一种多轴驱动折弯机的制作方法

本实用新型涉及一种折弯设备、折弯装置领域，具体说是一种多轴驱动折弯机。

背景技术：

现有技术中的折弯机通过上下折弯刀联动完成折弯，但是现有的折弯机普遍存在着比较显著的缺点：就是折弯机折弯形成的形状和折弯角度受限，不易控制，不能达到任意所需的形状以及所需的折弯角度；这主要体现在两点，其一是驱动方式的问题，现有折弯机驱动不能实现多轴同时联动机构，使折弯刀头达到任意位置，导致其折弯的形状和折弯角度受限；另外一点是折弯刀的刀头形状设计过于常规，刀头生产出来后形状是固定的，一个刀头智能折弯一种固定角度，并且现有技术中折弯刀的刀头通常是设置成下压式的结构，只能完成与刀头对应形状的折弯；而且在具体折弯的时候还需要时常更换不同的折弯刀头才能完成相应折弯，导致工作效率严重降低。

另外，现有折弯机中的送料、卸料和定位通常通过人为控制，效率质量以及精度均会有所影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种多轴驱动折弯机其技术方案如下：

一种多轴驱动折弯机，包括折弯系统和一体上下料系统；所述的折弯系统包括水平折弯驱动装置，该水平折弯驱动装置上安装有水平方向设置的水平折弯轴；该水平折弯轴上安装有联动支架；而该所述的联动支架的上端还设置有上下折弯驱动装置，该上下折弯驱动装置上安装有竖直方向的上下折弯轴，而该所述的上下折弯轴的轴端则安装有折弯刀支架，该所述的折弯刀支架的上下端分别安装有上下位置对应的上折弯刀和下折弯刀。

所述的一体上下料系统包括上下料驱动装置，该上下料驱动装置的驱动方向与上、下折弯刀的位置对应，该上下料驱动装置上还安装有一升降机构，该升降机构上联动安装有一旋转机构；该所述的旋转机构的转轴轴端则安装有锁紧机构，该所述的锁紧机构与上、下折弯刀的高度位置对应。

作为优选，所述的折弯系统还包括下压驱动升降装置，所述的下压驱动升降装置竖直设置，下压驱动升降装置的下压轴向下伸出并且在其轴端安装有压板；而该压板上则安装有可拆卸的上压刀，并且该上压刀的下方还设置有一固定安装的下压刀；所述的上、下折弯刀与上、下压刀的位置对应，并且所述的锁紧机构与上、下压刀的位置同样对应。

作为优选，所述的上压刀和下压刀均设置有向一侧伸出的压头；而所述的上折弯刀和下折弯刀则设置在上、下压刀中压头伸出的一侧，并且上、下压刀设置在上、下折弯刀之间；并且所述的上、下折弯刀的刀身处还均设置有与压头相配合的斜面；而斜面的端部则设置有一校准面，该所述的校准面为始终上下的上下面结构，而校准面的延伸端部还设置有相应的折弯面。

作为优选，所述折弯面的截面相应设置为圆形截面或弧形截面或椭圆形截面。

作为优选，所述压板的下端部还设置有压刀槽，该压刀槽中还设置有一向内侧凹陷的卡槽；而压刀槽的上方压板侧壁上还设置有一排向外侧伸出的旋转球轴；而每一旋转球轴上则均安装有一呈杠杆结构的压块，压块的下端与压刀槽的位置对应；所述的上压刀设置为与旋转球轴和压块配合的单体压刀结构，每一上压刀的上端均设置有相对应的卡块，每一上压刀的上端配合安装在压刀槽中，卡块相应卡装在卡槽中，所有上压刀安装后构成整体上压刀；所述压块的上端内侧与压板侧壁之间还设置有顶起组件，所述压板在顶起组件和杠杆结构的原理作用下，其下端紧压在上压刀上从而将上压刀可拆卸的固定在压板上。

