CN110369578A - 一种自动翻边机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种自动翻边机，包括底座，所述的底座上相对设有滑动的机头和升降的托架机构，托架机构位于机头的内侧，机头上设有翻边机构和旋转张紧机构。本发明的优点：实现水箱翻边的自动化生产，降低了人工生产成本，提高了水箱的生产效率，同时质量得到了保证；能够根据工艺要求，对不同大小的水箱、不同的翻边宽度进行翻边生产。

Description

一种自动翻边机

技术领域

本发明涉及热水箱生产设备，特别是指一种自动翻边机。

背景技术

目前，普通家用太阳能热水器内胆采用不锈钢圆形水箱。生产过程中，为了提高水箱耐腐蚀性和强度，内胆与端盖采用扣合成型工艺，而内胆翻边是这种咬合工艺必不可少的一道关键工序。

目前，翻边采用的设备和工艺是单件人工完成，需要人工先将将桶体的一端穿入设备旋转机头，可移动的旋转机头插入桶体的另一端，启动内张紧装置，桶体在旋转机头的带动下做高速旋转运动，手动给进翻边刀，将桶体两端向外翻边，调整翻边进刀量，翻边量（翻边宽度）也随之发生变化。这种方式无法实现大规模连续、自动化生产。并且生产效率低，劳动强度大，翻出的边一致性差，产品的质量难保证。

发明内容

本发明提出一种自动翻边机，解决了现有人工翻边劳动强度大、生产效率低、产品质量一致性差的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种自动翻边机，包括底座，所述的底座上相对设有滑动的机头和升降的托架机构，托架机构位于机头的内侧，机头上设有翻边机构和旋转张紧机构。

所述的机头包括滑动设在底座上的主动机头和从动机头，底座上设有机头驱动，机头驱动与主动丝杆连接，主动丝杆与主动机头底部的丝杆座配合，转动丝杆与从动丝杆连接，从动丝杆与从动机头底部的丝杆座配合。

所述的翻边机构包括翻边滑块，翻边滑块纵向滑动设在机头上，翻边滑块与滑台甲连接，滑台甲上设有横向滑动的滑台乙，滑台乙上设有压紧轮，滑台乙上设有纵向滑动的滑台丙，滑台丙上设有翻边轮。

所述的机头上设有翻边导轨，翻边滑块滑动设在翻边导轨上，机头上设有带动翻边滑块的翻边驱动甲，滑台甲上设有带动滑台乙的翻边驱动乙，滑台乙上设有带动滑台丙的翻边驱动丙。

所述的旋转张紧机构包括固定支架，固定支架内设有与旋转驱动装置连接的花键轴，花键轴包括轴向滑动配合的内轴和外轴，外轴旋转设置在固定支架内，外轴的端部与张紧盘滑动配合，内轴的端部与张紧模连接，内轴上设有与张紧盘配合的张紧块，内轴与张紧机构配合。

所述的旋转驱动装置包括旋转装置和切换装置，旋转装置包括设在机头上的旋转齿盘，切换装置包括分割器和模具架，分割器与模具架连接，模具架上设有至少两组旋转张紧机构，机头上设有离合驱动，离合驱动与推杆连接，张紧机构包括离合齿轮，离合齿轮设在内轴上，离合齿轮与固定支架之间设有弹簧II，模具架上设有活动的拨叉，拨叉与模具架之间设有弹簧I。

所述的托架机构包括托架座，托架座上设有托架驱动，托架驱动与托架丝杠连接，托架丝杠与托架上的丝杠块配合，托架滑动设在托架座上。

所述的托架座上设有托架导轨，托架导轨与托架上的托架滑块配合。

本发明的优点：实现水箱翻边的自动化生产，降低了人工生产成本，提高了水箱的生产效率，同时质量得到了保证；能够根据工艺要求，对不同大小的水箱、不同的翻边宽度进行翻边生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构前视图。

图2为本发明结构后视图。

图3为本发明机头结构示意图。

图4为本发明翻边机构侧视图。

图5为图4的俯视图。

图6为本发明水箱翻边原理示意图。

图7为本发明旋转张紧机构前视图。

图8为本发明旋转张紧机构侧视图。

图9为本发明张紧机构结构示意图。

图10为本发明张紧机构原理示意图。

图11为本发明水箱张紧原理示意图。

图12为本发明托架机构结构前视图。

图13为本发明托架机构结构侧视图。

图中：1-底座；2-机头，21-主动机头，22-从动机头，23-机头驱动，24-主动丝杠，25-从动丝杠，26-丝杠座；3-翻边机构，31-翻边导轨，32-翻边滑块，33-滑台甲，34-滑台乙，35-滑台丙，36-翻边驱动甲，37-翻边驱动乙，38-翻边驱动丙，39-压紧轮，310-翻边轮；4-旋转张紧机构，41-分割器，42-模具架，43-离合驱动，44-推杆，45-旋转齿盘，46-离合齿轮，47-拨叉，48-弹簧I，49-花键轴，410-弹簧II，411-张紧模，412-张紧盘，413-张紧块，414-固定支架；5-托架机构，51-托架座，52-托架驱动，53-托架丝杠，54-丝杠块，55-托架导轨，56-托架滑块，57-托架；6-水箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和2所示，一种自动翻边机，包括底座1，所述的底座1上相对设有滑动的机头2和升降的托架机构5，托架机构5位于机头2的内侧，机头2上设有翻边机构3和旋转张紧机构4。

