一種自動同步折彎的制造方法
【專利摘要】本發明的名稱為一種自動同步折彎機，它主要是解決目前折彎機需要人推送工件至折彎靠珊和人輔助折彎的問題。由皮帶、皮帶傳送支架、伺服電機、皮帶輪、磁鐵等組成的皮帶傳送裝置完成人推送工件至折彎機靠珊功能。由大圓弧齒輪、第一與第二軸承、滾輪、滾輪齒輪、滑塊支架、齒輪齒條油缸、油缸支架和儲能油缸等組成的完全隨動同步托料裝置完成人輔助折彎功能；該裝置動力由折彎機的移動滑塊和儲能油缸提供，無需配置電器控制系統，該裝置與整個折彎過程完全同步無需任何等待，為實現全自動自動折彎提供一種簡單、穩定、高質和高效的選擇模塊。也可以選擇單獨使用，代替人輔助完成折彎，提升折彎質量，提高折彎效率，降低人的勞動強度和操作風險。
【專利說明】一種自動同步折彎機
【技術領域】
[0001]本發明屬于自動折彎機【技術領域】，它代替人工完成推送工件至定位靠珊動作、輔助完成折彎動作和完成折彎后將工件移開定位靠珊過程。其中人工輔助完成折彎動作為本專利發明核心內容，它涉及一種完全利用折彎機動力移動滑塊部件的動力和運動特性，無需配置額外動力和控制系統，原材料折彎時，托架的轉動真正實現完全同步隨動折彎機折彎材料動作，整個折彎過程無需任何等待，為實現全自動自動折彎提供一種簡單、穩定、高質和高效的選擇模塊。同時也可以選擇單獨使用，代替人工輔助完成折彎，提升折彎質量，提高折彎效率，降低人工勞動強度和操作風險。
【背景技術】
[0002]目前人工折彎主要過程包括，人工將工件推至折彎定位靠珊，觸發折彎機折彎，人工輔助完成折彎動作(工件的抬起、停頓和下落)，重復以上動作完成第二次或更多次折彎，完成折彎后工件人工退出。其中重要部分人工輔助完成折彎動作為:當折彎機上刀牌向下移動沒有接觸工件時，工件在工作臺面水平放置位置，接觸工件后繼續向下移動進行折彎時，工件突然會向上抬起，抬起角度與折彎角度相同，運動特性與上刀牌相似。折彎保壓后上刀牌向上運行時，工件因自重下落至工作臺面，工件的運動特性與上刀牌運動完全不同。在折彎過程中，人工輔助工件抬起、停止和下降完成工件的折彎動作。人工無法保證折彎機同步，折彎角度質量會有一定影響，折彎時間略有延遲。
[0003]目前也有通過機器人和伺服控制專用裝置代替人工完成推送工件至定位靠珊動作和輔助折彎動作。其中模仿近似工件折彎動作，控制系統復雜，成本昂貴，折彎效率略有下降。當工件折彎動作(折彎上刀牌上升、停止和下降過程中)速度和時間發生變化后，無法立刻調整控制程序。當突然停機等狀態發生時，控制系統無法立刻實現與折彎同步，將造成工件折彎報廢，該方面的穩定性和柔性差。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是解決上述人工折彎推送工件和輔助工件折彎動作的問題。提供一種自動同步折彎機，工件通過伺服電機和皮帶傳動完成人工推送料動作；而無需配置額外動力和控制系統的完全隨動同步托料裝置完成輔助工件折彎動作，為本專利發明核心內容。其動力由折彎移動滑塊部件和儲能油缸提供，控制系統通過液壓(傳送介質為液體或壓縮氣體)傳動和機械傳動設計完成工件的自動同步折彎輔助動作。
