CN105344756B - 一种锥形灯杆自动送料加工系统及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥形灯杆自动送料加工系统及其加工方法，属于折弯设备领域。本发明的加工系统包括折弯装置、送料装置、出料装置、托辊装置和控制系统，送料装置由设置在下模支架两侧的主送料机构和辅助送料机构组成，主送料机构包括主传输台和主送料机，主送料机靠近下模的一侧设置有主电磁挡板，该主电磁挡板与辅助送料机构中的辅助电磁挡板相配合控制板料运动；所述出料装置和托辊装置沿下模长度方向设置，由控制系统控制，折弯后的灯杆被出料装置推出，并在托辊装置上滑动支撑。采用该加工系统进行折弯加工，能够实现自动送料、定位，折弯过程无需人工干预，定位更准确，自动化程度高，大大提高了加工效率。

Description

一种锥形灯杆自动送料加工系统及其加工方法

技术领域

本发明涉及折弯设备技术领域，更具体地说，涉及一种锥形灯杆自动送料加工系统及其加工方法。

背景技术

折弯机产品广泛适用于：机电、钣金、轻工、航空、船舶、仪表、电器、不锈钢制品、钢结构建筑和冶金行业等，用于剪切各种钢板、不锈钢、铜板、铝板及非金属材料板材，它可以把产品折成锥形、弧形、圆形或直角型等，还可以根据要求设计加工出特殊形状模具。

众所周知，路灯杆大多采用钢材制成，由于路灯杆长度一般在7～14m，卷曲成形是不可取的，只能采用大型折弯机来加工。折弯机在工业生产，尤其是装备制造业中应用非常广泛，在折弯板材时，为了方便支撑板料，并保证被折弯板材的折弯准确性，通常在折弯机的外侧加上板料托架，操作人员将板料放置在托架上，经过反复观察和确定后，将板料推至折弯机底座上，启动折弯机进行折弯，然后升起折弯机的压板，再对板料进行调整，反复如此直至将板料折成所需的形状。上述折弯方法效率低下，费时费力，且由于板料的摆放准确性受操作者的经验影响较大，普通工人进行折弯时易出现折痕之间相互不平行或折弯位置不准确等情况，导致产品合格率不高。

经过检索，发现现有技术中对于折弯机自动送料技术存在相关公开文献，如中国专利申请号：201510453261.3，申请日：2015年7月29日，发明创造名称为：一种自动送料的折弯机，该申请案公开了一种自动送料的折弯机，属于机械加工技术领域，包括机架、上折弯件、下折弯件和送料机构，下折弯件固定设置，上折弯件上下滑动设置；下折弯件的上方对应设有压料板，压料板上下滑动设置；上折弯件包括顶块和滑移压板，顶块上下滑动设置，滑移压板位于顶块的下表面，且沿进料方向往复滑动设置，滑移压板配设有滑动驱动装置；滑移压板的靠近下折弯件的一侧转动设置有滚轮，滚轮与下折弯件之间留有折弯间隙；送料机构包括主动滚筒和位于主动滚筒上方的从动滚筒，从动滚筒连接有升降驱动装置。该装置只能在初始阶段进行过送料，在加工过程中无法控制送料量，无法用于灯杆折弯加工。

又如中国专利申请：201410066909.7，申请日：2014年2月26日，该申请案公开了一种折弯机用送料架，包括横杆，横杆为圆柱杆，横杆左右两侧均通过焊接的方式连接有挡块，横杆左端通过焊接的方式连接有一号把手，横杆右侧设有一段外螺纹；外螺纹上连接有二号把手；二号把手左端面中央设有螺纹孔，且螺纹孔的长度大于外螺纹的长度；挡块右下部设有压臂，挡块左上部设有挡臂；挡臂两侧均设有台肩，且当台肩处于水平位置时，挡臂的左端面为竖直平面，挡臂的质量小于压臂的质量，且当横杠的支撑面为平面时，压臂能以横杆为支点将挡臂翘起。该送料架能够代替人力摆放板料，但在后续加工过程中不能实现整体自动化操作，还需进一步改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中灯杆折弯加工效率低、精度差的不足，提供了一种锥形灯杆自动送料加工系统及其加工方法，本发明使得灯杆折弯加工摆脱了对人力操控的依赖，能够完全自动化完成进料、定位、折弯及出料过程，而且加工精度高，合格率高，大大提高了加工效率。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种锥形灯杆自动送料加工系统，包括折弯装置中的上模支架和下模支架，在上模支架上安装有上模，下模支架上安装有下模，上模与下模相配合进行折弯加工；还包括送料装置、出料装置、托辊装置和控制系统，所述送料装置由设置在下模支架两侧的主送料机构和辅助送料机构组成，所述主送料机构包括主传输台和主送料机，所述主传输台上设有两条与下模垂直的滑槽，主送料机上设置的送料机滚轮与滑槽相配合，并通过伺服电机控制送料机滚轮转动；所述主送料机靠近下模的一侧设置有主电磁挡板，该主电磁挡板与辅助送料机构中的辅助电磁挡板相配合控制板料运动；

