專利名稱：立體螺旋管件的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種立體螺旋管件的制造裝置。
背景技術(shù)：
本實(shí)用新型是針對(duì)目前CNC彎管機(jī)無法彎制立體螺旋管件的問題而提出的應(yīng)對(duì)裝置，進(jìn)一步來說就是對(duì)一般家具用的鋼管、樓梯扶手、自行車方向把手等需要利用彎曲成預(yù)定形態(tài)的管件來說，為了滿足大量生產(chǎn)的需求，都利用可以數(shù)值控制的自動(dòng)彎管機(jī)來生產(chǎn)制造(即一般所稱的CNC彎管機(jī))，而這些常見的CNC彎管機(jī)雖然能彎制一般形態(tài)的管件產(chǎn)品，但對(duì)于呈三維變化的立體螺旋管件卻一直沒有辦法解決?，F(xiàn)有的CNC彎管機(jī)可以依據(jù)所輸入的數(shù)值來彎制出預(yù)定形狀的管件，請(qǐng)參閱第1、2圖所揭示的CNC彎管機(jī)，其大體上包括一機(jī)臺(tái)10、設(shè)在機(jī)臺(tái)10上的滑座20、設(shè)在滑座20一端的穿心軸控制裝置30、設(shè)在滑座20的另一端的彎管裝置40、以及可以在滑座20上往復(fù)移動(dòng)的送料裝置50，其中，送料裝置50夾設(shè)管件的后端，而管件的前端正好位于彎管裝置40的作業(yè)區(qū)，在運(yùn)作管件的彎折作業(yè)時(shí)，送料裝置50依設(shè)定的速度朝彎管裝置40推進(jìn)，使得管件由前到后地逐一行經(jīng)彎管裝置40，并由彎管裝置40在每一個(gè)預(yù)定折彎點(diǎn)進(jìn)行彎管，當(dāng)送料裝置50滑移到預(yù)定的終點(diǎn)位置時(shí)，整支管件的彎折作業(yè)也就完成了。
在更具體的說明中，首先必需指出的是滑座內(nèi)部是設(shè)有導(dǎo)螺桿，該導(dǎo)螺桿是由設(shè)在穿心軸控制裝置30下方的伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，并在適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)下，使該導(dǎo)螺桿可以驅(qū)動(dòng)送料裝置50往復(fù)移動(dòng)；其次，為使管件在進(jìn)行彎管時(shí)不致發(fā)生管壁內(nèi)陷的情形，通常會(huì)使用供管件穿套其外的穿心軸60，該穿心軸60是一穿經(jīng)送料裝置50、且內(nèi)部設(shè)有油道的軸桿；該穿心軸60后端鎖設(shè)在穿心軸控制裝置30，而前端則設(shè)有略小于管件內(nèi)徑的抗凹桿61，在彎管裝置40每一次的彎管動(dòng)作中，該抗凹桿61會(huì)被穿心軸控制30前推至管件的彎管區(qū)用來抵撐管件內(nèi)壁，以使得管件在被彎折時(shí)不至于發(fā)生凹陷，在這時(shí)，潤滑油也會(huì)由穿心軸60后端部注入經(jīng)油道由抗凹桿61處出油用以在彎管進(jìn)行時(shí)作為管件內(nèi)部潤滑用，當(dāng)不進(jìn)行彎管時(shí)，穿心軸控制裝置30會(huì)將穿心軸60略向后拉，以使抗凹桿61退離較為緊迫的彎曲段，以使得管件能較為順暢地推進(jìn)到下一個(gè)的需要彎折的區(qū)段。
當(dāng)面對(duì)不同長度的管件，操作者只需要將管件長度的對(duì)應(yīng)數(shù)值輸入數(shù)值控制器，所述的送料裝置50即會(huì)移到對(duì)應(yīng)的位置，使得管件一端被推套至定位而被夾頭51夾固的時(shí)候，管件的另一端即剛好位于彎管40的彎管作業(yè)區(qū)，通常，在靠近彎管裝置40的地方，會(huì)設(shè)有一支可以升降的支撐輪70，以使得管件在被送料裝置50推進(jìn)的過程中不會(huì)下垂，在完成管件的夾置及下達(dá)啟動(dòng)彎管作業(yè)的指令后，管件將被送料裝置50推往彎管裝置40直至彎管作業(yè)結(jié)束、取下管件成品后，該送料裝置50才會(huì)退回原位，再由操作者將另一管件安置、夾固在送料裝置50，以進(jìn)行另一回合的彎管作業(yè)。