如图2和3所示，机头2包括滑动设在底座1上的主动机头21和从动机头22，底座1上设有机头驱动23，机头驱动23与主动丝杆24连接，主动丝杆24与主动机头21底部的丝杆座26配合，转动丝杆24与从动丝杆25连接，从动丝杆25与从动机头22底部的丝杆座26配合。通过伺服机头驱动系统，控制机座上两个机头运动，用来调整两个机头相对位置，可以满足加工不同长度的产品所需。

如图4和5所示，翻边机构3包括翻边滑块32，机头2上设有翻边导轨31，翻边滑块32纵向滑动设在翻边导轨31上，机头2上设有带动翻边滑块32的翻边驱动甲36，翻边滑块32与滑台甲33连接，滑台甲33上设有横向滑动的滑台乙34，滑台甲33上设有带动滑台乙34的翻边驱动乙37，滑台乙34上设有压紧轮39，滑台乙34上设有纵向滑动的滑台丙35，滑台乙34上设有带动滑台丙35的翻边驱动丙38滑台丙35上设有翻边轮310。（上述横向和纵向以图6为基准）。

如图6所示，进行翻边时，滑台甲在滑台驱动甲驱动下沿纵向运动，将水箱边沿压紧于内张紧模具表面，然后滑台乙在滑台驱动乙驱动下沿横向运动到水箱内侧，最后滑台丙在滑台驱动丙的作用下，沿纵向运动到设定的翻边宽度位置，翻边完成后各自退到原点。

如图7至10所示，旋转张紧机构4包括固定支架414，固定支架414内设有与旋转驱动连接的花键轴49，花键轴49包括轴向滑动配合的内轴和外轴，外轴旋转设置在固定支架414内，外轴的端部与张紧盘412滑动配合，内轴的端部与张紧模411连接，内轴上设有与张紧盘412配合的张紧块413，内轴与张紧机构配合。当水箱到位，需要进行张紧时，张紧机构带动内轴伸缩活动，张紧块将张紧盘撑开，对水箱内壁进行张紧，同时旋转驱动通过花键轴带动张紧盘旋转。

旋转驱动装置包括旋转装置和切换装置，旋转装置包括设在机头上的旋转齿盘45，切换装置包括分割器41和模具架42，分割器41与模具架42连接，模具架42上设有至少两组旋转张紧机构，机头上设有离合驱动43，离合驱动43与推杆44连接，张紧机构包括离合齿轮46，离合齿轮46设在内轴上，离合齿轮46与固定支架414之间设有弹簧II410，模具架42上设有活动的拨叉47，拨叉47与模具架42之间设有弹簧I48。由于水箱内径不同，需要不同的尺寸的旋转张紧机构，因此圆盘模具架上预装了4套不同直径的张紧模具，分别用来加工四种产品，圆盘模具架可以360度旋转，圆盘模具架安装在一台分割器上，分割器有一个电机驱动，负责将模具架旋转一定的角度，分割器控制圆盘模具架每次旋转90度，通过控制分割器就可以很方便将所需模具调整到工作位。分割器的动力轴是空心轴，在空心轴的中心设有旋转动力轴和推杆。旋转动力轴由另一个电机驱动，旋转动力轴带动旋转齿盘旋转。同时机头上设计了离合装置，通过拨叉动作，张紧机构上的离合齿轮与旋转齿轮啮合或分离，使的不在工作位的张紧模具与离合脱开，保持静止状态；只有在工作位的张紧模具，旋转齿盘将旋转动力传给花键轴，通过花键轴带动张紧盘旋转，进而带动水箱旋转，完成水箱沿圆周方向的翻边。张紧模组中采用花键轴设计，从而保证此轴既能传递动力，同时轴上部件又可沿轴向移动。当张紧模组处在非工作工位时推杆不能作用于拨叉，在弹簧拉力下，离合齿轮与旋转齿盘分离，张紧模组没有动力，张紧盘也不张开；当张紧模具处在工作位时，气缸推杆作用于拨叉，在弹簧II的压力作用下，离合齿轮向左移动，与旋转齿盘啮合，旋转齿盘将动力传递给张紧模组，同时花键轴的内轴带动张紧伞轮块向左移动，利用张紧伞轮块直径的变化，实现张紧盘张开，从而把水箱内侧张紧固定，带动张紧模具和水箱一起旋转，与翻边刀具配合，实现圆周方向翻边功能。此设计解决了张紧和工件旋转同时进行，本设计可实现多工位模具预装，从而节省换模时间，提高设备效率。

