CN115255079A - 一种自动化加工异型弹簧的机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化加工异型弹簧的机床，包括机床架，机床架上设有第一滑轨、入料通道、出料通道和若干个夹持装置，第一滑轨设置在机床架上，其两端分别靠近入料通道和出料通道，夹持装置设置在机床架上并设置在滑轨的上方；对折压弯工具，设置在第一滑轨上且靠近入料通道的一侧，将煅烧好的金属板对折压弯；弧形压弯工具，设置在第一滑轨上，将对折压弯的金属板压制成弧形金属板；二次压弯工具，设置在第一滑轨上且靠近出料通道的一侧，将弧形金属板进行二次压弯；夹持装置自入料通道至出料通道依次夹持金属板放置在对折压弯工具、弧形压弯工具和二次压弯工具中。本发明加工效率高且加工风险低，免去成本大、效率慢及生产有风险等不利因素。

Description

一种自动化加工异型弹簧的机床

技术领域

本发明涉及到自动化加工设备领域，特别涉及到一种自动化加工异型弹簧的机床。

背景技术

异形弹簧与常规弹簧的区别就是弹簧本身是不规则的，有弯曲和大量复杂的角度设计，适用于一些具有特殊性的场合，现有的马蹄形弹簧的制成主要还是将金属板放在煅烧炉里煅烧后再通过人工放置在加工模具上进行弯曲加工，其效率十分低下而且由于需要操作的金属板经过煅烧，工人们在加工时有非常大的安全风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决上述存在的技术问题，提供一种加工效率高、且加工风险低的自动化加工异形弹簧的机床。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动化加工异型弹簧的机床，包括机床架，机床架上设有第一滑轨、入料通道、出料通道和若干个夹持装置，第一滑轨设置在机床架上，其两端分别靠近入料通道和出料通道，夹持装置设置在机床架上并设置在第一滑轨的上方；对折压弯工具，设置在第一滑轨上且靠近入料通道的一侧，将煅烧好的金属板对折压弯；弧形压弯工具，设置在第一滑轨上，将对折压弯的金属板压制成弧形金属板；二次压弯工具，设置在第一滑轨上且靠近出料通道的一侧，将弧形金属板进行二次压弯；夹持装置自入料通道至出料通道依次夹持金属板放置在对折压弯工具、弧形压弯工具和二次压弯工具中。

作为优选的，所述第一滑轨的两侧还设有限位件，限位件限定对折压弯工具、弧形压弯工具、二次压弯工具的活动范围。

作为优选的，所述机床架上还设有第二滑轨，第二滑轨安装在对折压弯工具、对折压弯工具和二次压弯工具的上方。

作为优选的，所述夹持装置安装在第二滑轨上，夹持装置夹持金属板在第二滑轨上移动。

作为优选的，所述夹持装置包括滑动部、伸缩部和夹持头，伸缩部和夹持头之间还设有旋转机构，旋转机构带动夹持头进行旋转。

作为优选的，所述对折压弯工具包括第一固定座和第一加工件，第一固定座设置在第一滑轨上，第一加工件可旋转地设置在第一固定座上；第一固定座上设有两根垂直于第一固定座顶面的第一固定铁柱，铁柱之间留有缝隙，第一加工件上还设有第一活动铁柱，第一活动铁柱随着第一加工件在第一固定座上的旋转将第一固定铁柱的缝隙中放置的金属板带动向一侧折弯。

作为优选的，所述弧形压弯工具包括第二固定座和第二加工件，第二固定座设置在第一滑轨上，第二加工件可旋转地设置在第二固定座上；第二固定座的一侧设有第二固定铁柱，第二加工件上设有开口，开口内卡入折弯后的金属板并通过旋转第二加工件，将折弯后的金属板弯曲成弧形金属板。

作为优选的，所述二次压弯工具包括第三固定座和第三加工件，第三固定座设置在第一滑轨上，第三加工件通过套筒连接第三固定座的固定轴；第三固定座上设有固定杆，第三加工件上设有挡件，固定轴内夹持弧形金属板，通过翻折第三加工件利用挡件对弧形金属板进行二次压弯。

