CN117840273A - 一种全自动定位的数控板料折弯机 - Google Patents

Abstract

本发明具体为一种全自动定位的数控板料折弯机，包括折弯加工台和固定在折弯加工台顶部的折弯模座，折弯模座由基座以及分别固定在基座两侧的侧板组成，基座的侧部具有顶部与基座顶部齐平的矩形折弯块，两个侧板的外侧分别固定安装表面具有C形引导槽的J形臂，C形引导槽的走向与矩形折弯块顶部、侧部以及底部表面的走向一致。本发明通过第一驱动机构工作带动转轴和限位槽转动，利用C形引导槽和限位槽的共同限位，带动轴杆和套筒走出与矩形折弯块顶部、侧部以及底部走向匹配的C形状，利用套筒与矩形折弯块配合，使板料被折弯成C形状，一个动作周期内，连续完成两个点位处的折弯，两次折弯间歇内无需对板料重新进行调整定位，提高折弯效率。

Description

一种全自动定位的数控板料折弯机

技术领域

本发明涉及折弯加工技术领域，具体为一种全自动定位的数控板料折弯机。

背景技术

折弯加工是一种常见的金属加工方法，用于将金属材料弯曲成所需的形状，在折弯加工过程中，通常使用折弯机械或机床来对金属进行弯曲。折弯加工通常用于制造各种金属制品，例如钣金零件、金属箱体、金属管道等。它在工业制造中扮演着重要的角色。

C形折弯是一种常见的板料加工工艺，通常用于加工金属或塑料板材，在C形折弯过程中，板料被放置在折弯设备的模具上，然后通过上下模具施加压力，将板料沿着特定的曲线弯曲成型。

在利用传统的折弯设备对板料进行C形折弯加工时，需要分成两次折弯，第一次折弯将板料折弯成L形，第二次折弯将L形板料折弯成C形，然而，在第二次折弯时，还需要对板料重新进行装夹定位，费时费力，致使两次折弯工序耗时长，效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工效率高的全自动定位的数控板料折弯机，从而有效地解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种全自动定位的数控板料折弯机，包括折弯加工台和固定在折弯加工台顶部的折弯模座，折弯模座由基座以及分别固定在基座两侧的侧板组成，基座的侧部具有顶部与基座顶部齐平的矩形折弯块，两个侧板的外侧分别固定安装表面具有C形引导槽的J形臂，C形引导槽的走向与矩形折弯块顶部、侧部以及底部表面的走向一致，基座和矩形折弯块内共同设有内腔，内腔内设有转轴以及用于带动转轴正向或反向转动的第一驱动机构，转轴两端分别贯穿延伸至侧板的外侧，并均固定有支臂，两个支臂上均具有沿其长度方向延伸的限位槽，两个限位槽内安装有穿过两个C形引导槽的轴杆，轴杆上转动安装有穿过两个C形引导槽的套筒。

由此可见，通过第一驱动机构工作带动转轴和限位槽转动，在C形引导槽和限位槽的限位作用下，能够带动轴杆和套筒走出与矩形折弯块顶部、侧部以及底部走向匹配的C形状，利用套筒与矩形折弯块配合，使板料被折弯成C形状，一个动作周期内，能够连续完成两个点位处的折弯，在两次折弯间歇内无需对板料重新进行调整定位，提高折弯效率。由于C形引导槽为非圆形轨迹，在支臂上设置限位槽，并将轴杆装在限位槽内，在支臂转动时，轴杆可在限位槽内活动，与C形引导槽配合，使轴杆和套筒能够走出C形状，结构布局合理。

优选的，第一驱动机构包括安装固定在内腔内壁表面的液压缸、固定在液压缸伸缩杆端部上的第一齿条以及固定套接在转轴上的齿轮，第一齿条与齿轮啮合，内腔内顶壁表面固定有截面呈U形的第一导轨，第一齿条滑动安装在第一导轨内。

