U型热熔丝气动成型机的制作方法

本发明涉及热熔丝的弯折，特别是指u型热熔丝气动成型机。

背景技术：

两根缠绕的结构壁管的连接所采用的方法是在承口预埋电熔丝、使用相同材质承插口电热熔连接，而热熔丝需要折弯成正反交替的u型；

目前将热熔丝成型的方法很多，一是人工折弯；二是采用曲柄连杆机构配合凸轮机构来完成折弯动作；三是用伺服电机、plc控制完成折弯动作；四是德国krah热熔丝成型机；

上述及其他现有技术中均存在以下问题和缺点：统统问题是折弯形状不均匀，人工折弯时形状难以控制而且效率低；采用曲柄连杆机构配合凸轮机构的折弯机生产的制品往往两边不对称，具体请见附图2，而这种不对称性主要是由曲柄连杆机构的急回特性导致的，且这种缺点无法克服；采用plc控制的折弯机不但成本高昂，而且稳定性极差，不但折出的热熔丝形状不规则，而且常常卡在柱形圆盘里难以脱出，具体请见附图3,；德国krah热熔丝成型机虽然稳定性高，但需要使用多个旋转气缸，旋转气缸成本较高，对安装要求较高，极大增加了成本负担。

技术实现要素：

本发明提出u型热熔丝气动成型机，通过设置具有四个限位轴和两个折弯轴的折弯机构，实现了对折弯机构整个折弯过程的全面控制，有效保证了折弯质量和折弯速度；同时折弯机构使用气缸代替原有设备的具有急回特性的四杆机构来驱动行程，使得折弯的幅度可调节，保证了制品形状的对称性和均匀性，最终能够稳定的制作出u型的热熔丝，极大提高了产品质量。

本申请具体实施例如下：

u型热熔丝气动成型机，包括：热熔丝存放架、校直机构、牵拉机构、折弯机构及收卷检测机构，被加工的热熔丝依次经过所述热熔丝存放架、校直机构、牵拉机构、折弯机构及收卷检测机构；

热熔丝在牵拉机构的作用下在进入折弯机构前被折成一个大圆弧，然后被输送到折弯机构内，所述折弯机构包括第一折弯气缸、第一齿条、第一移动凸轮、第一齿轮、第一曲柄连杆、第一折弯轴、第一机械阀、第一限位轴、第二限位轴、第二折弯气缸、第二齿条、第二移动凸轮、第二齿轮、第二曲柄连杆、第二折弯轴、第二机械阀、第三限位轴、第四限位轴、第一微动开关及第二微动开关；

所述第一齿条及第一移动凸轮同时与所述第一折弯气缸连接，所述第一齿条同时与所述第一齿轮啮合，所述第一曲柄连杆固定于所述第一齿轮的齿轮轴上，所述第一折弯轴一端铰接在折弯机构外壳上、另一端套装在第一曲柄连杆上，折弯机外壳上设置有第一折弯槽，第一折弯槽的形状与第一折弯轴的运动轨迹相同，第一折弯轴的端部位于第一折弯槽内并在第一折弯槽内做往复摆动；

所述第一折弯气缸带动所述第一齿条及所述第一移动凸轮做往复运动，所述第一齿条驱动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮带动所述第一曲柄连杆做往复摆动，所述第一曲柄连杆带动所述第一折弯轴往复摆动，所述第一移动凸轮碰撞所述第一机械阀，所述第一机械阀控制所述第一限位轴与所述第二限位轴的限位和避开；

所述第二齿条及第二移动凸轮同时与所述第二折弯气缸连接，所述第二齿条同时与所述第二齿轮啮合，所述第二曲柄连杆固定于所述第二齿轮的齿轮轴上，所述第二折弯轴一端铰接在折弯机构外壳上、另一端套装在第二曲柄连杆上，折弯机外壳上设置有第二折弯槽，第二折弯槽的形状与第二折弯轴的运动轨迹相同，第二折弯轴的端部位于第二折弯槽内并在第二折弯槽内做往复摆动；

