專利名稱：一種自動彎絲機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬線材彎曲成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動彎絲機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著金屬線材制品在建筑、家飾及汽車領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，目前，我國已成為一個金屬線材制品的生產(chǎn)大國。然而通過市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前我國在金屬線材的生產(chǎn)方式上還處于勞動密集型階段，與現(xiàn)代設(shè)計制造所倡導(dǎo)的“高效、高精度、高智能化”的理念相背離。市場上雖然出現(xiàn)了專門用于金屬線材自動化生產(chǎn)的數(shù)控制造裝備，但相關(guān)核心技術(shù)仍由國外少數(shù)知名企業(yè)所掌握。目前國內(nèi)同類產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝方法大多采用人工或?qū)Ｓ玫脑O(shè)備輔以相應(yīng)的靠模來完成，要完成較為復(fù)雜的彎絲加工，往往需要多臺設(shè)備、多道工序、多副模具。目前技術(shù)存在效率低、耗能多，制件的品質(zhì)差、柔性低等諸多問題?？傊?，目前我國在數(shù)控彎絲機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)水平遠(yuǎn)落后于國外，缺乏自主研發(fā)的核心技術(shù)和相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)，在此領(lǐng)域的研究基本上還處于初級階段。國內(nèi)五金行業(yè)的彎絲機(jī)器人市場基本上都被上述國外企業(yè)所壟斷。因此從國家長遠(yuǎn)發(fā)展考慮，在根本上改變這一落后局面，有必要對金屬線材的數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行深入研究，從而開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三維線材成型數(shù)控設(shè)備，以彌補(bǔ)國內(nèi)同類產(chǎn)品的一項空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種自動彎絲機(jī)，擁有線材輸送、彎曲成形和切斷的功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)多個模位自動轉(zhuǎn)換的線材一次成形功能。本發(fā)明另一目的在于設(shè)計同時具有折彎和推彎兩種線材成形方式，能夠?qū)崿F(xiàn)二維和三維數(shù)控彎絲功能的機(jī)械結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種自動彎絲機(jī)，包括以下各個機(jī)構(gòu):用于輸送金屬線材的送料機(jī)構(gòu)；可繞輸送金屬線材軸線360度轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上、位于送料機(jī)構(gòu)前端的剪切機(jī)構(gòu)；安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，位于剪切機(jī)構(gòu)前端的換模機(jī)構(gòu)；安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，位于換模機(jī)構(gòu)前端的折彎機(jī)構(gòu)。 所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括大轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臂電機(jī)、與大轉(zhuǎn)盤連接并作為承載支架的旋轉(zhuǎn)架。所述的換模機(jī)構(gòu)包括換模電機(jī)、傳動組件、定位組件、多工位模頭；換模電機(jī)通過傳動組件驅(qū)動多工位模頭轉(zhuǎn)換，傳動組件上安裝用于模頭定位的定位組件。所述的傳動組件包括與換模電機(jī)連接的換模齒輪一、與換模齒輪一哨合的換模齒輪二、安裝在換模齒輪二上的換模軸，所述的多工位模頭安裝在換模軸上。所述的多工位換模頭包括模頭盤，在模頭盤上形成供金屬線材穿過的的過道，過道將模頭盤表面分成多個區(qū)域，每個區(qū)域設(shè)置至少兩個形狀規(guī)格不同的模頭。所述的過道為兩條，且經(jīng)過模頭盤轉(zhuǎn)動點(diǎn)相互垂直。
