一种用于U形钣金折弯成形生产线中的辅助折弯送料设备

摘要

本申请公开了一种用于U形钣金折弯成形生产线中的辅助折弯送料设备，包括折弯机和数控系统，还包括与所述数控系统连接的执行系统，所述执行系统包括底座、机架、托料板、压料板和支撑板，所述底座固定于折弯机上，所述机架安装在底座上，所述托料板、压料板和支撑板依次从上到下安装在机架内部，所述支撑板安装于机架上，所述压料板安装于支撑板上。本发明提供的设备布局合理、效率高、稳定性好，能实现U形钣金折弯过程中的自动送料，精确定位；本发明能够减轻工人的工作强度，提高生产效率，解放和发展生产力。

说明书

技术领域

本申请涉及机械加工制造技术领域，具体而言，涉及一种用于U形钣金折弯成形生产线中的辅助折弯送料设备。

背景技术

随着科学技术的高速发展，现代制造技术已渐渐步入自动化时代，在此大时代背景下，板材成形设备也得到了高速发展，在板材加工行业中，折弯机作为一种金属板材弯曲的常用加工设备运用范围也越来越广。

然而在生产加工中，由于大型板材折弯往往由传统的工人手工送料，送料过程中，工人首先将板料推至大概位置，进行手工测量后，用电动葫芦夹住板材进行定位，这样不但劳动强度大，而且定位精度低，需经过反复的测量推料才能确定折弯位置，一般需要三到四个小时才能完成一个U形节臂的折弯成形，因此生产效率极其低下，很难提高经济效益；同时在折弯过程中，由于板材的重量过大，板材翻转过程中容易对操作人员的生命安全和设备的安全产生隐患。

因此，需要一种自动送料装置，实现U形钣金折弯过程中的自动送料，精确定位。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种用于U形钣金折弯成形生产线中的辅助折弯送料设备，以解决目前的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了如下技术：

一种用于U形钣金折弯成形生产线中的辅助折弯送料设备，包括折弯机和数控系统，还包括与所述数控系统连接的执行系统，所述执行系统包括底座、机架、托料板、压料板和支撑板，所述底座固定于折弯机上，所述机架安装在底座上，所述托料板、压料板和支撑板依次从上到下安装在机架内部，所述支撑板安装于机架上，所述压料板安装于支撑板上。

优秀地，还包括与所述数控系统连接的导向系统，所述导向系统包括第一线性滑轨、第二线性滑轨、第三线性滑轨和带导向轴的轴承座，所述导向轴通过导向轴安装于机架上，所述导向轴上配合有直线轴承；所述第一线性滑轨通过轴承座固定于底座上；所述第二线性滑轨固定在所述支撑板上；所述第三线性滑轨竖直固定在机架内部。

优秀地，所述导向系统还包括配合在第三线性滑轨上的第二滑块，所述支撑板固定在所述第二滑块上。

优秀地，所述导向系统还包括第一滑块，所述第一滑块安装在所述第二线性滑轨上，所述压板固定在所述第一滑块上。

优秀地，所述导向系统还包括第三滑块，第三滑块安装在所述第一线性滑轨上，所述机架固定在所述第三滑块上。

优秀地，所述托料板底部设有齿条，所述齿条与所述直线轴承配合连接。

优秀地，在所述机架和所述托料板之间设有垫块，所述垫块焊接在所述机架上，所述垫块上部装有滚珠。

优秀地，还包括与所述数控系统连接的传动系统，所述传动系统包括气缸传动机构，所述气缸传动机构包括气缸和气缸支架，所述气缸通过定位孔安装于气缸支架上，气缸支架固定于支撑板上。

优秀地，所述传动系统还包括齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括主动齿轮、第一伺服电机和从动齿轮，所述第一伺服电机通过第二键与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮通过第一键与所述从动齿轮连接；所述从动齿轮连接有减速齿轮机构，所述减速齿轮机构包括与从动齿轮同轴连接的主动斜齿轮、第一斜齿轮、第二斜齿轮、第三键和齿轮轴，所述第一斜齿轮和第二斜齿轮均通过一个所述第三键连接在所述齿轮轴上，所述第一斜齿轮和第二斜齿轮分别啮合连接所述主动斜齿轮。

