1.精密圆弧管的弯折设备,其特征在于:包括水平的设备平台(7),所述设备平台(7)上固定安装有中心舵机(6);所述中心舵机(6)的机壳侧部固定连接有扇形状的管体弯折座(23),扇形状的所述管体弯折座(23)的扇形圆心与所述中心舵机(6)的舵机输出轴(25)同轴心设置;扇形状的所述管体弯折座(23)的外端弧面上设置有管体弯曲引导沟槽(27),所述管体弯曲引导沟槽(27)沿管体弯折座(23)外端弧面的弯曲弧度延伸,所述管体弯曲引导沟槽(27)的截面轮廓为半圆形,所述管体弯曲引导沟槽(27)的两侧为弧形滚压边(28);还包括柱状的管体滚压轮(5),所述管体滚压轮(5)外周中部高度处设置有滚压沟槽(30),所述滚压沟槽(30)的两侧均为环形滚动面(29),所述滚压沟槽(30)截面轮廓呈半圆形;两所述环形滚动面(29)分别与两所述弧形滚压边(28)滚动连接;所述滚压沟槽(30)与所述管体弯曲引导沟槽(27)相交的位置形成圆形的管体约束孔(35);所述管体滚压轮(5)上同轴心转动设置有滚压轮轴(31),还包括动力臂(4),所述动力臂(4)的两端分别固定连接所述舵机输出轴(25)和滚压轮轴(31);所述中心舵机(6)通过所述动力臂(4)带动所述管体滚压轮(5)上的环形滚动面(29)沿弧形滚压边(28)滚动;
所述中心舵机(6)的机壳远离所述管体弯折座(23)的一侧设置有弧形齿条导轨(11),所述弧形齿条导轨(11)的弧形圆心与所述中心舵机(6)的舵机输出轴(25)同轴心设置;所述弧形齿条导轨(11)通过若干导轨支撑(10)与所述中心舵机(6)的机壳固定连接;所述弧形齿条导轨(11)的外侧弧面上沿弧形齿条导轨方向延伸设置有弧形导槽(26);所述弧形导槽(26)内滑动设置有弧形齿条(8),所述弧形齿条(8)的外弧面上沿弧线方向阵列设置有若干齿体(9),所述弧形齿条(8)的内弧面与所述弧形导槽(26)滑动连接;所述设备平台(7)上设置有直线导轨(15),所述直线导轨(15)上设置有直线导轨槽(18),还包括水平的直线齿条(14),所述直线齿条(14)的下端滑动设置在所述直线导轨槽(18)内,且所述直线齿条(14)能沿所述直线导轨槽(18)长度方向滑动;所述直线齿条(14)上的齿体阵列(37)与所述弧形齿条(8)外弧面上的齿体(9)啮合;所述直线齿条(14)的直线运动能带动所述弧形齿条(8)沿所述中心舵机(6)的舵机输出轴(25)的轴线旋转;所述弧形齿条(8)沿轴线逆时针方向的一端一体化设置有硬质引导球体(24);所述硬质引导球体(24)的球心位于所述管体弯曲引导沟槽(27)内的圆弧管(22)的弧形中心线上,且所述硬质引导球体(24)的直径与所述管体弯曲引导沟槽(27)内的圆弧管(22)的内径相同;所述设备平台(7)上安装有水平的液压推杆装置(17),所述液压推杆装置(17)的液压推杆(16)延伸线与所述直线齿条(14)的长度延伸线共线,所述液压推杆装置(17)的液压推杆(16)末端固定连接所述直线齿条(14)的端部。
2.根据权利要求1所述的精密圆弧管的弯折设备,其特征在于:所述管体弯折座(23)的顺时针端上侧固定设置有挡环座(33),所述管体弯曲引导沟槽(27)的顺时针端设置有圆弧管挡环(32),所述圆弧管挡环(32)的内径大于所述圆弧管(22)内径,且圆弧管挡环(32)的内径小于所述圆弧管(22)外径;所述圆弧管挡环(32)通过固定柱(34)固定连接所述管体弯折座(23);
所述设备平台(7)上还安装有竖向的齿轮轴(41),所述齿轮轴(41)上通过轴承转动安装有第一齿轮(13),所述第一齿轮(13)与所述弧形齿条(8)上的齿体(9)啮合;所述设备平台(7)上还安装有竖向的助力电机(40);所述助力电机(40)的输出轴上连接有第二齿轮(12),所述第二齿轮(12)也与所述弧形齿条(8)上的齿体(9)啮合;
所述设备平台(7)上还固定安装有第二液压推杆装置(1),所述第二液压推杆装置(1)位于所述管体弯折座(23)的逆时针方向的一侧,所述第二液压推杆装置(1)的第二液压推杆(2)末端固定连接有限位块(20),所述限位块(20)上固定连接有硬质半球体(21),所述硬质半球体(21)与所述第二液压推杆装置(1)同轴心设置,所述硬质半球体(21)的直径与所述硬质引导球体(24)的直径相同。
