CN119819768B - 一种不锈钢管折弯加工辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢管折弯加工辅助装置，涉及折弯加工技术领域，包括依次设置的第一矫直辊组、第二矫直辊组、钢管输送辊组、切割器、三维折弯组件以及扶正筒；扶正筒与三维折弯组件同轴设置；第一矫直辊组和第二矫直辊组呈相互垂直设置；三维折弯组件包括：基座，其上固定有两个呈对称设置的限位杆；滑座，其滑动设置于限位杆上，并由第一伸缩缸驱动；筒座，其固定于滑座上，且筒座中转动设置有转筒；对称设置于转筒中的第一折弯组和第二折弯组，第一折弯组和第二折弯组均包括多个折弯组件，通过第一矫直辊组和第二矫直辊组的相互配合，以及三维折弯组件的协同，本装置可实现对钢管的三维折弯加工。

Description

一种不锈钢管折弯加工辅助装置

技术领域

本发明涉及折弯加工技术领域，具体是一种不锈钢管折弯加工辅助装置。

背景技术

不锈钢弯管，凭借其卓越的耐腐蚀性能、高强度及良好的可塑性，在石油化工、电力、航空航天、造船等多个领域均展现出广泛的应用价值。然而，当前市面上的不锈钢管折弯加工装置，在技术与实际应用层面存在一些瑕疵，特别是在折弯形状的灵活性调整、三维折弯技术的实现以及折弯效果的后期修正方面。

所谓三维折弯，是指利用特定的工艺技术和设备，将原本直线或平面形态的不锈钢管材，精准地弯曲成预定的三维空间曲线或复杂形状，以满足各种特定应用场景的需求。遗憾的是，现有的折弯加工装置普遍存在着折弯形状固定、难以灵活调节的问题。其折弯模具设计和工艺参数往往针对特定的折弯形状进行定制，一旦设定便难以更改。这导致装置在面对多样化的折弯需求时，缺乏必要的灵活性和适应性，需要更换模具或调整设备才能应对，从而增加了加工成本，降低了生产效率。更为棘手的是，现有装置在三维折弯技术的实现上显得力不从心。它们主要适用于平面的折弯加工，对于三维空间曲线折弯则难以胜任。

此外，折弯加工过程中，受材料特性、模具精度、工艺参数等多种因素的影响，有时会出现折弯效果不佳的情况，如弯曲角度偏差、翘曲或折皱等缺陷。然而，现有装置在折弯完成后往往难以进行有效的修正和调整，进一步增加了生产成本和废品率。

因此，有必要提供一种不锈钢管折弯加工辅助装置，以解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种不锈钢管折弯加工辅助装置，包括依次设置的第一矫直辊组、第二矫直辊组、钢管输送辊组、切割器、三维折弯组件以及扶正筒；

