技术领域

本发明涉及金属管材加工领域，尤其涉及一种金属弯管矫直设备及其矫直方法。

背景技术

矫直机是对金属型材、棒材、管材、线材等进行矫直的设备。目前市面上的矫直机通过矫直辊对弯管等进行挤压使其改变直线度，依靠两辊(中间内凹，双曲线辊)的角度变化对不同直径的材料进行矫直。例如公开号为CN108405662A（公告日为2018.08.17）的中国发明专利中公开一种弯管矫直机，它包括机架和设置在机架上的配电控制箱，所机架中间竖直设置有输送支撑板，所述输送支撑板的右侧设置有相互配合的驱动电机和辊压装置，所述辊压装置的右侧于输送支撑板上设置有进料夹持装置，所述辊压装置的左侧于机架上设置有矫直机构，所述矫直机构包括设置在输送支撑板左侧的第一导向装置和第二导向装置；通过在辊压装置的进料口处设置有进料夹持装置，能够自动夹紧管材。

目前矫直机在矫直过程中存在以下问题：一、在弯管辊压矫直过程中出现自转的现象，导致弯管发生螺旋弯曲；二、整个矫直行径速度比较慢，效率比较低，需要花费大量时间；三、没有设置有加热装置，对弯管矫直的效果比较差，不便于塑形。

发明内容

本发明的目的是为了解决了现有矫直机由于弯管自转导致的螺旋弯曲、矫直效率低以及矫直质量差的问题，提供一种通过第一夹紧装置和第二夹紧装置将弯管的两端夹紧，防止弯管自转发生螺旋弯曲；通过旋转矫直装置提高矫直效率以及通过加热模块进一步提升矫直质量的金属弯管矫直设备。

为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种金属弯管矫直设备，包括机架、第一夹紧装置、第二夹紧装置、旋转矫直装置；所述的第一夹紧装置、旋转矫直装置和第二夹紧装置从进料端往出料端方向依次设置在机架上；所述的第一夹紧装置和第二夹紧装置分别用于夹紧弯管的两端部；所述的旋转矫直装置与机架之间设置有移动组件；所述的移动组件用于带动旋转矫直装置在机架上进行来回移动；旋转矫直装置包括旋转矫直架、加热模块、旋转驱动模块和矫直模块；所述的加热模块设置在旋转矫直架的进料端侧，加热模块用于将弯管进行加热；所述的旋转驱动模块设置在旋转矫直架的中部；所述的矫直模块设置在旋转驱动模块上；旋转驱动模块用于驱动矫直模块旋转，且矫直模块用于对弯管进行矫直。该设备解决了现有矫直机由于弯管自转导致的螺旋弯曲、矫直效率低以及矫直质量差的问题。

作为优选，所述的第一夹紧装置和第二夹紧装置结构相同；第一夹紧装置包括夹紧支撑支架、锁紧支架；所述的夹紧支撑支架包括两块对称设置的夹紧支撑板；两块夹紧支撑板的上部之间设置有固定调节块；所述的固定调节块的中部设置有调节螺杆；所述的调节螺杆由下往上穿过固定调节块连接有升降调节块；所述的升降调节块的前后两侧分别配合有倾斜设置的第一移动夹块；两块夹紧支撑板上分别有与第一移动夹块配合的调节通孔；所述的锁紧支架与夹紧支撑支架的一端铰接配合；另一端设置有用于将夹紧支撑支架和锁紧支架锁紧的夹紧锁具；锁紧支架的顶部设置有夹紧气缸，所述的夹紧气缸的移动部连接有第二移动夹块。通过第一夹紧装置和第二夹紧装置将弯管的两端夹紧，防止弯管自转发生螺旋弯曲。

作为优选，所述的加热模块包括加热支撑柱、C形固定块、加热连接头、加热枪；所述的加热支撑柱设置在旋转矫直架的底板上；所述的C形固定块设置在加热支撑柱的顶部；所述的加热连接头设置在C形固定块的顶部，且加热连接头的底部与C形固定块的顶部连通；所述的加热枪设置在加热连接头的顶部且与加热连接头相连通。进一步提升矫直质量。

作为优选，所述的旋转驱动模块包括驱动电机、主动轮、从动转环、传送带、旋转筒和固定筒；所述的驱动电机通过电机支架设置在旋转矫直架的下部；所述的主动轮与驱动电机连接；所述的从动转环通过传送带与主动轮张紧连接；从动转环设置在旋转矫直架的出料端侧；从动转环与旋转筒固定连接；所述的固定筒设置在旋转矫直架的上；旋转筒通过轴承与固定筒相配合。提升矫直效率。

