一种金属线材自动弯丝设备的制作方法

本发明涉及线材制造领域，尤其涉及一种金属线材自动弯丝设备。

背景技术：

随着自动化技术的快速发展，对金属线材弯曲设备的要求也越来越高，智能化、高效化、柔性化将是未来线材弯曲设备发展的一个重大趋势；目前，虽然我国在线材成形行业生产技术水平上有了显著的进步，但金属线材的加工方式仍然处于较为落后的劳动密集型阶段，行业面临着一系列的问题；传统的小规模、小起点的生产方式慢慢被现代的模块化、柔性化的产品设计方式所替代；随着全球经济的全球化发展，机械制造技术的也得到了迅速发展，市场对管线材等弯曲精度的要求也越来越高；因此，许多企业都采用模块化生产方式来提高金属管线材的加工质量和生产效率。

由于传统的塑料线材在强度方面、废弃处理等方面存在缺点，目前，国内线材包装厂开始转型，由生产塑料线材转成金属线材；我国市场上对线材的需求量非常大，国内五金行业中的许多企业具有金属线材弯曲制造加工需求，数控弯箍机、弯丝机、弯管机市场需求量比较大；但国内的弯丝加工工艺方法相比西方国家还有不小的差距；国内生产的数控弯丝设备弯丝精度较低，操作人员劳动强度大；弯丝加工多为简单的二维空间上，较难实现复杂的三维空间上加工；要完成较为复杂的弯丝加工，往往需要多台设备、多副模具，采用专门的设备辅助或者工人手动操作来完成。

为了解决上述技术问题，亟需一种金属线材自动弯丝设备来解决现有的技术问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种金属线材自动弯丝设备，本发明结构简单，设备和人工成本低，生产效率高。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

一种金属线材自动弯丝设备，包括：卸料模块1、校直机构2、送丝机构3、剪切机构4、夹紧机构5、弯丝机构6、机座7和控制模块8；所述卸料模块1、校直机构2、送丝机构3、剪切机构4、夹紧机构5、弯丝机构6、控制模块8依次安装在机座7上；所述校直机构2通过校直压块211对金属线材105进行压紧校直，金属线材105在通过所述校直机构2后输出直丝并输送至所述送丝机构3；所述卸料模块1、校直机构2、送丝机构3、剪切机构4、夹紧机构5和弯丝机构6与控制模块8电连接，通过控制模块8控制，完成线材的弯丝工作。

作为本发明进一步的限定，所述卸料模块1包括：卸料电机101、料筒102、料筒支架103、卸料电机支架104和金属线材105；所述卸料电机101通过卸料电机支架104固定在料筒支架103上，所述料筒支架103固定在机座7上，所述金属线材105缠绕在料筒102上，所述卸料电机101直接与料筒102连接。

作为本发明进一步的限定，校直机构2包括：从动带轮201、校直皮带202、主动带轮203、驱动电机204、驱动电机支架205、驱动电机安装座206、校直辊207、轴承座208、锁紧螺母209、校直机构支撑架210、校直压块211和校直螺栓212；所述驱动电机204通过驱动电机安装座206与校直机构支撑架210连接，所述驱动电机204的输出轴与主动带轮203连接，所述主动带轮203通过校直皮带202与从动带轮201连接，所述从动带轮201与校直辊207连接，所述校直辊207的两端通过轴承座208与校直机构支撑架210连接，所述轴承座208内设置有深沟球轴承，所述校直辊207的末端通过锁紧螺母209锁紧，所述校直辊207安装有校直压块211，所述校直压块211上安装有校直螺栓212。

作为本发明进一步的限定，送丝机构3包括：送丝结构支撑架301、滑杆302、调节压紧轮固定座303、固定压紧轮固定座304、调节螺杆305、调节压紧轮306、固定压紧轮307、送丝皮带308、送丝电机安装板309和送丝电机310；所述送丝电机310通过送丝电机安装板309固定于送丝结构支撑架301的下方，所述滑杆302安装在送丝结构支撑架301上并用螺母锁紧，所述调节压紧轮306通过调节压紧轮固定座303安装在滑杆302，所述调节螺杆305通过送丝结构支撑架301与调节压紧轮固定座303螺纹连接，所述固定压紧轮307通过固定压紧轮固定座304固定在滑杆302上，所述送丝电机310的输出轴通过送丝皮带308与调节压紧轮306连接。

