三维空间连续弯管加工装置的制作方法

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种三维空间连续弯管加工装置，用于精确控制连续折弯管路时的空间角度。

背景技术：
弯管机是管件加工领域中常用的一种加工装置，用于对管件进行折弯。弯管的形状各式各样，如果一根管件需要连续两次折弯，则第二折弯的两条边所形成的平面与第一折弯两条边所形成的平面相交于两个折弯的公共边，形成二面角，称为两个折弯形成管路空间角，现有的弯管机加工能力不足，给弯管工作带来了不便，如购买可弯制空间角的设备，价格昂贵，需要很大的成本投入，因此在弯制管路空间角度时一般采用目测或凭借员工经验生产，折弯结束后还需进行大量的测量、校正等后期调整工作，即便这样又是仍很难达到产品一致性及图纸要求，不仅费时费力，还时常由于过度校正造成管件变形、弯管折裂等，严重影响产品质量，因此急需开发结构简单、使用方便、弯管空间角度易于控制的装置。

技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明设计了一种三维空间连续弯管加工装置，通过控制弯管机构与前一折弯形成的平面的角度及前、后两个折弯在三维空间的移动位移，实现了管路连续折弯时对折弯位置和空间角度的精确控制，有效保证了管路空间角度的准确成型及成型的一致性。本发明采用的技术方案是，三维空间连续弯管加工装置，结构中包括机架，定位在机架上的管定位机构、靠模轮总成及与靠模轮配套的旋压轮总成，关键在于：所述靠模轮总成限定在调控台上、并借助设在机架上的三维调整机构定位于被加工管的折弯处。上述技术方案中，三维空间连续弯管加工装置结构中包括机架、管定位机构、靠模轮总成和旋压轮总成。管定位机构用于将待进行折弯的管路固定定位，机架上设置有三维调整机构，调控台限位在三维调整机构的垂直向上，并具有自转的转动自由度，靠模轮总成借助转轴垂直转动限位于调控台上，具有转动自由度。在三维调整机构的配合下，调控台及安装在其上的靠模轮总成可以实现空间的三维位移；同时由于调控台可以转动，安装在其上的靠模轮总成相对于调控台也可以转动，因此，可以实现靠模轮空间方位角的调节。使用时，将管一端固定在管定位机构上，另一端搭在靠模轮上，根据要弯制的折弯的位置或者同前一折弯的空间位置调整三维调整机构，进一步按照设定的空间角度，调整调控台及靠模轮总成的角度，在旋压轮总成的配合下实现弯管，同时实现对管路空间角度的控制。本发明的有益效果是：本发明所提供的三维空间连续弯管加工装置结构紧凑简单，使用方便、读数直观清晰，有效保证了管路空间角成型的一致性，提高了产品质量和弯管机的加工能力及效率；在进一步改进的技术方案中，靠模轮、旋压轮可更换从而适用于不同管径的弯管，降低了成本投入；多个配合的刻度盘和指针结构及三维调整机构上的刻度标尺，有效保证了弯管角度和折弯空间角度位置及角度的准确性。下面结合附图对本发明进行详细说明。附图说明图1是本发明连续折弯管路空间角度的控制装置的立体结构示意图；图2是图1中A部的放大结构示意图；图3是靠模轮总成和旋压轮总成的立体结构示意图；图4是一种限位压柄的立体结构示意图；附图中，1、机架，2、固定杆，3、定位管夹，4、旋压杆，4-1、旋压摇把接口，5、旋压轮，5-1、轴，6、靠模轮，7、L形定位板，8、转轴，9、调控台，10、限位压柄，10-1、定位槽，10-2、定位杆，11、指针Ⅰ，12、定位轴，13、刻度盘Ⅰ，14、指针Ⅱ，15、刻度盘Ⅱ，16、指针Ⅲ，17、刻度盘Ⅲ，18、垂直向滑块，19、垂直向滑轨，20、横向滑轨，21、纵向滑轨。