作为优选的，所述机床上还设有检测仪器和控制器，检测仪器检测金属板的位置并发送给控制器，控制器控制夹持装置夹持金属板。

本发明的有益效果：

通过在机床上设置滑轨，集合制作异形弹簧的对折压弯工具、弧形压弯工具和二次压弯工具并将其设置在滑轨上，按照制作异形弹簧的工作顺序逐一加工，通过夹持装置衔接不同的工序，最后制成异形弹簧，整个加工过程加工效率高且加工风险低，免去之前人工加工时的人力成本大、工作效率慢以及会有生产风险等诸多不利因素。

附图说明

图1为实施例1中一种自动化加工异形弹簧机床的结构示意图；

图2为实施例1中马蹄形异形弹簧的结构示意图；

图3为实施例1中第一滑轨的结构示意图；

图4为实施例1中对折压弯工具的结构示意图；

图5为实施例1中弧形压弯工具的结构示意图；

图6为实施例1中二次压弯工具的结构示意图；

上述附图标记：1、机床架；2、第一滑轨；3、入料通道；4、出料通道；5、夹持装置；501、滑动基座；502、伸缩金属杆；503、多轴机械加工臂；504、电动液压钳；6、对折压弯工具；601、第一固定座；6011、第一凸台；6012、第二凸台；602、第一固定铁柱；603、第一加工件；604、第一活动铁柱；605、第一转动铁杆；7、弧形压弯工具；701、第二固定座；702、第二固定杆；703、第二加工件；704、开口；705、第二固定铁柱；706、第二转动铁杆；8、二次压弯工具；801、第三固定座；8011、圆台；8012、固定板；802、固定轴；803、第三连接杆；804、把手；805、挡件；9、小挡片；10、摄像头；11、控制器。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明，但这些具体实施方案不以任何方式限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1-6所示，一种自动化加工异型弹簧的机床，包括机床架1，机床架1的设有第一滑轨2、入料通道3、出料通道4和若干个夹持装置5，第一滑轨2为工字形结构，第一滑轨2设置在机床架1上，具体的，在机床架1的顶面上设有一道凹槽，第一滑轨2就设置在凹槽内，第一滑轨2的两端分别靠近入料通道3和出料通道4，夹持装置5设置在机床架1上并设置在第一滑轨2的上方；对折压弯工具6，对折压弯工具6设置在第一滑轨2上且靠近入料通道3的一侧，用于将煅烧好的金属板对折压弯；弧形压弯工具7，弧形压弯工具7设置在第一滑轨2上，衔接对折压弯金属板的工序，将对折压弯的金属板压制成弧形金属板；二次压弯工具8，二次压弯工具8设置在第一滑轨2上且靠近出料通道4的一侧，衔接将对折压弯的金属板压制成弧形金属板的工序，将弧形金属板进行二次压弯；夹持装置5自入料通道3至出料通道4依次夹持金属板放置在对折压弯工具6、弧形压弯工具7和二次压弯工具8中。

本发明所主要用于制作的异形弹簧为马蹄形异形弹簧，具体为一块金属板进行对折后再弯曲，在对折处留有依照固定铁杆弯折的所形成的水滴形空腔，向内弯曲的另一端呈工整贴合的两层金属板，经过弯折、弯曲、二次弯曲的三道工序后的成形的异形弹簧整体呈马蹄状。

在本实施例中，所述第一滑轨2的两侧还设有限位件，限位件限定对折压弯工具6、弧形压弯工具7、二次压弯工具8的活动范围。

限位件为第一滑轨2两侧机床顶面上所设置的小挡片9，将对折压弯工具6、弧形压弯工具7、二次压弯工具8限制在一个固定的活动区域内，使对折压弯工具6与弧形压弯工具7、弧形压弯工具7与二次压弯工具8在转运所加工的金属板时不会发生碰撞，两个小挡片9为一组，相邻的两组小挡片9之间留有一定距离。

