内筒壁成型机的制作方法

本发明属于装配制造技术领域，具体涉及一种内筒壁成型机。

背景技术：

如洗衣机内筒壁这类薄壁圆筒形配件在制造过程中一般采用先压弯后扣缝的工艺顺序进行加工，即先将平面片才辊压出一定弧度，然后再将平面片材两端铆压成一体。这种成型方式的缺陷在于，片材弯曲成弧形以后，由于两端未进行连接，因此依然具有较大的柔性，在转移过程中，轻微的晃动就能使其变形，因此无法对其进行精确定位，也就不能实现其加工过程的自动化转运，这导致现阶段此类零件的加工依然需要依赖大量的人工操作。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够提高成型效率的内筒壁成型机。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种内筒壁成型机，包括折边机构、翻转机构、扣缝机构以及整形机构，所述折边机构用于将平面片材的两端弯折成v形卡口并将平面片材输送至翻转机构，所述翻转机构用于将平面片材的两端分别翻转180°并在扣缝机构处使该两端对接，所述扣缝机构用于将平面片材两端压接固定使片材连接为环形筒材，所述整形机构用于将环形筒材辊压成圆筒状。

所述折边机构包括定位输送机构和成型辊组，所述定位输送机构包括分置于平面片材两端的夹持单元，所述平面片材两端的待折弯区域位于两夹持单元的外侧，所述夹持单元沿平面片材的宽度方向活动设置，所述成型辊组位于平面片材两端待弯折区域的活动路径上。

所述平面片材经成型辊组折弯后具有第一折弯部和第二折弯部，且第一折弯部与第二折弯部的弯折方向相反，其中第二折弯部位于第一折弯部上，且第二折弯部构成所述的v形卡口，所述第一折弯部的折角为钝角；所述成型辊组包括用于成型第一折弯部的第一辊组以及用于成型第二折弯部的第二辊组，所述第一辊组位于第二辊组上游即第一辊组先于第二辊组与平面片材接触，所述第二辊组跟随第一折弯部的翻折方向倾斜设置；所述第一辊组由至少一对圆台形对辊组成，所述第二辊组由至少两对v形对辊组成，且各v形对辊的折角沿平面片材的输送方向逐渐减小。

所述夹持单元安装在沿平面片材宽度方向设置的滑台上，所述滑台与基座滑动连接且基座上设有用于驱动滑台滑动的电缸或气缸。

所述翻转机构设置在定位输送机构的行程末端，所述翻转机构包括两对称设置的夹持部，所述夹持部沿平行于平面片材宽度方向的转轴转动设置，且夹持部在垂直于平面片材宽度方向的平面内活动设置；还包括用于驱动夹持部转动的回转驱动单元，以及用于驱动夹持部在垂直于平面片材宽度方向的平面内活动的平移驱动单元。

所述夹持部包括相互平行且间隔设置的第一支撑臂和第二支撑臂，所述第一支撑臂和第二支撑臂的其中一端固接为一体，另一端为悬伸状，所述第一支撑臂与第二支撑臂之间设有一个活动臂，所述第一支撑臂上与活动壁相对的一侧还设有一导辊，所述导辊与第一支撑臂转动连接，且导辊的轴线与第一支撑臂的长度方向平行，所述活动臂与第一支撑臂和第二支撑臂平行设置，且活动臂沿第一支撑臂与第二支撑臂的相对方向活动设置使活动臂与导辊形成夹紧动作，所述夹持部上设有用于驱动活动臂沿第一支撑臂与第二支撑臂的相对方向活动的夹紧驱动单元。

所述活动臂通过导销与第二支撑臂构成滑动配合，且活动臂与第二支撑臂之间设有弹性单元，弹性单元被装配为其弹力能够驱使活动臂向远离第一支撑臂的方向运动；所述夹紧驱动单元包括活动臂朝向第二支撑臂的一侧设置的楔形块，以及活动臂与第二支撑臂之间设置的楔形驱动块，所述楔形驱动块沿活动臂长度方向活动设置，且楔形驱动块的斜面与楔形块的斜面相对设置，所述楔形驱动块通过连杆与第二支撑臂一端设置的直线驱动元件相连。

所述第一支撑臂和第二支撑臂的悬伸端设有拉紧机构，所述拉紧机构包括与第二支撑臂悬伸端铰接的拉销，其铰接轴与第二支撑臂的宽度方向平行，所述第一支撑臂上设有与拉销位置相对应的u型缺口，所述拉销与第二支撑臂之间设有扭簧，所述扭簧被装配为其弹力能够驱使拉销摆动至所述u型缺口内，所述拉销的端部设有t型头，该t型头与u型缺口的端面挡接；所述连杆靠近第二支撑臂悬伸端的一端设有推头，当直线驱动元件驱动楔形驱动块与楔形块分离时能够同时推动所述拉销翻转，使拉销从u型缺口内移出并避开第一支撑臂与活动臂之间的缝隙。

