CN117655171A - 一种矩形箍带的u形钢带折弯机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矩形箍带的U形钢带折弯机，包括钢带弯折装置，钢带弯折装置包括弯折夹具、弯折机构和二次送料机构，弯折夹具包括夹具安装板、钢带导向槽和钢带检测支架；夹具安装板包括立板、钢带下托条和钢带上托条，钢带下托条和钢带上托条固定在立板的正面；弯折机构包括曲柄、折弯轴和折弯辊；钢带导向槽沿靠近夹具安装板的一端固定在曲柄上，另一端由钢带检测支架支承；折弯轴固定在立板上，位于钢带下托条与钢带导向槽之间，折弯辊可转动地安装在曲柄上，二次送料机构安装在夹具安装板的顶部。本发明可以自动地将条形钢带折弯成U形钢带，生产效率高、操作工人劳动强度低；机械折弯形成的U形钢带尺寸规格统一，产品质量好。

Description

一种矩形箍带的U形钢带折弯机

[技术领域]

本发明涉及矩形箍带的加工设备，尤其涉及一种矩形箍带的U形钢带折弯机。

[背景技术]

动力电池模组或储能电池模组通常由模组本体、两块端板和两根钢质的矩形箍带组成，模组本体包括按一字排列的多个电芯，多个电芯组合拼装成为电池包，目前拼装方式多采用矩形箍带作为捆扎固定材料。即，两块端板布置在模组本体的两端，对两块端板向内加压后，两根箍带上下套装在两块端板的外周。

矩形箍带的加工过程首先是对钢带卷料整平、裁断，然后弯折成U形钢带，再进行粘贴铁氟龙胶带、套热缩管、弯折短边和焊接等工艺过程。在传统矩形箍带的制作过程中，弯折成U形钢带的两条长边通过手工工艺进行，即人工将钢带穿入折弯工具，旋转折弯手柄，完成一次折弯，再次推进钢带，旋转手柄，完成二次折弯。人工折弯的劳动强度大，工人连续折弯体能消耗快，并且折弯外形差异性较大，生产效率低下。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种生产效率高、加工质量好的矩形箍带的U形钢带折弯机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种矩形箍带的U形钢带折弯机，包括机台、钢带弯折装置和控制电路，所述的机台包括台板，U形钢带的原料为条形钢带，钢带弯折装置包括弯折夹具、弯折机构和二次送料机构，弯折夹具包括夹具安装板、钢带导向槽和钢带检测支架；夹具安装板包括立板、立板支架、钢带下托条和钢带上托条，立板通过立板支架固定在台板上，沿X轴方向布置；钢带下托条和钢带上托条固定在立板的正面，分别沿X轴方向布置；弯折机构包括曲柄、折弯轴和折弯辊；曲柄的旋转轴沿Y轴方向布置，由第一伺服电机驱动；钢带导向槽沿X轴方向布置，靠近夹具安装板的一端固定在曲柄上，远离夹具安装板的一端由钢带检测支架支承；钢带进料时，钢带下托条的顶面与钢带导向槽的槽面在同一条直线上；折弯轴固定在立板上，位于钢带下托条与钢带导向槽之间，并与曲柄的旋转轴同轴；折弯辊可转动地安装在曲柄上，位于折弯轴的下方，与折弯轴的间隙等于条形钢带的厚度；折弯轴、折弯辊、钢带下托条、钢带上托条和钢带导向槽都位于第一XZ平面上；二次送料机构安装在夹具安装板的顶部。

以上所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，夹具安装板包括钢带导向装置和两个钢带压紧装置，钢带下托条包括两根托条；钢带导向装置包括导向块，导向Z向气缸和导向Y向气缸，导向Y向气缸固定在立板的下端，导向Z向气缸固定在导向Y向气缸的活塞杆上，导向块固定在导向Z向气缸活塞杆的上端；导向块布置在两个托条之间的空档中，导向块的顶面的外沿包括钢带的挡棱；钢带压紧装置包括压紧气缸和压紧块，压紧气缸固定在立板上，压紧块安装在压紧气缸活塞杆的下端，压紧块布置在对应托条的上方；所述的弯折机构包括弯折支架和减速器，弯折支架固定在台板上，减速器固定在弯折支架的上部，减速器由所述的第一伺服电机驱动，曲柄固定在减速器的输出轴上，减速器的输出轴为曲柄的旋转轴；钢带下托条的顶面和钢带上托条的顶面各包括凹槽，钢带下托条的顶面的凹槽和钢带上托条顶面的凹槽中各包括第一钢带传感器。

以上所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，立板包括两个通孔，通孔位于对应托条的上方；钢带压紧装置包括弹性施压机构，所述的压紧气缸固定在立板的背面，压紧气缸活塞杆的下端与弹性施压机构连接，弹性施压机构穿过所述的通孔与压紧块连接。