作为优选，所述的上下料驱动装置的驱动杆上安装有一驱动平台；该驱动平台的两侧分别安装有升降机构；而所述的升降机构的升降杆上则安装有升降平台；而该升降平台的下端吊装有一旋转机构；而该旋转机构的转轴则从升降平台伸出，并且转轴的轴端安装有旋转平台；而该旋转平台上安装有锁紧机构，旋转平台上锁紧机构的旋转角度可通过旋转机构旋转调节，其高度可通过升降机构上下调节，而其前后位置则可通过上下料驱动装置调节。

作为优选，所述的升降平台上还安装有一消隙弹簧；该消隙弹簧的一端固定于旋转机构的转轴上，另一端则固定于升降平台上。

作为优选，所述的上下料驱动装置设置为螺杆驱动装置，驱动杆设置为驱动螺杆，并且上下料驱动装置的两侧还设置有驱动导轨；所述的驱动平台中间通过设置螺纹孔安装在驱动螺杆上，其两侧则相应安装在驱动导轨上；并且所述的升降机构设置为升降气缸，所述的旋转机构设置为旋转电机。

作为优选，上下料驱动装置的设置为同步带驱动装置；所述的锁紧机构设置为吸盘组件或者是电磁铁组件；其中的吸盘组件为带有吸风装置能够产生负压吸力的吸盘，而电磁铁组件则是能够产生磁力的组件。

作为优选，还包括上下料平台；该所述的上下料平台与固定设置的下压刀的高度位置对应，并且上下料平台的中部设置有集上料槽和退料槽一体的两用槽；而所述的上料驱动装置设置在该两用槽的下方；并且旋转平台及平台上安装的锁紧机构可穿过两用槽上下调节。

作为优选，所述的上下料平台上两用槽的后端设置有升降式后定位装置，该所述的升降式后定位装置包括安装与上下料平台上的水平定位导轨、安装于该水平定位导轨上面的电动滑块以及安装于该电动滑块上的定位升降机构，而该定位升降机构的升降杆上安装有定位卡条；而上下料平台上设置有与该定位卡条相对应的定位槽，所述的定位卡条可在该定位槽中上下及左右移动；并且该电动滑块与定位升降机构以及定位卡条的组合至少在水平定位导轨上设置有两套。

所述的两用槽的一侧还设置有导轨式侧定位装置；该导轨式侧定位装置包括定位驱动装置、定位驱动装置上的定位驱动杆、定位驱动轨道以及安装于定位驱动杆以及定位驱动轨道上的定位平台；而该定位平台上则安装有定位升降机构，该定位升降机构的上端安装有定位块；所述的上下料平台上还设置有与该定位块位置相对应的定位槽；所述的定位块可在该定位槽中前后移动并且可上下移动；而上下料平台的其余台面上则嵌装有上下料辅助运输机构；该上下料辅助运输机构可设置为滚珠结构或者是毛刷结构。

作为优选，还包括折弯固定底座；所述的水平折弯驱动装置至少设置有一套相应水平安装在折弯固定底座上；而联动支架上的上下折弯驱动装置至少设置有一套；所述的下压驱动升降装置至少设置有一套并相应安装在折弯固定底座的上方；所述的下压刀固定安装在折弯固定底座上并与上方的上折弯刀位置对应处于同一垂直面上；而所述的上折弯刀和下折弯刀上下处于同一垂直面上或者为上下错开设置。

本实用新型还提供一种多轴驱动折弯机的折弯方法，包括以下步骤：

1)首先调整上下压刀的相对位置；调整上下折弯刀相对于上下压刀的位置；调整上下料驱动装置的位置；调节升降平台的高度以及锁紧机构的位置；

2)将板料放在上下料平台上，先将升降式后定位装置的定位卡条升起，通过该定位卡条定位板料的后端位置，再调整导轨式侧定位装置上定位块的位置，通过该定位块定位板料的侧向位置；