作为本发明进一步的限定，剪切机构4包括：剪切主动齿轮401、剪切主动滚轮402、剪切主轴403、剪切从动滚轮404、剪切从动轴405、剪切从动齿轮406、剪切机构箱体407、剪切主轴轴套408、剪切电机411、剪切电机固定支架410、剪切电机减速器409、剪切刀片412和剪切刀片固定螺钉413；所述剪切电机411通过剪切电机固定支架410固定在剪切机构箱体407上，所述剪切电机411输出轴通过剪切电机减速器409与剪切主轴403连接，所述剪切主轴403的另一端与剪切主动滚轮402连接，所述剪切主动齿轮401安装在剪切主轴403上并由剪切主轴轴套408定位，所述剪切主动齿轮401与剪切从动齿轮406啮合，所述剪切从动齿轮406通过剪切从动轴405与剪切从动滚轮404连接；所述剪切主动滚轮402、剪切从动滚轮404位于同一平面上，所述剪切主轴403、剪切从动轴405互相平行。

作为本发明进一步的限定，夹紧机构5包括：夹紧气缸501、夹紧气缸固定支架502、夹紧机构支架503、夹紧块504和夹紧机构固定块505；所述夹紧气缸501通过夹紧气缸固定支架502固定在夹紧机构支架503上，所述夹紧块504安装在夹紧气缸501的伸缩轴上，所述夹紧机构固定块505安装在夹紧机构支架503上，所述夹紧块504和夹紧机构固定块505平行设置，所述夹紧块504上设置有压力传感器。

作为本发明进一步的限定，弯丝机构6包括：弯丝机构升降支架601、弯丝机构主动齿轮602、弯丝机构驱动电机603、弯丝机构驱动电机支架604、弯丝模座605、弯丝机构从动齿轮606、弯丝机构升降气缸607、弯丝机构旋转电机608、弯丝机构旋转电机支架609、弯丝机构支撑座610、升降支架转动盘611和pg接头612；述弯丝机构升降支架601与弯丝机构升降气缸607连接；所述弯丝机构驱动电机603由弯丝机构驱动电机支架604固定于所述弯丝机构升降支架601上，所述弯丝机构驱动电机603的输出轴与弯丝机构主动齿轮602连接，所述弯丝机构主动齿轮602与弯丝机构从动齿轮606连接，所述弯丝机构从动齿轮606折弯模座605的转轴连接；所述弯丝机构旋转电机608通过弯丝机构旋转电机支架609固定在弯丝机构支撑座610上，所述弯丝机构旋转电机608的输出轴与升降支架转动盘611连接，所述升降支架转动盘611上的孔内安装有pg接头612，金属线材105从pg接头612中穿过。

作为本发明进一步的限定，弯丝模座605还包括：心轴6051、转轴6052、模座座板6053，所述心轴6051和转轴6052分别安装在模座座板6053上，所述心轴6051的底端与弯丝机构从动齿轮606连接。

作为本发明进一步的限定，控制模块7包括：所述控制系统包括：中央处理器、输入/输出接口、电源、存储器、通信接口；所述控制模块8安装在机座7底部箱体内，与所述卸料模块1、校直机构2、送丝机构3、剪切机构4、夹紧机构5和弯丝机构6与控制模块8电连接，通过控制各机构的电机或气缸驱动执行机构，实现线材卸料、水平送线、气缸夹紧、模具旋转、多次折弯。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明的金属线材自动弯丝设备在运行过程中每个动作的准确衔接，实现了上一动作结束后，下一动作接着执行，保证了金属线材自动折弯的连续性；