所述平移驱动单元包括竖直设置的第一电缸和水平设置的第二电缸，所述第一电缸与基座固接，第二电缸与第一电缸的滑块固接，所述夹持部与第二电缸的滑块连接，所述回转驱动单元为设置在夹持部与第二电缸的滑块之间的电动关节。

所述扣缝机构包括扣缝凸模和扣缝凹模，所述扣缝凸模与扣缝凹模沿竖直方向相对设置，且两者中至少其中一者沿竖直方向往复运动设置，所述翻转机构被装配为当其将平面片材的两端分别翻转180°并使该两端对接时，该接缝刚好处于扣缝凹模与扣缝凸模之间；所述整形机构包括平行于平面片材宽度方向设置的三个整形辊，当平面片材到达翻转机构时，其中一个整形辊位于平面片材上方，另外两个整形辊位于平面片材下方，且下方的两个整形辊沿竖直方向往复运动设置，三个整形辊的转轴通过传动机构与整形电机的主轴相连以驱动三个整形辊滚动，且上方的一个整形辊的转动方向与下方两个整形辊的转动方向相反；还包括卸料机构，所述卸料机构包括平行于环形筒材轴线方向活动设置的推板以及用于驱动推板运动的气缸，所述卸料机构还包括环形筒材远离推板的一端设置的输送带。

本发明取得的技术效果为：本发明将筒状部件的辊压和扣缝机构整合为一体，并对加工顺序进行调整，即先扣缝后整形，解决了薄壁零件辊压后不宜输送的缺陷，实现了薄壁筒状部件的自动化成型，简化了加工流程，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的洗衣机内桶壁成型机的立体图；

图2是本发明的实施例所提供的洗衣机内桶壁成型机的俯视图；

图3是图2的a-a剖视图；

图4是图2的b-b剖视图；

图5是本发明的实施例所提供的成型辊组的主视图；

图6是本发明的实施例所提供的平面片材两端对接过程示意图；

图7是本发明的实施例所提供的夹持部夹紧状态的剖视图；

图8是本发明的实施例所提供的夹持部松开状态的剖视图；

图9是本发明的实施例所提供的扣缝机构及整形机构的主视图；

图10是本发明的实施例所提供的扣缝机构及整形机构另一状态的主视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。需要特别说明的是本发明所述的宽度方向是指平面片材形成圆筒后与圆筒轴线平行的方向。

实施例1

如图1、2所示，一种内筒壁成型机，包括折边机构20、翻转机构30、扣缝机构40以及整形机构50，所述折边机构20用于将平面片材1的两端弯折成v形卡口并将平面片材1输送至翻转机构30，所述翻转机构30用于将平面片材1的两端分别翻转180°并在扣缝机构40处使该两端对接，所述扣缝机构40用于将平面片材1两端压接固定使片材连接为环形筒材2，所述整形机构50用于将环形筒材2辊压成圆筒状。本发明将筒状部件的辊压和扣缝机构40整合为一体，并对加工顺序进行调整，即先扣缝后整形，解决了薄壁零件辊压后不宜输送的缺陷，实现了薄壁筒状部件的自动化成型，简化了加工流程，提高了生产效率。

优选的，如图1、2、3、5所示，所述折边机构20包括定位输送机构和成型辊组22，所述定位输送机构包括分置于平面片材1两端的夹持单元21，所述平面片材1两端的待折弯区域位于两夹持单元21的外侧，所述夹持单元21沿平面片材1的宽度方向活动设置，所述成型辊组22位于平面片材1两端待弯折区域的活动路径上。本发明采用辊压折弯的方式代替现有技术中的冲压折弯，平面片材1在输送至翻转机构30的过程中就能够将两端的卡口自动弯折整形，简化了设备结构，降低了设备成本，同时提高了加工效率。

如图5所示。所述平面片材1经成型辊组22折弯后具有第一折弯部和第二折弯部，且第一折弯部与第二折弯部的弯折方向相反，其中第二折弯部位于第一折弯部上，且第二折弯部构成所述的v形卡口，所述第一折弯部的折角为钝角，这种反向弯折的设计使两端卡口翻转180°并彼此相对时其顶角能够相互错开，这样翻转机构30只需要简单带动两卡口相互靠近，两卡口就能够在各自斜面的引导下自动咬合，如图6所示，避免翻转机构30执行大量复杂动作，简化和设备结构和动作流程；所述成型辊组22包括用于成型第一折弯部的第一辊组221以及用于成型第二折弯部的第二辊组222，所述第一辊组221位于第二辊组222上游即第一辊组221先于第二辊组222与平面片材1接触，所述第二辊组222跟随第一折弯部的翻折方向倾斜设置；所述第一辊组221由至少一对圆台形对辊组成，所述第二辊组222由至少两对v形对辊组成，且各v形对辊的折角沿平面片材1的输送方向逐渐减小。由于卡口的弯折幅度较大，因此本发明采用多对v形对辊，使卡口逐步弯曲并最终弯折成设计角度，避免一次成型造成片材变形，提高了成型质量。