3)通过上下料驱动装置上的升降机构使升降平台上升到锁紧机构与板料接触的位置，通过使用锁紧机构将板料锁紧固定；该锁紧机构可设置为吸盘，通过负压原理使吸盘产生负压吸住板料；并且该锁紧机构也可设置为电磁铁，通过电磁铁的吸力将板料固定；

4)通过上下料驱动装置使吸附机构上固定的板料移送到上下压刀之间的位置处，板料的一端伸入到上下压刀之间；

5)通过下压驱动升降装置调整上压刀的位置，使上压刀下压在板料上，板料压紧下压刀，使送入的板料固定在上下压刀之间；

6)当上下压刀将板料的端部压紧后，通过水平折弯驱动装置和上下折弯驱动装置的调配合调节、以及下压升降驱动控制上压刀的下压固定与松开、以及上下料驱动的上料和进料动作，完成任意形状、任意角度以及柔性弧度折弯件的折弯。

有益效果：本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型中为多轴驱动折弯机，包括用于折弯的水平折弯驱动和上下折弯驱动，用于上下料的上下料驱动以及用于控制压刀的下压升降驱动；其中的上下折弯驱动上安装有上下折弯刀，而上下折弯驱动又整体安装于水平折弯驱动上，通过两个折弯驱动的协调配合调节可以使上下折弯刀到达不同的位置，并且配合下压升降驱动控制上压刀的下压固定与松开以及上下料驱动的上料和进料动作，完成任意形状、任意角度以及柔性弧度折弯件的折弯，整体折弯过程可编程，并且不用更换上下折弯刀，整体结构合理可靠，有效的减小折弯难度，增加折弯形状，折弯角度的广度以及大幅度提高折弯件的工作效率；

(2)本实用新型中的具体折弯工作主要依靠上压刀和下压刀以及上折弯刀和下折弯刀的配合完成，上下压刀设置有三角状凸起的压头，而上下折弯刀上设置有相应的斜面能够和上下压刀形成完美配合，并且上下折弯刀具体又设置竖直的校准面和圆形截面的折弯面，其中折弯刀与板料的有效接触面即为折弯面，折弯面截面形状宏观上设置为圆形结构，因此可以将其设置为类圆的椭圆、弧形截面结构；通过水平和上下折弯轴带动折弯刀移动，使该折弯面与板料接触折弯，折弯时，折弯面始终与板料相切，折弯面与板料间的接触点在折弯的过程中，始终围绕在上下压刀的刀尖重合点周围移动，另外上下折弯刀各设置校准面作为一个可移动的定位面，可以在某些情况下更加方便的定位板料的位置，能够更好的完成柔性折弯，弧度板面折弯工作，达到在不更换折弯刀形状的前提下得到更多的角度更精确的折弯形状；并且本装置中上压刀通过杠杆结构可拆卸安装，可以实现单体上压刀方便更换的特点，上压刀的拆卸维修更换都很方便；

(3)本实用新型中还设置有上下料一体式装置，该装置具备前期阶段的上料工作、中期折弯阶段的进料工作以及后期折弯完成后的下料工作，其主要通过上下料驱动装置带动板料移动到上下压刀位置处，板料的固定由吸盘构成的锁紧机构吸附固定，并且通过升降机构和升降平台可调整板料的高度，这在上下料以及进料的过程中都非常重要，上料时可以调整高度与下压刀的高度位置齐平，确保能够放置到下压刀上被下压刀固定，而在折弯后板料折弯部分有可能是往下折弯的，此时如果保持板料与下折弯刀处于原来的送料位置时是无法下料的，而通过调节板料的高度之后就可以安全方便下料；而且通过吸盘上下料，下料时解除吸力，上下料非常方便；另外通过设置的旋转机构又可以调整板料的角度，对于多边形板料的折弯非常有效，并且该旋转机构中通过设置的消隙弹簧可有效的消除电机运转时的角度背隙，使旋转机构的旋转角度更加的精确。

