CN118023348A - 一种柔性生产线用板材智能折弯设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及板材折弯领域，尤其涉及一种柔性生产线用板材智能折弯设备。本发明的技术问题是：传统生产线的功能单一，无法适应市场需求改变、产品变化和生产计划调整，无法对客户的小批量个性化需求的订单进行处理。本发明的技术方案是：一种柔性生产线用板材智能折弯设备，包括有底座和液压机等；底座上安装有多个液压机。本发明通过安装辊转动，以及配合液压机Ⅱ提供支撑，使得不同的折弯模快速切换进行工作，减少更换折弯模的时间，快速响应生产需求，对小批量的个性化订单进行加工，在个性化订单加工完成后，即可切换为原先的折弯模，对企业的正产生产的影响最小，而无需进行大规模的设备改造或停机，大大提高了企业的生产灵活性与竞争力。

Description

一种柔性生产线用板材智能折弯设备

技术领域

本发明涉及板材折弯领域，尤其涉及一种柔性生产线用板材智能折弯设备。

背景技术

柔性生产线，又称灵活生产线或者可重构生产线，是一种能够快速适应不同生产需求的自动化生产线。

在企业的实际生产过程中，为了获得最大的加工效率，传统生产线的功能单一，无法适应市场需求改变、产品变化和生产计划调整，以至于出现企业生产资料堆积，库存增加，客户的满意度下降的情况，无法对客户的小批量个性化需求的订单进行处理，而贸然对现有的设备进行停机或者改造，则对现有的生产过程造成严重冲击，企业的生产成本大量增加，企业的竞争力下降。

发明内容

本发明的技术问题为：

为了克服传统生产线的功能单一，无法适应市场需求改变、产品变化和生产计划调整，无法对客户的小批量个性化需求的订单进行处理的缺点，本发明提供一种柔性生产线用板材智能折弯设备。

本发明所采用的技术实施方案是：

一种柔性生产线用板材智能折弯设备，包括有底座、液压机、衔接架、压料刀、支柱和折弯模；底座上安装有多个液压机；所有的液压机的伸缩部共同固接有衔接架；衔接架下部可拆卸式连接有压料刀；底座上固接有多个支柱；所有的支柱上部共同连接有折弯模；折弯模对准压料刀；还包括有动力组件、安装辊、电动升降台和输送筒；底座连接有动力组件；两个支柱上部共同转动连接有安装辊；安装辊与多个对称的折弯模固接，从左往右看，安装辊上的折弯模的折弯槽的深度，按逆时针的方向增加；安装辊与动力组件连接；安装辊转动连接有输送筒；输送筒与安装辊的转动轴为同一轴线；输送筒左部与相邻的支柱固接；底座安装有电动升降台；电动升降台伸缩部与位于最下方的折弯模接触，电动升降台用于对安装辊及其上的折弯模进行支撑；动力组件用于带动安装辊转动。

进一步的，动力组件包括有伺服电机、传动轮Ⅰ和传动轮Ⅱ；底座安装有伺服电机；伺服电机输出轴固接有传动轮Ⅰ；安装辊右部固接有传动轮Ⅱ；传动轮Ⅱ外环面通过皮带与传动轮Ⅰ传动连接。

进一步的，还包括有进水管和排水管；输送筒左部连通有进水管；输送筒与安装辊之间为环形腔；安装辊左部连通有排水管；输送筒左部固接有圆环；排水管设置在圆环下部；圆环与安装辊内壁转动连接；输送筒上部开口有输送口，且输送口与环形腔连通。

进一步的，还包括有输水板和分流板；输送筒上部的输送口处安装有输水板；输水板为中空板；输水板上部与安装辊内壁贴合且滑动连接；安装辊上开有多个对称的输水槽；所有的输水槽均与环形腔连通；每个折弯模内部均开有一个降温腔；每个降温腔下部各固接有一个分流板；每个分流板中部各开有一个引水槽；每个引水槽各与一个输水槽连通；每个分流板的引水槽两侧各开有多个排水口；安装辊上开有多个排水槽；每个排水槽各与一个排水口连通。

