數(shù)控自動彎線的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種數(shù)控自動彎線機，通過控制系統(tǒng)設定工作參數(shù)，控制各部件的初始位置及后續(xù)工作狀態(tài)；從集料區(qū)取出的一個線材，其第二端由夾緊部件夾住，同時由支撐輪撐起線材第一端；通過推料系統(tǒng)使線材沿軸向移動送至卷圓系統(tǒng)；當線材第一端靠近工作區(qū)域后，支撐輪下降與線材脫離接觸，使線材在夾緊狀態(tài)下繼續(xù)向前移動，在主動輪、被動輪與壓在線材上的滾壓輪的配合作用下，對線材進行卷圓弧的加工；當線材第二端靠近工作區(qū)域后松開線材，使其隨滾壓輪轉動繼續(xù)向前移動，直至完成整個加工后脫離工作區(qū)域。本實用新型結構簡單、操作方便，適合于加工高精度、弧度半徑大的各種金屬線材產(chǎn)品。
【專利說明】數(shù)控自動彎線機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機械加工設備，特別涉及一種數(shù)控自動彎線機。
【背景技術】
[0002]通常在汽車擋風網(wǎng)中使用的擋風條系用Φ6.35線材制成，為了將線材折彎一個較大的弧度，在產(chǎn)品的加工工藝中會有以下的難點:
[0003]難點1、由于圓棒材料無基準點和基準面，在卷圓弧的過程中可能容易出現(xiàn)扭曲變形；
[0004]難點2、卷圓的圓弧半徑較大，較難準確控制精度。
[0005]目前缺乏一種操作方便、精確可靠的設備來完成這道工序。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種數(shù)控自動彎線機，用來完成各種金屬線材卷圓弧的工序，操作簡單方便，具有穩(wěn)定性好，重復性好，效率高的特點，非常適合加工精度要求高的和弧度半徑比較大的線材產(chǎn)品。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供一種數(shù)控自動彎線機，其包含:集料區(qū)、推料系統(tǒng)、卷圓系統(tǒng)，以及對三者的配合工作進行協(xié)調控制的控制系統(tǒng)；
[0008]其中，所述集料區(qū)中放置有等待進行卷圓弧加工的若干個線材；
[0009]所述卷圓系統(tǒng)設置有主動輪，與所述主動輪有間隔布置并隨之轉動的被動輪，驅動所述主動輪旋轉的電機，在所述主動輪與被動輪之間傳動用的皮帶，以及位于所述主動輪與被動輪間隔位置上方的滾壓輪；
[0010]所述推料系統(tǒng)將從集料區(qū)中取出的任意一個線材送入卷圓系統(tǒng)中由所述滾壓輪與主動輪、被動輪限定的工作區(qū)域內，使所述線材的軸向兩端依次穿過所述滾壓輪與主動輪、被動輪之間的位置，并且使所述滾壓輪能夠壓在軸向移動中的線材上，對其進行卷圓弧的加工。
[0011]所述推料系統(tǒng)中設置有夾緊部件和支撐部件；設線材的第一端是線材軸向上先進入所述工作區(qū)域的一端，第二端是線材軸向上后進入工作區(qū)域的一端；
[0012]所述夾緊部件，設置有能夠在氣缸作用下松開或夾緊線材的上夾爪和下夾爪；所述上夾爪和下夾爪在夾緊線材時，接觸于線材的第二端，并在第二端即將進入到工作區(qū)域時松開線材；
[0013]所述支撐部件設置有在氣缸作用下能夠上下移動的支撐輪；所述支撐輪在上升時接觸于被夾緊線材的第一端并對其進行支撐，該支撐輪在被夾緊線材的第一端即將進入到工作區(qū)域時下降從而與線材脫離接觸。
