一种机器人弯管加工设备的制作方法

1.本发明涉及弯管加工技术领域，特别涉及一种机器人弯管加工设备。


背景技术：

2.管件在生产过程中，通常需要通过弯管设备对管件进行弯管加工，将管件弯曲成所需的形状。
3.传统的弯管设备通常包括圆模、夹模机构、导模机构，通过夹模机构将管件夹紧在圆模上，通过导模机构与管件的一侧接触，对管件进行约束，在弯管时，是通过夹模机构的转动带动管件的一侧转动，从而对管件进行弯曲。在实际弯管加工时，通常需要在管件上的不同位置进行多次弯管，每完成一次弯管后，夹模机构将管件松开，然后通过送料机构推动管件移动，使管件上完成弯管操作的部分悬伸至设备外，将管件上下一个弯曲位置移动至夹模机构处，并对管件进行旋转，使管件绕自身中轴线转动，对管件的角度位置进行调整，从而调整管件下一次的弯管方向；接着再次通过夹模机构将管件夹紧，然后进而下一次弯管操作。
4.传统的弯管设备在对管件进行弯管加工时，存在以下不足之处：1、传统的弯管设备是通过对管件进行旋转从而实现调整弯管方向的目的，在对长度较长的管件进行旋转时，管件会因绕自身轴线旋转而发生扭转变形，影响管件的成品质量；2、传统的弯管设备在进行复杂弯管操作(比如在同一个管件上进行多次、多方向弯管加工时)时，管件容易与设备之间发生干涉；3、传统弯管设备是采用管件移动的方式进行弯管加工，即每在管件上完成一次弯管操作，管件则向前移动一段距离，管件上经过弯管操作后的部分是悬伸在设备外的，这种加工方式管件在加工结束前，几乎整个管件都会悬伸在外，在加工长度较长的管件时，会导致管件向外悬伸距离过长而使管件的悬伸端发生严重的下垂变形。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种机器人弯管加工设备。
6.本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种机器人弯管加工设备，包括地轨部件、齿轮传动部件、夹管支撑装置、机头部件，地轨部件上设有可移动的移动部件，移动部件上设有机器人，机器人上设有连接臂，连接臂上设有旋转轴和用于驱动旋转轴转动的旋转驱动装置；旋转轴与连接臂同轴设置；
7.齿轮传动部件包括箱体，箱体内设有定心齿轮和旋转齿轮，旋转齿轮和定心齿轮啮合，旋转轴与箱体相连，连接臂与定心齿轮相连；旋转齿轮上设有机头旋转主轴，机头旋转主轴与机头部件相连；
8.机头部件用于对管件进行弯管加工；夹管支撑装置设置在地轨部件的一侧，用于夹紧并支撑管件；当机头部件对管件进行弯管时管件处于加工位，旋转轴转动时带动机头部件绕处于加工位上的管件的中轴线做圆周运动。
9.作为优选，所述机器人为六轴机器人。
10.作为优选，所述地轨部件包括导轨底座，导轨底座上设有第一导轨和齿条，齿条和第一导轨平行；
11.移动部件包括移动基座，移动基座滑动连接在第一导轨上，移动基座上设有驱动电机，驱动电机上连接有与齿条啮合的驱动齿轮；移动基座上设有安装座，机器人设置在安装座上。
12.作为优选，所述夹管支撑装置包括底板、升降座、俯仰臂，底板上设有立板和升降驱动件，升降座设置在升降驱动件的上端，升降座上设有俯仰轴，俯仰臂转动连接在俯仰轴上，升降座上设有用于驱动俯仰臂俯仰的俯仰驱动件；
13.俯仰臂上远离升降座的一端为夹持端，夹持端上设有固定臂、活动臂、第一夹块连杆、第二夹块连杆，固定臂固定设置在俯仰臂上，固定臂的一端设有第一夹块；活动臂的一端与固定臂转动连接，活动臂的另一端设有与第一夹块相对应的第二夹块；第一夹块连杆的一端与固定臂上远离第一夹块的一端转动连接，第二夹块连杆的一端与活动臂的中部转动连接；第一夹块连杆远离固定臂的一端与第二夹块连杆远离活动臂的一端之间通过第三连杆铰接轴转动连接；俯仰臂上设置有夹紧气缸，夹紧气缸的缸体转动连接在俯仰臂上，夹紧气缸的活塞杆前端与第三连杆铰接轴转动连接。
14.作为优选，所述立板上设有滑块，所述升降座上设有第三导轨，第三导轨与滑块滑动连接。
15.作为优选，所述夹紧气缸的活塞杆上设有限位槽，俯仰臂上设有与限位槽相对应的限位螺栓，限位螺栓穿过限位槽。
