，而且能够保证折弯角度的一致性，并防止其发生回弹，起到了增加实用性能的作用；并且本发明采用上述结构后可以自动进行上料、折弯、卸料以及排管，大大提高了扁管的加工效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的外形结构图。

图2为本发明拆除上支架后的立体结构图。

图3为本发明拆除上支架后的侧视结构图。

图4为扁管上料机构的结构图。

图5为扁管搬运机构的结构图。

图6为折弯机构、折弯模具组件和自动下料机构的位置关系图。

图7为折弯机构的结构图。

图8为折弯模具组件和自动下料机构的结构图。

图9为折弯模具的结构图。

图10为A型扁管的结构图。

图11为图10中A的放大图。

图12为A型扁管折弯形变示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图6所示的一种A型扁管全自动折弯设备，包括工作台8、下支架1和上支架2、扁管上料机构、扁管搬运机构、折弯机构12、自动下料机构14和折弯管件收集组件，所述的工作台水平安装在下支架的顶部，所述下支架底部的四个角落各设置有一个可调节高度撑脚3，所述的上支架设置在工作台的顶部，所述工作台的左端沿着下支架的上端伸至其外侧，所述工作台的左端与上支架底部的左端之间存有间隙，所述的扁管上料机构安装在下支架的左端面，扁管原料通过扁管上料机构作用沿着间隙升入上支架内，所述工作台的顶部从左往右依次固定有第一支撑连接架9和第二支撑连接架10，所述的第一支撑连接架和第二支撑连接架位于上支架内，所述的扁管搬运机构安装在第一支撑连接架上，所述的折弯机构安装在第二支撑连接架上，通过扁管上料机构升入上支架内的扁管原料通过扁管搬运机构运送给折弯机构，所述的自动下料机构安装在折弯机构正下方的工作台上，所述下支架底部的右端与水平设置的辅助支撑架4连成一体，所述的折弯管件收集组件竖直安装在辅助支撑架上，所述下支架的右端面开设有用于折弯管件收集组件伸入的第一缺口，所述工作台的右端开设有用于折弯管件收集组件伸入上支架内的第二缺口，通过折弯机构折弯成型后的管件在自动下料机构的作用下掉落在折弯管件收集组件上并沿着第二缺口和第一缺口输送出去。

如图3和图4所示的扁管上料机构包括扁管原料存料框架、第一电动滑轨10-5和抬升支架10-4，所述的扁管原料存料框架安装在下支架外侧的工作台左端的底部，所述的第一电动滑轨竖直安装在下支架的左侧端面上，所述的抬升支架通过升降滑块连接在第一电动滑轨上，所述的扁管原料存料框架是由两个主支架10-2和两块限位板10-3，两个主支架相对平行设置并与工作台相连，两块限位板前后依次设置在两个主支架之间并与其平行设置，所述的主支架上开设有用于存放扁管原料的存储槽体，两个主支架各通过一块连接板10-1与其相邻的限位板固定连接，扁管原料通过第一电动滑轨驱动抬升支架沿着存储槽体向上运动，所述的工作台上还安装有接近开关，所述的接近开关正对着存储槽体的最上端。工作时，一次性将扁管原料堆叠装入存储槽体内，通过接近开关检测存储槽体内最上端是否存放有扁管原料，若接近开关灭，说明取料位低，第一电动滑轨驱动抬升支架上手，将堆叠在一起的扁管原料提高，接近开关亮则停止上升，达到取料条件，形成闭环控制。

如图4所示的主支架通过平移调节机构与工作台相连，所述工作台的底部安装有滑轨10-7，所述的滑轨呈前后水平设置，所述的主支架通过电动平移滑块10-8与滑轨相连，所述滑轨上方的工作台的顶部固定有L型限位导向板10-6，L型限位导向板的侧壁上开设有与滑轨相平行的通槽，所述的主支架通过导向限位螺栓与L型限位导向板相连，所述的主支架上正对着通槽的位置开设有连接螺孔，导向限位螺栓的螺杆部沿着通槽穿过L型限位导向板并连接入连接螺孔内，导向限位螺栓可沿着通槽进行水平滑动，导向限位螺栓的螺头部贴合在L型限位导向板远离主支架的一侧端面上。本发明通过存放扁管原料的长度调节两个主支架的间距，从而根据需求放置不同长度的扁管，起到了增加实用性能的作用。

如图5所示的扁管搬运机构包括第二电动滑轨11-1、升降气缸11-2、固定支架11-3、旋转轴11-5、伺服电机11-4和吸盘组件11-6，所述的第二电动滑轨呈左右设置并安装在第一支撑连接架上端的底部，所述的升降气缸竖直连接在第二电动滑轨的底部并通过其进行平移，所述的固定支架呈U型并与升降气缸的出轴端相连，所述的伺服电机安装在固定支架的一侧内壁上，所述的旋转轴呈水平设置并且其的一端与伺服电机的输出轴相连，旋转轴的另一端转动连接在固定支架另一侧的内壁上，所述的吸盘组件安装在旋转轴上并随着其的带动进行旋转，所述旋转轴的两端上各依次安装有两个吸盘组件，第二电动滑轨的一端位于扁管上料机构的正上方，第二电动滑轨的另一端位于折弯模具组件13的正上方。扁管原料表面平整，采用四个吸盘组件吸取扁管原料，吸盘组件连接有真空报警器，对扁管原料吸取状态进行检测；当接近开关检测到扁管原料后，启动升降气缸利用吸盘组件对扁管原料进行抓取，然后启动伺服电机对扁管原料进行90度翻转，利用第二电动滑轨带着扁管原料进行平移，从而继续通过升降气缸和吸盘组件的配合将扁管原料放置在折弯模具和扁管放置L型板上。

