專利名稱：一種基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及板材折彎加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及用于彎字機中的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)。
背景技術(shù)：
在廣告標(biāo)識行業(yè)中，立體字使用非常廣泛，金屬立體字的圍邊通常使用彎字機將其板材折彎成字的輪廓形狀。由于字的輪廓復(fù)雜，對彎字機的折彎機構(gòu)有很高的設(shè)計要求。目前常用的折彎方式有兩種，第一種是圓弧形折彎件旋轉(zhuǎn)的折彎方式，該板材折彎機構(gòu)包括支架、與支架軸接的下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺、兩塊圓弧形折彎件、折彎擋板以及安裝在支架上帶動下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的電機。下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺通過兩塊圓弧形 折彎件固定連接，兩塊圓弧形折彎件均設(shè)置在下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺的外緣，折彎擋板位于下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺之間，折彎擋板由兩塊直板組成，兩塊直板間為板材通過的空間，折彎擋板的板材出口兩側(cè)剛好為兩塊圓弧形折彎件。電機通過減速機與下旋轉(zhuǎn)臺齒輪配合，電機通過減速機帶動下旋轉(zhuǎn)臺、上旋轉(zhuǎn)臺和兩塊圓弧形折彎件一起轉(zhuǎn)動，折彎擋板則靜止不動，從折彎擋板中間出來的板材，板材受到圓弧形折彎件一個沿圓周切線方向的扭力，通過圓弧形折彎件旋轉(zhuǎn)的方式實現(xiàn)板材的折彎。這種板材折彎機構(gòu)目前比較常見，如申請?zhí)枮?00910014823. 9,201010180069. 9,201010564423. 8的中國發(fā)明專利申請中，折彎機構(gòu)均采用圓弧形折彎件旋轉(zhuǎn)的折彎方式。通過圓弧形折彎件旋轉(zhuǎn)折彎的板材折彎機構(gòu)，機構(gòu)簡單，因而使用也較為廣泛。但這種板材折彎機構(gòu)在實際使用中也存在較多的缺點一、板材折彎時，已折彎輪廓容易和圓弧形折彎件發(fā)生干涉，容易導(dǎo)致折彎的角度不準(zhǔn)，特別是對于開槽后折彎的板材，容易導(dǎo)致折角位置的折斷；二、該板材折彎機構(gòu)體積比較龐大，不夠緊湊；三、板材折彎一個角度的時候，圓弧形折彎件在圍邊板材表面滑移的距離大，造成圍邊板材表面的劃傷，從而影響加工質(zhì)量；四、板材折彎時折彎力臂長，材料變形所產(chǎn)生的扭矩就大，需要電機的功率大。另一種是滾輪滾壓的折彎方式，該板材折彎機構(gòu)包括若干個滾輪，主要是通過這些滾輪的來回配合實現(xiàn)板材的折彎，從而得到字的輪廓。通過若干個滾輪組合的滾壓方式實現(xiàn)板材的折彎，其優(yōu)點是板材折彎時弧度比較光順。但這種方式的缺點也非常明顯，無法折出輪廓的內(nèi)外角，同時這個滾壓方式最大的問題是難于精確控制輪廓的成形精度，因而，通常出現(xiàn)在一些半自動的彎字機設(shè)計上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，能夠克服圓弧形折彎件旋轉(zhuǎn)的折彎方式和滾輪滾壓的折彎方式的缺點，實現(xiàn)低劃傷、低干涉的高效率折彎。一種基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，包括支架、與所述支架軸接的下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺、與所述支架固定且位于所述下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺之間的折彎擋板、安裝在所述支架上帶動下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的電機，所述的折彎擋板的兩側(cè)均設(shè)有折彎棒，所述下旋轉(zhuǎn)臺或者上旋轉(zhuǎn)臺安裝有驅(qū)動所述折彎棒伸縮的驅(qū)動機構(gòu)。