在本实施例中，所述机床架1上还设有第二滑轨，第二滑轨安装在对折压弯工具6、对折压弯工具6和二次压弯工具8的上方。

机床架1向上延伸有支撑架，支撑架之间设有第二滑轨，第二滑轨安装在第一滑轨2的上方，也即在对折压弯工具6、对折压弯工具6和二次压弯工具8的上方，第二滑轨和第一滑轨2的结构一样，同为工字型结构。

在本实施例中，所述夹持装置5安装在第二滑轨上，夹持装置5夹持金属板在第二滑轨上移动，夹持装置5包括滑动部、伸缩部和夹持头，伸缩部和夹持头之间还设有旋转机构，旋转机构带动夹持头进行旋转。

夹持装置5的数量为多个，两个夹持装置5之间可协同工作，夹持装置5的滑动部为滑动基座501，滑动基座501上安装有四个滑轮，四个滑轮安装在第二滑轨的工字型结构的滑槽内，滑动基座501通过四个滑轮沿着第二滑轨进行移动；伸缩部具体为两杆套接的伸缩金属杆502，第一金属杆套接在第二金属杆内，第二金属杆连接滑动基座501，第一金属杆为空心杆，其端部焊接有一块铁板，铁板上开设有螺钉孔，通过螺钉孔打入螺钉将第一金属杆衔接在夹持头上；夹持头为多轴机械加工臂503，其头部为电动液压钳504，通过液压钳夹取金属板实现多道加工工序的快速衔接。

在本实施例中，所述对折压弯工具6包括第一固定座601和第一加工件603，第一固定座601设置在第一滑轨2上，第一加工件603可旋转地设置在第一固定座601上；第一固定座601上设有两根垂直于第一固定座601顶面的第一固定铁柱602，第一固定铁柱602之间留有缝隙，第一加工件603上还设有第一活动铁柱604，第一活动铁柱604随着第一加工件603在第一固定座601上的旋转将第一固定铁柱602的缝隙中放置的金属板带动向一侧折弯。

上述第一固定座601上安装有四个滑轮，四个滑轮安装在第一滑轨2的工字形槽内，第一固定座601通过四个滑轮沿着第一滑轨2进行移动，第一固定座601整体为凸台结构，包括第一凸台6011和第二凸台6012，第一凸台6011设置在第二凸台6012的顶面，其直径小于第二凸台6012，第二凸台6012连接四个滑轮，第一凸台6011的顶面设有两根垂直于第一凸台6011的第一固定铁柱602，第一固定铁柱602之间留有缝隙，其缝隙的宽度大于双层金属板的厚度；第一加工件603为空心套筒结构，第一加工件603能够套接在第一凸台6011的外表面上，第一加工件603的顶面设有第一活动铁柱604、侧面上焊接有第一转动铁杆605，通过多轴机械加工臂503推动第一转动铁杆605带动第一加工件603在第一凸台6011上的旋转，第一活动铁柱604随着第一加工件603将第一固定铁柱602的缝隙中放置的金属板带动向一侧弯折，弯折后金属板整体呈对折状态，再通过电动液压钳504将对折好的金属板取出并施加挤压力，将尚未完全贴合在一起的两层金属条压紧贴合在一起送至弧形压弯工具7处。

在本实施例中，所述弧形压弯工具7包括第二固定座701和第二加工件703，第二固定座701设置在第一滑轨2上，第二加工件703可旋转地设置在第二固定座701上；第二固定座701的一侧设有第二固定铁柱705，第二加工件703上设有开口704，开口704内卡入折弯后的金属板并通过旋转第二加工件703，将折弯后的金属板弯曲成弧形金属板。