优秀地，所述传动系统还包括横向丝杠传动机构和纵向丝杠传动机构；所述横向丝杠传动机构包括丝杠固定座、第一滚珠丝杠、第三伺服电机、第一联轴器和第一丝杠螺母，所述丝杠固定座固定在底座上，所述第一滚珠丝杠水平固定在丝杠固定座上且通过所述第一联轴器与所述第三伺服电机连接，所述第一丝杠螺母配合在所述第一滚珠丝杠上且固定连接所述机架；

所述纵向丝杠传动机构包括第二滚珠丝杠、第二丝杠螺母、第二联轴器和第二伺服电机，所述第二联轴器固定在所述机架顶部，所述第二伺服电机固定在第二联轴器顶部且与其连接，所述第二滚珠丝杠连接所述第二联轴器且竖直伸入所述机架内部，所述第二丝杠螺母配合在所述第二滚珠丝杠上且固定连接所述支撑板。

与现有技术相比较，本申请能够带来如下技术效果：

1、本发明提供的设备布局合理、效率高、稳定性好，能实现U形钣金折弯过程中的自动送料，精确定位；

2、本发明能够减轻工人的工作强度，提高生产效率，解放和发展生产力。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的侧视结构示意图；

图3是本发明的俯视示意图；

图4是本发明图3中A-A的剖视结构示意图；

图5是本发明齿轮齿条传动机构的传动结构示意图；

图6是本发明工作时的状态示意图；

图7是本发明的U形钣金折弯成形的工艺示意图；

图中：1、底座；2、第一线性滑轨；3、第三滑块；4、丝杠固定座；5、第一滚珠丝杠；6、第三伺服电机；7、第一联轴器；8、第一丝杠螺母；9、机架；10、底座二；11、主动齿轮；12、直齿轮；13、第一键；14、主动斜齿轮；15、第一轴承；16第一斜齿轮；17、第三键；18、第二斜齿轮；19、齿轮轴；20、第二轴承；21、齿条；22第二键；23、第一伺服电机；24、导向轴支座；25、导向轴；26、直线轴承；27、垫块；28、托料板；29、第二线性滑轨；30、第一滑块；31、压料板；32、气缸；33、气缸支架；34、第三线性滑轨；35、第二滑块；36、支撑板；37、第二滚珠丝杠；38、第二丝杠螺母；39、第二联轴器；40、第二伺服电机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

一种用于U形钣金折弯成形生产线中的辅助折弯送料设备，包括折弯机和数控系统，还包括与所述数控系统连接的执行系统，所述执行系统包括底座1、机架9、托料板28、压料板31和支撑板36，所述底座1固定于折弯机上，所述机架9安装在底座1上，所述托料板28、压料板31和支撑板36依次从上到下安装在机架9内部，所述支撑板36安装于机架9上，所述压料板31安装于支撑板36上。

如附图1-3所示，

本发明采用数控系统进行控制各个部件的工作，包括折弯机和数控系统，还包括与所述数控系统连接的执行系统。

所述底座1与折弯机水平对接，所述机架9安装在所述底座1上，机架9的前端和折弯件直接接触，实现挡料的作用，是直接受力的部位，故而，需要在机架的前端安装压力传感器，以确保机架在接触到折弯件的瞬间发出实时响应，保证送料装置的高效性和高精度；所述压料板31安装于支撑板36上，压板31在折弯送料过程中，主要作用是完成一个道次的折弯后，压板31下压，顶住折弯件，保证工件不会因为自身中心的偏移而发生翻转，同时配合其他构件将板材运送至下一折弯点；所述支撑板36安装于机架9上，主要用于实现压料板31竖直方向的移动。

本发明为成对使用，在实际应用中，将同样的两套设备(一对)安装于折弯机两侧，可根据钣金的长度，选择需安装的设备的对数。

工作过程是：钣金经过一个道次的折弯，凸模升起后，由于重心向左偏移，折弯件在自身重力的作用下倾斜翻转，并最终停靠在前托料板28上；后机架向前机架方向运动，推动折弯件使其紧靠前挡料板即前机架，此时前支撑板36带动压板31向下运动，压住折弯件；后托料板28伸出，叉起折弯件，前后机架9一起向水平方向移动，将折弯件送至下一折弯标记点，完成精确定位，凸模下压后，压板31上升并缩回至原工作位置，折弯机进行下一道次的折弯。