如图6、图8、图9和图12所示的折弯模具组件13包括螺杆电机13-1和折弯模具13-2，所述的折弯模具是由凹模13-2-1、凸模13-2-2和连接柱13-2-3，所述的凸模的上端呈三角形并且其上端的两侧边呈弧面状，所述的凸模与连接柱的一端相连，所述凹模固定在工作台上并且其朝向凸模的一侧开设有凹槽，所述的凹模上开设有与连接柱相匹配的导向孔，所述的螺杆电机固定在工作台上，螺杆电机的螺杆端伸入凹模的导向孔内，所述连接柱远离凸模的一端开设有与螺杆相匹配的连接螺纹孔，所述的连接柱伸入导向孔内并通过连接螺纹孔连接在螺杆上，所述的凸模和所述的凹模位于第二缺口的正上方。扁管原料在随着扁管搬运机构放置在凹模与凸模之间的连接柱上时，启动螺杆电机使凸模向着凹模运到，利用凸模与凹模的配合将扁管原料折弯至第一形态。

如图8所示凹模与凸模之间连接柱的前后两侧各设置有一个扁管放置L型板15-2，所述的扁管放置L型板通过水平调节机构15-1安装在工作台上；所述的水平调节机构是由固定座、活动块、锥形齿轮组件、转动轴、螺杆轴和连接块，所述的固定座竖直固定在工作台上，所述固定座朝向活动块的一侧开设有竖直导向槽，所述活动块上相对于竖直导向槽的位置设置有导向凸起部，活动块上的导向凸起部上下滑动连接在固定座的竖直导向槽内，所述的螺杆轴竖直转动连接在固定座内，螺杆轴通过锥形齿轮组件与水平设置的转动轴相连，转动轴的一端伸出至固定座外部并与其转动连接，所述的导向凸起部通过连接块连接在螺杆轴上，所述的连接块上开设有与螺杆轴相匹配的螺纹通孔，所述竖直导向槽的内壁上开设有用于连接块伸入的第二通槽，连接块可沿着第二通槽进行上下移动。本发明通过水平调节机构调节扁管放置L型板的高度，从而使放置在其上的扁管原料呈平行放置。

如图7、图10和图12所示的折弯机构包括第一安装板12-1、第二安装板12-2、第三安装板12-3、第一挤压气缸12-5、定型气缸12-4、第二挤压气缸12-6、第一挤压折弯轮12-9、挤压定型轮12-7和第二挤压折弯轮12-8，所述的第一安装板和所述的第三安装板呈V字型固定在第二支撑连接架上，所述的第二安装板竖直固定在第一安装板与第三安装板之间的第二支撑连接架上，所述的第一挤压气缸和所述的第二挤压气缸分别安装在第一安装板和第三安装板上，第一挤压折弯轮和第二挤压折弯轮分别与第一挤压气缸和第二挤压气缸的出轴端相连，第一挤压折弯轮和第二挤压折弯轮分别正对着凸模上端两条弧面状的侧边，所述的定型气缸竖直安装在第二安装板上，挤压定型轮与定型气缸的出轴端相连并通过其的驱动上下移动。通过折弯机构折弯时，先启动位于两侧的第一挤压气缸和第二挤压气缸利用第一挤压折弯轮和第二挤压折弯轮与凸模上端两条弧面状的侧边的配合将扁管原料依次折弯至第二形态、第三形态和第四形态，然后使第一挤压气缸和第二挤压气缸回复到原位，再启动定型气缸利用挤压定型轮与凸模外表面的配合对折弯至第四形态的扁管进行定型，防止其发生回弹，最终形成A型扁管16。

如图8、图9、图10和图11所示的自动下料机构包括脱模气缸14-2、顶杆14-3和喷吹管14-4，所述脱模气缸通过固定架14-1安装在折弯模具组件正下方工作台的底部，所述的顶杆呈竖直放置并与脱模气缸的出轴端相连，顶杆在脱模气缸的作用下进行上下移动，凹模与凸模之间的连接柱上相对于顶杆的位置开设有第二导向通孔，顶杆的上端在脱模气缸的作用下沿着第二导向通孔穿过连接柱，所述喷吹管呈L型并通过卡板固定在凹模上。在折弯成型后，定型气缸回复到原位，此时凸模也回复到原位松开A型扁管，在凸模回复到原位后启动脱模气缸利用顶杆穿过连接柱，顶杆的上端将A型扁管的折弯部16-1顶起，此时通过喷吹管向A型扁管吹起，A型扁管在喷吹管吹气的作用下掉落在折弯管件收集组件上。

如图1所示的折弯管件收集组件包括支架5和导向管件6，支架的下端固定在辅助支撑架上，支架的上端呈倾斜状并且沿着第一缺口和第二缺口伸入至上支架内，所述的导向管件与支架的上端相匹配并且固定在其上，凸模在螺杆电机的作用下与导向管件的上端相接触，导向管件的下端可拆卸地安装有限位块，A型扁管在限位块的作用下停留在导向管件上，通过折弯机构挤压成型的A型扁管16在自动下料机构的作用下脱模掉落在导向管件上并沿着导向管件向下滑动。

综上所述，本发明通过设置的折弯机构不仅能够自动完成对扁管的折弯工作，而且能够保证折弯角度的一致性，并防止其发生回弹，起到了增加实用性能的作用；并且本发明采用上述结构后可以自动进行上料、折弯、卸料以及排管，大大提高了扁管的加工效率。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。