专利名称：一种数控弯线机的制作方法
技术领域：
本发明属于机械加工设备领域，特别是涉及一种数控弯线机。
背景技术：
公开号为CN201231294Y的专利文献公开了一种数控弯线机，包括机架，机架上设 有调直机构、送线机构、机头旋转机构、机头、切断机构、模具、模具自转机构、模具转换机构 和控制单元，其中，模具转换机构包括模具升降导正装置和模具选择装置，这两个装置都是 采用油缸驱动作用的，因而需要采用两个独立的控制油缸，成本较高，并且其模具升降导正 装置结构较复杂，不易制造。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种数控弯线机，在现有技术的 基础上，对模具转换机构进行设计，使得结构合理并降低成本。
为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案 —种数控弯线机，包括机架，机架上设有调直机构、送线机构、机头旋转机构、机
头、切断机构、模具、模具自转机构、模具转换机构和控制单元，所述模具转换机构包括转动
设置在机头上的换模转轴，换模转轴上设置模具自转机构，模具自转机构包括固定在换模
转轴上的传动箱，传动箱上纵向滑动连接有至少两个模具轴，模具轴顶端设置模具，模具轴
底端与设置在机头上的凸轮移动接触连接，所述换模转轴连接转动驱动机构，其中，所述换 模转轴与模具轴平行，所述凸轮在模具弯线工作位置将模具轴纵向顶起，所述转动驱动机
构与控制单元连接。 首先需要预先说明的是本说明书中，所述纵向是指弯线机上线材的轴向(即线 材延伸方向或者走线方向)，所述横向是指线材的径向(即垂直于线材延伸方向或者走线 方向)。 上述技术方案中，采用凸轮来顶推模具轴达到升降模具的目的，这样可以省去原 有的升降模具的油缸，降低了制造成本，结构更加简单合理。 作为优选，上述转动驱动机构包括固定在机头上的换模油缸，换模油缸的移动端 连接有齿条，所述换模转轴与齿条齿轮传动连接，换模油缸与所述控制单元。采用换模油缸 和齿条齿轮传动结构，动作可靠有效，结构简单。 作为优选，上述机头上设有与齿条滑动连接配合的滚轮导向键。滚轮导向键用于 对齿条的移动方向进行限制从而保证齿轮和齿条啮合有效，优选滚轮导向键与齿轮相对设置。 作为优选，上述换模转轴设有周向固定有摆动限位件，所述机头上设有与其相配 合限位的行程调节螺栓。采用摆动限位件限制行程可以避免采用传感器带来的滞后和定位 不够准确的问题。该摆动限位件优选铰接在齿轮径向延伸端的限位块。 作为优选，上述换模油缸为双头油缸，一个移动端固定齿条，另一个移动端固定橡胶块。设置橡胶块起缓冲作用，避免碰撞。 上述凸轮可以有很多种形式，作为优选为凸轮片，所述模具轴底端通过环形槽与 凸轮片扣合。 作为优选，上述模具自转机构包括固定在换模转轴上的传动箱和自转电机，所述 模具轴通过固定在传动箱上的导向座与传动箱纵向滑动连接，所述模具轴在传动箱内的部 分与自转电机齿轮传动连接，所述自转电机与控制单元连接。采用传动箱和导向座结构设 置模具轴，传动结构简单有效。 作为优选，上述模具轴通过花键与传动箱内的蜗轮周向固定，所述蜗轮与蜗杆啮 合，蜗杆与自转电机的输出轴周向固定。这样传动有效可靠。 作为优选，上述调直机构包括横向依次连接的多个调线轮组，调线轮组包括支架， 支架上上下交错设置有多个调线轮，调线轮转动设置在轮轴上，轮轴与支架通过腰形孔纵 向滑动连接，所述支架上螺纹连接有顶推轮轴的调节螺栓，所述调线轮上设有V形线槽。这 样可以实现无级调直，当线材线径不同时，仅需要调整调节螺栓改变上下两组调线轮之间 的距离以使上下调线轮上的V形线槽将线材绷紧合适达到调直的目的。 作为优选，上述送线机构包括安装架，安装架上转动设置有若干组上下相对的可
