专利名称：立体螺旋管件的制造装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立体螺旋管件的制造装置。
背景技术：
本实用新型是针对目前CNC弯管机无法弯制立体螺旋管件的问题而提出的应对装置，进一步来说就是对一般家具用的钢管、楼梯扶手、自行车方向把手等需要利用弯曲成预定形态的管件来说，为了满足大量生产的需求，都利用可以数值控制的自动弯管机来生产制造(即一般所称的CNC弯管机)，而这些常见的CNC弯管机虽然能弯制一般形态的管件产品，但对于呈三维变化的立体螺旋管件却一直没有办法解决。现有的CNC弯管机可以依据所输入的数值来弯制出预定形状的管件，请参阅第1、2图所揭示的CNC弯管机，其大体上包括一机台10、设在机台10上的滑座20、设在滑座20一端的穿心轴控制装置30、设在滑座20的另一端的弯管装置40、以及可以在滑座20上往复移动的送料装置50，其中，送料装置50夹设管件的后端，而管件的前端正好位于弯管装置40的作业区，在运作管件的弯折作业时，送料装置50依设定的速度朝弯管装置40推进，使得管件由前到后地逐一行经弯管装置40，并由弯管装置40在每一个预定折弯点进行弯管，当送料装置50滑移到预定的终点位置时，整支管件的弯折作业也就完成了。
在更具体的说明中，首先必需指出的是滑座内部是设有导螺杆，该导螺杆是由设在穿心轴控制装置30下方的伺服马达驱动，并在适当的机构设计下，使该导螺杆可以驱动送料装置50往复移动；其次，为使管件在进行弯管时不致发生管壁内陷的情形，通常会使用供管件穿套其外的穿心轴60，该穿心轴60是一穿经送料装置50、且内部设有油道的轴杆；该穿心轴60后端锁设在穿心轴控制装置30，而前端则设有略小于管件内径的抗凹杆61，在弯管装置40每一次的弯管动作中，该抗凹杆61会被穿心轴控制30前推至管件的弯管区用来抵撑管件内壁，以使得管件在被弯折时不至于发生凹陷，在这时，润滑油也会由穿心轴60后端部注入经油道由抗凹杆61处出油用以在弯管进行时作为管件内部润滑用，当不进行弯管时，穿心轴控制装置30会将穿心轴60略向后拉，以使抗凹杆61退离较为紧迫的弯曲段，以使得管件能较为顺畅地推进到下一个的需要弯折的区段。
当面对不同长度的管件，操作者只需要将管件长度的对应数值输入数值控制器，所述的送料装置50即会移到对应的位置，使得管件一端被推套至定位而被夹头51夹固的时候，管件的另一端即刚好位于弯管40的弯管作业区，通常，在靠近弯管装置40的地方，会设有一支可以升降的支撑轮70，以使得管件在被送料装置50推进的过程中不会下垂，在完成管件的夹置及下达启动弯管作业的指令后，管件将被送料装置50推往弯管装置40直至弯管作业结束、取下管件成品后，该送料装置50才会退回原位，再由操作者将另一管件安置、夹固在送料装置50，以进行另一回合的弯管作业。
而所述的弯管装置40，是装设在机台侧壁上的双层滑轨机构80，使得该弯管装置40可以进行升降及前后位移的运作，其中，油压缸81为前后的驱动，油压缸82为上下升降的驱动。弯管装置40大体上包括弯曲模座41，可移靠在该弯曲模座41来将管件导正及作为管件弯折时支撑点的导模座42、以及能以弯曲模座41中心点为轴地枢动的夹模座43(在第2图的视图中，是将导模座42省略，且夹模座43是转离了约90度，以使得能清楚地揭示相关构件与关系)，其中，弯曲模座41上设有位于上层的卷圆模411及位于下层的弯曲模412，导模座42则对应设有位于上层的卷圆导模421及下层的弯曲导模422，至于夹模座43上则相应设有位于上层的卷圆夹模431及位于下层的弯曲夹模432，这种具有双层弯管模具的弯管装置40，可通过上述的双层滑轨机构80而作前后位移与上下升降的运作，以使得将指定的模具对正至管件，简单的说就是，管件是在原位置被持续推进，当要使用上层模时，整个弯管装置40要移动到使上层模对应到管件，当要使用下层模时，整个弯管装置40也要移动到使下层模对应到管件。