全自动圆平一体弯切刀机的制作方法

本发明属于金属加工技术领域，特别涉及一种全自动圆平一体弯切刀机。

背景技术：

通常纸箱、纸盒、塑胶及各种工艺品的复杂图形生产，需要使用相应模刀，通过模刀对原料进行模切，压痕等工艺即可实现大批量高效生产。而生产此类模刀就需要使用专用的模刀加工机器对钢刀进行裁切成型加工。模刀加工机器在加工刀模时需要经过冲裁、磨切和折弯等步骤。由于需要模刀生产的产品种料繁多，且产品的形状各不相同，因此，需要生产不同种形状的模切刀。

现有的自动电脑弯刀机一般可以一次性完成送料，弯曲，剪切，桥位，鹰嘴，开槽等功能。现有的弯刀机只能弯曲平模的平直刀具，并且每个部件的体积都比较大。由于圆弧刀具，直径繁多，计算复杂，现在还没有实用的圆弧刀弯刀机，只能手工弯刀。

该发明解决了圆弧刀具的自动化弯曲问题，并具有平直刀具弯曲功能，能够将不同圆弧直径，不同圆弧度的刀具弯曲成型，并实现了桥切、弯曲、剪切等功能的自动化。

技术实现要素：

该发明首次提出圆弧刀弯曲采用同心法，所谓同心法，如附图2所示，定义201进料部件进料主动轮中心线为进料中心线，202桥切部件桥切功能冲头切线为桥切中心线，203弯曲部件弯曲内模边线为弯曲中心线，以上三个中心线指向圆弧刀具的圆心，能够使圆弧刀具或直刀具垂直于每个部件的中心线。如此布置三大功能部件，就可以准确地弯曲切断圆弧刀具，从而完成机器的圆弧弯刀机和切刀机的功能。

本发明的目的是提供一种全自动圆平一体弯切刀机，其采用固定的桥切部件，可以旋转的进退的进料部件、弯曲部件、角度补偿部件来适应弯曲剪切不同直径的圆弧刀具，使得每次加工时，几个加工部件的中心线始终指向圆弧刀的圆心，保证弯刀、切刀的准确性。

全自动圆平一体弯切刀机整机组成如附图1所示：包括101送料部件，102桥切部件，103弯曲部件，104直径补偿部件，105角度补偿部件，106刀盘架部件，107机架部件，108电器控制部件，109电脑控制cad系统。

本发明目的在于提供一种全自动圆平一体弯切刀机采用上述的几大部件，具有很高的加工精度，适用不同直径圆弧刀直刀的特点。

角度补偿部件，如附图3所示：包括301角度补偿涨紧套，302角度补偿减速器，303角度补偿伺服电机。

通过角度补偿部件，能够把进料部件、弯曲部件旋转一定的角度，实现不同圆弧刀具（或平直刀）的进料、桥切、弯曲、剪切，使进料和弯曲两个部件中心线垂直于圆弧刀具。

优选302角度补偿减速器，303角度补偿伺服电机，使旋转精度高，力矩大，体积小。

优选301角度补偿涨紧套，直接和进料部件，弯曲部件相连接，保证连接的紧密。

直径补偿部件，如附图4所示：包括401圆平机主底板，402圆平机主导轨，403直径补偿同步带轮，404直径补偿轴承座，405直径补偿伺服电机，406伺服电机法兰座，407直径补偿丝杆，408锁紧直径补偿部件气缸，409直径补偿移动板，410桥切部件安装座，411锁紧弯曲部件安装槽，412直径补偿部件滑块，413弯曲部件角度补偿部件，414锁紧进料部件气缸安装槽，415进料部件角度补偿部件。

直径补偿部件能够在桥切部件不动的情况下，保证进料部件、弯曲部件角度补偿部件到达同一个圆弧直径上，并锁定当前位置。

401圆平机主底板，402圆平机主导轨，404直径补偿轴承座，408项紧直径补偿部件气缸，410桥切部件安装座，紧固在圆平机主底板上，桥切部件安装座安装桥切部件，使桥切部件在直径补偿过程中保持不动。

409直径补偿移动板，411锁紧弯曲部件安装槽，414锁紧进料部件气缸安装槽，413弯曲部件角度补偿部件，415进料部件角度补偿部件，412直径补偿部件滑块，都安装在409直径补偿移动板上，其中进料部件角度补偿安装孔用螺丝和上面的进料部件相连接。弯曲部件也和弯曲部件用螺丝相连接。

优选405直径补偿伺服电机，旋转来带动403直径补偿同步带轮，转动407直径补偿丝杆，使得直径补偿移动板载进料部件、弯曲部件、剪切部件、角度补偿部件前进或后退，到达设定的直径位置。