进一步的，输水板与安装辊接触的位置敷设有防水密封层。

进一步的，分流板为弧形板，便于降温腔内的水往分流板的排水口引流。

进一步的，降温腔上部为楔形部，每个楔形部各与一个输水槽对应。

进一步的，还包括有弹簧杆和限位板；衔接架后部固接有多个弹簧杆；所有的弹簧杆伸缩部共同固接有限位板；限位板的底部低于压料刀的刀口位置，使限位板先接触折弯模；限位板与相邻的折弯模配合，限位板抵在折弯模上对板材限位。

进一步的，限位板下部设置有橡胶材质包边，用于减缓限位板向下运动受到的冲击。

进一步的，所有的折弯模均采用螺栓紧固的方式可拆卸式固定在安装辊上。

有益效果是：1、本发明在安装辊对称安装四个或者更多的双数的折弯模，通过安装辊转动，以及配合电动升降台提供支撑，使得不同的折弯模快速切换进行工作，减少更换折弯模的时间，快速响应生产需求，对小批量的个性化订单进行加工，在个性化订单加工完成后，即可切换为原先的折弯模，对企业的正产生产的影响最小，而无需进行大规模的设备改造或停机，大大提高了企业的生产灵活性与竞争力。

2、通过将冷却水输送至环形腔内，接着冷却水呈喷泉状喷出至楔形部，对楔形部进行降温，对楔形部的高效降温，避免热量在折弯模处堆积，而后冷却水从环形腔下部排出，对安装辊以及工作的折弯模进行降温，有效板材的折弯精度以及加工质量。

附图说明

图1为本发明的柔性生产线用板材智能折弯设备的立体结构示意图；

图2为本发明的柔性生产线用板材智能折弯设备的部分剖视图；

图3为本发明的电动升降台与折弯模配合示意图；

图4为本发明的安装辊剖视图；

图5为本发明的安装辊和输送筒的爆炸图；

图6为本发明的输水板安装位置剖视图；

图7为本发明的限位板安装位置示意图。

附图标记中：1-底座，2-液压机，3-衔接架，4-压料刀，5-支柱，6-折弯模，7-伺服电机，8-传动轮Ⅰ，9-传动轮Ⅱ，10-安装辊，11-电动升降台，101-输送筒，102-进水管，103-输水板，104-分流板，105-排水管，10101-圆环，10102-输送口，1001-环形腔，1002-输水槽，1003-排水槽，6001-降温腔，6002-楔形部，10401-引水槽，10402-排水口，201-弹簧杆，202-限位板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

第1种实施例

一种柔性生产线用板材智能折弯设备，根据图1-图7所示，包括有底座1、液压机2、衔接架3、压料刀4、支柱5和折弯模6；底座1上安装有左部和右部各一个的液压机2；所有的液压机2的伸缩部共同固接有衔接架3；衔接架3下部可拆卸式连接有压料刀4；底座1上固接有左部和右部各一个的支柱5；所有的支柱5上部共同连接有折弯模6；折弯模6对准压料刀4；

还包括有动力组件、安装辊10、电动升降台11和输送筒101；底座1连接有动力组件；两个支柱5上部共同转动连接有安装辊10；安装辊10与四个环形阵列的折弯模6螺栓连接，从左往右看，安装辊10上的折弯模6的折弯槽的深度，按逆时针的方向增加，且安装辊10与折弯模6之间设置有密封垫，用于防止安装辊10与折弯模6连接处漏水；安装辊10与动力组件连接；安装辊10转动连接有输送筒101；输送筒101与安装辊10的转动轴为同一轴线；输送筒101左部与相邻的支柱5固接；底座1安装有电动升降台11；电动升降台11伸缩部与位于最下方的折弯模6接触，电动升降台11用于对安装辊10及其上的折弯模6进行支撑；动力组件用于带动安装辊10转动。

动力组件包括有伺服电机7、传动轮Ⅰ8和传动轮Ⅱ9；底座1安装有伺服电机7；伺服电机7输出轴固接有传动轮Ⅰ8；安装辊10右部固接有传动轮Ⅱ9；传动轮Ⅱ9外环面通过皮带与传动轮Ⅰ8传动连接。

还包括有进水管102和排水管105；输送筒101左部连通有进水管102；输送筒101与安装辊10之间为环形腔1001；安装辊10左部连通有排水管105；输送筒101左部固接有圆环10101；排水管105设置在圆环10101下部；圆环10101与安装辊10内壁转动连接；输送筒101上部开口有输送口10102，且输送口10102与环形腔1001连通。