3.根据权利要求2所述的精密圆弧管的弯折设备的折弯工艺,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一,初始状态下,硬质引导球体(24)位于管体弯曲引导沟槽(27)的顺时针端,并且管体滚压轮(5)沿弧形滚压边(28)滚动至管体弯折座(23)的逆时针端,并且通过动力臂(4)维持管体滚压轮(5)的位置;然后控制第二液压推杆装置(1),使硬质半球体(21)逐渐远离管体约束孔(35),直至硬质半球体(21)与管体约束孔(35)之间的距离大于待弯曲直管(22.1)的长度,然后将待弯曲直管(22.1)的一端同轴心套在硬质半球体(21)上,然后控制第二液压推杆装置(1),使硬质半球体(21)逐渐靠近管体约束孔(35),直至将待弯曲直管(22.1)的另一端刚好同轴心插入管体约束孔(35)内;此时完成了待弯曲直管(22.1)的工装过程;
步骤二,控制液压推杆装置(17),使直线齿条(14)带动所述弧形齿条(8)沿所述中心舵机(6)的舵机输出轴(25)的逆时针旋转,直至硬质引导球体(24)逆时针位移至管体弯曲引导沟槽(27)的逆时针端;此时硬质引导球体(24)刚好套入待弯曲直管(22.1)远离硬质半球体(21)一端的管口中;
步骤三,控制第二液压推杆装置(1),使限位块(20)缓慢沿轴线推动待弯曲直管(22.1),进而待弯曲直管(22.1)远离硬质半球体(21)的一端开始逐渐穿过管体约束孔(35),与此同时控制液压推杆装置(17),使直线齿条(14)带动弧形齿条(8)沿所述中心舵机(6)的舵机输出轴(25)缓慢的顺时针旋转,进而使硬质引导球体(24)沿管体弯曲引导沟槽(27)的顺时针方向缓慢位移,使硬质引导球体(24)始终在待弯曲直管(22.1)远离硬质半球体(21)的一端的管口中;逐渐穿过管体约束孔(35)的待弯曲直管(22.1)在硬质引导球体(24)的顺时针引导下被顺时针弯曲成弯管段(22.2),随着限位块(20)继续缓慢沿轴线推动待弯曲直管(22.1),进而使弯管段(22.2)沿管体弯曲引导沟槽(27)的顺时针方向缓慢进给,直至待弯曲直管(22.1)被限位块推进至完全穿过管体约束孔(35),此时硬质半球体(21)刚好位于管体弯曲引导沟槽(27)的逆时针端,硬质引导球体(24)刚好位于管体弯曲引导沟槽(27)的顺时针端;此时待弯曲直管(22.1)被初步弯曲成完整的圆弧管(22);
步骤四,此时启动中心舵机(6),进而中心舵机(6)通过动力臂(4)带动管体滚压轮(5)沿弧形滚压边(28)顺时针滚动,直至管体滚压轮(5)滚动至管体弯折座(23)的顺时针端,上述过程中由于管体滚压轮(5)的位置变化,使管体约束孔(35)沿管体弯曲引导沟槽(27)顺时针位移至管体弯曲引导沟槽(27)的顺时针端;而管体约束孔(35)始终是套在圆弧管(22)上的刚性孔,因而管体约束孔(35)沿管体弯曲引导沟槽(27)顺时针位移至管体弯曲引导沟槽(27)的顺时针端的过程中对圆弧管(22)的外壁起到整形平整作用;然后控制中心舵机(6)通过动力臂(4)带动管体滚压轮(5)原路返回到步骤三结束时的状态;
步骤五,控制液压推杆装置(17),使直线齿条(14)带动弧形齿条(8)沿所述中心舵机(6)的舵机输出轴(25)缓慢的逆时针旋转,进而使硬质引导球体(24)沿圆弧管(22)的管内弧形通道(43)的逆时针方向缓慢位移,进而使硬质引导球体(24)走完整个圆弧管(22)的管内弧形通道(43),然后控制硬质引导球体(24)重新原路返回,恢复到步骤四结束时的状态,硬质引导球体(24)沿圆弧管(22)的管内弧形通道(43)的逆时针方向缓慢位移的过程中对圆弧管(22)的内壁起到整形平整作用;
步骤六,控制第二液压推杆装置(1)缩回,硬质半球体(21)脱离圆弧管(22)的逆时针端,使圆弧管(22)解除被定位的状态;然后拆卸被平整好的圆弧管(22)。