一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机的制作方法

本实用新型涉及一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机。属于一体机设备技术领域。

背景技术：

在一些工具装配过程中，通常需要将金属丝拉伸校直后使用，校直后的金属丝需具有一定的物理和机械性能，而现有金属丝校直装置丝材校直生产效率低、劳动强度大，在校直过程中因受力不均、容易打滑而无法保证金属丝材的尺寸均匀性，从而影响金属丝材的质量。对于某些采用金属丝加工的零件，为批量化生产，在制作金属丝时，通常是首先加工一根较长的金属丝，然后再通过金属丝剪切设备，将长金属丝剪成各段等长的短金属丝。传统金属丝等长剪切工艺是通过采用铡刀手动剪切的方式实现，该方法需要配合量尺逐一切割，工人劳动强度大，剪切效率低，并且很难保证剪切后短金属丝的尺寸精度，产品一致性差，不利于批量化生产。

目前，已有较为先进的自动化金属丝剪切设备，包括独立的金属丝推送机构和剪切机构，通过金属丝推送机构控制对金属丝的推送速度，剪切机构经过固定时间间隔完成一次剪切，该设备虽然能实现对长金属丝的精准剪切，但是由于该设备加工成本较高，结构复杂，很难得到广泛推广应用。

在某些产品的生产中，常需要一种由铁丝折弯成特定形状的支架零件，例如在过滤装置中需要配置多根支架，这些支架由粗铁丝折弯而成，支架对折弯的长度、角度、对称性与平衡性等技术要素均有一定的要求，并且规格不同的产品其支架规格也不同。传统上加工支架的做法是将需要折弯的铁丝按要求的长度裁断后，逐根在铁丝上需要折弯的部位做上记号，然后在台虎钳上，根据记号进行折弯。这种用手工方法生产支架，不仅效率低，而且折弯点、折弯的立体角等参数难以一致，对称性与平衡性达不到设计要求，直接影响到成品的组装质量。

综上所述，为了解决现有技术存在在校直过程中因受力不均、容易打滑而无法保证金属丝材的尺寸均匀性、且剪切设备不成熟，手工折弯方法生产折弯金属丝，效率低，折弯点、折弯的立体角等参数难以一致，对称性与平衡性达不到设计要求，直接影响到成品的组装质量的问题，目前亟需发明一种集剪切、拉伸和折弯为一体，实现全自动化集成化，实现先校直拉伸后剪切折弯，且通过集合拉伸变形和塑性变形实现对金属丝材的校直，金属丝校直效率高，在拉伸校直过程中具有防滑性，结构简单，装配形状一致的金属丝的拉伸剪切折弯一体机。

技术实现要素：

本实用新型提出一种集剪切、拉伸和折弯为一体，实现全自动化集成化，实现先校直拉伸后剪切折弯，且通过集合拉伸变形和塑性变形实现对金属丝材的校直，金属丝校直效率高，在拉伸校直过程中具有防滑性，结构简单，制作容易，便于推广的金属丝的拉伸剪切折弯一体机，解决现有技术存在的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机，包括依次安装在框架上的剪切设备、拉伸设备和折弯设备，

所述拉伸设备包括包括送丝结构、定位装置、拉伸装置和碾压校直装置，所述定位装置、拉伸装置和碾压校直装置依次安装在所述框架上，所述拉伸装置包括第一拉伸装置和第二拉伸装置；

所述第一拉伸装置包括底板、上下两组错位排列且安装在所述底板上的拉伸滚轮组和分别调节拉伸滚轮位置的调节螺杆；调节螺杆的设置可调节拉伸滚轮组中各个拉伸滚轮的位置，实现对金属丝的区域拉伸变形。

所述第二拉伸装置包括底板、上下两组错位排列且安装在所述底板上的拉伸滚轮组、上下两组错位排列且安装在所述底板上的防滑齿组和分别调节拉伸滚轮位置的调节螺杆；防滑齿组的设置可保障金属丝在拉伸校直过程的平滑工作，防止拉伸装置与金属丝之间的打滑。

