CN108348972B - 用于加工线材棒的组合机器及其相应加工方法 - Google Patents

Abstract

用于加工线材棒(12)以获得具有至少一个弯曲形状的金属产品的组合机器，所述组合机器包括支撑台(14)，所述支撑台被构造成沿着运动轴线(X)支撑并引导活动滑动器(18)，所述活动滑动器包括工作平面(19)，弯曲单元(15)在所述工作平面上可操作。组合机器在支撑台(14)上具有台钳装置(16)。滑动器(18)在工作平面(19)上还包括与弯曲单元(15)相关联的弯折单元(30)，并且所述台钳装置(16)可在与运动轴线(X)垂直的方向上定位。

Description

用于加工线材棒的组合机器及其相应加工方法

技术领域

本发明涉及一种用于加工线材棒的组合机器，以及用于加工有利地为长条形线材棒的相应方法。

组合机器和相应方法用于从普通线材棒开始获得金属产品，例如但不限于建筑行业。

这些产品在加工结束时具有至少一个弯曲构造，该弯曲构造具有期望的连续和/或可变的曲率半径。

线材棒可以具有圆形、方形、矩形或其他横截面形状。

背景技术

已知用于同时弯曲一个或多个线材棒以获得长金属产品的机器。

已知的弯曲机器例如具有支撑台，两个滑动器根据期望的结果以受控且期望的方式沿着支撑台延伸。

两个滑动器中的每一个均包括弯曲单元或压延单元，该弯曲单元或压延单元被构造成使线材棒变形，特别是弯曲，根据与待获得的成品相关的生产要求进行调节。

通常，每个弯曲单元包括：对辊，也可能能够拉拔线材棒；以及活动弯曲辊，能够在线材棒上施加期望的变形，所述变形然后稳定成期望的弯曲。

还已知的是，在支撑台上设置夹持装置，例如插设在两个滑动器之间的台钳，以夹持待弯曲的线材棒，从而允许不同类型的操作。

已知的弯曲机器的一个缺点是它们不能对线材棒进行弯折操作。

如果成品在压延之前和/或之后和/或在压延期间需要做成一个或多个弯折，则这是特别不利的。

目前，为了执行弯折操作，需要适当的机器，该机器在压延之前或之后进行干预。这在经济方面，就质量和时间、维护、编程、备件储存以及能耗和占用空间而言，都存在缺点。

已知的弯曲机器的另一个缺点是在工作正在进行同时它们需要操作者直接干预，以陪伴和/或支持正在工作的产品。这造成操作者的安全问题和可能的事故。

因此需要完善用于加工线材棒的组合机器以及相应的方法，其可以克服现有技术的至少一个缺点。

特别地，本发明的一个目的是获得一种弯曲机器，其不仅能够以协调和期望的方式对线材棒独立地执行弯曲操作而且能够独立地执行弯折操作。

本发明的另一个目的是以比两台单独的机器更低的成本获得紧凑的弯曲机器，这允许节约能量并且改善获得成品的时间和成本。

本发明的另一个目的是获得一般节能并节省占用的空间、维护成本和编程成本以及与其相关的所有成本。

本发明的另一个目的是获得一种组合机器，该组合机器对于操作者而言是非常安全的并且可以在没有操作员的直接介入的情况下自主地工作。

发明内容

在独立权利要求中阐述并表征了本发明，而从属权利要求描述了本发明的其他特征或主要发明构思的变型。

这里描述的实施例涉及在其先前的构想中已知的组合机器，该组合机器包括支撑台，该支撑台被构造成以受控且期望的方式沿着纵向运动轴线支撑并引导至少一个活动的滑动器。活动滑动器包括工作平面，至少一个弯曲单元可以在该工作平面上操作。

支撑台还包括台钳装置。台钳装置被构造成按照指令夹持线材棒。

根据本发明，至少一个活动滑动器还包括在工作平面上与至少一个弯曲单元相关联的弯曲单元。

根据本发明的另一方面，支撑台上的至少一个台钳装置可垂直于支撑台的纵向运动轴线定位。

因此，组合机器被构造成将线材棒弯曲和/或弯折成期望的形状，换句话说，根据本发明的组合机器在至少一个滑动器中包括弯曲单元和弯折单元两者，组合机器配备有或可配备有组合机器的可编程控制、命令和管理单元。