以上所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，弯折夹具包括导向槽支架和复数个所述的钢带检测支架，远离夹具安装板的一端由第一钢带检测支架支承，钢带导向槽中部由导向槽支架支承，其余的钢带检测支架布置在导向槽支架与第一钢带检测支架之间；导向槽支架包括第一支座和第一夹爪气缸，第一支座固定在台板上，第一夹爪气缸安装在第一支座的顶部，夹爪朝上；第一夹爪气缸的夹爪沿Y轴方向开合；钢带检测支架包括第二支座、第一滑台气缸、第二夹爪气缸和第二钢带传感器；第二支座固定在台板上，第一滑台气缸固定在第二支座的顶部，沿Y轴方向布置；第二夹爪气缸和第二钢带传感器安装在第一滑台气缸的滑台上，第二夹爪气缸沿Y轴方向布置，第二夹爪气缸的夹爪朝向钢带导向槽，夹爪上下开合；第二钢带传感器竖直布置，位于第二夹爪气缸的夹爪沿X方向的一侧。

以上所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，二次送料机构包括由第二伺服电机驱动的第一直线模组，第二滑台气缸和第三夹爪气缸，第一直线模组固定在夹具安装板的顶部，沿X轴方向布置，位于所述第一XZ平面的前方；第二滑台气缸固定在第一直线模组的滑块上，沿Y轴方向布置；第三夹爪气缸固定在第二滑台气缸的滑台上，沿Y轴方向布置；第三夹爪气缸的夹爪朝向所述的第一XZ平面，沿X轴方向开合；夹具安装板包括钢带转角定位销，钢带转角定位销固定在立板上，位于所述的第一XZ平面中，沿Z轴方向位于折弯轴的正上方；钢带转角定位销直径的最高点与钢带上托条的顶面平齐。

以上所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，钢带弯折装置的工作过程包括以下步骤：

601)钢带下托条的顶面作为条形钢带的入口输入长度裁剪好的条形钢带，钢带下托条的顶面与钢带导向槽组成输送渠道；钢带导向装置的导向块举升，导向块的顶面的外沿的挡棱在夹具安装板部位对条形钢带输送方向进行导向；多个钢带检测支架上的第二夹爪气缸的夹爪在钢带导向槽上对条形钢带输送方向进行导向，当条形钢带的前端抵达指定位置时，第一钢带检测支架的第二钢带传感器触发第一钢带检测支架的第二夹爪气缸动作，将条形钢带的前端夹紧；

602)钢带压紧装置的压紧气缸动作，压紧块下行，将条形钢带的后部压在钢带下托条的顶面上；所有的钢带检测支架的第二夹爪气缸的夹爪松开，第二夹爪气缸后退，释放钢带导向槽，导向槽支架的第一夹爪气缸打开；第一伺服电机工作，带动曲柄、钢带导向槽和折弯辊绕折弯轴逆时针旋转°，对条形钢带进行第一次折弯，条形钢带的前半段由水平方向折弯到垂直方向；

603)第一伺服电机反向工作，带动曲柄、钢带导向槽和折弯辊顺时针旋转90°复位，导向槽支架第一夹爪气缸的夹爪夹住复位的钢带导向槽；二次送料机构的第三夹爪气缸伸出，第三夹爪气缸的夹爪夹住竖立的条形钢带的中部；二次送料机构的第一直线模组工作，带动第三夹爪气缸和夹住的条形钢带沿X轴方向移动相当于U形钢带底边长度的距离；

604)二次送料机构的第三夹爪气缸松开条形钢带后复位；导向槽支架的第一夹爪气缸打开，释放钢带导向槽；第一伺服电机再次工作，带动曲柄、钢带导向槽和折弯辊绕折弯轴逆时针旋转°，对条形钢带进行第二次折弯，完成U形钢带的折弯过程。

以上所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，包括U形钢带搬运机构、载具、载具翻转机构和升降输送机；U形钢带搬运机构从弯折夹具上夹取完工的U形钢带，移送到载具翻转机构的直立的载具上；载具翻转机构将承载U形钢带的载具翻转90°，放到升降输送机上，升降输送机将承载U形钢带的载具输送到与其对接的上层流线模组；承载U形钢带的载具输出后，升降输送机下降与下层流线模组对接，下层流线模组将空载具传送到升降输送机上。

以上所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，U形钢带搬运机构包括X轴直线模组、Y轴直线模组和工件夹具，工件夹具包括夹具支架和4个第四夹爪气缸，X轴直线模组安装在台板上，Y轴直线模组安装在X轴直线模组的滑块上；夹具支架固定在Y轴直线模组的滑块上，4个第四夹爪气缸固定在夹具支架上，位于第二XZ平面中，以2×2的矩阵布置；第二XZ平面沿Y轴方向位于第一XZ平面的后方，四夹爪气缸的夹爪朝向第一XZ平面，并上下开合。