所述第二折弯气缸带动所述第二齿条及所述第二移动凸轮做往复运动，所述第二齿条驱动所述第二齿轮转动，所述第二齿轮带动所述第二曲柄连杆做往复摆动，所述第二曲柄连杆带动所述第二折弯轴往复摆动，所述第二移动凸轮碰撞所述第二机械阀，所述第二机械阀控制所述第三限位轴与所述第四限位轴的限位和避开；

被加工的热熔丝依次绕设于所述第三限位轴、第四限位轴、第一限位轴及第二限位轴上。

进一步，所述焊丝存放架包括上盖、热熔丝托盘、滑动轴承及热熔丝支撑架，所述热熔丝托盘通过滑动轴承安装于所述热熔丝支撑架上，所述热熔丝支撑架上放置有被加工的热熔丝，所述上盖卡盖于所述热熔丝托盘上并将被加工的热熔丝卡紧于所述热熔丝托盘上，被加工的热熔丝在牵引力下带动所述热熔丝托盘自由旋转。

进一步，所述校直机构包括校直壳体、松紧调节螺栓、主校直辊及副校直辊，所述松紧调节螺栓安装于所述校直壳体上，所述主校直辊与所述副校直辊配合，所述松紧调节螺栓与所述主校直辊接触并调节所述主校直辊与所述副校直辊的间距；

其中，主校直辊设置有2个，副校直辊设置有3个，主校直辊和副校直辊直径相同，主校直辊和副校直辊交叉排列，使被加工的热熔丝夹在主校直辊和副校直辊中间，以将热熔丝校直。

进一步，所述牵拉机构包括第一单向锁止件、第二单向锁止件及牵拉气缸，所述牵拉气缸包括牵拉缸体及套装于所述牵拉缸体内的牵拉活塞杆，所述第一单向锁止件固定于所述牵拉缸体上，所述第二单向锁止件固定于所述牵拉活塞杆上；

所述牵拉活塞杆伸出时，所述第二单向锁止件将被加工的热熔丝夹紧并向前输送，所述第一单向锁止件将被加工的热熔丝松开；

所述牵拉活塞杆缩回时，所述第一单向锁止件将被加工的热熔丝夹紧，所述第二单向锁止件将被加工的热熔丝松开并回到初始位置；

牵拉活塞杆向牵拉缸体外伸出时带动第二单向锁止件夹紧热熔丝以将热熔丝向前输送，在热熔丝的牵拉作用下，第一单向锁止件上的第一弹簧被压缩，从而将热熔丝松开，从而保证热熔丝顺利向前输送；当牵拉活塞杆向牵拉缸体内缩回时，第二单向锁止件上的第二弹簧受到压缩力将热熔丝松开，此时第一单向锁止件将热熔丝夹紧，保证第二单向锁止件顺利回到初始位置，防止将已经输送出去的热熔丝带回；工作时，牵拉活塞杆不停地做伸出、缩回的动作，保证热熔丝连续不断地向前输送，为后面的折弯动作做好准备，保证折弯动作的顺利进行。

进一步，所述收卷机构包括收卷架、收卷气缸、超越离合器、收卷盘、热熔丝检测臂、撞块、启动微动开关及停止微动开关；

所述收卷盘通过所述超越离合器安装于所述收卷架的一端，所述超越离合器与所述收卷气缸连接，所述收卷架的另一端安装有铰接块，所述热熔丝检测臂与撞块固定连接后铰接于所述铰接块上，所述启动微动开关与所述停止微动开关固定于所述铰接块上并位于所述撞块下方；

被加工的热熔丝中部穿过所述收卷架顶部自然垂落到所述热熔丝检测臂上或远离所述热熔丝检测臂、端部缠绕于所述收卷盘上；

所述收卷气缸的伸缩带动所述超越离合器来回摆动，所述超越离合器的来回摆动驱动所述收卷盘转动，热熔丝缠绕于所述收卷盘上，所述热熔丝检测臂搭在折好的热熔丝上，随着折好的热熔丝长度的增加、热熔丝检测臂逆时针转动，撞块碰撞到启动微动开关后气缸开始动作、收卷盘开始收卷，随着收卷的进行，热熔丝越来越短，导致热熔丝检测臂顺时针摆动，当撞块碰撞到停止微动开关后气缸停止动作、收卷盘停止收卷，等到下次撞块碰撞到启动微动开关后再开始收卷。

