CN115229080A - 一种金属线自动折弯机及其自动折弯方法 - Google Patents

Abstract

一种金属线自动折弯机及其自动折弯方法，该金属线自动折弯机包括：步进搬运机构，包括主机架、升降机构和平移机构，升降机构安装在主机架上，平移机构与升降机构连接，平移机构相对于主机架分别在顺序设置的第一、二、三、四及移出工位之间水平切换，平移机构上设置有搬运手爪；第一折弯机构，设置在第一工位上，用于将定长金属直线对称折弯成U型金属线；第二折弯机构，设置在第二工位上，用于将U型金属线的端部对称折弯成外翻结构；第三折弯机构，设置在第三工位上，用于将端部外翻的U型金属线对称内折成型；以及第四折弯机构，设置在第四工位上，用于将内折成型的U型金属线折弯成型为吊耳成品。本发明还公开了相应的金属线自动折弯方法。

Description

一种金属线自动折弯机及其自动折弯方法

技术领域

本发明涉及一种金属加工技术，特别是一种金属线自动折弯机及其自动折弯方法。

背景技术

现有技术中由金属线折弯成型的吊耳产品，其通过采用定长的直线金属线材，经过几次折弯后最终成型；吊耳产品最初是采用人工利用折弯台钳等简陋工装生产，随着产量的增加，生产过程需要投入更多人力，自动化程度也不高，生产效率低，而且生产产品的质量也不稳定。现有技术存在人工折弯生产吊耳费时费力，工作强度高；生产效率低；质量不稳定及不能实现按节拍自动化生产等缺陷。迫切需要一种能按照一定生产节拍自动化折弯成型的金属线自动折弯机，实现定长的直线金属线材按节拍上料定位，按节拍折弯成型下线，并能满足后续自动化设备接口，即吊耳产品按节拍下线，后续设备可以按节拍自动抓取进入下道工序生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种金属线自动折弯机及其自动折弯方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种金属线自动折弯机，其中，包括：

步进搬运机构，包括主机架、升降机构和平移机构，所述升降机构安装在所述主机架上并沿所述主机架上下移动，所述平移机构与所述升降机构连接，所述平移机构相对于所述主机架分别在顺序设置的第一工位、第二工位、第三工位、第四工位和移出工位之间水平切换，所述平移机构上相对于所述第一工位、第二工位和第三工位分别设置有第一搬运手爪，相对于所述第四工位设置有第二搬运手爪；

第一折弯机构，设置在所述第一工位上，用于将定长金属直线对称折弯成U型金属线；

第二折弯机构，设置在所述第二工位上，用于将所述步进搬运机构搬运至所述第二工位的所述U型金属线的端部对称折弯成外翻结构；

第三折弯机构，设置在所述第三工位上，用于将所述步进搬运机构搬运至所述第三工位的端部为外翻结构的所述U型金属线对称内折成型；以及

第四折弯机构，设置在所述第四工位上，用于将所述步进搬运机构搬运至所述第四工位的内折成型的所述U型金属线折弯成型为吊耳成品。

上述的金属线自动折弯机，其中，所述升降机构包括升降框架、升降缸、升降导轨、升降滑块和升降限位件，所述升降导轨安装在所述主机架上，所述升降框架通过所述升降滑块与所述升降导轨连接，所述升降缸安装在所述主机架的底部并与所述升降框架连接，以带动所述升降框架相对于所述主框架上下移动；所述升降限位件对应于所述升降导轨的底端安装在所述主机架上，以保证所述升降框架的下降高度与工件的抓取位置高度适配。

上述的金属线自动折弯机，其中，所述平移机构包括：平移缸、平移横梁、平移导轨、横移滑块、平移挡块和平移限位件，所述平移横梁安装在所述平移导轨上，平移导轨与所述横移滑块连接，所述横移滑块安装在所述升降框架的前面板上，所述平移缸与所述平移横梁连接并带动所述平移横梁往返水平移动，所述平移挡块安装在所述平移横梁下端，与所述平移限位件配合以保证平移的步进距离，所述平移横梁的前侧分别对应于所述第一工位、第二工位和第三工位安装有所述第一搬运手爪，对应于所述第四工位安装有所述第二搬运手爪。

上述的金属线自动折弯机，其中，所述第一折弯机构包括：

框架平台，设置在所述第一工位处，所述框架平台的台面上设置有导引槽；

举升机构，包括举升梁、举升缸和导引口，所述导引口安装在所述导引槽的一侧，所述举升梁位于所述框架平台的台面下方并正对所述导引槽设置，所述举升缸安装在所述框架平台上并与所述举升梁连接；

第一定位机构，包括成型定位块、动态成型块和折弯压板，所述成型定位块安装在所述框架平台的台面上并位于所述导引槽的一侧，对应于所述成型定位块设置有第一凹槽；所述折弯压板通过压板滑轨安装在所述框架平台的台面上并位于所述导引槽的另一侧；所述动态成型块对应于所述成型定位块对称设置并与所述折弯压板铰接，所述动态成型块具有与所述成型定位块适配的成型表面；以及

