一种定量折弯机构及其折弯工艺的制作方法

本发明属于折弯机构领域。

背景技术：

现有的条形体折弯机，一般只能折弯预定折弯角度，不能实现任意角度的折弯。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能实现任意折弯角度的一种定量折弯机构及其折弯工艺。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种定量折弯机构，包括水平的定量折弯平台，所述定量折弯平台的上侧固定安装有三个齿圈定位槽轮支架，三所述齿圈定位槽轮支架呈圆周阵列分布；各所述齿圈定位槽轮支架上均转动安装有一个齿圈定位槽轮，各所述齿圈定位槽轮的轴线均与铅垂线平行；各所述齿圈定位槽轮的轮面的中部高度处同轴心设置齿圈约束环槽；

还包括水平的行星轮系齿圈，所述行星轮系齿圈的内圈沿轮廓呈圆周阵列分布有若干齿圈内齿，所述行星轮系齿圈的外圈对应卡设在三所述齿圈定位槽轮上的齿圈约束环槽内，且所述行星轮系齿圈的外圈与三所述齿圈定位槽轮相对滚动连接；

所述行星轮系齿圈的内侧中心位置同轴心设置有中心齿轮，所述中心齿轮与所述行星轮系齿圈之间设置有行星齿轮，所述行星齿轮同时与所述中心齿轮和行星轮系齿圈啮合；所述中心齿轮的下端同轴心一体化连接有中心轴，所述行星齿轮的下端同轴心一体化连接有行星轴；还包括直线连杆状的行星架，所述行星架两端的轴承孔分别通过第一轴承和第二轴承与行星轴和中心轴紧配转动连接；

中心齿轮的上端同轴心一体化连接有中心圆盘，所述行星齿轮的上端同轴心一体化连接有行星圆盘，所述中心圆盘与所述行星圆盘分别与所述中心齿轮和行星齿轮的分度圆直径相同；所述中心圆盘与所述行星圆盘滚动相切；

中心圆盘的上端同轴心一体化连接有中心柱，所述中心柱外径小于所述中心圆盘外径；所述行星圆盘的上端同轴心一体化连接有行星柱，所述行星柱外径小于所述行星圆盘外径；所述中心柱与所述行星柱之间形成工件约束间隙；所述定量折弯平台上还固定设置有电机支撑立柱，所述电机支撑立柱的顶端固定连接有电机支撑臂，所述电机支撑臂的末端固定安装有竖向的中心轮驱动电机，所述中心轮驱动电机的输出轴末端同轴心一体化连接所述中心柱的上端；所述中心轮驱动电机能通过所述输出轴带动所述中心柱、中心圆盘和中心齿轮所构成的一体结构沿轴线旋转。

进一步的，所述定量折弯平台上固定安装有行星轮系齿圈碟刹器，所述行星轮系齿圈碟刹器上设置有碟刹钳，所述行星轮系齿圈碟刹器上的碟刹钳与所述行星轮系齿圈制动配合；行星轮系齿圈碟刹器启动后，碟刹钳能沿厚度方向夹紧所述行星轮系齿圈，使行星轮系齿圈处于制动锁紧状态；行星轮系齿圈碟刹器关闭后，碟刹钳松开所述行星轮系齿圈，使行星轮系齿圈处于能自由沿轴线旋转的状态。

进一步的，所述行星轮系齿圈上方设置有水平的引导块，所述引导块的下侧通过前支撑柱和支撑柱与所述定量折弯平台固定连接；所述引导块靠近所述工件约束间隙的一端设置成尖端，所述尖端对应在所述工件约束间隙处，所述引导块的上侧沿长度方向贯通设置有直线引导槽，所述直线引导槽的一端延伸至所述尖端处，所述直线引导槽的延伸方向与所述工件约束间隙处的中心柱切线方向平行；所述直线引导槽的槽宽与所述工件约束间隙一致；

所述定量折弯平台上还设置有直线滑轨，所述直线滑轨位于所述行星轮系齿圈的下方；所述直线滑轨的延伸线与所述行星轮系齿圈的轴线相交，且所述直线滑轨的延伸方向与所述直线引导槽的延伸方向垂直；所述直线滑轨上的导槽上滑动设置有滑块；

所述定量折弯平台的一侧设置有直线电机平台，所述直线电机平台上安装有直线电机，所述直线电机的直线推杆末端连接所述滑块，所述直线电机通过所述直线推杆带动所述滑块沿所述导槽滑动