本發(fā)明中下旋轉(zhuǎn)臺、上旋轉(zhuǎn)臺中的上下是指垂直方向的上下，表明其為不同的旋轉(zhuǎn)臺。本發(fā)明在折彎擋板的兩側(cè)設(shè)有折彎棒，通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動伸縮，在折彎擋板的兩側(cè)可選擇性地彈出折彎棒或縮回折彎棒，在電機的驅(qū)動下，將從折彎擋板的板材出口出來的板材折彎，折彎至指定角度。 作為優(yōu)選，所述下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺為相互平行的圓盤結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好。所述折彎棒用于折彎板材，作為優(yōu)選，所述折彎棒垂直于所述下旋轉(zhuǎn)臺的臺面布 置，從而折彎棒對板材的施力更均勻，更有利于將板材折彎，折彎效果也更好。作為優(yōu)選，所述的下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺上設(shè)有供折彎棒通過的通孔。因此，折彎擋板兩側(cè)的折彎棒伸出時，直接穿過下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺，保證了折彎棒的固定強度，從而容易將板材折彎，保證折彎效果。所述折彎棒可布置在下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺的外緣或者下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺的內(nèi)部區(qū)域，由于材料折彎過程中是靠電機扭力來對抗材料變形時所產(chǎn)生的力，因而力臂大，同樣的材料變形所產(chǎn)生的扭矩就大，需要電機的功率就大，作為優(yōu)選，所述折彎棒靠近所述折彎擋板的板材出口，使得等效的折彎半徑可以大大減小，使得同等功率的電機產(chǎn)生的折彎扭力更大。折彎棒的橫截面形狀可以是圓形、三角形、四方形及其他多面體形狀，為了降低應(yīng)力集中，三角形、四方形及其他多面體形狀的折彎棒需要進行倒角處理。作為優(yōu)選，所述折彎棒經(jīng)倒角處理并且橫截面為三角形，可以提供更好的剛性，降低折彎過程的表面劃傷。驅(qū)動機構(gòu)具體可選用多種形式，作為優(yōu)選，所述的驅(qū)動機構(gòu)為氣缸，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。作為優(yōu)選，所述驅(qū)動機構(gòu)固定設(shè)置在下旋轉(zhuǎn)臺上，使得折彎棒從下旋轉(zhuǎn)臺伸出，由于折彎擋板中間的板材受重力影響，會順勢落在下旋轉(zhuǎn)臺上，下旋轉(zhuǎn)臺提供一個支撐面，因而，將驅(qū)動機構(gòu)固定設(shè)置在下旋轉(zhuǎn)臺上，方便折彎。下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺通過電機驅(qū)動，有兩種優(yōu)選的形式，一種是，所述的下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺通過連接件固定連接，所述的電機為一臺，該電機通過減速機與下旋轉(zhuǎn)臺或者上旋轉(zhuǎn)臺齒輪配合，從而帶動下旋轉(zhuǎn)臺、上旋轉(zhuǎn)臺、連接件、折彎棒和驅(qū)動機構(gòu)一起轉(zhuǎn)動，通過一臺電機和一臺減速機就可以達到板材折彎的目的，容易控制。更進一步優(yōu)選，所述的電機通過減速機與上旋轉(zhuǎn)臺齒輪配合，所述的驅(qū)動機構(gòu)固定設(shè)置在下旋轉(zhuǎn)臺上，分別合理布置在上旋轉(zhuǎn)臺和下旋轉(zhuǎn)臺上，使得本發(fā)明基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，結(jié)構(gòu)更緊湊，使用更方便。