而所述的彎管裝置40，是裝設(shè)在機(jī)臺(tái)側(cè)壁上的雙層滑軌機(jī)構(gòu)80，使得該彎管裝置40可以進(jìn)行升降及前后位移的運(yùn)作，其中，油壓缸81為前后的驅(qū)動(dòng)，油壓缸82為上下升降的驅(qū)動(dòng)。彎管裝置40大體上包括彎曲模座41，可移靠在該彎曲模座41來將管件導(dǎo)正及作為管件彎折時(shí)支撐點(diǎn)的導(dǎo)模座42、以及能以彎曲模座41中心點(diǎn)為軸地樞動(dòng)的夾模座43(在第2圖的視圖中，是將導(dǎo)模座42省略，且夾模座43是轉(zhuǎn)離了約90度，以使得能清楚地揭示相關(guān)構(gòu)件與關(guān)系)，其中，彎曲模座41上設(shè)有位于上層的卷圓模411及位于下層的彎曲模412，導(dǎo)模座42則對(duì)應(yīng)設(shè)有位于上層的卷圓導(dǎo)模421及下層的彎曲導(dǎo)模422，至于夾模座43上則相應(yīng)設(shè)有位于上層的卷圓夾模431及位于下層的彎曲夾模432，這種具有雙層彎管模具的彎管裝置40，可通過上述的雙層滑軌機(jī)構(gòu)80而作前后位移與上下升降的運(yùn)作，以使得將指定的模具對(duì)正至管件，簡單的說就是，管件是在原位置被持續(xù)推進(jìn)，當(dāng)要使用上層模時(shí)，整個(gè)彎管裝置40要移動(dòng)到使上層模對(duì)應(yīng)到管件，當(dāng)要使用下層模時(shí)，整個(gè)彎管裝置40也要移動(dòng)到使下層模對(duì)應(yīng)到管件。通常，下層模的組合是用來將管件“彎曲”，而上層模的組合是用來將管件“卷圓”，其中，“彎曲”是指將管件折彎一個(gè)具有預(yù)定角度的彎角，這個(gè)彎角的弧段比較短從而能預(yù)先制作彎曲模412，以使得能獲得一個(gè)較為準(zhǔn)確的彎角，而當(dāng)要將管件折彎一個(gè)具有預(yù)定角度的彎角，并且這個(gè)彎角的弧段較長時(shí)，所需制作的彎曲模412要對(duì)應(yīng)變大而使得難以裝上機(jī)臺(tái)，因此，必需使用導(dǎo)輪型式的卷圓模411，所以同一支管件要先后彎出弧段較長的彎角和弧度較短的彎角時(shí)，通常必需將管件先頂至上層使用卷圓模411配合卷圓夾模431、卷圓導(dǎo)模421來構(gòu)成具有預(yù)定角度的轉(zhuǎn)折路徑，當(dāng)管件行經(jīng)這個(gè)轉(zhuǎn)折路徑時(shí)就完成對(duì)應(yīng)角度的彎角，而且此彎角的弧段的角度與大小將由卷圓夾模431的偏轉(zhuǎn)位置所決定，然后，再將管件降至下層使用彎曲模412配合彎曲夾模432、彎曲導(dǎo)模422來構(gòu)成具有預(yù)定角度的轉(zhuǎn)折路徑，當(dāng)管件行經(jīng)這個(gè)轉(zhuǎn)折路徑時(shí)就完成對(duì)應(yīng)角度的彎角，并且這個(gè)彎角的弧段的角度與大小將由彎曲模412的弧形導(dǎo)溝的形狀所決定。而必需特別指出的是，夾模座43的位置通常較低，當(dāng)要進(jìn)行彎管作業(yè)時(shí)，它將被驅(qū)動(dòng)而舉升靠向彎曲模座41，然后，再以彎曲模座41中心點(diǎn)為軸地偏移到預(yù)定位置。
