CN110193539B - 一种u型螺栓的全自动折弯装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车紧固件加工领域，特别涉及一种U型螺栓的全自动折弯装置，包括电磁加热装置，折弯装置包括折弯台、冲程机构、上料部件、对正部件和两个分别设于电磁加热装置中的螺旋式加热管两端的衔接式供料导轨，折弯台的左右两端分别设有一组限位件，折弯台左端与其中一个衔接式供料导轨下游端对应，上料部件设于另一个衔接式供料导轨上游端，对正部件设于折弯台与衔接式供料导轨之间，冲程机构设于两组限位件之间，并且其底部设有升降机构，每个限位件均包括前后对称的两个弹性限位辊，所有弹性限位辊中接近冲程机构的弹性限位辊均通过复位机构能够竖直活动设置，本发明对U型螺栓采用全自动输送折弯操作，避免人工操作带来的安全问题。

Description

一种U型螺栓的全自动折弯装置

技术领域

本发明涉及汽车紧固件加工领域，特别涉及一种U型螺栓的全自动折弯装置。

背景技术

U型螺栓也称骑马螺栓，骑马螺栓英文名称为U-bolt，是非标准件，形状为U形所以也称为U型螺栓，U型螺栓的两头有螺纹，可与螺帽结合，主要用于固定管状物如水管或片状物如汽车的钢板弹簧，由于其固定物件的方式像人骑在马上一样，故称为骑马螺栓。例如在汽车中，采用两个U形螺栓将汽车悬架的钢板弹簧固定到车桥上；所以 U型螺栓一般作为汽车等机动车紧固连接件。

U型螺栓一般是由直线式的双头螺栓折弯而成，中间需要经过高温加热阶段，所以一般操作现场温度较高，并且现有的双头螺栓操作大多是人工进行操作，所以在高温加热后的中转阶段时，即从高温加热装置内移动到折弯装置上的该中间操作，一般具有较高的风险，容易产生烫伤事故的发生，同时高温环境的工作，加大人工劳动强度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种U型螺栓的全自动折弯装置。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种U型螺栓的全自动折弯装置，包括电磁加热装置，折弯装置包括折弯台、冲程机构、上料部件、衔接式供料导轨、控制器、接触式限位开关和对正部件，衔接式供料导轨的数量为两个，并且二者分别设于电磁加热装置中的螺旋式加热管的两端，折弯台的左右两端分别设有一组限位件，折弯台的左端与其中一个衔接式供料导轨的下游端对应，上料部件设于另一个衔接式供料导轨的上游端，接触式限位开关设置在折弯台远离衔接式供料导轨的右端，对正部件设于折弯台与衔接式供料导轨之间，对正部件对应于衔接式供料导轨的滑道，控制器与接触式限位开关电性连接，冲程机构设于两组限位件之间，并且其底部还设有升降机构，每个限位件均包括前后对称的两个弹性限位辊，所有弹性限位辊中接近冲程机构的弹性限位辊均通过复位机构能够同步竖直活动设置，冲程机构的正前方对称设有两个折弯盘。

进一步地，衔接式供料导轨与电磁加热装置中的螺旋式加热管内相连通，衔接式供料导轨为耐火砖采用机械式加工制成。

进一步地，对正部件包括脱离机构、对正杆、气动马达和悬梁支架，对正杆的一端通过悬梁支架轴接在折弯台的上方，对正杆的另一端悬置在悬梁支架下方，气动马达安装在悬梁支架外侧，并且其输出转子通过链轮组与对正杆的轴接端传动连接，对正杆的自由端处于衔接式供料导轨的滑道内，折弯台的顶部开设有用以供对正杆的自由端能够逆时针旋转通过的拨料开口，脱离机构设置在拨料开口远离衔接式供料导轨的一端。

进一步地，前后相对的两个弹性限位辊之间构成一个导向通道，接触式限位开关正对导向通道，导向通道与衔接式供料导轨的滑道相连通，弹性限位辊包括纠正盘以及L型结构的底座，底座的上表面通过复位弹簧能够水平活动的设有U型座，U型座的开口朝向导向通道，复位弹簧的收缩方向垂直于导向通道，纠正盘铰接在U型座的开口内。