另一種是，所述的電機為二臺，每臺電機通過各自的減速機與上旋轉(zhuǎn)臺或下旋轉(zhuǎn)臺齒輪配合，且上旋轉(zhuǎn)臺和下旋轉(zhuǎn)臺同步旋轉(zhuǎn)。通過同步驅(qū)動的方式，可以避免板材折彎過程中連接件的干擾影響，上旋轉(zhuǎn)臺、下旋轉(zhuǎn)臺各自固定，上旋轉(zhuǎn)臺和下旋轉(zhuǎn)臺通過電機進行同步驅(qū)動，真正實現(xiàn)無干涉死區(qū)的折彎過程，折彎效果更好。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明將圓弧形折彎件旋轉(zhuǎn)的折彎方式改為通過兩根可自由伸縮的折彎棒實現(xiàn)折彎，由于不需要折彎的一側(cè)的折彎棒可以收縮回去，因而在折彎過程中可以避免現(xiàn)有的板材折彎機構(gòu)中由于圓弧形折彎件的存在所導(dǎo)致的折彎干涉問題。此外折彎棒可以布置的離折彎擋板的距離更近，也就是等效的折彎半徑可以大大減小，使得同等功率的電機產(chǎn)生的折彎扭力更大，便于折彎厚的不銹鋼板材。同時，折彎半徑的減小還可以減小折彎過程中板材折彎機構(gòu)和板材的接觸距離，從而有效地降低表面劃傷。


圖I為現(xiàn)有的通過圓弧形折彎件旋轉(zhuǎn)折彎的板材折彎機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖I中(a)為正視圖，圖I中(b)為圖I中(a)C-C向剖視圖，圖I中(C)為該板材折彎機構(gòu)在折彎過程中出現(xiàn)干涉的示意圖；圖2為現(xiàn)有的通過滾輪滾壓折彎的板材折彎機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖3中Ca)為正視圖，圖3中(b)為圖3中(a) A-A向剖視圖；圖4為本發(fā)明基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖4中Ca)為正視圖，圖4中(b)為圖4中(a) B-B向剖視圖；圖5為本發(fā)明基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)的板材折彎過程的示意圖，其中，圖5中(a)為板材向一個方向折彎，圖5中(b)則為板材向另一個方向折彎。
具體實施例方式如圖I所示，為現(xiàn)有的通過圓弧形折彎件旋轉(zhuǎn)折彎的板材折彎機構(gòu)，包括支架(未畫出)、與支架軸接的下旋轉(zhuǎn)臺23和上旋轉(zhuǎn)臺25、兩塊圓弧形折彎件24、折彎擋板26以及安裝在支架上帶動下旋轉(zhuǎn)臺23和上旋轉(zhuǎn)臺25轉(zhuǎn)動的電機21。下旋轉(zhuǎn)臺23和上旋轉(zhuǎn)臺25通過兩塊圓弧形折彎件24固定連接，兩塊圓弧形折彎件24均設(shè)置在下旋轉(zhuǎn)臺23和上旋轉(zhuǎn)臺25的外緣，折彎擋板26位于下旋轉(zhuǎn)臺23和上旋轉(zhuǎn)臺25之間，折彎擋板26由兩塊直板組成，兩塊直板間為板材通過的空間，折彎擋板26的板材出口兩側(cè)剛好為兩塊圓弧形折彎件24。電機21通過減速機22與下旋轉(zhuǎn)臺23齒輪配合，電機21通過減速機22帶動下旋轉(zhuǎn)臺23、上旋轉(zhuǎn)臺25和兩塊圓弧形折彎件24 —起轉(zhuǎn)動，折彎擋板26則靜止不動，從折彎擋板26中間出來的板材27，板材27受到圓弧形折彎件24 —個沿圓周切線方向的扭力，通過圓弧形折彎件24旋轉(zhuǎn)的方式實現(xiàn)板材27的折彎。這種結(jié)構(gòu)的主要缺點是板材折彎時，干涉區(qū)域太大，已折彎輪廓容易和圓弧形折彎件24發(fā)生干涉，如圖I (c)所示，容易導(dǎo)致折彎的角度不準(zhǔn)。此外，圓弧形折彎件24也不利于小型化，致使板材折彎機構(gòu)較大，也會造成板材27表面的劃傷比較嚴(yán)重。如圖2所示，為現(xiàn)有的通過滾輪滾壓折彎的板材折彎機構(gòu)，包括滾輪31、滾輪32、滾輪33，通過這幾個滾輪的來回配合實現(xiàn)板材34的折彎，從而得到字的輪廓。但這種滾壓方式無法折出字輪廓的內(nèi)外角，同時也難于精確控制字輪廓的成形精度。