通过液压缸伸长工作，能够推动第一齿条移动，移动的第一齿条能够啮合驱动齿轮并带动转轴进行正向转动，液压缸回缩带动第一齿条复位，第一齿条啮合驱动齿轮并带动转轴反向转动，在液压缸的一个伸缩周期内，实现套筒的C形轨迹运动以及复位，进而为套筒对板料的折弯提供驱动，且通过将第一齿条安装在第一导轨内，利用第一导轨可为第一齿条的移动提供限位支撑，保证第一齿条的移动足够平顺稳定。

另外，液压缸能够提供高扭矩和高力量输出，保证折弯强度足够，液压缸的液压系统在停止工作时具有自锁性能，可以防止位置的无意变化，有助于折弯状态的维持。

优选的，内腔内底壁上固定有截面呈U形状的第二导轨，第二导轨内滑动安装有第二齿条，且第二齿条对应与齿轮啮合，第二齿条端部上固定有顶推块，矩形折弯块侧部设有与内腔贯通的滑动口，顶推块匹配在滑动口内并可进行滑动伸缩。

在转轴和齿轮正向转动时，齿轮能够啮合驱动第二齿条向背离矩形折弯块一侧移动，进而带动顶推块经滑动口滑动收纳至内腔内，避免顶推块在折弯时从矩形折弯块的侧部伸出而对板料造成阻挡，在齿轮和转轴反向转动时，齿轮啮合驱动第二齿条向矩形折弯块一侧移动，并带动顶推块从滑动口伸出，可对卡在矩形折弯块上的成型后的C形板料进行顶推，方便下料，且第二齿条和顶推块移动时的动力与转轴的转动共用同一个驱动源，无需设置额外驱动装置，降低设备成本投入，且有助于结构小型化。

优选的，基座远离矩形折弯块的一侧设有第二驱动机构，基座上方通过第二驱动机构安装有底部与基座顶部滑动贴合的推料块，第二驱动机构用于将放置在基座顶部的板料推向矩形折弯块一侧，实现上料，第二驱动机构包括固定在基座侧部且顶部具有驱动导槽的导座、转动安装在驱动导槽内的螺纹杆、固定在导座侧部的驱动电机以及限位滑动安装在驱动导槽内并螺纹匹配套装在螺纹杆上的螺母座，驱动电机输出轴与螺纹杆的一端固定连接，螺母座顶部固定有安装座，安装座的侧部固定有水平延伸的连接臂，推料块固定在连接臂远离安装座的端部上。

在将板料放在基座顶部上时，通过驱动电机工作带动螺纹杆转动，转动的螺纹杆螺纹驱动螺母座向基座一侧移动，在安装座和连接臂的连接作用下，能够推动推料块向矩形折弯块一侧移动，利用推料块可将放置在基座顶部的板料向矩形折弯块一侧推动至预定位置，实现自动上料的动作。

优选的，推料块的侧部通过布置在其上的第三驱动机构安装有压料块，第三驱动机构用于带动压料块下移并压紧在板料上，实现压紧定位，第三驱动机构包括固定在推料块顶部且水平延伸的悬架板以及通过固定座竖直地固定在悬架板顶部的电动推缸，电动推缸的伸缩杆竖直贯穿延伸至悬架板下方，压料块固定在电动推缸的伸缩杆端部上。

在将板料推至预定位置后，通过电动推缸伸长工作，其伸缩端推动压料块下移并压紧在板料上方，实现对板料的自动压紧定位，避免板料在折弯时发生偏移或翘起而影响成型质量。

优选的，折弯加工台的前侧设有相互电性连接的控制面板和控制器，控制器与液压缸、驱动电机以及电动推缸之间分别电性连接。

通过控制面板输入控制命令，并将信号传递至控制器，由控制器能够分别控制液压缸、驱动电机和电动推缸进行相应的工作，实现数控加工，自动化程度高，降低了工作人员的劳动效率，且使得折弯加工更加高效。