所述的定位組件包括用于驅(qū)動換模齒輪二的汽缸、安裝在換模齒輪二上的四方塊、在換模齒輪二上方且下表面對應(yīng)四方塊開設(shè)四方槽的模位定位板。所述的折彎機(jī)構(gòu)包括折彎電機(jī)、連接在折彎電機(jī)上的折彎齒輪一、與折彎齒輪一嚙合的折彎齒輪二、安裝在折彎齒輪二上的折彎組件。所述的剪切機(jī)構(gòu)包括剪切電機(jī)、受剪切電機(jī)驅(qū)動的偏心輪、與偏心輪連接帶動的剪切組件；輸送的金屬線材經(jīng)過送料機(jī)構(gòu)送入到剪切組件中。所述的剪切組件包括受偏心輪驅(qū)動、可繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動的動刀，動刀上方具有與機(jī)架固定的首固件和尾固件，動刀前端形成凸起的臺階，首固件與臺階的階面相貼，且首固件相貼處為弧形面；供金屬線材穿過的長管通過首固件和尾固件固定，臺階開設(shè)有供金屬線材穿過且與長管在同一軸線的內(nèi)孔。采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明集線材輸送、彎曲成形和切斷的功能與一體，且通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)360度全方位工作。本發(fā)明中多個模位自動轉(zhuǎn)換的線材一次成形，應(yīng)用面廣，適用于各種彈簧的成型。同時本發(fā)明中的換模機(jī)構(gòu)換模方便，定位可靠精準(zhǔn)，切斷方式不同于傳統(tǒng)的切刀切斷方式，可完全避免切刀切斷時形成的毛絲，斷面整潔。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例整體側(cè)面示意 圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例換模機(jī)構(gòu)中的定位裝置示意 圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例模頭的平面示意 圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例剪切機(jī)構(gòu)平面示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖，對本發(fā)明較佳實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種自動彎絲機(jī)，主要包括的幾大機(jī)構(gòu)有送料機(jī)構(gòu)1、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、剪切機(jī)構(gòu)3、換模機(jī)構(gòu)4、折彎機(jī)構(gòu)5。送料機(jī)構(gòu)I主要用于輸送用于制造彈簧的金屬線材10，送料機(jī)構(gòu)主要包括送料電機(jī)11、送料裝置12，送料裝置12上帶有送線輪13，送料電機(jī)11驅(qū)動送線輪13轉(zhuǎn)動，金屬線材10放置在送線輪13之間，通過送線輪13的轉(zhuǎn)動，帶動金屬線材10往前輸送。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2是一個旋轉(zhuǎn)部件，承載換模機(jī)構(gòu)3、折彎機(jī)構(gòu)4和剪切機(jī)構(gòu)5繞著輸送金屬線材10的軸線位置360度旋轉(zhuǎn)，因此可以實(shí)現(xiàn)360度全方位作業(yè)，彈簧制作帶來多角度變化。主要是包括大轉(zhuǎn)盤21、轉(zhuǎn)臂電機(jī)22、旋轉(zhuǎn)架23。大轉(zhuǎn)盤21軸線與輸送金屬線材10的軸線平行，大轉(zhuǎn)盤21與轉(zhuǎn)臂電機(jī)22連接，轉(zhuǎn)臂電機(jī)22驅(qū)動大轉(zhuǎn)盤21轉(zhuǎn)動，上述的換模機(jī)構(gòu)3、折彎機(jī)構(gòu)4和剪切機(jī)構(gòu)5安裝在與大轉(zhuǎn)盤21連接旋轉(zhuǎn)架23上。當(dāng)大轉(zhuǎn)盤21轉(zhuǎn)動時，帶動旋轉(zhuǎn)架23連同各個機(jī)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動。剪切機(jī)構(gòu)3用于將輸送過程中的金屬線材切斷，傳統(tǒng)的切斷都是采用切刀切斷，而本發(fā)明中剪切機(jī)構(gòu)3切斷原理完全不同，主要包括的部件有剪切電機(jī)31、偏心輪32、動刀33、首固件34、尾固件35、長管39。剪 切電機(jī)31安裝在旋轉(zhuǎn)架23上，剪切電機(jī)31連接偏心輪32，驅(qū)動其轉(zhuǎn)動。動刀33安裝在旋轉(zhuǎn)架23上，固定于一個支點(diǎn)36，可繞支點(diǎn)36轉(zhuǎn)動。動刀33 —側(cè)開設(shè)套置偏心輪32的腔體，偏心輪32轉(zhuǎn)動時，撥動動刀33繞支點(diǎn)36轉(zhuǎn)動一
