一种自动同步折弯的制造方法
【专利摘要】本发明的名称为一种自动同步折弯机，它主要是解决目前折弯机需要人推送工件至折弯靠珊和人辅助折弯的问题。由皮带、皮带传送支架、伺服电机、皮带轮、磁铁等组成的皮带传送装置完成人推送工件至折弯机靠珊功能。由大圆弧齿轮、第一与第二轴承、滚轮、滚轮齿轮、滑块支架、齿轮齿条油缸、油缸支架和储能油缸等组成的完全随动同步托料装置完成人辅助折弯功能；该装置动力由折弯机的移动滑块和储能油缸提供，无需配置电器控制系统，该装置与整个折弯过程完全同步无需任何等待，为实现全自动自动折弯提供一种简单、稳定、高质和高效的选择模块。也可以选择单独使用，代替人辅助完成折弯，提升折弯质量，提高折弯效率，降低人的劳动强度和操作风险。
【专利说明】一种自动同步折弯机
【技术领域】
[0001]本发明属于自动折弯机【技术领域】，它代替人工完成推送工件至定位靠珊动作、辅助完成折弯动作和完成折弯后将工件移开定位靠珊过程。其中人工辅助完成折弯动作为本专利发明核心内容，它涉及一种完全利用折弯机动力移动滑块部件的动力和运动特性，无需配置额外动力和控制系统，原材料折弯时，托架的转动真正实现完全同步随动折弯机折弯材料动作，整个折弯过程无需任何等待，为实现全自动自动折弯提供一种简单、稳定、高质和高效的选择模块。同时也可以选择单独使用，代替人工辅助完成折弯，提升折弯质量，提高折弯效率，降低人工劳动强度和操作风险。
【背景技术】
[0002]目前人工折弯主要过程包括，人工将工件推至折弯定位靠珊，触发折弯机折弯，人工辅助完成折弯动作(工件的抬起、停顿和下落)，重复以上动作完成第二次或更多次折弯，完成折弯后工件人工退出。其中重要部分人工辅助完成折弯动作为:当折弯机上刀牌向下移动没有接触工件时，工件在工作台面水平放置位置，接触工件后继续向下移动进行折弯时，工件突然会向上抬起，抬起角度与折弯角度相同，运动特性与上刀牌相似。折弯保压后上刀牌向上运行时，工件因自重下落至工作台面，工件的运动特性与上刀牌运动完全不同。在折弯过程中，人工辅助工件抬起、停止和下降完成工件的折弯动作。人工无法保证折弯机同步，折弯角度质量会有一定影响，折弯时间略有延迟。
[0003]目前也有通过机器人和伺服控制专用装置代替人工完成推送工件至定位靠珊动作和辅助折弯动作。其中模仿近似工件折弯动作，控制系统复杂，成本昂贵，折弯效率略有下降。当工件折弯动作(折弯上刀牌上升、停止和下降过程中)速度和时间发生变化后，无法立刻调整控制程序。当突然停机等状态发生时，控制系统无法立刻实现与折弯同步，将造成工件折弯报废，该方面的稳定性和柔性差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决上述人工折弯推送工件和辅助工件折弯动作的问题。提供一种自动同步折弯机，工件通过伺服电机和皮带传动完成人工推送料动作；而无需配置额外动力和控制系统的完全随动同步托料装置完成辅助工件折弯动作，为本专利发明核心内容。其动力由折弯移动滑块部件和储能油缸提供，控制系统通过液压(传送介质为液体或压缩气体)传动和机械传动设计完成工件的自动同步折弯辅助动作。