所述出料装置和托辊装置沿下模长度方向设置，折弯后的灯杆被出料装置推出，并在托辊装置上滑动支撑。

作为本发明更进一步的改进，所述的主传输台上还设置有料板支架，该料板支架设置在主传输台上靠近下模的一端并与下模垂直，且料板支架的上表面高于下模的上表面和主电磁挡板的下端面。

作为本发明更进一步的改进，所述辅助送料机构与主送料机构的结构相同，两者相对设置。

作为本发明更进一步的改进，所述主电磁挡板和辅助电磁挡板的下端面均高于下模上表面。

作为本发明更进一步的改进，所述出料装置包括出料台、出料驱动电机和推料板，所述出料台水平环绕在下模四周，在出料台上表面设置有出料滑轨，该出料滑轨平行设置在下模两侧；所述推料板底部设置有与出料滑轨相配合的滚轮，所述出料驱动电机设置在推料板上，用于驱动滚轮在出料滑轨中运动。

作为本发明更进一步的改进，所述托辊装置包括辊轮支架，所述辊轮支架设置在下模端部的延长线上，且位于下模的锥形槽中小径端一侧；在辊轮支架上并列设置有至少5对辊轮组，每对辊轮组主要由右辊轮和左辊轮组成，所述右辊轮和左辊轮通过轴承安装在辊轮支架上，且右辊轮和左辊轮均与辊轮支架垂直，两个辊轮相配合形成一个V型输料通道。

作为本发明更进一步的改进，所述V型输料通道的中心线与下模的中线重合。

作为本发明更进一步的改进，所述控制系统为PLC控制系统，该PLC控制系统控制折弯装置、送料装置和出料装置间相互配合，完成送料、折弯、出料过程。

本发明的一种锥形灯杆自动送料加工方法，其折弯加工过程为：

(1)使用锥形灯杆自动送料加工系统进行加工，设定控制系统中的控制程序，使各装置处于初始位置；

(2)在料板支架上放置裁剪后的料板并定位；

(3)按步骤放置好料板后，控制系统控制主电磁挡板通磁，同时主送料机向下模方向运动，料板被推向锥形槽；

(4)前后两个主送料机分别移动设定的距离，料板被定位在锥形槽上，进行一侧折弯；

(5)步骤(4)完成后，上模升起，主送料机与辅助送料机相互配合定位料板的另一侧位于锥形槽上；

(6)按步骤(5)定位后，上模下降压住料板，主电磁挡板和辅助电磁挡板消磁，上模继续下降完成二次折弯，升起；

(7)主送料机与辅助送料机相互配合定位料板，分别完成三次和四次折弯；然后定位料板的中部位于锥形槽的正上方，上模下降压住料板，主电磁挡板和辅助电磁挡板消磁，上模继续下降完成五次折弯；

(8)步骤(7)的五次折弯完成后，料板已被加工成灯杆，并卡在上模的连板上，上模升至推料板上方后停止，然后控制系统控制出料驱动电机启动，推料板推动灯杆从上模上滑出，灯杆被推出的部分在V型输料通道上滑动；

(9)推料板移动到设定位置后停止，灯杆被从托辊装置上运出，各装置回到初始位置，准备下一次加工。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种锥形灯杆自动送料加工系统，在下模支架两侧设置主送料机构和辅助送料机构，主送料机构中的主电磁挡板可沿滑槽方向运动，进而能推动料板运动，通磁后主电磁挡板可吸住料板，保证定位的准确性；主送料机构与辅助送料机构相互配合，能够完成加工过程中料板的定位，完全不需要人工操作，减少了主观操作误差，提高了加工精度，产品合格率高，实现了送料折弯的自动化加工；

(2)本发明的一种锥形灯杆自动送料加工系统，在下模锥形槽的大径端设置出料装置，该出料装置能够沿下模长度方向运动，依靠推料板把加工后的灯杆从上模上推出，推出后的灯杆在右辊轮和左辊轮组成的V型输料通道中滑动，使加工后的卸料过程也自动完成，提高了加工效率；