上述第二固定座701上安装有四个滑轮，四个滑轮安装在第一滑轨2的工字型槽内，第二固定座701通过四个滑轮沿着第一滑轨2进行移动，第二固定座701的顶面设有第二固定杆702，固定杆上套接第二加工件703；第二加工件703可旋转地设置在第二固定座701上，第二加工件703上设有开口704，其开口704的尺寸刚好卡住经过对折压弯工具6所压制留有水滴形空腔的金属板，第二固定座701的一侧设有第二固定铁柱705，第二加工件703的侧面焊接有第二转动铁杆706，通过多轴机械加工臂503推动第二转动铁杆706电动第二加工件703以第二固定杆702为旋转轴旋转，开口704内放置的金属板随着第二加工件703的旋转与第二固定铁柱705的反作用力下沿着第二加工件703的表面弯曲成行，形成弧形金属板。

在本实施例中，所述二次压弯工具8包括第三固定座801和第三加工件，第三固定座801设置在第一滑轨2上，第三加工件通过套筒连接第三固定座801的固定轴802；第三固定座801上设有固定杆，第三加工件上设有挡件805，固定轴802内夹持弧形金属板，通过翻折第三加工件利用挡件805对弧形金属板进行二次压弯。

上述第三固定座801上有四个滑轮，四个滑轮安装在第一滑轨2的工字型槽内，第三固定座801通过四个滑轮沿着第一滑轨2进行移动，第三固定座801包括一个圆台8011和圆台8011上焊接的固定板8012，固定板8012的一端为圆柱体，该圆柱体为固定轴802，固定板8012的内部为空心结构，空心结构内还通过螺栓连接两个第三连接杆803，相邻的第三连接杆803之间留有空隙。第三加工件的主体为实体金属块，其一端为空心圆柱体，空心圆柱体套接在固定轴802上，第三加工件的一端外侧焊接有把手804，通过多轴机械加工臂503和电动液压钳504夹住把手804，使第三加工件以固定轴802为旋转轴进行180°翻转，其实体金属块上还设有挡件805，挡件805为在实体金属块上的一个小凸块，其作用在于，将弧形金属板放置在第三加工件与第三固定座801的连接处，翻转第三加工件，第三加工件上的挡件805将弧形金属板挤压在固定轴802上，再通过控制多轴机械加工臂503和电动液压钳504夹起第三加工件上的把手804进行翻转，第三加工件的旋转产生的挤压力挤压弧形金属板形成二次弯曲。

顺带一提的是，在机床架1第二加工件703和第三加工件一侧可以再设置两条滑轨，两条滑轨上分别再设置两个多轴机械加工臂503，并在机床架1的一侧建造一个加热炉，如果在对折压弯工具6加工后，金属板变得稍微冷却，可以放入加热炉里短暂地再行加热。

在本实施例中，所述机床上还设有检测仪器和控制器11，检测仪器检测金属板的位置并发送给控制器11，控制器11控制夹持装置5夹持金属板。

所谓机床上还设有检测仪器，是指在机床的两侧，即对折压弯工具6、弧形压弯工具7、二次压弯工具8的两侧设有检测仪器，入料通道3的两侧、出料通道4的两侧也同样设有检测仪器，检测仪器为定位传感器、摄像头10等检测设备，主要是实时识别金属板的位置，将采集到的信息传输到控制器11内，控制器11再控制夹持装置5夹持金属板、控制多轴机械加工臂503与对折压弯工具6、弧形压弯工具7或二次压弯工具8互相联动，进行入料、金属板加工和放料等工序。

本发明一种自动化加工异型弹簧的机床的工作原理是：

机床的内部设置第一滑轨2，滑轨的两侧设置限位件，在限位件之间且第一滑轨2内按照先后顺序分别安装对折压弯工具6、弧形压弯工具7和二次压弯工具8，对折压弯工具6安装在靠近入料通道3的一侧，二次压弯工具8安装在出料通道4的一侧，弧形压弯工具7作为第二道工序，安装在对折压弯工具6及二次压弯工具8之间，由于限位件的阻挡，相邻两个工具之间不会发生碰撞，那么从入料通道3起，煅烧后的金属板被夹持装置5夹起并送至对折压弯工具6处对折压弯，对折压完后再由夹持装置5夹持送至弧形压弯工具7中进行弧面压弯，弧面压完后，夹持装置5夹持着弧面金属板输送至二次压弯工具8中进行二次压弯，二次压弯后，夹持装置5夹持加工完成后的马蹄形异形弹簧放置到出料通道4内出料。