[0005]本发明的技术解决方案是:一种自动同步折弯机，现有设备本身关联部件包含折弯靠珊、移动滑座及上折弯刀牌、下固定机架和下折弯刀牌等。新增发明由和完全随动同步托料装置组成；所述的皮带传送装置包括皮带、皮带传送支架、伺服电机、皮带轮和磁铁等，皮带传送支架固定在大圆弧齿轮底面上，磁铁装于皮带传送支架上；所述的折弯机随动托料装置包括大圆弧齿轮、第一与第二轴承、滚轮、滚轮齿轮、滑块支架、齿轮齿条油缸、油缸支架和储能油缸等；所述大圆弧齿轮上端与皮带传送支架连接，大圆弧齿轮的内侧、外侧分别设有凹槽、凸台，第一与第二轴承与该凹槽相配合，滚轮、滚轮齿轮与该凸台相配合，或由其它结构保证大圆弧齿圆弧运动的稳定性可可靠性；所述滑块支架与折弯设备下固定机架通过移动滑块连接，第一与第二轴承和第一滚轮通过轴承座与滑块支架连接；所述齿轮齿条油缸与油缸支架用螺栓连接，滚轮齿轮装配在齿轮齿条油缸齿轮输出轴上，与大圆弧齿轮啮合；所述滑块支架与油缸支架焊接；所述储能油缸装于折弯设备下固定机架或安装在折弯机其它位置，调整块安装在储能液压缸活塞杆上端部，位置可以微小调整；储能油缸释放力的方向与折弯材料力的方向相反，通过密封油管与齿轮齿条油缸连接，两油缸和油管必须充满油，不得有气泡，油管连接和密封处不能漏油，必须保证两油缸流入和流出液压油量相同，通过改变两个油缸的面积或结构达到改变液压缸活塞移动速度的目的。储能油缸由液压缸和预压缩弹簧组成，或液压缸和储能罐的组成，传动介质为液态或压缩气体。齿轮齿条油缸通过密封油管与储能液压缸连接将油缸的活塞移动转化为旋转运动，或其它机构实现将直线移动转化为旋转运动，为托料皮带传送支架圆弧运动提供动力。
[0006]本发明的技术解决方案中所述完全随动同步托料装置的大圆弧齿轮的旋转中心与折弯材料旋转中心重合。
[0007]本发明的技术解决方案中所述完全随动同步托料装置，通过调整安装在移动滑块的折弯刀牌或其它零件满足储能油缸活塞杆的移动和工件的折弯同时启动和停止关系为:安装在折弯机移动滑块的折弯刀牌下降接触工件表面开始折弯至折弯完成后折弯刀牌上升离开工件表面过程中，折弯机移动滑块的安装部件与储能油缸活塞杆满足同时移动和停止，移动的方向相同，移动距离和速度相等。具体分抬起和下落动作的同步起点和终点的控制。抬起动作的同步起点和终点为:当安装在折弯机滑块的折弯刀牌向下移动接触工件时，折弯机滑块上的其它部件或刀牌必须同时接触(同步起点)安装在储能液压缸活塞杆上端的调整块，迫使活塞杆同步随动向下移动，预压弹簧继续压缩，完成折弯材料(同步终点)。与同步随动装置一起完成同步折弯工件抬起的辅助动作。下落动作的同步起点和终点为:折弯完成后，折弯机移动滑座向上移动时，储能液压缸下腔内的预压弹簧立刻释放能量将油缸活塞杆向上顶起，始终迫使安装在活塞杆上的定位与折弯滑座移动的部件同时接触(同步起点)，速度与移动滑座向上移动速度保持一致。当液压缸活塞杆上移动至机械限位(同步终点)零件时，活塞杆运动停止，折弯刀牌继续向上移动，与同步随动装置一起完成折弯工件同步下落的辅助动作。
[0008]本发明的技术解决方案中所述完全随动同步托料装置动作的动力由折弯移动滑块部件和储能油缸提供，储能油缸包括液压缸和预压弹簧组成，预压弹簧安装在液压缸下油腔内，或液压缸和储能罐组成，传动介质为液态或压缩气体；储能油缸和齿轮齿条油缸两油缸通过油管密封连接，两油缸和油管充满油，必须保证两油缸流入和流出介质体积相同，储能液压缸装于折弯机下固定机架上或安装在折弯机其它位置。