第一成型机构，包括第一折弯加压缸和压力摆臂，所述第一折弯加压缸安装在所述框架平台上并与所述压力摆臂连接，所述压力摆臂通过压板横梁与所述折弯压板连接。

上述的金属线自动折弯机，其中，所述折弯压板上还设置有弹性驱动件，包括成型弹性压块、弹簧调整杆和弹簧，所述弹簧调整杆安装在所述折弯压板上，所述成型弹性压块的前端与所述动态成型块的后端抵接，所述弹簧的两端分别与所述弹簧调整杆和成型弹性压块的后端抵接。

上述的金属线自动折弯机，其中，所述第二折弯机构包括：

安装基板，设置在所述第二工位上；

第二定位机构，包括定位块、折弯固定块、折弯移动块和中间限位块，所述定位块设置在所述安装基板上，所述中间限位块对应于所述定位块设置，所述折弯固定块对称设置在所述中间限位块的两侧，所述折弯移动块对应于所述折弯固定块对称设置在所述中间限位块的一端，所述折弯移动块与所述折弯固定块上分别设置有互相适配的加工面；所述安装基板上对应于所述定位块设置有第二凹槽；以及

第二成型机构，包括第二折弯加压缸、第二折弯滑板、第二折弯导轨、第二移动折弯底座滑块、第二折弯滑板导轨和第二折弯连杆，所述第二折弯加压缸与所述第二折弯滑板连接，所述第二折弯滑板通过所述第二折弯滑板导轨安装在所述安装基板的底面上，对称设置的所述第二折弯连杆的一端分别与所述第二折弯滑板铰接，所述第二折弯连杆的另一端分别与所述第二移动折弯底座滑块连接，所述第二移动折弯底座滑块通过所述第二折弯导轨安装在所述安装基板的底面上，所述第二折弯底座滑块分别与所述折弯移动块连接，并带动所述折弯移动块同步相向或相背移动。

上述的金属线自动折弯机，其中，所述第三折弯机构包括：

基板，设置在所述第三工位上；

第三定位机构，安装在所述基板上，包括定位件、折弯固定件、折弯移动件和中间限位件，所述定位件设置在所述基板上，所述中间限位件对应于所述定位件设置，所述折弯固定件对称设置在所述中间限位件的两侧，所述折弯移动件对应于所述折弯固定件对称设置在所述中间限位件的两侧，所述折弯移动件和所述中间限位件上分别设置有互相适配的加工面；所述基板上对应于所述定位件设置有第三凹槽；以及

第三成型机构，包括第三折弯加压缸、第三折弯滑板、第三折弯滑块、第三折弯摆杆、第三折弯连杆，所述第三折弯加压缸与所述第三折弯滑板连接，所述第三折弯滑板通过第三折弯滑板导轨安装在所述基板的底面上，所述第三折弯滑块通过第三折弯滑块导轨安装在所述基板上，对称设置的所述第三折弯连杆的一端分别与所述第三折弯滑板铰接，所述第三折弯连杆的另一端分别与所述第三折弯摆杆的一端连接，所述第三折弯摆杆的另一端与所述第三折弯滑块连接，所述第三折弯滑块与所述折弯移动件连接，并带动所述折弯移动件同步相向或相背移动。

上述的金属线自动折弯机，其中，所述第四折弯机构包括：

立式框架，设置在所述第四工位上，包括底座和立柱；

第四定位机构，设置在所述底座的上表面，包括端部折弯块和固定块，所述固定块上设置有第四凹槽；

上成型机构，包括上折弯加压缸、上折弯滑板和上折弯滑块，所述上折弯加压缸安装在所述立柱上，所述上折弯滑板通过上折弯滑板导轨安装在所述立柱上，所述上折弯滑块通过上折弯滑块导轨安装在所述上折弯滑板上，所述上折弯滑板的底部设置有端部折弯压块；以及

下成型机构，对应于所述第四定位机构设置在所述底座的倾斜面上，包括下折弯加压缸和下折弯滑块，所述下折弯加压缸与所述下折弯滑块连接，所述下折弯滑块通过下折弯滑块导轨安装在所述底座上。

上述的金属线自动折弯机，其中，所述上成型机构还包括弹性调节机构，包括调整螺套定位块、上限位螺杆和上折弯弹簧，所述上限位螺杆通过上弹簧调整螺套安装在所述调整螺套定位块内并与所述上折弯滑块的顶部连接，所述上折弯弹簧的两端分别抵接在所述上折弯滑块的顶面和所述上弹簧调整螺套的底端。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种金属线自动折弯方法，其中，包括如下步骤：