[0014]所述推料系統(tǒng)中還設置有豎直驅動組和水平驅動組；
[0015]通過所述豎直驅動組驅動夾緊部件上下移動，以便于被夾緊的線材能夠對準所述卷圓系統(tǒng)的工作區(qū)域；并通過所述水平驅動組驅動夾緊部件水平移動，進而使所述線材沿軸向移動。
[0016]所述豎直驅動組中進一步設置有供夾緊部件上下移動的豎直導軌，帶動所述夾緊部件移動的絲桿，以及驅動所述絲桿轉動的伺服電機。
[0017]所述水平驅動組中進一步設置有供豎直驅動組移動的水平導軌，帶動所述豎直驅動組水平移動的絲桿，以及驅動所述絲桿轉動的伺服電機；
[0018]所述夾緊部件安裝于所述豎直驅動組上，并能夠隨所述豎直驅動組的移動而移動。
[0019]所述卷圓系統(tǒng)中還設置有弧度調整裝置，能夠根據(jù)控制系統(tǒng)設定的線材加工半徑參數(shù)來驅動所述滾壓輪運動，以調整該滾壓輪與主動輪、被動輪的位置關系。
[0020]所述弧度調整裝置中進一步包含:
[0021]伺服電機，由所設定的線材加工的半徑參數(shù)控制進行運轉，
[0022]水平布置的絲桿，由所述伺服電機驅動而轉動；
[0023]齒軌，由所述絲桿帶動進行水平運動；
[0024]齒輪，隨著所述齒軌的運動而轉動；
[0025]豎直布置的絲桿，隨著所述齒輪的轉動而轉動，進而帶動所述滾壓輪沿著該弧度調整裝置中豎直布置的導軌上下移動進行位置調整。
[0026]所述集料區(qū)中進一步設置有:放置若干個待加工線材的料斗，將線材頂出料斗的若干個頂件器，設置在所述料斗下料口處以限制每次下料數(shù)量的若干個擋料件，以及用以暫時放置被頂出線材的若干個下料擋件。
[0027]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所述數(shù)控自動彎線機，其優(yōu)點在于:本實用新型的彎線機可加工各種金屬線材，其中線材的夾緊、支撐機構都采用氣壓控制，推料、調整機構則由伺服驅動，整機控制采用微機控制，可實現(xiàn)兩軸同時運動，操作簡單方便。由于采用了伺服電機-滾珠絲桿機構，大大提高了產(chǎn)品曲率的精度。同時在線材卷圓的絕大部分時間里夾緊機構起到了定位的作用，防止了工件的扭曲。該機適合精度要求高的、弧度半徑大的金屬線材的彎曲加工。在投入實際生產(chǎn)的情況下，合格率能夠達到95%以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型所述數(shù)控自動彎線機的總體結構示意圖。
[0029]圖2A是本實用新型中所述集料區(qū)的立體圖；
[0030]圖2B是圖2A所示集料區(qū)al向的示意圖；
[0031]圖2C是圖2A所示集料區(qū)a2向的示意圖。
[0032]圖3A是本實用新型中所述推料系統(tǒng)的結構示意圖；
[0033]圖3B是圖3A所示推料系統(tǒng)的左視圖。
[0034]圖4A是本實用新型所述夾緊機構的立體圖；
[0035]圖4B是圖4A所示夾緊機構bl向的示意圖；
[0036]圖4C是圖4A所示夾緊機構b2向的示意圖。
[0037]圖5A是本實用新型所述支撐部件的立體圖；
[0038]圖5B是圖5A所示支撐部件cl向的示意圖；
[0039]圖5C是圖5A所示支撐部件c2向的示意圖。[0040]圖6A是本實用新型所述卷圓系統(tǒng)的立體圖；
[0041]圖6B是圖6A所示卷圓系統(tǒng)dl向的示意圖；
[0042]圖6C是圖6B所示卷圓系統(tǒng)的左視圖；
[0043]圖6D是圖6B所示卷圓系統(tǒng)的俯視圖。
[0044]圖7A是本實用新型所述弧度調整裝置的結構示意圖；