作为优选，所述的矫直模块包括两块矫直旋转板、多个矫直气缸、三个矫直压轮；所述的两块矫直旋转板截面均呈等腰三角形；两块矫直旋转板通过三根固定连接杆固定连接；两块矫直旋转板上均设置有三个矫直配合通孔，所述的每个矫直压轮的两端均通过压轮连接头与矫直配合通孔相配合；每个矫直压轮设置在两块矫直旋转板之间，两块矫直旋转板的两侧外部分别均连接有三根转动配合杆，转动配合杆的内端设置有转动配合通孔，所述的转动配合通孔与压轮连接头相配合；转动配合杆的外端与从动转环的内侧固定连接；所述的多个矫直气缸并排设置在旋转筒的内壁上，两块矫直旋转板的顶部之间连接有气缸配合杆；矫直气缸的移动部与气缸配合杆固定连接。提升矫直效率以及矫直质量。

作为优选，所述的移动组件包括移动气缸和移动滑轨；所述的移动气缸设置在机架顶部的进料端侧上；移动气缸的移动部与旋转矫直架的底面中部固定连接；所述的移动滑轨的滑杆横向设置在机架上，移动滑轨的滑套与旋转矫直架的底面固定连接。便于进行更好的移动。

作为优选，所述的第二移动夹块与两个第一移动夹块之间的夹角均为60°，且第二移动夹块与两个第一移动夹块的内端呈圆弧状。进一步增加夹紧牢固度以及配合度。

作为优选，所述的三根固定连接杆呈正三角形的三点式，每个矫直压轮位于两根固定连接杆中部。进一步提升稳定性。

作为优选，所述的三根转动配合杆的延长线交于矫直旋转板的内心。进一步提升稳定性。

一种金属弯管的矫直方法，依次通过以下步骤：

（一）夹紧预热：将金属弯管由第一夹紧装置上的夹紧凹口插入，将弯管的弯管部推至旋转矫直装置上的C形固定块处进行预热，预热后将弯管穿过旋转矫直装置直到第二夹紧装置上，通过第一夹紧装置和第二夹紧装置将弯管的两端夹紧固定；

（二）弯管旋转：通过旋转驱动模块中的驱动电机带动旋转筒旋转，旋转筒带动矫直模块上的三个矫直压辊绕着弯管的外圈旋转；

（三）加热矫直：在旋转过程中，通过多个矫直气缸带动两块矫直旋转板上的三个矫直压辊压向弯管外壁，在辊压过程中，通过移动组件带动旋转矫直装置移动以及加热模块持续对弯管进行加热，直至将弯管两端之间的弯曲处全部辊压呈直线型。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：通过三块夹块牢牢的将弯管的两端夹紧，防止弯管在矫直过程中发生旋转从而防止出现螺旋弯曲，提升矫直效果和矫直质量；通过驱动电机便于更好的控制转速，并且减少矫直时间，提升矫直效率；通过三个压辊向中心压向弯管，并将弯管的弯曲部辊压呈直线型，三个压辊提升辊压的全面性、稳定性以及矫直质量；便于弯管更容易被矫直并且提升矫直质量；最终该设备实现防止出现弯管自转导致的螺旋弯曲、进一步提升矫直效率，进一步提升矫直精度和矫直质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为第一夹紧装置的结构示意图。

图3为旋转矫直装置的结构示意图。

附图中的标记为：机架1、第一夹紧装置2、夹紧支撑支架21、夹紧支撑板211、夹紧凹口2111、固定调节块212、调节螺杆213、升降调节块214、第一移动夹块215、调节通孔216、锁紧支架22、配合凹口220、夹紧气缸221、第二移动夹块222、夹紧锁具23、第二夹紧装置3、旋转矫直装置4、旋转矫直架41、加热模块42、加热支撑柱421、C形固定块422、加热连接头423、加热枪424、旋转驱动模块43、驱动电机431、主动轮432、从动转环433、传送带434、旋转筒435、轴承4351、固定筒436、矫直模块44、矫直旋转板441、弯管孔4410、固定连接杆4411、矫直配合通孔4412、气缸配合杆4413、矫直气缸442、矫直压辊443、压辊连接头4431、转动配合杆444、转动配合通孔4441、移动组件5、移动气缸51、移动滑轨52、滑杆521、滑套522。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明、简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造、操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种金属弯管矫直设备，包括机架1、第一夹紧装置2、第二夹紧装置3、旋转矫直装置4；第一夹紧装置2、旋转矫直装置4和第二夹紧装置3从进料端往出料端方向依次设置在机架1上；第一夹紧装置2和第二夹紧装置3分别用于夹紧弯管的两端部；旋转矫直装置4包括旋转矫直架41、加热模块42、旋转驱动模块43和矫直模块44；加热模块42设置在旋转矫直架41的进料端侧，加热模块42用于将弯管进行加热；旋转驱动模块43设置在旋转矫直架41的中部；矫直模块44设置在旋转驱动模块43上；旋转驱动模块43用于驱动矫直模块44旋转，且矫直模块44用于对弯管进行矫直。旋转矫直装置4与机架1之间设置有移动组件5；移动组件5用于带动旋转矫直装置4在机架1上进行来回移动；移动组件5包括移动气缸51和移动滑轨52；移动气缸51设置在机架1顶部的进料端侧上；移动气缸51的移动部与旋转矫直架41的底面中部固定连接；移动滑轨52的滑杆521横向设置在机架1上，移动滑轨52的滑套与旋转矫直架41的底面固定连接，通过移动气缸51带动旋转矫直装置4中的旋转矫直架41在机架1上左右移动。