(3)本发明的一种锥形灯杆自动送料加工方法，采用主送料机构和辅助送料机构相互配合，通过控制系统使料板在锥形槽上自动定位，经过五次折弯过程完成灯杆的加工，并依靠出料装置和托辊装置使加工后的灯杆被运出，不但提高了定位的准确性，而且自动化程度高，大大提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明的锥形灯杆自动送料加工系统的俯视结构示意图；

图2为本发明中送料装置的结构示意图；

图3为本发明中出料装置的结构示意图；

图4为本发明中托辊装置的结构示意图；

图5为本发明中板料一次折弯后的结构示意图；

图6为本发明中板料二次折弯后的结构示意图；

图7为本发明中板料三次折弯时的结构示意图

图8为本发明中板料五次折弯时的结构示意图。

示意图中的标号说明：11、上模支架；12、上模；13、下模；14、下模支架；21、主传输台；211、滑槽；212、主送料机；213、主电磁挡板；214、送料机滚轮；215、料板支架；22、辅助传输台；221、辅助送料机；222、辅助电磁挡板；31、出料台；32、出料滑轨；33、出料驱动电机；34、推料板；41、辊轮支架；42、右辊轮；43、左辊轮；5、灯杆。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1～图4，本实施例的一种锥形灯杆自动送料加工系统，包括折弯装置中的上模支架11和下模支架14，在上模支架11上安装有上模12，下模支架14上安装有下模13，上模12与下模13相配合进行折弯加工。下模13中部沿长度方向开设有槽体，槽体根据不同的灯杆可采用不同的结构。本实施例为了加工锥形的圆灯杆，故槽体是截面为椭圆形的锥形槽。

本实施例的加工系统还包括送料装置、出料装置、托辊装置和控制系统，所述送料装置由设置在下模支架14两侧的主送料机构和辅助送料机构组成。如图1、图2所示，主送料机构和辅助送料机构沿折弯装置的长度方向均设置有两个，其中，主送料机构包括主传输台21和主送料机212，所述主传输台21上设有两条与下模13垂直的滑槽211，主送料机212上设置的送料机滚轮214与滑槽211相配合，并通过伺服电机控制送料机滚轮214转动，该结构也可为其他传动机构。所述主送料机212靠近下模13的一侧设置有主电磁挡板213，该主电磁挡板213竖直设置，当主送料机212运动到主传输台21左侧时，主电磁挡板213靠近上模12。通过控制系统，可使主电磁挡板213通磁或者消磁，方便吸住料板，保证定位的准确性，防止在推动过程中料板跑偏或者上翘。

如果只从一侧固定，当右侧料板长度较短时，不能有效的被二次抓取，因此设置了辅助送料机构，使其与主送料机构相配合控制板料运动，便于加工过程中定位料板。该辅助送料机构与主送料机构的结构相同，包括辅助传输台22和辅助送料机221，辅助送料机221可在辅助传输台22上左右运动，辅助送料机221靠近下模13的一侧竖直设置有辅助电磁挡板222，主电磁挡板213与辅助电磁挡板222相配合通过电磁吸住料板，从左右两侧定位，提高了定位的准确性，而且不需要人工划线，根据设定程序即可完成定位，有助于加工效率的提高。需要说明的是，主电磁挡板213和辅助电磁挡板222的下端面均高于下模13上表面，防止推送料板定位过程中发生干涉。

为了便于输料，在主传输台21上还设置有料板支架215，该料板支架215设置在主传输台21上靠近下模13的一端并与下模13垂直，且料板支架215的上表面高于下模13的上表面和主电磁挡板213的下端面，以便主电磁挡板213能够推动料板在下模13上方滑动。

本实施例中的出料装置沿下模13长度方向设置，出料装置包括出料台31、出料驱动电机33和推料板34，所述出料台31水平环绕在下模13四周，并位于辅助送料机构与主送料机构之间，在出料台31上表面设置有出料滑轨32，该出料滑轨32平行设置在下模13两侧；所述推料板34底部设置有与出料滑轨32相配合的滚轮，所述出料驱动电机33设置在推料板34上，用于驱动滚轮在出料滑轨32中运动。可以采用控制系统控制出料台31的形程，也可在出料台31的端部设置限位开关，使其运动到设定位置后自动停止。

加工后的板料形成开口的灯杆5，卡在上模12的连板上，由于上模12为锥形结构，一端大而另一端较小，为了防止折弯后的灯杆在出料过程中变形，使推料板34从上模12的大径端开始推料，结构设计合理。普通的灯杆多是靠人工取出，费时费力，还容易划伤工人，安全性差，而本实施例在出料过程中不需要人工干预，自动化程度更高。