根据一种变型，提供至少两个活动滑动器。

根据另一种变型，台钳装置插设在活动滑动器之间。

根据本发明的另一方面，一个或两个活动滑动器配备有相应的台钳装置，该台钳装置在与支撑台的纵向轴线垂直的方向上活动并且可定位。

有利的是，台钳装置可以相对于另一个滑动器位于相应的活动滑动器的前方位置。

根据本发明的另一方面，存在于相应的活动滑动器上的弯曲单元和/或弯折单元根据具体操作可定位成相对于活动滑动器的工作平面可伸缩。

根据一种变型，弯曲和/或弯折单元中的一个或两个的仅一部分是可伸缩的。

这些方面有利地允许将机器用于任何类型的弯曲和/或弯折操作，防止单元之间的干涉，同时允许线材棒的正确定位和控制以及整个机器的正确工作。

此外，如上所述的组合机器的配置允许完全自动化对线材棒执行的操作，并且因此避免操作人员在机器工作时介入。这样可以获得对操作人员来说非常安全的组合机器，从而防止事故的发生。

根据可行的变型，机器在每个活动滑动器中提供单个驱动装置，其被构造成同时或顺序地驱动弯曲单元或弯折单元工作。

这方面特别有利，因为它基本上允许使驱动装置和生产成本、备件和管理减半。

在本说明书中描述的各个方面和特性可以在可行的情况下单独应用。这些单独的方面，例如说明书或所附从属权利要求中描述的方面和特性可以是分案申请的对象。

据了解，在专利申请过程中发现已知的任何方面或特点都不得要求保护并且应成为免责声明的对象。

附图说明

根据以下参照附图作为非限制性示例给出的一些实施例的描述，本发明的这些和其他特征将变得明显，其中：

-图1示意性地示出了根据本发明的组合机器；

-图2示出了根据本发明的组合机器；

-图3示出了根据本发明的在加工步骤中的组合机器；

-图4示出了根据本发明的另一加工步骤中的组合机器；

-图5示出了根据本发明的另一加工步骤中的组合机器。

为了便于理解，在可能的情况下使用相同的附图标记来标识附图中相同的共同元件。应该理解，一个实施例的元件和特性可以方便地并入其他实施例而无需进一步澄清。

具体实施方式

现在我们将详细参考本发明的各种实施例，其中一个或多个示例在附图中示出。每个示例都是对本发明的说明，并且不应被理解为对本发明的限制。例如，所示出或描述的特征因为它们是一个实施例的一部分，所以可以在其他实施例中被采用或与其他实施例相关联以产生另一个实施例。应该理解，本发明应包括所有这些修改和变化。

在描述这些实施例之前，我们还必须澄清，本说明书的应用不限于在使用附图的下面的描述中所描述的部件的构造和布置的细节。本描述可以提供其他实施例并且可以以各种其他方式获得或执行。我们还必须澄清，这里使用的措辞和术语仅用于描述，不能视为限制。

根据本发明，图1用于描述组合机器10的实施例，该组合机器被构造成将线材棒12加工成一种或多种长金属产品，该线材棒具有不同的特性和标称尺寸。特别地，线材棒12可以是长条形的任何类型和形状，并且由组合机器10加工以获得具有至少一个弯曲形状的金属产品。

这里和下文中的描述中，我们将涉及加工单个线材棒12，但很明显，组合机器10可以同时加工多个线材棒12。

组合机器10包括支撑台14和一个或多个活动滑动器18。支撑台14被构造成沿着支撑台14的纵向运动轴线X支撑并引导一个或多个活动滑动器18。以下，以举例的方式描述设置两个滑动器18的情况，这两个滑动器可以朝向/背离运动轴线X往复运动。