[0005]本發明的技術解決方案是:一種自動同步折彎機，現有設備本身關聯部件包含折彎靠珊、移動滑座及上折彎刀牌、下固定機架和下折彎刀牌等。新增發明由和完全隨動同步托料裝置組成；所述的皮帶傳送裝置包括皮帶、皮帶傳送支架、伺服電機、皮帶輪和磁鐵等，皮帶傳送支架固定在大圓弧齒輪底面上，磁鐵裝于皮帶傳送支架上；所述的折彎機隨動托料裝置包括大圓弧齒輪、第一與第二軸承、滾輪、滾輪齒輪、滑塊支架、齒輪齒條油缸、油缸支架和儲能油缸等；所述大圓弧齒輪上端與皮帶傳送支架連接，大圓弧齒輪的內側、外側分別設有凹槽、凸臺，第一與第二軸承與該凹槽相配合，滾輪、滾輪齒輪與該凸臺相配合，或由其它結構保證大圓弧齒圓弧運動的穩定性可可靠性；所述滑塊支架與折彎設備下固定機架通過移動滑塊連接，第一與第二軸承和第一滾輪通過軸承座與滑塊支架連接；所述齒輪齒條油缸與油缸支架用螺栓連接，滾輪齒輪裝配在齒輪齒條油缸齒輪輸出軸上，與大圓弧齒輪嚙合；所述滑塊支架與油缸支架焊接；所述儲能油缸裝于折彎設備下固定機架或安裝在折彎機其它位置，調整塊安裝在儲能液壓缸活塞桿上端部，位置可以微小調整；儲能油缸釋放力的方向與折彎材料力的方向相反，通過密封油管與齒輪齒條油缸連接，兩油缸和油管必須充滿油，不得有氣泡，油管連接和密封處不能漏油，必須保證兩油缸流入和流出液壓油量相同，通過改變兩個油缸的面積或結構達到改變液壓缸活塞移動速度的目的。儲能油缸由液壓缸和預壓縮彈簧組成，或液壓缸和儲能罐的組成，傳動介質為液態或壓縮氣體。齒輪齒條油缸通過密封油管與儲能液壓缸連接將油缸的活塞移動轉化為旋轉運動，或其它機構實現將直線移動轉化為旋轉運動，為托料皮帶傳送支架圓弧運動提供動力。
[0006]本發明的技術解決方案中所述完全隨動同步托料裝置的大圓弧齒輪的旋轉中心與折彎材料旋轉中心重合。
[0007]本發明的技術解決方案中所述完全隨動同步托料裝置，通過調整安裝在移動滑塊的折彎刀牌或其它零件滿足儲能油缸活塞桿的移動和工件的折彎同時啟動和停止關系為:安裝在折彎機移動滑塊的折彎刀牌下降接觸工件表面開始折彎至折彎完成后折彎刀牌上升離開工件表面過程中，折彎機移動滑塊的安裝部件與儲能油缸活塞桿滿足同時移動和停止，移動的方向相同，移動距離和速度相等。具體分抬起和下落動作的同步起點和終點的控制。抬起動作的同步起點和終點為:當安裝在折彎機滑塊的折彎刀牌向下移動接觸工件時，折彎機滑塊上的其它部件或刀牌必須同時接觸(同步起點)安裝在儲能液壓缸活塞桿上端的調整塊，迫使活塞桿同步隨動向下移動，預壓彈簧繼續壓縮，完成折彎材料(同步終點)。與同步隨動裝置一起完成同步折彎工件抬起的輔助動作。下落動作的同步起點和終點為:折彎完成后，折彎機移動滑座向上移動時，儲能液壓缸下腔內的預壓彈簧立刻釋放能量將油缸活塞桿向上頂起，始終迫使安裝在活塞桿上的定位與折彎滑座移動的部件同時接觸(同步起點)，速度與移動滑座向上移動速度保持一致。當液壓缸活塞桿上移動至機械限位(同步終點)零件時，活塞桿運動停止，折彎刀牌繼續向上移動，與同步隨動裝置一起完成折彎工件同步下落的輔助動作。
[0008]本發明的技術解決方案中所述完全隨動同步托料裝置動作的動力由折彎移動滑塊部件和儲能油缸提供，儲能油缸包括液壓缸和預壓彈簧組成，預壓彈簧安裝在液壓缸下油腔內，或液壓缸和儲能罐組成，傳動介質為液態或壓縮氣體；儲能油缸和齒輪齒條油缸兩油缸通過油管密封連接，兩油缸和油管充滿油，必須保證兩油缸流入和流出介質體積相同，儲能液壓缸裝于折彎機下固定機架上或安裝在折彎機其它位置。