16.作为优选，所述机头部件包括机头部件本体、夹模机构、导模机构，机头部件本体上设有弯管电机，弯管电机上连接有弯管轴；
17.夹模机构包括摆臂，摆臂的一侧连接在弯管轴上，摆臂上设有圆模、夹模移动座，夹模移动座上设有与圆模相对应的夹模；摆臂上设有用于驱动夹模移动的夹模驱动机构；所述夹模驱动机构包括第一夹模连杆、第一夹模连杆、第三夹模连杆、第四夹模连杆、夹模驱动气缸；第一夹模连杆的一端与夹模移动座转动连接，第一夹模连杆的另一端与摆臂转动连接；第二夹模连杆的一端与夹模移动座转动连接，第二夹模连杆的另一端与摆臂转动连接；第一夹模连杆和第二夹模连杆平行；第三夹模连杆的一端与摆臂转动连接，第四夹模连杆的一端与夹模移动座转动连接；第三夹模连杆远离摆臂的一端与第四夹模连杆远离夹模移动座的一端之间通过第一连杆铰接轴转动连接；夹模驱动气缸的缸体转动连接在摆臂上，夹模驱动气缸的活塞杆前端与第一连杆铰接轴转动连接；
18.导模机构包括设置在机头部件本体上的导模底座，导模底座上设有第二导轨，第二导轨上滑动连接有导模移动座，导模移动座上设有与圆模相对应的导模；导模底座上设有用于驱动导模移动的导模驱动机构；
19.所述导模驱动机构包括导模移动座连接件、第一导模连杆、第二导模连杆、导模驱动气缸、安装支架，导模移动座连接件设置在导模移动座上，第一导模连杆的一端与导模底座转动连接，第二导模连杆的一端与导模移动座连接件转动连接，第一导模连杆远离导模底座的一端与第二导模连杆远离导模移动座连接件的一端之间通过第二连杆铰接轴转动连接；
20.安装支架固定设置在导模底座上，导模驱动气缸的一端与安装支架转动连接，导
模驱动气缸的另一端与第二连杆铰接轴转动连接。
21.作为优选，所述机头部件本体上设有固定套筒，弯管轴从固定套筒中穿过，弯管轴与固定套筒之间设有轴承；
22.摆臂的一侧设有摆臂上联板和摆臂下联板，摆臂通过摆臂上联板和摆臂下联板与弯管轴相连。
23.作为优选，机器人弯管加工设备分为双机器人加工模式和单机器人加工模式；
24.双机器人加工模式包括两个处于工作状态的机器人，通过夹管支撑装置对管件上的夹持位进行夹持，两个机器人从管件的两端往夹持位方向移动，机器人在移动过程中，通过机头部件对管件进行弯管加工；
25.单机器人加工模式包括一个处于工作状态的机器人，通过夹管支撑装置对管件上的夹持位进行夹持，机器人先从管件的一端往夹持位方向移动，机器人在移动过程中，通过机头部件对管件进行弯管加工；然后机器人从管件的另一端往夹持位方向移动，机器人在移动过程中，通过机头部件对管件进行弯管加工。
26.作为优选，在双机器人加工模式下，通过两个夹管支撑装置对管件进行夹持，其中一个夹管支撑装置夹紧管件上的固定夹持位，另一个夹管支撑装置夹紧管件上的辅助夹持位；两个机器人从管件的两端往固定夹持位方向移动，机器人在移动过程中，通过机头部件对管件进行弯管加工；
27.当其中一个机器人在移动过程中经过其中一个夹管支撑装置时，该夹管支撑装置进行避让操作，在进行避让操作时，夹紧气缸动作使第一夹块和第二夹块松开管件，然后俯仰驱动件驱动俯仰臂上的夹持端向下转动，同时升降驱动件驱动升降座下降至避让位。
28.本发明的有益效果是：
29.1、本发明中，机头部件安装在机器人上，通过机器人能够驱动机头部件在三维空间中进行多自由度的旋转和移动，使得机头部件能够进行整体的灵活移动，且机头部件整体结构小巧紧凑，通过机器人驱动齿轮部件带动机头旋转，能够实现增加旋转速度(控制齿轮比实现)和增加旋转角度。齿轮部件可以让机头部件在360度旋转的时候，管件不会与机器人手臂干涉。
30.2、本发明在双机器人加工模式，通过两个机器人以及机头部件同时从管件的两端进行弯管加工，提高了弯管加工效率。
31.3、本发明通过机头部件的整体旋转，可灵活弯管方向，从而可实现任意角度的弯管加工，可以在三维空间中实现较为复杂的弯管加工，能够加工出复杂弯曲度的管件。
32.4、本发明在调整弯管方向时，采用管件不动、机头旋转的方式，这样避免了管件自身旋转所造成的扭转变形。