调送线轮和固定送线轮，可调送线轮和固定送线轮与安装架上的送线电机齿轮传动连接，
所述可调送线轮与安装架可纵向移动并通过弹力机构赋予其纵向移动的趋势，所述送线电
机与控制单元连接。送线电机通过齿轮传动控制送线轮转动进行走线，弹力机构用于保证
可调送线轮和固定送线轮对线材的足够大的夹持力，从而保证走线准确度。 作为优选，上述可调送线轮固定在可调轮轴的一端，所述可调轮轴的这一端转动
设置在轴承座上，轴承座与安装架纵向滑动连接，所述可调轮轴的另一端通过调心轴承转
动设置在安装架上；所述固定送线轮固定在固定轮轴上，固定轮轴转动设置在安装架上；
所述可调轮轴、固定轮轴与送线电机齿轮传动连接。该结构可以有效保证齿轮传动不受可
调送线轮位置纵向移动调整的影响。 作为优选，上述可调送线轮和固定送线轮上至少设有两个不同线径的线槽。这样， 当更换不同线径的线材时，只需要用不同线槽来夹持线材即可。 作为优选，上述可调送线轮周向固定套接在可调轮轴上并通过压板轴向固定；所 述固定送线轮周向固定套接在固定轮轴上并通过压板轴向固定。这样方便更换和调整送线 轮。 作为优选，上述弹力机构包括固定在安装架上的螺杆，螺杆上螺纹连接有螺母并 套设有弹簧，弹簧一端与螺母相抵，弹簧另一端与压板相抵，压板与轴承座相抵并赋予其纵 向移动的趋势。 上述可调轮轴和固定轮轴通过齿轮传动同步转动并通过蜗轮和蜗杆与送线电机 传动连接。上述安装架上设有多个可供线材穿过的导向套。 作为优选，上述机头旋转机构包括转动设置在轴座上的旋转轴，旋转轴一端固定 机头，旋转轴另一端固定转盘，转盘上设有平衡铁，旋转轴轴心设有可供线材通过的导向 管，所述旋转轴与固定在轴座上的旋转电机通过交错轴齿轮传动连接，所述旋转电机与控 制单元连接。设置平衡铁，使得旋转轴两侧的重心中心对称，这样在机头旋转时，旋转轴的 受力平衡减少磨损，提高使用寿命，这样即使不使用刹车装置也同样可以保证转动精度和准确定位。 上述旋转轴与旋转电机通过蜗轮、蜗杆传动连接。上述旋转轴上设有用于连接机 头上电路和机架上电路的旋转电连接件。上述旋转轴上还设有用于连接机头上油路和机架 上油路的旋转油路连接件。作为优选，上述旋转电连接件为电刷。 作为优选，上述切断机构包括相匹配设置的活动剪断模和固定剪断模，固定剪断
模上设有供线材穿过的线孔，所述固定剪断模固定在滑块导滑体上端，所述活动剪断模固
定在纵向滑块上端，所述纵向滑块与滑块导滑体纵向滑动连接，所述滑块导滑体与设置在
机头上的切断油缸的油缸座固定连接，所述切断油缸的移动端横向移动并在该移动端上铰
接有横向滑块，横向滑块与所述滑块导滑体横向滑动连接并与所述纵向滑块通过销轴B和
滑槽B活动连接，所述横向滑块的横向移动通过销轴B和滑槽B转换为纵向滑块的纵向移
动，所述切断油缸与控制单元连接。这样的切断机构结构简单、合理有效。 作为优选，上述销轴B固定在纵向滑块上，所述滑槽B设置在横向滑块上，所述销
轴B插入滑槽B内并沿滑槽B移动，所述滑槽B至少包括一用于抬升销轴B及纵向滑块的