S100、将定长金属直线在金属线自动折弯机的第一工位上定位，第一折弯机构将所述金属直线对称折弯成U型金属线；

S200、步进搬运机构将所述U型金属线搬运到第二工位，第二折弯机构将所述U型金属线的端部对称折弯成外翻结构；

S300、所述步进搬运机构将端部为外翻结构的所述U型金属线搬运到第三工位，第三折弯机构将所述U型金属线对称内折成型；

S400、所述步进搬运机构将内折成型的所述U型金属线搬运到第四工位，第四折弯机构将所述U型金属线折弯成型为吊耳成品；以及

S500、所述步进搬运机构将所述吊耳成品搬运下线。

本发明的技术效果在于：

本发明可以自动实现金属吊耳的折弯生产，该自动折弯机实现了结构机构的块化，整体结构简单紧凑，方便操作、维修和维护；能实现标准直径的金属线材自动化折弯，可实现金属线材铝、铜、铁等金属材质以及复合材料线材的自动化折弯。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A、1B为本发明一实施例的结构示意图；

图2为本发明一实施例的自动化折弯工艺过程图；

图3为本发明一实施例的第一折弯机构结构示意图；

图4为图3的剖视图；

图5A、5B为第一折弯机构工作过程示意图；

图6A为本发明一实施例的第二折弯机构结构示意图；

图6B为图6A的另一面结构示意图；

图7A、7B为第二折弯机构工作过程示意图；

图8A为本发明一实施例的第三折弯机构结构示意图；

图8B为图8A的另一面结构示意图；

图9A、9B为第三折弯机构工作过程示意图；

图10为本发明一实施例的第四折弯机构结构示意图；

图11为图10的剖视图；

图12为图10另一工位加工剖视图；

图13A为本发明一实施例的步进搬运机构结构示意图；

图13B为图13A的俯视图。

其中，附图标记

1第一折弯机构

11框架平台

12第一定位机构

121动态成型块

122成型定位块

123折弯压板

1231压板滑轨

1232压板横梁

124弹簧压片

13举升机构

131导引口

132举升梁

133举升缸

14第一成型机构

141第一折弯加压缸

142压力摆臂

143摆臂中间轴

144承压滑块

145缸杆销轴

146限位螺栓

147弹簧

148弹簧调整杆

149成型弹性压块

15第一凹槽

2第二折弯机构

21安装基板

22第二定位机构

221定位块

222折弯固定块

223折弯移动块

224中间限位块

23第二成型机构

231第二折弯加压缸

232第二折弯滑板

233第二折弯导轨

234第二移动折弯底座滑块

235第二底座滑块销轴

236第二折弯滑板导轨

237第二折弯连杆

238第二限位螺杆

24第二凹槽

3第三折弯机构

31基板

32第三定位机构

321定位件

322折弯固定件

323折弯移动件

324中间限位件

33第三成型机构

331第三折弯加压缸

332第三折弯滑板

3321第三折弯滑板导轨

333第三折弯滑块

3331第三折弯滑块导轨

3332第三折弯滑块转接块334第三限位螺杆

335第三折弯连杆

3351第三连接销轴

336第三折弯摆杆

3361第三固定转轴

3362第三折弯滑块销轴337第三对中限位滑块

34第三凹槽

4第四折弯机构

41立式框架

42第四定位机构

421端部折弯块

422固定块

43上成型机构

431上折弯加压缸

432上折弯滑板

4321上折弯滑板导轨

433上折弯滑块

4331上折弯滑块导轨

434端部折弯压块

435上限位螺杆

436上弹簧调整螺套

437调整螺套定位块

438上折弯弹簧

44下成型机构

441下折弯加压缸

442下折弯滑块

443下折弯滑块导轨

45第四凹槽

5步进搬运机构

51主机架

52升降机构

521升降导轨

522升降滑块

523升降框架

524升降限位件

525升降缸

53平移机构

531平移横梁

532平移挡块

533平移限位件

534平移缸

535平移导轨

536横移滑块

54第一搬运手爪

55第二搬运手爪

6金属线

7吊耳

A第一工位

B第二工位

C第三工位

D第四工位

E移出工位

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1A及图1B，图1A、1B为本发明一实施例不同工作状态的结构示意图。本发明的金属线自动折弯机，用于实现金属吊耳7产品的自动化生产，该金属线自动折弯机包括：步进搬运机构5，包括主机架51、升降机构52和平移机构53，所述升降机构52安装在所述主机架51上并沿所述主机架51上下移动，所述平移机构53与所述升降机构52连接，所述平移机构53相对于所述主机架51分别在顺序设置的第一工位A、第二工位B、第三工位C、第四工位D和移出工位E之间水平切换，所述平移机构53上相对于所述第一工位A、第二工位B和第三工位C分别设置有第一搬运手爪54，相对于所述第四工位D设置有第二搬运手爪55；第一折弯机构1，设置在所述第一工位A上，用于将定长金属直线对称折弯成U型金属线6；第二折弯机构2，设置在所述第二工位B上，用于将所述步进搬运机构5搬运至所述第二工位B的所述U型金属线6的端部对称折弯成外翻结构；第三折弯机构3，设置在所述第三工位C上，用于将所述步进搬运机构5搬运至所述第三工位C的端部为外翻结构的所述U型金属线6对称内折成型；以及第四折弯机构4，设置在所述第四工位D上，用于将所述步进搬运机构5搬运至所述第四工位D的内折成型的所述U型金属线6折弯成型为吊耳7成品。

