CN104640646B - 用于使型材、金属片弯曲的折弯机 - Google Patents

用于使型材、金属片弯曲的折弯机 Download PDF

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Abstract

折弯机包括结构或框架和具有三个辊的折弯装置。第一辊的轴线相对于结构或框架固定，而第二和第三辊的轴线相对于彼此并因此相对于第一辊的轴线能移动，从而限定具有能调节的曲率半径的弯曲路径，待弯曲的材料沿着该弯曲路径移动穿过辊之间。折弯装置(12)还包括调节机构以通过两个自由度调节第二和第三辊的轴线的位置。调节机构包括铰接于结构或框架的一对倾斜臂，从而使其关于定向为平行于三个辊的轴线的各自的固定旋转轴线倾斜。第二和第三辊的轴线均由各自的倾斜臂沿相对于所述倾斜臂固定的各自的平移方向引导。

Description

用于使型材、金属片弯曲的折弯机
技术领域
本发明通常涉及用于使型材、金属片等弯曲的折弯机，并且更具体地，涉及包括具有平行轴线的三个辊类型的折弯机，这三个辊可相对彼此移动从而限定具有所需的曲率半径的弯曲路径，引起待弯曲的材料(无论是型材或金属片)沿着该弯曲路径移动，在这三个辊之间通过。
背景技术
在上述确定类型的折弯机中，三个辊设定成以相同的角速度旋转，每个辊绕其自己的旋转轴线旋转，该旋转轴线与其自己的几何轴线重合。典型地，这三个辊中的一个(在下文中简称为“固定辊”)的轴线的位置是固定的，而另外两个辊(在下文中简称为称为“能移动辊”)的轴线可相对于彼此且相对于固定辊的轴线移动，以改变提供给待弯曲的材料的弯曲路径的曲率半径。在这方面，存在多种方式以改变辊的轴线的相对位置。
例如，从EP0919302公知的折弯机中，两个能移动辊的每一个均被支撑于各自的倾斜臂上，该倾斜臂由各自的液压致动器或缸体驱动以关于固定的旋转轴线倾斜。由于每个能移动辊的轴线只能沿圆弧(该圆弧的中心与各自的倾斜臂的倾斜中心重合)移动，因此这样公知的解决方案不允许在广泛的范围内调节辊的轴线的相对位置。
从WO2008/102388(所附的独立权利要求1的前序部分是基于此文件)公知的类似的解决方案，该解决方案也设想了使得两个倾斜臂中每一个的旋转轴线沿着竖直方向位移的可能性。为此，两个倾斜臂中每一个均铰接于螺杆和螺母线性致动装置的螺母，该致动装置的螺杆具有自己的竖直定向的轴线。尽管，一方面这种进一步公知的解决方案允许辊的轴线的相对位置的更广泛的调节范围，因为它不但提供了每个倾斜臂的旋转自由度，而且还提供了每个倾斜臂的旋转轴线的平移自由度；但另一方面它具有降低的刚度，因为倾斜臂不是铰接至折弯机的结构零件，而是铰接至致动装置，显然致动装置不能够提供具有与该折弯机的结构零件的刚度相比拟的支撑。因此，这样的用于调节辊的轴线的位置的公知解决方案不能用于需要施加大弯曲力的大尺寸折弯机。
发明内容
因此，本发明的目的是提供上述确定类型的折弯机，该折弯机允许在相对位置的广泛范围内调节辊的轴线的相对位置，并且该折弯机也可用于需要施加相当大的力的弯曲操作，诸如大厚度金属片的弯曲或大截面型材的弯曲。
总之，本发明基于以下想法：将两个能移动辊中每一个滑动地支撑于各自的倾斜臂上，以及关于各自的固定旋转轴线将每个倾斜臂铰接至折弯机的结构。因此，每个能移动辊的轴线可沿着各自的倾斜臂关于该倾斜臂的旋转轴线旋转并且沿相对于各自的倾斜臂固定的直线方向移动。这提供了具有高度使用灵活性的折弯机。而且，由于能移动辊由围绕各自的固定旋转轴线铰接于折弯机的结构的倾斜臂支撑，因此根据本发明的折弯机还可用于需要高弯曲力的应用。进一步的优点在于，根据本发明的折弯机可拆分为三部分，即，具有各自的支撑结构的固定辊、具有各自的倾斜臂的两个能移动辊，以及各自的致动装置，因此，即使在大尺寸的情况下也便于运输。
附图说明