抬升段。 本技术方案中，在更换模具时采用凸轮升降导正模具，一般凸轮的上升曲线是比 较平缓的，如果不将线材抬起就有可能对模具切换产生阻挡，因此，最好设置一个抬起线材 的机构，可以将该机构结合在上述的切断机构中，作为优选，上述油缸座通过铰接轴A与设 在机头上的固定底座铰接，所述横向滑块与所述固定底座通过销轴A和滑槽A活动连接，所 述横向滑块的横向移动通过销轴A和滑槽A转换为横向滑块及油缸座绕铰接轴A的转动。 这样，可以使得剪断模产生转动从而抬高线材。 作为优选，上述销轴A固定在横向滑块上，所述滑槽A设置在固定底座上，所述销 轴A插入滑槽A内并沿滑槽A移动，所述滑槽A至少包括一用于抬升销轴A、横向滑块及油 缸座的抬升段。 上述模具上设置有中心轴和用于弯线的弯线轮。 本发明由于采用了以上的技术方案，采用凸轮来顶推模具轴达到升降模具的目 的，这样可以省去原有的升降模具的油缸，降低了制造成本，结构更加简单合理。
图l是本发明的立体结构示意图。图2是本发明调直机构的结构示意图。图3是图2中的A-A剖视图。图4是本发明送线机构的结构示意图。图5是图4中的B-B剖视图。图6是本发明送线机构的传动结构示意图。图7是本发明机头旋转机构的结构示意图。图8是图7中的C-C剖视图。图9是本发明切断机构的结构示意图。图10是本发明切断机构的油缸控制原理图。图11是本发明机头的外形结构示意图。
图12是实施例1中凸轮片的结构示意图。 图13是图12的侧视图。 图14是本发明机头的结构示意图。 图15是图14中的D-D剖视图。 图16是实施例1中模具轴的设置示意图。 图17是图14中的E-E剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
做一个详细的说明。
实施例1 : 如图1所示的一种数控弯线机，包括机架2，机架2上设有调直机构3、送线机构4、 机头旋转机构5、机头6、切断机构7、模具8、模具自转机构9、模具转换机构10和控制单元。
如图14所示，所述模具转换机构10包括转动设置在机头6上的换模转轴808，换 模转轴808上设置模具自转机构9，模具自转机构9包括固定在换模转轴808上的传动箱 802，传动箱802上纵向滑动连接有至少两个模具轴806，模具轴806顶端设置模具8，模具 轴806底端与设置在机头6上的凸轮803移动接触连接，所述换模转轴808连接转动驱动 机构，其中，所述换模转轴808与模具轴806平行，所述凸轮803在模具弯线工作位置将模 具轴806纵向顶起，所述转动驱动机构与控制单元连接。本实施例中，如图15所示，上述转 动驱动机构包括固定在安装箱810上的换模油缸811，换模油缸811的移动端连接有齿条 817，所述换模转轴808与齿条817通过摆动齿轮815齿轮传动连接，换模油缸811与所述 控制单元，所述安装箱810固定在机头6上；所述安装箱810内设有与齿条817滑动连接配 合的滚轮导向键818 ;所述摆动齿轮815 —端与齿条817啮合，另一端设有铰接有摆动限位 件814 (限位块)，所述安装箱810上设有与其相配合限位的行程调节螺栓809 ;所述换模油 缸811为双头油缸，一个移动端固定齿条817，另一个移动端固定橡胶块812 ;如图11至图 13所示，所述凸轮803为凸轮片，所述模具轴806底端通过环形槽与凸轮片扣合。
切换模具时，换模油缸驱动换模转轴转动，两个模具轴都沿凸轮移动升降，原先处 于弯线工作位置的模具轴下降，原先处于等待位置的模具轴升起，当切换到位时，工作的模 具轴处于高位。 如图16、图17所示，所述模具自转机构9包括固定在换模转轴808上的传动箱802 和自转电机813，所述模具轴806通过固定在传动箱802上的导向座801与传动箱802纵 向滑动连接，所述模具轴806在传动箱802内的部分与自转电机813齿轮传动连接，所述自 转电机813与控制单元连接；所述模具轴806通过花键与传动箱802内的蜗轮819周向固 定，所述的两个蜗轮819与中间的蜗杆807啮合，蜗杆807与自转电机813的输出轴周向固 定。