附图说明

图1为本实用新型整体结构立体图；

图2为本实用新型整体结构剖视图；

图3为本实用新型俯视结构图；

图4为图2中C向视图；

图5为本实用新型中一体上下料系统结构图；

图6为本实用新型中上下料驱动装置结构图；

图7为本实用新型中升降式后定位装置结构图；

图8为本实用新型中导轨式侧定位装置结构图；

图9中图2中A处放大图；

图10为图2中B处放大图；

图11为本实用新型中上下压刀与上下折弯刀配合结构图；

图12为本实用新型中上下折弯刀配合结构图；

图13为通过本实用新型折弯机折弯完成的折弯板料；

图14为图13中折弯板料的侧视图；

图15为图13中折弯板料一端的折弯过程图；

图16为图13中折弯板料另一端的折弯过程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1和图2所示，所示，一种多轴驱动折弯机，包括折弯系统和一体上下料系统；所述的折弯系统包括水平折弯驱动装置1，该水平折弯驱动装置1上安装有水平方向设置的水平折弯轴2；该水平折弯轴2上安装有联动支架3；而该所述的联动支架3的上端还设置有上下折弯驱动装置4，该上下折弯驱动装置4 上安装有竖直方向的上下折弯轴5，而该所述的上下折弯轴5的轴端则安装有折弯刀支架6，该所述的折弯刀支架6的上下端分别安装有上下位置对应的上折弯刀7和下折弯刀8。

如图4所示，所述的一体上下料系统包括上下料驱动装置9，该上下料驱动装置9的驱动方向与上、下折弯刀的位置对应，该上下料驱动装置9上还安装有一升降机构10，该升降机构10上联动安装有一旋转机构11；该所述的旋转机构 11的转轴轴端则安装有锁紧机构12，该所述的锁紧机构12与上、下折弯刀的高度位置对应。

如图2所示，所述的折弯系统还包括下压驱动升降装置13，所述的下压驱动升降装置13竖直设置，下压驱动升降装置13的下压轴14向下伸出并且在其轴端安装有压板15；而该压板15上则安装有可拆卸的上压刀16，并且该上压刀 16的下方还设置有一固定安装的下压刀17；所述的上、下折弯刀与上、下压刀的位置对应，并且所述的锁紧机构12与上、下压刀的位置同样对应。

如图9、图11和图12所示，所述的上压刀16和下压刀17均设置有向一侧伸出的压头18；而所述的上折弯刀7和下折弯刀8则设置在上、下压刀中压头 18伸出的一侧，并且上、下压刀设置在上、下折弯刀之间；并且所述的上、下折弯刀的刀身处还均设置有与压头18相配合的斜面19；而斜面19的端部则设置有一校准面20，该所述的校准面20为始终上下的上下面结构，而校准面20 的延伸端部则相应设置有折弯面21；该折弯面21的截面形状宏观上为圆形截面结构，还可以将其设置为相应的类圆结构，包括椭圆形截面或者是弧形截面结构均可。

如图10所示，所述压板15的下端部还设置有压刀槽22，该压刀槽22中还设置有一向内侧凹陷的卡槽23；而压刀槽22的上方压板15侧壁上还设置有一排向外侧伸出的旋转球轴24；而每一旋转球轴24上则均安装有一呈杠杆结构的压块25，压块25的下端与压刀槽22的位置对应；所述的上压刀16设置为与旋转球轴24和压块25配合的单体压刀结构，每一上压刀16的上端均设置有相对应的卡块26，每一上压刀16的上端配合安装在压刀槽22中，卡块26相应卡装在卡槽23中，所有上压刀16安装后构成整体上压刀；所述压块25的上端内侧与压板15侧壁之间还设置有顶起组件27，所述压板15在顶起组件27和杠杆结构的原理作用下，其下端紧压在上压刀16上从而将上压刀16可拆卸的固定在压板15上；并且其中的顶起组件27是通过顶起弹簧和锁紧螺栓具体安装构成的，在顶起弹簧和锁紧螺栓的作用下实现压块25的杠杆顶压作用。

