CN107671150B - 一种自动化送料弯曲的机器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化送料弯曲的机器及方法，包括伺服供料装置，其用于驱动物料前进至折弯成型装置或/和在驱使物料进入折弯成型装置之前，对物料两端进行错位式铆合对接技术预做成型;折弯成型装置，其通过内模和外模配合将物料折弯成所需的边框结构；对接铆合装置，其采用错位式铆合对接技术，在折弯成型装置进行最后一道折弯角成形的动作时，将设置在边框结构一末端的公扣压入边框结构另一末端的母扣中，并通过模压、焊接或胶合方式进行固定，使得形成一稳固的边框结构；脱模下料装置，其用于将所述稳固的边框结构与折弯成型装置的内外模进行分离。

Description

一种自动化送料弯曲的机器及方法

技术领域

本发明涉及一种自动化送料弯曲的机器及方法，具体是涉及数码装置边框弯曲的机器和方法，包括手机保护边框、电视机边框、平板计算机边框以及其加工工艺和模块化生产。

背景技术

目前的数码设备外壳有众多种类，依据种类区分为全塑料外壳、全金属外壳，其中传统数码手机为塑料一体式外壳居多，现今智能手机则以边框加背盖，透过注塑包胶工艺结合，形成一体式的金属外壳居多，目前已有技术存在以下缺点：

1、现有技术加工工艺繁琐且复杂、在形成一完整框体的条件下，往往需要多达几十道、甚至上百道工序，且需要不断变换工艺以及定位方式，导致成本居高不下与良率低下。

2、现有技术在制造金属外壳以及金属边框时，从块料切削或挤型料折弯后再进行CNC切削加工，加工时数长、废料多，形状复杂时对加工机具要求高，尤其是内外弧面的产品更是需要更常的加工工时，或采用三轴以上的加工机具，并且孔洞多以数控刀具切削方式成型，加工时间较长成本也较高。

3、分段式金属边框或外壳需要多道加工工艺，且最终需要透过注塑将各断开模块接合，难以实现连续自动化生产。

4、现有技术的条型料折弯边框工艺虽可进行连续式加工，但大多仅止于将框体外型成型，在下料后才套入其他工序的模具继续后加工，并没有实现下料即可使用或模块装配的进阶自动化程度。

5、现有技术实现模块化配件的方式，大多采用框体成型后对金属边框或金属外壳进行切削、注胶，加工出模块可植入的相应位置，才得以采用半自动或全自动机械、机械手臂将模块植入该相应位置，将工序拆分不仅费时且增加成本。

6、在金属外壳或金属框体的内侧需要切削、钻孔、攻牙等垂直或几何形状加工工序时，因为产品会干涉加工刀具或机械手臂，导致加工不易，往往需要将工件拆分为两件、甚至三件以上，以符合加工要求，将导致接缝明显、工时增加、强度下降的问题，将不利于生产且难以实现模块化机器换人自动化。

7、现有技术制作金属边框时为了节省物料，常会使用挤型料或是把软塑性的铝料进行冷锻，用以节省物料与加工时间，但由于能够进行挤型或冷锻的材料必须具备良好的延展性，又无法透过热处理增加其硬度与强度，导致必须把边框加厚以维持强度，但也导致手机重量加重，且内置电子零件的空间进一步被减少，导致设计和轻量化上的局限。

发明内容

本发明设计了一种自动化送料弯曲的机器及方法，其解决了现有技术加工工艺繁琐且复杂、在形成一完整框体的条件下，往往需要多达几十道、甚至上百道工序，且需要不断变换工艺以及定位方式，导致成本居高不下与良率低下等技术缺陷。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种自动化送料弯曲的机器，其特征在于：包括

伺服供料装置，其用于驱动物料前进至折弯成型装置；或/和在驱使物料进入折弯成型装置之前，对物料两端进行对接技术预做成型；和/或所述伺服供料装置通过步进马达、伺服电机、液压泵驱动活塞、夹头或辊轮送料系统稳定输送定量定值的物料给所述折弯成型装置;

折弯成型装置，其通过内模和外模配合将物料折弯成所需的边框结构；

对接铆合装置，其采用错位式铆合对接技术，在折弯成型装置进行最后一道折弯角成形的动作时，将设置在边框结构一末端的公扣压入边框结构另一末端的母扣中，并通过模压、焊接或胶合方式进行固定，使得形成一稳固的边框结构；

脱模下料装置，其用于将所述稳固的边框结构与折弯成型装置的内外模进行分离。

进一步，还包括物料整备装置和/或物料成型装置；

所述物料整备装置系用于在物料进入伺服供料装置之前对物料进行整直;

所述物料成型装置在物料进入伺服供料装置之前，进行物料截面成型、相同物料之间进行结合、不同物料之间进行结合、物料内外壁预加工以及模块化零件植入中任意一项或多项。

进一步，所述物料整备装置中使用的物料为连续式或分段式；或/和形状为圆形、矩形、C形或管形；或/和材质为铝材、铁材、钢材、铜材、不锈钢或记忆金属，并所述物料为单种材料或两种以上材料，两种以上材料为同样材质材料或异种材料，两种材料为上下层迭关系，外管压平包覆内层材料关系，内外局部包覆结合关系，单层材料或双层材料之材料厚度为0.1mm-30mm之间。

进一步，所述物料成型装置设置有成形条料的辊轧轮（21）、修整外型的切削刀具（22）、滚动刀轮、研磨轮（23）、抛光轮、滚花轮和拉丝轮中一种或多种对物料的轮廓进行加工修整；和/或带动物料前进的主动轮；和/或稳定物料的从动轮或管道（24）；

和/或，以所述物料成型装置的送料轴向为X轴，在垂直于物料的Y轴或Z轴方向或其他方向，设置有固定式切削刀具（266）、数控刀具加工中心（26）、攻牙机具（27）和内外冲切模（28）中一种或多种，并为往复式或摆臂式或旋转式设备，对物料进行内外壁预做加工形成特定形状的定位孔洞（20A）、凹槽（20B）、挂扣孔（20C）和米字型过盈干涉孔（20D）中任何一种或多种，定位孔洞（20A）对应的插入部件为定位销（201A），凹槽（20B）对应的插入部件为模块化组件（201B），挂扣孔（20C）对应的插入部件为挂扣（201C），米字型过盈干涉孔（20D）对应的插入部件为螺母（201D）。