完成直径补偿后，408锁紧直径补偿部件气缸打开，锁紧直径补偿移动板。

在直径补偿移动板上安装了413弯曲部件和415进料部件的角度补偿装置，当直径补偿到位，再进行角度补偿，使进料部件、桥切部件、弯曲部件分布在同一圆弧上，并使图2定义的中心线指向圆弧刀圆心。

进料部件，如附图5所示：包括501进料减速器及伺服电机，502进料旋转完成锁进气缸，503进料气缸支架，504进料从动轮气缸，505进料从动轮滑块及压条，506进料从动轮，507进料从动轮支架，508进料主动轮，509进料上下滚动夹轮，510进料前后滚动夹轮，511进料主动轮支架，512进料夹轮支架，513进料底板，514进料角度补偿安装孔，515进料部件旋转锁紧块。

进料部件能够通过伺服电机带动进料主动轮和进料从动轮抱紧圆弧刀具前进或者后退，通过进料角度补偿安装孔和角度补偿部件相连，能保证进料部件旋转一定的角度。

优选501进料减速器及伺服电机，精确地旋转508进料主动轮。506进料从动轮压紧圆弧刀具，进料主动轮带动圆弧刀具旋转，实现圆弧刀具的前进或后退。

优选504进料从动轮气缸，保证进料从动轮压刀的压力够大，免得刀材打滑。

优选505进料从动轮滑动块及压条，安装进503进料支架，进给进料从动轮，既保证精度又保证体积足够小。

优选507进料从主动轮支架，和511进料支架，两头安装有轴承，能使主动轮滚动更顺滑。

优选513进料底板，通过514进料角度补偿安装孔，安装到415进料部件角度补偿装置上，使得整个进料部件可以旋转一定的角度。

优选509进料上下滚动夹轮，510进料前后滚动夹轮，512进料引导轮支架，调整圆弧刀或直刀的进料位置。

由于整个进料部件是安装在直径补偿部件上的，所以可以整体前移或后退长度以到达指定圆弧直径上。

桥切部件，如附图6所示：包括601圆模刀具，602桥切固定u型槽，603桥切部件导轮，604桥切模具（见图9），605桥切滑块压条，606桥切滑块，607桥切滑块镶块，608桥切偏心轴，609桥切偏心轴套，610桥切部件盖，611桥切法兰安装座，612桥切电机法兰，613桥切功能选择丝杆，614桥切功能轴承座，615功能选择伺服电机，616同步轮同步带，617伺服电机支架，618桥切减速电机。

桥位部件由桥切减速电机作为桥切的动力，通过615功能选择伺服电机及616同步轮同步带，来选择不同的冲切位置，可提供选择冲切位置，包括桥位、鹰嘴、平切、开背、冲孔、切断如图11所示。

优选605桥位减速电机提供冲切动力，出力大，出力稳定，速度快。

优选604桥切模具，桥切模具包括不同的冲切方式，如鹰嘴、开背、桥位、打孔、切断。由615桥切功能选择伺服电机及及616同步轮同步带，来选择不同的冲切方式。

优选615桥切功能选择伺服电机及及616同步轮同步带，来旋转613桥切功能选择丝杆，带动桥位模具到达不同的模具位置来冲切圆弧刀具，达到冲切不同形状的目的。

优选611桥切法兰安装座来支撑618桥切减速电机去提供动力，支架安装在602桥切固定u型槽上，达到圆弧刀具不动而桥切模具动，可以选择不同的冲切效果；其中由桥切减速电机转动偏心轴，偏心轴带动606桥切滑块上下运动，由605桥切滑块压条左右来约束桥切滑块的运动方向。

通过602桥切固定u型槽和401圆平机主底板中410桥切部件安装座锁紧，在整个机器中保持不动，作为圆弧刀具的前端边界，两边的进料部件、弯曲部件都可绕着桥位部件在进行长度和角度补偿，以此保证，所有四个主要部件在圆弧刀上中心线上，指向圆弧刀圆心。

弯曲部件，附图7所示：包括701弯曲折弯锁紧气缸，702弯曲折弯锁紧导杆，703弯曲底板，704弯曲头支架，705弯曲轴同步轮，706弯曲剪切变换底板，707气缸拉手，708弯曲剪切变换气缸，709弯曲内模固定支架，710弯曲部件锁紧气缸，711弯曲伺服电机及减速器，712弯曲电机法兰，713弯曲主动同步轮，714弯曲附助支架，715弯曲支架轴承座，716弯曲轴内模，717弯曲进刀导块，718弯曲轴外模，719弯曲部件导轨，720弯曲部件角度补偿安装孔。