只有出料装置而缺少相应的支撑部件难以形成一个连贯的加工线，故进一步地，沿下模13长度方向还设置有托辊装置，折弯后的灯杆5被出料装置推出，并在托辊装置上滑动支撑。本实施例中的托辊装置包括辊轮支架41，所述辊轮支架41设置在下模13端部的延长线上，且位于下模13的锥形槽中小径端一侧，以便承接被推出的灯杆5。在辊轮支架41上并列设置有15对辊轮组，如图4所示，每对辊轮组主要由右辊轮42和左辊轮43组成，所述右辊轮42和左辊轮43通过轴承安装在辊轮支架41上，且右辊轮42和左辊轮43均与辊轮支架41垂直，两个辊轮相配合形成一个V型输料通道，该V型输料通道的中心线与下模13的中线重合。

所述右辊轮42和左辊轮43结构相同，都为等径辊轮，其倾斜角度为10～25°，两者之间的间距为10～35mm，具体到本实施例中，倾斜角度为20°，间距为30mm。合适的倾斜角度能保证灯杆5可在辊轮上正常滑动，不会使灯杆被夹住。

本实施例中的控制系统为PLC控制系统，该PLC控制系统能够控制折弯装置中的油缸升降、控制送料装置中伺服电机启动、控制出料装置的推料板34运动，通过设定每一个机构的动作时间和动过过程，使加工过程中折弯装置、送料装置和出料装置间相互配合，完成送料、折弯、出料过程。

本发明的一种锥形灯杆自动送料加工系统，其送料、折弯、调整定位及出料过程均有程序自动控制，整个加工过程无需人工干预，一方面，降低了工人劳动强度，提高了生产安全性；另一方面，采用机器自动调整定位，控制精度高，降低了操作误差，加工的灯杆质量更好，不易出现凹陷、断裂等缺陷；由于整个系统为自动化操作，每个工序均能有序进行，大大提高了加工效率。

基于以上锥形灯杆自动送料加工系统，本实施例提供了一种锥形灯杆自动送料加工方法，其折弯加工过程为：

(1)使用锥形灯杆自动送料加工系统进行加工，设定控制系统中的控制程序，并在设定后使各装置处于初始位置，即主送料机构等待料板放入，出料装置位于上模12大径端，等待折弯加工完成。

(2)在料板支架215上放置裁剪后的料板，料板较窄的一端与下模13上锥形槽的小径端对应，并使料板贴住主送料机构中的前后两个主电磁挡板213，定位料板的初始位置。

(3)按步骤(2)放置好料板后，控制系统控制主电磁挡板213通磁，同时主送料机212向下模13方向运动，料板被推向锥形槽；由于料板的较宽的一端和较窄的一端每次折弯时运动距离均不同，因此主电磁挡板213的运动行程也不同，具体可根据加工的料板设定。

(4)前后两个主送料机212分别移动设定的距离，料板左侧被定位在锥形槽上，然后控制上模12下降，上模12把料板压住后停止下降，然后主电磁挡板213消磁，两个主送料机212后退8～20mm，上模12继续下降，完成一侧折弯；

当上模12下降压住料板后，料板位置不会改变，此时消磁能够保证加工压折点准确；由于在压折时板料会上翘，使主送料机212回退一定距离能够避免被上翘的板料刮到而影响折弯加工。

(5)步骤(4)完成后，上模12升起，主电磁挡板213向前推动料板并通磁，由于板料左侧已经卷曲，不会被平台上的台阶挡住，辅助电磁挡板222接触弯折的料板后通磁，并随辅助送料机构中的辅助送料机221向后移动，即向左侧移动，主送料机212与辅助送料机221相互配合定位料板的右侧位于锥形槽上；由于折弯后的板料弧面靠近辅助电磁挡板222，接触线为直线，而且电磁挡板的磁力有限，不会使板料偏斜或者歪斜而影响后续加工。

(6)按步骤(5)定位后，如图5所示，上模12下降压住料板，主电磁挡板213和辅助电磁挡板222消磁，上模12继续下降完成二次折弯，升起；

(7)主送料机212与辅助送料机221上的电磁挡板再次通磁，相互配合推动料板向右移动一定距离，如图6所示，进行靠近右侧点的三次折弯，折弯过程如图7所示；此时由于板料两边都被折弯成，形状对称，定位时也可不通磁而直接定位，依然可满足要求；