通常，下层模的组合是用来将管件“弯曲”，而上层模的组合是用来将管件“卷圆”，其中，“弯曲”是指将管件折弯一个具有预定角度的弯角，这个弯角的弧段比较短从而能预先制作弯曲模412，以使得能获得一个较为准确的弯角，而当要将管件折弯一个具有预定角度的弯角，并且这个弯角的弧段较长时，所需制作的弯曲模412要对应变大而使得难以装上机台，因此，必需使用导轮型式的卷圆模411，所以同一支管件要先后弯出弧段较长的弯角和弧度较短的弯角时，通常必需将管件先顶至上层使用卷圆模411配合卷圆夹模431、卷圆导模421来构成具有预定角度的转折路径，当管件行经这个转折路径时就完成对应角度的弯角，而且此弯角的弧段的角度与大小将由卷圆夹模431的偏转位置所决定，然后，再将管件降至下层使用弯曲模412配合弯曲夹模432、弯曲导模422来构成具有预定角度的转折路径，当管件行经这个转折路径时就完成对应角度的弯角，并且这个弯角的弧段的角度与大小将由弯曲模412的弧形导沟的形状所决定。而必需特别指出的是，夹模座43的位置通常较低，当要进行弯管作业时，它将被驱动而举升靠向弯曲模座41，然后，再以弯曲模座41中心点为轴地偏移到预定位置。
在第3图中，显示管件是被顶推到上层而将进行管件的卷圆作业，并且管件一侧靠入卷圆模411的轮沟中，而卷圆导模421也已经靠贴在管件的另一侧，换句话说，管件的该段已经位于上述的“弯管作业区”，与此同时，卷圆夹模431也被抬移到上层位置从而靠贴在管件上，并以卷圆夹模411为轴心地偏移，在其偏移的过程中将管件折弯，当然，此时送料装置50必需配合夹模座43的偏转速度持续将管件推进，是利用这样的原理与运作方式，就可以使管件弯折成预定的形状。
在上述关于CNC弯管机的描述中，容易了解到，当转折点是一个弧段较短的弯折时，可以利用下层弯曲模来完成、当转折点是一个弧段较长的弯折时，则可以利用上层卷圆模来完成，因此，可以利用其卷圆作业及弯曲作业的能力来制作出需要的管件形状，例如本文第4、5图所示形状的管件成品，其中，第4图标注A、B所指的地方是“弯曲作业”下的结果、标注B是“卷圆作业”下的结果。然而，当有需要制作诸如本文第8、9图所示的立体螺旋管件时，上述的CNC弯管机无法制作出来。由于立体螺旋管件的运用日益广泛，如何提供一种可以弯制出立体螺旋管件的装置，是当务之急。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可以把管件弯曲成三维立体螺旋管的立体螺旋管件的制造装置。
本实用新型的技术方案是一种立体螺旋管件制造装置，包括一机台、设在该机台上的滑座、利用导螺杆传动机构而可以在滑座上游移的送料装置、位于滑座前端并用于弯管动作的弯管装置、位于滑座后端的穿心轴控制装置、以及一端设有抗凹杆且另一端穿经送料装置而锁固于穿心轴控制装置的穿心轴，所述的弯管装置包括弯曲模座、可移靠在该弯曲模座用来将管件导正及作为管件弯折时支撑点的导模座、以及能以弯曲模座中心点为轴地枢动的夹模座，且所述的弯曲模座上至少设有一卷圆模、所述的导模座则至少对应设有卷圆导模、以及所述的夹模座也至少对应设有一卷圆夹模；所述的送料装置具有可被传动机构驱动其自转的夹具，且该传动机构是链条或齿轮传动机构。
第1图是现有的弯管机的俯视图。
第2图是现有的弯管机的主视图。
第3图是现有的弯管机的卷圆作业示意图。
第4图是一种弯管的形态图。
第5图是揭示另一种弯管的形态图。
第6图是本实用新型的弯管作业图。
第7图是本实用新型的弯管作业图。
第8图是揭示本实用新型弯出的一种立体螺旋管的形状图。
第9图是揭示本实用新型弯出的另一种立体螺旋管的形状(塔形)。其中机台(10) 滑座(20)穿心轴控制装置(30) 弯管装置(40)弯管装置(40) 弯曲装置(41)卷圆模(411)弯曲模(412)导模座(42) 卷圆导模(421)弯曲导模(421) 夹模座(43)卷圆夹模(431) 弯曲夹模(432)送料装置(50) 夹具(51)伺服马达(52) 链条传动机构(53)穿心轴(60) 抗凹杆(61)支撑轮(70) 双层滑轨机构(80)油压缸(81) 油压缸(82)
具体实施方式