弯曲部件通过弯曲轴内外模来弯曲刀具，并调整弯曲部件的角度和前进后退长度来控制使弯曲部件中心线指向圆弧刀具圆心。

优选716弯曲轴内模和718弯曲轴外模，其中圆弧刀具从弯曲轴内模中间的缝隙中穿过，弯曲轴外模来弯曲圆弧刀片，弯曲圆弧的形状由cad控制系统提供图形。

优选711弯曲伺服电机及减速器，705弯曲同步带，713弯曲轴同步轮，712弯曲电机法兰，来提供弯曲圆弧刀具的动力，精确控制旋转的角度，保证所弯角度的准确性。

优选708弯曲剪切变换气缸，拖动弯曲模块，使整个弯曲轴内外模到达弯切位置。其中弯曲轴内外模图如图8，处于802,804位置时，可弯切做好的刀具，处于801,803位置时只进行刀具的弯曲。

优选704弯曲旋转轴支架，709弯曲内模固定板，来固定弯曲的的内外模，起到旋转支撑内外模的作用。

优选703弯曲底板，通过720弯曲角度补偿安装孔和413弯曲部件角度补偿装置通过螺纹安装孔连接紧固，可以旋转弯曲部件，旋转一定的角度，合乎弯曲不同直径圆弧刀具的要求。

优选701弯曲折弯锁紧气缸，提供锁紧圆弧刀具的动力，通过702弯曲折弯锁紧导杆，在弯曲轴工作时锁紧圆弧刀具，保证长度准确。

弯曲轴内外模具如图8，802内模弯曲位置，801内模弯切位置，804外模弯曲位置，803外模弯切位置。

弯曲轴通过后面的气缸来变换弯曲和弯切的位置，处于802，804位置时，弯曲轴仅完成弯曲刀具的功能，处于801，803位置时，弯曲轴仅完成弯切刀具的功能。

控制部件，如图1所示.通过计算机控制卡控制各个伺服电机来执行相应的动作，来保证各个部件的中心线指向圆弧刀具的中心。

优选108电器控制箱，109电脑控制cad系统，包括显示器、键盘鼠标，根据电脑里的cad图形形状，发指令给各个伺服电机，完成进料、桥位、鹰嘴、冲孔、弯曲、剪切等各项功能。

通过选择电脑里的不同圆弧直径来控制旋转角部件和直径补偿部件，使进料、桥切、弯曲部件到达他们的中心线同时指向圆心的位置。

刀盘架部件，如附图9所示：包括901x移动导轨，902圆弧刀架底板，903圆弧刀具，904滚动滑立柱，905滚滚动限位杆，906y移动导轨，907滚动存刀柱，908移动定位板。

刀盘架部件，通过移动滑块来限制不同直径的圆弧的一点，正好相切于桥位部件。

优选906滚动存刀柱，908移动定位板，904滚动滑立柱，使之可移动可定位，限制圆弧刀具的直径，便于圆弧刀具的旋转。

优选901x移动导轨，906y移动导轨，安装在902圆刀架底板上，便于调整圆弧刀具的直径来夹持圆弧刀具。

905滚动限位杆，907滚动存刀柱，904滚动滑立柱，均采用滚动转子形式，使圆弧刀具在里面可以顺畅地旋转移动。

桥切模具，如附图10所示：包括1001桥位冲头，1002桥位下块，1003桥位上块，1004功能模块，1005桥位定拉手，1006桥位导柱，1007桥位弹簧。

桥切模具，包括方便拆卸的1002桥位下块，1003桥位上块，1001功能冲头，1005桥位定拉手，由1005桥位定拉手接收电机动力，向下作用力，压紧功能冲头，冲切刀具，1007桥位弹簧吸收弹力。

优选1005桥位定拉手，失去电机动力，1007桥位弹簧释放弹力，弹回桥位冲头。

优选1005桥位定拉手，既可上下定位，又对桥位动拉手，起一定的导向作用，延长1001功能冲头的寿命。

优选1004桥位功能块，不同形状的桥位功能块，如鹰嘴，桥位，平切，冲齿，开背，可以完成不同的冲切功能，每个桥位功能块设计的只完成单一功能，使得每个块可以尽量做得小，节约了使用成本。

主要桥切模具的形状，如图11.所示，1101桥位定拉手，1102桥位功能冲头，1103桥位功能块。

优选t字型1102桥位功能冲头,1101的桥位定拉手，没有螺蚊孔,便于生产安装,节约成本。

优选内t字型1103桥位功能块，完成功能单一，体积小，节省替换的成本。

优选附图12，工作刀具实例图，1201为487直径的圆弧刀弯曲成槽刀具，1202为直切带桥位的直刀。

附图说明

图1为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的整机布置图。

图2为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的中心线定义图。

图3为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的角度补偿部件图。

图4为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的直径补偿部件图。

图5为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的进料部件图。

图6为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的桥切部件图。

图7为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的弯曲部件图。

图8为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的弯曲轴内外模图。

图9为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的刀盘架部件图。

图10为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的桥切模具图。

图11为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的桥切模具重要形状图。

图12为本发明的实施例中的全自动圆平弯切一体机中的弯曲刀具实例图。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施例，其他原理和基本结构与本实施相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