以上所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，载具翻转机构包括第一Z轴直线模组、横向开合支架、第三伺服电机和载具翻转盘；第一Z轴直线模组固定在台板上，横向开合支架包括横梁和两个移动支架，移动支架包括横向气缸、两套直线导轨副和悬臂支架；横梁固定在第一Z轴直线模组的滑块上，沿X轴方向布置；两个移动支架对称地布置在横梁的两端，两套直线导轨副的导轨沿X轴方向固定在横梁的端部，悬臂支架的上端固定在两套直线导轨副的滑块上；横向气缸固定在横梁上，横向气缸的活塞杆与悬臂支架的上端连接；第一悬臂支架下端的内侧包括载具的铰接销，第三伺服电机固定在第二悬臂支架下端的外侧，第三伺服电机的电机轴穿过第二悬臂支架下端的轴孔，载具翻转盘固定在第三伺服电机的电机轴上，载具翻转盘包括两个驱动销；所述的载具包括矩形的载板和复数个定位块，定位块固定在载板的顶面上，包括一个短边定位块和4个长边定位块；定位块的中部包括定位槽，短边定位块布置在矩形载板长轴方向的一端，短边定位块的定位槽与载板的长轴正交；4个长边定位块分成两组，分别布置在靠近矩形载板两个长边的位置，每一组的两个长边定位块沿载板的长轴方向分开布置，长边定位块的定位槽与载板的长轴平行；载板的长轴为X轴方向；载板沿长轴方向的第一端面上包括铰接销孔，第二端面包括两个驱动销孔。

以上所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，升降输送机包括第二Z轴直线模组、由调速电机驱动的升降流线模组和载具阻挡机构，载具阻挡机构位于升降流线模组的两条轨道之间，升降流线模组固定在第二Z轴直线模组的滑块上，沿X轴方向布置，位于载具翻转机构横向开合支架悬臂端的正下方；台板包括通孔，升降输送机布置在台板的通孔中；升降流线模组升起时与上层流线模组对接，输出承载U形钢带的载具；升降流线模组下降时与下层流线模组对接，接收下层流线模组输入的空载具；载具阻挡机构包括阻挡气缸和载具传感器，载具的载板包括限位孔；输入的空载具触发载具传感器时，阻挡气缸的活塞杆伸出，阻挡气缸的滚轮伸入到载板限位孔中，顶住限位孔的后沿，实现载具的定位。

本发明的U形钢带折弯机利用钢带弯折装置的弯折夹具、弯折机构和二次送料机构可以自动地将条形钢带折弯成U形钢带，生产效率高、操作工人劳动强度低；机械折弯形成的U形钢带尺寸规格统一，产品质量好。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例矩形箍带的U形钢带折弯机的立体图。

图2是本发明实施例矩形箍带的U形钢带折弯机的俯视图。

图3是本发明实施例钢带弯折装置正面的立体图。

图4是本发明实施例钢带弯折装置背面的立体图。

图5是本发明实施例钢带检测支架的立体图。

图6是本发明实施例钢带导向槽的结构图。

图7是本发明实施例钢带弯折装置进料状态的立体图。

图8是本发明实施例钢带弯折装置第一次弯折状态的立体图。

图9是本发明实施例钢带弯折装置二次送料状态的立体图。

图10是本发明实施例钢带弯折装置第二次弯折状态的立体图。

图11是本发明实施例U形钢带搬运机构的立体图。

图12是本发明实施例载具翻转机构接收成品工件的立体图。

图13是本发明实施例载具翻转机构载具翻转90°的立体图。

图14是本发明实施例载具翻转机构的主视图。

图15是本发明实施例升降输送机的立体图。

图16是本发明实施例升降输送机与上层流线模组对接的立体图。

[具体实施方式]

如图1和图2所示，本发明实施例的矩形箍带的U形钢带折弯机设备由两套结构相同的U形钢带折弯机和一个机台10组成。机台10的顶面包括台板11，两套结构相同的U形钢带折弯机设备主要安装在机台10的台板11上，并以X轴为对称轴线对称布置。本实施例的U形钢带折弯机的结构和工作原理以其中一套为例进行说明。

如图1和图2所示，本发明实施例矩形箍带的U形钢带折弯机包括钢带弯折装置20、U形l e30、载具40、载具翻转机构50、升降输送机60和控制电路。

如图3至图6所示钢带弯折装置20包括弯折夹具、弯折机构28和二次送料机构29。

弯折夹具包括夹具安装板20A、钢带导向槽25、导向槽支架26和多个钢带检测支架27。

夹具安装板20A包括立板21、立板支架211、钢带下托条22A、钢带上托条22B、钢带导向装置23和两个钢带压紧装置24。立板21通过立板支架211固定在台板11上，沿X轴方向布置。钢带下托条22A和钢带上托条22B固定在立板21的正面，分别沿X轴方向布置。