定角度。動刀33的前端表面突起，形成一個臺階37。在動刀33上方靠近臺階37的一側(cè)，設(shè)置有首固件34，而在另一側(cè)設(shè)置有尾固件35。且首固件34與臺階37的階面相貼，此處形成金屬線材10的剪切處。為了保證動刀轉(zhuǎn)動自由，首固件34與臺階相貼的面為弧形面。首固件34、尾固件35是固定在機(jī)架上，相對動刀33而言是固定不動的。為了方便金屬線材10的輸送，首固件34和尾固件35固定有一個長管39，在動刀33的臺階37內(nèi)開設(shè)有內(nèi)孔，與長管39在同一軸線上，被輸送的金屬線材10依次穿過長管39、以及動刀33臺階37上的內(nèi)孔。為了確保長管39的平直度和輸送穩(wěn)定性，在首固件34、尾固件35之間，偏向首固件34的一側(cè)安裝副首固件38。當(dāng)需要切斷時，動刀33借助偏心輪32的轉(zhuǎn)動，被迫撥動，繞支點(diǎn)36轉(zhuǎn)過一個角度，臺階37和首固件34位置錯開，此時在剪切處的金屬線材被迫扭斷。本發(fā)明中的切斷方式不采用任何切刀裝置，因此不會產(chǎn)生切斷的毛邊，且降低噪音。當(dāng)金屬線材10從剪切機(jī)構(gòu)3中輸出尚未切斷時，需要進(jìn)行金屬線材折彎步驟，彎折步驟折彎機(jī)構(gòu)5來實(shí)現(xiàn)，而由于現(xiàn)有彈簧的規(guī)格形狀各異，折彎需要有依靠這種尺寸規(guī)格的模頭。因此本發(fā)明中通過借助位于剪切機(jī)構(gòu)3前端的換模機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各個模頭之間的切換。換模機(jī)構(gòu)4涉及到的部件包括換模電機(jī)41、換模齒輪一 42、換模齒輪二 43、換模軸44、多工位模頭45。換模電機(jī)41安裝在旋轉(zhuǎn)架23上，換模齒輪一 42、換模齒輪二 43、換模軸44形成傳動組件。換模齒輪一 42連接換模電機(jī)41,而換模齒輪二 43與換模齒輪一 42相互嚙合，換模齒輪二 43和多工位模頭45都安裝在換模軸44上，當(dāng)換模電機(jī)41啟動時，通過傳動組件帶動多工位模頭45轉(zhuǎn)動。多工位換模頭45中包括模頭盤451，在本實(shí)施例中，模頭盤451為圓盤結(jié)構(gòu)。模頭盤45的盤面上具有兩條過圓心且相互垂直的過道452，這兩條過道452將盤面劃分成四個區(qū)域，每個區(qū)域上設(shè)置不同規(guī)格尺寸`的模頭453。多工位模頭45轉(zhuǎn)動時，將所需的模頭453轉(zhuǎn)至金屬線材10的一側(cè)，作為折彎的模具。由于本發(fā)明中的模頭453之間需要切換，因此需要附加一個定位組件將換模后的角度定位。因此本實(shí)施例中在換模齒輪二 43上設(shè)置四個等角度分布的四方塊46，而在換模齒輪二 43的上方，設(shè)置有相對于旋轉(zhuǎn)架23相對不動的模位定位板47，模位定位板47對應(yīng)四方塊46開設(shè)有四方槽48，而換模齒輪二 43與汽缸49連接，受汽缸49推動實(shí)現(xiàn)在換模軸44上的軸向移動。當(dāng)多工位模頭45轉(zhuǎn)動至所需要的角度，汽缸49啟動，推動換模齒輪二 43上移，四方塊46插入至四方槽48中，實(shí)現(xiàn)換模齒輪二 43與模位定位板47的結(jié)合。也就是確保了換模軸44不再轉(zhuǎn)動，模頭453位置的定位。折彎機(jī)構(gòu)5位于換模機(jī)構(gòu)4的前方，主要包括折彎電機(jī)51、連接在折彎電機(jī)51上的折彎齒輪一 52、與折彎齒輪一 52嚙合的折彎齒輪二 53、安裝在折彎齒輪二 53上的折彎組件54。折彎電機(jī)51也安裝在旋轉(zhuǎn)架23上，當(dāng)折彎操作時，折彎電機(jī)51驅(qū)動折彎齒輪一52轉(zhuǎn)動，與折彎齒輪一 52嚙合的折彎齒輪二 53轉(zhuǎn)動，帶動折彎齒輪二 53上折彎組件54轉(zhuǎn)動至一定角度，位于適合模頭453附近折彎的位置。而折彎組件54本身采用市面上卷簧機(jī)中的現(xiàn)有部件，其主要功能就是將金屬線材10進(jìn)行折彎，其工作原理這里不做贅述。本發(fā)明工作時，送料電機(jī)11和送料裝置12將金屬線材10送到多工位模頭45和折彎機(jī)構(gòu)5上方，此時金屬線材10并未接觸。