如圖3、圖4所示，本發(fā)明基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，包括支架(未畫出)、與支架軸接的下旋轉(zhuǎn)臺9和上旋轉(zhuǎn)臺10、與支架固定且位于下旋轉(zhuǎn)臺9和上旋轉(zhuǎn)臺10之間的折彎擋板8、安裝在支架上帶動下旋轉(zhuǎn)臺9和上旋轉(zhuǎn)臺10轉(zhuǎn)動的電機12，折彎擋板8的兩側(cè)分別設(shè)有伸縮式的右折彎棒3、伸縮式的左折彎棒4，右折彎棒3和左折彎棒4分別通過右氣缸I和左氣缸2驅(qū)動伸縮，右氣缸I和左氣缸2均固定設(shè)置在下旋轉(zhuǎn)臺9上。下旋轉(zhuǎn)臺9和上旋轉(zhuǎn)臺10為相互平行的圓盤結(jié)構(gòu)，右折彎棒3和左折彎棒4垂直于下旋轉(zhuǎn)臺9的臺面布置。下旋轉(zhuǎn)臺9和上旋轉(zhuǎn)臺10均設(shè)有供右折彎棒3和左折彎棒4通過的通孔，在右氣缸I和左氣缸2分別驅(qū)動下，右折彎棒3和左折彎棒4可以穿過上述對應(yīng)的通孔。右折彎棒3和左折彎棒4均經(jīng)倒角處理并且橫截面為三角形。本發(fā)明中右折彎棒3和左折彎棒4以及對應(yīng)的右氣缸I和左氣缸2，以正對折彎擋板8的板材出口為正向，確定左和右。如圖3所示，下旋轉(zhuǎn)臺9和上旋轉(zhuǎn)臺10通過連接件7固定連接，電機12和減速機11各為一臺，電機12通過減速機11與上旋轉(zhuǎn)臺10齒輪配合。右折彎棒3和左折彎棒4均靠近折彎擋板8的板材出口，使得同等功率的 電機產(chǎn)生的折彎扭力更大。如圖4所示，還包括電機6和減速機5，電機和減速機各為二臺，一臺電機6通過一臺減速機5與下旋轉(zhuǎn)臺9齒輪配合，另一臺電機12通過另一臺減速機11上旋轉(zhuǎn)臺10齒輪配合，同步驅(qū)動上旋轉(zhuǎn)臺10和下旋轉(zhuǎn)臺9即上旋轉(zhuǎn)臺10和下旋轉(zhuǎn)臺9同步旋轉(zhuǎn)。通過同步驅(qū)動的方式，可以避免板材折彎過程中，連接件7的影響，上旋轉(zhuǎn)臺10、下旋轉(zhuǎn)臺9各自固定，具體可固定在支架上，圖中未畫出支架。通過電機6和減速機5、電機12和減速機11進行同步驅(qū)動，真正實現(xiàn)無干涉死區(qū)的折彎過程，折彎效果更好。與現(xiàn)有技術(shù)中圓弧形折彎件位于上下旋轉(zhuǎn)臺的邊緣位置相比，圖4中右折彎棒3和左折彎棒4比較靠近折彎擋板8的板材出口，使得同等功率的電機產(chǎn)生的折彎扭力更大。圖4與圖3相比，圖3中右折彎棒3和左折彎棒4更靠近折彎擋板8的板材出口，同等功率的電機產(chǎn)生的折彎扭力更大。本發(fā)明的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)的具體工作原理如下如圖3、圖5所示，折彎開始時，關(guān)閉右氣缸I和左氣缸2，使得右折彎棒3和左折彎棒4縮回，送料裝置將板材13從折彎擋板8的板材出口送料到指定距離后停止，確定需要折彎方向和角度，根據(jù)折彎方向，相應(yīng)的彈出或縮回右折彎棒3和左折彎棒4并確定電機12的轉(zhuǎn)動方向，根據(jù)折彎的角度，確定電機12的轉(zhuǎn)動角度。如圖5中(a)所示，彈出左折彎棒4,縮回右折彎棒3,電機12通過減速機11帶動下旋轉(zhuǎn)臺9、上旋轉(zhuǎn)臺10、連接件7、右折彎棒3、左折彎棒4、右氣缸I和左氣缸2 —起向逆時針方向轉(zhuǎn)動，由于左折彎棒4彈出，則板材13會在扭力的作用下向一個方向折彎，折彎至一定角度后停止。如圖5中(b)所示，彈出右折彎棒3,縮回左折彎棒4,電機12通過減速機11帶動下旋轉(zhuǎn)臺9、上旋轉(zhuǎn)臺10、連接件7、右折彎棒3、左折彎棒4、右氣缸I和左氣缸2—起向順時針方向轉(zhuǎn)動，由于右折彎棒3彈出，則板材13會在扭力的作用下向另一個方向折彎，折彎至一定角度后停止，從而完成折彎過程。圖4所示結(jié)構(gòu)的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)的工作原理同上。
權(quán)利要求