进一步，所述自动化送料弯曲的机器，其特征在于：折弯成型装置包括内外模折弯机构或滚轧折弯机构，其中内外模折弯机构包括单向单角重复折弯模块、单向多角滚动折弯不送料模块、单向多角滚动折弯送料模块或双向双角或多向多角折弯模块，滚轧折弯机构也包括单向单角重复折弯模块、单向多角滚动折弯不送料模块、单向多角滚动折弯送料模块或双向双角或多向多角折弯模块。

进一步，所述自动化送料弯曲的机器，其特征在于：

所述单向单角重复折弯模块通过折弯外模（41）和折弯内模（42）夹持物料后沿弯角轴心旋转成形，在每次折弯前物料（的内外侧）上方会设置有一套或多套折弯外模（41）（与折弯内模（42）），两者闭合后形成一约束形状的闭合空间;

所述折弯外模（41）为多套时，分为左上与右上的折弯外模，其中左上或右上中的任意一套折弯外模（41）保持不动，另外一套折弯外模（41）与折弯内模（42）夹持物料并透过所述弯角轴心，使得物料沿着该闭合空间移动或转动的路径变形，并贴合于所述折弯内模（42）之上；

所述折弯外模（41）为一套时，系透过伺服供料装置固定物料的供料端，再透过折弯外模（41）与折弯内模（42）夹持物料并透过所述弯角轴心绕轴旋转，使得物料沿着该闭合空间移动或转动的路径变形，并贴合于所述折弯内模（42）之上；

依次形成第一处弯角、第二处弯角、第三处弯角以及第四处弯角；

在完成折弯一处弯角后通过伺服供料装置将物料向前输送再后进行下一处弯角折弯；

通过伺服供料装置控制折弯的位置，使得外框得以一次性连续折弯出四个边角，并透过送料距离控制外框的大小尺寸，制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构（01），边框结构（01）至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态。

进一步，所述单向多角滚动折弯不送料模块通过折弯外模（41）和折弯内模（42）夹持物料，折弯内模（42）为一矩形模块并且在四周设有都可旋转的第一轴心（421）、第二轴心（422）、第三轴心（423）和第四轴心（424），每次折弯前物料上方会存在一套折弯外模（41），左上的折弯外模（41）保持不动，右上的折弯外模（41）与折弯内模（42）夹持物料并根据第一轴心（421）顺着折弯方向旋转后加工出第一处弯角、根据第二轴心（422）顺着折弯方向旋转加工出第二处弯角、根据第三轴心（423）顺着折弯方向旋转加工出第三处弯角、根据第四轴心（424）顺着折弯方向旋转加工出第四处弯角，且伺服供料装置不向前输送物料，只通过折弯内模（42）旋转力量拉扯物料前进，使得外框环绕于折弯内模（42）之上，制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构（01），所述边框结构（01）至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态;所述保持不动的折弯外模（41）可通过伺服供料装置固定物料的供料端取代。

进一步，所述单向多角滚动折弯送料模块通过折弯外模（41）和折弯内模（42）夹持物料，折弯内模（42）为一矩形模块并且在四周设有都可旋转的第一轴心（421）、第二轴心（422）、第三轴心（423）和第四轴心（424），每次折弯前物料上方会存在左上与右上两套折弯外模（41），左上的折弯外模（41）保持不动，右上的折弯外模（41）与折弯内模（42）夹持物料并根据第一轴心（421）顺着折弯方向旋转后加工出第一处弯角、根据第二轴心（422）顺着折弯方向旋转加工出第二处弯角、根据第三轴心（423）顺着折弯方向旋转加工出第三处弯角、根据第四轴心（424）顺着折弯方向旋转加工出第四处弯角，完成一弯角之后在进行下一弯角之前伺服供料装置向前输送一定距离的物料，并且每次折弯后的折弯外模（41）在压紧物料垂直部分后需与物料分离，不能阻挡物料向前移动，使得边框结构（01）尺寸大于折弯内模（41），制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构（01），边框结构（01）至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态。

进一步，所述双向双角或多向多角折弯模块设置有多个折弯角的折弯外模（41）及多个折弯内模（42），多个折弯内模（42）未工作时呈直线形状并且相邻两个折弯内模（42）通过一轴进行铰接，多个折弯内模（42）通过绕着轴旋转能够形成边框结构（01）形状，每个折弯内模（42）都设有一折弯外模（41）与之配合；所述多个折弯角的旋转轴心为水平平排列，相邻两个旋转轴心之间设置有一摆臂（425），该摆臂（425）与折弯内模（42）为并排或组装关系，通过固锁方式固定在一起，或该摆臂（425）与折弯内模（42）为一体式装置，在未折弯前透过相应的折弯外模（41）与折弯内模（42）夹持物料，并根据第一轴心（421）顺着折弯方向旋转后加工出第一处弯角、根据第二轴心（422）顺着折弯方向旋转加工出第二处弯角、根据第三轴心（423）顺着折弯方向旋转加工出第三处弯角、根据第四轴心（424）顺着折弯方向旋转加工出第四处弯角依次类推形成多个弯角;在任意弯角成型后，透过伺服供料装置送出固定长度的物料以控制折弯点位置，并在折弯内模与折弯外模夹持固定后将物料切断，且外框尺寸大于折弯内模（41），制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构（01），所述边框结构（01）至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态。

进一步，在所述折弯外模（41）与所述折弯内模（42）上设置有冲切孔洞（421）、冲切刀具（422）以及托料板（423），折弯成型前或折弯成型后进行冲切或切削作业，该冲切或切削作业通过所述折弯外模（41）与所述折弯内模（42）夹紧闭合时，利用机械作动、液压活塞或气压缸驱动装置对冲孔刀具（422）施加力量，促使冲孔刀具（422）对物料进行形状及孔洞冲切，或透过数控机械手臂上的切削刀具对工件进行形状及孔洞加工，保证了每一物料的孔洞与弯角精度在较精密的范围内，并且所述模具冲切孔的底部设置有排料槽（424）。