33.5、本发明在对管件进行弯管加工时，夹管支撑装置的夹持位置靠近管件的中部，这样降低了管件两侧向外悬伸的距离，从而避免了管件在加工过程中因向外悬伸距离过长而造成的下垂变形。
附图说明
34.图1为本发明处于双机器人加工模式时的结构示意图。
35.图2为地轨部件的结构示意图。
36.图3为机器人的结构示意图。
37.图4为机头部件与齿轮传动部件相连时的结构示意图。
38.图5为齿轮传动部件的结构示意图。
39.图6为齿轮传动部件的剖视图。
40.图7为齿轮传动部件与连接臂相连时的剖视图。
41.图8为齿轮传动部件与连接臂相连时的结构示意图。
42.图9为机头部件的正视图。
43.图10为机头部件的结构示意图。
44.图11为图9中b-b方向的结构示意图。
45.图12为夹模机构的结构示意图。
46.图13为夹模机构的局部剖视图。
47.图14为导模机构的结构示意图。
48.图15为导模机构的局部剖视图。
49.图16为夹管支撑装置的结构示意图。
50.图17为夹管支撑装置的剖视图。
51.图18为图17中a部放大图。
52.图19为夹管支撑装置处于避让状态时的示意图。
53.图20为本发明处于单机器人加工模式时的结构示意图。
54.图21为管件经过弯管加工后的外形结构示意图。
55.图中：1、地轨部件，11、导轨底座，12、第一导轨，13、齿条，2、移动部件，21、移动基座，22、驱动电机，23、安装座，3、机器人，31、连接臂，32、旋转轴，33、旋转驱动装置，4、机头部件，41、机头部件本体，42、弯管电机，43、圆模，44、夹模，45、导模底座，46、第二导轨，47、导模移动座，48、导模，410、夹模驱动气缸，411、摆臂上联板，412、摆臂下联板，413、固定套筒，414、弯管轴，415、轴承，416、圆模底座，417、摆臂，418、固定支架，419、夹模移动座，420、导模驱动气缸，421、第一夹模连杆，422、第二夹模连杆，423、第三夹模连杆，424、第四夹模连杆，425、第一连杆铰接轴，426、安装支架，427、第一导模连杆，428、第二导模连杆，430、第二连杆铰接轴，431、连接法兰，5、夹管支撑装置，51、底板，52、立板，53、滑块，54、升降座，55、第三导轨，56、连接支架，57、俯仰驱动件，58、俯仰轴，59、俯仰臂，510、第一夹块，511、第二夹块，512、升降驱动件，513、连接板，514、夹紧气缸，515、固定臂，516、活动臂，517、第一夹块连杆，518、第二夹块连杆，519、第三连杆铰接轴，520、限位槽，521、限位螺栓，6、管件，7、齿轮传动部件，71、箱体，72、盖板，73、定心齿轮，74、旋转齿轮，75、机头旋转主轴。
具体实施方式
56.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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
57.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关
系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
58.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
59.如图1-21所示，一种机器人弯管加工设备，包括地轨部件、齿轮传动部件7、夹管支撑装置5、机头部件4，地轨部件上设有可移动的移动部件2，移动部件2上设有机器人3。
60.其中，地轨部件包括导轨底座11，导轨底座11上设有第一导轨12和齿条13，齿条13和第一导轨12平行。移动部件2包括移动基座21，移动基座21滑动连接在第一导轨12上并可沿着第一导轨12的轴向移动，移动基座21上设有驱动电机22，驱动电机22上连接有与齿条13啮合的驱动齿轮。通过驱动电机22驱动齿轮转动，通过齿轮与齿条13之间的配合，实现移动基座21沿第一导轨12方向的移动。移动基座21上设有安装座23，机器人3设置在安装座23上。