组合机器10还包括台钳装置或夹持装置16。第一台钳装置16设置在支撑台14上，例如在中间位置，并且根据需要可垂直于支撑台14的纵向运动轴线X定位。

根据可行的方案，第一台钳装置可沿与运动轴线X垂直的方向运动和定位，运动轴线X位于与支撑台14的所处平面平行的平面上，以将线材棒12保持在支撑台14上。

虽然未示出，但组合机器10可以与可编程控制、管理和命令单元相关联，该可编程控制、管理和命令单元被配置为至少控制、管理和命令一个或多个滑动器18的功能。

尽管不排除垂直取向，支撑台14可以位于基本上水平或者水平的位置。

滑动器18在支撑台14上以期望和受控的方式运动，根据正在进行的操作，每个滑动器18本身或相对于另一个滑动器18和/或第一台钳装置16被管理。

特别地，滑动器18以独立且受控的方式沿着运动轴线X活动。

根据本发明，每个滑动器18包括工作平面19和至少一个弯曲单元15。弯曲单元15在工作平面19上操作。已知类型的弯曲单元15被构造成以期望的方式使线材棒12弯曲。

特别地，通过这里和下文的描述中的弯曲，我们的意思是线材棒12使线材棒12的长度的延伸的纵向部分经受连续变形，例如对于至少20cm或者对于整个长度。在这种情况下，弯曲单元15的变形在受弯曲影响的纵向部分的整个长度上基本上连续地发生。实际上，在弯曲操作期间，弯曲单元15不仅被驱动而使线材棒12变形，而且还在平行于运动轴线X的方向上运动，从而影响弯曲纵向部分的整个纵向展开。

根据这里描述的实施例，每个滑动器18在工作平面19上包括也是已知类型的与至少一个弯曲单元15相关的弯折单元30。

特别地，通过弯折，在这里和以下的描述中，我们的意思是线材棒12仅在弯折单元30作用的区域(例如对应于后者的邻接元件)经受局部变形。当弯折单元30被驱动时，在平行于运动轴线X的方向上不存在平移。

此外，与工作平面19配合，每个滑动器18包括自己的平台或传送装置50，其与弯曲单元15相关联并且可垂直于运动轴线X定位。

具体而言，在提供两个滑动器18的实施例中，在每个滑动器18上存在相应的第二台钳装置50，该第二台钳装置位于连接到支撑台14上存在的第一台钳装置16的位置上，并且第二台钳装置50可垂直于运动轴线X定位。

根据一些实施例，第二台钳装置50可垂直于运动轴线X定位并且位于工作平面19上。

根据一些方案，第一台钳装置16和第二台钳装置50相对于彼此例如在平行于运动轴线X的方向上定位或可定位在对齐位置。

例如参照图1描述的弯折单元30可以相对于滑动器18的支撑台14定位在任何位置。

根据本发明的一个变型实施例，两个滑动器18可以使弯折单元30相对于彼此不是镜像的。

根据本发明的一些实施例，弯折单元30可以定位在运动轴线X上。

根据本发明的其他实施例，弯折单元30可以位于运动轴线X之外。

在使用图2至5描述的实施例中，弯折单元30位于优先位置。特别地，弯曲单元15位于工作平面19的中心，尽管不排除不同位置的可能性，而弯折单元30相对于弯曲单元15位于与运动轴线X垂直的方向上的横向偏移位置。所述位置与弯折单元30的位置相协调，以便于操作并防止无用的干扰。

如所指出的，弯曲单元15和弯折单元30的驱动可以是独立的。

根据有利的变型实施例，至少一个滑动器18提供单个驱动装置，该单个驱动装置被构造成同时或顺序地驱动弯曲单元15以及弯折单元30两者运行。例如，参照使用图2-5描述并且可以与这里描述的所有实施例结合的实施例，可以提供单个驱动装置，其包括马达构件21，马达构件驱动弯折单元30，并且弯折单元又运动地连接到弯曲单元15，使弯曲单元也被驱动。

根据可行的方案，马达构件21设置有啮合在与弯折单元30相关联的齿冠上的小齿轮，例如小齿轮的弯折盘。

从动齿轮依次啮合在齿冠上，齿冠与弯曲单元15的旋转部件一体安装。

仅举例而言，提供一种从动齿轮与弯曲单元15的马达和/或对辊一体并同轴地安装的例子。

根据本发明的一些实施例，弯曲单元15和/或弯折单元30中的至少一些可相对于相应滑动器18的工作平面19隐藏地定位。

分别设置在支撑台14和滑动器18上的第一、第二台钳装置16和50也可以有利地相对于由滑动器18限定的工作平面19隐藏。

特别地，弯曲单元15和/或弯折单元30，像第一、第二台钳装置16、50一样，可以在从工作平面19突出的位置以及缩回位置(或如上所述的“隐藏”)之间运动，在突出的位置，它们可以作用在线材棒12上，并且在缩回位置，工作平面19被限定并且不存在与线材棒12的干涉。

每个滑动器18可以以期望和自主的方式通过与正在进行的操作相关的驱动单元运动，或者可以通过弯曲单元15施加在线材棒12上的拉伸动作来运动。在后一种情况下，第一台钳装置16夹持线材棒12可能是有利的。