其中，夹持装置5安装在第一滑轨2上方的第二滑轨内，夹持装置5包括伸缩金属杆502、多轴机械加工臂503和电动液压钳504，配合着机床两侧所设置的多个检测仪器，例如定位传感器、摄像头10对金属板实时定位，再传输到控制器11，由控制器11输送命令给夹持装置5，夹持装置5先控制伸缩金属杆502到达指定高度，再由多轴机械加工臂503根据检测数据调整机械臂的角度和长度，伸出电动液压钳504夹紧金属板，输送到下一个工序并再由控制器11控制工序的执行和启动，以此类推，通过检测仪器、控制器11和夹持装置5的协同工作，实现完全自动化制作马蹄形异形弹簧，自动化高，加工精确，由于工人不直接参与工件加工，因此不会对工人产生任何安全风险。

本发明一种自动化加工异型弹簧的机床的工作方法是：

首先，煅烧好的金属板被输送至入料通道3，摄像头10检测到物料的进入发送命令给控制器11，控制器11控制夹持装置5到达物料的上方，夹持装置5先控制伸缩金属杆502到达指定高度，再由多轴机械加工臂503根据检测数据调整机械臂的角度和长度，伸出电动液压钳504夹紧金属板，通过摄像头10的检测精确识别对折压弯工具6的位置和角度，将金属板送入对折压弯工具6中第一固定铁柱602之间留有的缝隙中，再通过多轴机械加工臂503推动第一转动铁杆605带动第一加工件603在第一凸台6011上的旋转，第一活动铁柱604随着第一加工件603将第一固定铁柱602的缝隙中放置的金属板带动并向一侧弯折，弯折后金属板整体呈对折状态，再通过另一个夹持装置5的电动液压钳504将对折好的金属板取出并施加挤压力，将尚未完全贴合在一起的两层金属条压紧贴合在一起送至弧形压弯工具7处，此时由于限位件的阻挡，对折压弯装置不再移动，在控制器11和摄像头10的协同作用下回至原来的位置。

然后，通过摄像头10的检测精确识别弧形压弯工具7的位置和角度，控制器11发送命令至夹持着金属板放置在弧形压弯工具7中的开口704中，开口704的尺寸刚好能卡住经过对折压弯工具6所压制留有水滴形空腔的金属板，多轴机械加工臂503推动第二转动铁杆706电动第二加工件703以第二固定杆702为旋转轴旋转，开口704内放置的金属板随着第二加工件703的旋转与第二固定铁柱705的反作用力下沿着第二加工件703的表面弯曲成形，形成弧形金属板，夹持装置5的电动液压钳504夹住弧形金属板并取出，向二次压弯工具8处位移，此时由于限位件的阻挡，弧形压弯工具7不再移动，在控制器11和摄像头10的协同作用下回至原来的位置。

再者，通过摄像头10的检测精确识别二次压弯工具8的位置和角度，控制器11发送命令至夹持着弧面金属板放置在二次压弯工具8中的第三加工件与第三固定座801的连接处，通过连杆机构翻转第三加工件，第三加工件上的挡件805将弧形金属板挤压在固定轴802上，通过连杆机构的作用，第三加工件的旋转产生的挤压力挤压弧形金属板形成二次弯曲，夹持装置5的电动液压钳504夹住弧形金属板并取出，向出料通道4处位移，至此马蹄形异形弹簧已完成制成；而此时由于限位件的阻挡，二次压弯工具8不再移动，在控制器11和摄像头10的协同作用下回至原来的位置。