61.本发明中，机器人3为六轴机器人，能够实现多自由度的移动和转动。机器人3上设有连接臂31，连接臂31位于机器人3的末端，用于连接机头部件4。连接臂31上设有旋转轴32和用于驱动旋转轴32转动的旋转驱动装置33，旋转驱动装置33为减速电机，通过旋转驱动装置33驱动旋转轴32转动。旋转轴32与连接臂31同轴设置。
62.齿轮传动部件7包括箱体71，箱体71上连接有盖板72。箱体71内设有定心齿轮73和旋转齿轮74，定心齿轮73和旋转齿轮74转动设置在箱体71中，旋转齿轮74和定心齿轮73啮合。旋转轴32与箱体71相连，连接臂31与定心齿轮73相连。旋转齿轮74上设有机头旋转主轴75，机头旋转主轴75与机头部件4相连。机头部件4上设有用于连接机头旋转主轴75的连接法兰431。旋转轴32转动时驱动箱体71转动，箱体71转动时带动旋转齿轮74绕定心齿轮73的中心做公转运动，同时旋转齿轮74绕自身中心做自转运动；在这过程中，旋转齿轮74会发生绕定心齿轮73中心的公转运动和绕自身中心的自转运动这两种运动方式，通过机头旋转主轴75将这两种运动情况传递到机头部件4，能够让机头部件4绕着管件6实现360
°
旋转。
63.机头部件4用于对管件6进行弯管加工，当机头部件4对管件6进行弯管时管件6处于加工位，此时旋转轴32转动时带动机头部件4绕处于加工位上的管件6的中轴线做圆周运动。
64.其中，机头部件4包括机头部件本体41、夹模机构、导模机构，机头部件本体41上设有弯管电机42，弯管电机42上连接有弯管轴414，弯管轴414与弯管电机42的输出轴之间通过联轴器相连。机头部件本体41上设有固定套筒413，固定套筒413呈圆筒状结构，弯管轴414从固定套筒413中穿过，弯管轴414与固定套筒413之间设有轴承415。
65.夹模机构包括摆臂417，摆臂417的一侧连接在弯管轴414上。其中，摆臂417的一侧设有摆臂上联板411和摆臂下联板412，摆臂417通过摆臂上联板411和摆臂下联板412与弯管轴414相连。弯管轴414在转动时，带动摆臂417进行摆动。摆臂417上设有圆模底座416、圆模43、夹模移动座419，圆模43设置在圆模底座416上，圆模底座416位于弯管轴414的上端。夹模移动座419上设有与圆模43相对应的夹模44。圆模43的侧面设有圆弧面。摆臂417上设有用于驱动夹模44移动的夹模驱动机构。在对管件6进行弯管时，通过夹模驱动机构驱动夹
模44靠近圆弧面，将管件6夹紧在圆模43和夹模44之间，此时管件6处于加工位。
66.具体的，夹模驱动机构包括第一夹模连杆421、第一夹模连杆421、第三夹模连杆423、第四夹模连杆424、夹模驱动气缸410；第一夹模连杆421的一端与夹模移动座419转动连接，第一夹模连杆421的另一端与摆臂417转动连接；第二夹模连杆422的一端与夹模移动座419转动连接，第二夹模连杆422的另一端与摆臂417转动连接；第一夹模连杆421和第二夹模连杆422平行。第三夹模连杆423的一端与摆臂417转动连接，第四夹模连杆424的一端与夹模移动座419转动连接；第三夹模连杆423远离摆臂417的一端与第四夹模连杆424远离夹模移动座419的一端之间通过第一连杆铰接轴425转动连接。摆臂417上设有用于安装夹模驱动气缸410的固定支架418，夹模驱动气缸410的缸体转动连接在固定支架418上，夹模驱动气缸410的活塞杆前端与第一连杆铰接轴425转动连接。通过气缸驱动各个夹模44连杆运动，进而带动夹模移动座419上的夹模44靠近或者远离圆模43；当夹模44将管件6夹紧时，第三夹模连杆423与第四夹模连杆424处于最大夹角，或者两者处于同一直线状态，此时夹模44提供的夹紧力达到最大；通过连杆机构能够将夹模驱动气缸410的作用力放大，实现对管件6的稳固夹紧。相比传统的将气缸直接布置在夹模44一侧并将夹模44与气缸活塞杆直接相连的结构形式，本发明中的这种传动方式有效降低了机头部件4的横向长度，从而机头部件4的整体结构更加紧凑，便于将其安装在机器人3上进行使用。
