三維空間連續彎管加工裝置的制作方法

本發明涉及機械加工領域，具體涉及一種三維空間連續彎管加工裝置，用于精確控制連續折彎管路時的空間角度。

背景技術：
彎管機是管件加工領域中常用的一種加工裝置，用于對管件進行折彎。彎管的形狀各式各樣，如果一根管件需要連續兩次折彎，則第二折彎的兩條邊所形成的平面與第一折彎兩條邊所形成的平面相交于兩個折彎的公共邊，形成二面角，稱為兩個折彎形成管路空間角，現有的彎管機加工能力不足，給彎管工作帶來了不便，如購買可彎制空間角的設備，價格昂貴，需要很大的成本投入，因此在彎制管路空間角度時一般采用目測或憑借員工經驗生產，折彎結束后還需進行大量的測量、校正等后期調整工作，即便這樣又是仍很難達到產品一致性及圖紙要求，不僅費時費力，還時常由于過度校正造成管件變形、彎管折裂等，嚴重影響產品質量，因此急需開發結構簡單、使用方便、彎管空間角度易于控制的裝置。

技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明設計了一種三維空間連續彎管加工裝置，通過控制彎管機構與前一折彎形成的平面的角度及前、后兩個折彎在三維空間的移動位移，實現了管路連續折彎時對折彎位置和空間角度的精確控制，有效保證了管路空間角度的準確成型及成型的一致性。本發明采用的技術方案是，三維空間連續彎管加工裝置，結構中包括機架，定位在機架上的管定位機構、靠模輪總成及與靠模輪配套的旋壓輪總成，關鍵在于：所述靠模輪總成限定在調控臺上、并借助設在機架上的三維調整機構定位于被加工管的折彎處。上述技術方案中，三維空間連續彎管加工裝置結構中包括機架、管定位機構、靠模輪總成和旋壓輪總成。管定位機構用于將待進行折彎的管路固定定位，機架上設置有三維調整機構，調控臺限位在三維調整機構的垂直向上，并具有自轉的轉動自由度，靠模輪總成借助轉軸垂直轉動限位于調控臺上，具有轉動自由度。在三維調整機構的配合下，調控臺及安裝在其上的靠模輪總成可以實現空間的三維位移；同時由于調控臺可以轉動，安裝在其上的靠模輪總成相對于調控臺也可以轉動，因此，可以實現靠模輪空間方位角的調節。使用時，將管一端固定在管定位機構上，另一端搭在靠模輪上，根據要彎制的折彎的位置或者同前一折彎的空間位置調整三維調整機構，進一步按照設定的空間角度，調整調控臺及靠模輪總成的角度，在旋壓輪總成的配合下實現彎管，同時實現對管路空間角度的控制。本發明的有益效果是：本發明所提供的三維空間連續彎管加工裝置結構緊湊簡單，使用方便、讀數直觀清晰，有效保證了管路空間角成型的一致性，提高了產品質量和彎管機的加工能力及效率；在進一步改進的技術方案中，靠模輪、旋壓輪可更換從而適用于不同管徑的彎管，降低了成本投入；多個配合的刻度盤和指針結構及三維調整機構上的刻度標尺，有效保證了彎管角度和折彎空間角度位置及角度的準確性。下面結合附圖對本發明進行詳細說明。附圖說明圖1是本發明連續折彎管路空間角度的控制裝置的立體結構示意圖；圖2是圖1中A部的放大結構示意圖；圖3是靠模輪總成和旋壓輪總成的立體結構示意圖；圖4是一種限位壓柄的立體結構示意圖；附圖中，1、機架，2、固定桿，3、定位管夾，4、旋壓桿，4-1、旋壓搖把接口，5、旋壓輪，5-1、軸，6、靠模輪，7、L形定位板，8、轉軸，9、調控臺，10、限位壓柄，10-1、定位槽，10-2、定位桿，11、指針Ⅰ，12、定位軸，13、刻度盤Ⅰ，14、指針Ⅱ，15、刻度盤Ⅱ，16、指針Ⅲ，17、刻度盤Ⅲ，18、垂直向滑塊，19、垂直向滑軌，20、橫向滑軌，21、縱向滑軌。