进一步，在内外模折弯机构的单向单角重复折弯模块、单向多角滚动折弯不送料模块、单向多角滚动折弯送料模块或双向双角或多向多角折弯模块中，所述折弯外模（41）置换为外模及滚轮刀具（45），所述折弯内模（42）置换为内模及滚轮刀具（46）后即为滚轧折弯机构的单向单角重复折弯模块、单向多角滚动折弯不送料模块、单向多角滚动折弯送料模块或双向双角或多向多角折弯模块。

进一步，所述滚轧轧折弯机构通过内、外冲切模具与滚轮刀具一体或分离，并设置在滚轮刀具的附近或任意一侧，将辅助定位装置（47）作为上述的内、外冲切模具，且为往覆式开合、转轴式开合并设置在折弯内模或机器旋转轴基座或机械手臂上。

进一步，还包括与折弯成型装置配套使用的检测送料长度及角度的设备（49），检测送料长度及角度的设备（49）通过开关接触、通电感测或CCD电子视觉判断方式，接触或侦测在物料末端形成的L型，当该设备的探头或探棒检测到物料碰触或靠近设定距离时，即可检测物料长度以及L型的末端角度，用以保证每一弯角以及物料长度在一定的控制范围之中。

进一步，所述对接铆合装置通过高频加热线圈（56）融化外加焊料或预埋焊料（9991）；

或通过自动焊接辅助机械手（57）将物料公母扣缝隙通过焊料融合；使用垂直加压轮（51）和旋转轮加压轮（52）将溢出的焊料排除，最终通过辅助刀具、刀轮或抛光轮修饰边框结构接缝外表。

进一步，所述脱模下料装置采用产品贴附周转模（61）脱模下料方式时，产品贴附周转模（61）透过机械手臂（66）取料方式，将该产品贴附周转模（61）以及边框结构（01）一并取下;所述产品贴附周转模（61）为折弯内模（42）或折弯外模（41）。

一种自动化送料弯曲的方法，包括以下步骤：

S3. 伺服供料阶段，其用于驱动物料进入S4.折弯成型阶段或/和在驱使物料进入S4.折弯成型阶段之前，对物料两端进行错位式铆合对接技术预做成型;

S4. 折弯成型阶段，其通过内模和外模配合将物料折弯成所需的边框结构；

S5. 对接铆合阶段，其采用错位式铆合对接技术，在S4.折弯成型阶段进行最后一道折弯角成形的动作时，将设置在边框结构一末端的公扣压入边框结构另一末端的母扣中，并通过模压、焊接或胶合方式进行固定，使得形成一稳固的边框结构；

S6. 脱模下料阶段，其用于将所述稳固的边框结构与S4.折弯成型阶段使用的内外模进行分离。

进一步，在S3.伺服供料阶段之前还存在S1.物料整备阶段和/或S2.物料成型阶段；

所述S1.物料整备阶段用于在物料进入S2.物料成型阶段或S3.伺服供料阶段之前，对物料进行整直；

所述S2.物料成型阶段，其用于在物料进入S3.伺服供料阶段之前，进行物料截面成型、相同物料之间进行结合、不同物料之间进行结合、物料内外壁预加工以及模块化零件植入中任意一项或多项。

进一步，在S6.脱模下料阶段之后还包括S7.切削或后加工阶段和/或S8.框体或壳体成形阶段；其中，S7.切削或后加工阶段将脱模后的边框结构（01）定位并进行切削、抛光以及后加工；S8.框体或壳体成形阶段将边框结构（01）通过注入流体和组装背盖的方式形成完整壳体成品。

进一步，S1-S6阶段中，如果仅需要一个弯角、两个弯角、三个弯角或四个弯角或最终无需将边框两端对接，则S4.阶段直接接续S6阶段，进行完整生产流程，并重复S1 > S2 >S3 > S4 > S6 形成连续自动化循环;或者/和所述S1-S6阶段中，依据工艺要求不同，将S1与S2独立为材料整备成型阶段，透过预先切断为多段条料后，投入S3.伺服供料阶段中的进料口进行S3-S6的工艺流程，形成连续自动化循环。

该自动化送料弯曲的机器及方法具有以下有益效果：

（1）本发明自动化送料弯曲的机器及方法实现连续式供料、加工、折弯、下料工序自动化，精简了加工工序、减少物料切削量、降低人工工时以及人为介入的不良因素，并结合几何形状预先成型等特点，使得上述问题得到改善，并使得现有技术更加精进、稳定。

（2）本发明自动化送料弯曲的机器及方法实现连续式供料、加工、折弯、下料工序自动化，使得多个分段式金属边框可同时生产，并如采用本发明创作中提及的连续式供料、加工、折弯、下料工序自动化，能使得多段金属边框整合为一体化金属边框，使得上述问题得到改善，并使得现有技术更加精进、稳定。

（3）本发明自动化送料弯曲的机器及方法改善现有技术中的分段式加工工艺，将多段工艺整合并实现连续式供料、加工、折弯、下料工序自动化，做到弯前预做加工、弯后冲切、弯后切削的一体化工艺，保证了连续式加工的精度、并降低对人员的依赖。

（4）本发明自动化送料弯曲的机器及方法在下料之前已可将模块化以及相应的固锁配件植入，无需在下料后进行植入，或将涉及模块化工序拆分，部分在下料之前实现，部分在框体成型之后实现，减少部分工序与成本，并搭配「管体预先切削」技术，实现切削异形底部的孔洞，保证了边框外部或内部的盲孔底部尺寸与厚度，并实现模块化机器换人自动化。

（5）本发明自动化送料弯曲的机器及方法中提及的管型包覆条型料、双层料甚至是外层记忆金属包覆内层锰钢的新技术，使得外观修饰与加工容易，但强度方面透过内置骨架得到提高，使得强度不高与厚重的两种缺陷被解决、而易于加工以及强度提升两种优点被结合。