[0009]本發明的技術解決方案中所述完全隨動同步托料裝置動作的同步傳送關系滿足以下傳動關系:折彎傳動比等于油缸移動速度比乘旋轉齒輪傳送比；其中，折彎傳動比指大圓弧齒輪的旋轉分度園半徑除以折彎下模具的折彎槽寬的一半；油缸移動速度比指齒輪齒條油缸的活塞移動速度除以儲能油缸的活塞移動速度；旋轉齒輪傳送比指齒輪齒條油缸輸出軸安裝齒輪分度園直徑除以齒輪齒條油缸內傳動齒輪分度園直徑。
[0010]本發明由皮帶傳動支架、磁鐵、伺服皮帶傳動部分和折彎機定位靠珊等構成皮帶傳送裝置完成工件的自動送料和折彎設備啟停的控制。而大圓弧齒輪、第一與第二軸承、滾輪、滾輪齒輪、滑塊支架、齒輪齒條油缸、油缸支架和儲能油缸等構成的折彎機隨動托料裝置構成部件完成折彎自動同步輔助動作。其中，大圓弧齒輪上端與皮帶傳送支架連接，滑塊支架與折彎機下支座通過直線滑塊連接，第一與第二軸承和第一滾輪通過軸承座與滑塊支架連接，齒輪齒條油缸與油缸支架用螺栓連接，滾輪齒輪裝配在齒輪齒條油缸齒輪輸出軸上，與大圓弧齒輪嚙合，滑塊支架與油缸支架焊接，儲能油缸裝于折彎機下支座或安裝在折彎機其它位置，通過密封油管與齒輪齒條油缸連接。當工件移動至皮帶傳送裝置上后，控制系統啟動伺服電機，帶動皮帶轉動，皮帶與工件接觸，磁鐵增加皮帶和工件的接觸力保證工作速度和穩定性，帶動工件一起向折彎定位靠珊移動，當工件接觸折彎定位靠珊后伺服電機停止并發出信號控制折彎機啟動，折彎機的滑塊向下移動，安裝在滑塊的折彎刀牌同時向下移動接觸工件，開始折彎位時，折彎機滑塊上的部件或刀牌要求同時接觸安裝在儲能液壓缸活塞桿上的調整塊，(根據實際狀況接觸位置可以很微小調整)，被迫活塞桿同步隨動向下移動，儲能油缸下腔油液壓油被壓出，通過密封管道，流入齒輪齒條油缸中，使齒輪齒條油缸活塞移動，通過該油缸齒輪輸出軸將動力傳送給安裝在該軸上的齒輪，該齒輪轉動帶動大圓弧齒輪逆時針轉動，皮帶傳送支架抬起，完成工件的同步折彎抬起輔助動作；當折彎完成保壓停頓時，皮帶傳送支架同步停止；折彎完成后，移動滑座向上移動，儲能液壓缸下腔內的預壓彈簧立刻釋放能量將油缸活塞桿向上頂起，始終迫使安裝在活塞桿上的定位塊與滑座移動的部件同時接觸，速度與上移動滑座向上移動速度保持一致，儲能液壓缸的上油腔油壓出，通過密封油管流入齒輪齒條油缸一油腔中，迫使齒輪齒條油缸活塞桿移動，同時另一油腔油流出，通過密封管流入儲能液壓缸下油腔，同時齒輪齒條油缸的活塞桿移動，齒條帶動齒輪轉動，通過該油缸齒輪輸出軸將動力傳送給安裝在該軸上的齒輪，該齒輪轉動帶動大圓弧齒輪順時針轉動，完成皮帶傳送支架同步下降動作至水平位置，同時儲能液壓缸活塞桿上移動至機械限位位置后停止移動。折彎移動滑座繼續向上移動后停止，完成工件的同步折彎下降輔助動作，同時完成一個完整折彎的循環。是否需要繼續折彎循環根據產品需求制定。本發明完成自動推送物料和自動折彎輔助動作:其中自動折彎輔助動作具有不需要任何電器控制和檢測反饋系統，折彎時可完全同步隨到于折彎機上滑座移動的變速、停止和啟動，折彎時永遠保證折彎物料托架轉動速度和角加速度等與折彎機上滑座移動同步的特點。