根据可行的方案，机器10包括与滑动器18相关的运动构件，以允许滑动器相对于支撑台14进行期望的和受控的运动。

未在附图中示出的运动构件可以包括蜗杆机构、齿条、链条或类似或等同的运动构件。

根据一些实施例，弯曲单元15包括位于彼此相对的位置的两个对辊20，至少一个对辊20有利地设置有定位装置22，该定位装置被构造成允许朝着/背离另一个对辊20的选择性运动来调节它们相对于线材棒12之间的间隙。

对辊20以期望的方式施加在线材棒12上的压力可以最后确定用于拉拔线材棒12或夹持线材棒12的动作。

以已知的方式，对辊20中的至少一个可以被机动化以拉动线材棒12，在这种情况下，其也可以拉动相应的滑动器18，或者与另一个对辊20配合。

弯曲单元15可以以已知的方式工作。

举例来说，弯曲单元15还包括弯曲辊24，弯曲辊可相对于对辊20定位并被构造成在线材棒12上施加期望的变形。

弯曲辊24相对于对辊20的位置决定了线材棒12的曲率。

弯曲辊24相对于对辊20的定位角度可以根据期望的曲率固定或调整。

如上所述，根据本发明，组合机器10在至少一个滑动器18中例如在两个滑动器18中包括被构造成以期望的方式使线材棒12弯曲的至少一个弯折单元30。

特别地，弯折单元30被构造成使线材棒12的至少一端弯折以执行头部和/或尾部弯折操作。

根据本发明，弯折单元30可以介入线材棒12的一个或两个头部。

根据本发明的变型实施例，弯折单元30也可以介入线材棒12的中间位置。

如果弯折单元30介入线材棒12的中间位置，则可以在获得至少一个弯曲部分之后或者在弯曲动作开始之前进行介入。

根据本发明，弯折单元30可以是任何已知的类型。

仅作为示例，弯折单元30可以是附图中所示的类型，即设置有中心对置销和可在对置销周围旋转的弯折销，以使位于对置销和弯折销之间的线材棒弯折。根据可能的变型，弯折单元30可以包括锄形销而不是中心对置销。

根据本发明，组合机器10可以包括与弯折单元30配合的邻接装置。

特别地，邻接装置被构造成在头部和/或尾部弯折操作期间防止线材棒12中的不期望的变形，即不希望的弯曲或弯折。

邻接装置可以包括存在于相应滑动器18上的两个台钳装置50中的至少一个或由其构成。

应该理解的是，由于可以提供组合机器10的各种部件的其他定位构造，附图中示出的几何构造不限制本发明的领域。

一旦使线材棒12弯曲的操作结束，第二台钳装置50就将线材棒12从弯曲单元15输送到弯折单元30用于随后的弯折操作。

根据一个实施例，第二台钳装置50还可以用作另外的邻接装置，其用于防止在弯曲和/或弯折期间线材棒12的变形，即不希望的弯曲或弯折。

根据一个变型实施例，支撑台14上的第一台钳装置16和滑动器18的第二台钳装置50可协作以将线材棒12从弯曲单元15输送到弯折单元30或反之亦然，以对线材棒12进行弯曲和弯折操作。

根据本发明，现在描述利用根据本发明的组合机器10可获得的可行方法。

在机器10的初始状态下，该方法例如提供弯曲单元15、弯折单元30、第一台钳装置16和第二台钳装置50相对于相应的滑动器18和支撑台14缩回的位置。

根据本发明，该方法提供了一个供给线材棒的步骤，在附图中未示出，在该步骤期间待加工的线材棒12在至少一个沿着支撑台14活动的滑动器18上可用。

根据本发明，该方法提供如图4所示的弯曲步骤，在该步骤期间线材棒12通过至少一个滑动器18弯曲。

在此步骤期间，弯折单元30和第二台钳装置50可以定位成缩回，以便不干涉弯曲单元15并且允许对线材棒12上进行期望的和确定的变形。

在弯曲步骤期间，第一台钳装置16保持线材棒12被夹紧直到两个滑动器18靠近第一台钳装置16本身。

根据可行的实施例，在弯曲步骤期间，如图5所示，可以提供仅一个弯曲单元15起作用，而另一个弯曲单元15定位成缩回。特别地，两个弯曲单元15中的一个可以单独完成对线材棒12的弯曲操作，以完成加工。