钢带下托条22A的顶面和钢带上托条22B的顶面各包括凹槽221，钢带下托条22A的顶面的凹槽221和钢带上托条22B顶面的凹槽221中各包括第一钢带传感器222。

钢带下托条22A中间断开，由分开的两根托条223组成。钢带导向装置23包括导向块231，导向Z向气缸233和导向Y向气缸234，导向Y向气缸234固定在立板21的下端，导向Z向气缸233固定在导向Y向气缸234的活塞杆上，导向块231固定在导向Z向气缸233活塞杆的上端。导向块231布置在两个托条223之间的空档中，导向块231的顶面的外沿有一条阻挡钢带的挡棱232。

立板21上有两个通孔212，通孔212位于对应托条223的上方。钢带压紧装置24包括压紧气缸241、压紧块242，弹性施压机构243，压紧气缸241固定在立板21的背面，压紧气缸241活塞杆的下端与弹性施压机构243连接，弹性施压机构243穿过通孔212与压紧块242连接，压紧块242布置在对应托条223的上方。

弯折机构28包括曲柄281、折弯轴282、折弯辊283、弯折支架284和减速器285。弯折支架284固定在台板11上，减速器285固定在弯折支架284的上部，减速器285由第一伺服电机286驱动，曲柄281固定在减速器285的输出轴上，减速器285的输出轴为曲柄281的旋转轴。曲柄281的旋转轴沿Y轴方向布置。折弯轴282固定在立板21上，位于钢带下托条22A与钢带导向槽25之间，并与曲柄281的旋转轴同轴。折弯辊283可转动地安装在曲柄281上，位于折弯轴282的下方，与折弯轴282的间隙等于条形钢带01的厚度。

如图6所示，钢带导向槽25包括槽铁251和布置在槽铁251中的一排滚轮252，槽铁251的侧板253高于滚轮252的顶端，成排滚轮252的顶端组成钢带导向槽25的槽面。

钢带导向槽25沿X轴方向布置，靠近夹具安装板20A的左端固定在曲柄281上，远离夹具安装板20A的右端由第一钢带检测支架27A支承，钢带导向槽25中部由导向槽支架26支承，其余的钢带检测支架27布置在导向槽支架26与第一钢带检测支架27A之间。

折弯轴282、折弯辊283、钢带下托条22A、钢带上托条22B和钢带导向槽25都位于第一XZ平面上。条形钢带01从钢带弯折装置20的左端进料时，钢带下托条22A的顶面与钢带导向槽25的槽面在同一条直线上。

导向槽支架26包括第一支座261和第一夹爪气缸262，第一支座261固定在台板11上，第一夹爪气缸262安装在第一支座261的顶部，夹爪朝上。第一夹爪气缸262的夹爪沿Y轴方向开合。

钢带检测支架27包括第二支座271、第一滑台气缸272、第二夹爪气缸273和第二钢带传感器274。第二支座271固定在台板11上，第一滑台气缸272固定在第二支座271的顶部，沿Y轴方向布置。第二夹爪气缸273和第二钢带传感器274安装在第一滑台气缸272的滑台上，第二夹爪气缸273沿Y轴方向布置，第二夹爪气缸273的夹爪朝向钢带导向槽25，夹爪上下开合。第二钢带传感器274竖直布置，位于第二夹爪气缸273的夹爪沿X方向的一侧。

二次送料机构29安装在夹具安装板20A的顶部。

二次送料机构29包括由第二伺服电机291驱动的第一直线模组(齿形带直线模组)292，第二滑台气缸293和第三夹爪气缸294，第一直线模组292固定在夹具安装板20A(立板支架211)的顶部，沿X轴方向布置，位于第一XZ平面的前方。第二滑台气缸293固定在第一直线模组292的滑块上，沿Y轴方向布置。第三夹爪气缸294固定在第二滑台气缸293的滑台上，沿Y轴方向布置。第三夹爪气缸294的夹爪朝向第一XZ平面，沿X轴方向开合。夹具安装板20A的上部有一个钢带转角定位销213，钢带转角定位销213固定在立板21上，位于第一XZ平面中，沿Z轴方向位于折弯轴282的正上方。钢带转角定位销213直径的最高点与钢带上托条22B的顶面平齐。