参见图2，图2为本发明一实施例的自动化折弯工艺过程图。本发明的金属线6自动折弯方法，包括如下步骤：

步骤S100、将定长金属直线在金属线自动折弯机的第一工位A上定位，第一折弯机构1将所述金属直线对称折弯成U型金属线6；

步骤S200、步进搬运机构5将所述U型金属线6搬运到第二工位B，第二折弯机构2将所述U型金属线6的端部对称折弯成外翻结构；

步骤S300、所述步进搬运机构5将端部为外翻结构的所述U型金属线6搬运到第三工位C，第三折弯机构3将所述U型金属线6对称内折成型；

步骤S400、所述步进搬运机构5将内折成型的所述U型金属线6搬运到第四工位D，第四折弯机构4将所述U型金属线6折弯成型为吊耳7成品；以及

步骤S500、所述步进搬运机构5将所述吊耳7成品搬运下线。

参见图3-图5B，图3为本发明一实施例的第一折弯机构1结构示意图，图4为图3的剖视图，图5A、5B为第一折弯机构1工作过程示意图。本实施例中，所述第一折弯机构1包括：框架平台11，设置在所述第一工位A处，所述框架平台11的台面上设置有导引槽；举升机构13，包括举升梁132、举升缸133和导引口131，所述导引口131安装在所述导引槽的一侧，所述举升梁132位于所述框架平台11的台面下方并正对所述导引槽设置，所述举升缸133安装在所述框架平台11上并与所述举升梁132连接；第一定位机构12，包括成型定位块122、动态成型块121和折弯压板123，所述成型定位块122安装在所述框架平台11的台面上并位于所述导引槽的一侧，框架平台11上对应于所述成型定位块122设置有第一凹槽15，为手爪抓取放置预留空间；所述折弯压板123通过压板滑轨1231安装在所述框架平台11的台面上并位于所述导引槽的另一侧；所述动态成型块121对应于所述成型定位块122对称设置并与所述折弯压板123铰接，所述动态成型块121具有与所述成型定位块122适配的成型表面；以及第一成型机构14，包括第一折弯加压缸141和压力摆臂142，所述第一折弯加压缸141安装在所述框架平台11上并与所述压力摆臂142连接，所述压力摆臂142通过压板横梁1232与所述折弯压板123连接。

其中，所述折弯压板123上还设置有弹性驱动件，包括成型弹性压块149、弹簧调整杆148和弹簧147，所述弹簧调整杆148安装在所述折弯压板123上，所述成型弹性压块149的前端与所述动态成型块121的后端抵接，所述弹簧147的两端分别与所述弹簧调整杆148和成型弹性压块149的后端抵接。框架平台11下方对应于压力摆臂142还设置有限位螺栓146。

定长输送设备将定长切断好并调直的金属线6经过导引口131，输送到举升梁132上方到位，该举升梁132在举升缸133的举升到达与框架平台11的上表面持平，两端的弹簧压片124有微小弹力将金属线6压住保持稳定不动；第一折弯加压缸141的缸杆伸出，缸杆销轴145带动压力摆臂142沿摆臂中间轴143摆动，该压力摆臂142上方的承压滑块144内面推动压板横梁1232，带动折弯压板123沿压板滑轨1231向前移动；对称设置的两动态成型块121的前端首先接触定长金属直线，在成型定位块122的反作用力下，金属直线开始被折弯，最终两动态成型块121的内弧面将成型定位块122的外弧面完全包裹，定长金属直线被对称折弯成U型金属线6。

成型弹性压块149在弹簧147的作用下，该成型弹性压块149的前端始终顶着两动态成型块121的后端面，以防止在折弯过程中对称折弯成U型金属线6底部的反变形，保证折弯成型的质量，弹簧147的弹力可通过弹簧调整杆148调整。举升缸133和第一折弯加压缸141返回原位后，步进搬运机构5上的第一搬运手爪54可以从第一凹槽15处，将对称折弯成U型金属线6的工件取走放到第二折弯机构2进行下一步折弯。

参见图6A-7B，图6A为本发明一实施例的第二折弯机构2结构示意图，图6B为图6A的另一面结构示意图，图7A、7B为第二折弯机构2工作过程示意图。所述第二折弯机构2包括：安装基板21，设置在所述第二工位B上；第二定位机构22，包括定位块221、折弯固定块222、折弯移动块223和中间限位块224，所述定位块221设置在所述安装基板21上，所述中间限位块224对应于所述定位块221设置，所述折弯固定块222对称设置在所述中间限位块224的两侧，所述折弯移动块223对应于所述折弯固定块222对称设置在所述中间限位块224的一端，所述折弯移动块223与所述折弯固定块222上分别设置有互相适配的加工面；所述安装基板21上对应于所述定位块221设置有第二凹槽24，为手爪抓取放置预留空间；以及第二成型机构23，包括第二折弯加压缸231、第二折弯滑板232、第二折弯导轨233、第二移动折弯底座滑块234、第二折弯滑板导轨236和第二折弯连杆237，所述第二折弯加压缸231与所述第二折弯滑板232连接，所述第二折弯滑板232通过所述第二折弯滑板导轨236安装在所述安装基板21的底面上，对称设置的所述第二折弯连杆237的一端分别与所述第二折弯滑板232铰接，所述第二折弯连杆237的另一端分别与所述第二移动折弯底座滑块234连接，所述第二移动折弯底座滑块234通过所述第二折弯导轨233安装在所述安装基板21的底面上，所述第二折弯底座滑块分别与所述折弯移动块223连接，并带动所述折弯移动块223同步相向或相背移动。