[0045]圖7B是圖7A所示弧度調整裝置的俯視圖。
[0046]圖8是本實用新型所述數(shù)控自動彎線機工作時的狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0047]如圖1所示，本實用新型的數(shù)控自動彎線機(以下亦簡稱為彎線機)，大致分為四個部分:集料區(qū)10、推料系統(tǒng)20和卷圓系統(tǒng)30，以及對前述各個部件的配合工作進行協(xié)調控制的控制系統(tǒng)(圖中未不出)。
[0048]配合參見圖1、圖2A、圖2B、圖2C所示，集料區(qū)10設置的料斗11是一個頂部開口、底部為斜面的盒狀結構，待加工的若干個線材放置在其中，并且使線材的軸向與料斗11的長度方向(對應圖2B的左右方向)一致。在料斗11的前表面(對應圖2B所示的表面)開設有可供線材穿過的下料口，還在下料口處設置有若干個擋料件13和若干個下料擋件14，所述的擋料件13和下料擋件14位于料斗11前表面的外側，分別沿水平方向間隔布置。料斗11內開設有若干個頂件器12，能夠通過氣壓控制，驅動料斗11內的線材向著料斗11前表面的內側移動，將線材頂出料斗完成送料動作；在擋料件13的作用下，可保證一次送料動作完成后只有一個線材能穿過開口，之后頂出的線材落在下料擋件14處等待后續(xù)加工。
[0049]配合參見圖1、圖3A、圖3B所示，推料系統(tǒng)20是一種機械手裝置，其進一步包含:夾緊部件21、支撐部件22和移動部件。其中，移動部件設有一個豎直驅動組23和一個水平驅動組24，每組中各自設置有伺服電機231、241、絲桿232、242和導軌233、243及其他一些與之配合的零件。
[0050]如圖4A、圖4B所示的夾緊部件21在加工時用來拿取線材并將其送入工作區(qū)域。夾緊部件21中設置的上夾爪211和下夾爪212，能夠在氣缸213的控制下松開或夾緊線材。夾緊部件21通過設置的導軌214連接至一個安裝板，并且能夠水平移動；該安裝板的另一面連接至移動部件的豎直驅動組23的導軌233，并能夠在取料時通過豎直驅動組23的作用，使抓取了線材的夾緊部件21上下移動，以便于線材能夠對準卷圓系統(tǒng)30的壓弧裝置31(下文中會詳細描述)。
[0051]如圖5A、圖5B、圖5C所示的支撐部件22，其主體安裝于機架33 (見圖6B)上靠近卷圓工作區(qū)域。該支撐部件22設置的支撐輪221，能夠在氣缸222的控制下，沿支撐部件22主體上的導軌223上下往返運動。所述支撐輪221向上運動時正好接觸到被夾取的線材并對其進行支撐；該支撐輪221向下運動時將與線材脫離接觸。
[0052]移動部件的豎直驅動組23安裝至水平驅動組24的導軌243上，并能夠帶著夾緊部件21水平移動，從而實現(xiàn)線材的軸向移動。根據(jù)彎曲的精度，移動速度可調。
[0053]配合參見圖1、圖6A、圖6B、圖6C、圖6D所示，卷圓系統(tǒng)30包含壓弧裝置31、弧度調整裝置32和機架33。其中，壓弧裝置31設置有主動輪312、被動輪313和滾壓輪311，所述主動輪312和被動輪313水平間隔布置，所述滾壓輪311位于主動輪312和被動輪313間隔位置的上方。由3kw的電機314控制主動輪312旋轉，而通過皮帶傳動來帶動從動輪313的運轉。弧度調整裝置32作用于所述滾壓輪311，能夠使?jié)L壓輪311上下移動，調整其與主動輪312、被動輪313的位置關系。