2.本发明的金属线材自动弯丝设备中所述弯丝工序包括两次折弯，可以实现复杂的三维空间上的加工，完成较为复杂的弯丝加工，减少了设备和人工成本，同时，本发明减轻了操作人员的劳动强度，提高了生产效率；

3.由于金属线材是成卷进行包装的，在对金属线材进行取用时，弯曲的金属线材会由于本身的弯曲导致制作的工件的直线度达不到要求，本发明通过在设备中设置对金属线材进行直线度调节的校直机构，能够使得操作人员通过对校直机构进行松紧调节，来实现对金属线材的直线调节，进而能够有效防止金属线材在传送过程中发生弯曲；

4.本发明的金属线材自动弯丝设备中依靠弯丝机构中的弯丝模座来控制弯丝精度，相较于常见的人工操作进行弯丝，本发明的弯丝精度更高。

附图说明

图1为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备的机构示意图；

图2为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备中校直机构的结构示意图；

图3为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备中送丝机构的主视图；

图4为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备中送丝机构的俯视图；

图5为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备中剪切机构的结构示意图；

图6为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备弯丝机构中夹紧机构的结构示意图；

图7为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备中弯丝机构的结构示意图；

图8为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备中弯丝机构的弯丝模座的示意图；

图9为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备弯丝机构中弯丝机构升降支架的结构示意图；

图10为本发明所述一种金属线材自动弯丝设备弯丝机构中弯丝机构升降支架转动盘的机构示意图。

附图标记说明：1.卸料模块；101.卸料电机；102.料筒；103.料筒支架；104.卸料电机支架；105.金属线材；2.校直机构；201.从动带轮；202.校直皮带；203.主动带轮；204.驱动电机；205.驱动电机支架；206.驱动电机安装座；207.校直辊；208.轴承座；209.锁紧螺母；210.校直机构支撑架；211.校直压块；212.校直螺栓；3.送丝机构；301.送丝结构支撑架；302.滑杆；303.调节压紧轮固定座；304.固定压紧轮固定座；305.调节螺杆；306.调节压紧轮；307.固定压紧轮；308.送丝皮带；309.送丝电机安装板；310.送丝电机；4.剪切机构；401.剪切主动齿轮；402.剪切主动滚轮；403.剪切主轴；404剪切从动滚轮；405.剪切从动轴；406.剪切从动齿轮；407.剪切机构箱体；408.剪切主轴轴套；409.剪切电机减速器；410.剪切电机固定支架；411.剪切电机；412.剪切刀片；413.剪切刀片固定螺钉；5.夹紧机构；501.夹紧气缸；502.夹紧气缸固定支架；503.夹紧机构支架；504.夹紧块；505.夹紧机构固定块；6.弯丝机构；601.弯丝机构升降支架；602.弯丝机构主动齿轮；603.弯丝机构驱动电机；604.弯丝机构驱动电机支架；605.弯丝模座；6051.心轴；6052.转轴；6053.模座座板；606.弯丝机构从动齿轮；607.弯丝机构升降气缸；608.弯丝机构旋转电机；609.弯丝机构旋转电机支架；610.弯丝机构支撑座；611.升降支架转动盘；612.pg接头；7.机座；8.控制模块。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参照图1，本发明所述一种金属线材自动弯丝设备，包括：卸料模块1、校直机构2、送丝机构3、剪切机构4、夹紧机构5、弯丝机构6、机座7和控制模块8；根据图1，所述卸料模块1、校直机构2、送丝机构3、剪切机构4、夹紧机构5、弯丝机构6、控制模块8依次安装在机座7上；所述校直机构2通过校直压块211对金属线材105进行压紧校直，金属线材105在通过所述校直机构2后输出直丝并输送至所述送丝机构3；所述卸料模块1、校直机构2、送丝机构3、剪切机构4、夹紧机构5和弯丝机构6与控制模块8电连接，通过控制模块8控制，完成线材的弯丝工作。