在第3圖中，顯示管件是被頂推到上層而將進(jìn)行管件的卷圓作業(yè)，并且管件一側(cè)靠入卷圓模411的輪溝中，而卷圓導(dǎo)模421也已經(jīng)靠貼在管件的另一側(cè)，換句話說，管件的該段已經(jīng)位于上述的“彎管作業(yè)區(qū)”，與此同時(shí)，卷圓夾模431也被抬移到上層位置從而靠貼在管件上，并以卷圓夾模411為軸心地偏移，在其偏移的過程中將管件折彎，當(dāng)然，此時(shí)送料裝置50必需配合夾模座43的偏轉(zhuǎn)速度持續(xù)將管件推進(jìn)，是利用這樣的原理與運(yùn)作方式，就可以使管件彎折成預(yù)定的形狀。
在上述關(guān)于CNC彎管機(jī)的描述中，容易了解到，當(dāng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)是一個(gè)弧段較短的彎折時(shí)，可以利用下層彎曲模來完成、當(dāng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)是一個(gè)弧段較長的彎折時(shí)，則可以利用上層卷圓模來完成，因此，可以利用其卷圓作業(yè)及彎曲作業(yè)的能力來制作出需要的管件形狀，例如本文第4、5圖所示形狀的管件成品，其中，第4圖標(biāo)注A、B所指的地方是“彎曲作業(yè)”下的結(jié)果、標(biāo)注B是“卷圓作業(yè)”下的結(jié)果。然而，當(dāng)有需要制作諸如本文第8、9圖所示的立體螺旋管件時(shí)，上述的CNC彎管機(jī)無法制作出來。由于立體螺旋管件的運(yùn)用日益廣泛，如何提供一種可以彎制出立體螺旋管件的裝置，是當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以把管件彎曲成三維立體螺旋管的立體螺旋管件的制造裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種立體螺旋管件制造裝置，包括一機(jī)臺(tái)、設(shè)在該機(jī)臺(tái)上的滑座、利用導(dǎo)螺桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)而可以在滑座上游移的送料裝置、位于滑座前端并用于彎管動(dòng)作的彎管裝置、位于滑座后端的穿心軸控制裝置、以及一端設(shè)有抗凹桿且另一端穿經(jīng)送料裝置而鎖固于穿心軸控制裝置的穿心軸，所述的彎管裝置包括彎曲模座、可移靠在該彎曲模座用來將管件導(dǎo)正及作為管件彎折時(shí)支撐點(diǎn)的導(dǎo)模座、以及能以彎曲模座中心點(diǎn)為軸地樞動(dòng)的夾模座，且所述的彎曲模座上至少設(shè)有一卷圓模、所述的導(dǎo)模座則至少對(duì)應(yīng)設(shè)有卷圓導(dǎo)模、以及所述的夾模座也至少對(duì)應(yīng)設(shè)有一卷圓夾模；所述的送料裝置具有可被傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其自轉(zhuǎn)的夾具，且該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是鏈條或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。


第1圖是現(xiàn)有的彎管機(jī)的俯視圖。
第2圖是現(xiàn)有的彎管機(jī)的主視圖。
第3圖是現(xiàn)有的彎管機(jī)的卷圓作業(yè)示意圖。
第4圖是一種彎管的形態(tài)圖。
第5圖是揭示另一種彎管的形態(tài)圖。
第6圖是本實(shí)用新型的彎管作業(yè)圖。
第7圖是本實(shí)用新型的彎管作業(yè)圖。
第8圖是揭示本實(shí)用新型彎出的一種立體螺旋管的形狀圖。
第9圖是揭示本實(shí)用新型彎出的另一種立體螺旋管的形狀(塔形)。其中機(jī)臺(tái)(10) 滑座(20)穿心軸控制裝置(30) 彎管裝置(40)彎管裝置(40) 彎曲裝置(41)卷圓模(411)彎曲模(412)導(dǎo)模座(42) 卷圓導(dǎo)模(421)彎曲導(dǎo)模(421) 夾模座(43)卷圓夾模(431) 彎曲夾模(432)送料裝置(50) 夾具(51)伺服馬達(dá)(52) 鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(53)穿心軸(60) 抗凹桿(61)支撐輪(70) 雙層滑軌機(jī)構(gòu)(80)油壓缸(81) 油壓缸(82)