附图说明

图1：本发明中物料整备阶段物料处理示意图；

图2：本发明中物料成型阶段通过切削刀具对物料处理示意图；

图3：本发明中物料成型阶段通过打磨轮对物料处理示意图；

图4：本发明中伺服供料阶段通过错位式铆合对接技术预做成型对物料处理第一种方式示意图；

图5：本发明中伺服供料阶段通过错位式铆合对接技术预做成型对物料处理第二种方式示意图；

图6：本发明中单向单角重复折弯工作原理图；

图7：本发明中单向多角滚动折弯工作原理图；

图8：本发明中单向多角滚动折弯送料工作原理图；

图9：本发明中双向双角或多向多角折弯工作原理图；

图10：本发明中滚轧折弯作的工作原理图；

图11：图10中物料前进示意图；

图12：本发明中滚轧折弯作的驱动装置连接示意图；

图13：本发明中检测送料长度及角度的设备工作示意图I；

图14：本发明中检测送料长度及角度的设备工作示意图II；

图15：本发明通过错位式铆合对接技术框体头尾结合示意图；

图16：图15中局部放大示意图；

图17：本发明中脱模下料示意图；

图18：本发明中物料成型阶段对物料加工处理示意图；

图19：本发明中物料成型阶段对物料冲孔示意图；

图20：本发明伺服供料阶段通过高频线圈加热焊接示意图；

图21：本发明伺服供料阶段通过辅助机械手自动焊接示意图；

图22：本发明伺服供料阶段将多余焊料排除示意图；

图23：本发明伺服供料阶段刀轮抛光示意图；

图24：本发明伺服供料阶段抛光轮修饰示意图；

图25：本发明折弯内外模法中辅助设备示意图；

图26：本发明滚轧折弯作法中辅助设备示意图；

图27：本发明自动化送料弯曲步骤S1-S3工作流程图；

图28：本发明自动化送料弯曲步骤S4-S8工作流程图。

附图标记说明：

01—边框结构；

21—冷轧成型滚轮；22—切削刀具；23—打磨轮；24—从动轮或管道；25—反扣的装置；26—数控刀具加工中心；266—固定式切削刀具；27—攻牙机具；28—内外冲切模；29—异种材料的复合体材料；

31—主动轮；

999—凹梯形扣；000—凸梯形扣；9991—焊料预埋；

41—折弯外模；42—折弯内模；421—第一轴心；422—第二轴心；423—第三轴心；424—第四轴心；425—摆臂；43—折弯的驱动装置；433—动力来源；44—多转轴旋臂设备；45—外模及滚轮刀具；46—内模及滚轮刀具；47—辅助定位装置；48—导向装置；49—检测送料长度及角度的设备；499—轴向微动装置；

56—高频加热线圈；57—自动焊接辅助机械手；

61—产品贴附周转模；66—机械手臂；67—定型孔洞。

具体实施方式

下面结合图1至图28，对本发明做进一步说明：

本发明涉及一种自动化送料弯曲的方法以及机械设备，用于自动化生产边框产品，该自动化送料弯曲技术集成了下列工艺及其流程排序。

如图1所示，S1.物料整备阶段：该物料整备阶段的作用是将物料整直，物料可以为连续式卷料或固定长度条料。整直设备包括滚轮、管道、带式或整平机。

单一材料透过滚轮、管道、带式、整平机将连续式的直条物料或卷材整直，并且向S2.物料成型阶段的机具方向供应。透过主动轮31带动材料前进。

另根据需求加入复数种材料时，增加上述机具与材料，形成两种相同材料或异种材料的复合体材料29，并且向S2.物料成型阶段的机具方向供应。

该S1.物料整备阶段的物料为连续式或分段式，形状为圆形、矩形、C形、几何形状、管形，材料为铝材、铁材、钢材、铜材、不锈钢、记忆金属或其他具备塑性的材料，并所述单种材料或两种以上材料、为同样材质材料或异种材料，两种材料为上下层迭关系、外管压平包覆内层材料关系、内外局部包覆结合关系，单层材料与双层材料之材料厚度为0.1mm-30mm之间，根据最终产品要求不同进行调整。

如图2-图3所示，S2.物料成型阶段：其用于物料截面成型、相同物料之间进行结合、不同物料之间进行结合、物料内外壁预加工以及模块化零件植入中任意一项或多项。

此物料成型阶段根据产品需求，设置有用于成型之冷轧成型滚轮21，或修整形状的切削刀具22或切削轮或打磨轮23，以及带动材料前进的主动轮，或稳定材料的从动轮或管道24。

另根据需求加入复数材料时，增加上述机具与材料，采用分开成型再结合，或一并结合再成型的方式，形成两种相同材料或异种材料的复合体材料29，并且向S3.伺服供料阶段的机具方向供应，该供应料条为一条或多条同时供应。

如图1所示，S3.伺服供料阶段：其用于驱动物料前进或/和对物料两端进行错位式铆合对接技术预做成型。

此阶段为透过主动轮31带动物料前进，或是夹持后透过伺服电机控制，使得物料能够直线平稳供应下一个阶段，且前述S1与S2供应物料于S3时采用连续式入料、弹匣式入料或机械手臂抓取方式入料，供应到S4阶段时，透过控制待加工物料采用连续式供应、或是间歇式供应。

如图4-图5所示，并依据产品加工需求，需要对接的加工品在进行下个工序S4.折弯成型阶段实施前或折弯框体即将完成前，加入错位式铆合对接技术预做成型，将连续式的物料以冲切、刀具切削、激光切割等方式断开，并于断料的两端形成凹梯形扣999与凸梯形扣000、公端与母端对插口，或如图6所示，其他可使两端最终交接固定的形状，形成所需的固定长度的条状材料，并根据最终接口要求进行焊料预埋9991。

S4.折弯成型阶段：包括折弯内外模法和滚轧折弯法，它们都是将物料折弯成所需的边框结构。

其中，A.折弯内外模法：

透过贴合物料的折弯外模41及折弯内模42夹持工件，并顺着折弯方向旋转后加工出弯角，形成弯角成型，细分以下作法：

如图6所示，A-1：单向单角重复折弯；

透过贴合物料的折弯外模41及折弯内模42夹持工件，折弯内模42顺着折弯方向绕轴旋转后加工出第一弯点，并形成第一处弯角，再藉由搭配伺服供料装置将物料向前输送，把第一弯点向前推进；再重复以上步骤直到四处弯角完成。