U形钢带搬运机构30包括X轴直线模组31、Y轴直线模组32和工件夹具，工件夹具包括夹具支架33和4个第四夹爪气缸34，X轴直线模组31安装在台板11上，Y轴直线模组32安装在X轴直线模组31的滑块上。夹具支架33固定在Y轴直线模组32的滑块上，4个第四夹爪气缸34固定在夹具支架33上，位于第二XZ平面中，以2×2的矩阵布置。第二XZ平面沿Y轴方向位于第一XZ平面的后方，四夹爪气缸的夹爪朝向第一XZ平面，并上下开合。

载具翻转机构50包括第一Z轴直线模组51、横向开合支架50A、第三伺服电机58和载具翻转盘59。第一Z轴直线模组51通过支架512固定在台板11上，横向开合支架50A包括横梁52和两个移动支架50B，移动支架50B包括横向气缸53、两套直线导轨副54和悬臂支架55。横梁52固定在第一Z轴直线模组51的滑块511上，沿X轴方向布置。两个移动支架50B对称地布置在横梁52的两端，两套直线导轨副54的导轨沿X轴方向固定在横梁52的端部，悬臂支架55的上端固定在两套直线导轨副54的滑块上。横向气缸53固定在横梁52上，横向气缸53的活塞杆与悬臂支架55的上端连接。右侧悬臂支架55下端的内侧有一个载具40的铰接销56，第三伺服电机58固定在左侧悬臂支架55下端的外侧，第三伺服电机58的电机轴穿过第二悬臂支架55下端的轴孔，载具翻转盘59固定在第三伺服电机58的电机轴上，载具翻转盘59的内侧有两个驱动销57。

载具40包括矩形的载板41和5个定位块42，定位块42分别固定在载板41的顶面上，根据安装位置不同。定位块42包括一个底边定位块42A和4个长边定位块42B。定位块42由两个小块组成，两个小块之间的间隙为条形钢带的定位槽。底边定位块42A布置在矩形载板41沿长轴方向的一端，底边定位块42A的定位槽与载板41的长轴正交。4个侧边定位块42B分成两组，分别布置在靠近矩形载板41两个长边41B的位置，每一组的两个侧边定位块42B沿载板41的长轴方向分开布置，侧边定位块42B的定位槽与载板41的长轴平行。

载板的长轴为X轴方向。载板沿长轴方向的右端的端面上有一个与铰接销56适配的铰接销孔(图中未示出)，左端的端面上有两个与驱动销57适配的驱动销孔(图中未示出)。载板41的中部有一个限位孔411，用于载具40在升降流线模组63上定位。

升降输送机60包括第二Z轴直线模组61、由调速电机62驱动的升降流线模组63和载具阻挡机构，载具阻挡机构位于升降流线模组63的两条轨道631之间，升降流线模组63固定在第二Z轴直线模组61的滑块上，沿X轴方向布置，位于载具翻转机构50横向开合支架50A悬臂端的正下方。台板11上有一个通孔12，升降输送机60布置在台板11的通孔12中。升降流线模组63升起时与上层流线模组67对接，输出承载U形钢带02的载具40。升降流线模组63下降时与下层流线模组68对接，接收下层流线模组68输入的空载具40。载具阻挡机构包括阻挡气缸65和载具传感器66。从下层流线模组68输入的空载具40触发载具传感器66时，阻挡气缸65的活塞杆伸出，阻挡气缸65的滚轮651伸入到载具40载板41上限位孔411中，顶住限位孔411的后沿412，实现输入的载具40在升降流线模组63的定位。

本发明以上实施例矩形箍带的U形钢带折弯机的工作过程包括以下步骤：

1)如图7所示，长度裁剪好的条形钢带01由外部设备输送进来，钢带下托条22A(两根托条223)的顶面作为条形钢带01的入口，钢带下托条22A的顶面与钢带导向槽25组成输送渠道；钢带导向装置23的导向块231举升，导向块231的顶面的外沿的挡棱232在夹具安装板部位对条形钢带输送方向进行导向；多个钢带检测支架27上的第二夹爪气缸273的夹爪可以在钢带导向槽25上对条形钢带输送方向进行导向，防止条形钢带01向上翘曲，当条形钢带01的前端抵达指定位置时，第一钢带检测支架27A的第二钢带传感器274触发第一钢带检测支架27A的第二夹爪气缸273动作，将条形钢带01的前端夹紧；

2)如图8所示，钢带压紧装置24的压紧气缸241动作，压紧块242下行，将条形钢带01的后部压紧在钢带下托条22A的顶面上；所有的钢带检测支架27的第二夹爪气缸273的夹爪松开，第二夹爪气缸273后退，释放钢带导向槽25，导向槽支架26的第一夹爪气缸262打开；第一伺服电机286工作，带动曲柄281、钢带导向槽25和折弯辊283绕折弯轴282逆时针旋转90°，对条形钢带01进行第一次折弯，条形钢带01的前半段由水平方向折弯到垂直方向；