如图1和图2所示，第一夹紧装置2和第二夹紧装置3结构相同；第一夹紧装置2包括夹紧支撑支架21、锁紧支架22；夹紧支撑支架21包括两块对称设置的夹紧支撑板211；两块夹紧支撑板211的顶部均设置有夹紧凹口2111；两块夹紧支撑板211的上部之间设置有固定调节块212；固定调节块212的中部设置有调节螺杆213；调节螺杆213由下往上穿过固定调节块212连接有升降调节块214，通过调节螺杆213带动升降调节块214上下移动，从而便于适应不同尺寸的弯管，提升通用性。升降调节块214的前后两侧分别配合有倾斜设置的第一移动夹块215，通过两块第一移动夹块215倾斜设置便于更好的夹紧弯管的下部，进一步提高夹紧的稳定性。两块夹紧支撑板211上分别有与第一移动夹块215配合的调节通孔216，两块第一移动夹块215在调节通孔216的限定位置内移动，进一步保持两个夹块之间的夹角，提升夹紧的稳定性。锁紧支架22底部设置有配合凹口220；锁紧支架22与夹紧支撑支架21的一端铰接配合；另一端设置有用于将夹紧支撑支架21和锁紧支架22锁紧的夹紧锁具23，通过夹紧锁具23将锁紧支架22和夹紧支撑支架21锁紧，防止松动，保证矫直过程中的牢固性。锁紧支架22的顶部设置有夹紧气缸221，夹紧气缸221的移动部连接有第二移动夹块222。第二移动夹块222与两个第一移动夹块215之间的夹角均为60°，且第二移动夹块222与两个第一移动夹块215的内端呈圆弧状。通过三个夹块进一步提升夹紧牢固度以及稳定性，并且通过圆弧面便于更好的与弯管相配合。

工作时，该装置通过调节螺杆213向上旋紧，使两块第一移动夹块215沿着调节通孔216的方向向内移动夹紧；通过夹紧气缸221带动第二移动夹块222向下压紧弯管的顶部。。

该装置通过三块夹块牢牢的将弯管的两端夹紧，防止弯管在矫直过程中发生旋转从而防止出现螺旋弯曲，提升矫直效果和矫直质量。

如图1和图3所示，旋转矫直装置4包括旋转矫直架41、加热模块42、旋转驱动模块43和矫直模块44。加热模块42包括加热支撑柱421、C形固定块422、加热连接头423、加热枪424；加热支撑柱421设置在旋转矫直架41的底板上；C形固定块422设置在加热支撑柱421的顶部；加热连接头423设置在C形固定块422的顶部，且加热连接头423的底部与C形固定块422的顶部连通；加热枪424设置在加热连接头423的顶部且与加热连接头423相连通。

工作时，将弯管插入至C形固定块422的凹槽中，通过加热枪424将热风通过加热连接头423以及C形固定块422的顶部输送至弯管处进行加热。该模块便于弯管更容易被矫直，并且提升矫直效率以及矫直质量。

旋转驱动模块43包括驱动电机431、主动轮432、从动转环433、传送带434、旋转筒435和固定筒436；驱动电机431通过电机支架设置在旋转矫直架41的下部；主动轮432与驱动电机431连接；从动转环433通过传送带434与主动轮432张紧连接；从动转环433设置在旋转矫直架41的出料端侧；从动转环433与旋转筒435固定连接；固定筒436设置在旋转矫直架41的上；旋转筒435通过轴承4351与固定筒436相配合。

