CN107159747B - 一种多轴数控折弯机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多轴数控折弯机，包括控制系统、左右立板、与左右立板垂直连接的工作台、上滑块部件以及设在所述工作台前后方的前托料装置和后挡料装置，后挡料装置包括设在左右立板上的平移装置和横梁，平移装置上分别设有支撑托件，每个支撑托件内均设有升降动力部件，升降动力部件的传动端均设有传动齿轮，其通过传动轴连接，支撑托件内竖直设有与传动齿轮啮合的升降齿条，横梁的左右两端分别位于支撑托件上方并与所述升降齿条连接，横梁上横向设有滑轨，滑轨上滑动设有挡指装置。发明的有益效果是：在线实时检测加工过程中的产品参数，有效减少挠度，延长设备使用寿命，降低工作强度，提高加工效率，折弯精确。

Description

一种多轴数控折弯机

技术领域

本发明涉及锻压设备领域，尤其是一种多轴数控折弯机。

背景技术

板料折弯机是一种广泛应用的板材加工设备，该设备使用简单的通用折弯模具，折出各种各样的复杂零件。现有技术中的折弯机，结构复杂，其后挡料、前托料装置大多为半自动半手动调节，在折弯过程中，不能实时在线检测加工过程中的如板材厚度、折弯角度、折弯直线度测量等产品参数，对工作台延长度多点压力不能做到实时测试信号并反馈补偿，因此，需要一种多轴多机联动控制的折弯机，从而在加工过程中交叉补偿实现精确同步。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种多轴数控折弯机，使用方便，减少挠度效果好，折弯精确，可实现多轴电机同步控制，减小电机输出转矩抖动，加工过程中实时交叉补偿，延长折弯机寿命。

为解决上述问题，本发明所述的一种多轴数控折弯机，其采用的技术方案是：包括控制系统、相互平行的左右立板、设在左右立板之间并分别与所述左右立板垂直连接的工作台、设在所述工作台上方的上滑块部件、位于所述上滑块部件左右两端并驱动其升降运动的液压油缸，设在所述上滑块部件后侧的间隙调节装置，以及分别对应设在所述工作台前后方的前托料装置和后挡料装置，所述液压油缸、所述间隙调节装置、所述前托料装置和所述后挡料装置分别与所述控制系统连接，所述后挡料装置包括横梁、挡指装置、支撑托件、传动轴、传动齿轮、升降齿条、升降动力部件和平移装置，所述左右立板上分别设有所述平移装置，所述平移装置上分别设有所述支撑托件，每个所述支撑托件内均设有升降动力部件，两个所述升降动力部件通过传动轴连接，每个所述升降动力部件的传动端均设有所述传动齿轮，所述支撑托件内竖直设有与所述传动齿轮啮合的所述升降齿条，所述横梁的左右两端分别位于所述支撑托件上方并与所述升降齿条连接，所述横梁上横向设有滑轨，所述滑轨上滑动设有至少一个所述挡指装置。

进一步改进，所述平移装置包括固定架、平移导轨、平移丝杆和平移电机，所述左右立板的内侧壁上分别固设有所述固定架，所述平移导轨和所述平移丝杆上下平行设在所述固定架上，所述支撑托件分别与所述平移丝杆及所述平移导轨连接，所述平移电机驱动所述平移丝杆带动所述支撑托件前后运动，所述固定架两端分别设有限位开关。

本发明所述的多轴数控折弯机，包括通过平移电机驱动后挡料装置前后移动（即X轴），通过升降动力部件驱动齿轮齿条啮合从而控制后挡料装置横梁上下移动（即R轴），通过两个液压油缸驱动上滑块部件上下运动（即Y1、Y2轴），多轴通过控制系统采用偏差耦合同步控制，实时检测加工过程中的产品参数，如板材厚度、折弯角度、折弯直线度测量；其中，升降动力部件优选为伺服电机连接减速机，伺服电机传动端设有传动齿轮，两组升降动力部件通过传动轴连接，升降齿条的上端伸出支撑托件顶端与横梁连接，升降齿条的下端穿过所述支撑托件的底部，伺服电机转动，通过传动轴带动传动齿轮旋转，传动齿轮与升降齿条啮合，从而使升降齿条上/下运动，带动升降齿条上端连接的横梁做升降运动；平移电机传动平移丝杆，使与平移丝杆连接的支撑托件沿平移滑轨前后运动，从而带动支撑托件上端的横梁前后运动，固定框两端的限位开关可以对支撑托件进行限位；每个平移丝杆可一一对应传动连接一个平移电机，两个平移丝杆也可以通过皮带、链条等连接部件，共同传动连接一个平移电机；平移电机和升降动力部件均分别与控制系统连接，通过控制系统控制后挡料前后上下运动。