每次折弯前物料上方会存在左上与右上两套折弯外模41。折弯内模42为可绕轴旋转的扇形结构，扇形结构两条半径相互垂直，左上的折弯外模41保持不动，右上的折弯外模41与折弯内模42夹持物料（参见图6中的step1、step3、step5以及step7），上述三者都围绕折弯内模42的轴心转动，依次形成第一处弯角、第二处弯角、第三处弯角以及第四处弯角（参见图6中的step2、step4、step6以及step8），其中图6中的step3、step5以及step7也包括了伺服供料装置将物料向前输送。

最终透过伺服供料装置控制折弯位置，使得外框得以一次性连续折弯出四个边角，并透过送料距离控制外框的大小尺寸，制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构01，边框结构至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态。

如图7所示，A-2：单向多角滚动折弯不送料；此模式下伺服供料装置无需送料。

透过贴合物料的折弯外模41及折弯内模42夹持工件，折弯内模42为一矩形模块并且在四周设有都可旋转的第一轴心421、第二轴心422、第三轴心423和第四轴心424。每次折弯前物料上方会存在左上与右上两套折弯外模41，左上的折弯外模41不动，右上的折弯外模41与折弯内模42夹持物料（参见图7中的step2、step4、step6以及step8）

并根据第一轴心421顺着折弯方向旋转后加工出第一处弯角（参见图7中step3）、根据第二轴心422顺着折弯方向旋转加工出第二处弯角（参见图7中step5）、根据第三轴心423顺着折弯方向旋转加工出第三处弯角（参见图7中step7）、根据第四轴心424顺着折弯方向旋转加工出第四处弯角（参见图7中step9），且伺服供料装置不向前输送物料，只透过旋转力量拉扯物料前进，使得外框环绕于折弯内模42之上，制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构01，所述边框结构至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态。

如图8所示，A-3：单向多角滚动折弯送料；单向多角滚动折弯送料与单向多角滚动折弯不送料近似，增加了伺服供料装置送料，使得边框结构01长宽不再受限于折弯内模42自身尺寸，而可以任意进行设定。

透过贴合物料的折弯外模41及折弯内模42夹持工件，折弯内模42为一矩形模块并且在四周设有都可旋转的第一轴心421、第二轴心422、第三轴心423和第四轴心424。每次折弯前物料上方会存在左上与右上两套折弯外模41，左上的折弯外模41保持不动，右上的折弯外模41与折弯内模42夹持物料（参见图8中的step1、step4、step6以及step9）。

并根据第一轴心421顺着折弯方向旋转后加工出第一处弯角（参见图8中step2）、根据第二轴心422顺着折弯方向旋转加工出第二处弯角（参见图8中step5）、根据第三轴心423顺着折弯方向旋转加工出第三处弯角（参见图8中step8）、根据第四轴心424顺着折弯方向旋转加工出第四处弯角（参见图8中step11），完成一弯角之后在进行下一弯角之前伺服供料装置向前输送一定距离的物料（参见附图8中的step4、step7和step10），并且每次折弯后的折弯外模41在压紧物料垂直部分后需与物料分离，不能阻挡物料向前移动（参见附图8中的step3、step6 、step9和step12）。

最终使得边框结构01尺寸大于折弯内模41之上，制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构01，边框结构01至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态。

如图9所示，A-4：双向双角或多向多角折弯；

在模具设备上设置有多个折弯角的折弯外模41及多个折弯内模42，多个折弯内模42未工作时呈直线形状并且相邻两个折弯内模42通过一轴进行铰接，多个折弯内模42通过绕着轴心旋转能够形成边框结构形状，每个折弯内模42都设有一折弯外模41与之配合。

所述多个折弯角的旋转轴心为水平排列，相邻两个旋转轴心之间设置有一摆臂425，该摆臂425与折弯内模42为并排或组装关系，透过固锁方式固定在一起，或该摆臂425与折弯内模42为一体式装置，在未折弯前透过相应的折弯外模41与折弯内模42夹持物料，并根据第一轴心421顺着折弯方向旋转后加工出第一处弯角、根据第二轴心422顺着折弯方向旋转加工出第二处弯角、根据第三轴心423顺着折弯方向旋转加工出第三处弯角、根据第四轴心424顺着折弯方向旋转加工出第四处弯角，通过轴心旋转或摆臂旋转实现折弯，并在折弯内模与折弯外模夹持固定后将物料切断，使得边框结构01环绕于折弯内模41之上。

或在任意弯角成型后，透过伺服供料装置送出固定长度的物料以控制折弯点位置，并在折弯内模与折弯外模夹持固定后将物料切断，且外框尺寸大于折弯内模41，制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构01，所述边框结构01至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态。

图9中的STEP6中摆臂向内避位的作用，是为了将被折弯完成的框体01与折弯内模42或摆臂425脱模分离，一般经过折弯或冲切后，工件会与模具贴合，如果不做退位避让将会导致无法脱模，但如果同时内外模松退避让，则可能会变形，或是定位跑偏。

其中，B.滚轧折弯作法：

将上述A-1、A-2、A-3、A-4 模式中提及的折弯外模41置换为外模及滚轮刀具45，折弯内模42置换为内模及滚轮刀具46即为滚轧折弯作法，依次为B-1、B-2、B-3、B-4模式。外模及滚轮刀具45和内模及滚轮刀具46透过活塞或伺服电机或其他驱动装置43，不同的是所述外模、内模以及对应的滚轮刀具为固定一体式，或分离错动式，利用同一驱动源或不同驱动源达到错动控制的目的，并根据加工需要在滚轮刀具或边框工件的任意一边一面上设置有辅助定位47与导向的装置48，参见附图10和附图11。