优选的，两个侧板顶端均高于基座顶部表面，两侧的侧板与基座顶部表面之间形成了供板料导向上料的引导腔道。

利用侧板凸出至基座上方的部分，在基座顶部形成了引导腔道，推料块推动板料在引导腔道内进行上料，可对板料起到限位导向作用，避免板料在上料时出现歪斜而影响折弯加工。

优选的，轴杆的两端分别转动安装有导轮，导轮中间处具有凹陷部，导轮位于凹陷部的两侧分别为侧挡部，侧挡部处的直径大于凹陷部处的直径，凹陷部处对应匹配卡设在限位槽内。

通过将导轮套装在支臂上的限位槽内，对轴杆起到限位防脱效果，避免轴杆从限位槽内脱出，保证轴杆安装时的牢固性。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下。

1.本发明通过第一驱动机构工作带动转轴和限位槽转动，在C形引导槽和限位槽的限位作用下，能够带动轴杆和套筒走出与矩形折弯块顶部、侧部以及底部走向匹配的C形状，利用套筒与矩形折弯块配合，使板料被折弯成C形状，一个动作周期内，能够连续完成两个点位处的折弯，在两次折弯间歇内无需对板料重新进行调整定位，提高折弯效率。

2.本发明中由于C形引导槽为非圆形轨迹，在支臂上设置限位槽，并将轴杆装在限位槽内，在支臂转动时，轴杆可在限位槽内活动，与C形引导槽配合，使轴杆和套筒能够走出C形状，结构布局合理。

3.本发明在液压缸回缩带动轴杆和套筒复位时，齿轮啮合驱动第二齿条向矩形折弯块一侧移动，并带动顶推块从滑动口伸出，可对卡在矩形折弯块上的成型后的C形板料进行顶推，方便将板料从矩形折弯块上取下，且在转轴和齿轮正向转动时，齿轮能够啮合驱动第二齿条向背离矩形折弯块一侧移动，进而带动顶推块经滑动口滑动收纳至内腔内，避免顶推块在折弯时从矩形折弯块的侧部伸出而对板料造成阻挡，另外，第二齿条和顶推块移动时的动力与转轴的转动共用同一个驱动源，无需设置额外驱动装置，降低设备成本投入，且有助于结构小型化。

4.本发明通过驱动电机工作带动螺纹杆转动，转动的螺纹杆螺纹驱动螺母座向基座一侧移动，在安装座和连接臂的连接作用下，能够推动推料块向矩形折弯块一侧移动，利用推料块将放置在基座顶部的板料向矩形折弯块一侧推动至预定位置，实现自动上料，通过电动推缸伸长工作，其伸缩端推动压料块下移并压紧在板料上方，实现对板料的自动压紧定位，避免板料在折弯时发生偏移或翘起而影响成型质量，自动化程度高。

5.本发明通过利用液压缸作为折弯的主要动力驱动，液压缸能够提供高扭矩和高力量输出，保证折弯强度足够，液压缸的液压系统在停止工作时具有自锁性能，可以防止位置的无意变化，有助于折弯状态的维持。

附图说明

图1为本发明整体结构立体示意图；

图2为本发明局部结构剖面示意图；

图3为本发明中的折弯模座表面局部结构示意图；

图4为本发明中的J形臂与支臂结构布局示意图；

图5为本发明中的基座处局部结构剖面示意图；

图6为图5中A处结构放大示意图；

图7为图5中B处结构放大示意图；

图8为本发明中的第一、第二驱动机构详细结构示意图；

图9为本发明中的轴杆结构安装示意图；

图10为本发明中的电性结构电连接示意图。

图中：1、折弯加工台；11、控制面板；12、控制器；2、折弯模座；201、引导腔道；202、内腔；203、推料块；204、压料块；21、基座；22、侧板；23、矩形折弯块；3、J形臂；31、C形引导槽；4、转轴；41、支臂；42、限位槽；5、轴杆；51、导轮；511、凹陷部；512、侧挡部；6、套筒；7、第一驱动机构；71、液压缸；72、第一齿条；721、第一导轨；73、齿轮；74、第二齿条；741、第二导轨；75、顶推块；751、滑动口；8、第二驱动机构；81、导座；811、驱动导槽；82、螺纹杆；83、驱动电机；84、螺母座；841、安装座；842、连接臂；9、第三驱动机构；91、悬架板；92、固定座；93、电动推缸。