其中，所述扶正筒与所述三维折弯组件同轴设置；

所述第一矫直辊组和所述第二矫直辊组呈相互垂直设置；

其中，所述三维折弯组件包括：

基座，其上固定有两个呈对称设置的限位杆；

滑座，其滑动设置于所述限位杆上，并由第一伸缩缸驱动；

筒座，其固定于所述滑座上，且所述筒座中转动设置有转筒；

对称设置于所述转筒中的第一折弯组和第二折弯组，所述第一折弯组和所述第二折弯组均包括多个折弯组件。

作为优选，所述折弯组件包括第二伸缩缸以及设置于所述第二伸缩缸输出端的折弯头，所述折弯头为凹型辊轮。

作为优选，所述折弯组件包括第二伸缩缸以及设置于所述第二伸缩缸输出端的折弯头；

位于最左侧的折弯组件中的折弯头为锁紧组件，位于所述锁紧组件右侧的折弯头为凹型辊轮。

作为优选，所述锁紧组件包括：

容置槽，其内部竖向滑动设置有第一楔块；

螺栓，其滑动穿过所述容置槽并与所述第一楔块螺纹相连；

碟簧，其安装于所述第一楔块与所述容置槽之间；

第二楔块，其配合于所述第一楔块。

作为优选，所述第二楔块远离所述第一楔块的一面为V型面，所述第二楔块靠近所述第一楔块的一面具有磁块，所述第一楔块为磁吸材质。

作为优选，所述转筒中设置有两个间距同步调节组件，用于对应调节第一折弯组和第二折弯组中多个折弯组件之间的间距；

所述转筒中还设置有视觉传感器，用于监测经过折弯的钢管，且当监测数据不达标时，调节多个折弯组件之间的间距并对所述钢管再次折弯。

作为优选，所述间距同步调节组件包括限位槽，其上滑动设置有多个且对应于所述折弯组件的限位块，所述限位块的上方采用第一铰接轴连接所述折弯组件，所述第一铰接轴的外部转动套设有两个转杆，所述转杆远离所述第一铰接轴的一端与相邻的转杆之间通过第二铰接轴铰接；

位于一端端部的第一铰接轴还由第三伸缩缸驱动。

作为优选，所述限位槽上还固定有中心板，所述中心板上对称开设于腰型孔，用于容置中部的第二铰接轴。

与现有技术相比，本发明提供了一种不锈钢管折弯加工辅助装置，具备以下有益效果：

本发明通过第一矫直辊组和第二矫直辊组的相互配合，以及三维折弯组件中多个折弯组件的协同，能够实现对钢管的较高精度三维折弯加工，其中，在三维折弯加工时，筒座上的转筒开始旋转，带动其中的第一折弯组和第二折弯组移动至指定位置，从而实现对钢管的三维折弯加工。

本实施例中视觉传感器的引入使得装置能够实时监测折弯质量，并在发现问题时触发间距同步调节组件和折弯组件进行调整，对钢管进行再次折弯。这种实时反馈机制有助于提高加工精度和稳定性，减少人为干预和错误。

附图说明

图1为一种不锈钢管折弯加工辅助装置的主视结构示意图；

图2为一种不锈钢管折弯加工辅助装置的立体结构示意图；

图3为图2的部分放大结构示意图；

图4为一种不锈钢管折弯加工辅助装置中折弯组件的结构示意图一；

图5为一种不锈钢管折弯加工辅助装置中折弯组件的结构示意图二；

图6为一种不锈钢管折弯加工辅助装置中间距同步调节组件的主视结构示意图；

图7为一种不锈钢管折弯加工辅助装置中间距同步调节组件的立体结构示意图；

图中：1、第一矫直辊组；2、第二矫直辊组；3、钢管输送辊组；4、三维折弯组件；5、扶正筒；6、钢管；41、基座；42、限位杆；43、第一伸缩缸；44、滑座；45、筒座；46、转筒；47、折弯组件；48、驱动组件；471、第二伸缩缸；472、容置槽；473、第一楔块；474、碟簧；475、螺栓；476、第二楔块；49、限位槽；410、限位块；411、转杆；412、第二铰接轴；413、中心板；414、腰型孔；415、第三伸缩缸。

具体实施方式

本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

实施例一：请参照图1-图4，图6-图7，本发明实施例中，提供了一种不锈钢管折弯加工辅助装置，包括依次设置的第一矫直辊组1、第二矫直辊组2、钢管输送辊组3、切割器、三维折弯组件4以及扶正筒5；