具體實(shí)施方式
參閱第6、7圖，一種立體螺旋管件制造裝置，其是在CNC彎管機(jī)上彎制立體螺旋管件，該CNC彎管機(jī)大致上與第1至3圖所示相仿，在機(jī)件的命名和標(biāo)號(hào)上仍沿用第1至3圖所示，該裝置包括一機(jī)臺(tái)10、設(shè)在該機(jī)臺(tái)上的滑座20、利用導(dǎo)螺桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可在滑座上游移的送料裝置(圖中沒有表示)、位于滑座20前端面的是彎管運(yùn)作的彎管裝置40、位于滑座后端的穿心軸控制裝置(圖中沒有表示)、以及一端設(shè)有抗凹桿且另一端穿經(jīng)送料裝置而鎖固在穿心軸控制裝置的穿心軸(圖中沒有表示)，其中，送料裝置具有可以被傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其自轉(zhuǎn)的夾具51，且該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是鏈條或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得具有較大扭力。所述的彎管裝置，主要包括彎曲模座41、可移靠在該彎曲模座41用以將管件導(dǎo)正及作為管件彎折時(shí)支撐點(diǎn)的導(dǎo)模座42、以及能以彎曲模座41中心點(diǎn)為軸地樞動(dòng)的夾模座43、且所述的彎曲模座41上至少設(shè)有一卷圓模411、所述的導(dǎo)模座42則至少對(duì)應(yīng)設(shè)有卷圓導(dǎo)模421、以及所述的夾模座43也至少對(duì)應(yīng)設(shè)有一卷圓夾模431。
在進(jìn)行管件的彎曲加工時(shí)，至少包括下述步驟將裁切成預(yù)定長度的管件T安置在彎管機(jī)上；設(shè)定管件T的推送速度，這可以由送料裝置的推進(jìn)速度來達(dá)成；設(shè)定管件T的自轉(zhuǎn)速度，這可以由控制送料裝置的夾頭51的轉(zhuǎn)速來達(dá)成；設(shè)定卷圓夾模431的偏轉(zhuǎn)角度或速度，這可以由控制夾模座41的偏轉(zhuǎn)位置或速度來達(dá)成；當(dāng)完成上述設(shè)定并下達(dá)開始作業(yè)的指令后，卷圓夾模431先向上抬移靠壓向管件T，在抬移至定位后，就以預(yù)定的速度(例如每秒鐘偏轉(zhuǎn)10度)偏轉(zhuǎn)到達(dá)預(yù)定的位置(如第7圖所示)，然后，管件T以預(yù)定的速度在推進(jìn)，并且也以預(yù)定的速度在自轉(zhuǎn)，因?yàn)楣芗的自轉(zhuǎn)而造成管T向上逐層卷圓，并因此形成如第8圖所示的立體螺旋管件成品(每一圈的直徑都相同)，其中，卷圓的直徑同時(shí)被卷圓夾模431偏移所至的位置決定，而各卷圓之間的間距(即螺距)則被管件T的自轉(zhuǎn)速度所決定，當(dāng)夾模座43與機(jī)臺(tái)之間的角度愈大，所制成的螺旋管件的直徑就愈小，當(dāng)管件T的自轉(zhuǎn)速度愈大，則螺旋管件的螺徑就愈大。
而如果卷圓夾模431在管件T的推送過程中位置都在偏移變化中，則當(dāng)控制偏移速度與管件T的自轉(zhuǎn)速度時(shí)，即可以制作出第九圖所示的塔形立體螺旋管件(其每一圈是直徑未必相同，因?yàn)橥扑偷倪^程中卷圓夾模431的位置都一直在變化，使得每一圈的卷圓的曲率也一直在變化)。