参照图1，所述卸料模块1包括：卸料电机101、料筒102、料筒支架103、卸料电机支架104和金属线材105；根据图1，所述卸料电机101通过卸料电机支架104固定在料筒支架103上，所述料筒支架103固定在机座7上，所述金属线材105缠绕在料筒102上，所述卸料电机101直接与料筒102连接。

参照图2，所述校直机构2包括：从动带轮201、校直皮带202、主动带轮203、驱动电机204、驱动电机支架205、驱动电机安装座206、校直辊207、轴承座208、锁紧螺母209、校直机构支撑架210、校直压块211和校直螺栓212；根据图2，所述驱动电机204通过驱动电机安装座206与校直机构支撑架210连接，所述驱动电机204的输出轴与主动带轮203连接，所述主动带轮203通过校直皮带202与从动带轮201连接，所述从动带轮201与校直辊207连接，所述校直辊207的两端通过轴承座208与校直机构支撑架210连接，所述轴承座208内设置有深沟球轴承，所述校直辊207的末端通过锁紧螺母209锁紧，所述校直辊207安装有校直压块211，所述校直压块211上安装有校直螺栓212。

所述校直机构2的工作原理为：如图2所示，驱动电机204通过带传动带动校直辊207的转动，金属线材105由校直辊207前端的通孔送入，驱动电机204带动金属线材105的持续送入；加装在校直辊上207的校直压块211通过校直螺栓212进行松紧调节，实现对金属线材的调直调节作用；当校直螺栓212对校直压块211进行旋紧，使校直压块211对金属线材105进行压紧校直；金属线材在通过校直辊207之后输出直丝并输送至送丝机构3。

参照图3、4，所述送丝机构3包括：送丝结构支撑架301、滑杆302、调节压紧轮固定座303、固定压紧轮固定座304、调节螺杆305、调节压紧轮306、固定压紧轮307、送丝皮带308、送丝电机安装板309和送丝电机310；如图3、4所示，所述送丝电机310通过送丝电机安装板309固定于送丝结构支撑架301的下方，所述滑杆302安装在送丝结构支撑架301上并用螺母锁紧，所述调节压紧轮306通过调节压紧轮固定座303安装在滑杆302，所述调节螺杆305通过送丝结构支撑架301与调节压紧轮固定座303螺纹连接，所述固定压紧轮307通过固定压紧轮固定座304固定在滑杆302上，所述送丝电机310的输出轴通过送丝皮带308与调节压紧轮306连接。

所述送丝机构3的工作原理为：所述送丝机构3由两组固定压紧轮307和调节压紧轮306组成，所述调节压紧轮306在滑杆302上移动，通过上方的调节螺杆305对调节压紧轮306进行调节，实现对固定压紧轮307和调节压紧轮306之间压力的控制；当金属线材105经由校直结构2输入至两压紧轮之间时，调节压紧轮306通过调节螺杆实现对金属线材105的压紧，通过送丝电机310带传动实现调节压紧轮的转动，以实现金属线材105的二次校直与送丝，随后由送丝机构上开有通孔的送丝块输出，实现对直丝的校直送丝功能。

参照图5，所述剪切机构4包括：剪切主动齿轮401、剪切主动滚轮402、剪切主轴403、剪切从动滚轮404、剪切从动轴405、剪切从动齿轮406、剪切机构箱体407、剪切主轴轴套408、剪切电机411、剪切电机固定支架410、剪切电机减速器409、剪切刀片412和剪切刀片固定螺钉413；所述剪切电机411通过剪切电机固定支架410固定在剪切机构箱体407上，所述剪切电机411输出轴通过剪切电机减速器409与剪切主轴403连接，所述剪切主轴403的另一端与剪切主动滚轮402连接，所述剪切主动齿轮401安装在剪切主轴403上并由剪切主轴轴套408定位，所述剪切主动齿轮401与剪切从动齿轮406啮合，所述剪切从动齿轮406通过剪切从动轴405与剪切从动滚轮404连接；所述剪切主动滚轮402、剪切从动滚轮404位于同一平面上，所述剪切主轴403、剪切从动轴405互相平行；所述剪切机构的工作过程是在线材校直后，通过剪切滚轮的转动，带动刀片将金属线材105切断，剪切滚轮的转动速度由剪切电机411控制。