第一折弯机构1将折弯完成的工件，被第一搬运手爪54抓取到第二折弯机构2后，在定位块221处定位，第二折弯加压缸231开始动作，缸杆伸出，带动第二折弯滑板232沿第二折弯滑板导轨236移动，该第二折弯滑板232前端的销轴与对称的两个第二折弯连杆237连接，该第二折弯连杆237通过第二底座滑块销轴235与第二移动折弯底座滑块234连接，从而带动该第二移动折弯底座滑块234沿第二折弯导轨233向两侧移动，移动第二折弯底座滑块的另一侧安装有第二折弯移动块223，两第二折弯移动块223对称向两侧移动，对称折弯成U型金属线6的工件端部开始被折弯，由于对称设置的两折弯固定块222的限位作用以及中间限位块224的防金属线6变形作用，最后对称设置的两折弯移动块223的斜端面与折弯固定块222压到位，工件被折弯成端部对称外翻结构；第二限位螺杆238起到移动限位的作用；之后第二折弯加压缸231带动机构退回原位，第一搬运手爪54在第二凹槽24位置将其抓取离开，放置在第三折弯机构3进行下一步折弯。

参见图8A-9B，图8A为本发明一实施例的第三折弯机构3结构示意图，图8B为图8A的另一面结构示意图，图9A、9B为第三折弯机构3工作过程示意图。本实施例的所述第三折弯机构3包括：基板31，设置在所述第三工位C上；第三定位机构32，安装在所述基板31上，包括定位件321、折弯固定件322、折弯移动件323和中间限位件324，所述定位件321设置在所述基板31上，所述中间限位件324对应于所述定位件321设置，所述折弯固定件322对称设置在所述中间限位件324的两侧，所述折弯移动件323对应于所述折弯固定件322对称设置在所述中间限位件324的两侧，所述折弯移动件323和所述中间限位件324上分别设置有互相适配的加工面；所述基板31上对应于所述定位件321设置有第三凹槽34，为手爪抓取放置预留空间；以及第三成型机构33，包括第三折弯加压缸331、第三折弯滑板332、第三折弯滑块333、第三折弯摆杆336、第三折弯连杆335，所述第三折弯加压缸331与所述第三折弯滑板332连接，所述第三折弯滑板332通过第三折弯滑板导轨3321安装在所述基板31的底面上，所述第三折弯滑块333通过第三折弯滑块导轨3331安装在所述基板31上，对称设置的所述第三折弯连杆335的一端分别与所述第三折弯滑板332铰接，所述第三折弯连杆335的另一端分别与所述第三折弯摆杆336的一端连接，所述第三折弯摆杆336的另一端与所述第三折弯滑块333连接，所述第三折弯滑块333与所述折弯移动件323连接，并带动所述折弯移动件323同步相向或相背移动。对应于第三折弯滑板332还设置有第三对中限位滑块337。

第二折弯机构2将折弯完成的工件，被第一搬运手爪54抓取到第三折弯机构3后，在定位件321处定位，第三折弯加压缸331开始动作，缸杆伸出，带动第三折弯滑板332沿第三折弯滑板导轨3321移动，该第三折弯滑板332前端的销轴与对称的两个第三折弯连杆335连接，该第三折弯连杆335通过第三连接销轴3351与第三折弯摆杆336连接，该第三折弯摆杆336沿第三固定转轴3361摆动，第三折弯摆杆336又带动第三折弯滑块转接块3332移动，第三折弯滑块转接块3332又通过第三折弯滑块销轴3362与第三折弯滑块333连接，从而带动该第三折弯滑块333沿第三折弯滑块导轨3331相向移动，第三折弯滑块333的另一侧安装有折弯移动件323，两折弯移动件323对称相向移动，工件开始被折弯，由于两对称设置的折弯固定件322的防金属线6变形作用，以及中间限位件324的限位作用，最后折弯移动件323的斜端面与中间限位件324压到位，工件被对称内折成型；第三限位螺杆334起到移动限位的作用；之后第三折弯加压缸331带动机构退回原位，第一搬运手爪54在第三凹槽34位置将其抓取离开，放置在第四折弯机构4进行下一步折弯。