具體實施方式參見附圖1，本發明的三維空間連續彎管加工裝置，結構中包括機架1，定位在機架1上的管定位機構、靠模輪總成及與靠模輪6配套的旋壓輪總成，所述靠模輪總成限定在調控臺9上、并借助設在機架1上的三維調整機構定位于被加工管的折彎處。三維空間連續彎管加工裝置結構中包括機架1、設在機架1上的管定位機構、靠模輪總成和旋壓輪總成。管定位機構用于將待進行折彎的直管或帶有折彎的管路固定定位，機架1上設置有三維調整機構，調控臺9轉動限位在三維調整機構的垂直向上，具有在三維空間內移動的自由度和自轉的轉動自由度，靠模輪總成轉動限位于調控臺9上，旋壓輪總成與靠模輪總成配合實現對管進行折彎。借助三維調整機構，調控臺9及安裝在其上的靠模輪總成可以實現空間的三維位移；同時調控臺9可以轉動，安裝在其上的靠模輪總成相對于調控臺9也可以轉動，因此，可以根據折彎方位調節靠模輪角度及轉動調控臺9，從而調節靠模輪空間方位角，實現將管按照要求進行空間角度的折彎。所述靠模輪總成借助轉軸8限位在調控臺9上，結構中包括L形定位板7和附有限位壓柄10的靠模輪6，所述靠模輪6借助穿過其中心的定位軸12安裝在L形定位板7上。靠模輪總成借助垂直向的轉軸8限位在調控臺9上，參見圖2、圖3，靠模輪總成中包括L形定位板7和靠模輪6，L形定位板7借助轉軸8垂直限位于調控臺9上，并具有轉動自由度；L形定位板7上固定設置有定位軸12，定位軸12穿過靠模輪6的中心，靠模輪6借助限位組件限位在定位軸12上，形成可拆卸結構；靠模輪6上附帶有限位壓柄10，限位壓柄10根據其具體結構與靠模輪6的連接方式有多種，如借助花鍵及靠模輪6上匹配的定位槽10-1定位在靠模輪6上（參見圖2、圖3），或者在靠模輪6上開設兩孔，限位壓柄10上設置兩根定位桿10-2定位在靠模輪6上（參見圖4）等；使用時，根據要彎制折彎的半徑大小，選擇合適的靠模輪6安裝在L形定位板7上，管貼合在靠模輪6表面，在限位壓柄10的輔助定位下，對管的另一方施加壓力完成折彎。所述旋壓輪總成結構中包括設在定位軸12上的刻度盤Ⅰ13和設定在旋壓桿4上的指針Ⅰ11組成旋壓角度指示機構，旋壓輪5借助軸5-1限定在旋壓桿4上端、并借助設在旋壓桿4上端的旋壓搖把接口4-1連接旋壓驅動機構。旋壓輪總成結構中包括帶有指針Ⅰ11的旋壓桿4、旋壓輪5和刻度盤Ⅰ13，刻度盤13固定安裝在定位軸12上，旋壓桿4轉動限位在定位軸12上，可以繞定位軸12轉動；旋壓輪5借助軸5-1可拆卸的安裝在旋壓桿4上端，用于對管路施加壓力，與靠模輪6配合完成彎管動作，旋壓桿4上端預留有旋壓搖把接口4-1，可連接旋壓驅動機構；指針Ⅰ11隨旋壓桿4同步轉動，配合刻度盤13形成旋壓桿4轉動角度的指示結構，旋壓桿4轉過的角度即折彎的角度。旋壓輪5及靠模輪6選用本領域技術中常用的凹槽論，優先選用具有圓倒角、凹弧面的，以便與管表面匹配，使用時，管緊貼在壓緊在管的另一側，限位壓柄10的輔助定位，借助旋壓驅動機構，旋壓桿4轉動，管緊貼靠模輪6的表面形成折彎，同時指針Ⅰ11和刻度盤Ⅰ13清晰指示旋壓桿4轉過的角度；為適用不同管徑的管，靠模輪6及旋壓輪5有多種規格，旋壓桿4具有伸縮式結構，長度可調。上述的靠模輪總成的空間方位角可以調節，其實現的結構具體為所述調控臺9轉動限位于三維調整機構中的垂直向滑塊18上，所述L形定位板7借助與調控臺9的垂直向軸連接、以及調控臺9與垂直向滑塊18的水平向軸連接具有垂直向的和水平向的旋轉調節自由度。