[0054]如圖7A、圖7B所示的弧度調整裝置32中，通過控制系統(tǒng)(微機)的觸摸屏界面對線材需要加工的半徑參數(shù)進行設置，再控制伺服電機321驅動一個水平布置的絲桿322帶動齒軌323左右運動，使與齒軌323配合傳動的齒輪324轉動，另一個豎直布置的絲桿325隨齒輪324的轉動而轉動，進而帶動滾壓輪311沿豎直布置的導軌326上下移動，從而調整滾壓輪311的位置；當線材彎曲達到設定的半徑要求后，使?jié)L壓輪311的位置固定不再變動。
[0055]配合參見圖1、圖8所示，推料系統(tǒng)20將線材40沿軸向推入到由主動輪312、被動輪313和調整后的滾壓輪311三者限定的工作區(qū)域中，并且使線材40從滾壓輪311與主動輪312、被動輪313之間穿過，使?jié)L壓輪311能夠壓在移動中的線材40上，完成對其進行的卷圓弧加工。
[0056]綜上所述，本實用新型使用上述結構的彎線機對線材進行卷圓弧處理的方法，主要包含以下過程:
[0057]開啟控制系統(tǒng)，調整各項參數(shù)(例如是運動速度、圓弧半徑等參數(shù))；
[0058]將待加工的線材放入料斗11 ；
[0059]線材由頂件器12頂出料斗11 ;在擋料件13作用下，一次下料的件數(shù)為1，即只有一個線材落到下料擋件14處來等待后續(xù)加工。
[0060]夾緊部件21夾住該線材的第二端，同時，由支撐部件22的支撐輪221撐起線材的第一端；所述線材的第一端是在其軸向上靠近卷圓系統(tǒng)30的一端(對應圖1中的左端)，第二端是在軸向上遠離卷圓系統(tǒng)30的一端(對應圖1中的右端)。
[0061]推料系統(tǒng)20的絲桿242轉動，將線材送進工作區(qū)域；期間可以在起始設定的基礎上，進一步通過其中移動部件的豎直驅動組23來調整，以使線材能夠對準滾壓裝置31中滾壓輪311與主動輪312、被動輪313之間的位置。
[0062]當線材的第一端靠近滾壓輪311后，支撐部件22的氣缸222松開，使支撐輪221下降而與線材脫離接觸，返回到初始位置；此后，線材在夾緊狀態(tài)下繼續(xù)向著滾壓輪311移動，在主動輪312、被動輪313和滾壓輪311的配合作用下，開始對線材做卷圓弧的處理。
[0063]當夾緊部件21靠近滾壓輪311后，夾緊部件21的氣缸213松開，使上夾爪211和下夾爪212打開，夾緊部件21返回到初始位置，等待抓取下一個線材。線材隨滾壓輪311的轉動繼續(xù)向前移動，直至完成整個線材的加工。最后，成品脫離工作區(qū)域掉入成品架上。
[0064]盡管本實用新型的內容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種數(shù)控自動彎線機，其特征在于，包含:集料區(qū)(10)、推料系統(tǒng)(20)、卷圓系統(tǒng)(30)，以及對三者的配合工作進行協(xié)調控制的控制系統(tǒng)； 其中，所述集料區(qū)(10)中放置有等待進行卷圓弧加工的若干個線材； 所述卷圓系統(tǒng)(30)設置有主動輪(312)，與所述主動輪(312)有間隔布置并隨之轉動的被動輪(313)，驅動所述主動輪(312)旋轉的電機(314)，在所述主動輪(312)與被動輪(313)之間傳動用的皮帶，以及位于所述主動輪(312)與被動輪(313)間隔位置上方的滾壓輪(311)； 所述推料系統(tǒng)(20)將從集料區(qū)(10)中取出的任意一個線材送入卷圓系統(tǒng)(30)中由所述滾壓輪(311)與主動輪(312)、被動輪(313)限定的工作區(qū)域內，使所述線材的軸向兩端依次穿過所述滾壓輪(311)與主動輪(312)、被動輪(313)之間的位置，并且使所述滾壓輪(311)能夠壓在軸向移動中的線材上，對其進行卷圓弧的加工。