进一步地，脱离机构包括推进齿、推进电机和退齿气缸，推进齿通过齿架铰接在折弯台的上方，推进齿处于导向通道的正上方，推进电机安装在齿架外侧并且推进电机的输出转子与推进齿传动连接，退齿气缸呈倒置设于齿架上方，退齿气缸的活塞轴与齿架顶部传动连接。

进一步地，纠正盘为耐高温材质制成的橡胶盘，纠正盘的外圆面开设有过渡圆弧。

进一步地，复位机构包括连接底板和薄型气缸，连接底板的顶部和与之对应的所有弹性限位辊中的底座相连接，薄型气缸呈竖直设于连接底板的下方，并且其活塞轴与连接底板的底部连接。

进一步地，冲程机构包括冲程板、成型板和呈水平设置的无杆气缸，冲程板通过升降机构安装在无杆气缸的输出端上，经无杆气缸驱动冲程板能够径直朝向两个折弯盘方向行进，成型板呈水平固定在冲程板的顶部，成型板正对两个折弯盘，并且其朝向折弯盘的一端为半圆结构。

进一步地，升降机构包括靠山板、升降气杆和升降球头，靠山板呈水平设置，并且其顶部设有若干呈矩阵分布的压缩弹簧，靠山板通过所有压缩弹簧和冲程板底部弹性连接，升降气杆呈水平设于靠山板的外侧，升降气杆的活塞杆能够水平活动至靠山板和冲程板之间，冲程板的底部中心处设有联动板，联动板正对升降气杆的活塞杆，联动板远离升降气杆的一端设有自该一端朝接近升降气杆的一端逐渐向上倾斜的传动斜面，升降球头安装在升降气杆的活塞杆上。

进一步地，上料部件包括上料块、上料电缸以及对称设置的两个导料板，两个导料板之间构成一个上宽下窄式结构的进料通道，上料块设置在进料通道的底部，上料电缸设于其中一个导料板的外侧，并且其输出端与上料块传动连接，导料板上开设有用以供上料块沿进料通道的送料方向水平活动的导向槽。

有益效果：本发明的一种U型螺栓的全自动折弯装置，进料通道上宽下窄可实现单个未经折弯的直线式双头螺栓的掉入，并且上料块的作用力配合了上料电缸可使得处于进料通道内的物料被推动，并朝向电磁加热装置方向行进，该过程中，该物料首先经过衔接式供料导轨的过渡，到达电磁加热装置内的螺旋式加热管内，并持续穿过该加热管，目的使得该物料的中段处于该螺旋式加热管内后即可停止，而后电磁加热装置依靠螺旋式加热管对该物料中段区域，即折弯区域实施高温加热，注明：电磁加热装置为现有装置技术，在此对其不在进行描述；前述物料进行加热过程中，进料通道内再一次落入物料，当第一个物料中段区域加热至设定之间或设定温度后，上料块会将第二次落入的物料推动，并使得该物料抵触处于螺旋式加热管内的物料，构成抵触推动，使得加热后的物料朝向折弯台方向行进，并进入由前后相对的两个弹性限位辊之间构成一个导向通道内，同时该物料由弹性限位辊对其构成导向限位，并且当二次物料的中段区域行进至螺旋式加热管内停止运动后，对正部件中的脱离机构会工作，使得前一个被加热的物料被小幅驱动，并朝接触式限位开关方向行进一定距离，使得其与二次的物料端部分离，然后对正部件中的对正杆工作，将该物料推动至与接触式限位开关的感应端接触，并且保持接触，然后接触式限位开关将接触信号传递给控制器，控制器则使得复位机构将对应于冲程机构的所有弹性限位辊实施下降，于此同时，冲程机构开始工作，配合了两个折弯盘，将处于导向通道内的直线式双头螺栓实施折弯操作，折弯后，冲程机构中的升降机构将冲程机构以及折弯后的U型螺栓带动下降，然后可实施下料操作；本发明对U型螺栓采用全自动输送折弯操作，避免了人工操作而带来的安全问题。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为图1中A放大图；