即調控臺9借助水平向軸與垂直向滑塊18連接，L形定位板7借助垂直向軸連接在調控臺9上，L形定位板7及靠模輪總成具有水平向的旋轉調節自由度，又同調控臺9一起具有垂直向的旋轉調節自由度，從而實現空間方位角的調節。上述L形定位板7及靠模輪總成可實現空間方位角的調節，為清晰指示空間方位角的變化，所述裝置結構中還包括與L形定位板7同步轉動的指針Ⅱ14和配套設置在調控臺9上端面的刻度盤Ⅱ15及與調控臺9同步轉動的指針Ⅲ16和配套設置在垂直向滑塊18一側的刻度盤Ⅲ17，構成L形定位板7的空間旋變角度指示機構。即，指針Ⅲ16設置在調控臺9上，與設置在垂直向滑塊18一側的刻度盤Ⅲ17配合形成調控臺9轉動角度指示機構；調控臺9上端面設刻度盤Ⅱ15，指示針14可設置在L形定位板7上或定位軸12上，與L形定位板7同步轉動，與刻度盤Ⅱ15配合形成靠模輪總成在調控臺9上的轉動角度指示機構，與調控臺9轉動角度指示機構復合形成L形定位板7的空間旋變角度指示機構。所述三維調整機構是具有x、y、z坐標方向的復合導向滑軌及配套的鎖緊定位機構、借助配套的直線驅動裝置進行驅動定位。三維調整機構用于實現調控臺9及其上的靠模輪總成的空間位置的調整，具體形式可以為具有x、y、z三維坐標方向的復合導向滑軌及配套的鎖緊定位機構，借助直線驅動裝置調整三維方向的位移，并借助鎖緊定位機構固定調整后的位移。所述復合導向滑軌是垂直向導軌滑塊副中的垂直向滑軌19與橫向導軌滑塊副中的橫向滑塊固定連接、橫向導軌滑塊副中的橫向滑軌20與縱向導軌滑塊副中的縱向滑塊固定連接，所述縱向導軌滑塊副中的縱向滑軌21固定在機架1上，所述調控臺9借助與垂直向滑塊18的軸連接實現轉動自由度。復合導向滑軌的結構參見圖1，包括垂直向導軌滑塊副、縱向導軌滑塊副和橫向導軌滑塊副，垂直向導軌滑塊副中的垂直向滑軌19與橫向導軌滑塊副中的橫向滑塊固定連接、橫向導軌滑塊副中的橫向滑軌20兩端分別與縱向導軌滑塊副中的縱向滑塊固定連接，縱向導軌滑塊副有兩副，對稱的固定在機架1的兩側，其中鎖緊定位機構具體可以為各滑軌至少一側預留有通槽，鎖緊插銷穿過通槽與滑塊分別連接，從而形成鎖緊定位結構，借助鎖緊定位機構，調控臺9及與其轉動連接的垂直向滑塊18在垂直向滑軌19上，垂直向滑軌19及與其固定連接的橫向滑塊在橫向滑軌20上，橫向滑軌20及與其固定連接的縱向滑塊在縱向導軌21上，可以固定的某一位置，從而避免折彎過程中發生意外滑動。所述三維調整機構上對應設有位移指示組件。為清晰指示三維調整機構中各方向的位移量，上述三維調整機構上對應設有位移指示組件，作為一種方式，參見圖1，在滑軌上標記刻度，相應的滑塊上設置指示塊，從而形成位移量指示結構。所述管定位機構結構中包括定位在機架1上的固定桿2和限位在固定桿2上的定位管夾3。管定位機構定位在機架1的一側，參見圖1，結構中包括定位在機架1上的固定桿2和與固定桿2連接的定位管夾3，固定桿2為直桿或倒L形桿，實際使用中，為方便適應不同高度的管，固定桿2優先選用可伸縮式，定位管夾3轉動限位在固定桿2的末端，方便夾緊不同角度的管路。本發明在具體使用時，將管一端固定在管定位機構上，另一端搭在靠模輪6上，轉動旋壓輪5至預定的角度完成折彎，然后根據后一個折彎同剛完成的折彎的距離及空間角度，調整三維調整機構，并借助鎖緊定位機構將調控臺9及其上的靠模輪總成移動至對應位置，進一步按照設定的空間角度，調整調控臺9及靠模輪總成的角度，在旋壓輪總成的配合下彎制后一個折彎。綜上可見，本發明的三維空間連續彎管加工裝置使用方便，適合在三維空間內連續彎管，且能精確控制折彎的位置及空間角度。