2.如權利要求1所述的數(shù)控自動彎線機，其特征在于， 所述推料系統(tǒng)(20)中設置有夾緊部件(21)和支撐部件(22);設線材的第一端是線材軸向上先進入所述工作區(qū)域的一端，第二端是線材軸向上后進入工作區(qū)域的一端； 所述夾緊部件(21)，設置有能夠在氣缸作用下松開或夾緊線材的上夾爪(211)和下夾爪(212);所述上夾爪(211)和下夾爪(212)在夾緊線材時，接觸于線材的第二端，并在第二端即將進入到工作區(qū)域時松開線材； 所述支撐部件(22)設置有在氣缸作用下能夠上下移動的支撐輪(221);所述支撐輪(221)在上升時接觸于被夾緊線材的第一端并對其進行支撐，該支撐輪(221)在被夾緊線材的第一端即將進入到工作區(qū)域時下降從而與線材脫離接觸。
3.如權利要求2所述的數(shù)控自動彎線機，其特征在于， 所述推料系統(tǒng)(20)中還設置有豎直驅動組(23)和水平驅動組(24)； 通過所述豎直驅動組(23)驅動夾緊部件(21)上下移動，以便于被夾緊的線材能夠對準所述卷圓系統(tǒng)(30)的工作區(qū)域；并通過所述水平驅動組(24)驅動夾緊部件(21)水平移動，進而使所述線材沿軸向移動。
4.如權利要求3所述的數(shù)控自動彎線機，其特征在于， 所述豎直驅動組(23)中進一步設置有供夾緊部件(21)上下移動的豎直導軌(233)，帶動所述夾緊部件(21)移動的絲桿(232)，以及驅動所述絲桿(232)轉動的伺服電機(231)。
5.如權利要求3所述的數(shù)控自動彎線機，其特征在于， 所述水平驅動組中進一步設置有供豎直驅動組(23)移動的水平導軌(243)，帶動所述豎直驅動組(23)水平移動的絲桿(242)，以及驅動所述絲桿(242)轉動的伺服電機(241)； 所述夾緊部件(21)安裝于所述豎直驅動組(23)上，并能夠隨所述豎直驅動組(23)的移動而移動。
6.如權利要求1所述的數(shù)控自動彎線機，其特征在于， 所述卷圓系統(tǒng)(30)中還設置有弧度調整裝置(32)，能夠根據(jù)控制系統(tǒng)設定的線材加工半徑參數(shù)來驅動所述滾壓輪(311)運動，以調整該滾壓輪(311)與主動輪(312)、被動輪(313)的位置關系。
7.如權利要求6所述的數(shù)控自動彎線機，其特征在于， 所述弧度調整裝置(32)中進一步包含:伺服電機(321)，由所設定的線材加工的半徑參數(shù)控制進行運轉， 水平布置的絲桿(322)，由所述伺服電機(321)驅動而轉動； 齒軌(323)，由所述絲桿(322)帶動進行水平運動； 齒輪(324)，隨著所述齒軌(323)的運動而轉動； 豎直布置的絲桿(325)，隨著所述齒輪(324)的轉動而轉動，進而帶動所述滾壓輪(311)沿著該弧度調整裝置(32)中豎直布置的導軌(326)上下移動進行位置調整。
8.如權利要求1所述的數(shù)控自動彎線機，其特征在于， 所述集料區(qū)(10)中進一步設置有:放置若干個待加工線材的料斗(11)，將線材頂出料斗(11)的若干個頂件器(12 )，設置在所述料斗(11)下料口處以限制每次下料數(shù)量的若干個擋料件(13)，以及用以暫 時放置被頂出線材的若干個下料擋件(14)。
【文檔編號】B21F99/00GK203526396SQ201320522057
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權日:2013年8月26日
【發(fā)明者】張榮昌 申請人:上海新申金屬制品有限公司