其中，所述扶正筒5与所述三维折弯组件4同轴设置；

所述第一矫直辊组1和所述第二矫直辊组2呈相互垂直设置；

其中，所述三维折弯组件4包括：

基座41，其上固定有两个呈对称设置的限位杆42；

滑座44，其滑动设置于所述限位杆42上，并由第一伸缩缸43驱动；

筒座45，其固定于所述滑座44上，且所述筒座45中转动设置有转筒46；

对称设置于所述转筒46中的第一折弯组和第二折弯组，所述第一折弯组和所述第二折弯组均包括多个折弯组件47。

在实施时，包括如下步骤：

步骤一：初步矫直，钢管6首先通过第一矫直辊组1进行初步矫直，确保钢管6在进入后续加工阶段前具有良好的直线度和平整度。随后，钢管6被送入第二矫直辊组2进行进一步的矫直和定位，这一步骤中，两组矫直辊组（第一矫直辊组1和第二矫直辊组2）呈相互垂直设置，有助于消除钢管6在多个方向上的弯曲和扭曲。

步骤二：输送与切割，经过矫直的钢管6由钢管输送辊组3平稳地输送到切割器（图中未示出）位置。切割器根据加工需求对钢管6进行精确切割，确保每段钢管6的长度和端面质量符合后续折弯加工的要求，在切割前，钢管6的一端被输送穿过三维折弯组件4，并由扶正筒5进行扶正。

步骤三：三维折弯，切割后的钢管6进入三维折弯组件4的核心区域。滑座44在第一伸缩缸43的驱动下，沿着限位杆42滑动至预定位置。此时，筒座45上的转筒46开始旋转，带动其中的第一折弯组和第二折弯组移动至指定位置，实现对钢管6的三维折弯加工（以下详述）。

步骤四：折弯后的输出，完成折弯加工后，钢管6由人工取出即可。

本实施例中，通过第一矫直辊组1和第二矫直辊组2的相互配合，以及三维折弯组件4中多个折弯组件47的协同，本装置能够实现对钢管6的较高精度三维折弯加工。

另外，扶正筒5的设置有助于保持钢管6在折弯前的姿态，同时，多个折弯组件47的协同也确保了折弯角度和形状的准确性，提高了产品的质量和一致性。

其中，所述滑座44的底部固定有驱动组件48，用于驱动所述转筒46转动。

所述驱动组件48可以是摩擦轮与电机的组合，在这种形式中，摩擦轮直接与转筒46的外周侧接触，并通过摩擦力来传递动力，而电机则直接驱动摩擦轮转动。

所述驱动组件48可以是同步轮、皮带与电机的组合，这种形式中，电机驱动同步轮转动，同步轮再通过皮带带动转筒46转动。

在实施时，转筒46在驱动组件48的作用下开始转动，并带动其中的第一折弯组和第二折弯组同步工作。这两个折弯组通过精确的协同动作，对进入其中的钢管6进行三维折弯加工。

本实施例中，所述折弯组件47包括第二伸缩缸471以及设置于所述第二伸缩缸471输出端的折弯头，所述折弯头为凹型辊轮，因此，在步骤三中，当筒座45上的转筒46开始旋转，带动其中的第一折弯组和第二折弯组移动至指定位置，此时，折弯组件47中的第二伸缩缸471进行伸缩调节，在此过程中，折弯头则驱动钢管6进行形变，进而实现对钢管6的三维折弯加工。

本实施例中，所述转筒46中设置有两个间距同步调节组件，用于对应调节第一折弯组和第二折弯组中多个折弯组件47之间的间距；

所述转筒46中还设置有视觉传感器，用于监测经过折弯的钢管6，且当监测数据不达标时，调节多个折弯组件47之间的间距并对所述钢管6再次折弯。

其中，视觉传感器通常包括摄像头、图像处理器和比较算法等部分。摄像头捕捉钢管6的图像后，图像处理器会对图像进行处理和分析，提取出关键的特征信息。然后，这些信息会与预设的标准进行比较，以判断折弯是否满足要求。如果不达标，视觉传感器会发出信号，触发间距同步调节组件和折弯组件47的调整，对钢管6进行再次折弯。

本实施例中，视觉传感器的引入使得装置能够实时监测折弯质量，并在发现问题时立即进行调整。这种实时反馈机制有助于提高加工精度和稳定性，减少人为干预和错误。此外，视觉传感器还可以用于记录和分析加工过程中的数据，为优化工艺参数和改进设备设计提供依据。