如图11所示，水箱到位后，两端的张紧模进入水箱内部，然后张紧盘张开，对水箱的内壁进行张紧。

如图12和13所示，托架机构5包括托架座51，托架座51上设有托架驱动52，托架驱动52与托架丝杠53连接，托架丝杠53与托架57上的丝杠块54配合，托架座51上设有托架导轨55，托架导轨55与托架57上的托架滑块56配合。

本发明的工作原理：

第1步，获取加工工件的规格型号；

第2步，根据获取的水箱规格型号，在PLC控制下，机头伺服马达通过滚珠丝杠驱动系统，自动将两端的加工机头调整到预定位置，同时预装了不同模具的模具架将对应的模具旋转到加工位置；

第3步，移栽机构将水箱（两端未封盖）放置于机器托架总成上面的托架上，托架伺服电机启动，升降托架托举水箱的下部一起上升到工作高度；

第4步，两端机头再次在机头驱动作用下，分别从左、右向中间移动，通过分别安装在机头上面定位轮，准确将待翻边水箱定位在两个加工机头的正中间；同时翻边模具从水箱（两端未封盖）的两端穿入，翻边模具上的内张紧盘打开，将水箱紧紧固定在模具上；

第5步，在翻边伺服马达驱动下，翻边轮模组从水箱两端伸进水箱内侧，翻边模组中的翻边轮在水箱内侧，压紧轮在水箱外侧，将水箱紧紧压在模具上；

第6步，离合机构啮合，旋转张紧机构带动水箱旋转，内侧的翻边轮在伺服电机驱动下，沿水箱垂直方向（纵向）向外拉出，从而将水箱两端沿外侧翻出符合工艺要求的边沿；

第7步，翻边轮退回原点，张紧盘松开，机头退回原点，托架机构升起，水箱落在托架上，移载机构将水箱移出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动翻边机，包括底座（1），其特征在于：所述的底座（1）上相对设有滑动的机头（2）和升降的托架机构（5），托架机构（5）位于机头（2）的内侧，机头（2）上设有翻边机构（3）和旋转张紧机构（4）。

2.根据权利要求1所述的自动翻边机，其特征在于：所述的机头（2）包括滑动设在底座（1）上的主动机头（21）和从动机头（22），底座（1）上设有机头驱动（23），机头驱动（23）与主动丝杆（24）连接，主动丝杆（24）与主动机头（21）底部的丝杆座（26）配合，转动丝杆（24）与从动丝杆（25）连接，从动丝杆（25）与从动机头（22）底部的丝杆座（26）配合。

3.根据权利要求1所述的自动翻边机，其特征在于：所述的翻边机构（3）包括翻边滑块（32），翻边滑块（32）纵向滑动设在机头（2）上，翻边滑块（32）与滑台甲（33）连接，滑台甲（33）上设有横向滑动的滑台乙（34），滑台乙（34）上设有压紧轮（39），滑台乙（34）上设有纵向滑动的滑台丙（35），滑台丙（35）上设有翻边轮（310）。

4.根据权利要求3所述的自动翻边机，其特征在于：所述的机头（2）上设有翻边导轨（31），翻边滑块（32）滑动设在翻边导轨（31）上，机头（2）上设有带动翻边滑块（32）的翻边驱动甲（36），滑台甲（33）上设有带动滑台乙（34）的翻边驱动乙（37），滑台乙（34）上设有带动滑台丙（35）的翻边驱动丙（38）。

5.根据权利要求1所述的自动翻边机，其特征在于：所述的旋转张紧机构（4）包括固定支架（414），固定支架（414）内设有与旋转驱动装置连接的花键轴（49），花键轴（49）包括轴向滑动配合的内轴和外轴，外轴旋转设置在固定支架（414）内，外轴的端部与张紧盘（412）滑动配合，内轴的端部与张紧模（411）连接，内轴上设有与张紧盘（412）配合的张紧块（413），内轴与张紧机构配合。

6.根据权利要求5所述的自动翻边机，其特征在于：所述的旋转驱动装置包括旋转装置和切换装置，旋转装置包括设在机头上的旋转齿盘（45），切换装置包括分割器（41）和模具架（42），分割器（41）与模具架（42）连接，模具架（42）上设有至少两组旋转张紧机构，机头上设有离合驱动（43），离合驱动（43）与推杆（44）连接，张紧机构包括离合齿轮（46），离合齿轮（46）设在内轴上，离合齿轮（46）与固定支架（414）之间设有弹簧II（410），模具架（42）上设有活动的拨叉（47），拨叉（47）与模具架（42）之间设有弹簧I（48）。

7.根据权利要求1所述的自动翻边机，其特征在于：所述的托架机构（5）包括托架座（51），托架座（51）上设有托架驱动（52），托架驱动（52）与托架丝杠（53）连接，托架丝杠（53）与托架（57）上的丝杠块（54）配合，托架（57）滑动设在托架座（51）上。

8.根据权利要求7所述的自动翻边机，其特征在于：所述的托架座（51）上设有托架导轨（55），托架导轨（55）与托架（57）上的托架滑块（56）配合。