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做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。

请参阅图1－图10，本发明提供了一种全自动定位的数控板料折弯机，包括折弯加工台1和固定在折弯加工台1顶部的折弯模座2，折弯模座2由基座21以及分别固定在基座21两侧的侧板22组成，基座21的侧部具有顶部与基座21顶部齐平的矩形折弯块23，两个侧板22的外侧分别固定安装表面具有C形引导槽31的J形臂3，C形引导槽31的走向与矩形折弯块23顶部、侧部以及底部表面的走向一致，基座21和矩形折弯块23内共同设有内腔202，内腔202内设有转轴4以及用于带动转轴4正向或反向转动的第一驱动机构7，转轴4两端分别贯穿延伸至侧板22的外侧，并均固定有支臂41，两个支臂41上均具有沿其长度方向延伸的限位槽42，两个限位槽42内安装有穿过两个C形引导槽31的轴杆5，轴杆5上转动安装有穿过两个C形引导槽31的套筒6。

在利用本装置对板料进行C形折弯加工时，初始时，轴杆5和套筒6复位在C形引导槽31的顶部处，将板料上料至基座21和矩形折弯块23的上方，保证板料一侧穿过套筒6和矩形折弯块23顶部之间并从矩形折弯块23的侧向伸出，随后通过第一驱动机构7工作，带动转轴4正向转动，进而带动两个支臂41发生摆动，在C形引导槽31和限位槽42的共同限位作用下，带动轴杆5和套筒6进行移动，且移动轨迹与矩形折弯块23匹配，在套筒6走过矩形折弯块23顶部和侧部的拐角处时，将板料第一次折弯，在套筒6走过矩形折弯块23侧部和底部的拐角处时，继续将板料第二次折弯，最终使得板料被折弯成C形状，随后通过第一驱动机构7工作带动转轴4反向转动，在C形引导槽31和限位槽42的共同限位作用下，带动轴杆5和套筒6复位，此时，将成形后的C形板料从矩形折弯块23上取下，即可。

基座21远离矩形折弯块23的一侧设有第二驱动机构8，基座21上方通过第二驱动机构8安装有底部与基座21顶部滑动贴合的推料块203，第二驱动机构8用于将放置在基座21顶部的板料推向矩形折弯块23一侧，实现上料，第二驱动机构8包括固定在基座21侧部且顶部具有驱动导槽811的导座81、转动安装在驱动导槽811内的螺纹杆82、固定在导座81侧部的驱动电机83以及限位滑动安装在驱动导槽811内并螺纹匹配套装在螺纹杆82上的螺母座84，驱动电机83输出轴与螺纹杆82的一端固定连接，螺母座84顶部固定有安装座841，安装座841的侧部固定有水平延伸的连接臂842，推料块203固定在连接臂842远离安装座841的端部上，在将板料放在基座21顶部上时，通过驱动电机83工作带动螺纹杆82转动，转动的螺纹杆82螺纹驱动螺母座84向基座21一侧移动，在安装座841和连接臂842的连接作用下，能够推动推料块203向矩形折弯块23一侧移动，利用推料块203可将放置在基座21顶部的板料向矩形折弯块23一侧推动至预定位置，实现自动上料的动作。

推料块203的侧部通过布置在其上的第三驱动机构9安装有压料块204，第三驱动机构9用于带动压料块204下移并压紧在板料上，实现压紧定位，第三驱动机构9包括固定在推料块203顶部且水平延伸的悬架板91以及通过固定座92竖直地固定在悬架板91顶部的电动推缸93，电动推缸93的伸缩杆竖直贯穿延伸至悬架板91下方，压料块204固定在电动推缸93的伸缩杆端部上，在将板料推至预定位置后，通过电动推缸93伸长工作，其伸缩端推动压料块204下移并压紧在板料上方，实现对板料的自动压紧定位，避免板料在折弯时发生偏移或翘起而影响成型质量。