图3为本发明的平面结构示意图一；

图4为图3中B放大图；

图5为图3中C放大图；

图6为图3中D放大图；

图7为本发明的平面结构示意图二；

图8为图7中E放大图；

图9为本发明的平面结构示意图三；

图10为图9中F放大图；

图11为图9中G放大图；

图12为本发明的立体结构示意图二；

附图标记说明：电磁加热装置1。

折弯台2，拨料开口2a。

冲程板3，成型板3a，无杆气缸3b。

上料块4，上料电缸4a，导料板4b。

衔接式供料导轨5。

接触式限位开关6。

对正杆7，气动马达7a，悬梁支架7b，推进齿7c，推进电机7d，退齿气缸7r，齿架7k。

靠山板8，升降气杆8a，升降球头8b，压缩弹簧8c，联动板8d，传动斜面8r。

底座9，复位弹簧9a，U型座9b，过渡圆弧9c，纠正盘9d。

连接底板10，薄型气缸1011。

折弯盘11。

卸料支架12，卸料气缸13。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图12所示的一种U型螺栓的全自动折弯装置，包括电磁加热装置1，折弯装置包括折弯台2、冲程机构、上料部件、衔接式供料导轨5、控制器、接触式限位开关6和对正部件，衔接式供料导轨5的数量为两个，并且二者分别设于电磁加热装置1中的螺旋式加热管的两端，折弯台2的左右两端分别设有一组限位件，折弯台2的左端与其中一个衔接式供料导轨5的下游端对应，上料部件设于另一个衔接式供料导轨5的上游端，接触式限位开关6设置在折弯台2远离衔接式供料导轨5的右端，对正部件设于折弯台2与衔接式供料导轨5之间，对正部件对应于衔接式供料导轨5的滑道，控制器与接触式限位开关6电性连接，冲程机构设于两组限位件之间，并且其底部还设有升降机构，每个限位件均包括前后对称的两个弹性限位辊，所有弹性限位辊中接近冲程机构的弹性限位辊均通过复位机构能够同步竖直活动设置，冲程机构的正前方对称设有两个折弯盘11。

衔接式供料导轨5与电磁加热装置1中的螺旋式加热管内相连通，衔接式供料导轨5为耐火砖采用机械式加工制成；未折弯呈u型状的螺栓其中段，即折弯区域部分，需要在电磁加热装置1中的螺旋式加热管内实施高温加热，而后经衔接式供料导轨5构成输送；衔接式供料导轨5的材料使得其耐高温性强。

对正部件包括脱离机构、对正杆7、气动马达7a和悬梁支架7b，对正杆7的一端通过悬梁支架7b轴接在折弯台2的上方，对正杆7的另一端悬置在悬梁支架7b下方，气动马达7a安装在悬梁支架7b外侧，并且其输出转子通过链轮组与对正杆7的轴接端传动连接，对正杆7的自由端处于衔接式供料导轨5的滑道内，折弯台2的顶部开设有用以供对正杆7的自由端能够逆时针旋转通过的拨料开口2a，脱离机构设置在拨料开口2a远离衔接式供料导轨5的一端；未折弯呈u型状的螺栓在经高温加热后，会被叠堆至折弯台2上，此时脱离机构工作，促使前述螺栓朝向接触式限位开关6方向行进，行进距离为小幅度，行进完毕后，气动马达7a工作，促使对正杆7的自由端逆时针转动，即对正杆7的自由端旋入至衔接式供料导轨5内，并且持续转动，进入至拨料开口2a内，在该过程中，对正杆7的自由端抵触前述螺栓的一端，促使该螺栓被再一次推进，并且直至接触到接触式限位开关6，接触式限位开关6感应到接触信号后，反馈给控制器，控制器则指示冲程机构进行折弯操作。

前后相对的两个弹性限位辊之间构成一个导向通道，接触式限位开关6正对导向通道，导向通道与衔接式供料导轨5的滑道相连通，弹性限位辊包括纠正盘9d以及L型结构的底座9，底座9的上表面通过复位弹簧9a能够水平活动的设有U型座9b，U型座9b的开口朝向导向通道，复位弹簧9a的收缩方向垂直于导向通道，纠正盘9d铰接在U型座9b的开口内；纠正盘9d依靠复位弹簧9a作用力，可以发生沿之径向的运动，相对的两个纠正盘9d之间即为导向通道，导向通道用以供未折弯的螺栓水平通过，并且通过过程中，相对的两个纠正盘9d的外圆面开始对螺栓外表面实施夹持式导向限位。