[0011]本發明為實現全自動自動折彎提供一種簡單、穩定、高質和高效的選擇模塊。同時也可以選擇單獨使用，代替人工輔助動作完成折彎，提升折彎質量，提高折彎效率，降低人工勞動強度和操作風險。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的結構示意圖。
[0013]圖2是圖1中的D-D剖視圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1、圖2所示。于本發明相關折彎設備組成部分為:折彎靠珊5、上移動滑座3、上折彎刀牌2、下固定機架11及下折彎刀牌4等部分連接或關聯，本發明技術主要包含二部分:一、伺服皮帶傳送部分完成工件的自動送料控制部分；由皮帶20、皮帶傳送支架19、伺服電機22、皮帶輪、磁鐵21等組成，其中工件I與皮帶20接觸，皮帶下安裝磁鐵21，皮帶傳送部分與皮帶傳送支架19連接，磁鐵21安裝在皮帶傳送支架19上，伺服電機22為皮帶傳送系統20提供動力和控制，皮帶傳送支架19與大圓弧齒輪13上端連接，跟隨大圓弧齒輪13 —起做圓弧運動。二、一種無動力無控制完全同步折彎機的隨動托料裝置；由皮帶傳送支架19、大圓弧齒輪13、第一與第二軸承17、滾輪18、滾輪齒輪16、滑塊支架12、齒輪齒條油缸15、油缸支架14和儲能油缸8構成。大圓弧齒輪13上端與皮帶傳送支架19連接，大圓弧齒輪13的內側、外側分別設有凹槽、凸臺，第一與第二軸承17與該凹槽相配合，滾輪18、滾輪齒輪16與該凸臺相配合。第一軸承17與滾輪18位置配合，第二軸承與滾輪齒輪16位置配合，按圖所示位置與大圓弧齒輪13充分接觸，保證大圓弧齒輪13順利作圓弧移動，保證垂直圓弧移動方向不竄動，保證大圓弧齒輪13作圓弧移動的穩定性。滑塊支架12與折彎機下支座11通過直線滑塊連接，第一與第二軸承17和第一滾輪18通過軸承座與滑塊支架12連接，且移動位置可以調整。齒輪齒條油缸15與油缸支架14用螺栓連接，滾輪齒輪16裝配在齒輪齒條油缸15齒輪輸出軸上，與大圓弧齒輪13嚙合。滑塊支架12與油缸支架14焊接。儲能油缸包括液壓缸8和預壓縮彈簧9，調整塊6安裝在液壓缸8活塞桿上端，位置可以微小調整。液壓缸8裝于折彎機下固定機架上，儲能液壓缸8通過密封油管10與連接齒輪齒條油缸15，大圓弧齒輪13旋轉中心與折彎材料旋轉中心23重合。大圓弧齒輪13、第一與第二軸承17、滾輪18、滾輪齒輪16、滑塊支架12組成圓弧旋轉導向裝置。儲能油缸8、齒輪齒條油缸15、油管10和油缸支架14組成同步隨動液壓裝置。
[0015]同步隨動功能說明:上折彎刀牌2安裝在折彎機上移動滑座3上，跟隨上移動滑座3 一起移動，下折彎刀牌4安裝在折彎機下固定機架11上，安裝后保證上、下折彎刀牌折彎中心一致。當工件I放置在傳送皮帶20上，磁鐵21和皮帶傳送部件20安裝在皮帶傳送支架19上，通過磁鐵21提升皮帶與工件之間接觸力，伺服電機22帶動皮帶做圓周運動，皮帶通過摩擦帶動工件I移動與折彎定位靠珊5充分接觸后伺服電機22停止，自動控制啟動折彎機，上折彎刀牌2向下移動接觸工件1，同時接觸液壓缸8上端活塞桿的調整塊6，迫使液壓缸8的活塞桿同步隨動上移動滑座3 —起向下移動，迫使預壓縮彈簧9繼續壓縮，液壓缸8下油腔壓力油通過密封油管10流進齒輪齒條油缸15右腔，推動活塞桿齒條向左移動，迫使齒輪齒條油缸15左側油腔壓縮，油通過密封油管10流入液壓缸8上腔，完成油路循環運動。