[0009]本发明的技术解决方案中所述完全随动同步托料装置动作的同步传送关系满足以下传动关系:折弯传动比等于油缸移动速度比乘旋转齿轮传送比；其中，折弯传动比指大圆弧齿轮的旋转分度园半径除以折弯下模具的折弯槽宽的一半；油缸移动速度比指齿轮齿条油缸的活塞移动速度除以储能油缸的活塞移动速度；旋转齿轮传送比指齿轮齿条油缸输出轴安装齿轮分度园直径除以齿轮齿条油缸内传动齿轮分度园直径。
[0010]本发明由皮带传动支架、磁铁、伺服皮带传动部分和折弯机定位靠珊等构成皮带传送装置完成工件的自动送料和折弯设备启停的控制。而大圆弧齿轮、第一与第二轴承、滚轮、滚轮齿轮、滑块支架、齿轮齿条油缸、油缸支架和储能油缸等构成的折弯机随动托料装置构成部件完成折弯自动同步辅助动作。其中，大圆弧齿轮上端与皮带传送支架连接，滑块支架与折弯机下支座通过直线滑块连接，第一与第二轴承和第一滚轮通过轴承座与滑块支架连接，齿轮齿条油缸与油缸支架用螺栓连接，滚轮齿轮装配在齿轮齿条油缸齿轮输出轴上，与大圆弧齿轮啮合，滑块支架与油缸支架焊接，储能油缸装于折弯机下支座或安装在折弯机其它位置，通过密封油管与齿轮齿条油缸连接。当工件移动至皮带传送装置上后，控制系统启动伺服电机，带动皮带转动，皮带与工件接触，磁铁增加皮带和工件的接触力保证工作速度和稳定性，带动工件一起向折弯定位靠珊移动，当工件接触折弯定位靠珊后伺服电机停止并发出信号控制折弯机启动，折弯机的滑块向下移动，安装在滑块的折弯刀牌同时向下移动接触工件，开始折弯位时，折弯机滑块上的部件或刀牌要求同时接触安装在储能液压缸活塞杆上的调整块，(根据实际状况接触位置可以很微小调整)，被迫活塞杆同步随动向下移动，储能油缸下腔油液压油被压出，通过密封管道，流入齿轮齿条油缸中，使齿轮齿条油缸活塞移动，通过该油缸齿轮输出轴将动力传送给安装在该轴上的齿轮，该齿轮转动带动大圆弧齿轮逆时针转动，皮带传送支架抬起，完成工件的同步折弯抬起辅助动作；当折弯完成保压停顿时，皮带传送支架同步停止；折弯完成后，移动滑座向上移动，储能液压缸下腔内的预压弹簧立刻释放能量将油缸活塞杆向上顶起，始终迫使安装在活塞杆上的定位块与滑座移动的部件同时接触，速度与上移动滑座向上移动速度保持一致，储能液压缸的上油腔油压出，通过密封油管流入齿轮齿条油缸一油腔中，迫使齿轮齿条油缸活塞杆移动，同时另一油腔油流出，通过密封管流入储能液压缸下油腔，同时齿轮齿条油缸的活塞杆移动，齿条带动齿轮转动，通过该油缸齿轮输出轴将动力传送给安装在该轴上的齿轮，该齿轮转动带动大圆弧齿轮顺时针转动，完成皮带传送支架同步下降动作至水平位置，同时储能液压缸活塞杆上移动至机械限位位置后停止移动。折弯移动滑座继续向上移动后停止，完成工件的同步折弯下降辅助动作，同时完成一个完整折弯的循环。是否需要继续折弯循环根据产品需求制定。本发明完成自动推送物料和自动折弯辅助动作:其中自动折弯辅助动作具有不需要任何电器控制和检测反馈系统，折弯时可完全同步随到于折弯机上滑座移动的变速、停止和启动，折弯时永远保证折弯物料托架转动速度和角加速度等与折弯机上滑座移动同步的特点。