本发明的进一步的特征和优点将从下面的详细描述中变得清楚，将参照所附的附图通过非限制性实例完全地给出，附图中：
图1和图2是根据本发明的实施方式从不同的视角示出的折弯机的立体图，其中外壳已经移除，以允许看到用于调节辊的位置的调节机构；
图3是图1和图2的折弯机的侧视图；以及
图4和图5分别是用于调节图1和图2的折弯机的辊的位置的调节机构的前立体图和后立体图。
具体实施方式
参照附图，根据本发明实施方式的折弯机基本上包括通常表示为10的结构或框架和通常表示为12的折弯装置。在附图中示出的折弯机特别地设计为用于使型材弯曲。然而，本发明也可应用于设计为使金属片弯曲的折弯机，这些将在说明书的以下部分中更好地解释。
折弯装置12包括具有水平轴线的三个辊，即，第一辊(或固定辊)14，该辊的轴线表示为x1，和一对第二辊(或能移动辊)16和18，该能移动辊的轴线分别地表示为x2和x3。固定辊14安装在由结构10支撑于固定位置中的轴20上。因此，固定辊14的轴线x1的位置是固定的。更具体地，固定辊14的轴线x1位于折弯机的顶部区域中，大体位于折弯机的竖直中间平面中。能移动辊16和18安装在支撑于各自的能移动轴承26和28上的各自的轴22和24上，因而这些能移动辊的轴线x2和x3的位置可彼此独立地改变。更具体地，这两个轴线x2和x3中每一个的位置可在垂直于这些轴线的竖直平面内以两个自由度改变，同时这两个轴线x2和x3的每一个的位置保持位于轴线x1的下方，并且位于穿过轴线x1的竖直平面(中间平面)的两侧上。因此，三个轴线x1、x2和x3的位置限定了三角形的顶点，该三角形的形状和尺寸根据轴线x2和x3的位置而变化，但其顶部顶点保持固定于轴线x1上。
折弯装置12进一步包括马达单元30，该马达单元适于将这三个辊14、16和18设置成围绕各自的旋转轴线x1、x2和x3以相同的角速度旋转。在附图中示出的实施方式中，马达单元30包括：电动机32；具有水平轴线的小齿轮34，该小齿轮34设置成由电动机32使之直接旋转，如果需要的话通过布置于两者之间的减速齿轮或角度齿轮(angle gear，锥齿轮)使之旋转；第一大齿轮36，该第一大齿轮与小齿轮34啮合并且通过万向轴(未示出)与承载能移动辊16的轴22扭转耦接；第二大齿轮38，该第二大齿轮与小齿轮34啮合并且通过万向轴(未示出)与承载能移动辊18的轴24扭转耦接；以及第三大齿轮40，该第三大齿轮与两个大齿轮36、38中之一啮合(在图示的例子中与大齿轮36啮合)并且通过万向轴(未示出)与承载固定辊14的轴20扭转耦接。大齿轮36、38和40具有相同的齿数并因此以相同的角速度旋转。因此，设置成借助于各自的万向轴随大齿轮36，38和40旋转的辊14、16和18也以相同的角速度旋转。虽然这些能移动辊的位置不是固定的，而是根据将要执行的折弯类型可改变的，但是用于将大齿轮与辊安装于其上的轴连接的万向轴的使用显然允许将运动传输到能移动辊。但是，马达单元可以与附图中示出的这一个不同，例如(特别地在大尺寸的情况下)，对于三个辊中的每一个，马达单元可包括各自的液压减速马达。
折弯装置12进一步包括用于调节能移动辊16和18的轴线x2和x3的位置的调节机构。该调节机构包括一对倾斜臂42和44，所述倾斜臂在其下部处铰接于折弯机的结构10从而关于各自的固定旋转轴线倾斜，该旋转轴线分别表示为x4和x5，定向为平行于辊14、16和18的轴线x1、x2和x3并且位于折弯机的中间竖直平面附近。与承载能移动辊16的轴22相关的轴承26安装于倾斜臂42上，从而沿着相对于该倾斜臂固定的轴线y1是可移动的。同样地，与承载能移动辊18的轴24相关的轴承28安装于倾斜臂44上，从而沿着相对于该倾斜臂44固定的轴线y2是可移动的。由此，能移动辊16和18的轴线x2和x3中每一个的位置能够以两个自由度调节，所述两个自由度即，围绕各自的轴线x4或x5的旋转自由度(该旋转自由度由各自的倾斜臂42或44关于其轴线的倾斜运动给出)，以及沿着各自的轴线y1或y2的平移自由度。而且，轴线x2的位置可独立于轴线x3的位置调节。