进一步改进，所述挡指装置包括滑块、固定板、挡指板、升降装置、传动丝杆和传动电机，所述滑轨旁设有与其平行的所述传动丝杆，所述滑块滑动设在所述滑轨上并与所述传动丝杆连接，所述传动电机传动所述传动丝杆带动所述滑块沿所述滑轨左右移动，所述滑块上方设有所述升降装置，所述固定板平行设在所述滑块上方并与所述升降装置连接，所述固定板上设有所述挡指板。

启动折弯机进行加工时，板材的加工需求，折弯机控制系统控制传动电机传动，通过丝杆传动从而使托板上挡指装置沿滑轨左/右移动（即Z1轴），而不用每加工一次就手动调整挡指板的位置，减少了手动操作工序，增加了定位的精确度。

进一步改进，所述升降装置包括升降电机、升降丝杆和升降导轨，所述升降导轨竖直设在所述滑块上方，所述固定板平行设在所述滑块上方并与所述升降导轨滑动连接，所述滑块与所述固定板之间设有所述升降电机，所述升降丝杆竖直穿过所述固定板与所述升降电机传动端传动连接，所述升降电机传动所述升降丝杆带动所述固定板做升降运动。

通过升降电机驱传动升降丝杆，从而驱动挡指装置做升降运动（即Z2轴），升降电机与折弯机控制系统连接，通过控制系统驱动升降电机运动，实现挡指装置的自动升降，从而使挡指装置对板材的定位更加精准，避免了手动调节工序，减小了手动调节导致的误差；为了使升降电机传动升降丝杆而带动所述固定板在升降滑轨的长度范围内升降运动，从而避免支撑板向上运动从而与丝杆及升降导轨脱落，或向下运动而撞击到下方的电机，避免设备损坏，所述升降导轨的上下两端且位于所述支撑板的上下方还可分别设有限位部件，所述限位部件优选为限位开关，也可为其他限位部件。

进一步改进，所述固定板上纵向设有滑槽，所述挡指板底部滑动设在所述滑槽内，所述固定板的后端设有贯穿所述滑槽后端部的调节孔，所述调节孔内设有调节螺栓，所述调节螺栓上套设有缓冲弹簧，所述调节螺栓的前端顶住所述挡指板。

进一步改进， 所述挡指板包括定位板、滑动板和限位螺栓，所述滑动板与所述滑槽滑动连接，所述滑动板的前端活动设有所述定位板，所述定位板与所述滑动板的前端均呈台阶状结构，所述滑动板上设有上下通透的限位槽，所述限位螺栓下端竖直穿过所述限位槽与所述滑槽底部螺纹连接。

所述挡指板的前端朝向折弯机的刀板，挡指板底部与所述固定板的滑槽滑动连接，挡指板可沿滑槽在支撑板上前后移动，通过穿过支撑板滑槽后端的调节螺栓对挡指板的前后位置进行校正；调节螺栓的前端套设有所述弹簧，在板料进行折弯过程过，板料撞击挡指板，从而将力传递至调节螺栓，弹簧可以起到缓冲作用，将板料施加给挡指板的压力分散，减小挡指板的损伤，降低维修成本。

台阶状的结构可以适应板材的不同尺寸加工要求，滑动板的前端与定位板的后端可通过转轴转动连接，定位板可沿所述转轴向上抬起与滑动板呈90度或放下与所述滑动板在同一水平面上，该连接设计适用于不同板材加工折弯度的需要，针对不同材料进行多点定位，避免多次调解挡板，减小了定位误差的发生；所述滑动板上设有前后方向的限位槽，限位螺栓穿过所述限位槽与滑槽连接，滑动板可在限位槽的长度范围内沿滑槽前后滑动进行调整，可加强滑动板与支撑板直接的连接，防止板材折弯时，滑动板受力过大而脱离支撑板。

进一步改进，所述工作台包括底座和压板，所述底座包括互相平行设置的前立板、后立板和中立板，所述中立板设在所述前立板和所述后立板中间，所述前立板、所述后立板分别通过销轴与所述中立板连接，所述前立板和所述后立板的高度均小于所述中立板的高度，所述中立板的上端设有U形槽，所述压板铰接在所述中立板上端。

