使用夹具锁轨机构和夹具位置传感器的U形炉管弯曲工艺

摘要

一种U形加热炉管弯曲加工工艺，其使用一种炉管弯曲设备，所述炉管弯曲设备包括左机架和推压机构，推压机构在左机架右方，在所述左机架的右侧中间位置处固定设置有导杆，导杆在左右方向上水平延伸，导杆的左端与所述左机架固定连接，导杆的右端与推压机构的中部滑动连接，所述左机架中设置有用于原始的U形炉管上料穿过并用于已完成加工的炉管卸料通过的通道；所述导杆上在所述左机架和推压机构之间从左至右依次滑动设置有三个弯曲液压装置。

主权项

使用夹具锁轨机构和夹具位置感知传感器的U形炉管弯曲加工工艺，其使用一种炉管弯曲设备，所述炉管弯曲设备包括左机架（13）和推压机构（10），推压机构（10）在左机架（13）右方，在所述左机架（13）的右侧中间位置处固定设置有导杆（15），导杆（15）在左右方向上水平延伸，导杆（15）的左端与所述左机架（13）固定连接，导杆（15）的右端与推压机构（10）的中部滑动连接，所述左机架（13）中设置有用于原始的U形炉管上料穿过并用于已完成加工的炉管卸料通过的通道；所述导杆（15）上在所述左机架（13）和推压机构（10）之间从左至右依次滑动设置有三个弯曲液压装置（9），推压机构（10）的左侧前部固定设置有第一夹具（1），推压机构（10）的左侧后部固定设置有第二夹具（5），左机架（13）的右侧前部固定设置有第三夹具（4），左机架（13）的右侧后部固定设置有第四夹具（8），在所述左机架（13）和推压机构（10）之间设置有前导轨和后导轨，所述前导轨在第三夹具（4）和第一夹具（1）之间直线延伸，并且当推压机构（10）沿着所述导杆（15）滑动时，第一夹具（1）能够沿着前导轨朝向第三夹具（4）滑动，所述后导轨在第四夹具（8）和第二夹具（5）之间直线延伸，并且当推压机构（10）沿着所述导杆（15）滑动时，第二夹具（5）能够沿着后导轨朝向第四夹具（8）滑动，所述后导轨上在第四夹具（8）和第二夹具（5）之间还滑动地设置有第五夹具（7）和第六夹具（6），所述前导轨上在第三夹具（4）和第一夹具（1）之间还滑动地设置有第七夹具（3）和第八夹具（2），八个所述夹具（1、2、3、4、5、6、7、8）均包括夹具基体、内夹块（81、41）和外夹块（82、42），每个所述夹具的所述内夹块（81、41）和外夹块（82、42）均沿着在所述炉管发生平面弯曲时的弯曲平面中的前后方向而相对地设置，并在夹具基体上能够实现接触夹紧和分离松开的动作，其中，所述内夹块（81、41）均位于所述前导轨和后导轨之间，并且为长方体形状，所述外夹块（82、42）均位于所述前导轨和后导轨外侧，且为圆柱体形状；所述长方体形状和圆柱体形状的纵向轴线均垂直于所述炉管发生平面弯曲时的弯曲平面；其中，所述第三夹具（4）和第四夹具（8）的内夹块的右侧面上均设置有向右侧延伸的右延伸限位块（83、43），所述第一夹具（1）和第二夹具（5）的内夹块的左侧面上均设置有向左侧延伸的左延伸限位块（54、14），所述第五夹具（7）、第六夹具（6）、第七夹具（3）和第八夹具（2）的内夹块的左、右侧面上均分别地设置有向左侧延伸的左延伸限位块和向右侧延伸的右延伸限位块；所述三个弯曲液压装置（9）的中部与所述导杆（15）滑动配合；所述三个弯曲液压装置（9）中的每个均包括对置的前驱动液压缸和后驱动液压缸，所述前驱动液压缸和后驱动液压缸相对于导杆（15）的纵向轴线对称设置，所述前驱动液压缸的液压杆末端铰接有前弯曲滚（91），并且前驱动液压缸能够沿着与导杆（15）垂直的方向驱动对前弯曲滚（91）施加向前的弯管推力，所述后驱动液压缸的液压杆末端铰接有后弯曲滚（90），并且后驱动液压缸能够沿着与导杆（15）垂直的方向驱动对后弯曲滚（91）施加向后的弯管推力；所述三个弯曲液压装置（9）中的每个均还包括行走驱动机构，用以分别地驱动相应的弯曲液压装置（9）沿着导杆（15）滑动到不同位置；所述推压机构（10）的右侧设置有前支撑杆伸缩机构（12）和后支撑杆伸缩机构（11），前支撑杆伸缩机构（12）和后支撑杆伸缩机构（11）关于所述导杆（15）的纵向轴线对称地设置，前支撑杆伸缩机构（12）具有前伸缩性支撑杆（120），前伸缩性支撑杆（120）从推压机构（10）的右侧穿过离开推压机构（10）的左侧并能够用于伸入到所述炉管内，从而起到支撑炉管防止炉管发生不期望弯曲的作用，并能够在前支撑杆伸缩机构（12）的驱动下在左右方向上往复移动；后支撑杆伸缩机构（11）具有后伸缩性支撑杆（110），后伸缩性支撑杆（110）从推压机构（10）的右侧穿过离开推压机构（10）的左侧并能够用于伸入到所述炉管内，从而起到支撑炉管防止炉管发生不期望弯曲的作用，并能够在后支撑杆伸缩机构（11）的驱动下在左右方向上往复移动；所述炉管弯曲工艺包括如下步骤：A. 