进一步，所述第一折弯气缸上设置有第一磁性开关及第二磁性开关，所述第二折弯气缸上设置有第三磁性开关及第四磁性开关；

所述折弯机构还包括第一微动开关及第二微动开关，过长的热熔丝触动第一微动开关或第二微动开关或第一微动开关和第二微动开关。

进一步，所述校直机构设置有两组，一组所述校直机构竖直放置、另一组所述校直机构水平放置。

进一步，所述第一单向锁止件与所述第二单向锁止件结构相同；

所述第一锁止件包括第一锁止轴、第一锁止弹簧、第一锁止滑块、第一弹簧导向件及第一锁止底板，所述第一锁止滑块与所述第一锁止底板之间形成第一空腔，所述第一锁止轴、第一锁止弹簧及第一弹簧导向件均设置于所述第一空腔内，所述第一弹簧导向件滑动安装于所述第一锁止滑块上，所述第一锁止弹簧一端固定于所述第一弹簧导向件上，所述第一锁止轴固定于所述第一锁止弹簧的另一端上；

所述第二锁止件包括第二锁止轴、第二锁止弹簧、第二锁止滑块、第二弹簧导向件及第二锁止底板，所述第二锁止滑块与所述第二锁止底板之间形成第二空腔，所述第二锁止轴、第二锁止弹簧及第二弹簧导向件均设置于所述第二空腔内，所述第二弹簧导向件滑动安装于所述第二锁止滑块上，所述第二锁止弹簧一端固定于所述第二弹簧导向件上，所述第二锁止轴固定于所述第二锁止弹簧的另一端上；

所述牵拉气缸包括牵拉缸体及套装于所述牵拉缸体内的牵拉活塞杆，所述第一单向锁止件的第一锁止滑块固定于所述牵拉缸体上，所述第二单向锁止件的第二锁止滑块固定于所述牵拉活塞杆上；

被加工的热熔丝依次穿过第一锁止滑块的第一空腔和第二单向锁止件的第二空腔。

更进一步，所述热熔丝托盘包括支撑盘和支撑筒，所述支撑筒固定于所述支撑盘上，所述支撑盘通过所述滑动轴承安装于所述热熔丝支撑架上，所述上盖卡盖于所述支撑筒上。

本发明通过设置具有四个限位轴和两个折弯轴的折弯机构，实现了对折弯机构整个折弯过程的全面控制，有效保证了折弯质量和折弯速度；同时折弯机构使用气缸代替原有设备的具有急回特性的四杆机构来驱动行程，使得折弯的幅度可调节，保证了制品形状的对称性和均匀性，最终能够稳定的制作出u型的热熔丝，极大提高了产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术顾客员来讲，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为本发明具体实施例中的u型热熔丝气动成型机的整体结构示意图；

图2为图1所示的u型热熔丝气动成型机的焊丝存放架的结构示意图；

图3为图1所示的u型热熔丝气动成型机的校直机构的结构示意图；

图4为图1所示的u型热熔丝气动成型机的牵拉机构的结构示意图；

图5为图1所示的u型热熔丝气动成型机的折弯机构的结构示意图；

图6为图1所示的u型热熔丝气动成型机的收卷检测机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的具体实施例中，见图1-图6，u型热熔丝气动成型机，包括热熔丝存放架1、校直机构2、牵拉机构3、折弯机构4及收卷检测机构5，被加工的热熔丝依次经过热熔丝存放架1、校直机构2、牵拉机构3、折弯机构4及收卷检测机构5。

在本发明的具体实施例中，见图1、图2，焊丝存放架1包括上盖11、热熔丝托盘12、滑动轴承13及热熔丝支撑架14，热熔丝托盘12包括支撑盘122和支撑筒121，支撑筒121固定于支撑盘122上，支撑盘122通过滑动轴承13安装于热熔丝支撑架14上，上盖11卡盖于支撑筒121上；