如图4、图5和图6所示，所述的上下料驱动装置9的驱动杆91上安装有一驱动平台92；该驱动平台92的两侧分别安装有升降机构10；而所述的升降机构10的升降杆上则安装有升降平台28；而该升降平台28的下端吊装有一旋转机构11；而该旋转机构11的转轴则从升降平台28伸出，并且转轴的轴端安装有旋转平台29；而该旋转平台29上安装有锁紧机构12，旋转平台29上锁紧机构12的旋转角度可通过旋转机构11旋转调节，其高度可通过升降机构10上下调节，而其前后位置则可通过上下料驱动装置9调节；并且所述的升降平台28 上还安装有一消隙弹簧30；该消隙弹簧30的一端固定于旋转机构11的转轴上，另一端则固定于升降平台28上。

如图6所示，所述的上下料驱动装置9可以设置为螺杆驱动装置，驱动杆 91设置为驱动螺杆，并且上下料驱动装置9的两侧还设置有驱动导轨93；所述的驱动平台92中间通过设置螺纹孔安装在驱动螺杆上，其两侧则相应安装在驱动导轨93上；并且所述的升降机构10设置为升降气缸，所述的旋转机构11设置为旋转电机；本装置的上下料驱动装置9还可以设置为同步带驱动装置；而其中的锁紧机构12可以设置为带有负压吸附功能的吸盘组件或者是设置为通过磁力吸附的电磁铁组件，均可方便的实现板料的锁紧固定功能。

如图5所示，本实用新型还包括上下料平台31；该所述的上下料平台31与固定设置的下压刀17的高度位置对应，并且上下料平台31的中部设置有集上料槽和退料槽一体的两用槽32；而所述的上料驱动装置9设置在该两用槽32的下方；并且旋转平台29及平台上安装的锁紧机构12可穿过两用槽32上下调节。

如图7所示，所述的上下料平台31上两用槽32的后端设置有升降式后定位装置33，该所述的升降式后定位装置33包括安装与上下料平台31上的水平定位导轨331、安装于该水平定位导轨331上面的电动滑块332以及安装于该电动滑块332上的定位升降机构333，而该定位升降机构333的升降杆上安装有定位卡条334；而上下料平台31上设置有与该定位卡条334相对应的定位槽37，所述的定位卡条334可在该定位槽37中上下及左右移动；并且该电动滑块332与定位升降机构333以及定位卡条334的组合至少在水平定位导轨331上设置有两套；通过上述升降式后定位装置可有效的定位板料的后端位置，并且根据板料的宽度，定位升降机构333在电动滑块332的带动下可有效的调节位置，调整到宽度适合的位置，并且定位升降机构333还可以将定位卡条334隐藏在定位槽37 内，使用方便。

如图8所示，所述的两用槽32的一侧还设置有导轨式侧定位装置34；该导轨式侧定位装置34包括定位驱动装置341、定位驱动装置341上的定位驱动杆 342、定位驱动轨道343以及安装于定位驱动杆342以及定位驱动轨道343上的定位平台344；而该定位平台344上则安装有定位升降机构333，该定位升降机构333的上端安装有定位块345；所述的上下料平台31上还设置有与该定位块 345位置相对应的定位槽37；所述的定位块345可在该定位槽37中前后移动并且可上下移动；而上下料平台31的其余台面上则嵌装有上下料辅助运输机构35；该上下料辅助运输机构35可设置为滚珠结构或者是毛刷结构，均可以方便辅助完成的板料的运输。