优秀地，还包括与所述数控系统连接的导向系统，所述导向系统包括第一线性滑轨2、第二线性滑轨29、第三线性滑轨34和带导向轴25的轴承座24，所述导向轴25通过导向轴24安装于机架9上，所述导向轴25上配合有直线轴承26；所述第一线性滑轨2通过轴承座24固定于底座1上；所述第二线性滑轨29固定在所述支撑板36上；所述第三线性滑轨34竖直固定在机架9内部。

所述导向轴25通过导向轴24安装于机架9上，导向轴25上配合有直线轴承26，第一线性滑轨2通过轴承座24固定于底座1；第二线性滑轨29通过安装孔定位在支撑板36上，并且内侧靠肩定位，外侧用紧定螺钉定位；第三线性滑轨34竖直固定在机架9内部。

所述导向轴25通过导向轴支座24安装于机架9上，旨在为托料板28的移动提供导向作用。

优秀地，所述导向系统还包括配合在第三线性滑轨34上的第二滑块35，所述支撑板36固定在所述第二滑块35上。

所述第三线性滑轨34通过安装孔定位在机架9上，并且内侧靠肩定位，外侧用紧定螺钉定位；第二滑块35由四块组成，安装在第三线性滑轨34上；支撑板36通过定位孔安装在四个第二滑块35上，完成支撑板在竖直方向的往复运动。

优秀地，所述导向系统还包括第一滑块30，所述第一滑块30安装在所述第二线性滑轨29上，所述压板31固定在所述第一滑块30上。

所述导向系统还包括第一滑块30，由4块组成，第一滑块30安装在第二线性滑轨29上；压板31通过定位孔安装在4个第一滑块30上，完成压板31在水平方向的往复运动。

优秀地，所述导向系统还包括第三滑块3，第三滑块3安装在所述第一线性滑轨2上，所述机架9固定在所述第三滑块3上。

第三滑块3由4块组成，安装在第一线性滑轨2上；机架(9)通过定位孔安装在4个第三滑块3上，完成机架在水平方向的往复运动。

优秀地，所述托料板28底部设有齿条21，所述齿条21与所述直线轴承26配合连接。

齿条21与直线轴承26配合连接。齿条21通过定位孔安装于托料板28上，通过该轮系传动，精确实现托料板28水平方向的往复运动。

优秀地，在所述机架9和所述托料板28之间设有垫块27，所述垫块27焊接在所述机架9上，所述垫块27上部装有滚珠。

在机架9和托料板28之间设有垫块27，所述垫块27焊接与机架9上，垫块27上部装有顺序排列的滚珠，用于减小托料板28的摩擦力，同时给予托料板28前端支撑。

优秀地，还包括与所述数控系统连接的传动系统，所述传动系统包括气缸传动机构，所述气缸传动机构包括气缸32和气缸支架33，所述气缸32通过定位孔安装于气缸支架33上，气缸支架33固定于支撑板36上。

气缸支架33通过定位孔固定于支撑板36上，进一步通过压板31上的定位孔将气缸32与压板31相连接，实现压板31水平方向的移动。

优秀地，所述传动系统还包括齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括主动齿轮11、第一伺服电机23和从动齿轮12，所述第一伺服电机23通过第二键22与所述主动齿轮11连接，所述主动齿轮11通过第一键13与所述从动齿轮12连接；所述从动齿轮12连接有减速齿轮机构，所述减速齿轮机构包括与从动齿轮12同轴连接的主动斜齿轮14、第一斜齿轮16、第二斜齿轮18、第三键17和齿轮轴19，所述第一斜齿轮16和第二斜齿轮18均通过一个所述第三键17连接在所述齿轮轴19上，所述第一斜齿轮16和第二斜齿轮18分别啮合连接所述主动斜齿轮14。