1.一種基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，包括支架、與所述支架軸接的下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺、與所述支架固定且位于所述下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺之間的折彎擋板、安裝在所述支架上帶動下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的電機，其特征在于，所述的折彎擋板的兩側(cè)均設(shè)有折彎棒，所述下旋轉(zhuǎn)臺或者上旋轉(zhuǎn)臺安裝有驅(qū)動所述折彎棒伸縮的驅(qū)動機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，其特征在于，所述下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺為相互平行的圓盤結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，其特征在于，所述折彎棒垂直于所述下旋轉(zhuǎn)臺的臺面布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，其特征在于，所述的下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺上設(shè)有供折彎棒通過的通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，其特征在于，所述折彎棒靠近所述折彎擋板的板材出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，其特征在于，所述折彎棒經(jīng)倒角處理并且橫截面為三角形。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，其特征在于，所述的驅(qū)動機構(gòu)為氣缸。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)固定設(shè)置在下旋轉(zhuǎn)臺上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，其特征在于，所述的下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺通過連接件固定連接，所述的電機為一臺，該電機通過減速機與下旋轉(zhuǎn)臺或者上旋轉(zhuǎn)臺齒輪配合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，其特征在于，所述的電機為二臺，每臺電機通過各自的減速機與上旋轉(zhuǎn)臺或下旋轉(zhuǎn)臺齒輪配合，且上旋轉(zhuǎn)臺和下旋轉(zhuǎn)臺同步旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于伸縮折彎棒的板材折彎機構(gòu)，包括支架、與支架軸接的下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺、與支架固定且位于下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺之間的折彎擋板、安裝在支架上帶動下旋轉(zhuǎn)臺和上旋轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的電機，折彎擋板的兩側(cè)均設(shè)有折彎棒，下旋轉(zhuǎn)臺或者上旋轉(zhuǎn)臺安裝有驅(qū)動折彎棒伸縮的驅(qū)動機構(gòu)。本發(fā)明通過兩根可自由伸縮的折彎棒實現(xiàn)折彎，由于不需要折彎的一側(cè)的折彎棒可以收縮回去，不存在折彎干涉問題。此外折彎棒可以布置的離折彎擋板的距離更近，使得同等功率的電機產(chǎn)生的折彎扭力更大。同時，折彎半徑的減小還可以減小折彎過程中板材折彎機構(gòu)和板材的接觸距離，有效地降低表面劃傷，從而實現(xiàn)低劃傷、低干涉的高效率折彎。
文檔編號B21D5/04GK102744299SQ201210201250
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者傅建中, 傅李達, 朱偉杰, 賀永 申請人:浙江大學(xué)