具体实施方式参见附图1，本发明的三维空间连续弯管加工装置，结构中包括机架1，定位在机架1上的管定位机构、靠模轮总成及与靠模轮6配套的旋压轮总成，所述靠模轮总成限定在调控台9上、并借助设在机架1上的三维调整机构定位于被加工管的折弯处。三维空间连续弯管加工装置结构中包括机架1、设在机架1上的管定位机构、靠模轮总成和旋压轮总成。管定位机构用于将待进行折弯的直管或带有折弯的管路固定定位，机架1上设置有三维调整机构，调控台9转动限位在三维调整机构的垂直向上，具有在三维空间内移动的自由度和自转的转动自由度，靠模轮总成转动限位于调控台9上，旋压轮总成与靠模轮总成配合实现对管进行折弯。借助三维调整机构，调控台9及安装在其上的靠模轮总成可以实现空间的三维位移；同时调控台9可以转动，安装在其上的靠模轮总成相对于调控台9也可以转动，因此，可以根据折弯方位调节靠模轮角度及转动调控台9，从而调节靠模轮空间方位角，实现将管按照要求进行空间角度的折弯。所述靠模轮总成借助转轴8限位在调控台9上，结构中包括L形定位板7和附有限位压柄10的靠模轮6，所述靠模轮6借助穿过其中心的定位轴12安装在L形定位板7上。靠模轮总成借助垂直向的转轴8限位在调控台9上，参见图2、图3，靠模轮总成中包括L形定位板7和靠模轮6，L形定位板7借助转轴8垂直限位于调控台9上，并具有转动自由度；L形定位板7上固定设置有定位轴12，定位轴12穿过靠模轮6的中心，靠模轮6借助限位组件限位在定位轴12上，形成可拆卸结构；靠模轮6上附带有限位压柄10，限位压柄10根据其具体结构与靠模轮6的连接方式有多种，如借助花键及靠模轮6上匹配的定位槽10-1定位在靠模轮6上（参见图2、图3），或者在靠模轮6上开设两孔，限位压柄10上设置两根定位杆10-2定位在靠模轮6上（参见图4）等；使用时，根据要弯制折弯的半径大小，选择合适的靠模轮6安装在L形定位板7上，管贴合在靠模轮6表面，在限位压柄10的辅助定位下，对管的另一方施加压力完成折弯。所述旋压轮总成结构中包括设在定位轴12上的刻度盘Ⅰ13和设定在旋压杆4上的指针Ⅰ11组成旋压角度指示机构，旋压轮5借助轴5-1限定在旋压杆4上端、并借助设在旋压杆4上端的旋压摇把接口4-1连接旋压驱动机构。旋压轮总成结构中包括带有指针Ⅰ11的旋压杆4、旋压轮5和刻度盘Ⅰ13，刻度盘13固定安装在定位轴12上，旋压杆4转动限位在定位轴12上，可以绕定位轴12转动；旋压轮5借助轴5-1可拆卸的安装在旋压杆4上端，用于对管路施加压力，与靠模轮6配合完成弯管动作，旋压杆4上端预留有旋压摇把接口4-1，可连接旋压驱动机构；指针Ⅰ11随旋压杆4同步转动，配合刻度盘13形成旋压杆4转动角度的指示结构，旋压杆4转过的角度即折弯的角度。旋压轮5及靠模轮6选用本领域技术中常用的凹槽论，优先选用具有圆倒角、凹弧面的，以便与管表面匹配，使用时，管紧贴在压紧在管的另一侧，限位压柄10的辅助定位，借助旋压驱动机构，旋压杆4转动，管紧贴靠模轮6的表面形成折弯，同时指针Ⅰ11和刻度盘Ⅰ13清晰指示旋压杆4转过的角度；为适用不同管径的管，靠模轮6及旋压轮5有多种规格，旋压杆4具有伸缩式结构，长度可调。上述的靠模轮总成的空间方位角可以调节，其实现的结构具体为所述调控台9转动限位于三维调整机构中的垂直向滑块18上，所述L形定位板7借助与调控台9的垂直向轴连接、以及调控台9与垂直向滑块18的水平向轴连接具有垂直向的和水平向的旋转调节自由度。