请参阅图5、图6、图7和图10，第一驱动机构7包括安装固定在内腔202内壁表面的液压缸71、固定在液压缸71伸缩杆端部上的第一齿条72以及固定套接在转轴4上的齿轮73，第一齿条72与齿轮73啮合，通过液压缸71伸长工作，能够推动第一齿条72移动，移动的第一齿条72能够啮合驱动齿轮73并带动转轴4进行正向转动，液压缸71回缩带动第一齿条72复位，第一齿条72啮合驱动齿轮73并带动转轴4反向转动，在液压缸71的一个伸缩周期内，实现套筒6的C形轨迹运动以及复位，进而为套筒6对板料的折弯提供驱动，内腔202内顶壁表面固定有截面呈U形的第一导轨721，第一齿条72滑动安装在第一导轨721内，利用第一导轨721可为第一齿条72的移动提供限位支撑，保证第一齿条72的移动足够平顺稳定。

内腔202内底壁上固定有截面呈U形状的第二导轨741，第二导轨741内滑动安装有第二齿条74，且第二齿条74对应与齿轮73啮合，第二齿条74端部上固定有顶推块75，矩形折弯块23侧部设有与内腔202贯通的滑动口751，顶推块75匹配在滑动口751内并可进行滑动伸缩，在转轴4和齿轮73正向转动时，齿轮73能够啮合驱动第二齿条74向背离矩形折弯块23一侧移动，进而带动顶推块75经滑动口751滑动收纳至内腔202内，避免顶推块75在折弯时从矩形折弯块23的侧部伸出而对板料造成阻挡，在齿轮73和转轴4反向转动时，齿轮73啮合驱动第二齿条74向矩形折弯块23一侧移动，并带动顶推块75从滑动口751伸出，可对卡在矩形折弯块23上的成型后的C形板料进行顶推，方便下料，且第二齿条74和顶推块75移动时的动力与转轴4的转动共用同一个驱动源，动力均来自于液压缸71的伸缩运动。

折弯加工台1的前侧设有相互电性连接的控制面板11和控制器12，控制器12与液压缸71、驱动电机83以及电动推缸93之间分别电性连接，通过控制面板11输入控制命令，并将信号传递至控制器12，由控制器12能够分别控制液压缸71、驱动电机83和电动推缸93进行相应的工作，实现数控加工，自动化程度高，降低了工作人员的劳动效率，且使得折弯加工更加高效。

请参阅图3和图5，两个侧板22顶端均高于基座21顶部表面，两侧的侧板22与基座21顶部表面之间形成了供板料导向上料的引导腔道201，利用侧板22凸出至基座21上方的部分，在基座21顶部形成了引导腔道201，推料块203推动板料在引导腔道201内进行上料，可对板料起到限位导向作用，避免板料在上料时出现歪斜而影响折弯加工。

请参阅图9，轴杆5的两端分别转动安装有导轮51，导轮51中间处具有凹陷部511，导轮51位于凹陷部511的两侧分别为侧挡部512，侧挡部512处的直径大于凹陷部511处的直径，凹陷部511处对应匹配卡设在限位槽42内，利用凹陷部511和侧挡部512的形状布局，能够将导轮51套装在支臂41上的限位槽42内，对轴杆5起到限位防脱效果，避免轴杆5从限位槽42内脱出，保证轴杆5安装时的牢固性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种全自动定位的数控板料折弯机，包括折弯加工台（1）和固定在所述折弯加工台（1）顶部的折弯模座（2），其特征在于：

所述折弯模座（2）由基座（21）以及分别固定在所述基座（21）两侧的侧板（22）组成，所述基座（21）的侧部具有顶部与所述基座（21）顶部齐平的矩形折弯块（23），两个所述侧板（22）的外侧分别固定安装表面具有C形引导槽（31）的J形臂（3），所述C形引导槽（31）的走向与所述矩形折弯块（23）顶部、侧部以及底部表面的走向一致；

所述基座（21）和所述矩形折弯块（23）内共同设有内腔（202），所述内腔（202）内设有转轴（4）以及用于带动所述转轴（4）正向或反向转动的第一驱动机构（7）；