67.导模机构包括设置在机头部件本体上的导模底座45，导模底座45上设有第二导轨46，第二导轨46上滑动连接有导模移动座47，导模移动座47上设有与圆模43相对应的导模48；导模底座45上设有用于驱动导模48移动的导模驱动机构。通过导模驱动机构带动导模48靠近或者远离圆模43。
68.导模驱动机构包括导模移动座47连接件、第一导模连杆427、第二导模连杆428、导模驱动气缸420、安装支架426，导模移动座47连接件设置在导模移动座47上，第一导模连杆427的一端与导模底座45转动连接，第二导模连杆428的一端与导模移动座47连接件转动连接，第一导模连杆427远离导模底座45的一端与第二导模连杆428远离导模移动座47连接件的一端之间通过第二连杆铰接轴430转动连接。安装支架426固定设置在导模底座45上，导模驱动气缸420的一端与安装支架426转动连接，导模驱动气缸420的另一端与第二连杆铰接轴430转动连接。
69.当夹模44将管件6夹紧后，再通过导模48的移动将管件6压在圆模43侧面的圆弧面上。在对管件6进行弯曲时，摆臂417在弯管轴414的带动下进行摆动，圆模43也同步转动，在导模48的限位作用下，使管件6顺着圆模43侧面进行弯曲。当导模48将管件6压住时，第一导模连杆427和第二导模连杆428之间处于处于最大夹角，或者两者处于同一直线状态。
70.夹管支撑装置5设置在地轨部件的一侧，用于夹紧并支撑管件6。夹管支撑装置5包括底板51、升降座54，底板51上设有立板52和升降驱动件512，升降座54设置在升降驱动件512的上端，立板52和升降驱动件512均与底板51垂直，通过升降驱动件512驱动升降座54上下移动。本发明中，升降驱动件512为升降气缸，升降座54上设有连接板513，连接板513与升降气缸的活塞杆相连。立板52上设有滑块53，升降座54上设有第三导轨55，第三导轨55与滑块53滑动连接。
71.升降座54上设有俯仰轴58，俯仰臂59转动连接在俯仰轴58上，俯仰臂59可绕着俯仰轴58进行俯仰转动。升降座54上设有用于驱动俯仰臂59俯仰的俯仰驱动件57。本发明中，
俯仰驱动件57为俯仰气缸，升降座54上设有用于安装俯仰驱动件57的连接支架56，俯仰气缸的缸体转动连接在连接支架56上，俯仰气缸的活塞杆与俯仰臂59相连；通过俯仰气缸的伸缩驱动俯仰臂59进行俯仰摆动。
72.俯仰臂上远离升降座54的一端为夹持端，夹持端上设有固定臂515、活动臂516、第一夹块连杆517、第二夹块连杆518，固定臂515固定设置在俯仰臂59上，固定臂515的一端设有第一夹块510；活动臂516的一端与固定臂515转动连接，活动臂516的另一端设有与第一夹块510相对应的第二夹块511；第一夹块连杆517的一端与固定臂515上远离第一夹块510的一端转动连接，第二夹块连杆518的一端与活动臂516的中部转动连接；第一夹块连杆517远离固定臂515的一端与第二夹块连杆518远离活动臂516的一端之间通过第三连杆铰接轴519转动连接；俯仰臂59上设置有夹紧气缸514，夹紧气缸514的缸体转动连接在俯仰臂59上，夹紧气缸514的活塞杆前端与第三连杆铰接轴519转动连接。通过夹紧气缸514上的活塞杆的动作带动第一夹块连杆517、第二夹块连杆518、活动臂516的转动，进而带动第二夹块511靠近或者远离第一夹块510，从而实现对管件6的夹紧或者松开。
73.进一步的，夹紧气缸514的活塞杆上设有限位槽520，俯仰臂59上设有与限位槽520相对应的限位螺栓521，限位螺栓521穿过限位槽520。通过限位螺栓521对夹紧气缸514的活塞杆的行程进行限位。
74.本发明中，机器人弯管加工设备分为双机器人加工模式和单机器人加工模式；
75.如图1所示，双机器人加工模式包括两个处于工作状态的机器人3，通过夹管支撑装置5对管件6上的夹持位进行夹持，两个机器人3从管件6的两端往夹持位方向移动，机器人3在移动过程中，通过机头部件4对管件6进行弯管加工。
