[发明专利]一种凸轮联动的管件自由弯曲成形装置

权利要求书

1.一种凸轮联动的管件自由弯曲成形装置，其特征在于，包括控制驱动机构、棘轮机构、弯模机构；

控制驱动机构包括控制底座(2)、齿轮盘(3)、外侧驱动装置，控制底座(2)内设置有齿轮盘(3)，外侧驱动装置由主动齿轮(1)和带动主动齿轮转动的步进电机组成，主动齿轮与齿轮盘(3)通过啮合连接，在齿轮盘(3)的偏心位置处安装有伺服电机和与伺服电机输出轴连接的驱动齿轮(2-1)；

棘轮机构包括棘爪(12)、棘爪固定轴(11)、螺杆(7)、棘轮(9)、圆盘(10)和凸轮(8)，控制底座(2)上表面靠近边缘处沿周向等间隔设置有多根垂直布置的棘爪固定轴(11)，控制底座(2)上表面中间安装有法兰盘(13)，在每根棘爪固定轴(11)的径向方向上对应设置有一根安装于法兰盘(13)上的螺杆(7)；每根棘爪固定轴(11)上固定有棘爪(12)，每根螺杆(7)上安装有圆盘(10)和凸轮(8)，圆盘和凸轮之间连接有棘轮(9)，每根棘爪固定轴(11)上的棘爪(12)与对应螺杆上的棘轮相啮合；

每根螺杆(7)底部由上至下依次穿过法兰盘(13)和控制底座(2)，螺杆(7)穿过法兰盘(13)的部分未设有螺纹，螺杆(7)与法兰盘(13)之间通过间隙配合；每根螺杆(7)底部安装有螺杆齿轮(7-1)，螺杆齿轮(7-1)与齿轮盘(3)上的驱动齿轮(2-1)位于同一高度；在法兰盘(13)和螺杆齿轮(7-1)之间的螺杆(7)上安装有止推轴承(7-2)；

弯模机构包括分节弯模(5)和球节滑槽(4)，球节滑槽(4)通过底部设置的固定轴固定于法兰盘(13)中心；球节滑槽(4)上开有环形槽，分节弯模(5)底部两侧设置有嵌入球节滑槽(4)环形槽内的球节；

分节弯模(5)由多节单弯模上下对接组成，每节单弯模的上端面和下端面两侧分别对称设置有上连＝接件和下连接件；上连接件上端开口，开口两端设置有楔形块(5-1-1)，上连接件中间开有圆形孔，圆形孔与开口相通；下连接件两侧开有扇形槽(5-1-4)，扇形槽(5-1-4)下方连接有与圆形孔形状适配的圆形滑块；每节单弯模的上连接件与上一节单弯模的下连接件配合连接，每节单弯模的下连接件与下一节单弯模的上连接件配合连接，上连接件两侧的楔形块(5-1-1)分别装入下连接件两侧的扇形槽(5-1-4)内，下连接件的圆形滑块与上连接件的圆形孔通过间隙配合；

球节滑槽(4)、法兰盘(13)、控制底座(2)和齿轮盘(3)中间同轴开有用于穿过待弯曲管件的通孔；

分节弯模(5)中单弯模的节数与螺杆(7)的数目相同，分节弯模(5)上的每节单弯模分别对应于一根螺杆(7)，单弯模的中间高度与对应螺杆(7)上的凸轮(8)高度相同。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮联动的管件自由弯曲成形装置，其特征在于，每节分节弯模设置有两个铰接孔Ⅰ和两个铰接孔Ⅱ，两个铰接孔Ⅰ分别位于两个上连接件和下连接件中间，两个铰接孔Ⅱ分别位于两个下连接件的圆形滑块中间；每节分节弯模的两个铰接孔Ⅱ分别与下一节分节弯模的两个铰接孔Ⅰ通过铰接杆(5-3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种凸轮联动的管件自由弯曲成形装置，其特征在于，所述凸轮(8)为不规则曲面。

4.根据权利要求3所述的一种凸轮联动的管件自由弯曲成形装置，其特征在于，分节弯模(5)中的单弯模受到凸轮(8)作用力时，单弯模绕下连接件的铰接孔Ⅱ旋转；

其中，当前单弯模下连接件的圆形滑块绕铰接孔Ⅱ在下一节单弯模的圆形孔内旋转，下一节单弯模的两个楔形块(5-1-1)在当前单弯模下连接件的两个扇形槽(5-1-4)内绕铰接孔Ⅱ旋转，且通过扇形槽(5-1-4)两侧壁面限定楔形块(5-1-1)运动。

5.根据权利要求1所述的一种凸轮联动的管件自由弯曲成形装置，其特征在于，每节单弯模由两个弯模左右对接组成，每个弯模的两个对接面分别设置有插销和插销槽，其中一个弯模的插销嵌入另一个弯模的插销槽内，另一个弯模的插销嵌入其中一个弯模的插销槽内。

6.根据权利要求1所述的一种凸轮联动的管件自由弯曲成形装置，其特征在于，驱动齿轮在齿轮盘(3)带动下转动时，任意一个靠近驱动齿轮的螺杆齿轮(7-1)能与驱动齿轮啮合。