所述转轴（4）两端分别贯穿延伸至所述侧板（22）的外侧，并均固定有支臂（41），两个所述支臂（41）上均具有沿其长度方向延伸的限位槽（42）；

两个所述限位槽（42）内安装有穿过两个所述C形引导槽（31）的轴杆（5），所述轴杆（5）上转动安装有穿过两个所述C形引导槽（31）的套筒（6）；

所述第一驱动机构（7）包括安装固定在所述内腔（202）内壁表面的液压缸（71）、固定在所述液压缸（71）伸缩杆端部上的第一齿条（72）以及固定套接在所述转轴（4）上的齿轮（73）；

所述第一齿条（72）与所述齿轮（73）啮合；

所述内腔（202）内顶壁表面固定有截面呈U形的第一导轨（721），所述第一齿条（72）滑动安装在所述第一导轨（721）内；

所述内腔（202）内底壁上固定有截面呈U形状的第二导轨（741），所述第二导轨（741）内滑动安装有第二齿条（74），且所述第二齿条（74）对应与所述齿轮（73）啮合；

所述第二齿条（74）端部上固定有顶推块（75），所述矩形折弯块（23）侧部设有与所述内腔（202）贯通的滑动口（751），所述顶推块（75）匹配在所述滑动口（751）内并可进行滑动伸缩。

2.根据权利要求1所述的一种全自动定位的数控板料折弯机，其特征在于：

所述基座（21）远离所述矩形折弯块（23）的一侧设有第二驱动机构（8），所述基座（21）上方通过所述第二驱动机构（8）安装有底部与所述基座（21）顶部滑动贴合的推料块（203），所述第二驱动机构（8）用于将放置在所述基座（21）顶部的板料推向所述矩形折弯块（23）一侧，实现上料；

所述第二驱动机构（8）包括固定在所述基座（21）侧部且顶部具有驱动导槽（811）的导座（81）、转动安装在所述驱动导槽（811）内的螺纹杆（82）、固定在所述导座（81）侧部的驱动电机（83）以及限位滑动安装在所述驱动导槽（811）内并螺纹匹配套装在所述螺纹杆（82）上的螺母座（84）；

所述驱动电机（83）输出轴与所述螺纹杆（82）的一端固定连接，所述螺母座（84）顶部固定有安装座（841）；

所述安装座（841）的侧部固定有水平延伸的连接臂（842），所述推料块（203）固定在所述连接臂（842）远离所述安装座（841）的端部上。

3.根据权利要求2所述的一种全自动定位的数控板料折弯机，其特征在于：

所述推料块（203）的侧部通过布置在其上的第三驱动机构（9）安装有压料块（204），所述第三驱动机构（9）用于带动所述压料块（204）下移并压紧在板料上，实现压紧定位；

所述第三驱动机构（9）包括固定在所述推料块（203）顶部且水平延伸的悬架板（91）以及通过固定座（92）竖直地固定在所述悬架板（91）顶部的电动推缸（93）；

所述电动推缸（93）的伸缩杆竖直贯穿延伸至所述悬架板（91）下方，所述压料块（204）固定在所述电动推缸（93）的伸缩杆端部上。

4.根据权利要求3所述的一种全自动定位的数控板料折弯机，其特征在于：

所述折弯加工台（1）的前侧设有相互电性连接的控制面板（11）和控制器（12），所述控制器（12）与所述液压缸（71）、所述驱动电机（83）以及所述电动推缸（93）之间分别电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种全自动定位的数控板料折弯机，其特征在于：

两个所述侧板（22）顶端均高于所述基座（21）顶部表面，两侧的所述侧板（22）与所述基座（21）顶部表面之间形成了供板料导向上料的引导腔道（201）。

6.根据权利要求1所述的一种全自动定位的数控板料折弯机，其特征在于：

所述轴杆（5）的两端分别转动安装有导轮（51），所述导轮（51）中间处具有凹陷部（511），所述导轮（51）位于所述凹陷部（511）的两侧分别为侧挡部（512），所述侧挡部（512）处的直径大于所述凹陷部（511）处的直径；

所述凹陷部（511）处对应匹配卡设在所述限位槽（42）内。