根据在此描述的实施例的方法还提供至少一个弯折步骤，在此期间线材棒12的至少一部分经受至少一次弯折。例如，在该步骤中，线材棒12的至少一端以期望的方式弯折。

此外，该方法提供至少一个如图3所示的与弯曲步骤和/或弯折步骤配合的输送步骤，在此期间，根据刚刚对线材棒12执行的操作，第一台钳装置16和/或第二台钳装置50与弯曲单元15或弯折单元30配合以输送线材棒12。

特别是，一旦必要的弯折和弯曲操作结束，第二台钳装置50可以用作排出元件，以排出加工的线材棒12，释放支撑台14以用于更多线材棒12的后续加工。具体而言，在这些操作结束时，机器10被重置为初始状态，使得弯曲单元15、弯折单元30、第一台钳装置16和第二台钳装置50相对于与滑动器18相关的工作平面19缩回，机器因此被恢复。

清楚的是，在不脱离本发明的领域和范围的情况下，可以对组合机器10和如前所述的相应方法进行部件的修改和/或添加。

同样清楚的是，虽然已经参照一些具体示例描述了本发明，但是本领域技术人员当然能够实现具有权利要求书中阐述的特征的组合机器10和相应的方法的许多其他等同形式，并且因此所有这些特征都在由权利要求书限定的保护范围内。

在下面的权利要求书中，括号中的附图标记的唯一目的是为了便于阅读：它们不得被视为与特定权利要求中所要求保护的领域有关的限制性因素。

Claims (11)

1.一种组合机器，用于加工长条形的线材棒(12)，以便获得至少具有弯曲形状的金属产品，包括支撑台(14)，所述支撑台(14)被构造成沿着运动轴线(X)支撑并引导至少一个活动的滑动器(18)，包括工作平面(19)，至少一个弯曲单元(15)在所述工作平面(19)上可操作，所述组合机器在所述支撑台(14)上具有第一台钳装置(16)，其特征在于，所述至少一个滑动器(18)还包括在所述工作平面(19)上与所述至少一个弯曲单元(15)相关联的弯折单元(30)，并且所述第一台钳装置(16)可在与所述运动轴线(X)垂直的方向上定位。

2.根据权利要求1所述的组合机器，其特征在于，所述至少一个滑动器(18)包括与所述工作平面(19)配合的可相对于所述运动轴线(X)垂直定位的相应第二台钳装置(50)。

3.根据权利要求1或2所述的组合机器，其特征在于，所述组合机器包括两个所述滑动器(18)，每个滑动器(18)上存在第二台钳装置(50)，并且所述第二台钳装置(50)位于连接到支撑台(14)上存在的第一台钳装置(16)的位置上，所述第二台钳装置(50)可垂直于所述运动轴线(X)定位。

4.根据权利要求1所述的组合机器，其特征在于，所述弯曲单元(15)和/或弯折单元(30)的至少一部分可定位成相对于相应的滑动器(18)的所述工作平面(19)可伸缩。

5.根据权利要求1所述的组合机器，其特征在于，所述滑动器(18)以独立且受控的方式沿着运动轴线(X)运动。

6.根据权利要求1所述的组合机器，其特征在于，所述组合机器与可编程控制、管理和命令单元相关联。

7.根据前述任一项权利要求所述的组合机器，其特征在于，至少一个所述弯折单元(30)位于运动轴线(X)上。

8.根据权利要求1所述的组合机器，其特征在于，至少一个所述弯折单元(30)位于所述运动轴线(X)外侧。

9.根据权利要求1所述的组合机器，其特征在于，至少一个滑动器(18)提供单个驱动装置，所述单个驱动装置被构造成驱动所述至少一个弯曲单元(15)和所述弯折单元(30)两者的功能。

10.根据权利要求1所述的组合机器，其特征在于，所述组合机器包括邻接装置以防止所述线材棒(12)中的不期望的变形。

11.根据前述任一项权利要求所述的组合机器(10)的方法，所述方法提供至少一个供给线材棒的步骤，在此期间，所述线材棒(12)在所述滑动器(18)中的至少一个上可用，沿着所述支撑台(14)运动，所述方法提供弯曲步骤，在此期间，所述线材棒(12)通过所述滑动器(18)中的至少一个弯曲，其特征在于，所述方法提供：

-至少一个弯折步骤，在此期间，所述线材棒(12)的至少一部分经受至少一次弯折；

-至少一个与所述弯曲步骤和/或弯折步骤配合的输送步骤，在此期间，所述第一台钳装置(16)、第二台钳装置(50)与所述弯曲单元(15)或与所述弯折单元(30)配合以输送所述线材棒(12)。