3)如图9所示，第一伺服电机286反向工作，带动曲柄281、钢带导向槽25和折弯辊283顺时针旋转90°复位，导向槽支架26第一夹爪气缸262的夹爪夹住复位的钢带导向槽25；二次送料机构29的第三夹爪气缸294伸出，第三夹爪气缸294的夹爪夹住竖立的条形钢带01的中部；钢带压紧装置24的压紧气缸241缩回，压紧块242将条形钢带01松开；二次送料机构29的第一直线模组292工作，带动第三夹爪气缸294和夹住的条形钢带01沿X轴方向移动相当于U形钢带02底边长度的距离；

4)如图10所示，二次送料机构29的第三夹爪气缸294松开条形钢带01后复位；钢带压紧装置24的压紧气缸241再次动作，压紧块242下行，将条形钢带01的后部压紧在钢带下托条22A的顶面上；导向槽支架26的第一夹爪气缸262打开，释放钢带导向槽25；第一伺服电机286再次工作，带动曲柄281、钢带导向槽25和折弯辊283绕折弯轴282逆时针旋转90°，对条形钢带01进行第二次折弯，完成了U形钢带02的折弯过程；第一伺服电机286再次反向工作，带动曲柄281、钢带导向槽25和折弯辊283顺时针旋转90°复位，导向槽支架26第一夹爪气缸262的夹爪夹住复位的钢带导向槽25；

5)U形钢带搬运机构30工作，U形钢带搬运机构30的工件夹具沿Y轴方向向夹具安装板20A移动，U形钢带搬运机构30的4个第四夹爪气缸34夹住完工的U形钢带02的上下两条侧边；钢带压紧装置24的压紧气缸241缩回，压紧块242将U形钢带02的下侧边松开；钢带导向装置23的导向块231下行，让开U形钢带02的下侧边外移的空间；U形钢带搬运机构30的X轴直线模组31和Y轴直线模组32动作，将工件夹具夹住的U形钢带02移送到载具翻转机构50上直立的载具40上；工件夹具将U形钢带02松开后，U形钢带搬运机构30复位；

6)升降输送机60的升降流线模组63处于上升位置，载具翻转机构50的第一Z轴直线模组51和第三伺服电机58工作，将承载了成品U形钢带02的载具40翻转90°后，放到升降流线模组63上，载具翻转机构50的两个横向气缸53工作，横向开合支架50A张开，释放载具40后，载具翻转机构50复位；升降输送机60的调速电机62工作，升降流线模组63将承载了成品U形钢带02的载具40移送到与其对接的上层流线模组67上，上层流线模组67将承载了成品U形钢带02的载具40向外输出；

7)升降输送机60的第二Z轴直线模组61工作，带动升降流线模组63下行与下层流线模组68对接；下层流线模组68输入的空载具40进入升降流线模组63时，升降流线模组63带动空载具40继续前行；当前行的空载具40触发载具传感器66时，阻挡气缸65的滚轮伸入到载具40载板41上限位孔411中，升降流线模组63停止工作，实现输入的载具40在升降流线模组63上的定位；升降输送机60的第二Z轴直线模组61反向工作，带动升降流线模组63上行与上层流线模组67再次对接；载具翻转机构50的两个横向气缸53反向工作，横向开合支架50A合拢，从升降流线模组63上抓取空载具40；第一Z轴直线模组51和第三伺服电机58反向工作，将空载具40提升并翻转90°；

8)至此，矩形箍带的U形钢带折弯机的工作过程完成一个工作循环。

本发明以上实施例的U形钢带折弯机有以下优点：

1)利用钢带弯折装置的弯折夹具、弯折机构和二次送料机构可以自动地将条形钢带折弯成U形钢带，生产效率高、操作工人劳动强度低；机械折弯形成的U形钢带尺寸规格统一，产品质量好。

2)采用立式的弯折夹具和弯折机构，设备占地面积小。

3)利用载板运输完工的U形钢带，便于后续工序对U形钢带进行自动化处理。

Claims (10)

1.一种矩形箍带的U形钢带折弯机，包括机台和控制电路，所述的机台包括台板，U形钢带的原料为条形钢带，其特征在于，包括钢带弯折装置，钢带弯折装置包括弯折夹具、弯折机构和二次送料机构，弯折夹具包括夹具安装板、钢带导向槽和钢带检测支架；夹具安装板包括立板、立板支架、钢带下托条和钢带上托条，立板通过立板支架固定在台板上，沿X轴方向布置；钢带下托条和钢带上托条固定在立板的正面，分别沿X轴方向布置；弯折机构包括曲柄、折弯轴和折弯辊；曲柄的旋转轴沿Y轴方向布置，由第一伺服电机驱动；钢带导向槽沿X轴方向布置，靠近夹具安装板的一端固定在曲柄上，远离夹具安装板的一端由钢带检测支架支承；钢带进料时，钢带下托条的顶面与钢带导向槽的槽面在同一条直线上；折弯轴固定在立板上，位于钢带下托条与钢带导向槽之间，并与曲柄的旋转轴同轴；折弯辊可转动地安装在曲柄上，位于折弯轴的下方，与折弯轴的间隙等于条形钢带的厚度；折弯轴、折弯辊、钢带下托条、钢带上托条和钢带导向槽都位于第一XZ平面上；二次送料机构安装在夹具安装板的顶部。