使用时将上盖11打开，将被加工的成卷的热熔丝放置在支撑筒121上，然后将上盖11卡盖于支撑筒121上并将被加工的热熔丝卡紧于支撑筒121上，被加工的热熔丝在牵引力下带动支撑筒121自由旋转，保证热熔丝被连续地拉出。

在本发明的具体实施例中，见图1、图3，校直机构设置有两组，分别为校直机构21和校直机构22，校直机构21竖直放置并在竖直方向对热熔丝进行校直，校直机构22水平放置并在水平方向对热熔丝进行校直；

以竖直方向的校直机构21为例：校直机构21包括校直壳体211、松紧调节螺栓212、主校直辊213及副校直辊214，松紧调节螺栓212安装于校直壳体211上，松紧调节螺栓212同时与主校直辊213连接，主校直辊213与副校直辊214配合，松紧调节螺栓212与主校直辊213接触并调节主校直辊213和副校直辊214的间距；主校直辊213和副校直辊214直径相同，主校直辊213和副校直辊214交叉排列，主校直辊213设置有2个，分别为主校直辊2131、主校直辊2132，副校直辊214设置有3个，分别为副校直辊2141、副校直辊2142、副校直辊2143，副校直辊2141与主校直辊2131接触，副校直辊2142同时与主校直辊2131和主校直辊2132接触，副校直辊2143与主校直辊2132接触，被加工的热熔丝依次经过副校直辊2141与主校直辊2131之间、副校直辊2142与主校直辊2131之间、副校直辊2142与主校直辊2132之间、副校直辊2143与主校直辊2132之间，使被加工的热熔丝在竖直方向被校直；

分别在水平和竖直两个方向上校直热熔丝后，确保了热熔丝能够顺利实现后续的被牵拉和折弯运动。

在本发明的具体实施例中，见图1、图4，牵拉机构3包括第一单向锁止件31、第二单向锁止件32及牵拉气缸33，牵拉气缸33包括牵拉缸体331及套装于牵拉缸体331内的牵拉活塞杆332，第一单向锁止件31固定于牵拉缸体331上，第二单向锁止件32固定于牵拉活塞杆332上；

被加工的热熔丝依次穿过第一单向锁止件31和第二单向锁止件32；

牵拉活塞杆332伸出时，第二单向锁止件32将被加工的热熔丝夹紧并向前输送，第一单向锁止件31将被加工的热熔丝松开；

牵拉活塞杆332缩回时，第二单向锁止件32将被加工的热熔丝松开，第一单向锁止件31将被加工的热熔丝夹紧；

第一单向锁止件31与第二单向锁止件32结构相同；

具体地，第一锁止件31包括第一锁止轴311、第一锁止弹簧312、第一锁止滑块313、第一弹簧导向件314及第一锁止底板315，第一锁止滑块313与第一锁止底板315之间形成第一空腔316，第一锁止轴311、第一锁止弹簧312及第一弹簧导向件314均设置于第一空腔316内，第一弹簧导向件314滑动安装于第一锁止滑块313上，第一锁止弹簧312一端固定于第一弹簧导向件314上，第一锁止轴311固定于第一锁止弹簧312的另一端上；

第二锁止件32包括第二锁止轴321、第二锁止弹簧322、第二锁止滑块323、第二弹簧导向件324及第二锁止底板325，第二锁止滑块323与第二锁止底板325之间形成第二空腔326，第二锁止轴321、第二锁止弹簧322及第二弹簧导向件324均设置于第二空腔内，第二弹簧导向件324滑动安装于第二锁止滑块323上，第二锁止弹簧322一端固定于第二弹簧导向件324上，第二锁止轴321固定于第二锁止弹簧322的另一端上；

牵拉气缸33包括牵拉缸体331及套装于牵拉缸体331内的牵拉活塞杆332，第一单向锁止件31的第一锁止滑块313固定于牵拉缸体331上，第二单向锁止件32的第二锁止滑块323固定于牵拉活塞杆332上；