脱离机构包括推进齿7c、推进电机7d和退齿气缸7r，推进齿7c通过齿架7k铰接在折弯台2的上方，推进齿7c处于导向通道的正上方，推进电机7d安装在齿架7k外侧并且推进电机7d的输出转子与推进齿7c传动连接，退齿气缸7r呈倒置设于齿架7k上方，退齿气缸7r的活塞轴与齿架7k顶部传动连接；退齿气缸7r作用力乃是将齿架7k驱动竖直活动，促使推进齿7c竖直运动，并且使其齿边接触螺栓上表面，然后推进电机7d工作，促使推进齿7c旋转，摩擦带动螺栓沿之轴向运动，由于该U型螺栓的杆体非圆形，乃是由高低起伏的曲面，所以该推进齿7c的旋转圈数少，目的仅仅让前述螺栓位移一定距离，使得其和处于电磁加热装置1的螺旋式加热管内的后续螺栓端部分离，促使对正杆7有旋转操作空间。

纠正盘9d为耐高温材质制成的橡胶盘，纠正盘9d的外圆面开设有过渡圆弧9c；过渡圆弧9c可使得其与螺栓外表面良好接触。

复位机构包括连接底板10和薄型气缸1011，连接底板10的顶部和与之对应的所有弹性限位辊中的底座9相连接，薄型气缸1011呈竖直设于连接底板10的下方，并且其活塞轴与连接底板10的底部连接；冲程机构进行折弯操作的时候，薄型气缸1011会工作，目的依靠连接底板10将接近冲程机构区域的一排纠正盘9d驱动竖直下降，使得折弯操作可顺利实施。

冲程机构包括冲程板3、成型板3a和呈水平设置的无杆气缸3b，冲程板3通过升降机构安装在无杆气缸3b的输出端上，经无杆气缸3b驱动冲程板3能够径直朝向两个折弯盘11方向行进，成型板3a呈水平固定在冲程板3的顶部，成型板3a正对两个折弯盘11，并且其朝向折弯盘11的一端为半圆结构；成型板3a的半圆结构端乃是用以配合两个折弯板，将处于导向通道内的未折弯的直线双头螺栓进行冲压成型操作；无杆气缸3b实现冲程动作的动力。

升降机构包括靠山板8、升降气杆8a和升降球头8b，靠山板8呈水平设置，并且其顶部设有若干呈矩阵分布的压缩弹簧8c，靠山板8通过所有压缩弹簧8c和冲程板3底部弹性连接，升降气杆8a呈水平设于靠山板8的外侧，升降气杆8a的活塞杆能够水平活动至靠山板8和冲程板3之间，冲程板3的底部中心处设有联动板8d，联动板8d正对升降气杆8a的活塞杆，联动板8d远离升降气杆8a的一端设有自该一端朝接近升降气杆8a的一端逐渐向上倾斜的传动斜面8r，升降球头8b安装在升降气杆8a的活塞杆上；需要进行冲压成型操作的时候，首先升降气杆8a会驱动升降球头8b前进，并且持续接触传动斜面8r，促使联动板8d受到升降球头8b的挤压力，而使得冲程板3依靠所有压缩弹簧8c实现上升动作，上升后的冲程板3，其顶部的成型板3a和折弯盘11处于同一水平高度；并且此时成型板3a乃是正对处于导向通道内的直线式双头螺栓，无杆气缸3b驱动冲程板3实现冲程操作后，直线式双头螺栓被冲压成型至U型状，升降气杆8a会复位工作，目的将冲程板3、成型板3a以及成型的U型螺栓带动下降，使其不与折弯盘11对应，而是处于折弯盘11的下方，该方式便于下料，所以冲程板3远离折弯盘11的一端会设置有与U型螺栓外形相匹配的卸料支架12，卸料支架12的开口两端对应的乃是冲压成型后的U型螺栓的开口两端，并且卸料支架12采用卸料气缸13带动，使得其能够将成型板3a区域的U型螺栓冲落，继而实现下料。