2.根据权利要求1所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，其特征在于，夹具安装板包括钢带导向装置和两个钢带压紧装置，钢带下托条包括两根托条；钢带导向装置包括导向块，导向Z向气缸和导向Y向气缸，导向Y向气缸固定在立板的下端，导向Z向气缸固定在导向Y向气缸的活塞杆上，导向块固定在导向Z向气缸活塞杆的上端；导向块布置在两个托条之间的空档中，导向块的顶面的外沿包括钢带的挡棱；钢带压紧装置包括压紧气缸和压紧块，压紧气缸固定在立板上，压紧块安装在压紧气缸活塞杆的下端，压紧块布置在对应托条的上方；所述的弯折机构包括弯折支架和减速器，弯折支架固定在台板上，减速器固定在弯折支架的上部，减速器由所述的第一伺服电机驱动，曲柄固定在减速器的输出轴上，减速器的输出轴为曲柄的旋转轴；钢带下托条的顶面和钢带上托条的顶面各包括凹槽，钢带下托条的顶面的凹槽和钢带上托条顶面的凹槽中各包括第一钢带传感器。

3.根据权利要求2所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，其特征在于，立板包括两个通孔，通孔位于对应托条的上方；钢带压紧装置包括弹性施压机构，所述的压紧气缸固定在立板的背面，压紧气缸活塞杆的下端与弹性施压机构连接，弹性施压机构穿过所述的通孔与压紧块连接。

4.根据权利要求3所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，其特征在于，弯折夹具包括导向槽支架和复数个所述的钢带检测支架，远离夹具安装板的一端由第一钢带检测支架支承，钢带导向槽中部由导向槽支架支承，其余的钢带检测支架布置在导向槽支架与第一钢带检测支架之间；导向槽支架包括第一支座和第一夹爪气缸，第一支座固定在台板上，第一夹爪气缸安装在第一支座的顶部，夹爪朝上；第一夹爪气缸的夹爪沿Y轴方向开合；钢带检测支架包括第二支座、第一滑台气缸、第二夹爪气缸和第二钢带传感器；第二支座固定在台板上，第一滑台气缸固定在第二支座的顶部，沿Y轴方向布置；第二夹爪气缸和第二钢带传感器安装在第一滑台气缸的滑台上，第二夹爪气缸沿Y轴方向布置，第二夹爪气缸的夹爪朝向钢带导向槽，夹爪上下开合；第二钢带传感器竖直布置，位于第二夹爪气缸的夹爪沿X方向的一侧。

5.根据权利要求4所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，其特征在于，二次送料机构包括由第二伺服电机驱动的第一直线模组，第二滑台气缸和第三夹爪气缸，第一直线模组固定在夹具安装板的顶部，沿X轴方向布置，位于所述第一XZ平面的前方；第二滑台气缸固定在第一直线模组的滑块上，沿Y轴方向布置；第三夹爪气缸固定在第二滑台气缸的滑台上，沿Y轴方向布置；第三夹爪气缸的夹爪朝向所述的第一XZ平面，沿X轴方向开合；夹具安装板包括钢带转角定位销，钢带转角定位销固定在立板上，位于所述的第一XZ平面中，沿Z轴方向位于折弯轴的正上方；钢带转角定位销直径的最高点与钢带上托条的顶面平齐。

6.根据权利要求5所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，其特征在于，钢带弯折装置的工作过程包括以下步骤：

601)钢带下托条的顶面作为条形钢带的入口输入长度裁剪好的条形钢带，钢带下托条的顶面与钢带导向槽组成输送渠道；钢带导向装置的导向块举升，导向块的顶面的外沿的挡棱在夹具安装板部位对条形钢带输送方向进行导向；多个钢带检测支架上的第二夹爪气缸的夹爪在钢带导向槽上对条形钢带输送方向进行导向，当条形钢带的前端抵达指定位置时，第一钢带检测支架的第二钢带传感器触发第一钢带检测支架的第二夹爪气缸动作，将条形钢带的前端夹紧；