然后換模電機(jī)41旋轉(zhuǎn)預(yù)先設(shè)定的換模角度，使得與其緊密配合的換模齒輪一 41轉(zhuǎn)動，換模齒輪一 41通過齒輪嚙合將動力傳送到換模齒輪二 42上，換模齒輪二 42利用定位銷和夾緊裝置固定在換模軸44上，從而帶動換模軸44的旋轉(zhuǎn)，將多工位模頭45旋轉(zhuǎn)到工作模位。此時汽缸49作動，將換模軸44和多工位模頭45向上推，使得金屬線材10位于過道452中，進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的模位上，同時折彎組件54中的電動伸縮桿作動將折彎頭向上頂。然后折彎電機(jī)51將動力傳送給折彎齒輪一 51，折彎齒輪一 51再將動作傳送到折彎齒輪二 52，從而折彎齒輪二 52帶動折彎組件54上的折彎頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對金屬線材10進(jìn)行彎曲成形。在折彎過程中，可通過控制汽缸49和電動伸縮桿的收回，使多工位模頭和折彎組件54上的折彎頭下降，金屬線材脫離模頭盤451，離開線材加工平面，然后進(jìn)行模位的轉(zhuǎn)換，再進(jìn)入金屬線材10加工面，進(jìn)行金屬線材10的彎曲成形，同時可通過控制轉(zhuǎn)臂電機(jī)22，對大轉(zhuǎn)盤21進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，帶動旋轉(zhuǎn)架23的空間旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)線材的三維成形。折彎工序結(jié)束后，剪切電機(jī)31工作，帶動偏心輪32旋轉(zhuǎn)，偏心輪32再通過杠桿原理對金屬線材10進(jìn)行切斷，完成線材零件的加工。折彎過程中，需要保持模頭453固定不動，但模頭453所受扭力很大，而換模電機(jī)41因功率較小而抱閘力小，無法保持換模軸44的靜止，會造成換模軸44旋轉(zhuǎn)問題。由此采用四方塊46和四方槽48定位夾緊。當(dāng)轉(zhuǎn)換模位后，汽缸49將換模軸44和換模齒輪二 42向上推，換模齒輪二 42上的四個四方塊46進(jìn)入模位定位板47上對應(yīng)的四個四方槽48內(nèi)，因模位定位板47固定于旋轉(zhuǎn)架23上，使得換模齒輪二 42和換模軸44無法旋轉(zhuǎn)，夾緊模頭453，避免折彎過程中模頭轉(zhuǎn)動問題。由于本實(shí)施例中的多工位模頭45的換模只需四個位置，故而使用四個點(diǎn)進(jìn)行固定夾緊，即可旋轉(zhuǎn)四個角度進(jìn)行換模動作。此方法結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低廉，但配合緊密，可保證折彎過程中的無間隙影響。又，多工位模頭45的每個模頭453都可以拆卸，可根據(jù)不同的加工產(chǎn)品安裝不同形狀和大小的模頭模頭453，以滿足加工產(chǎn)品的折彎角度要求。本實(shí)施例中最多可實(shí)現(xiàn)金屬線材零件8種角度的彎曲成形。此設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，可以避免因成形角度多而造成的加工工序繁瑣問題，加工時間快，效率高，節(jié)省加工成本。當(dāng)折彎工序結(jié)束后，剪切電機(jī)31帶動偏心輪32進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)，將扭力傳給動刀33，動刀33繞著支點(diǎn)36進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，與首固件34接觸處形成相對運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)剪切作用，將成形線材剪斷。該方法用杠桿原理傳動偏心旋轉(zhuǎn)形成的扭力，用于切斷線材。結(jié)構(gòu)簡單，輸出力矩小，速度快，無毛刺，無噪音，相比用液壓剪切，成本低，且不污染環(huán)境。