参阅第6、7图，一种立体螺旋管件制造装置，其是在CNC弯管机上弯制立体螺旋管件，该CNC弯管机大致上与第1至3图所示相仿，在机件的命名和标号上仍沿用第1至3图所示，该装置包括一机台10、设在该机台上的滑座20、利用导螺杆传动机构可在滑座上游移的送料装置(图中没有表示)、位于滑座20前端面的是弯管运作的弯管装置40、位于滑座后端的穿心轴控制装置(图中没有表示)、以及一端设有抗凹杆且另一端穿经送料装置而锁固在穿心轴控制装置的穿心轴(图中没有表示)，其中，送料装置具有可以被传动机构驱动其自转的夹具51，且该传动机构是链条或齿轮传动机构，使得具有较大扭力。所述的弯管装置，主要包括弯曲模座41、可移靠在该弯曲模座41用以将管件导正及作为管件弯折时支撑点的导模座42、以及能以弯曲模座41中心点为轴地枢动的夹模座43、且所述的弯曲模座41上至少设有一卷圆模411、所述的导模座42则至少对应设有卷圆导模421、以及所述的夹模座43也至少对应设有一卷圆夹模431。
在进行管件的弯曲加工时，至少包括下述步骤将裁切成预定长度的管件T安置在弯管机上；设定管件T的推送速度，这可以由送料装置的推进速度来达成；设定管件T的自转速度，这可以由控制送料装置的夹头51的转速来达成；设定卷圆夹模431的偏转角度或速度，这可以由控制夹模座41的偏转位置或速度来达成；当完成上述设定并下达开始作业的指令后，卷圆夹模431先向上抬移靠压向管件T，在抬移至定位后，就以预定的速度(例如每秒钟偏转10度)偏转到达预定的位置(如第7图所示)，然后，管件T以预定的速度在推进，并且也以预定的速度在自转，因为管件T的自转而造成管T向上逐层卷圆，并因此形成如第8图所示的立体螺旋管件成品(每一圈的直径都相同)，其中，卷圆的直径同时被卷圆夹模431偏移所至的位置决定，而各卷圆之间的间距(即螺距)则被管件T的自转速度所决定，当夹模座43与机台之间的角度愈大，所制成的螺旋管件的直径就愈小，当管件T的自转速度愈大，则螺旋管件的螺径就愈大。
而如果卷圆夹模431在管件T的推送过程中位置都在偏移变化中，则当控制偏移速度与管件T的自转速度时，即可以制作出第九图所示的塔形立体螺旋管件(其每一圈是直径未必相同，因为推送的过程中卷圆夹模431的位置都一直在变化，使得每一圈的卷圆的曲率也一直在变化)。
在上述的弯管运作中，由于送料装置是必需边自转边推送地运作，因此，其在滑移的传动结构上必需使用推送力较强的导螺杆，而其夹具51传动机构也必需改用链条或齿轮传动结构，使得能获得较强的扭力。因此，本实用新型必需被操作在卷圆作业模式下；在每一次的制作过程中，管件必需是被持续的推送；在管件持续推送的过程中，管件也需要持续自转，并且该自转速度应受到一定的控制；如果要制作每一圈直径都相同的立体螺旋管件，需要使夹模座偏移至预定位置后即不再偏移；如果要制作每一圈直径未必相同的立体螺旋管件，需要控制夹模座依预定的偏移模式来作位置上的变化；本实用新型的优点是无论要制作哪一种形态的立体螺旋管件，只要控制管件的自转速度，就可以控制每一圈卷圆之间的螺距大小。
权利要求1.一种立体螺旋管件制造装置，包括一机台、设在该机台上的滑座、利用导螺杆传动机构而可以在滑座上游移的送料装置、位于滑座前端并用于弯管动作的弯管装置、位于滑座后端的穿心轴控制装置、以及一端设有抗凹杆且另一端穿经送料装置而锁固于穿心轴控制装置的穿心轴，所述的弯管装置包括弯曲模座、可移靠在该弯曲模座用来将管件导正及作为管件弯折时支撑点的导模座、以及能以弯曲模座中心点为轴地枢动的夹模座，且所述的弯曲模座上至少设有一卷圆模、所述的导模座则至少对应设有卷圆导模、以及所述的夹模座也至少对应设有一卷圆夹模；其特征在于所述的送料装置具有可被传动机构驱动其自转的夹具，且该传动机构是链条或齿轮传动机构。
专利摘要一种立体螺旋管件制造装置，包括一机台、设在该机台上的滑座、利用导螺杆传动机构而可以在滑座上游移的送料装置、位于滑座前端并用于弯管动作的弯管装置、位于滑座后端的穿心轴控制装置、以及一端设有抗凹杆且另一端穿经送料装置而锁固于穿心轴控制装置的穿心轴，所述的送料装置具有可被传动机构驱动其自转的夹具，且该传动机构是链条或齿轮传动机构。利用本实用新型，可以制作出螺旋状管件。
文档编号B21D11/00GK2605087SQ0321941
公开日2004年3月3日 申请日期2003年1月16日 优先权日2003年1月16日
发明者庄添财 申请人:庄添财