参见图10-12，图10为本发明一实施例的第四折弯机构4结构示意图，图11为图10的剖视图，图12为图10另一工位加工剖视图。本实施例中，所述第四折弯机构4包括：立式框架41，设置在所述第四工位D上，包括底座和立柱；第四定位机构42，设置在所述底座的上表面，包括端部折弯块421和固定块422，所述固定块422上设置有第四凹槽45，为手爪抓取放置预留空间；上成型机构43，包括上折弯加压缸431、上折弯滑板432和上折弯滑块433，所述上折弯加压缸431安装在所述立柱上，所述上折弯滑板432通过上折弯滑板导轨4321安装在所述立柱上，所述上折弯滑块433通过上折弯滑块导轨4331安装在所述上折弯滑板432上，所述上折弯滑板432的底部设置有端部折弯压块434；以及下成型机构44，对应于所述第四定位机构42设置在所述底座的倾斜面上，包括下折弯加压缸441和下折弯滑块442，所述下折弯加压缸441与所述下折弯滑块442连接，所述下折弯滑块442通过下折弯滑块导轨443安装在所述底座上。

其中，所述上成型机构43还包括弹性调节机构，包括调整螺套定位块437、上限位螺杆435和上折弯弹簧438，所述上限位螺杆435通过上弹簧调整螺套436安装在所述调整螺套定位块437内并与所述上折弯滑块433的顶部连接，所述上折弯弹簧438的两端分别抵接在所述上折弯滑块433的顶面和所述上弹簧调整螺套436的底端。

第三折弯机构3折弯完成的工件，被第一搬运手爪54抓取到第四折弯机构4后，手爪移动到第四凹槽45处，将其放置到位，上折弯加压缸431开始动作，缸杆伸出，带动上折弯滑板432沿上折弯滑板导轨4321向下移动，上折弯滑块433先接触工件，上折弯滑板432继续下行，上折弯弹簧438收缩对上折弯滑块433起到压力作用，上折弯弹簧438的压力也可通过上弹簧调整螺套436进行调节，上限位螺杆435对上折弯弹簧438起导向限位作用；上折弯滑板432的继续下行使端部折弯压块434开始接触工件，在端部折弯块421、折弯固定块222的共同夹持下完成端部折弯；下折弯加压缸441开始动作，下折弯滑块442沿下折弯滑块导轨443斜向上移动，下折弯滑块442与工件接触后再与上折弯滑块433共同作用将工件的前端完成直立折弯；上折弯加压缸431和下折弯加压缸441退回原位，第二搬运手爪55在第四凹槽45位置将其抓取离开，并移出折弯机下线。

参见图13A、13B，图13A为本发明一实施例的步进搬运机构5结构示意图，图13B为图13A的俯视图。本实施例的所述升降机构52包括升降框架523、升降缸525、升降导轨521、升降滑块522和升降限位件524，所述升降导轨521安装在所述主机架51上，所述升降框架523通过所述升降滑块522与所述升降导轨521连接，所述升降缸525安装在所述主机架51的底部并与所述升降框架523连接，以带动所述升降框架523相对于所述主框架上下移动；所述升降限位件524对应于所述升降导轨521的底端安装在所述主机架51上，以保证所述升降框架523的下降高度与工件的抓取位置高度适配。其中，所述平移机构53包括：平移缸534、平移横梁531、平移导轨535、横移滑块536、平移挡块532和平移限位件533，所述平移横梁531安装在所述平移导轨535上，平移导轨535与所述横移滑块536连接，所述横移滑块536安装在所述升降框架523的前面板上，所述平移缸534与所述平移横梁531连接并带动所述平移横梁531往返水平移动，所述平移挡块532安装在所述平移横梁531下端，与所述平移限位件533配合以保证平移的步进距离，所述平移横梁531的前侧分别对应于所述第一工位A、第二工位B和第三工位C安装有所述第一搬运手爪54，对应于所述第四工位D安装有所述第二搬运手爪55。

步进搬运机构5用于搬运第一到第四工位D的折弯工件，并实现工件的步进输送，最终实现整机的折弯搬运自动化；主机架51的下方安装有升降缸525，可以顶起升降框架523实现其升降，两个升降限位件524可以保证其下降高度满足手爪对工件的抓取位置高度；升降导轨521与升降滑块522保证升降路径稳定。

升降框架523的前面板安装有横移滑块536，平移导轨535与之配合装配，平移横梁531安装在平移导轨535上，平移缸534杆的伸缩能实现平移横梁531的往返水平移动；横梁下端安装平移挡块532，其在往返移动时与两端的平移限位件533接触到位，以保证平移的步进距离；平移横梁531前端分别安装有四组搬运手爪，分别与四个折弯机构一一对应。