在上述的彎管運(yùn)作中，由于送料裝置是必需邊自轉(zhuǎn)邊推送地運(yùn)作，因此，其在滑移的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上必需使用推送力較強(qiáng)的導(dǎo)螺桿，而其夾具51傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也必需改用鏈條或齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，使得能獲得較強(qiáng)的扭力。因此，本實(shí)用新型必需被操作在卷圓作業(yè)模式下；在每一次的制作過程中，管件必需是被持續(xù)的推送；在管件持續(xù)推送的過程中，管件也需要持續(xù)自轉(zhuǎn)，并且該自轉(zhuǎn)速度應(yīng)受到一定的控制；如果要制作每一圈直徑都相同的立體螺旋管件，需要使夾模座偏移至預(yù)定位置后即不再偏移；如果要制作每一圈直徑未必相同的立體螺旋管件，需要控制夾模座依預(yù)定的偏移模式來作位置上的變化；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是無論要制作哪一種形態(tài)的立體螺旋管件，只要控制管件的自轉(zhuǎn)速度，就可以控制每一圈卷圓之間的螺距大小。
權(quán)利要求1.一種立體螺旋管件制造裝置，包括一機(jī)臺(tái)、設(shè)在該機(jī)臺(tái)上的滑座、利用導(dǎo)螺桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)而可以在滑座上游移的送料裝置、位于滑座前端并用于彎管動(dòng)作的彎管裝置、位于滑座后端的穿心軸控制裝置、以及一端設(shè)有抗凹桿且另一端穿經(jīng)送料裝置而鎖固于穿心軸控制裝置的穿心軸，所述的彎管裝置包括彎曲模座、可移靠在該彎曲模座用來將管件導(dǎo)正及作為管件彎折時(shí)支撐點(diǎn)的導(dǎo)模座、以及能以彎曲模座中心點(diǎn)為軸地樞動(dòng)的夾模座，且所述的彎曲模座上至少設(shè)有一卷圓模、所述的導(dǎo)模座則至少對(duì)應(yīng)設(shè)有卷圓導(dǎo)模、以及所述的夾模座也至少對(duì)應(yīng)設(shè)有一卷圓夾模；其特征在于所述的送料裝置具有可被傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其自轉(zhuǎn)的夾具，且該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是鏈條或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
專利摘要一種立體螺旋管件制造裝置，包括一機(jī)臺(tái)、設(shè)在該機(jī)臺(tái)上的滑座、利用導(dǎo)螺桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)而可以在滑座上游移的送料裝置、位于滑座前端并用于彎管動(dòng)作的彎管裝置、位于滑座后端的穿心軸控制裝置、以及一端設(shè)有抗凹桿且另一端穿經(jīng)送料裝置而鎖固于穿心軸控制裝置的穿心軸，所述的送料裝置具有可被傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其自轉(zhuǎn)的夾具，且該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是鏈條或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。利用本實(shí)用新型，可以制作出螺旋狀管件。
文檔編號(hào)B21D11/00GK2605087SQ0321941
公開日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月16日
發(fā)明者莊添財(cái) 申請(qǐng)人:莊添財(cái)