进一步改进，所述底座上开设有一个以上通孔，所述通孔内设有补偿缸，所述补偿缸前后两端分别固定在所述前立板和所述后立板上，其伸缩端与所述中立板连接，所述补偿缸与所述控制系统连接，所述补偿缸外设有防护罩。

在实际生产中，当折弯机满载或接近满载时，工作台沿受力方向会产生挠曲变形，产生挠度，导致工作台压力不均匀，压力板变形弯曲，严重影响了折弯工件的角度和直线精度；本发明中，前后立板固定中立板，使整个底座稳定，中立板通过T形槽铰接压板，对压板起支撑作用，当上方的滑块部分下压，中立板上端的U形槽将压板承受的压力分散至U形槽左右两边，减少了挠度，当U形槽位于液压油缸下方时，减少挠度效果最佳。

所述前立板和所述后立板起到支撑补偿缸的作用，所述补偿缸为V轴，所述补偿缸的两端分别设在所述底座的前立板和后立板上，其活塞伸缩端在通孔内向上顶住所述中立板，当所述压板受压力传递给下方的中立板时，补偿气缸施加给所述中立板向上的推力，一个以上的补偿气缸从不同的点对工作台进行了挠变补偿，使上方的压板保持水平，从而保证折弯的精度。

进一步改进，所述前托料装置包括支撑板、上料板和上料油缸，所述工作台的前侧壁上设有所述支撑板，所述上料板的固定端与所述工作台铰接并位于所述支撑板上方，所述上料油缸的固定端固设在所述支撑板上，所述上料油缸的活动端与所述上料板连接，所述控制系统控制所述上料油缸推动所述上料板自由端弧线向上运动，使上料板与工作台垂直。

上料板可与工作台铰接或轴连接，上料时，上料板的自由端下垂，使板料能轻松的放置在上料板上，上料油缸推动上料板自由端弧线向上运动（即控制前托料装置上升的轴），使上料板与工作台呈90度，上料板保持水平状态，便于板料送入工作台的模具上进行折弯。

本发明的有益效果是：折弯机多轴多电机联动控制系统，对工作台延长度多点压力实施测试反馈补偿控制系统优化，在线实时检测加工过程中的产品参数，有效减少挠度，延长设备使用寿命，降低工作强度，提高加工效率，折弯精确。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的后视结构示意图。

图3是所述挡指装置的俯视结构示意图。

图4是所述挡指装置的右视结构示意图。

图5是A部放大结构剖面示意图。

图6是所述传动齿轮与升降齿条啮合状态结构示意图。

图7是所述前托料装置结构示意图。

图8是所述工作台底座右视结构示意图。

其中，1-立板，2-工作台，211-前立板，212-中立板，213-后立板，214-U形槽，215-销轴，22-压板，23-补偿缸，24-防护罩，3-上滑块部件，31-液压油缸，41-支撑板，42-上料板，43-上料油缸，5-后挡料装置，50-滑轨，51-横梁，52-挡指装置，521-滑块，522-固定板，5221-滑槽，5222-调节螺栓，5223-缓冲弹簧，523-挡指板，5231-定位板，5232-滑动板，5233-限位螺栓，5234-限位槽，5241-升降电机，5242-升降丝杆，5243-升降导轨，525-传动丝杆，526-传动电机，53-支撑托件，54-传动轴，55-传动齿轮，56-升降齿条，57-升降动力部件，581-固定架，582平移导轨，583-平移丝杆，584-平移电机，585-限位开关，6-间隙调节装置。