602)钢带压紧装置的压紧气缸动作，压紧块下行，将条形钢带的后部压在钢带下托条的顶面上；所有的钢带检测支架的第二夹爪气缸的夹爪松开，第二夹爪气缸后退，释放钢带导向槽，导向槽支架的第一夹爪气缸打开；第一伺服电机工作，带动曲柄、钢带导向槽和折弯辊绕折弯轴逆时针旋转°，对条形钢带进行第一次折弯，条形钢带的前半段由水平方向折弯到垂直方向；

603)第一伺服电机反向工作，带动曲柄、钢带导向槽和折弯辊顺时针旋转90°复位，导向槽支架第一夹爪气缸的夹爪夹住复位的钢带导向槽；二次送料机构的第三夹爪气缸伸出，第三夹爪气缸的夹爪夹住竖立的条形钢带的中部；二次送料机构的第一直线模组工作，带动第三夹爪气缸和夹住的条形钢带沿X轴方向移动相当于U形钢带底边长度的距离；

604)二次送料机构的第三夹爪气缸松开条形钢带后复位；导向槽支架的第一夹爪气缸打开，释放钢带导向槽；第一伺服电机再次工作，带动曲柄、钢带导向槽和折弯辊绕折弯轴逆时针旋转°，对条形钢带进行第二次折弯，完成U形钢带的折弯过程。

7.根据权利要求1所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，其特征在于，包括U形钢带搬运机构、载具、载具翻转机构和升降输送机；U形钢带搬运机构从弯折夹具上夹取完工的U形钢带，移送到载具翻转机构的直立的载具上；载具翻转机构将承载U形钢带的载具翻转90°，放到升降输送机上，升降输送机将承载U形钢带的载具输送到与其对接的上层流线模组；承载U形钢带的载具输出后，升降输送机下降与下层流线模组对接，下层流线模组将空载具传送到升降输送机上。

8.根据权利要求7所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，其特征在于，U形钢带搬运机构包括X轴直线模组、Y轴直线模组和工件夹具，工件夹具包括夹具支架和4个第四夹爪气缸，X轴直线模组安装在台板上，Y轴直线模组安装在X轴直线模组的滑块上；夹具支架固定在Y轴直线模组的滑块上，4个第四夹爪气缸固定在夹具支架上，位于第二XZ平面中，以2×2的矩阵布置；第二XZ平面沿Y轴方向位于第一XZ平面的后方，四夹爪气缸的夹爪朝向第一XZ平面，并上下开合。

9.根据权利要求8所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，其特征在于，载具翻转机构包括第一Z轴直线模组、横向开合支架、第三伺服电机和载具翻转盘；第一Z轴直线模组固定在台板上，横向开合支架包括横梁和两个移动支架，移动支架包括横向气缸、两套直线导轨副和悬臂支架；横梁固定在第一Z轴直线模组的滑块上，沿X轴方向布置；两个移动支架对称地布置在横梁的两端，两套直线导轨副的导轨沿X轴方向固定在横梁的端部，悬臂支架的上端固定在两套直线导轨副的滑块上；横向气缸固定在横梁上，横向气缸的活塞杆与悬臂支架的上端连接；第一悬臂支架下端的内侧包括载具的铰接销，第三伺服电机固定在第二悬臂支架下端的外侧，第三伺服电机的电机轴穿过第二悬臂支架下端的轴孔，载具翻转盘固定在第三伺服电机的电机轴上，载具翻转盘包括两个驱动销；所述的载具包括矩形的载板和复数个定位块，定位块固定在载板的顶面上，包括一个短边定位块和4个长边定位块；定位块的中部包括定位槽，短边定位块布置在矩形载板长轴方向的一端，短边定位块的定位槽与载板的长轴正交；4个长边定位块分成两组，分别布置在靠近矩形载板两个长边的位置，每一组的两个长边定位块沿载板的长轴方向分开布置，长边定位块的定位槽与载板的长轴平行；载板的长轴为X轴方向；载板沿长轴方向的第一端面上包括铰接销孔，第二端面包括两个驱动销孔。

10.根据权利要求9所述的矩形箍带的U形钢带折弯机，其特征在于，升降输送机包括第二Z轴直线模组、由调速电机驱动的升降流线模组和载具阻挡机构，载具阻挡机构位于升降流线模组的两条轨道之间，升降流线模组固定在第二Z轴直线模组的滑块上，沿X轴方向布置，位于载具翻转机构横向开合支架悬臂端的正下方；台板包括通孔，升降输送机布置在台板的通孔中；升降流线模组升起时与上层流线模组对接，输出承载U形钢带的载具；升降流线模组下降时与下层流线模组对接，接收下层流线模组输入的空载具；载具阻挡机构包括阻挡气缸和载具传感器，载具的载板包括限位孔；输入的空载具触发载具传感器时，阻挡气缸的活塞杆伸出，阻挡气缸的滚轮伸入到载板限位孔中，顶住限位孔的后沿，实现载具的定位。