如附图1-5所示，齿轮齿条传动机构呈“U”字形排列，主动齿轮11，通过第二键22与伺服电机23相连，主动齿轮11与从动齿轮12其相啮合，齿数比为1:3，从动齿轮12连接有减速齿轮机构。所述主动齿轮11通过键22安装于伺服电机23的轴上，伺服电机23轴端部用螺栓螺帽进行轴向定位，限制主动齿轮11的轴向自由度；并与主动齿轮11相啮合，从动齿轮12内侧靠轴肩定位，外测靠轴向挡圈定位，并用紧定螺钉固定，限制轴向自由度。

所述齿轮齿条传动机构，主要通过直齿轮、斜齿轮和齿条组合使用来实现，由于工况和空间限制，齿轮转速低，驱动力矩大，不宜采用通过伺服电机直接带动齿轮驱动齿条，故需要设计二级减速齿轮组；

减速齿轮机构包括与从动齿轮12同轴连接的主动斜齿轮14，所述从动齿轮12通过第一键13安装于主动斜齿轮14上，主动斜齿轮16和18分别与主动斜齿轮14相啮合，互为90°安装，排列齿数比为1:2，带动齿条21同向移动；

减速齿轮机构安装在一个机壳上，其固定在底座二10上。

第一斜齿轮16和第二斜齿轮18通过第三键17安装在齿轮轴19上，实现同轴传动；所述齿轮轴19通过轴承20安装于底座10上，底座10通过定位孔安装于机架9上，第一斜齿轮16和第二斜齿轮18与主动斜齿轮14相啮合；斜齿轮14上套装有轴承15。

优秀地，所述传动系统还包括横向丝杠传动机构和纵向丝杠传动机构；所述横向丝杠传动机构包括丝杠固定座4、第一滚珠丝杠5、第三伺服电机6、第一联轴器7和第一丝杠螺母8，所述丝杠固定座4固定在底座1上，所述第一滚珠丝杠5水平固定在丝杠固定座4上且通过所述第一联轴器7与所述第三伺服电机6连接，所述第一丝杠螺母8配合在所述第一滚珠丝杠5上且固定连接所述机架9；

如附图4所示，所述纵向丝杠传动机构包括第二滚珠丝杠37、第二丝杠螺母38、第二联轴器39和第二伺服电机40，所述第二联轴器39固定在所述机架9顶部，所述第二伺服电机40固定在第二联轴器39顶部且与其连接，所述第二滚珠丝杠37连接所述第二联轴器39且竖直伸入所述机架9内部，所述第二丝杠螺母38配合在所述第二滚珠丝杠37上且固定连接所述支撑板36。

传动系统由滚珠丝杠传动，齿轮齿条传动和气缸传动组成。

所述横向丝杠传动机构包括丝杠固定座4、第一滚珠丝杠5、第三伺服电机6、第一联轴器7和第一丝杠螺母8，所述丝杠固定座4固定在底座1上，所述第一滚珠丝杠5水平固定在丝杠固定座4上且通过所述第一联轴器7与所述第三伺服电机6连接，所述第一丝杠螺母8配合在所述第一滚珠丝杠5上且固定连接所述机架9，实现机架9的传动；

所述气缸32通过定位孔安装于气缸支架33上，气缸支架33通过定位孔固定于支撑板36上，进一步通过压板31上的定位孔将气缸32与压板31相连接，实现压板31水平方向的移动，实现支撑板36竖直方向移动。

如附图6和附图7所示，本设备为成对使用，在实际应用中，将同样的两套设备(一对)安装于折弯机两侧，可根据钣金的长度，选择需安装的设备的对数。

工作过程是：钣金经过一个道次的折弯，凸模升起后，由于重心向左偏移，折弯件在自身重力的作用下倾斜翻转，并最终停靠在前托料板28上；机架9有前后两个，后机架向前机架方向运动，推动折弯件使其紧靠前挡料板即前机架，此时前支撑板36带动压板31向下运动，压住折弯件，其弯折变形应力示意图如附图7所示；后托料板28伸出，叉起折弯件，前后机架9一起向水平方向移动，将折弯件送至下一折弯标记点，完成精确定位，凸模下压后，压板31上升并缩回至原工作位置，折弯机进行下一道次的折弯，成型如附图6的产品。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。