优选的，如图3所示，所述夹持单元21安装在沿平面片材1宽度方向设置的滑台211上，所述滑台211与基座10上设置的滑轨212滑动连接且基座10上设有用于驱动滑台211滑动的电缸或气缸。

优选的，如图1、2、3所示，所述翻转机构30设置在定位输送机构的行程末端，所述翻转机构30包括两对称设置的夹持部31，所述夹持部31沿平行于平面片材1宽度方向的转轴转动设置，且夹持部31在垂直于平面片材1宽度方向的平面内活动设置；还包括用于驱动夹持部31转动的回转驱动单元32，以及用于驱动夹持部31在垂直于平面片材1宽度方向的平面内活动的平移驱动单元33。本发明利用夹持部31将平面片材1两端夹紧，以便确定两端卡口的位置，同时为夹持部31设计了转动、纵向平移、横向平移三个自由度，使夹持部31既能够带动片材两端翻转，又能够将其两端平移至指定方位实现对接，结构简单，易于控制，实现了平面片材1两端的快速对接。

优选的，如图7、8所示，所述夹持部31包括相互平行且间隔设置的第一支撑臂311和第二支撑臂312，所述第一支撑臂311和第二支撑臂312的其中一端固接为一体，另一端为悬伸状，所述第一支撑臂311与第二支撑臂312之间设有一个活动臂313，所述第一支撑臂311上与活动壁相对的一侧还设有一导辊314，所述导辊314与第一支撑臂311转动连接，且导辊314的轴线与第一支撑臂311的长度方向平行，所述活动臂313与第一支撑臂311和第二支撑臂312平行设置，且活动臂313沿第一支撑臂311与第二支撑臂312的相对方向活动设置使活动臂313与导辊314形成夹紧动作，所述夹持部31上设有用于驱动活动臂313沿第一支撑臂311与第二支撑臂312的相对方向活动的夹紧驱动单元。本发明采用长条状夹紧将平面片材1整个宽度方向夹紧，一方面实现了片材两宽边的精确定位，另一方面也能够防止片材在翻转、移动过程中出现褶皱，提高了筒材的外观质量。

优选的，所述活动臂313通过导销3131与第二支撑臂312构成滑动配合，且活动臂313与第二支撑臂312之间设有弹性单元3132，弹性单元3132被装配为其弹力能够驱使活动臂313向远离第一支撑臂311的方向运动，弹性单元3132为压簧；所述夹紧驱动单元包括活动臂313朝向第二支撑臂312的一侧设置的楔形块315，以及活动臂313与第二支撑臂312之间设置的楔形驱动块316，所述楔形驱动块316沿活动臂313长度方向活动设置，且楔形驱动块316的斜面与楔形块315的斜面相对设置，所述楔形驱动块316通过连杆317与第二支撑臂312一端设置的直线驱动元件相连。本发明采用楔块式结构驱动活动臂313夹紧，一方面能够确保活动臂313长度方向上各区段动作一致，另一方面能够确保活动臂313各区段受力均匀。

进一步的，所述第一支撑臂311和第二支撑臂312的悬伸端设有拉紧机构，所述拉紧机构包括与第二支撑臂312悬伸端铰接的拉销318，其铰接轴与第二支撑臂312的宽度方向平行，所述第一支撑臂311上设有与拉销318位置相对应的u型缺口3111，所述拉销318与第二支撑臂312之间设有扭簧，所述扭簧被装配为其弹力能够驱使拉销318摆动至所述u型缺口3111内，所述拉销318的端部设有t型头，该t型头与u型缺口3111的端面挡接；所述连杆317靠近第二支撑臂312悬伸端的一端设有推头319，当直线驱动元件驱动楔形驱动块316与楔形块315分离时能够同时推动所述拉销318翻转，使拉销318从u型缺口3111内移出并避开第一支撑臂311与活动臂313之间的缝隙。由于本发明的夹持部31至少一端需要留出供平面片材1移入和移出的通道，因此第一支撑臂311和第二支撑臂312只能设置为悬臂式结构，但这一结构形式存在一个缺陷就是其悬伸端在夹紧时容易出现挠曲变形，因此本发明在其悬伸端设计了拉紧机构，在平面片材1移入和移出夹持部31的过程中拉紧机构处于松开状态，如图8所示，此时平面片材1能够自由进出，而当平面片材1移入夹持部31后且活动臂313夹紧时，拉紧机构处于拉紧状态，如图7所示，此时能够提高第一支撑臂311和第二支撑臂312悬伸端的结构强度。另外本发明将拉紧机构的状态切换动作与活动臂313的夹紧动作进行联动设置，简化了控制流程。