能够以各种方式驱动倾斜臂42和44关于各自的旋转轴线x4和x5的倾斜运动。例如，在本文提出的实施方式中，倾斜臂42和44可通过各自的螺杆和螺母机构致动。更具体地，倾斜臂42可通过包括螺杆46和螺母48(螺杆46啮合于所述螺母中)的螺杆和螺母机构致动。螺杆46在面向折弯机的中间竖直平面的端部处(例如借助于铰链销50)铰接于相对于折弯机的结构10固定的一个点中，并且该螺杆可例如借助于固定在其相对端的转轮52设置成围绕它自己的轴线旋转。螺母48例如在叉状(fork-like)连接部分54处铰接于倾斜臂42，该连接部分驱动地连接至该倾斜臂42，借此由螺杆46的旋转引起的螺母48沿着螺杆46的轴线在任一方向上的移动导致倾斜臂42在任一方向上关于旋转轴线x4倾斜。同样地，倾斜臂44可通过包括螺杆56和螺母58(螺杆56啮合于所述螺母中)的螺杆和螺母机构致动。螺杆56在面向折弯机的中间竖直平面的端部处(例如借助于铰链销60)铰接于相对于折弯机的结构10固定的一个点中，并且该螺杆可例如借助于固定在其相对端的转轮62设置成围绕它自己的轴线旋转。螺母58例如在叉状(fork-like)连接部分64处铰接于倾斜臂44，该连接部分驱动地连接至该倾斜臂44，借此由螺杆56的旋转引起的螺母58沿着螺杆56的轴线在任一方向上的移动导致倾斜臂44在任一方向上关于旋转轴线x5倾斜。
两个能移动轴承26和28中每一个沿着各自的轴线y1和y2的平移运动通过各自的线性致动器控制，用于能移动轴承26的线性致动器表示为66，用于能移动轴承28的线性致动器表示为68。例如，线性致动器可以是电-机致动器，其包括电动机和运动转换机构(诸如螺杆和螺母机构)，所述电动机适用于产生旋转运动，该运动转换机构适用于将由电动机产生的旋转运动转换为输出构件(其中，用于线性致动器66的输出构件表示为70，用于线性致动器68的输出构件表示为72)的平移运动。能移动轴承26驱动地连接至输出构件70，而能移动轴承28驱动地连接至输出构件72。
以本身公知的方式，折弯装置12进一步包括一对横向校正辊74(在附图中仅示出其中一个横向校正辊)。在这种情况下，每个横向校正辊74由各自的倾斜臂42、44承载并且通过各自的线性致动器76沿着相对于各自的倾斜臂固定的各自直线方向是可移动的。
自然地，在本发明的原理保持不变的前提下，实施方式和构造细节可能相对于通过非限制性实例而描述和示出的那些广泛地改变，而并不因此脱离如所附权利要求限定的本发明的范围。
例如，如上述已经提到的，虽然根据本发明的折弯机在本文中是参照其应用到型材的弯曲而描述和示出的，但是它同样适用于金属片的弯曲(所谓的压延)。在折弯机设计为用于金属片的弯曲的情况下，两个侧辊的轴线的位置的调节当然是以如上所述相同的方式执行，即，具有由铰接于折弯机的结构的一对倾斜臂的摆动提供的第一旋转自由度和由每一个能移动辊的轴线沿着相对于各自的倾斜臂固定的直线方向的平移提供的第二自由度，并且只有辊成型的方式和辊被支撑的方式将会改变。实际上，该辊将具有比适用于型材的弯曲的辊更大的长度(轴向尺寸)，并因此必须在它们的两个轴向端部处被支撑。为此，将提供与上面所描述的那个调节机构类似的两个调节机构，其中每一个调节机构将包括致动件和一对倾斜臂，每个所述倾斜臂布置成支撑各自的能移动辊的各自的端部，所述致动件用于控制倾斜臂的旋转和所述能移动辊的轴承沿着各自倾斜臂的平移)。在这方面，因为这两个调节机构是彼此独立地可控的，所以将有可能引起两个能移动辊采取这样的定向，所述定向使得各自的轴线相对于彼此倾斜，并因此相对于固定辊的轴线倾斜，以便获得金属板的锥形弯曲。