工作时，该模块通过驱动电机431带动主动轮432旋转，主动轮432通过传送带434带动从动转环433旋转，通过从动转环433带动旋转筒435在固定筒436内进行转动。该模块通过驱动电机431便于更好的控制转速，并且减少矫直时间，提升矫直效率。

矫直模块44包括两块矫直旋转板441、多个矫直气缸442、三个矫直压辊443；两块矫直旋转板441截面均呈等腰三角形，通过等腰三角形提升结构的稳定性；两块矫直旋转板441的中心设置有用于弯管穿过的弯管孔4410。两块矫直旋转板441通过三根固定连接杆4411固定连接，三根固定连接杆4411呈正三角形的三点式，进一步提升两块矫直旋转板441之间的连接强度。两块矫直旋转板441上均设置有三个矫直配合通孔4412，每个矫直压辊443的两端均通过压辊连接头4431与矫直配合通孔4412相配合，通过矫直压辊443在矫直配合通孔4412上移动，实现将弯管的弯曲部旋转辊直。每个矫直压辊443设置在两块矫直旋转板441之间，且每个矫直压辊443位于两根固定连接杆4411中部。两块矫直旋转板441的左右两侧外部分别均连接有三根转动配合杆444，转动配合杆444的内端设置有转动配合通孔4441，转动配合通孔4441与压辊连接头4431相配合，通过转动配合通孔4441进一步限定矫直压辊443的移动位置，便于更好的进行滚压矫直。转动配合杆444的外端与从动转环433的内侧固定连接，三根转动配合杆444的延长线交于矫直旋转板441的内心，进一步提升结构强度以及传动的稳定性。通过旋转驱动模块43中的旋转筒435带动转动配合杆444旋转，从而带动；两块矫直旋转板441旋转。多个矫直气缸442并排设置在旋转筒435的内壁上，两块矫直旋转板441的顶部之间连接有气缸配合杆4413；矫直气缸442的移动部与气缸配合杆4413固定连接，通过多个矫直气缸442对三个矫直压辊443进行位置调节，使矫直压辊443贴合至弯管的外壁上，将弯管辊直。

工作时，该模块通过旋转驱动模块43上的旋转筒435带动三根转动配合杆444旋转，转动配合杆444带动两块矫直旋转板441进行旋转，进而使矫直旋转板441上的三个矫直压辊443绕着弯管的外圈旋转；通过矫直气缸442带动两块矫直旋转板441移动，从而带动矫直旋转板441上的三个矫直压辊443以轴向中心方向压向弯管，通过旋转辊压的方式，将弯管的弯曲部逐渐辊压呈直线型。该模块通过三个压辊向中心压向弯管，并将弯管的弯曲部辊压呈直线型，三个压辊提升辊压的全面性、稳定性以及矫直质量；通过旋转进一步提高矫直速度，同时也防止弯管自转导致的螺旋弯曲。

一种金属弯管的矫直方法，依次通过以下步骤：

（四）夹紧预热：将金属弯管由第一夹紧装置2上的夹紧凹口2111插入，将弯管的弯管部推至旋转矫直装置4上的C形固定块422处进行预热，预热后将弯管穿过旋转矫直装置4直到第二夹紧装置3上，通过第一夹紧装置2和第二夹紧装置3将弯管的两端夹紧固定；

（五）弯管旋转：通过旋转驱动模块43中的驱动电机431带动旋转筒435旋转，旋转筒435带动矫直模块44上的三个矫直压辊443绕着弯管的外圈旋转；

（六）加热矫直：在旋转过程中，通过多个矫直气缸442带动两块矫直旋转板441上的三个矫直压辊443压向弯管外壁，在辊压过程中，通过移动组件5带动旋转矫直装置4移动以及加热模块42持续对弯管进行加热，直至将弯管两端之间的弯曲处全部辊压呈直线型。

综上所述，该设备通过三块夹块牢牢的将金属弯管的两端夹紧，防止弯管在矫直过程中发生旋转从而防止出现螺旋弯曲，提升矫直效果和矫直质量；通过驱动电机便于更好的控制转速，并且减少矫直时间，提升矫直效率；通过三个压辊向中心压向弯管，并将弯管的弯曲部辊压呈直线型，三个压辊提升辊压的全面性、稳定性以及矫直质量；便于弯管更容易被矫直并且提升矫直质量。最终该设备实现防止出现弯管自转导致的螺旋弯曲、进一步提升矫直效率，进一步提升矫直精度和矫直质量。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理、新颖点相一致的最宽的范围。