实际上，第一折弯组和第二折弯组相当于用于构建一个折弯的模具。这个模具的形状在加工过程中是保持不变的，但通过调节折弯组件之间的间距，可以改变施力点的位置，从而实现对折弯效果的微调。这种设计既保证了加工的稳定性，又提高了灵活性。

具体地，所述间距同步调节组件包括限位槽49，其上滑动设置有多个且对应于所述折弯组件47的限位块410，所述限位块410的上方采用第一铰接轴连接所述折弯组件47，所述第一铰接轴的外部转动套设有两个转杆411，所述转杆411远离所述第一铰接轴的一端与相邻的转杆411之间通过第二铰接轴412铰接；

位于一端端部的第一铰接轴还由第三伸缩缸415驱动。

另外，所述限位槽49上还固定有中心板413，所述中心板413上对称开设于腰型孔414，用于容置中部的第二铰接轴412。

其中，限位槽49是间距同步调节组件的基础，它提供了一个稳定的滑动轨道，用于安装和支撑限位块410。限位块410滑动设置在限位槽49上，与折弯组件47通过第一铰接轴连接。限位块410的主要作用是限制折弯组件47的移动范围，并通过调整其在限位槽49中的位置来改变折弯组件47之间的间距。

其中，转杆411转动套设在第一铰接轴的外部，并通过第二铰接轴412与相邻的转杆411铰接。这种结构形成了一个连杆机构，当一端的第一铰接轴受到驱动时，能够带动整个连杆机构进行同步运动，从而实现折弯组件47之间的间距调节。

因此，当需要调节折弯组件47之间的间距时，第三伸缩缸415开始工作，推动一端端部的第一铰接轴进行移动。由于转杆411转动套设在第一铰接轴的外部，并通过第二铰接轴412与相邻的转杆411铰接。这种结构形成了一个连杆机构，因此这种移动会转化为折弯组件47之间的同步间距调节。同时，限位块410在限位槽49中的滑动也确保了这种调节的准确性和稳定性。

实施例二：请参照图5，其与实施例一不同的地方在于，本实施例中，所述折弯组件包括第二伸缩缸471以及设置于所述第二伸缩缸471输出端的折弯头，因此，在步骤三中，当筒座45上的转筒46开始旋转，带动其中的第一折弯组和第二折弯组移动至指定位置，此时，折弯组件47中的第二伸缩缸471进行伸缩调节，在此过程中，折弯头则驱动钢管6进行形变，进而实现对钢管6的三维折弯加工；

位于最左侧的折弯组件中的折弯头为锁紧组件，位于所述锁紧组件右侧的折弯头为凹型辊轮。

利用锁紧组件能够更好的对钢管6进行锁紧，锁紧组件具有强大的夹紧力和稳定的结构，以确保钢管在折弯过程中的稳定性和准确性。

而位于锁紧组件右侧的折弯头为凹型辊轮。保证在折弯钢管6时，钢管6能够正常进给。

在折弯过程中，锁紧组件首先固定钢管6的一侧，而另一侧则利用凹型辊轮进行定位并允许进给。随着钢管6的进给，凹型辊轮在第二伸缩缸471的驱动下逐渐位移，并对钢管6施加压力进行弯曲。由于钢管6在进给过程中受到凹型辊轮的连续作用，因此可以逐渐实现所需的折弯角度和形状。

需要注意的是，在折弯过程中，需要注意控制钢管的进给速度和凹型辊轮的压力，以确保折弯的准确性和稳定性，以获得最佳的折弯效果。

其中，所述锁紧组件包括：

容置槽472，其内部竖向滑动设置有第一楔块473；

螺栓475，其滑动穿过所述容置槽472并与所述第一楔块473螺纹相连；

碟簧474，其安装于所述第一楔块473与所述容置槽472之间；

第二楔块476，其配合于所述第一楔块473。

本实施例中，通过楔形配合的方式来实现锁紧，其中，与常规楔形配合方式不同的是，本实施例中，还设置有螺栓475和碟簧474，其中，通过设置碟簧474能够为所述第一楔块473提供预紧力，而设置螺栓475能够限制第一楔块473，防止其从容置槽472中脱落，并且，当第二楔块476移动并挤压第一楔块473时，第一楔块473对于第二楔块476的反作用力高，保证夹持效果。