如图12所示，上述折弯的驱动装置43为摆臂或旋转轴，以电机配合齿轮、导轨、油压设备为动力来源433，该旋转轴为固定旋转轴或多转轴旋臂设备44，该多转轴旋臂设备44的不同的轴之间为自转与公转的关系，且在上述工艺的加工成型下，使得两种以上的异种材质或同种材质紧密贴合，并形成圆弧型的边角.在上述任意一处弯角成形完成后，位于与送料方向水平的一定距离内，设置有检测送料长度及角度的设备49，用以保证每一弯角以及送料长度在一定的控制范围之中，参见附图13和附图14。

该S3.伺服供料阶段根据S4.折弯成型阶段所需，透过步进马达、伺服电机、液压泵驱动活塞、夹头、辊轮送料系统，稳定输送定量定值的物料进行折弯，该S4.折弯成型阶段在前述任意一处弯角成形完成后，位于与送料方向水平的一定距离内，设置有检测送料长度及角度的设备49，当S3.伺服供料阶段持续送料时，该设备49透过开关接触、通电感测或CCD电子视觉判断方式，接触或侦测在末端的L型，当该设备49的探头或探棒检测到工件碰触或靠近设定距离时，即可检测送料长度以及L型的末端角度，用以保证每一弯角以及送料长度在一定的控制范围之中。

S5.对接铆合阶段：

如图15和图16，透过本发明创作提及的“错位式铆合对接技术”，将框体头尾对接合并为一完整框体，系利用S3.伺服供料阶段提及的“两端形成凹梯形扣999与凸梯形扣000、公端与母端对插口，或其他可使两端最终交接固定的形状”，在S4.折弯成型阶段的最后一道折弯工序完成之前，使用辅助定位装置47与导向的装置48调整好相应的对接位置，当最后一道折弯工序弯角即将到达90度成形之前，该凹梯形扣999与凸梯形扣000已对准卡扣位置，透过角度变化紧配扣入或增加一轴向微动装置499，使得两端对准后被推入插紧，保证在确实完成最后一道折弯工序即可完成完整框体，再使用垂直加压、旋转轮加压将模块铆合牢固，并修饰外观毛刺与接缝，使得完整框体定型且不松脱变形。

S6.脱模下料阶段：

如图17所示，在完成上述对接铆合阶段后，通过A、折弯内外模作法以及B、滚轧折弯作法成型的框体机构01，将根据S3.伺服供料阶段的供料方式，形成仅产品脱摸下料或产品贴附周转模61脱模下料两种方式：

S6-A.仅产品脱摸下料方式；

透过折弯过程中的辅助送料，形成成型框体模块01大于模具的结果，在模具打开前采用机械手臂66夹持或吸附边框01，在打开模具即可取出，或采自然落下方式完成上述过程，并重复循环S1-S6。

S6-B.产品贴附周转模61脱模下料方式；

透过折弯过程中不辅助送料，形成产品贴附周转模61，为成型框体贴附于模具的结果，该边框01附着在折弯内模42上，采用机械手臂66夹持或吸附方式将其一并取下，完成S6.脱模下料阶段，并更换没有附着工件的夹具，并重复循环工序S1-S6。

该S6-B.产品贴附周转模61透过机械手臂66取料方式将该折弯内模42以及工件边框结构01一并取下，以便对该工件进行额外的S7.切削或后加工阶段或 S8.框体或壳体成形阶段，所述S7与S8为外型修饰加工、外观转印加工、组装背盖或其他延伸的附加工艺，并利用夹具的定型孔洞67准确放入其他机械手臂、输送带、加工中心或任意模具腔体的定位凸台，进行包胶、注入金属或其他流体的成型工艺，使得S1-S6得以不受阻碍的循环作业，减少时间浪费、尺寸稳定以及效率提升，另该产品贴附周转模61的折弯内模42上设置有一个或多个摆臂425，所述摆臂425向内转动退让造成与边框01离型，并该摆臂425还设有空气信道以及相应的接口，通过抽真空方式将工件从内侧吸付在折弯内模42上，在完成加工后改以输送空气方式使工件边框结构01与折弯内模42分离。

S1-S6阶段中，依据工件要求不同，仅需要一个弯角、两个弯角、三个弯角或四个弯角或最终无需将边框两端对接，则S4.阶段直接接续S6阶段，进行完整生产流程，并重复S1> S2 > S3 > S4 > S6 形成连续自动化循环 ; 所述S1-S6阶段中，依据工艺要求不同，将S1与S2独立为材料整备成型阶段，透过预先切断为多段条料后，投入S3.伺服供料阶段中的进料口进行S3-S6的工艺流程，形成连续自动化循环。

如图18所示，该S2.物料成型阶段设置有成形条料的辊轧轮21，修整外型的切削刀具22、滚动刀轮、研磨轮23、抛光轮、滚花轮、拉丝轮，透过水平线性的移动对工件的轮廓进行加工修整，以及带动材料前进的主动轮，或稳定材料的从动轮或管道24 ; 当所述阶段中涉及两种以上的材料或型材时，增加上述机具与材料，采用分开成型再结合，或一并结合再成型的方式，形成两种相同材料或异种材料的复合体材料，并且向 S3.伺服供料阶段的机具方向供应，其中外层材料卷边包覆时，在内侧会形成一反扣的装置25，透过此一装置的预留，实现后续模块化组件的植入，或手机组装时的反向扣位。

如图19所示，该S2.物料成型阶段中，加入“内外壁预做加工工艺”，当送料轴向为X，在垂直于工件的Y轴或Z轴方向或任意方向，设置有固定式切削刀具266、数控刀具加工中心26、攻牙机具27或内外冲切模28，并为往复式或摆臂式或旋转式设备，对工件进行内外壁预做加工，避免折弯成型后内侧加工困难、费时或定位精度不足的隐患，并透过内外壁预做加工工艺预做特定形状之定位孔洞20A、凹槽20B、挂扣孔20C、米字型过盈干涉孔20D，所述特定形状为圆形、矩型、椭圆形或几何形状的通孔、盲孔、异形孔，所述数控加工中心为多轴向机具，如工件尺寸较小或工序必须分拆先后顺序时，透过S3.伺服供料阶段的驱动装置控制送料距离，将加工空间延展。