所述剪切设备包括长度测量轮、通过所述长度测量轮带动活动的辅助定位吸合块、通过辅助定位吸合块吸合完成剪切工作的剪切刀具和用于回位剪切刀具的刀架。长度测量轮绕一圈的长度为L，确定金属丝的待剪切长度为1/2L或者L来调整电机控制长度测量轮的绕圈情况，长度测量轮绕圈过程中会带动辅助定位吸合块上下移动，在最下端使剪切刀具磁铁吸合，完成剪切工作，返回由弹簧的弹力拉回原位；

所述折弯设备包括用于将金属丝进行折边的折边装置、用于将金属丝进行弯边的弯边装置、用于收集所述成品件的收料装置和用于将成品件推送至收料装置的推料装置，所述折边装置、弯边装置和收料装置下设置有用于输送金属丝的输送链条；

所述折边装置用于将“一”型金属丝折弯成倒“U”型金属丝，包括用于约束金属丝、由机械手上下移动的折边定位块、用于对金属丝两直边预折边的前后折边气缸和用于对金属丝两直边再折边的左右折边气缸，所述折边定位块为多个圆柱形构件；

所述弯边装置用于将倒“U”型金属丝折弯成成品件，包括用于约束金属丝的弯边定位块、用于约束成品件直边和弯边角度的角度定位块和用于制作弯边的上下折弯气缸，所述弯边定位块为斜向三棱柱，所述斜向三棱柱底面与侧面形成的角度和所述成品件直边和弯边形成的角度相匹配。

所述防滑齿组呈梯形且包括支撑座和位于所述支撑座上方的齿，所述齿垂直于金属丝的拉伸方向，还起到支撑金属丝的作用。

进一步地，所述送丝结构包括电机、与所述电机同轴连接的小链轮、与所述小链轮通过链条连接的大链轮和与所述大链轮同轴连接的捆丝滚轮，大链轮和小链轮的配合使用保障送丝结构的精确运行。

进一步地，所述定位装置包括依次安装且设有中心孔的圆形定位支架和夹丝板，所述夹丝板内安装有调节金属丝位置的定位调节螺栓。

进一步地，所述碾压校直装置包括底板、上下两组对位排列且安装在所述底板上的碾压滚轮组和分别调节碾压滚轮位置的L型调节螺杆，调节L型调节螺杆上的螺栓来控制L型调节螺杆的上下，顺带调节碾压滚轮组中各个碾压滚轮的位置，实现对金属丝的区域拉伸变形。

进一步地，所述拉伸装置和碾压校直装置的前端设置有用于支撑金属丝的Y型定位支架，Y型定位支架还起到导向作用。

进一步地，所述碾压校直装置和剪切设备之间设置有用于测量金属丝合格率的定位钢管，所述定位钢管的直径较金属丝的直径大3～5mm，所述定位钢管通过连接杆与所述底板连接。

进一步地，所述剪切设备还包括有辅助固定所述金属丝和辅助定位吸合块的固定块，所述辅助定位吸合块上设置有电磁铁。

进一步地，所述刀架后端设置有弹簧，所述弹簧的一端与所述剪切刀具连接，相对的另一端与所述刀架连接。

进一步地，所述折边定位块为3个圆柱形构件，由机械手一同抓取上下活动放置在“一”型所述金属丝的中心下侧，所述前后折边气缸和左右折边气缸的顶端设置有柔性折边块，所述柔性折边块为柔性橡胶垫。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

本实用新型涉及的一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机设置有剪切设备、拉伸设备和折弯设备，拉伸设备通过拉伸装置的拉伸变形和碾压校直装置的塑性变形实现对金属丝材的校直，提高金属丝材校直生产效率，降低劳动强度，金属丝材在校直过程中的受力均匀。第二拉伸装置设置的底板、上下两组错位排列且安装在所述底板上的拉伸滚轮组、上下两组错位排列且安装在所述底板上的防滑齿组和分别调节拉伸滚轮位置的调节螺杆；防滑齿组可保障金属丝在拉伸校直过程的平滑工作，防止拉伸装置与金属丝之间的打滑，再通过长度测量轮在绕圈过程中会带动辅助定位吸合块上下移动，在最下端使剪切刀具电磁铁吸合，完成剪切工作，返回由弹簧的弹力拉回原位实现自动剪切，且长度测量轮的绕圈情况可根据现场情况自由调节，有效提高生产效率。折弯设备设置折边装置、弯边装置，折边装置设置折边定位块保证“一”型所述金属丝两头的折边间距相同，形状一致，设置柔性折边块实现“一”型所述金属丝两头的柔性折边，不容易发生折断现象，整个装置实现了金属丝折弯加工过程中的自动化，大幅度地提高生产效率，降低工作人员的劳动强度，提高了产品的生产合格率和装配形状一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机的结构示意图；