[0011]本发明为实现全自动自动折弯提供一种简单、稳定、高质和高效的选择模块。同时也可以选择单独使用，代替人工辅助动作完成折弯，提升折弯质量，提高折弯效率，降低人工劳动强度和操作风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图。
[0013]图2是图1中的D-D剖视图。
【具体实施方式】
[0014]如图1、图2所示。于本发明相关折弯设备组成部分为:折弯靠珊5、上移动滑座3、上折弯刀牌2、下固定机架11及下折弯刀牌4等部分连接或关联，本发明技术主要包含二部分:一、伺服皮带传送部分完成工件的自动送料控制部分；由皮带20、皮带传送支架19、伺服电机22、皮带轮、磁铁21等组成，其中工件I与皮带20接触，皮带下安装磁铁21，皮带传送部分与皮带传送支架19连接，磁铁21安装在皮带传送支架19上，伺服电机22为皮带传送系统20提供动力和控制，皮带传送支架19与大圆弧齿轮13上端连接，跟随大圆弧齿轮13 —起做圆弧运动。二、一种无动力无控制完全同步折弯机的随动托料装置；由皮带传送支架19、大圆弧齿轮13、第一与第二轴承17、滚轮18、滚轮齿轮16、滑块支架12、齿轮齿条油缸15、油缸支架14和储能油缸8构成。大圆弧齿轮13上端与皮带传送支架19连接，大圆弧齿轮13的内侧、外侧分别设有凹槽、凸台，第一与第二轴承17与该凹槽相配合，滚轮18、滚轮齿轮16与该凸台相配合。第一轴承17与滚轮18位置配合，第二轴承与滚轮齿轮16位置配合，按图所示位置与大圆弧齿轮13充分接触，保证大圆弧齿轮13顺利作圆弧移动，保证垂直圆弧移动方向不窜动，保证大圆弧齿轮13作圆弧移动的稳定性。滑块支架12与折弯机下支座11通过直线滑块连接，第一与第二轴承17和第一滚轮18通过轴承座与滑块支架12连接，且移动位置可以调整。齿轮齿条油缸15与油缸支架14用螺栓连接，滚轮齿轮16装配在齿轮齿条油缸15齿轮输出轴上，与大圆弧齿轮13啮合。滑块支架12与油缸支架14焊接。储能油缸包括液压缸8和预压缩弹簧9，调整块6安装在液压缸8活塞杆上端，位置可以微小调整。液压缸8装于折弯机下固定机架上，储能液压缸8通过密封油管10与连接齿轮齿条油缸15，大圆弧齿轮13旋转中心与折弯材料旋转中心23重合。大圆弧齿轮13、第一与第二轴承17、滚轮18、滚轮齿轮16、滑块支架12组成圆弧旋转导向装置。储能油缸8、齿轮齿条油缸15、油管10和油缸支架14组成同步随动液压装置。
[0015]同步随动功能说明:上折弯刀牌2安装在折弯机上移动滑座3上，跟随上移动滑座3 一起移动，下折弯刀牌4安装在折弯机下固定机架11上，安装后保证上、下折弯刀牌折弯中心一致。当工件I放置在传送皮带20上，磁铁21和皮带传送部件20安装在皮带传送支架19上，通过磁铁21提升皮带与工件之间接触力，伺服电机22带动皮带做圆周运动，皮带通过摩擦带动工件I移动与折弯定位靠珊5充分接触后伺服电机22停止，自动控制启动折弯机，上折弯刀牌2向下移动接触工件1，同时接触液压缸8上端活塞杆的调整块6，迫使液压缸8的活塞杆同步随动上移动滑座3 —起向下移动，迫使预压缩弹簧9继续压缩，液压缸8下油腔压力油通过密封油管10流进齿轮齿条油缸15右腔，推动活塞杆齿条向左移动，迫使齿轮齿条油缸15左侧油腔压缩，油通过密封油管10流入液压缸8上腔，完成油路循环运动。