所述模具8上设置有中心轴804和用于弯线的弯线轮805。 如图2、图3所示，所述调直机构3包括横向依次连接的4个调线轮组，调线轮组包 括支架301，支架301上上下交错设置有7个调线轮303，调线轮303转动设置在轮轴304 上，轮轴304与支架301通过腰形孔305纵向滑动连接，所述支架301上螺纹连接有顶推轮 轴304的调节螺栓302，所述调线轮303上设有V形线槽。 如图4至图6所示，所述送线机构4包括安装架401，安装架401上转动设置有4组上下相对的可调送线轮407和固定送线轮410，可调送线轮407和固定送线轮410与安装 架401上的送线电机419齿轮传动连接，所述可调送线轮407与安装架401可纵向移动并 通过弹力机构赋予其纵向移动的趋势，所述送线电机419与控制单元连接。所述可调送线 轮407固定在可调轮轴413的一端，所述可调轮轴413的这一端转动设置在轴承座411上， 轴承座411与安装架401纵向滑动连接，所述可调轮轴413的另一端通过调心轴承412转 动设置在安装架401上；所述固定送线轮410固定在固定轮轴415上，固定轮轴415转动设 置在安装架401上；所述可调轮轴413、固定轮轴415与送线电机419齿轮传动连接；所述 可调送线轮407和固定送线轮410上设有两个不同线径的线槽；所述可调送线轮407周向 固定套接在可调轮轴413上并通过压板408轴向固定；所述固定送线轮410周向固定套接 在固定轮轴415上并通过压板408轴向固定；所述弹力机构包括固定在安装架401上的螺 杆402，螺杆402上螺纹连接有螺母404并套设有弹簧405，弹簧405 —端与螺母404相抵， 弹簧405另一端与压板406相抵，压板406通过顶销403与轴承座411相抵并赋予其纵向 移动的趋势；所述可调轮轴413和固定轮轴415通过齿轮414传动同步转动并通过齿轮与 蜗轮轴417传动，蜗轮轴417通过蜗轮416和蜗杆418与送线电机419传动连接。所述安 装架401上设有多个可供线材1穿过的导向套409。 如图7、图8所示，上述机头旋转机构5包括转动设置在轴座501上的旋转轴503， 旋转轴503 —端固定机头6，旋转轴503另一端固定转盘504，转盘504上设有平衡铁505， 旋转轴503轴心设有可供线材1通过的导向管507，所述旋转轴503与固定在轴座501上的 旋转电机509通过交错轴齿轮传动连接，所述旋转电机509与控制单元连接。所述旋转轴 503与旋转电机509通过蜗轮502 、蜗杆508传动连接。为了实现控制单元对机头上驱动部 件的控制，所述旋转轴503上设有用于连接机头6上电路和机架2上电路的旋转电连接件 506 ;所述旋转轴503上还设有用于连接机头6上油路和机架2上油路的旋转油路连接件； 所述旋转电连接件506为电刷。 如图9所示，所述切断机构7包括相匹配设置的活动剪断模702和固定剪断模 703，固定剪断模703上设有供线材1穿过的线孔，所述固定剪断模703固定在滑块导滑体 701上端，所述活动剪断模702固定在纵向滑块713上端，所述纵向滑块713与滑块导滑体 701纵向滑动连接，所述滑块导滑体701与设置在机头6上的切断油缸707的油缸座704固 定连接，所述切断油缸707的移动端横向移动并在该移动端上通过销轴A705铰接有横向滑 块716，横向滑块716与所述滑块导滑体701横向滑动连接并与所述纵向滑块713通过销轴 B714和滑槽B活动连接，所述横向滑块716的横向移动通过销轴B714和滑槽B转换为纵向 滑块713的纵向移动，所述切断油缸707与控制单元连接。