实例如有刀具形状如附图12所示。如需弯曲圆弧刀具的直径从直刀变换到直径为487毫米的圆弧刀弯曲如有桥位的槽。

电脑根据设定数据，驱动405直径补偿伺服电机，使进料部件、弯曲部件、角度补偿部件一起向前移动到487圆弧刀具直径位置上。

408顶紧直径补偿部件气缸打开，锁紧当前位置。

415进料部件角度补偿装置逆时针旋转特定角度，使进料部件中心线处于指向487圆弧刀具的圆心的位置上，502锁紧进料部件气缸打开，锁紧当前位置。

413弯曲部件角度补偿装置顺时针旋转特定角度，使弯曲部件中心线处于指向487圆弧刀具的圆心的位置上，710锁紧弯曲部件气缸打开，锁紧当前位置。

以上从[0076]到[0081]是圆弧刀直径变化时需要进行的动作。使进料部件、桥位部件、弯曲部件到达相应的工作位置，下面是弯曲圆弧刀具动作。

调整刀盘架部件，见附图9，即调整907滚动存刀柱，908移动定位板，在901x移动导轨和906y移动导轨上移动，使之适应487直径的圆弧刀具，并固定移动定位板，限制圆弧刀具的安置范围。

把准备好的487圆弧刀具穿插到进料部件，桥位部件，弯曲部件，504进料从动轮气缸打开，压紧487圆弧刀具，进料部件根据cad图形长度来前进圆弧刀具，501进料减速器及伺服电机开启来进退料。

计算机程序判断桥切位置和冲切模式，比如鹰嘴，开背，打齿，桥位，平切，由602功能选择伺服电机及同步带轮驱动，桥切模具到达冲切位置，618桥位减速电机开启，驱动606桥位滑动向下动作，压到1005桥位定拉手上，1001功能冲头向下，冲切圆弧刀具，冲切选定的切口。

桥位减速电机回程时，1007桥位弹簧回弹，桥位定拉手，拉出功能冲头，完成冲切动作，桥位减速电机关闭。

711弯曲伺服电机及减速器接收到弯角或弯圆弧的控制指令后，开始执行旋转动作，来实现在802，804处顺时针弯曲或逆时针弯曲。把圆弧刀具弯曲成附图12图例1201的形状。在弯曲时701弯曲折弯锁紧气缸打开，锁紧刀具，弯曲好后气缸关闭，开始前进后退圆弧刀具。

弯曲好形状后，弯曲的刀具位置不变，708弯曲剪切变换气缸打开，推动整个弯曲内外模前进，到达801弯切位置，旋转弯曲外模，切断弯曲好的刀具，708弯曲剪切变换气缸关闭，弯曲内外模回到弯曲位置。

实例2.冲切附图12中的1202。

504进料从动轮气缸关闭，取出现有的刀具。

408顶紧弯曲部件气缸关闭，松开当前位置。413弯曲部件角度补偿装置逆时针旋转特定角度，回到弯曲部件初始位置。

502锁紧进料部件气缸关闭，松开当前位置。415进料部件角度补偿装置顺时针旋转特定角度，使进料部件回到初始位置。

408顶紧直径补偿部件气缸关闭，松开当前位置。

电脑根据设定数据，驱动405直径补偿伺服电机，使进料部件、弯曲部件、角度补偿部件回退到初始位置。

以上所有步骤完成设备从弯圆弧状态到初始切刀状态的转化。

408顶紧直径补偿部件气缸打开，锁紧当前位置。

502顶紧进料部件气缸打开，锁紧当前位置。

拆开720弯切变换块。后推整个弯曲部件和剪切部件。

安装成品刀具接料盒。

放入直刀刀具到进料部件，桥位部件，504进料从动轮气缸打开，压紧现有的刀具。

计算机程序判断桥位位置和冲切模式，比如鹰嘴、开背、打齿、桥位、平切，由615功能选择伺服电机及同步带轮驱动，桥切模具到达冲切位置，618桥切减速电机开启，驱动606桥位滑动向下动作，压到1005桥位定拉手上，1001功能冲头向下，冲切圆弧刀具，冲切选定的切口，冲切废料落入废料盒。

冲孔完成后，再根据长度，冲切断成品刀具，落入成品刀具接料盒。