进一步地，所述第二楔块476远离所述第一楔块473的一面为V型面，所述第二楔块476靠近所述第一楔块473的一面具有磁块，所述第一楔块473为磁吸材质。

其中，设置V型面的目的是为了可以适应不同直径的钢管6，而所述第二楔块476靠近所述第一楔块473的一面具有磁块，所述第一楔块473为磁吸材质，如此则使得第二楔块476能够吸附在第一楔块473上，不会随意脱落。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种不锈钢管折弯加工辅助装置，其特征在于，包括依次设置的第一矫直辊组(1)、第二矫直辊组(2)、钢管输送辊组(3)、切割器、三维折弯组件(4)以及扶正筒(5)；

其中，所述扶正筒(5)与所述三维折弯组件(4)同轴设置；

所述第一矫直辊组(1)和所述第二矫直辊组(2)呈相互垂直设置；

其中，所述三维折弯组件(4)包括：

基座(41)，其上固定有两个呈对称设置的限位杆(42)；

滑座(44)，其滑动设置于所述限位杆(42)上，并由第一伸缩缸(43)驱动；

筒座(45)，其固定于所述滑座(44)上，且所述筒座(45)中转动设置有转筒(46)；

对称设置于所述转筒(46)中的第一折弯组和第二折弯组，所述第一折弯组和所述第二折弯组均包括多个折弯组件(47)；

所述折弯组件(47)包括第二伸缩缸(471)以及设置于所述第二伸缩缸(471)输出端的折弯头，所述折弯头为凹型辊轮；

或者，位于最左侧的折弯组件(47)中的折弯头为锁紧组件，位于所述锁紧组件右侧的折弯头为凹型辊轮；

所述锁紧组件包括：

容置槽(472)，其内部竖向滑动设置有第一楔块(473)；

螺栓(475)，其滑动穿过所述容置槽(472)并与所述第一楔块(473)螺纹相连；

碟簧(474)，其安装于所述第一楔块(473)与所述容置槽(472)之间；

第二楔块(476)，其配合于所述第一楔块(473)；

所述转筒(46)中设置有两个间距同步调节组件，用于对应调节第一折弯组和第二折弯组中多个折弯组件(47)之间的间距；

所述转筒(46)中还设置有视觉传感器，用于监测经过折弯的钢管(6)，且当监测数据不达标时，调节多个折弯组件(47)之间的间距并对所述钢管(6)再次折弯。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢管折弯加工辅助装置，其特征在于，所述第二楔块(476)远离所述第一楔块(473)的一面为V型面，所述第二楔块(476)靠近所述第一楔块(473)的一面具有磁块，所述第一楔块(473)为磁吸材质。

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢管折弯加工辅助装置，其特征在于，所述间距同步调节组件包括限位槽(49)，其上滑动设置有多个且对应于所述折弯组件(47)的限位块(410)，所述限位块(410)的上方采用第一铰接轴连接所述折弯组件(47)，所述第一铰接轴的外部转动套设有两个转杆(411)，所述转杆(411)远离所述第一铰接轴的一端与相邻的转杆(411)之间通过第二铰接轴(412)铰接；

位于一端端部的第一铰接轴还由第三伸缩缸(415)驱动。

4.根据权利要求3所述的一种不锈钢管折弯加工辅助装置，其特征在于，所述限位槽(49)上还固定有中心板(413)，所述中心板(413)上对称开设于腰型孔(414)，用于容置中部的第二铰接轴(412)。