上料部件包括上料块4、上料电缸4a以及对称设置的两个导料板4b，两个导料板4b之间构成一个上宽下窄式结构的进料通道，上料块4设置在进料通道的底部，上料电缸4a设于其中一个导料板4b的外侧，并且其输出端与上料块4传动连接，导料板4b上开设有用以供上料块4沿进料通道的送料方向水平活动的导向槽；进料通道上宽下窄可实现单个未经折弯的直线式双头螺栓的掉入，并且上料块4的作用力配合了上料电缸4a可使得处于进料通道内的物料被推动，并朝向电磁加热装置1方向行进。

工作原理：进料通道上宽下窄可实现单个未经折弯的直线式双头螺栓的掉入，并且上料块4的作用力配合了上料电缸4a可使得处于进料通道内的物料被推动，并朝向电磁加热装置1方向行进，该过程中，该物料首先经过衔接式供料导轨5的过渡，到达电磁加热装置1内的螺旋式加热管内，并持续穿过该加热管，目的使得该物料的中段处于该螺旋式加热管内后即可停止，而后电磁加热装置1依靠螺旋式加热管对该物料中段区域，即折弯区域实施高温加热，注明：电磁加热装置1为现有装置技术，在此对其不在进行描述；前述物料进行加热过程中，进料通道内再一次落入物料，当第一个物料中段区域加热至设定之间或设定温度后，上料块4会将第二次落入的物料推动，并使得该物料抵触处于螺旋式加热管内的物料，构成抵触推动，使得加热后的物料朝向折弯台2方向行进，并进入由前后相对的两个弹性限位辊之间构成一个导向通道内，同时该物料由弹性限位辊对其构成导向限位，并且当二次物料的中段区域行进至螺旋式加热管内停止运动后，对正部件中的脱离机构会工作，使得前一个被加热的物料被小幅驱动，并朝接触式限位开关6方向行进一定距离，使得其与二次的物料端部分离，然后对正部件中的对正杆7工作，将该物料推动至与接触式限位开关6的感应端接触，并且保持接触，然后接触式限位开关6将接触信号传递给控制器，控制器则使得复位机构将对应于冲程机构的所有弹性限位辊实施下降，于此同时，冲程机构开始工作，配合了两个折弯盘11，将处于导向通道内的直线式双头螺栓实施折弯操作，折弯后，冲程机构中的升降机构将冲程机构以及折弯后的U型螺栓带动下降，然后可实施下料操作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种U型螺栓的全自动折弯装置，包括电磁加热装置（1），其特征在于：折弯装置包括折弯台（2）、冲程机构、上料部件、衔接式供料导轨（5）、控制器、接触式限位开关（6）和对正部件，衔接式供料导轨（5）的数量为两个，并且二者分别设于电磁加热装置（1）中的螺旋式加热管的两端，折弯台（2）的左右两端分别设有一组限位件，折弯台（2）的左端与其中一个衔接式供料导轨（5）的下游端对应，上料部件设于另一个衔接式供料导轨（5）的上游端，接触式限位开关（6）设置在折弯台（2）远离衔接式供料导轨（5）的右端，对正部件设于折弯台（2）与衔接式供料导轨（5）之间，对正部件对应于衔接式供料导轨（5）的滑道，控制器与接触式限位开关（6）电性连接，冲程机构设于两组限位件之间，并且其底部还设有升降机构，每个限位件均包括前后对称的两个弹性限位辊，所有弹性限位辊中接近冲程机构的弹性限位辊均通过复位机构能够同步竖直活动设置，冲程机构的正前方对称设有两个折弯盘（11）；

对正部件包括脱离机构、对正杆（7）、气动马达（7a）和悬梁支架（7b），对正杆（7）的一端通过悬梁支架（7b）轴接在折弯台（2）的上方，对正杆（7）的另一端悬置在悬梁支架（7b）下方，气动马达（7a）安装在悬梁支架（7b）外侧，并且其输出转子通过链轮组与对正杆（7）的轴接端传动连接，对正杆（7）的自由端处于衔接式供料导轨（5）的滑道内，折弯台（2）的顶部开设有用以供对正杆（7）的自由端能够逆时针旋转通过的拨料开口（2a），脱离机构设置在拨料开口（2a）远离衔接式供料导轨（5）的一端。