最后，夹持装置5夹持着金属板放入出料入口出料后，夹持装置5位移至原来的位置开始循环做工。

上述实施例中所记载的技术方案的有益效果是：

通过在机床上设置滑轨，集合制作马蹄形弹簧的对折压弯工具6、弧形压弯工具7和二次压弯工具8将其设置在滑轨上，按照制作异形弹簧的工作顺序逐一加工，通过夹持装置5衔接不同的工序，最后制成异形弹簧，整个加工过程加工效率高且加工风险低，免去之前人工加工时的人力成本大、工作效率慢以及会有生产风险等诸多不利因素。

值得一提的是，上述对折压弯工具、弧形压弯工具及二次压弯工具可以在其两侧设置连杆装置实现第一加工件、第二加工件或第三加工件的转动。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本发明创造不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明创造的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明创造还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种自动化加工异型弹簧的机床，其特征在于，包括

机床架，机床架上设有第一滑轨、入料通道、出料通道和若干个夹持装置，第一滑轨设置在机床架上，其两端分别靠近入料通道和出料通道，夹持装置设置在机床架上并设置在第一滑轨的上方；

对折压弯工具，设置在第一滑轨上且靠近入料通道的一侧，将煅烧好的金属板对折压弯；

弧形压弯工具，设置在第一滑轨上，将对折压弯的金属板压制成弧形金属板；

二次压弯工具，设置在第一滑轨上且靠近出料通道的一侧，将弧形金属板进行二次压弯；

夹持装置自入料通道至出料通道依次夹持金属板放置在对折压弯工具、弧形压弯工具和二次压弯工具中。

2.根据权利要求1所述的自动化加工异型弹簧的机床，其特征在于，所述第一滑轨的两侧还设有限位件，限位件限定对折压弯工具、弧形压弯工具、二次压弯工具的活动范围。

3.根据权利要求1所述的自动化加工异型弹簧的机床，其特征在于，所述机床架上还设有第二滑轨，第二滑轨安装在对折压弯工具、对折压弯工具和二次压弯工具的上方。

4.根据权利要求3所述的自动化加工异型弹簧的机床，其特征在于，所述夹持装置安装在第二滑轨上，夹持装置夹持金属板在第二滑轨上移动。

5.根据权利要求1所述的自动化加工异型弹簧的机床，其特征在于，所述夹持装置包括滑动部、伸缩部和夹持头，伸缩部和夹持头之间还设有旋转机构，旋转机构带动夹持头进行旋转。

6.根据权利要求1所述的自动化加工异型弹簧的机床，其特征在于，所述对折压弯工具包括第一固定座和第一加工件，第一固定座设置在第一滑轨上，第一加工件可旋转地设置在第一固定座上；第一固定座上设有两根垂直于第一固定座顶面的第一固定铁柱，铁柱之间留有缝隙，第一加工件上还设有第一活动铁柱，第一活动铁柱随着第一加工件在第一固定座上的旋转将第一固定铁柱的缝隙中放置的金属板带动向一侧折弯。

7.根据权利要求1所述的自动化加工异型弹簧的机床，其特征在于，所述弧形压弯工具包括第二固定座和第二加工件，第二固定座设置在第一滑轨上，第二加工件可旋转地设置在第二固定座上；第二固定座的一侧设有第二固定铁柱，第二加工件上设有开口，开口内卡入折弯后的金属板并通过旋转第二加工件，将折弯后的金属板弯曲成弧形金属板。

8.根据权利要求1所述的自动化加工异型弹簧的机床，其特征在于，所述二次压弯工具包括第三固定座和第三加工件，第三固定座设置在第一滑轨上，第三加工件通过套筒连接第三固定座的固定轴；第三固定座上设有固定杆，第三加工件上设有挡件，固定轴内夹持弧形金属板，通过翻折第三加工件利用挡件对弧形金属板进行二次压弯。

9.根据权利要求1-8任一项所述的自动化加工异型弹簧的机床，其特征在于，所述机床上还设有检测仪器和控制器，检测仪器检测金属板的位置并发送给控制器，控制器控制夹持装置夹持金属板。

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