所述滑块上设置有卡槽，所述滑块能沿导槽向靠近中心轴方向滑动至卡槽卡住所述行星架，使行星架不能沿所述中心轴旋转。

进一步的，一种定量折弯机构的折弯工艺，包括如下步骤：

步骤一，控制直线电机，通过直线推杆带动所述滑块沿导槽向靠近中心轴方向滑动至卡槽卡住所述行星架，使行星架不能沿所述中心轴旋转；与此同时，关闭行星轮系齿圈碟刹器，行星轮系齿圈碟刹器关闭后，碟刹钳松开所述行星轮系齿圈，使行星轮系齿圈处于能自由沿轴线旋转的状态；然后将待弯折的条形工件沿长度方向置于直线引导槽中，然后将条形工件沿直线引导槽向工件约束间隙推进，直至条形工件的头端插入工件约束间隙中；

步骤二，启动中心轮驱动电机，进而中心轮驱动电机通过输出轴带动所述中心柱、中心圆盘和中心齿轮所构成的一体结构沿轴线顺时针旋转；进而中心齿轮带动行星齿轮、行星圆盘和行星柱所构成的一体结构逆时针旋转，此时行星齿轮带动行星轮系齿圈逆时针旋转；

进而使条形工件的头端在工件约束间隙中受到行星柱柱面和中心柱柱面的摩擦力拖动，进而使条形工件沿插入工件约束间隙方向继续定量推进，直至条形工件上预定的弯折部位到达工件约束间隙所在位置；然后启动行星轮系齿圈碟刹器，行星轮系齿圈碟刹器启动后，碟刹钳能沿厚度方向夹紧所述行星轮系齿圈，使行星轮系齿圈处于制动锁紧状态；

步骤三，控制直线电机，通过直线推杆带动所述滑块沿导槽向远离中心轴方向滑动至卡槽脱离行星架，使行星架能沿所述中心轴自由旋转；启动中心轮驱动电机，进而中心轮驱动电机通过输出轴带动所述中心柱、中心圆盘和中心齿轮所构成的一体结构沿轴线顺时针旋转；进而中心齿轮带动行星齿轮、行星圆盘和行星柱所构成的一体结构逆时针旋转，与此同时由于行星齿轮与行星轮系齿圈为啮合状态，而且行星轮系齿圈为制动状态，进而使行星齿轮、行星圆盘和行星柱所构成的一体结构在自旋转的同时还绕中心齿轮的轴线顺时针周转预定角度，所述预定角度为待折弯条形工件的预设弯折角度；

在行星齿轮、行星圆盘和行星柱所构成的一体结构在自旋转的同时还绕中心齿轮的轴线顺时针周转预定角度的过程中，行星柱的柱面沿中心柱的柱面周向滚动，进而使工件约束间隙的位置也随行星柱沿中心柱轴线顺时针移动，进而待折弯条形工件上的弯折部位在工件约束间隙移动约束下沿中心柱的柱面轮廓弧度弯曲，且待折弯条形工件的弯折部位的弯折角度刚好为行星齿轮绕中心齿轮的轴线顺时针周转的预定角度；此时条形工件已经折弯完毕；

步骤四，控制中心轮驱动电机，进而中心轮驱动电机通过输出轴带动中心柱、中心圆盘和中心齿轮所构成的一体结构沿轴线逆时针旋转；进而中心齿轮带动行星齿轮、行星圆盘和行星柱所构成的一体结构顺时针旋转，与此同时由于行星齿轮与行星轮系齿圈为啮合状态，而且行星轮系齿圈为制动状态，进而使行星齿轮、行星圆盘和行星柱所构成的一体结构在自旋转的同时还绕中心齿轮的轴线顺时针周转到初始状态；此时取下被折弯完成的条形工件。

有益效果：本发明的结构简单，采用行星轮系传动系统使折弯条形工件上的弯折部位在工件约束间隙移动约束下沿中心柱的柱面轮廓弧度弯曲，该结构能实现对条形物的任意预定角度的折弯。