图2为本实用新型一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机中第一拉伸装置的结构示意图；

图3为本实用新型一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机中Y型定位支架的结构示意图；

图4为本实用新型一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机中成品件的结构示意图；

图5为本实用新型一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机中弯边定位块的结构示意图。

图中，1-小链轮；2-大链轮；3-链条；4-捆丝滚轮；5-圆形定位支架；6-框架；7-定位调节螺栓；8-第一拉伸装置；9-夹丝板；10-第二拉伸装置；11-拉伸滚轮组；12-防滑齿组；13-调节螺杆；14-碾压校直装置；15-碾压滚轮组；16-L型调节螺杆；17-Y型定位支架；18-金属丝；19-定位钢管；20-长度测量轮；21-辅助定位吸合块；22-固定块；23-剪切刀具；24-刀架；25-弹簧；26-连接杆；29-前后折边气缸；30-柔性折边块；31-左右折边气缸；32-机械臂移动同步带；33-弯边装置；34-收料装置；35-折边定位块；36-输送链条；37-角度定位块；38-弯边定位块；39-上下折弯气缸；40-推料装置；41-弯边；42-直边；44-机械手；45-底面；46-侧面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1、图2、图3、图4和图5所示的一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机的结构示意图、第一拉伸装置的结构示意图、成品件的结构示意图、弯边定位块的结构示意图和Y型定位支架的结构示意图。一种金属丝的拉伸剪切折弯一体机，包括依次安装在框架上的剪切设备、拉伸设备和折弯设备，拉伸设备包括送丝结构、定位装置、拉伸装置和碾压校直装置14，所述定位装置、拉伸装置和碾压校直装置14依次安装在所述框架6上，所述拉伸装置包括第一拉伸装置8和第二拉伸装置10；

所述第一拉伸装置8包括底板、上下两组错位排列且安装在所述底板上的拉伸滚轮组11和分别调节拉伸滚轮位置的调节螺杆13；调节螺杆13的设置可调节拉伸滚轮组11中各个拉伸滚轮的位置，实现对金属丝18的区域拉伸变形。

所述第二拉伸装置10包括底板、上下两组错位排列且安装在所述底板上的拉伸滚轮组11、上下两组错位排列且安装在所述底板上的防滑齿组12和分别调节拉伸滚轮位置的调节螺杆13；防滑齿组12的设置可保障金属丝18在拉伸校直过程的平滑工作，防止拉伸装置与金属丝18之间的打滑。

所述剪切设备包括长度测量轮20、通过所述长度测量轮20带动活动的辅助定位吸合块21、通过辅助定位吸合块21吸合完成剪切工作的剪切刀具23和用于回位剪切刀具23的刀架。长度测量轮20绕一圈的长度为L，确定金属丝18的待剪切长度为1/2L或者L来调整电机控制长度测量轮20的绕圈情况，长度测量轮20绕圈过程中会带动辅助定位吸合块21上下移动，在最下端使剪切刀具23磁铁吸合，完成剪切工作，返回由弹簧25的弹力拉回原位。所述碾压校直装置14和剪切设备之间设置有用于测量金属丝18合格率的定位钢管19，所述定位钢管19的直径较金属丝18的直径大3～10mm，所述定位钢管19通过连接杆26与所述底板连接。所述剪切设备还包括有辅助固定所述金属丝18和辅助定位吸合块21的固定块22，固定块22内部设置有供金属丝18穿行的孔洞，所述辅助定位吸合块21上设置有电磁铁，通过电磁铁来吸合剪切刀具23。