完成三次后，上模12升起，电磁挡板通磁定位，调整料板向右移动，定位后上模12压住料板，消磁，完成四次折弯；

四次折弯后料板两侧基本成型，通过主电磁挡板213和辅助电磁挡板222调整位置，使定位料板的中部位于锥形槽的正上方，如图8所示，上模12下降压住料板，主电磁挡板213和辅助电磁挡板222消磁，上模12继续下降完成五次折弯。

(8)步骤(7)的五次折弯完成后，料板已被加工成灯杆5，并卡在上模12的连板上，上模12升至推料板34上方后停止，然后控制系统控制出料驱动电机33启动，推料板34推动灯杆5从上模12上滑出，灯杆5被推出的部分在V型输料通道上滑动。

(9)推料板34移动设定行程或者是触碰到限位开关后停止，灯杆5被从托辊装置上运出，各装置回到初始位置，准备下一次加工。

上通过该加工方法控制灯杆折弯加工，整个加工过程无需人工干预，一方面，降低了工人劳动强度，提高了生产安全性；另一方面，采用机器自动调整定位，控制精度高，降低了操作误差，加工的灯杆质量更好，不易出现凹陷、断裂等缺陷；由于整个系统为自动化操作，每个工序均能有序进行，大大提高了加工效率。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种锥形灯杆自动送料加工系统，包括折弯装置中的上模支架(11)和下模支架(14)，在上模支架(11)上安装有上模(12)，下模支架(14)上安装有下模(13)，上模(12)与下模(13)相配合进行折弯加工；其特征在于：还包括送料装置、出料装置、托辊装置和控制系统，所述送料装置由设置在下模支架(14)两侧的主送料机构和辅助送料机构组成，所述主送料机构包括主传输台(21)和主送料机(212)，所述主传输台(21)上设有两条与下模(13)垂直的滑槽(211)，主送料机(212)上设置的送料机滚轮(214)与滑槽(211)相配合，并通过伺服电机控制送料机滚轮(214)转动；所述主送料机(212)靠近下模(13)的一侧设置有主电磁挡板(213)，该主电磁挡板(213)与辅助送料机构中的辅助电磁挡板(222)相配合控制板料运动；

所述出料装置和托辊装置沿下模(13)长度方向设置，折弯后的灯杆被出料装置推出，并在托辊装置上滑动支撑。

2.根据权利要求1所述的一种锥形灯杆自动送料加工系统，其特征在于：所述的主传输台(21)上还设置有料板支架(215)，该料板支架(215)设置在主传输台(21)上靠近下模(13)的一端并与下模(13)垂直，且料板支架(215)的上表面高于下模(13)的上表面和主电磁挡板(213)的下端面。

3.根据权利要求1所述的一种锥形灯杆自动送料加工系统，其特征在于：所述辅助送料机构与主送料机构的结构相同，两者相对设置。

4.根据权利要求1所述的一种锥形灯杆自动送料加工系统，其特征在于：所述主电磁挡板(213)和辅助电磁挡板(222)的下端面均高于下模(13)上表面。

5.根据权利要求1所述的一种锥形灯杆自动送料加工系统，其特征在于：所述出料装置包括出料台(31)、出料驱动电机(33)和推料板(34)，所述出料台(31)水平环绕在下模(13)四周，在出料台(31)上表面设置有出料滑轨(32)，该出料滑轨(32)平行设置在下模(13)两侧；所述推料板(34)底部设置有与出料滑轨(32)相配合的滚轮，所述出料驱动电机(33)设置在推料板(34)上，用于驱动滚轮在出料滑轨(32)中运动。

6.根据权利要求1所述的一种锥形灯杆自动送料加工系统，其特征在于：所述托辊装置包括辊轮支架(41)，所述辊轮支架(41)设置在下模(13)端部的延长线上，且位于下模(13)的锥形槽中小径端一侧；在辊轮支架(41)上并列设置有至少5对辊轮组，每对辊轮组主要由右辊轮(42)和左辊轮(43)组成，所述右辊轮(42)和左辊轮(43)通过轴承安装在辊轮支架(41)上，且右辊轮(42)和左辊轮(43)均与辊轮支架(41)垂直，两个辊轮相配合形成一个V型输料通道。

7.根据权利要求6所述的一种锥形灯杆自动送料加工系统，其特征在于：所述V型输料通道的中心线与下模(13)的中线重合。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的一种锥形灯杆自动送料加工系统，其特征在于：所述控制系统为PLC控制系统，该PLC控制系统控制折弯装置、送料装置和出料装置间相互配合，完成送料、折弯、出料过程。