具体实施方式

如图所示，一种多轴数控折弯机，包括控制系统、相互平行的左右立板1、设在左右立板之间并分别与所述左右立板1垂直连接的工作台2、设在所述工作台2上方的上滑块部件3、位于所述上滑块部件3左右两端并驱动其升降运动的液压油缸31，设在所述上滑块部件后侧的间隙调节装置6，以及分别对应设在所述工作台2前后方的前托料装置4和后挡料装置5，所述液压油缸31、所述间隙调节装置6、所述前托料装置和所述后挡料装置5分别通过所述控制系统驱动其运动，所述后挡料装置5包括横梁51、挡指装置52、支撑托件53、传动轴54、传动齿轮55、升降齿条56、升降动力部件57和平移装置，所述左右立板1上分别设有所述平移装置，每个所述平移装置均包括固定架581、平移导轨582、平移丝杆583和平移电机584，所述左右立板1的内侧壁上分别固设有所述固定架581，所述平移导轨582和所述平移丝杆583上下平行地设在所述固定架581上，所述支撑托件53的上下两端分别与所述平移丝杆583及所述平移导轨582对应连接，所述平移电机584驱动所述平移丝杆583带动所述支撑托件53前后运动，所述固定框两端分别设有限位开关585；每个所述支撑托件53内均设有升降动力部件57，每个所述升降动力部件57的传动端均设有所述传动齿轮55，两个所述升降动力部件通过传动轴54连接，所述支撑托件53内竖直设有与所述传动齿轮55啮合的所述升降齿条56，所述横梁51的左右两端分别位于所述支撑托件53上方并与所述升降齿条56的顶端连接，所述升降齿条56的下端穿过所述支撑托件53的底部位于所述传动齿轮下方，所述横梁51上横向设有50滑轨，所述滑轨50上滑动设有至少一个所述挡指装置52。

所述挡指装置52包括滑块521、固定板522、挡指板523、升降装置、传动丝杆525和传动电机526，所述滑轨50旁设有与其平行的所述传动丝杆525，所述滑块521滑动设在所述滑轨50上并与所述传动丝杆525连接，所述传动电机526传动连接所述传动丝杆525带动所述滑块521沿所述滑轨50左右移动，所述滑块521上方设有所述升降装置524，所述固定板522平行设在所述滑块521的上方并与所述升降装置524连接，所述固定板522上设有所述挡指板523。

所述升降装置包括升降电机5241、升降丝杆5242和升降导轨5243，所述升降导轨5243竖直设在所述滑块521的上方，所述固定板522平行设在所述滑块521的上方并与所述升降导轨5243滑动连接，所述滑块521与所述固定522板之间设有所述升降电机5241，所述升降丝杆5242竖直穿过所述固定板522与所述升降电机5241的传动端传动连接，所述升降电机5241驱动所述升降丝杆5242带动所述固定板522做升降运动。

所述固定板522上纵向设有滑槽5221，所述挡指板523包括定位板5231、滑动板5232和限位螺栓5233，所述滑动板5232与所述滑槽5221滑动连接，所述滑动板5232的前端活动设有所述定位板5231，所述定位板5231与所述滑动板5232的前端均呈台阶状结构，所述滑动板5232上设有上下通透的限位槽5234，所述限位螺栓5233的下端竖直穿过所述限位槽5234与所述滑槽5221底部螺纹连接；所述固定板522的后端设有贯穿所述滑槽5221后端部的调节孔，所述调节孔内设有调节螺栓5222，所述调节螺栓5222上套设有缓冲弹簧5223，所述调节螺栓5222的前端顶住所述滑动板5232。

所述工作台2包括底座和压板22，所述底座包括互相平行设置的前立板211、后立板213和中立板212，所述中立板212设在所述前立板211和所述后立板213中间，所述前立板211、所述后立板213分别通过销轴215与所述中立板212连接，所述前立板211和所述后立板23的高度均小于所述中立板212的高度，所述中立板212的上端设有U形槽214，所述压板22铰接在所述中立板212的上端。

所述底座上开设有一个以上通孔，所述通孔内设有补偿缸23，所述补偿缸23的前后两侧分别固定在所述前立板211和所述后立板213上，所述补偿缸23的伸缩端与所述中立板212连接，所述补偿缸23与所述控制系统连接，所述补偿缸23外设有防护罩24。