76.在对长度较长的管件6进行加工时，通过两个夹管支撑装置5对管件6进行夹持，其中一个夹管支撑装置5夹紧管件6上的固定夹持位，另一个夹管支撑装置5夹紧管件6上的辅助夹持位；两个机器人3从管件6的两端往固定夹持位方向移动，机器人3在移动过程中，通过机头部件4对管件6进行弯管加工；
77.当其中一个机器人3在移动过程中经过其中一个夹管支撑装置5时，该夹管支撑装置5进行避让操作，在进行避让操作时，夹紧气缸514动作使第一夹块510和第二夹块511松开管件6，然后俯仰驱动件57驱动俯仰臂59上的夹持端向下转动，同时升降驱动件512驱动升降座54下降至避让位；夹管支撑装置5在进行避让后，机器人3以及设置在该机器人3上的机头部件4能够顺利通过夹管支撑装置5并继续对管家进行弯管加工，直至该机头部件4移动至管件6上的固定夹持位为止。通过双夹管支撑装置5对管家进行支撑，降低了长管件6的下垂变形。
78.如图20所示，单机器人加工模式包括一个处于工作状态的机器人3，通过夹管支撑装置5对管件6上的夹持位进行夹持，机器人3先从管件6的一端往夹持位方向移动，机器人3在移动过程中，通过机头部件4对管件6进行弯管加工；然后机器人3从管件6的另一端往夹持位方向移动，机器人3在移动过程中，通过机头部件4对管件6进行弯管加工。
79.机头部件4在对管件6进行弯管过程中，当需要调整弯管方向时，管件6不动，通过机器人3上的旋转轴32驱动机头部件4绕管件6的中轴线做圆周运动，当机头部件4转动至设定的角度后在该角度位置停下，然后在该角度位置对管件6进行弯管。通过机头部件4的整体旋转，可灵活弯管方向，从而可实现任意角度的弯管加工，可以在三维空间中实现较为复
杂的弯管加工，能够加工出复杂弯曲度的管件6。
80.本发明具有以下优点：
81.1、本发明中，机头部件安装在机器人上，通过机器人能够驱动机头部件在三维空间中进行多自由度的旋转和移动，使得机头部件能够进行整体的灵活移动，且机头部件整体结构小巧紧凑，通过机器人驱动齿轮部件带动机头旋转，能够实现增加旋转速度(控制齿轮比实现)和增加旋转角度。齿轮部件可以让机头部件在360度旋转的时候，管件不会与机器人手臂干涉。
82.2、本发明在双机器人加工模式，通过两个机器人3以及机头部件4同时从管件6的两端进行弯管加工，提高了弯管加工效率。
83.3、本发明通过机头部件4的整体旋转，可灵活弯管方向，从而可实现任意角度的弯管加工，可以在三维空间中实现较为复杂的弯管加工，能够加工出复杂弯曲度的管件6。
84.4、本发明在调整弯管方向时，采用管件6不动、机头旋转的方式，这样避免了管件6自身旋转所造成的扭转变形。
85.5、本发明在对管件6进行弯管加工时，夹管支撑装置5的夹持位置靠近管件6的中部，这样降低了管件6两侧向外悬伸的距离，从而避免了管件6在加工过程中因向外悬伸距离过长而造成的下垂变形。
86.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种机器人弯管加工设备，其特征在于，包括地轨部件、齿轮传动部件(7)、夹管支撑装置(5)、机头部件(4)，地轨部件上设有可移动的移动部件(2)，移动部件(2)上设有机器人(3)，机器人(3)上设有连接臂(31)，连接臂(31)上设有旋转轴(32)和用于驱动旋转轴(32)转动的旋转驱动装置(33)；旋转轴(32)与连接臂(31)同轴设置；齿轮传动部件(7)包括箱体(71)，箱体(71)内设有定心齿轮(73)和旋转齿轮(74)，旋转齿轮(74)和定心齿轮(73)啮合，旋转轴(32)与箱体(71)相连，连接臂(31)与定心齿轮(73)相连；旋转齿轮(74)上设有机头旋转主轴(75)，机头旋转主轴(75)与机头部件(4)相连；机头部件(4)用于对管件(6)进行弯管加工；夹管支撑装置(5)设置在地轨部件的一侧，用于夹紧并支撑管件(6)；当机头部件(4)对管件(6)进行弯管时管件(6)处于加工位，旋转轴(32)转动时带动机头部件(4)绕处于加工位上的管件(6)的中轴线做圆周运动。2.