需要特别说明的是，本发明的中的夹持单元21与夹持部31的结构相同，因此其具体结构不再赘述，而夹持单元21的出料口所在侧即拉紧机构所在侧与夹持部31的拉紧机构所在侧相对设置。

优选的，如图4所示，所述平移驱动单元33包括竖直设置的第一电缸331和水平设置的第二电缸332，所述第一电缸331与基座10固接，第二电缸332与第一电缸331的滑块固接，所述夹持部31与第二电缸332的滑块连接，所述回转驱动单元32为设置在夹持部31与第二电缸332的滑块之间的电动关节。

优选的，如图9、10所示，所述扣缝机构40包括扣缝凸模42和扣缝凹模41，所述扣缝凸模42与扣缝凹模41沿竖直方向相对设置，且两者中至少其中一者沿竖直方向往复运动设置，所述翻转机构30被装配为当其将平面片材1的两端分别翻转180°并使该两端对接时，该接缝刚好处于扣缝凹模41与扣缝凸模42之间；所述整形机构50包括平行于平面片材1宽度方向设置的三个整形辊51，当平面片材1到达翻转机构30时，其中一个整形辊51位于平面片材1上方，另外两个整形辊51位于平面片材1下方，且下方的两个整形辊51由活塞缸驱动沿竖直方向往复运动设置，三个整形辊51的转轴通过传动机构与整形电机的主轴相连以驱动三个整形辊51滚动，且上方的一个整形辊51的转动方向与下方两个整形辊51的转动方向相反；还包括卸料机构60，所述卸料机构60包括平行于环形筒材2轴线方向活动设置的推板61以及用于驱动推板61运动的气缸62，所述卸料机构60还包括环形筒材2远离推板61的一端设置的输送带63。

实施例2

一种应用上述成型机的筒材成型方法，包括如下步骤：

步骤1：下料，将金属带材裁切成矩形平面片材1；

步骤2：压纹，根据设计要求在平面片材1上冲压处凹凸结构及安装孔；

步骤3：折边，将平面片材1输送至折边机构20，利用折边机构20将平面片材1两端弯折出v形卡口；

步骤4：翻转，将折边后的平面片材1输送至翻转机构30，利用翻转机构30将平面片材1两端翻转180°，并使该两端的v形卡口转移至扣缝机构40处扣合，；

步骤5：扣缝，利用扣缝机构40对v形卡口的扣合区域进行铆压，使平面片材1两端固接形成环形筒材2；

步骤6：整形，松开翻转机构30，同时利用整形辊51将环形筒材2夹紧，然后驱动整形辊51转动使环形筒材2旋转至少360°；

步骤7：卸料，将整形后的筒材从整形机构50内移出，筒材成型结束。

所述步骤3中，折边的具体方法为：将平面片材1输送至定位输送机构，定位输送机构的两夹持单元21将平面片材1两端夹紧，并在两端预留折弯区域，然后定位输送机构携带平面片材1沿其宽度方向平移，使其两端预留区域依次经过第一辊组221和第二辊组222。

所述步骤4中，翻转的具体方法为：定位输送机构携带平面片材1经过第一辊组221和第二棍组后，将平面片材1送入翻转机构30的两夹持部31内，此时定位输送机构将平面片材1松开，与此同时两夹持部31将平面片材1夹紧，然后平移驱动单元33驱动两夹持部31向两者中心的上方移动，同时回转驱动单元32驱动两夹持部31反向转动，使平面片材1的两端向上翻转；当两夹持部31分别翻转180°时，平移驱动单元33将两夹持部31保持在同一高度，然后平移驱动单元33驱动两夹持部31相互靠近一段距离再远离使平面片才两端的v形卡口相互重叠，然后平移驱动单元33再驱动两夹持部31相互远离一段距离使两v形卡口相互咬合。

所述步骤6中，当翻转机构30的两夹持部31松开后，两导辊314始终与环形筒材2的内壁贴合用于引导环形筒材2旋转。

所述步骤4中，定位输送机构将平面片材1送入翻转机构30的两夹持部31内的过程中，所述拉销318与u型缺口3111为分离状态。

所述步骤7中，还包括卸料机构60，所述卸料机构60包括平行于环形筒材2轴线方向活动设置的推板61以及用于驱动推板61运动的气缸62，所述卸料机构60还包括环形筒材2远离推板61的一端设置的输送带63；当环形筒材2整形结束后，气缸62将推板61顶出，推板61将筒材推送至输送带63上，输送带63将筒材向下游输送完成卸料动作。

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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。