上述實(shí)施例僅用于解釋說明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的限定，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明 進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種自動彎絲機(jī)，其特征在于包括以下各個機(jī)構(gòu)用于輸送金屬線材的送料機(jī)構(gòu)；可繞輸送金屬線材軸線360度轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上、位于送料機(jī)構(gòu)前端的剪切機(jī)構(gòu)；安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，位于剪切機(jī)構(gòu)前端的換模機(jī)構(gòu)；安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，位于換模機(jī)構(gòu)前端的折彎機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種自動彎絲機(jī)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括大轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臂電機(jī)、與大轉(zhuǎn)盤連接并作為承載支架的旋轉(zhuǎn)架。
3.如權(quán)利要求I所述的一種自動彎絲機(jī)，其特征在于所述的換模機(jī)構(gòu)包括換模電機(jī)、傳動組件、定位組件、多工位模頭；換模電機(jī)通過傳動組件驅(qū)動多工位模頭轉(zhuǎn)換，傳動組件上安裝用于模頭定位的定位組件。
4.如權(quán)利要求3所述的一種自動彎絲機(jī)，其特征在于所述的傳動組件包括與換模電機(jī)連接的換模齒輪一、與換模齒輪一嚙合的換模齒輪二、安裝在換模齒輪二上的換模軸，所述的多工位模頭安裝在換模軸上。
5.如權(quán)利要求3所述的一種自動彎絲機(jī)，其特征在于所述的多工位換模頭包括模頭盤，在模頭盤上形成供金屬線材穿過的的過道，過道將模頭盤表面分成多個區(qū)域，每個區(qū)域設(shè)置至少兩個形狀規(guī)格不同的模頭。
6.如權(quán)利要求5所述的一種自動彎絲機(jī)，其特征在于所述的過道為兩條，且經(jīng)過模頭盤轉(zhuǎn)動點(diǎn)相互垂直。
7.如權(quán)利要求3所述的一種自動彎絲機(jī)，其特征在于所述的定位組件包括用于驅(qū)動換模齒輪二的汽缸、安裝在換模齒輪二上的四方塊、在換模齒輪二上方且下表面對應(yīng)四方塊開設(shè)四方槽的模位定位板。
8.如權(quán)利要求I所述的一種自動彎絲機(jī)，其特征在于所述的折彎機(jī)構(gòu)包括折彎電機(jī)、連接在折彎電機(jī)上的折彎齒輪一、與折彎齒輪一嚙合的折彎齒輪二、安裝在折彎齒輪二上的折彎組件。
9.如權(quán)利要求I所述的一種自動彎絲機(jī)，其特征在于所述的剪切機(jī)構(gòu)包括剪切電機(jī)、受剪切電機(jī)驅(qū)動的偏心輪、與偏心輪連接帶動的剪切組件；輸送的金屬線材經(jīng)過送料機(jī)構(gòu)送入到剪切組件中。
10.如權(quán)利要求9所述的一種自動彎絲機(jī)，其特征在于所述的剪切組件包括受偏心輪驅(qū)動、可繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動的動刀，動刀上方具有與機(jī)架固定的首固件和尾固件，動刀前端形成凸起的臺階，首固件與臺階的階面相貼，且首固件相貼處為弧形面；供金屬線材穿過的長管通過首固件和尾固件固定，臺階開設(shè)有供金屬線材穿過且與長管在同一軸線的內(nèi)孔。
全文摘要
本發(fā)明主要公開了一種自動彎絲機(jī)，包括以下各個機(jī)構(gòu)用于輸送金屬線材的送料機(jī)構(gòu)；可繞輸送金屬線材軸線360度轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上、位于送料機(jī)構(gòu)前端的剪切機(jī)構(gòu)；安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，位于剪切機(jī)構(gòu)前端的換模機(jī)構(gòu)；安裝于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，位于換模機(jī)構(gòu)前端的折彎機(jī)構(gòu)。本發(fā)明可用于數(shù)控彎絲設(shè)備的全自動彎絲裝置，擁有線材輸送、彎曲成形和切斷的功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)多個模位自動轉(zhuǎn)換的線材一次成形功能。同時具有折彎和推彎兩種線材成形方式，能夠?qū)崿F(xiàn)二維和三維數(shù)控彎絲功能的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
文檔編號B21F11/00GK103252424SQ201310191340
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月22日
發(fā)明者金苗興, 姚斌 申請人:浙江萬能彈簧機(jī)械有限公司