被加工的热熔丝依次穿过第一锁止滑块313的第一空腔315和第二单向锁止件32的第二空腔325；

牵拉活塞杆332伸出时，第二锁止弹簧322伸长，第二锁止轴321沿第二锁止滑块323的斜面斜向下运动，将热熔丝压紧在所述第二锁止底板325上，第二单向锁止件32将被加工的热熔丝夹紧并向前输送；同时，第一锁止弹簧312压缩，第一锁止轴311沿第一锁止滑块313的斜面斜向上运动，远离第一锁止底板315，使得第一单向锁止件31将被加工的热熔丝松开；

牵拉活塞杆332缩回时，第二锁止弹簧322压缩，第二锁止轴321沿第二锁止滑块323的斜面斜向上运动，远离第二锁止底板325，使得第二单向锁止件32将被加工的热熔丝松开，这样第二单向锁止件32便跟随牵拉活塞杆332一起复位；同时第一锁止弹簧312伸长，第一锁止轴311沿第一锁止滑块313的斜面斜向下运动，将热熔丝压紧在第一锁止底板315上，第一单向锁止件31将被加工的热熔丝夹紧，保证第二单向锁止件32顺利回到初始位置，防止将已经输送出去的热熔丝带回；

工作时，牵拉活塞杆332不停地做伸出、缩回的动作，保证热熔丝连续不断地向前输送，为后面的折弯动作做好准备，保证折弯动作的顺利进行。

在本发明的具体实施例中，见图1、图5，热熔丝从牵拉机构3出来后到达折弯机构4之前被折成一个大圆弧，然后被输送到折弯机构4内；

折弯机构4包括第一折弯气缸401、第一齿条403、第一移动凸轮404、第一齿轮、第一曲柄连杆、第一折弯轴408、第一机械阀405、第一限位轴406、第二限位轴407、第二折弯气缸411、第二齿条413、第二移动凸轮414、第二齿轮、第二曲柄连杆、第二折弯轴418、第二机械阀415、第三限位轴416、第四限位轴417、第一微动开关402及第二微动开关412；

第一齿条403及第一移动凸轮404同时与第一折弯气缸401连接，第一齿条403同时与第一齿轮啮合，第一曲柄连杆固定于第一齿轮的齿轮轴上，第一折弯轴408一端铰接在折弯机构外壳421上、另一端套装在第一曲柄连杆上，折弯机外壳421上设置有第一折弯槽422，第一折弯槽422的形状与第一折弯轴408的运动轨迹相同，第一折弯轴408的端部位于第一折弯槽422内并在第一折弯槽422内做往复摆动；

第二齿条413及第二移动凸轮414同时与第二折弯气缸411连接，第二齿条413同时与第二齿轮啮合，第二曲柄连杆固定于第二齿轮的齿轮轴上，第二折弯轴418一端铰接在折弯机构外壳421上、另一端套装在第二曲柄连杆上，折弯机外壳421上设置有第二折弯槽423，第二折弯槽423的形状与第二折弯轴418的运动轨迹相同，第二折弯轴418的端部位于第二折弯槽423内并在第二折弯槽423内做往复摆动；

工作时，第一折弯气缸401带动第一齿条403及第一移动凸轮404做往复运动，第一齿条403驱动第一齿轮转动，第一齿轮带动第一曲柄连杆做往复摆动，第一曲柄连杆带动第一折弯轴408往复摆动，第一移动凸轮404碰撞第一机械阀405，第一机械阀405控制第一限位轴406与第二限位轴407的限位和避开；

第二折弯气缸411带动第二齿条413及第二移动凸轮414做往复运动，第二齿条413驱动第二齿轮转动，第二齿轮带动第二曲柄连杆做往复摆动，第二曲柄连杆带动第二折弯轴418往复摆动，第二移动凸轮414碰撞第二机械阀415，第二机械阀415控制第三限位轴416与第四限位轴417的限位和避开；