即调控台9借助水平向轴与垂直向滑块18连接，L形定位板7借助垂直向轴连接在调控台9上，L形定位板7及靠模轮总成具有水平向的旋转调节自由度，又同调控台9一起具有垂直向的旋转调节自由度，从而实现空间方位角的调节。上述L形定位板7及靠模轮总成可实现空间方位角的调节，为清晰指示空间方位角的变化，所述装置结构中还包括与L形定位板7同步转动的指针Ⅱ14和配套设置在调控台9上端面的刻度盘Ⅱ15及与调控台9同步转动的指针Ⅲ16和配套设置在垂直向滑块18一侧的刻度盘Ⅲ17，构成L形定位板7的空间旋变角度指示机构。即，指针Ⅲ16设置在调控台9上，与设置在垂直向滑块18一侧的刻度盘Ⅲ17配合形成调控台9转动角度指示机构；调控台9上端面设刻度盘Ⅱ15，指示针14可设置在L形定位板7上或定位轴12上，与L形定位板7同步转动，与刻度盘Ⅱ15配合形成靠模轮总成在调控台9上的转动角度指示机构，与调控台9转动角度指示机构复合形成L形定位板7的空间旋变角度指示机构。所述三维调整机构是具有x、y、z坐标方向的复合导向滑轨及配套的锁紧定位机构、借助配套的直线驱动装置进行驱动定位。三维调整机构用于实现调控台9及其上的靠模轮总成的空间位置的调整，具体形式可以为具有x、y、z三维坐标方向的复合导向滑轨及配套的锁紧定位机构，借助直线驱动装置调整三维方向的位移，并借助锁紧定位机构固定调整后的位移。所述复合导向滑轨是垂直向导轨滑块副中的垂直向滑轨19与横向导轨滑块副中的横向滑块固定连接、横向导轨滑块副中的横向滑轨20与纵向导轨滑块副中的纵向滑块固定连接，所述纵向导轨滑块副中的纵向滑轨21固定在机架1上，所述调控台9借助与垂直向滑块18的轴连接实现转动自由度。复合导向滑轨的结构参见图1，包括垂直向导轨滑块副、纵向导轨滑块副和横向导轨滑块副，垂直向导轨滑块副中的垂直向滑轨19与横向导轨滑块副中的横向滑块固定连接、横向导轨滑块副中的横向滑轨20两端分别与纵向导轨滑块副中的纵向滑块固定连接，纵向导轨滑块副有两副，对称的固定在机架1的两侧，其中锁紧定位机构具体可以为各滑轨至少一侧预留有通槽，锁紧插销穿过通槽与滑块分别连接，从而形成锁紧定位结构，借助锁紧定位机构，调控台9及与其转动连接的垂直向滑块18在垂直向滑轨19上，垂直向滑轨19及与其固定连接的横向滑块在横向滑轨20上，横向滑轨20及与其固定连接的纵向滑块在纵向导轨21上，可以固定的某一位置，从而避免折弯过程中发生意外滑动。所述三维调整机构上对应设有位移指示组件。为清晰指示三维调整机构中各方向的位移量，上述三维调整机构上对应设有位移指示组件，作为一种方式，参见图1，在滑轨上标记刻度，相应的滑块上设置指示块，从而形成位移量指示结构。所述管定位机构结构中包括定位在机架1上的固定杆2和限位在固定杆2上的定位管夹3。管定位机构定位在机架1的一侧，参见图1，结构中包括定位在机架1上的固定杆2和与固定杆2连接的定位管夹3，固定杆2为直杆或倒L形杆，实际使用中，为方便适应不同高度的管，固定杆2优先选用可伸缩式，定位管夹3转动限位在固定杆2的末端，方便夹紧不同角度的管路。本发明在具体使用时，将管一端固定在管定位机构上，另一端搭在靠模轮6上，转动旋压轮5至预定的角度完成折弯，然后根据后一个折弯同刚完成的折弯的距离及空间角度，调整三维调整机构，并借助锁紧定位机构将调控台9及其上的靠模轮总成移动至对应位置，进一步按照设定的空间角度，调整调控台9及靠模轮总成的角度，在旋压轮总成的配合下弯制后一个折弯。综上可见，本发明的三维空间连续弯管加工装置使用方便，适合在三维空间内连续弯管，且能精确控制折弯的位置及空间角度。