根据S2.物料成型阶段中提及之特定形状之定位孔洞20A、凹槽20B、挂扣孔20C、米字型过盈干涉孔20D，设置有相应该形状之配件，透过执行植入的设备加以固定结合，该特定形状的孔洞与配件对应关系如下：

20A为定位孔洞，对应的插入部件为定位销201A；

20B为凹槽，对应的插入部件为模块化组件201B；

20C为挂扣孔，对应的插入部件为挂扣201C；

20D为米字型过盈干涉孔，对应的插入部件为螺母201D；

并采过盈配合、螺纹、铆接或其他方式固定; 该执行植入的设备为往复式机械手臂、连续式机械手臂、旋转螺丝管套、锤击冲头 ; 物料来源为震动盘供应、管状连续式送料设备或其他间歇式工料设备，该植入配件加工的工序，依据需求设置在自动化送料弯曲技术流程及工序之间或之后。

如图20-24所示，在S5.对接铆合阶段中，透过高频加热线圈56加热或自动焊接辅助机械手57自动焊接将物料缝隙填充融合，使得边框接点强度提高并完善外观表面要求，上述作法是采用焊接手段，利用高频加热线圈56靠近工件，使得边框会迅速被加热，并透过外部喂料或S3.伺服供料阶段提及之预埋焊料9991，使得焊料渗入接缝之中加以固定，再使用垂直加压轮51、旋转轮加压轮52将溢出的焊料排除，最终辅助刀具、刀轮、抛光轮修饰边框接缝外表。

如图25所示，在S4.折弯成型阶段中所述的折弯外模41与折弯内模42上，设置有冲切孔洞421、冲切刀具422和托料板423，该折弯内、外模为冲孔的上、下模具，透过本发明创作中所提及之弯切一体化工艺，于折弯成型前或折弯成型后进行冲切或切削作业，该冲切或切削作业通过内外模夹紧闭合时，利用机械作动、液压活塞、气压缸等驱动装置对冲孔刀具施加力量，促使冲孔刀具对工件进行形状及孔洞冲切，或透过数控机械手臂上的切削刀具对工件进行形状及孔洞加工，保证了每一工件的孔洞与弯角精度在较精密的范围内，并且所述模具冲切孔的底部设置有排料槽424。

如图26所示，上述弯切一体化工艺应用在B、滚轧折弯作法中，采用内、外冲切模具与滚轮刀具一体或分离的作法，并设置在滚轮刀具的附近或任意一侧，将辅助定位47装置作为上述的内、外冲切模具，且为往覆式开合、转轴式开合并设置在折弯内模或机器旋转轴基座或机械手臂上。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自动化送料弯曲的机器，其特征在于：包括

伺服供料装置，其用于驱动物料前进至折弯成型装置；在驱使物料进入折弯成型装置之前，对物料两端进行对接技术预做成型，将连续式的物料以冲切、刀具切削或激光切割方式断开，并于断料的两端形成公扣和母扣；所述伺服供料装置通过步进马达、伺服电机、液压泵驱动活塞、夹头或辊轮送料系统稳定输送定量定值的物料给所述折弯成型装置；

折弯成型装置，其通过折弯内模和折弯外模配合将物料折弯成所需的边框结构；折弯成型装置包括内外模折弯机构，内外模折弯机构包括单向多角滚动折弯不送料模块或单向多角滚动折弯送料模块；所述单向多角滚动折弯不送料模块通过折弯外模（41）和折弯内模（42）夹持物料，折弯内模（42）为一矩形模块并且在四周设有都可旋转的第一轴心、第二轴心、第三轴心和第四轴心，每次折弯前物料上方会存在左上和右上两套折弯外模（41），左上的折弯外模（41）保持不动，右上的折弯外模（41）与折弯内模（42）夹持物料并根据第一轴心顺着折弯方向旋转后加工出第一处弯角、根据第二轴心顺着折弯方向旋转加工出第二处弯角、根据第三轴心顺着折弯方向旋转加工出第三处弯角、根据第四轴心顺着折弯方向旋转加工出第四处弯角，且伺服供料装置不向前输送物料，只通过折弯内模（42）旋转力量拉扯物料前进，使得外框环绕于折弯内模（42）之上，制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构（01），所述边框结构（01）至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态；保持不动的折弯外模（41）可通过伺服供料装置固定物料的供料端取代；所述单向多角滚动折弯送料模块通过折弯外模（41）和折弯内模（42）夹持物料，折弯内模（42）为一矩形模块并且在四周设有都可旋转的第一轴心、第二轴心、第三轴心和第四轴心，每次折弯前物料上方会存在左上与右上两套折弯外模（41），左上的折弯外模（41）保持不动，右上的折弯外模（41）与折弯内模（42）夹持物料并根据第一轴心顺着折弯方向旋转后加工出第一处弯角、根据第二轴心顺着折弯方向旋转加工出第二处弯角、根据第三轴心顺着折弯方向旋转加工出第三处弯角、根据第四轴心顺着折弯方向旋转加工出第四处弯角，完成一弯角之后在进行下一弯角之前伺服供料装置向前输送一定距离的物料，并且每次折弯后的折弯外模（41）在压紧物料垂直部分后需与物料分离，不能阻挡物料向前移动，使得边框结构（01）尺寸大于折弯内模（41），制作出非切削加工工艺所制成的口字型的边框结构（01），边框结构（01）至少具有正反两面的两处口字型开口，并为一处断点或多处断点的形态；保持不动的折弯外模（41）可通过伺服供料装置固定物料的供料端取代；

在所述折弯外模（41）与所述折弯内模（42）上设置有冲切孔洞、冲切刀具以及托料板，折弯成型后进行冲切作业，该冲切作业通过所述折弯外模（41）与所述折弯内模（42）夹紧闭合时，利用机械作动、液压活塞或气压缸驱动装置对冲孔刀具施加力量，促使冲孔刀具对物料进行形状及孔洞冲切，保证了每一物料的孔洞与弯角精度在较精密的范围内，并且所述冲切孔洞的底部设置有排料槽；