提供U形炉管（19）；B. 将所述U形炉管的两个臂分别穿入所述左机架（13）上的所述通道并向右推进，直至所述U形炉管要加工的部分伸出于所述左机架（13）；C. 所述第二夹具（4）和第四夹具（8）分别将所述U形炉管的两个臂夹紧；D. 推压机构（10）运动，以使得第一夹具（1）和第二夹具（5）分别夹紧U形炉管的两个臂的末端；E. 第五夹具（7）和第六夹具（6）在第四夹具（8）和第二夹具（5）之间对U形炉管的后臂夹紧，并使得第四夹具（8）、第五夹具（7）、第六夹具（6）和第二夹具（5）将U形炉管的所述后臂分隔成长度相等的三个长度段；第七夹具（3）和第八夹具（2）在第二夹具（4）和第一夹具（1）之间对U形炉管的前臂夹紧，并使得第二夹具（4）、第七夹具（3）、第八夹具（2）和第一夹具（1）将U形炉管的所述前臂分隔成长度相等的三个长度段；其中，所述第五夹具（7）、第六夹具（6）、第七夹具（3）和第八夹具（2）上均设置有夹具锁轨机构，所述夹具锁轨机构为液压钳式，当所述第五夹具（7）、第六夹具（6）、第七夹具（3）和第八夹具（2）在对炉管进行夹紧之前运动到导轨上的合适位置时，利用所述夹具锁轨机构而将夹具在导轨上的位置锁定，并且在已经对炉管进行夹紧之后，所述夹具锁轨机构松开以允许夹具在导轨上滑动；所述前导轨和后导轨上均固定设置有左夹具位置感知传感器和右夹具位置感知传感器，其中，所述前导轨的左夹具位置感知传感器当第七夹具（3）的位置与其对应时被触发从而发出信号，所述前导轨的右夹具位置感知传感器当第八夹具（2）的位置与其对应时被触发从而发出信号；所述后导轨的左夹具位置感知传感器当第五夹具（7）的位置与其对应时被触发从而发出信号，所述后导轨的右夹具位置感知传感器当第六夹具（6）的位置与其对应时被触发从而发出信号；前和后导轨上的所述夹具位置感知传感器在各自的导轨上定位成有助于实现将炉管的相应加工段分成所述长度相等的三个长度段；（所述位置感知传感器可以是霍尔效应传感器、以及磁效应传感器等，或者可以一个是霍尔效应传感器，另一个是磁效应传感器）；F. 所述三个弯曲液压装置（9）中的每个使其前和后弯曲滚（91、90）分别接触所述前臂和后臂上的所述三个长度段中相应的每个长度段的中点；G. 推压机构（10）的后支撑杆伸缩机构（11）和前支撑杆伸缩机构（12）对应地将后伸缩性支撑杆（110）和前伸缩性支撑杆（120）分别伸入U形炉管的所述后臂和前臂的管内，并留下每个臂的所述三个长度段中的左起第一个长度段未被支撑，左起第二和第三个长度段被支撑；H. 左侧的弯曲液压装置（9）的每个弯曲滚同步地开始向外顶压所述第一个长度段，从而使其发生U形弯曲，推压机构（10）随着弯曲的进行而同步地跟随推压，同时，第五夹具（7）、第六夹具（6）、第七夹具（3）、第八夹具（2）也同步地跟随运动；在顶压的过程中，左侧的弯曲液压装置（9）在其行走驱动机构的驱动下向左运动，从而使其弯曲滚保持对应于所述第一个长度段中点的位置；到第四夹具（8）的右延伸限位块（83）和第五夹具（7）的左延伸限位块接触、并且第一夹具（4）的右延伸限位块（43）和第七夹具（3）的左延伸限位块接触时，所述左侧的弯曲液压装置（9）的每个弯曲滚停止顶压，并且推压机构（10）停止继续向前推压；I. 推压机构（10）的后支撑杆伸缩机构（11）和前支撑杆伸缩机构（12）对应地将后伸缩性支撑杆（110）和前伸缩性支撑杆（120）分别回缩，从而使得留下每个臂的所述三个长度段中的左起第一个长度段和左起第二个长度段均未被支撑，左起第三个长度段被支撑；J. 中间的弯曲液压装置（9）开始顶压所述左起第二个长度段，直至第五夹具（7）的右延伸限位块与第六夹具（6）的左延伸限位块接触、并且第七夹具（3）的右延伸限位块与第八夹具（2）的左延伸限位块接触；K. 推压机构（10）使得所述支撑杆（110、120）完全回缩，以使左起第三个长度段未被支撑；L. 右侧的弯曲液压装置（9）开始顶压所述左起第三个长度段，直至第六夹具（6）的右延伸限位块与第二夹具（5）的左延伸限位块接触、并且第八夹具（2）的右延伸限位块与第一夹具（1）的左延伸限位块接触；M. 各个夹具松开，取走弯曲加工完毕的加热炉炉管。