2.根据权利要求1所述的一种U型螺栓的全自动折弯装置，其特征在于：衔接式供料导轨（5）与电磁加热装置（1）中的螺旋式加热管内相连通，衔接式供料导轨（5）为耐火砖采用机械式加工制成。

3.根据权利要求1所述的一种U型螺栓的全自动折弯装置，其特征在于：前后相对的两个弹性限位辊之间构成一个导向通道，接触式限位开关（6）正对导向通道，导向通道与衔接式供料导轨（5）的滑道相连通，弹性限位辊包括纠正盘（9d）以及L型结构的底座（9），底座（9）的上表面通过复位弹簧（9a）能够水平活动的设有U型座（9b），U型座（9b）的开口朝向导向通道，复位弹簧（9a）的收缩方向垂直于导向通道，纠正盘（9d）铰接在U型座（9b）的开口内。

4.根据权利要求3所述的一种U型螺栓的全自动折弯装置，其特征在于：脱离机构包括推进齿（7c）、推进电机（7d）和退齿气缸（7r），推进齿（7c）通过齿架（7k）铰接在折弯台（2）的上方，推进齿（7c）处于导向通道的正上方，推进电机（7d）安装在齿架（7k）外侧并且推进电机（7d）的输出转子与推进齿（7c）传动连接，退齿气缸（7r）呈倒置设于齿架（7k）上方，退齿气缸（7r）的活塞轴与齿架（7k）顶部传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种U型螺栓的全自动折弯装置，其特征在于：纠正盘（9d）为耐高温材质制成的橡胶盘，纠正盘（9d）的外圆面开设有过渡圆弧（9c）。

6.根据权利要求3所述的一种U型螺栓的全自动折弯装置，其特征在于：复位机构包括连接底板（10）和薄型气缸（1011），连接底板（10）的顶部和与之对应的所有弹性限位辊中的底座（9）相连接，薄型气缸（1011）呈竖直设于连接底板（10）的下方，并且其活塞轴与连接底板（10）的底部连接。

7.根据权利要求1所述的一种U型螺栓的全自动折弯装置，其特征在于：冲程机构包括冲程板（3）、成型板（3a）和呈水平设置的无杆气缸（3b），冲程板（3）通过升降机构安装在无杆气缸（3b）的输出端上，经无杆气缸（3b）驱动冲程板（3）能够径直朝向两个折弯盘（11）方向行进，成型板（3a）呈水平固定在冲程板（3）的顶部，成型板（3a）正对两个折弯盘（11），并且其朝向折弯盘（11）的一端为半圆结构。

8.根据权利要求7所述的一种U型螺栓的全自动折弯装置，其特征在于：升降机构包括靠山板（8）、升降气杆（8a）和升降球头（8b），靠山板（8）呈水平设置，并且其顶部设有若干呈矩阵分布的压缩弹簧（8c），靠山板（8）通过所有压缩弹簧（8c）和冲程板（3）底部弹性连接，升降气杆（8a）呈水平设于靠山板（8）的外侧，升降气杆（8a）的活塞杆能够水平活动至靠山板（8）和冲程板（3）之间，冲程板（3）的底部中心处设有联动板（8d），联动板（8d）正对升降气杆（8a）的活塞杆，联动板（8d）远离升降气杆（8a）的一端设有自该一端朝接近升降气杆（8a）的一端逐渐向上倾斜的传动斜面（8r），升降球头（8b）安装在升降气杆（8a）的活塞杆上。

9.根据权利要求1所述的一种U型螺栓的全自动折弯装置，其特征在于：上料部件包括上料块（4）、上料电缸（4a）以及对称设置的两个导料板（4b），两个导料板（4b）之间构成一个上宽下窄式结构的进料通道，上料块（4）设置在进料通道的底部，上料电缸（4a）设于其中一个导料板（4b）的外侧，并且其输出端与上料块（4）传动连接，导料板（4b）上开设有用以供上料块（4）沿进料通道的送料方向水平活动的导向槽。

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