最初步进搬运机构5的升降框架523在升降限位件524处停止定位，四个折弯机构上部的第一搬运手爪54和第二搬运手爪55同步处在低位，手爪张开，根据各工位自动折弯完成后手爪闭合抓住工件，升降缸525的缸杆顶升，升降框架523提升，平移横梁531前端的第一搬运手爪54和第二搬运手爪55分别将工件提起，平移缸534动作，缸杆伸出，平移横梁531向右侧水平移动一个工位距离，即第一、二、三、四工位的工件被同时移动一个工位，之后升降缸525下落，第一、二、三、四折弯机构的工件被分别放置在了第二、三、四机构和移出工位E，第一搬运手爪54和第二搬运手爪55松开，升降缸525的缸杆再次顶升，空搬运手爪提升，平移缸534的缸杆收回，平移横梁531返回原位，升降缸525的缸杆再次下落，第一搬运手爪54和第二搬运手爪55返回原位，至此步进搬运机构5完成一个步进搬运循环，下一个搬运过程按上述进行。

该金属线自动折弯机的前端与金属线定长输送设备配合使用，即定长输送设备将定长切断好并调直的金属线6输送到金属线自动折弯机上进行自动折弯；后端可与自动机械手配合使用，即折弯成型的吊耳7被步进搬运机构5输送出来放置后，机械手可以将其自动取走。通过自动化动作，完成从定长金属直线到吊耳7成品的自动折弯过程，最终折弯成型为合格的金属吊耳7产品。

本发明可以自动实现金属吊耳7的折弯生产，该自动折弯机实现了结构机构的块化，整体结构简单紧凑，方便操作、维修和维护；能实现标准直径的金属线材自动化折弯，可实现金属线材铝、铜、铁等金属材质以及复合材料线材的自动化折弯。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属线自动折弯机，其特征在于，包括：

步进搬运机构，包括主机架、升降机构和平移机构，所述升降机构安装在所述主机架上并沿所述主机架上下移动，所述平移机构与所述升降机构连接，所述平移机构相对于所述主机架分别在顺序设置的第一工位、第二工位、第三工位、第四工位和移出工位之间水平切换，所述平移机构上相对于所述第一工位、第二工位和第三工位分别设置有第一搬运手爪，相对于所述第四工位设置有第二搬运手爪；

第一折弯机构，设置在所述第一工位上，用于将定长金属直线对称折弯成U型金属线；

第二折弯机构，设置在所述第二工位上，用于将所述步进搬运机构搬运至所述第二工位的所述U型金属线的端部对称折弯成外翻结构；

第三折弯机构，设置在所述第三工位上，用于将所述步进搬运机构搬运至所述第三工位的端部为外翻结构的所述U型金属线对称内折成型；以及

第四折弯机构，设置在所述第四工位上，用于将所述步进搬运机构搬运至所述第四工位的内折成型的所述U型金属线折弯成型为吊耳成品。

2.如权利要求1所述的金属线自动折弯机，其特征在于，所述升降机构包括升降框架、升降缸、升降导轨、升降滑块和升降限位件，所述升降导轨安装在所述主机架上，所述升降框架通过所述升降滑块与所述升降导轨连接，所述升降缸安装在所述主机架的底部并与所述升降框架连接，以带动所述升降框架相对于所述主框架上下移动；所述升降限位件对应于所述升降导轨的底端安装在所述主机架上，以保证所述升降框架的下降高度与工件的抓取位置高度适配。

3.如权利要求2所述的金属线自动折弯机，其特征在于，所述平移机构包括：平移缸、平移横梁、平移导轨、横移滑块、平移挡块和平移限位件，所述平移横梁安装在所述平移导轨上，平移导轨与所述横移滑块连接，所述横移滑块安装在所述升降框架的前面板上，所述平移缸与所述平移横梁连接并带动所述平移横梁往返水平移动，所述平移挡块安装在所述平移横梁下端，与所述平移限位件配合以保证平移的步进距离，所述平移横梁的前侧分别对应于所述第一工位、第二工位和第三工位安装有所述第一搬运手爪，对应于所述第四工位安装有所述第二搬运手爪。

4.如权利要求1、2或3所述的金属线自动折弯机，其特征在于，所述第一折弯机构包括：

框架平台，设置在所述第一工位处，所述框架平台的台面上设置有导引槽；

举升机构，包括举升梁、举升缸和导引口，所述导引口安装在所述导引槽的一侧，所述举升梁位于所述框架平台的台面下方并正对所述导引槽设置，所述举升缸安装在所述框架平台上并与所述举升梁连接；

第一定位机构，包括成型定位块、动态成型块和折弯压板，所述成型定位块安装在所述框架平台的台面上并位于所述导引槽的一侧，对应于所述成型定位块设置有第一凹槽；所述折弯压板通过压板滑轨安装在所述框架平台的台面上并位于所述导引槽的另一侧；所述动态成型块对应于所述成型定位块对称设置并与所述折弯压板铰接，所述动态成型块具有与所述成型定位块适配的成型表面；以及

第一成型机构，包括第一折弯加压缸和压力摆臂，所述第一折弯加压缸安装在所述框架平台上并与所述压力摆臂连接，所述压力摆臂通过压板横梁与所述折弯压板连接。

5.如权利要求4所述的金属线自动折弯机，其特征在于，所述折弯压板上还设置有弹性驱动件，包括成型弹性压块、弹簧调整杆和弹簧，所述弹簧调整杆安装在所述折弯压板上，所述成型弹性压块的前端与所述动态成型块的后端抵接，所述弹簧的两端分别与所述弹簧调整杆和成型弹性压块的后端抵接。