附图说明

附图1为该机构的整体俯视图；

附图2为该机构的立体示意图；

附图3为条状工件被弯折时的结构示意图；

附图4为该装置传动部分的俯视图；

附图5为该装置传动部分的仰视立体图；

附图6为直线滑轨和滑块示意图；

附图7为中心齿轮和行星齿轮配合示意图；

附图8为中心柱与行星柱之间形成工件约束间隙示意图；

附图9为引导块示意图；

附图10为齿圈定位槽轮支架示意图；

附图11为步骤一开始时的机构状态示意图；

附图12为步骤二结束时的机构状态示意图；

附图13为步骤三结束时的机构状态示意图；

附图14为步骤四结束时的机构状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至12所示的一种定量折弯机构，其特征在于：包括水平的定量折弯平台7，所述定量折弯平台7的上侧固定安装有三个齿圈定位槽轮支架12，三所述齿圈定位槽轮支架12呈圆周阵列分布；各所述齿圈定位槽轮支架12上均转动安装有一个齿圈定位槽轮11，各所述齿圈定位槽轮11的轴线均与铅垂线平行；各所述齿圈定位槽轮11的轮面的中部高度处同轴心设置齿圈约束环槽26；

还包括水平的行星轮系齿圈13，所述行星轮系齿圈13的内圈沿轮廓呈圆周阵列分布有若干齿圈内齿22，所述行星轮系齿圈13的外圈对应卡设在三所述齿圈定位槽轮11上的齿圈约束环槽26内，且所述行星轮系齿圈13的外圈与三所述齿圈定位槽轮11相对滚动连接；

所述行星轮系齿圈13的内侧中心位置同轴心设置有中心齿轮35，所述中心齿轮35与所述行星轮系齿圈13之间设置有行星齿轮3，所述行星齿轮3同时与所述中心齿轮35和行星轮系齿圈13啮合；所述中心齿轮35的下端同轴心一体化连接有中心轴41，所述行星齿轮3的下端同轴心一体化连接有行星轴40；还包括直线连杆状的行星架34，所述行星架34两端的轴承孔分别通过第一轴承38和第二轴承39与行星轴40和中心轴41紧配转动连接；

中心齿轮35的上端同轴心一体化连接有中心圆盘37，所述行星齿轮3的上端同轴心一体化连接有行星圆盘36，所述中心圆盘37与所述行星圆盘36分别与所述中心齿轮35和行星齿轮3的分度圆直径相同；所述中心圆盘37与所述行星圆盘36滚动相切；

中心圆盘37的上端同轴心一体化连接有中心柱14，所述中心柱14外径小于所述中心圆盘37外径；所述行星圆盘36的上端同轴心一体化连接有行星柱18，所述行星柱18外径小于所述行星圆盘36外径；所述中心柱14与所述行星柱18之间形成工件约束间隙33；所述定量折弯平台7上还固定设置有电机支撑立柱10，所述电机支撑立柱10的顶端固定连接有电机支撑臂17，所述电机支撑臂17的末端固定安装有竖向的中心轮驱动电机15，所述中心轮驱动电机15的输出轴16末端同轴心一体化连接所述中心柱14的上端；所述中心轮驱动电机15能通过所述输出轴16带动所述中心柱14、中心圆盘37和中心齿轮35所构成的一体结构沿轴线旋转。

所述定量折弯平台7上固定安装有行星轮系齿圈碟刹器24，所述行星轮系齿圈碟刹器24上设置有碟刹钳23，所述行星轮系齿圈碟刹器24上的碟刹钳23与所述行星轮系齿圈13制动配合；行星轮系齿圈碟刹器24启动后，碟刹钳23能沿厚度方向夹紧所述行星轮系齿圈13，使行星轮系齿圈13处于制动锁紧状态；行星轮系齿圈碟刹器24关闭后，碟刹钳23松开所述行星轮系齿圈13，使行星轮系齿圈13处于能自由沿轴线旋转的状态。

所述行星轮系齿圈13上方设置有水平的引导块4，所述引导块4的下侧通过前支撑柱31和支撑柱32与所述定量折弯平台7固定连接；所述引导块4靠近所述工件约束间隙33的一端设置成尖端30，所述尖端30对应在所述工件约束间隙33处，所述引导块4的上侧沿长度方向贯通设置有直线引导槽25，所述直线引导槽25的一端延伸至所述尖端30处，所述直线引导槽25的延伸方向与所述工件约束间隙33处的中心柱14切线方向平行；所述直线引导槽25的槽宽与所述工件约束间隙33一致；

所述定量折弯平台7上还设置有直线滑轨2，所述直线滑轨2位于所述行星轮系齿圈13的下方；所述直线滑轨2的延伸线与所述行星轮系齿圈13的轴线相交，且所述直线滑轨2的延伸方向与所述直线引导槽25的延伸方向垂直；所述直线滑轨2上的导槽27上滑动设置有滑块28；