折弯设备包括用于将金属丝18进行折边的折边装置、用于将金属丝18进行弯边的弯边装置、用于收集所述成品件的收料装置34和用于将成品件推送至收料装置34的推料装置40，所述折边装置、弯边装置33和收料装置34下设置有用于输送金属丝18的输送链条36，所述折边装置用于将“一”型金属丝18折弯成倒“U”型金属丝18，包括用于约束金属丝18、由机械手44上下移动的折边定位块35、用于对金属丝18两直边42预折边的前后折边气缸29和用于对金属丝18两直边42再折边的左右折边气缸31，所述折边定位块35为多个圆柱形构件；所述弯边装置33用于将倒“U”型金属丝18折弯成成品件，包括用于约束金属丝18的弯边定位块38、用于约束成品件直边42和弯边41角度的角度定位块37和用于制作弯边41的上下折弯气缸39，所述弯边定位块38为斜向三棱柱，所述斜向三棱柱底面45与侧面46形成的角度和所述成品件直边42和弯边41形成的角度相匹配。斜向三棱柱和角度定位块37的设置限定了直边42和弯边41的角度，保证众产品的一致性。

所述折边定位块35为3个圆柱形构件，由机械手44一同抓取上下活动放置在“一”型所述金属丝18的中心下侧。3个圆柱形构件的设置配合前后折边气缸29、左右折边气缸31，保证“一”型所述金属丝18两头的折边间距相同，保证形状一致性，提高成品合格率。所述前后折边气缸29和左右折边气缸31的顶端设置有柔性折边块30，所述柔性折边块30为柔性橡胶垫。柔性橡胶垫可实现“一”型所述金属丝18两头的柔性折边，不容易发生折断现象。所述机械手44设置在机械架上，由机械臂移动同步带32带动移动。

所述刀架24后端设置有弹簧25，所述弹簧25的一端与所述剪切刀具23连接，相对的另一端与所述刀架24连接。

所述防滑齿组12呈梯形且包括支撑座和位于所述支撑座上方的齿，所述齿垂直于金属丝18的拉伸方向，还起到支撑金属丝18的作用，齿间平台的宽度为1～50mm。

所述送丝结构包括电机、与所述电机同轴连接的小链轮1、与所述小链轮1通过链条3连接的大链轮2和与所述大链轮2同轴连接的捆丝滚轮4，大链轮2和小链轮1的配合使用保障送丝结构的精确运行。

所述定位装置包括依次安装且设有中心孔的圆形定位支架5和夹丝板9，所述夹丝板9内安装有调节金属丝18位置的定位调节螺栓7。

所述碾压校直装置14包括底板、上下两组对位排列且安装在所述底板上的碾压滚轮组15和分别调节碾压滚轮位置的L型调节螺杆16，调节L型调节螺杆16上的螺栓来控制L型调节螺杆16的上下，顺带调节碾压滚轮组15中各个碾压滚轮的位置，实现对金属丝18的区域拉伸变形。所述拉伸装置和碾压校直装置14的前端设置有用于支撑金属丝18的Y型定位支架17，Y型定位支架17还起到导向作用。

对金属丝18进行校直时，首先将送丝结构、定位装置、拉伸装置和碾压校直装置14依次给固定在框架6上，之后将需要校直的金属丝18依次穿过设有中心孔的圆形定位支架5和夹丝板9，由定位调节螺栓7初步调节金属丝18的初始位置，后依次经过第一拉伸装置8和第二拉伸装置10，先经过上下两组错位排列拉伸滚轮组11进行初步校直，再经过上下两组错位排列的拉伸滚轮组11和上下两组错位排列的防滑齿组12实现拉伸变形，再通过带Y型定位支架17的碾压校直装置14进行塑性变形，随后再通过剪切设备，由长度测量轮20绕圈带动辅助定位吸合块21上下移动，在最下端使剪切刀具23磁铁吸合，完成剪切工作，返回由弹簧25的弹力拉回原位。将需要折弯的金属丝18送至折边装置，由机械手44下放折边定位块35，由前后折边气缸29前后移动对“一”型金属丝18两头进行预折边，再由左右折边气缸31左右移动对“一”型金属丝18两直边42进行再折边处理形成倒“U”型金属丝，机械手44上提折边定位块35，由输送链条36将倒“U”型金属丝输送至弯边装置33，弯边装置33下放弯边定位块38和角度定位块37，由上下折弯气缸39上下移动形成成品件，弯边装置33上提弯边定位块38和角度定位块37，由输送链条36将成品件输送至推料装置40，由推料装置40将成品件收集至收料装置34。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。