同时带动齿轮顺时针旋转，该齿轮轴外面装配滚轮齿轮16，滚轮齿轮16与约四分之一大圆弧齿轮13啮合，当滚轮齿轮16顺时针转动带到大圆弧齿轮13逆时针转动，皮带传送支架19抬起，完成工件I的同步折弯抬起动作。当折弯完成保压停顿时，皮带传送支架19同步停止。完成折弯后，上移动滑座3向上移动，液压缸8预压预压弹簧9将油缸活塞杆向上顶起，安装在活塞杆上的定位块6始终保证与刀牌同时接触，速度与上移动滑座3向上移动一致，液压缸8上油腔油流出通过密封油管10流入齿轮齿条油缸15右油腔，齿轮齿条油缸15活塞杆向右移动，同时左侧油腔油流出，通过密封管10流入液压缸8下油腔，同时齿轮齿条油缸15活塞杆齿条带动齿轮转动，通过该齿轮输出轴上装配滚轮齿轮16带动大圆弧齿轮13转动，皮带传送支架19下降，当液压缸8活塞杆上移动至机械限位零件7时，活塞杆运动停止，工件下降至水平位置停止，折弯刀牌继续向上移动，完成工件I的同步折弯下落动作，完成一个完整循环的折弯。根据不同产品需要完成多次自动折弯后，通过伺服电机22带动皮带20将工件I移出折弯靠珊，停止在规定位置，完成工件I的单边折弯。
[0016]传动关系说明:
折弯上刀牌折弯中心到折弯下刀牌旋转支撑点的距离LI (下折弯刀槽宽的一半)，大圆弧齿轮分度园的半径距离L2。
[0017]传动比il=L2/Ll
图1所示:液压缸8缸的直经B，活塞杆的直径A，齿轮齿条油缸15缸的直经C。
[0018]传动比i2= (B*B_A*A)/OC
旋转齿轮传送比指齿轮齿条油缸输出轴安装齿轮16分度园直径Φ2除以齿轮齿条油缸15内传动齿轮分度园直径Φ I?3=Φ2/Φ1
为了保证折弯板件与托料随动装置完全同步，满足传动比关系为:il=i2*i3。
[0019]自动折弯基本流程包括:1、工件自动送入折弯工作台；2、工件自动下降；3、工件自动接触折弯定位靠珊；4、工件跟随折弯机向上自动转动至折弯角；5、工件自动转动至水平位置；6、工件自动离开折弯定位靠；7、工件自动上升；8、工件自动离开折弯工作台。(人工折弯全部动作靠人工完成不包含2和7项内容)其中重复3、4、5、项完成多道折弯，本发明属于自动折弯机技术包含3、4、5、6项，它包含代替人推送原材料至定位靠珊动作(3和6项)和人工辅助完成折弯动作(4和5项)，其中4和5项为本专利发明核心内容。它涉及一种完全利用折弯机动力移动滑块部件的动力和运动特性，无需配置额外动力和控制系统，工件折弯时托架的转动真正实现完全同步随动折弯机折弯材料动作，整个折弯过程无需任何等待，为实现全自动自动折弯提供一种简单、稳定、闻质和闻效的选择1旲块。同时也可以选择单独使用，代替人工辅助完成折弯，提升折弯质量，提高折弯效率，降低人工劳动强度和操作风险。`
【权利要求】