所述定量折弯平台7的一侧设置有直线电机平台1，所述直线电机平台1上安装有直线电机8，所述直线电机8的直线推杆9末端连接所述滑块28，所述直线电机8通过所述直线推杆9带动所述滑块28沿所述导槽27滑动

所述滑块28上设置有卡槽29，所述滑块28能沿导槽27向靠近中心轴41方向滑动至卡槽29卡住所述行星架34，使行星架34不能沿所述中心轴41旋转。

本实施例的定量折弯机构的折弯工艺，如下步骤：

步骤一，控制直线电机8，通过直线推杆9带动所述滑块28沿导槽27向靠近中心轴41方向滑动至卡槽29卡住所述行星架34，使行星架34不能沿所述中心轴41旋转；与此同时，关闭行星轮系齿圈碟刹器24，行星轮系齿圈碟刹器24关闭后，碟刹钳23松开所述行星轮系齿圈13，使行星轮系齿圈13处于能自由沿轴线旋转的状态；然后将待弯折的条形工件19沿长度方向置于直线引导槽25中，然后将条形工件19沿直线引导槽25向工件约束间隙33推进，直至条形工件19的头端插入工件约束间隙33中；

步骤二，启动中心轮驱动电机15，进而中心轮驱动电机15通过输出轴16带动所述中心柱14、中心圆盘37和中心齿轮35所构成的一体结构沿轴线顺时针旋转；进而中心齿轮35带动行星齿轮3、行星圆盘36和行星柱18所构成的一体结构逆时针旋转，此时行星齿轮3带动行星轮系齿圈13逆时针旋转；

进而使条形工件19的头端在工件约束间隙33中受到行星柱18柱面和中心柱14柱面的摩擦力拖动，进而使条形工件19沿插入工件约束间隙33方向继续定量推进，直至条形工件19上预定的弯折部位19.1到达工件约束间隙33所在位置；然后启动行星轮系齿圈碟刹器24，行星轮系齿圈碟刹器24启动后，碟刹钳23能沿厚度方向夹紧所述行星轮系齿圈13，使行星轮系齿圈13处于制动锁紧状态；

步骤三，控制直线电机8，通过直线推杆9带动所述滑块28沿导槽27向远离中心轴41方向滑动至卡槽29脱离行星架34，使行星架34能沿所述中心轴41自由旋转；启动中心轮驱动电机15，进而中心轮驱动电机15通过输出轴16带动所述中心柱14、中心圆盘37和中心齿轮35所构成的一体结构沿轴线顺时针旋转；进而中心齿轮35带动行星齿轮3、行星圆盘36和行星柱18所构成的一体结构逆时针旋转，与此同时由于行星齿轮3与行星轮系齿圈13为啮合状态，而且行星轮系齿圈13为制动状态，进而使行星齿轮3、行星圆盘36和行星柱18所构成的一体结构在自旋转的同时还绕中心齿轮35的轴线顺时针周转预定角度，所述预定角度为待折弯条形工件19的预设弯折角度；

在行星齿轮3、行星圆盘36和行星柱18所构成的一体结构在自旋转的同时还绕中心齿轮35的轴线顺时针周转预定角度的过程中，行星柱18的柱面沿中心柱14的柱面周向滚动，进而使工件约束间隙33的位置也随行星柱18沿中心柱14轴线顺时针移动，进而待折弯条形工件19上的弯折部位19.1在工件约束间隙33移动约束下沿中心柱14的柱面轮廓弧度弯曲，且待折弯条形工件19的弯折部位19.1的弯折角度刚好为行星齿轮3绕中心齿轮35的轴线顺时针周转的预定角度；此时条形工件19已经折弯完毕；

步骤四，控制中心轮驱动电机15，进而中心轮驱动电机15通过输出轴16带动中心柱14、中心圆盘37和中心齿轮35所构成的一体结构沿轴线逆时针旋转；进而中心齿轮35带动行星齿轮3、行星圆盘36和行星柱18所构成的一体结构顺时针旋转，与此同时由于行星齿轮3与行星轮系齿圈13为啮合状态，而且行星轮系齿圈13为制动状态，进而使行星齿轮3、行星圆盘36和行星柱18所构成的一体结构在自旋转的同时还绕中心齿轮35的轴线顺时针周转到初始状态；此时取下被折弯完成的条形工件19。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。