如图2所示，还包括折弯固定底座36；所述的水平折弯驱动装置1至少设置有一套相应水平安装在折弯固定底座36上；而联动支架3上的上下折弯驱动装置4至少设置有一套；所述的下压驱动升降装置13至少设置有一套并相应安装在折弯固定底座36的上方；所述的下压刀17固定安装在折弯固定底座36上并与上方的上折弯刀7位置对应处于同一上下面上；而所述的上折弯刀7和下折弯刀8上下相应设置，该上折弯刀7和下折弯刀8的位置可设置在同一垂直面上或者是上下错开设置；这一设置根据具体的折弯要求进行设置。

本实用新型在具体使用的时候将板料放在上下料平台上，此时先将升降式后定位装置的定位卡条升起定位板料的后端位置，再调整导轨式侧定位装置上的定位块的位置，通过定位升降机构使定位块从定位槽伸出，并通过定位驱动装置调整定位块的位置，定位板料的侧端位置，这样就将整块板料定位在上下料平台上。

之后需要通过上下料驱动装置上的升降机构使升降平台上升到锁紧机构与板料接触的位置，锁紧机构和旋转平台可能是处于与上下料平台持平的位置也可能是位于位于两通槽的下方；控制锁紧机构吸住板料的下端面从而将板料定位固定。

启动上下料驱动装置使其前移将板料的一端面送入到上下压刀之间的位置处，这个过程中吸盘和旋转平台是从两通槽中移动，并且板料的其他部位是通过上下滚珠结构移动的，上下料移动非常的顺畅。

之后通过下压驱动升降装置调整上压刀下压在板料上，使送入的板料固定在上下压刀之间；下压刀的高度位置与上下料平台的位置是对应的，即使有偏差的情况下也可以通过升降机构调整板料的高度，使其能够相适配的放置在下压刀上；而本实用新型中的上压刀又是通过旋转球轴、压块和顶起组件呈杠杆式结构可拆卸安装的，当需要更换某一块上压刀的时候，只要压紧压块的上方，使顶起组件压缩，消除压块下端的压紧力，即可将该上压刀取出更换或者维修拆除该上压块均十分的方便。

当上下压刀将板料的端部压紧之后就可以通过两个折弯驱动的协调配合调节、下压升降驱动控制上压刀的下压固定与松开以及上下料驱动的上料和进料动作，完成任意形状、任意角度以及柔性弧度折弯件的折弯。

如图13和图14所示，该板料两端的折弯结构即是通过本实用新型的折弯机折弯完成的，图15和图16即是该板料的折弯过程；首先将上下料驱动装置将板料的端部送入至一段设定好的长度，下折弯刀上移，将该段长度的板料向上弯折为直角，之后下折弯刀向下调整到合适的位置，上压刀向上松开，此时的锁紧机构是一直吸附固定这板料的，再将板料往前进给一段设定好的长度，上压刀下压固定板料之后，下折弯刀上移，将该段进给的板料上压为直角，板料是否被压成直角是根据折弯刀上下移动的位置进行设定的，上下折弯刀在上下压刀上将板料折弯的角度均可通过程序控制完成，无论是直接或者是其他的角度均可设置；因此通过重复上述步骤就可以将板料折弯成所需的形状和角度；折弯柔性弧形形状的时候需要上下方向和水平方向的驱动装置联动使折弯头呈弧线轮廓移动即可完成柔性折弯。

本实用新型中的上下料驱动装置不仅能完美适应折弯的三个阶段，并且还具有高度上下调节功能以及旋转调节功能，可以完成多边形板料的折弯，只需要在每一边折弯完成后通过旋转机构旋转至指定的角度在送入至折弯机构中折弯即可；并且在旋转机构旋转的过程中，本装置又增设一个消隙弹簧，该消隙弹簧一边与可发生旋转的旋转平台的轴固定，一边与不发生旋转的升降平台固定，这样通过该弹簧的旋转力将旋转机构中的背缝永久性的保持在同一侧，消除一些常用作旋转机构的旋转电机的角度背隙，使其旋转角度的调节更加的精度。

上述具体实施方式只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利要求范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。