同時帶動齒輪順時針旋轉，該齒輪軸外面裝配滾輪齒輪16，滾輪齒輪16與約四分之一大圓弧齒輪13嚙合，當滾輪齒輪16順時針轉動帶到大圓弧齒輪13逆時針轉動，皮帶傳送支架19抬起，完成工件I的同步折彎抬起動作。當折彎完成保壓停頓時，皮帶傳送支架19同步停止。完成折彎后，上移動滑座3向上移動，液壓缸8預壓預壓彈簧9將油缸活塞桿向上頂起，安裝在活塞桿上的定位塊6始終保證與刀牌同時接觸，速度與上移動滑座3向上移動一致，液壓缸8上油腔油流出通過密封油管10流入齒輪齒條油缸15右油腔，齒輪齒條油缸15活塞桿向右移動，同時左側油腔油流出，通過密封管10流入液壓缸8下油腔，同時齒輪齒條油缸15活塞桿齒條帶動齒輪轉動，通過該齒輪輸出軸上裝配滾輪齒輪16帶動大圓弧齒輪13轉動，皮帶傳送支架19下降，當液壓缸8活塞桿上移動至機械限位零件7時，活塞桿運動停止，工件下降至水平位置停止，折彎刀牌繼續向上移動，完成工件I的同步折彎下落動作，完成一個完整循環的折彎。根據不同產品需要完成多次自動折彎后，通過伺服電機22帶動皮帶20將工件I移出折彎靠珊，停止在規定位置，完成工件I的單邊折彎。
[0016]傳動關系說明:
折彎上刀牌折彎中心到折彎下刀牌旋轉支撐點的距離LI (下折彎刀槽寬的一半)，大圓弧齒輪分度園的半徑距離L2。
[0017]傳動比il=L2/Ll
圖1所示:液壓缸8缸的直經B，活塞桿的直徑A，齒輪齒條油缸15缸的直經C。
[0018]傳動比i2= (B*B_A*A)/OC
旋轉齒輪傳送比指齒輪齒條油缸輸出軸安裝齒輪16分度園直徑Φ2除以齒輪齒條油缸15內傳動齒輪分度園直徑Φ I?3=Φ2/Φ1
為了保證折彎板件與托料隨動裝置完全同步，滿足傳動比關系為:il=i2*i3。
[0019]自動折彎基本流程包括:1、工件自動送入折彎工作臺；2、工件自動下降；3、工件自動接觸折彎定位靠珊；4、工件跟隨折彎機向上自動轉動至折彎角；5、工件自動轉動至水平位置；6、工件自動離開折彎定位靠；7、工件自動上升；8、工件自動離開折彎工作臺。(人工折彎全部動作靠人工完成不包含2和7項內容)其中重復3、4、5、項完成多道折彎，本發明屬于自動折彎機技術包含3、4、5、6項，它包含代替人推送原材料至定位靠珊動作(3和6項)和人工輔助完成折彎動作(4和5項)，其中4和5項為本專利發明核心內容。它涉及一種完全利用折彎機動力移動滑塊部件的動力和運動特性，無需配置額外動力和控制系統，工件折彎時托架的轉動真正實現完全同步隨動折彎機折彎材料動作，整個折彎過程無需任何等待，為實現全自動自動折彎提供一種簡單、穩定、聞質和聞效的選擇1旲塊。同時也可以選擇單獨使用，代替人工輔助完成折彎，提升折彎質量，提高折彎效率，降低人工勞動強度和操作風險。`
【權利要求】