Claims (5)

1.一种折弯机，所述折弯机用于使型材、金属片弯曲，所述折弯机包括结构或框架(10)和折弯装置(12)，
所述折弯装置(12)包括三个辊(14，16，18)，即，第一辊(14)，所述第一辊的轴线(x1)相对于所述结构或框架(10)是固定的；以及第二辊和第三辊(16，18)，所述第二辊和第三辊的轴线(x2，x3)相对于彼此能移动，并因此所述第二辊和第三辊的轴线相对于所述第一辊(14)的轴线(x1)能移动，从而限定具有能调节的曲率半径的弯曲路径，待弯曲的材料沿着所述弯曲路径移动穿过所述三个辊(14，16，18)之间，
所述折弯装置还包括能移动轴承(26，28)，所述能移动轴承支撑各自的轴(22，24)，所述第二辊和第三辊(16，18)安装在各自的轴(22，24)上，
所述折弯装置(12)进一步包括调节机构以用于以两个自由度调节所述第二辊和第三辊(16，18)的轴线(x2，x3)的位置，
所述调节机构包括：一对倾斜臂(42，44)，所述一对倾斜臂被支撑以便关于定向为互相平行的各自的旋转轴线(x4，x5)倾斜；以及第一调节件，所述第一调节件用于调节所述倾斜臂(42，44)关于各自的旋转轴线(x4，x5)的角位置，
所述能移动轴承(26，28)安装于所述倾斜臂(42，44)上以便与所述倾斜臂(42，44)一起关于各自的旋转轴线(x4，x5)倾斜，
所述折弯机的特征在于，
所述倾斜臂(42，44)铰接于所述结构或框架(10)，各自的旋转轴线(x4，x5)相对于所述结构或框架(10)是固定的，
所述第二辊和第三辊(16，18)的轴线(x2，x3)均由各自的倾斜臂(42，44)沿各自的平移方向(y1，y2)引导，所述平移方向相对于各自的倾斜臂(42，44)是固定的，并且
所述调节机构进一步包括第二调节件，所述第二调节件用于沿着各自的平移方向(y1，y2)调节所述第二辊和第三辊(16，18)的轴线(x2，x3)的线性位置。
2.根据权利要求1所述的折弯机，其中，所述第一调节件包括一对螺杆(46，56)和螺母(48，58)机构，每个所述螺杆和螺母机构与各自的倾斜臂(42，44)相关联，从而允许彼此独立地调节所述倾斜臂(42，44)关于各自的旋转轴线(x4，x5)的角位置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的折弯机，其中，所述第二调节件(66，68)包括一对线性致动器(66，68)，每个线性致动器均由各自的倾斜臂(42，44)承载并且每个线性致动器与所述第二辊和第三辊(16，18)中的一个相关联，从而允许彼此独立地沿着各自的平移方向(y1，y2)调节所述辊(16，18)的轴线(x2，x3)的线性位置。
4.根据权利要求1或2所述的折弯机，其中，所述折弯装置(12)进一步包括一对横向校正辊(74)，每一个横向校正辊由各自的倾斜臂(42，44)承载并且沿着各自的直线方向能移动，所述直线方向相对于各自的倾斜臂(42，44)是固定的。
5.根据权利要求1或2所述的折弯机，其中，所述调节机构包括两对所述倾斜臂(42，44)，即，第一对倾斜臂和第二对倾斜臂，所述第一对倾斜臂在第一端处支撑所述第二辊和第三辊(16，18)，所述第二对倾斜臂在相对端部处支撑所述第二辊和第三辊(16，18)。
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