参照图6，所述夹紧机构5包括：夹紧气缸501、夹紧气缸固定支架502、夹紧机构支架503、夹紧块504和夹紧机构固定块505；如图6所示，所述夹紧气缸501通过夹紧气缸固定支架502固定在夹紧机构支架503上，所述夹紧块504安装在夹紧气缸501的伸缩轴上，所述夹紧机构固定块505安装在夹紧机构支架503上，所述夹紧块504和夹紧机构固定块505平行设置，所述夹紧块504上设置有压力传感器，其作用是控制所述夹紧块404和夹紧机构固定块405之间对线材的挤压力，避免压力过大，压坏线材。

参照图7，所述弯丝机构6包括：弯丝机构升降支架601、弯丝机构主动齿轮602、弯丝机构驱动电机603、弯丝机构驱动电机支架604、弯丝模座605、弯丝机构从动齿轮606、弯丝机构升降气缸607、弯丝机构旋转电机608、弯丝机构旋转电机支架609、弯丝机构支撑座610、升降支架转动盘611和pg接头612；述弯丝机构升降支架601（如图9所示）与弯丝机构升降气缸607连接；所述弯丝机构驱动电机603由弯丝机构驱动电机支架604固定于所述弯丝机构升降支架601上，所述弯丝机构驱动电机603的输出轴与弯丝机构主动齿轮602连接，所述弯丝机构主动齿轮602与弯丝机构从动齿轮606连接，所述弯丝机构从动齿轮606折弯模座605的转轴连接；所述弯丝机构旋转电机608通过弯丝机构旋转电机支架609固定在弯丝机构支撑座610上，所述弯丝机构旋转电机608的输出轴与升降支架转动盘611（如图10所示）连接，所述升降支架转动盘611上的孔内安装有pg接头612，金属线材105从pg接头612中穿过，可以避免金属线材受到摩擦损伤；参照图8，所述弯丝模座605还包括：心轴6051、转轴6052、模座座板6053，所述心轴6051和转轴6052分别安装在模座座板6053上，所述心轴6051的底端与弯丝机构从动齿轮606连接；所述弯丝机构的工作原理为：当线材按照要求送至弯丝机构6上方时，所述弯丝机构升降气缸607推动弯丝机构升降支架607向上运动，当弯丝模座605到达线材折弯的位置后启动弯丝机构驱动电机603，弯丝机构驱动电机603通过弯丝机构主动齿轮602和弯丝机构从动齿轮606带动弯丝模座605转动，对线材施加径向力，从而对线材进行折弯，折弯的形状由弯丝模座决定，本实施例采用的弯丝模座如图7所示，该模座可实现线材0—180°任何角度的折弯。

控制模块7包括：所述控制系统包括：中央处理器、输入/输出接口、电源、存储器、通信接口；控制模块8安装在机座7底部箱体内，与所述卸料模块1、校直机构2、送丝机构3、剪切机构4、夹紧机构5和弯丝机构6与控制模块8电连接，通过控制各机构的电机或气缸驱动执行机构，实现线材卸料、水平送线、气缸夹紧、模具旋转、多次折弯。

本发明的运行过程是：首先卸料模块1上的金属线材105在卸料电机101驱动料筒102的转动下经过校直机构2、送丝机构3，当金属线材到达指定的位置时，控制送丝的滚轮停止送丝，同时控制夹紧机构5的气缸启动夹紧线材，线材夹紧后控制剪切机构4的电机启动切断线材，以上几个过程是折弯的准备过程；第二阶段是折弯过程，当剪切机构4把线材切断后，弯丝机构升降气缸607将弯丝机构升降支架601推动到指定位置，启动弯丝机构驱动电机603，控制弯丝模座605对线材进行一次折弯；一次折弯结束后，启动弯丝机构旋转电机608，升降支架转动盘611运动到指定位置，然后进行二次折弯，从而完成金属线材105的折弯工作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。