被加工的热熔丝同时绕设于第三限位轴416、第四限位轴417、第一限位轴406及第二限位轴407上；

第一折弯气缸401上设置有第一磁性开关409及第二磁性开关410，第二折弯气缸411上设置有第三磁性开关419及第四磁性开关420；

折弯机构4还包括第一微动开关402及第二微动开关412；

当热熔丝过长时，会触动到第一微动开关402或第二微动开关412或第一微动开关402和第二微动开关412，使牵拉机构4停顿一定的时间后再开始工作，停顿时间可以根据热熔丝过长的长度进行调节，，以此来匹配牵拉与折弯的速度；

在折弯过程中，由于第一折弯气缸401与第二折弯气缸411的行程可调节，因此可以灵活调节热熔丝的折弯幅度，有效扩大了设备的使用范围；

同时使用四个限位轴和2个折弯轴来代替现有技术中使用的具有急回特性的四杆连杆机构，避免了现有设备中存在的急回特性，使得折弯的形状更加对称、均匀，实现了对折弯过程的全面控制。

在本发明的具体实施例中，见图1、图6，热熔丝被折弯后被收卷机构5收卷起来，收卷机构5包括收卷架51及设置于收卷架51上的收卷气缸54、超越离合器53、收卷盘52、热熔丝检测臂59、撞块55、启动微动开关56及停止微动开关58；

收卷盘52通过超越离合器53安装于收卷架51的一端，超越离合器53与收卷气缸54连接，收卷架51的另一端安装有铰接块57，热熔丝检测臂59与撞块55固定连接后铰接于铰接块57上，启动微动开关56与停止微动开关58固定于铰接块57上并位于撞块55下方；

被加工的热熔丝中部穿过收卷架51顶部自然垂落到热熔丝检测臂59上、端部缠绕于收卷盘52上；

工作时，首先手动将折弯好的热熔丝端部缠绕于收卷盘52上，随着折弯动作的进行，折弯好的热熔丝逐渐增长，此时过长的热熔丝会搭在热熔丝检测臂59上，热熔丝检测臂59受到重力的作用开始进行逆时针旋转，同时热熔丝检测臂59的旋转带动撞块55进行旋转，直到撞块55碰撞到启动微动开关56，启动微动开关56控制收卷气缸54开始工作，以控制收卷盘52进行收卷动作；

在整个热熔丝被加工完成后，随着收卷动作的进行，折弯好的热熔丝越来越短，此时热熔丝检测臂59不受重力的作用；自动进行顺时针旋转，同时带动撞块55进行旋转，直到撞块55碰撞到停止微动开关58，停止微动开关58控制收卷气缸54停止工作。

当然，本申请可以增加收卷气缸动作控制结构，具体为，工作时，首先手动将折弯好的热熔丝端部缠绕于收卷盘上，然后收卷气缸进行伸缩动作，收卷气缸的伸缩带动超越离合器来回摆动，超越离合器的来回摆动驱动收卷盘转动，最终使折弯好的热熔丝自动缠绕于收卷盘上，随着折弯动作的进行，折弯好的热熔丝越来越长，当收卷盘的收卷速度小于折弯速度时，折弯好的热熔丝会自然下垂并搭在热熔丝检测臂上，随着折弯好的热熔丝长度的增加、热熔丝检测臂在热熔丝的重力作用下进行逆时针转动，同时带动撞块进行旋转，撞块转到一定角度后会碰撞到第一速度调整开关，第一速度调整开关控制气缸加快伸缩动作，气缸伸缩动作加快一定时间后，过长的折弯好的热熔丝全部被收卷，随着时间的延长，收卷速度明显大于折弯速度，此时折弯好的热熔丝逐渐脱离热熔丝检测臂，热熔丝不受重力作用后开始顺时针旋转，在此过程中，热熔丝检测臂的旋转同样带动撞块开始转动，直到撞块撞击到第二速度调整开关，第二速度调整开关控制气缸调整伸缩频率，保证收卷工作的正常进行，防止折弯好的热熔丝发生断裂后气缸开始动作、收卷盘开始收卷，随着收卷的进行，热熔丝越来越短，导致热熔丝检测臂顺时针摆动，当撞块碰撞到停止微动开关后气缸停止动作、收卷盘停止收卷，等到下次撞块碰撞到启动微动开关后再开始收卷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。