对接铆合装置，其采用错位式铆合对接技术，所述对接铆合装置通过高频加热线圈（56）融化外加焊料或预埋焊料（9991），或通过自动焊接辅助机械手（57）将物料公母扣缝隙通过焊料融合；在折弯成型装置进行最后一道折弯角成形的动作时，将设置在边框结构一末端的公扣压入边框结构另一末端的母扣中，并通过焊接方式进行固定，使得形成一稳固的边框结构；在折弯成型阶段的最后一道折弯工序完成之前，使用辅助定位装置（47）与导向的装置（48）调整好相应的对接位置，当最后一道折弯工序弯角即将到达90度成形之前，母扣与公扣已对准卡扣位置，透过增加一轴向微动装置（499），使得两端对准后被推入插紧，保证在确实完成最后一道折弯工序即可完成完整框体，再使用垂直加压、旋转轮加压铆合牢固，并修饰外观毛刺与接缝，使得完整框体定型且不松脱变形；

脱模下料装置，其用于将稳固的边框结构与折弯成型装置的折弯内模和折弯外模进行分离；所述脱模下料装置采用产品贴附周转模（61）脱模下料方式时，产品贴附周转模（61）透过机械手臂（66）取料方式，将该产品贴附周转模（61）以及边框结构（01）一并取下；所述产品贴附周转模（61）为折弯内模（42）或折弯外模（41）；

还包括与折弯成型装置配套使用的检测送料长度及角度的设备（49），检测送料长度及角度的设备（49）通过开关接触、通电感测或CCD电子视觉判断方式，接触或侦测在物料末端形成的L型，当该设备的探头或探棒检测到物料碰触或靠近设定距离时，即可检测物料长度以及L型的末端角度，用以保证每一弯角以及物料长度在一定的控制范围之中。

2.根据权利要求1所述自动化送料弯曲的机器，其特征在于：还包括物料整备装置和物料成型装置；所述物料整备装置系用于在物料进入伺服供料装置之前对物料进行整直；所述物料成型装置在物料进入伺服供料装置之前，进行物料截面成型、相同物料之间进行结合、不同物料之间进行结合、物料内外壁预加工以及模块化零件植入中任意一项或多项。

3.根据权利要求2所述自动化送料弯曲的机器，其特征在于：所述物料整备装置中使用的物料为连续式或分段式；形状为圆形、矩形、C形或管形；材质为铝材、铁材、钢材或铜材，所述物料为单种材料或两种以上材料，两种以上材料为同样材质材料或异种材料，两种材料为上下层迭关系、外管压平包覆内层材料关系或内外局部包覆结合关系。

4.根据权利要求2所述自动化送料弯曲的机器，其特征在于：所述物料成型装置设置有成形条料的辊轧轮（21）、修整外型的切削刀具（22）、滚动刀轮、研磨轮（23）、抛光轮、滚花轮和拉丝轮中一种或多种，对物料的轮廓进行加工修整，以所述物料成型装置的送料轴向为X轴，在垂直于物料的Y轴或Z轴方向或其他方向，设置有固定式切削刀具（266）、数控刀具加工中心（26）、攻牙机具（27）和内外冲切模（28）中一种或多种，并为往复式或摆臂式或旋转式设备，对物料进行内外壁预做加工形成特定形状的定位孔洞（20A）、凹槽（20B）、挂扣孔（20C）和米字型过盈干涉孔（20D）中任何一种或多种，定位孔洞（20A）对应的插入部件为定位销（201A），凹槽（20B）对应的插入部件为模块化组件（201B），挂扣孔（20C）对应的插入部件为挂扣（201C），米字型过盈干涉孔（20D）对应的插入部件为螺母（201D）。

5.一种自动化送料弯曲的方法，其采用如权利要求1-4任一项所述的机器，包括以下步骤：

S3伺服供料阶段，其用于驱动物料进入S4折弯成型阶段；在驱使物料进入S4折弯成型阶段之前，对物料两端进行错位式铆合对接技术预做成型;

S4折弯成型阶段，其通过折弯内模和折弯外模配合将物料折弯成所需的边框结构；

S5对接铆合阶段，其采用错位式铆合对接技术，在S4折弯成型阶段进行最后一道折弯角成形的动作时，将设置在边框结构一末端的公扣压入边框结构另一末端的母扣中，并通过焊接方式进行固定，使得形成一稳固的边框结构；当最后一道折弯工序弯角即将到达90度成形之前，母扣与公扣已对准卡扣位置，透过增加一轴向微动装置（499），使得两端对准后被推入插紧，保证在确实完成最后一道折弯工序即可完成完整框体，再使用垂直加压、旋转轮加压将模块铆合牢固，并修饰外观毛刺与接缝，使得完整框体定型且不松脱变形；

S6脱模下料阶段，其用于将稳固的边框结构与S4折弯成型阶段使用的折弯内模和折弯外模进行分离。

6.根据权利要求5所述自动化送料弯曲的方法，其特征在于：

在S3伺服供料阶段之前还存在S1物料整备阶段和S2物料成型阶段；

所述S1物料整备阶段用于在物料进入S2物料成型阶段之前，对物料进行整直；

所述S2物料成型阶段，其用于在物料进入S3伺服供料阶段之前，进行物料截面成型、相同物料之间进行结合、不同物料之间进行结合、物料内外壁预加工以及模块化零件植入中任意一项或多项。

7.根据权利要求6所述自动化送料弯曲的方法，其特征在于：在S6脱模下料阶段之后还包括S7切削；S8壳体成形阶段；其中，S7切削阶段将脱模后的边框结构（01）定位并进行切削、抛光以及后加工；S8壳体成形阶段将边框结构（01）通过注入流体和组装背盖的方式形成完整壳体成品。

8.根据权利要求7所述自动化送料弯曲的方法，其特征在于：S1-S6阶段中，如果仅需要一个弯角、两个弯角、三个弯角或四个弯角或最终无需将边框两端对接，则S4阶段直接接续S6阶段，进行完整生产流程，并重复S1 > S2 > S3 > S4 > S6 形成连续自动化循环；或者所述S1-S6阶段中，依据工艺要求不同，将S1与S2独立为材料整备成型阶段，透过预先切断为多段条料后，投入S3伺服供料阶段中的进料口进行S3-S6的工艺流程，形成连续自动化循环。