所述销轴B714固定在纵向滑块 713上，所述滑槽B设置在横向滑块716上，所述销轴B714插入滑槽B内并沿滑槽B移动， 所述滑槽B包括一用于抬升销轴B714及纵向滑块713的抬升段712和一横向平移段715。 所述油缸座704通过铰接轴A708与设在机头6上的固定底座709铰接，所述横向滑块716 与所述固定底座709通过销轴A705和滑槽A活动连接，所述横向滑块716的横向移动通过 销轴A705和滑槽A转换为横向滑块716及油缸座704绕铰接轴A708的转动。所述销轴 A705固定在横向滑块716上，所述滑槽A设置在固定底座709上，所述销轴A705插入滑槽 A内并沿滑槽A移动，所述滑槽A包括一用于抬升销轴A705、横向滑块716及油缸座704的 抬升段71和一横向平移段711。
如图10所示，所述切断油缸707为具有两个工作行程的油缸，分别用于完成抬升 线材和线材剪断动作。不工作时，切断油缸活塞处于2位(即中间行程状态，油缸的中间停 位行程可通过液压流量与时间来控制，也可用电器位置检测来控制。)当活塞从2位移至 3位时，实现一后拉动作，由于活塞杆706与横向滑块716通过销轴A705铰接，故横向滑块 716和销轴A705产生向后位移，销轴A705在滑槽A内的抬升段710上移动，从而使得切断 油缸、油缸座、滑块导滑体、剪断模和线材等作为一连接体绕铰接轴A708发生一定角度顺 时针旋转，从而实现抬线动作。抬线动作完成后活塞回位到2位，整个机构回位。当活塞从 中间2位移至1位时，活塞杆带动横向滑块向前位移，销轴B714与横向向滑块存在带一定 坡度轨迹的相对运动，纵向滑块713在坡度轨迹的驱动下向上升起，活动剪断模702上升与 固定剪断模703产生相对位移，线材l被剪断。切断动作完成后活塞回位到2位，整个机构 回位。
权利要求
一种数控弯线机，包括机架(2)，机架(2)上设有调直机构(3)、送线机构(4)、机头旋转机构(5)、机头(6)、切断机构(7)、模具(8)、模具自转机构(9)、模具转换机构(10)和控制单元，其特征在于，所述模具转换机构(10)包括转动设置在机头(6)上的换模转轴(808)，换模转轴(808)上设置模具自转机构(9)，模具自转机构(9)包括固定在换模转轴(808)上的传动箱(802)，传动箱(802)上纵向滑动连接有至少两个模具轴(806)，模具轴(806)顶端设置模具(8)，模具轴(806)底端与设置在机头(6)上的凸轮(803)移动接触连接，所述换模转轴(808)连接转动驱动机构，其中，所述换模转轴(808)与模具轴(806)平行，所述凸轮(803)在模具弯线工作位置将模具轴(806)纵向顶起，所述转动驱动机构与控制单元连接。
2. 根据权利要求1所述的一种数控弯线机，其特征在于，所述转动驱动机构包括固定 在机头(6)上的换模油缸(811)，换模油缸(811)的移动端连接有齿条(817)，所述换模转 轴(808)与齿条(817)齿轮传动连接，换模油缸(811)与所述控制单元。
3. 根据权利要求2所述的一种数控弯线机，其特征在于，所述机头(6)上设有与齿条 (817)滑动连接配合的滚轮导向键(818)。
4. 根据权利要求3所述的一种数控弯线机，其特征在于，所述换模转轴(808)设有周向 固定有摆动限位件(814)，所述机头(6)上设有与其相配合限位的行程调节螺栓(809)。
5. 根据权利要求4所述的一种数控弯线机，其特征在于，所述换模油缸(811)为双头油 缸，一个移动端固定齿条(817)，另一个移动端固定橡胶块(812)。