1.一种自动同步折弯机，包括现有设备本身关联部件折弯靠珊(5)、移动滑座(3)及上折弯刀牌(2)、下固定机架(11)及下折弯刀牌(4)，新增发明包括皮带传送装置和完全随动同步托料装置组成；所述皮的带传送装置包括皮带(20)、皮带传送支架(19)、伺服电机(22)、皮带轮、磁铁(21)，皮带传送支架(19)固定在大圆弧齿轮底面上，磁铁(21)装于皮带传送支架(19)上；所述的折弯机随动托料装置包括大圆弧齿轮(13)、第一与第二轴承(17)、滚轮(18)、滚轮齿轮(16)、滑块支架(12)、齿轮齿条油缸(15)、油缸支架(14)和储能油缸(8);所述大圆弧齿轮(13)上端与皮带传送支架(19)连接，大圆弧齿轮(13)的内侧、夕卜侧分别设有凹槽、凸台，第一与第二轴承(17)与该凹槽相配合，滚轮(18)、滚轮齿轮(16)与该凸台相配合；所述滑块支架(12)与折弯设备下固定机架(11)通过移动滑块连接，第一与第二轴承(17)和滚轮(18)通过轴承座与滑块支架(12)连接；所述齿轮齿条油缸(15)与油缸支架(14)用螺栓连接，滚轮齿轮(16)装配在齿轮齿条油缸齿轮输出轴上，与大圆弧齿轮(13)啮合；所述滑块支架(12)与油缸支架(14)焊接；所述储能油缸(8)装于折弯设备下固定机架(11)或安装在折弯机其它位置，调整块(6)安装在储能液压缸(8)活塞杆上端，位置可以微小调整，储能油缸(8)释放力的方向与折弯材料力的方向相反，通过密封油管(10)与齿轮齿条油缸(15)连接，两油缸和油管必须充满油，不得有气泡，油管连接和密封处不能漏油，必须保证两油缸流入和流出液压油量相同。
2.根据权利要求1所述的一种自动同步折弯机，其特征在于:所述的完全随动同步托料装置的大圆弧齿轮(13)的旋转中心与折弯材料旋转23中心重合。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动同步折弯机，其特征在于:所述的完全随动同步托料装置的同步动力由折弯移动滑块部件和储能油缸提供；储能油缸包括液压缸(8)和预压弹簧(9)组成，预压弹簧(9)安装在液压缸(8)下油腔内，或液压缸和储能罐组成，传动介质为液态或压缩气体；储能油缸(8)和齿轮齿条油缸(15)两油缸通过油管(10)密封连接，两油缸和油管充满油，必须保证两油缸流入和流出介质体积相同，储能液压缸(8)装于折弯机下固定机架上或安装在折弯机其它位置。
4.根据权利要求1或2所述的一种自动同步折弯机，其特征在于:所述的完全随动同步托料装置，通过调整安装在移动滑块(3)的折弯刀牌(2)或其它零件满足储能油缸(8)活塞杆的移动和工件(I)的折弯同时启动和停止关系为:安装在折弯机移动滑块(3)的折弯刀牌(2)下降接触工件(I)表面开始折弯至折弯完成后刀牌(2)上升离开工件(I)表面过程中，折弯机移动滑块(3)的安装部件与储能油缸(8)活塞杆满足同时移动和停止，移动的方向相同，移动距离和速度相等。
5.根据权利要求1或2所述的一种自动同步折弯机，其特征在于:所述的完全随动同步托料装置的同步转动关系满足以下传动关系:折弯传动比等于油缸移动速度比乘旋转齿轮传送比；其中，折弯传动比指大圆弧齿轮(13)的旋转分度园半径除以折弯下模具(4)的折弯槽宽的一半；油缸移动速度比指齿轮齿条油缸(15)的活塞移动速度除以储能油缸(8)的活塞移动速度；旋转齿轮传送比指齿轮齿条油缸输出轴安装齿轮(16)分度园直径除以齿轮齿条油缸(15)内传动齿轮分度园直径。
【文档编号】B21D43/12GK103658250SQ201310693891
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】郑子姣 申请人:郑子姣