根据权利要求1所述的一种机器人弯管加工设备，其特征在于，所述机器人(3)为六轴机器人。3.根据权利要求1所述的一种机器人弯管加工设备，其特征在于，所述地轨部件包括导轨底座(11)，导轨底座(11)上设有第一导轨(12)和齿条(13)，齿条(13)和第一导轨(12)平行；移动部件(2)包括移动基座(21)，移动基座(21)滑动连接在第一导轨(12)上，移动基座(21)上设有驱动电机(22)，驱动电机(22)上连接有与齿条(13)啮合的驱动齿轮；移动基座(21)上设有安装座(23)，机器人(3)设置在安装座(23)上。4.根据权利要求1所述的一种机器人弯管加工设备，其特征在于，所述夹管支撑装置(5)包括底板(51)、升降座(54)、俯仰臂(59)，底板(51)上设有立板(52)和升降驱动件(512)，升降座(54)设置在升降驱动件(512)的上端，升降座(54)上设有俯仰轴(58)，俯仰臂(59)转动连接在俯仰轴(58)上，升降座(54)上设有用于驱动俯仰臂(59)俯仰的俯仰驱动件(57)；俯仰臂(59)上远离升降座(54)的一端为夹持端，夹持端上设有固定臂(515)、活动臂(516)、第一夹块连杆(517)、第二夹块连杆(518)，固定臂(515)固定设置在俯仰臂(59)上，固定臂(515)的一端设有第一夹块(510)；活动臂(516)的一端与固定臂(515)转动连接，活动臂(516)的另一端设有与第一夹块(510)相对应的第二夹块(511)；第一夹块连杆(517)的一端与固定臂(515)上远离第一夹块(510)的一端转动连接，第二夹块连杆(518)的一端与活动臂(516)的中部转动连接；第一夹块连杆(517)远离固定臂(515)的一端与第二夹块连杆(518)远离活动臂(516)的一端之间通过第三连杆铰接轴(519)转动连接；俯仰臂(59)上设置有夹紧气缸(514)，夹紧气缸(514)的缸体转动连接在俯仰臂(59)上，夹紧气缸(514)的活塞杆前端与第三连杆铰接轴(519)转动连接。5.根据权利要求4所述的一种机器人弯管加工设备，其特征在于，所述立板(52)上设有滑块(53)，所述升降座(54)上设有第三导轨(55)，第三导轨(55)与滑块(53)滑动连接。6.根据权利要求4所述的一种机器人弯管加工设备，其特征在于，所述夹紧气缸(514)的活塞杆上设有限位槽(520)，俯仰臂(59)上设有与限位槽(520)相对应的限位螺栓(521)，限位螺栓(521)穿过限位槽(520)。7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种机器人弯管加工设备，其特征在于，所述机头部件(4)包括机头部件本体(41)、夹模机构、导模机构，机头部件本体(41)上设有弯管电机
(42)，弯管电机(42)上连接有弯管轴(414)；夹模机构包括摆臂(417)，摆臂(417)的一侧连接在弯管轴(414)上，摆臂(417)上设有圆模(43)、夹模移动座(419)，夹模移动座(419)上设有与圆模(43)相对应的夹模(44)；摆臂(417)上设有用于驱动夹模(44)移动的夹模驱动机构；所述夹模驱动机构包括第一夹模连杆(421)、第一夹模连杆(421)、第三夹模连杆(423)、第四夹模连杆(424)、夹模驱动气缸(410)；第一夹模连杆(421)的一端与夹模移动座(419)转动连接，第一夹模连杆(421)的另一端与摆臂(417)转动连接；第二夹模连杆(422)的一端与夹模移动座(419)转动连接，第二夹模连杆(422)的另一端与摆臂(417)转动连接；第一夹模连杆(421)和第二夹模连杆(422)平行；第三夹模连杆(423)的一端与摆臂(417)转动连接，第四夹模连杆(424)的一端与夹模移动座(419)转动连接；第三夹模连杆(423)远离摆臂(417)的一端与第四夹模连杆(424)远离夹模移动座(419)的一端之间通过第一连杆铰接轴(425)转动连接；夹模驱动气缸(410)的缸体转动连接在摆臂(417)上，夹模驱动气缸(410)的活塞杆前端与第一连杆铰接轴(425)转动连接；导模机构包