所述前托料装置包括支撑板41、上料板42和上料油缸43，所述工作台2的前侧壁上设有所述支撑板41，所述上料板42的固定端与所述工作台2铰接并位于所述支撑板41上方，所述上料油缸43的固定端固设在所述支撑板41上，所述上料油缸43的活动端与所述上料板42连接，所述控制系统控制所述上料油缸43推动所述上料板42自由端弧线向上运动并使上料板42与工作台垂直。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种多轴数控折弯机，包括控制系统、相互平行的左右立板、设在左右立板之间并分别与所述左右立板垂直连接的工作台、设在所述工作台上方的上滑块部件、位于所述上滑块部件左右两端并驱动其升降运动的液压油缸，设在所述上滑块部件后侧的间隙调节装置，以及分别对应设在所述工作台前后方的前托料装置和后挡料装置，所述液压油缸、所述间隙调节装置、所述前托料装置和所述后挡料装置分别与所述控制系统连接，其特征在于，所述后挡料装置包括横梁、挡指装置、支撑托件、传动轴、传动齿轮、升降齿条、升降动力部件和平移装置，所述左右立板上分别设有所述平移装置，所述平移装置上分别设有所述支撑托件，每个所述支撑托件内均设有升降动力部件，两个所述升降动力部件通过传动轴连接，每个所述升降动力部件的传动端均设有所述传动齿轮，所述支撑托件内竖直设有与所述传动齿轮啮合的所述升降齿条，所述横梁的左右两端分别位于所述支撑托件上方并与所述升降齿条连接，所述横梁上横向设有滑轨，所述滑轨上滑动设有至少一个所述挡指装置。

2.根据权利要求1所述的一种多轴数控折弯机，其特征在于，所述平移装置包括固定架、平移导轨、平移丝杆和平移电机，所述左右立板的内侧壁上分别固设有所述固定架，所述平移导轨和所述平移丝杆上下平行设在所述固定架上，所述支撑托件分别与所述平移丝杆及所述平移导轨连接，所述平移电机驱动所述平移丝杆带动所述支撑托件前后运动，所述固定架两端分别设有限位开关。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种多轴数控折弯机，其特征在于，所述挡指装置包括滑块、固定板、挡指板、升降装置、传动丝杆和传动电机，所述滑轨旁设有与其平行的所述传动丝杆，所述滑块滑动设在所述滑轨上并与所述传动丝杆连接，所述传动电机传动所述传动丝杆带动所述滑块沿所述滑轨左右移动，所述滑块上方设有所述升降装置，所述固定板平行设在所述滑块上方并与所述升降装置连接，所述固定板上设有所述挡指板。

4.根据权利要求3所述的一种多轴数控折弯机，其特征在于，所述升降装置包括升降电机、升降丝杆和升降导轨，所述升降导轨竖直设在所述滑块上方，所述固定板平行设在所述滑块上方并与所述升降导轨滑动连接，所述滑块与所述固定板之间设有所述升降电机，所述升降丝杆竖直穿过所述固定板与所述升降电机传动端传动连接，所述升降电机传动所述升降丝杆带动所述固定板做升降运动。

5.根据权利要求3所述的一种多轴数控折弯机，其特征在于，所述固定板上纵向设有滑槽，所述挡指板底部滑动设在所述滑槽内，所述固定板的后端设有贯穿所述滑槽后端部的调节孔，所述调节孔内设有调节螺栓，所述调节螺栓上套设有缓冲弹簧，所述调节螺栓的前端顶住所述挡指板。

6.根据权利要求5所述的一种多轴数控折弯机，其特征在于， 所述挡指板包括定位板、滑动板和限位螺栓，所述滑动板与所述滑槽滑动连接，所述滑动板的前端活动设有所述定位板，所述定位板与所述滑动板的前端均呈台阶状结构，所述滑动板上设有上下通透的限位槽，所述限位螺栓下端竖直穿过所述限位槽与所述滑槽底部螺纹连接。

7.根据权利要求1或2任一项所述的一种多轴数控折弯机，其特征在于，所述工作台包括底座和压板，所述底座包括互相平行设置的前立板、后立板和中立板，所述中立板设在所述前立板和所述后立板中间，所述前立板、所述后立板分别通过销轴与所述中立板连接，所述前立板和所述后立板的高度均小于所述中立板的高度，所述中立板的上端设有U形槽，所述压板铰接在所述中立板上端。

8.根据权利要求7所述的一种多轴数控折弯机，其特征在于，所述底座上开设有一个以上通孔，所述通孔内设有补偿缸，所述补偿缸前后两端分别固定在所述前立板和所述后立板上，其伸缩端与所述中立板连接，所述补偿缸与所述控制系统连接，所述补偿缸外设有防护罩。

9.根据权利要求1或2任一项所述的一种多轴数控折弯机，其特征在于，所述前托料装置包括支撑板、上料板和上料油缸，所述工作台的前侧壁上设有所述支撑板，所述上料板的固定端与所述工作台铰接并位于所述支撑板上方，所述上料油缸的固定端固设在所述支撑板上，所述上料油缸的活动端与所述上料板连接，所述控制系统控制所述上料油缸推动所述上料板自由端弧线向上运动。