6. 根据权利要求5所述的一种数控弯线机，其特征在于，所述凸轮(803)为凸轮片，所 述模具轴(806)底端通过环形槽与凸轮片扣合。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的一种数控弯线机，其特征在于，所述模具自转机 构(9)包括固定在换模转轴(808)上的传动箱(802)和自转电机(821)，所述模具轴(806) 通过固定在传动箱(802)上的导向座(801)与传动箱(802)纵向滑动连接，所述模具轴 (806)在传动箱(802)内的部分与自转电机(821)齿轮传动连接，所述自转电机(821)与控 制单元连接。
8. 根据权利要求1至6中任一项所述的一种数控弯线机，其特征在于，所述机头旋转机 构(5)包括转动设置在轴座(501)上的旋转轴(503)，旋转轴(503) —端固定机头(6)，旋 转轴(503)另一端固定转盘(504)，转盘(504)上设有平衡铁(505)，旋转轴(503)轴心设 有可供线材(1)通过的导向管(507)，所述旋转轴(503)与固定在轴座(501)上的旋转电机 (509)通过交错轴齿轮传动连接，所述旋转电机(509)与控制单元连接。
9. 根据权利要求1至6中任一项所述的一种数控弯线机，其特征在于，所述切断机构 (7)包括相匹配设置的活动剪断模(702)和固定剪断模(703)，固定剪断模(703)上设有供 线材(1)穿过的线孔，所述固定剪断模(703)固定在滑块导滑体(701)上端，所述活动剪断 模(702)固定在纵向滑块(713)上端，所述纵向滑块(713)与滑块导滑体(701)纵向滑动连 接，所述滑块导滑体(701)与设置在机头(6)上的切断油缸(707)的油缸座(704)固定连 接，所述切断油缸(707)的移动端横向移动并在该移动端上铰接有横向滑块(716)，横向滑 块(716)与所述滑块导滑体(701)横向滑动连接并与所述纵向滑块(713)通过销轴B(714) 和滑槽B活动连接，所述横向滑块(716)的横向移动通过销轴B(714)和滑槽B转换为纵向 滑块(713)的纵向移动，所述切断油缸(707)与控制单元连接。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的一种数控弯线机，其特征在于，所述油缸座 (704)通过铰接轴A(708)与设在机头(6)上的固定底座(709)铰接，所述横向滑块(716) 与所述固定底座(709)通过销轴A(705)和滑槽A活动连接，所述横向滑块(716)的横向移 动通过销轴A(705)和滑槽A转换为横向滑块(716)及油缸座(704)绕铰接轴A(708)的转动。
全文摘要
本发明公开了一种数控弯线机，包括机架，机架上设有调直机构、送线机构、机头旋转机构、机头、切断机构、模具、模具自转机构、模具转换机构和控制单元，模具转换机构包括转动设置在机头上的换模转轴，换模转轴上设置模具自转机构，模具自转机构包括固定在换模转轴上的传动箱，传动箱上纵向滑动连接有至少两个模具轴，模具轴顶端设置模具，模具轴底端与设置在机头上的凸轮移动接触连接，换模转轴连接转动驱动机构，其中，换模转轴与模具轴平行，凸轮在模具弯线工作位置将模具轴纵向顶起，转动驱动机构与控制单元连接。本技术方案采用凸轮来顶推模具轴达到升降模具的目的，这样可以省去原有的升降模具的油缸，降低了制造成本，结构更加简单合理。
文档编号B21F1/02GK101716636SQ200910157189
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者周德富, 高尔荣 申请人:高尔荣