6.如权利要求1、2或3所述的金属线自动折弯机，其特征在于，所述第二折弯机构包括：

安装基板，设置在所述第二工位上；

第二定位机构，包括定位块、折弯固定块、折弯移动块和中间限位块，所述定位块设置在所述安装基板上，所述中间限位块对应于所述定位块设置，所述折弯固定块对称设置在所述中间限位块的两侧，所述折弯移动块对应于所述折弯固定块对称设置在所述中间限位块的一端，所述折弯移动块与所述折弯固定块上分别设置有互相适配的加工面；所述安装基板上对应于所述定位块设置有第二凹槽；以及

第二成型机构，包括第二折弯加压缸、第二折弯滑板、第二折弯导轨、第二移动折弯底座滑块、第二折弯滑板导轨和第二折弯连杆，所述第二折弯加压缸与所述第二折弯滑板连接，所述第二折弯滑板通过所述第二折弯滑板导轨安装在所述安装基板的底面上，对称设置的所述第二折弯连杆的一端分别与所述第二折弯滑板铰接，所述第二折弯连杆的另一端分别与所述第二移动折弯底座滑块连接，所述第二移动折弯底座滑块通过所述第二折弯导轨安装在所述安装基板的底面上，所述第二折弯底座滑块分别与所述折弯移动块连接，并带动所述折弯移动块同步相向或相背移动。

7.如权利要求1、2或3所述的金属线自动折弯机，其特征在于，所述第三折弯机构包括：

基板，设置在所述第三工位上；

第三定位机构，安装在所述基板上，包括定位件、折弯固定件、折弯移动件和中间限位件，所述定位件设置在所述基板上，所述中间限位件对应于所述定位件设置，所述折弯固定件对称设置在所述中间限位件的两侧，所述折弯移动件对应于所述折弯固定件对称设置在所述中间限位件的两侧，所述折弯移动件和所述中间限位件上分别设置有互相适配的加工面；所述基板上对应于所述定位件设置有第三凹槽；以及

第三成型机构，包括第三折弯加压缸、第三折弯滑板、第三折弯滑块、第三折弯摆杆、第三折弯连杆，所述第三折弯加压缸与所述第三折弯滑板连接，所述第三折弯滑板通过第三折弯滑板导轨安装在所述基板的底面上，所述第三折弯滑块通过第三折弯滑块导轨安装在所述基板上，对称设置的所述第三折弯连杆的一端分别与所述第三折弯滑板铰接，所述第三折弯连杆的另一端分别与所述第三折弯摆杆的一端连接，所述第三折弯摆杆的另一端与所述第三折弯滑块连接，所述第三折弯滑块与所述折弯移动件连接，并带动所述折弯移动件同步相向或相背移动。

8.如权利要求1、2或3所述的金属线自动折弯机，其特征在于，所述第四折弯机构包括：

立式框架，设置在所述第四工位上，包括底座和立柱；

第四定位机构，设置在所述底座的上表面，包括端部折弯块和固定块，所述固定块上设置有第四凹槽；

上成型机构，包括上折弯加压缸、上折弯滑板和上折弯滑块，所述上折弯加压缸安装在所述立柱上，所述上折弯滑板通过上折弯滑板导轨安装在所述立柱上，所述上折弯滑块通过上折弯滑块导轨安装在所述上折弯滑板上，所述上折弯滑板的底部设置有端部折弯压块；以及

下成型机构，对应于所述第四定位机构设置在所述底座的倾斜面上，包括下折弯加压缸和下折弯滑块，所述下折弯加压缸与所述下折弯滑块连接，所述下折弯滑块通过下折弯滑块导轨安装在所述底座上。

9.如权利要求8所述的金属线自动折弯机，其特征在于，所述上成型机构还包括弹性调节机构，包括调整螺套定位块、上限位螺杆和上折弯弹簧，所述上限位螺杆通过上弹簧调整螺套安装在所述调整螺套定位块内并与所述上折弯滑块的顶部连接，所述上折弯弹簧的两端分别抵接在所述上折弯滑块的顶面和所述上弹簧调整螺套的底端。

10.一种金属线自动折弯方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、将定长金属直线在金属线自动折弯机的第一工位上定位，第一折弯机构将所述金属直线对称折弯成U型金属线；

S200、步进搬运机构将所述U型金属线搬运到第二工位，第二折弯机构将所述U型金属线的端部对称折弯成外翻结构；

S300、所述步进搬运机构将端部为外翻结构的所述U型金属线搬运到第三工位，第三折弯机构将所述U型金属线对称内折成型；

S400、所述步进搬运机构将内折成型的所述U型金属线搬运到第四工位，第四折弯机构将所述U型金属线折弯成型为吊耳成品；以及

S500、所述步进搬运机构将所述吊耳成品搬运下线。

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