1.一種自動同步折彎機，包括現有設備本身關聯部件折彎靠珊(5)、移動滑座(3)及上折彎刀牌(2)、下固定機架(11)及下折彎刀牌(4)，新增發明包括皮帶傳送裝置和完全隨動同步托料裝置組成；所述皮的帶傳送裝置包括皮帶(20)、皮帶傳送支架(19)、伺服電機(22)、皮帶輪、磁鐵(21)，皮帶傳送支架(19)固定在大圓弧齒輪底面上，磁鐵(21)裝于皮帶傳送支架(19)上；所述的折彎機隨動托料裝置包括大圓弧齒輪(13)、第一與第二軸承(17)、滾輪(18)、滾輪齒輪(16)、滑塊支架(12)、齒輪齒條油缸(15)、油缸支架(14)和儲能油缸(8);所述大圓弧齒輪(13)上端與皮帶傳送支架(19)連接，大圓弧齒輪(13)的內側、夕卜側分別設有凹槽、凸臺，第一與第二軸承(17)與該凹槽相配合，滾輪(18)、滾輪齒輪(16)與該凸臺相配合；所述滑塊支架(12)與折彎設備下固定機架(11)通過移動滑塊連接，第一與第二軸承(17)和滾輪(18)通過軸承座與滑塊支架(12)連接；所述齒輪齒條油缸(15)與油缸支架(14)用螺栓連接，滾輪齒輪(16)裝配在齒輪齒條油缸齒輪輸出軸上，與大圓弧齒輪(13)嚙合；所述滑塊支架(12)與油缸支架(14)焊接；所述儲能油缸(8)裝于折彎設備下固定機架(11)或安裝在折彎機其它位置，調整塊(6)安裝在儲能液壓缸(8)活塞桿上端，位置可以微小調整，儲能油缸(8)釋放力的方向與折彎材料力的方向相反，通過密封油管(10)與齒輪齒條油缸(15)連接，兩油缸和油管必須充滿油，不得有氣泡，油管連接和密封處不能漏油，必須保證兩油缸流入和流出液壓油量相同。
2.根據權利要求1所述的一種自動同步折彎機，其特征在于:所述的完全隨動同步托料裝置的大圓弧齒輪(13)的旋轉中心與折彎材料旋轉23中心重合。
3.根據權利要求1或2所述的一種自動同步折彎機，其特征在于:所述的完全隨動同步托料裝置的同步動力由折彎移動滑塊部件和儲能油缸提供；儲能油缸包括液壓缸(8)和預壓彈簧(9)組成，預壓彈簧(9)安裝在液壓缸(8)下油腔內，或液壓缸和儲能罐組成，傳動介質為液態或壓縮氣體；儲能油缸(8)和齒輪齒條油缸(15)兩油缸通過油管(10)密封連接，兩油缸和油管充滿油，必須保證兩油缸流入和流出介質體積相同，儲能液壓缸(8)裝于折彎機下固定機架上或安裝在折彎機其它位置。
4.根據權利要求1或2所述的一種自動同步折彎機，其特征在于:所述的完全隨動同步托料裝置，通過調整安裝在移動滑塊(3)的折彎刀牌(2)或其它零件滿足儲能油缸(8)活塞桿的移動和工件(I)的折彎同時啟動和停止關系為:安裝在折彎機移動滑塊(3)的折彎刀牌(2)下降接觸工件(I)表面開始折彎至折彎完成后刀牌(2)上升離開工件(I)表面過程中，折彎機移動滑塊(3)的安裝部件與儲能油缸(8)活塞桿滿足同時移動和停止，移動的方向相同，移動距離和速度相等。
5.根據權利要求1或2所述的一種自動同步折彎機，其特征在于:所述的完全隨動同步托料裝置的同步轉動關系滿足以下傳動關系:折彎傳動比等于油缸移動速度比乘旋轉齒輪傳送比；其中，折彎傳動比指大圓弧齒輪(13)的旋轉分度園半徑除以折彎下模具(4)的折彎槽寬的一半；油缸移動速度比指齒輪齒條油缸(15)的活塞移動速度除以儲能油缸(8)的活塞移動速度；旋轉齒輪傳送比指齒輪齒條油缸輸出軸安裝齒輪(16)分度園直徑除以齒輪齒條油缸(15)內傳動齒輪分度園直徑。
【文檔編號】B21D43/12GK103658250SQ201310693891
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】鄭子姣 申請人:鄭子姣