括设置在机头部件本体上的导模底座(45)，导模底座(45)上设有第二导轨(46)，第二导轨(46)上滑动连接有导模移动座(47)，导模移动座(47)上设有与圆模(43)相对应的导模(48)；导模底座(45)上设有用于驱动导模(48)移动的导模驱动机构；所述导模驱动机构包括导模移动座(47)连接件、第一导模连杆(427)、第二导模连杆(428)、导模驱动气缸(420)、安装支架(426)，导模移动座(47)连接件设置在导模移动座(47)上，第一导模连杆(427)的一端与导模底座(45)转动连接，第二导模连杆(428)的一端与导模移动座(47)连接件转动连接，第一导模连杆(427)远离导模底座(45)的一端与第二导模连杆(428)远离导模移动座(47)连接件的一端之间通过第二连杆铰接轴(430)转动连接；安装支架(426)固定设置在导模底座(45)上，导模驱动气缸(420)的一端与安装支架(426)转动连接，导模驱动气缸(420)的另一端与第二连杆铰接轴(430)转动连接。8.根据权利要求7所述的一种机器人弯管加工设备，其特征在于，所述机头部件本体(41)上设有固定套筒(413)，弯管轴(414)从固定套筒(413)中穿过，弯管轴(414)与固定套筒(413)之间设有轴承(415)；摆臂(417)的一侧设有摆臂上联板(411)和摆臂下联板(412)，摆臂(417)通过摆臂上联板(411)和摆臂下联板(412)与弯管轴(414)相连。9.根据权利要求7所述的一种机器人弯管加工设备，其特征在于，机器人弯管加工设备分为双机器人加工模式和单机器人加工模式；双机器人加工模式包括两个处于工作状态的机器人(3)，通过夹管支撑装置(5)对管件(6)上的夹持位进行夹持，两个机器人(3)从管件(6)的两端往夹持位方向移动，机器人(3)在移动过程中，通过机头部件(4)对管件(6)进行弯管加工；单机器人加工模式包括一个处于工作状态的机器人(3)，通过夹管支撑装置(5)对管件(6)上的夹持位进行夹持，机器人(3)先从管件(6)的一端往夹持位方向移动，机器人(3)在移动过程中，通过机头部件(4)对管件(6)进行弯管加工；然后机器人(3)从管件(6)的另一端往夹持位方向移动，机器人(3)在移动过程中，通过机头部件(4)对管件(6)进行弯管加工。
10.根据权利要求9所述的一种机器人弯管加工设备，其特征在于，在双机器人加工模式下，通过两个夹管支撑装置(5)对管件(6)进行夹持，其中一个夹管支撑装置(5)夹紧管件(6)上的固定夹持位，另一个夹管支撑装置(5)夹紧管件(6)上的辅助夹持位；两个机器人(3)从管件(6)的两端往固定夹持位方向移动，机器人(3)在移动过程中，通过机头部件(4)对管件(6)进行弯管加工；当其中一个机器人(3)在移动过程中经过其中一个夹管支撑装置(5)时，该夹管支撑装置(5)进行避让操作，在进行避让操作时，夹紧气缸(514)动作使第一夹块(510)和第二夹块(511)松开管件(6)，然后俯仰驱动件(57)驱动俯仰臂(59)上的夹持端向下转动，同时升降驱动件(512)驱动升降座(54)下降至避让位。

技术总结
本发明公开了一种机器人弯管加工设备，包括地轨部件、齿轮传动部件、夹管支撑装置、机头部件，地轨部件上设有可移动的移动部件，移动部件上设有机器人，机器人上设有连接臂，连接臂上设有旋转轴和用于驱动旋转轴转动的旋转驱动装置；旋转轴与连接臂同轴设置；齿轮传动部件包括箱体，箱体内设有定心齿轮和旋转齿轮，旋转齿轮和定心齿轮啮合，旋转轴与箱体相连，连接臂与定心齿轮相连；旋转齿轮上设有机头旋转主轴，机头旋转主轴与机头部件相连。本发明中，机头部件安装在机器人上，通过机器人能够驱动机头部件在三维空间中进行多自由度的旋转和移动，提高了加工效率，可以在三维空间中实现较为复杂的弯管加工，并降低了与管件发生干涉的几率。发生干涉的几率。发生干涉的几率。


技术研发人员：李良有 蔡前龙 冷运兵 王振
受保护的技术使用者：浙江长兴和良智能装备有限公司
技术研发日：2023.07.28
技术公布日：2023/10/19