还包括有输水板103和分流板104；输送筒101上部的输送口10102处安装有输水板103，且输送筒101与输水板103之间设置有用于防止漏水的密封垫；输水板103为中空板；输水板103上部与安装辊10内壁贴合且滑动连接；安装辊10上开有四个环形阵列的输水槽1002；所有的输水槽1002均与环形腔1001连通；每个折弯模6内部均开有一个降温腔6001；每个降温腔6001下部各固接有一个分流板104；每个分流板104中部各开有一个引水槽10401；每个引水槽10401各与一个输水槽1002连通；每个分流板104的引水槽10401两侧各开有多个排水口10402；安装辊10上开有多个排水槽1003；每个排水槽1003各与一个排水口10402连通。

输水板103与安装辊10接触的位置敷设有防水密封层。

分流板104为弧形板，便于降温腔6001内的水往分流板104的排水口10402引流。

降温腔6001上部为楔形部6002，每个楔形部6002各与一个输水槽1002对应。

参看附图，其中图1至图7所示具体过程为：

将液压机2、伺服电机7和电动升降台11均与电源连接；

将进水管102和排水管105与水循环设备连通；

如图1所示，首先机械手将板材转移至压料刀4和折弯模6之间，并且将板材下部抵在折弯模6上，接着控制两个液压机2收缩，同步带动衔接架3及其上相应的零件向下运动，压料刀4将板材压入折弯模6的凹槽内，将板材折弯；

考虑到现有技术中，在对相同折弯需求的板材加工的生产线上，一般只需设置单一的折弯模6，即可批量对板材进行折弯处理，折弯效率较高，而在实际的生产过程中，不仅有对大批量的相同折弯需求的板材的加工，还有对小批量私人定制需求的不同折弯需求的板材的加工，故而使企业在保持低库存水平的同时，迅速满足客户个性化的需求的柔性生产线应运而生，而对于板材有不同的折弯需求时，则需要更换不同的折弯模6，以适配不同的折弯需求，更换折弯模6往往需要耗费大量的时间与精力，影响小批量板材加工的效率，此时在安装辊10对称安装四个或者更多的双数的折弯模6，如图3所示，接着控制启动伺服电机7输出轴转动，同步带动传动轮Ⅰ8转动，传动轮Ⅰ8通过皮带带动传动轮Ⅱ9及其上相应的零件转动，通过安装辊10转动，带动其上的折弯模6转动，使得不同的折弯模6朝上，并与压料刀4对应，由此即可减少更换折弯模6的时间，通过转动使得不同的折弯模6切换进行工作，快速响应生产需求，在企业接到小批量的个性化订单后，即可通过切换折弯模6，对小批量的个性化订单进行加工，在个性化订单加工完成后，即可切换为原先的折弯模6，对企业的正产生产的影响最小，大大提高了企业的生产灵活性与竞争力；

在上述操作中，需要用到安装辊10的转动，而折弯模6需要配合压料刀4对板材进行折弯，故而安装辊10的受力分散至左右两端与支柱5接触的位置，对安装辊10左右两端的部分损耗加剧，如图4所示，此时只需在安装辊10下方设置一个电动升降台11，控制电动升降台11伸长，电动升降台11的伸缩部向上运动，直至电动升降台11与最下方的折弯模6接触，而折弯模6是双数且对称设置在安装辊10上的，故而当压料刀4对板材的压料力作用在最上方的折弯模6时，最上方的折弯模6将力通过安装辊10垂直向下传导，直至力传导到最下方的折弯模6，而最下方的折弯模6被伸长的电动升降台11抵住，用以平衡安装辊10以及相应的折弯模6的受力，避免安装辊10左部和右部的损耗，在完成个性化的订单后，控制电动升降台11收缩，再转动安装辊10，可切换为原先的折弯模6，对企业原本生产线的加工进度的影响降到最低。

其中在上述板材折弯过程中，折弯设备在持续工作的过程中，还会产生大量的热量，高温使得折弯模6的凹槽出现热胀冷缩，板材的折弯精度下降，而板材折弯的精度下降，还可能使得板材的回弹余量不够，板材折弯的部分可能发生回弹，影响板材的加工质量；

而考虑到折弯模6的凹槽最深处是对板材弯折时集中受力的地方，也最容易有热量有堆积，如图6所示，此时，将折弯模6内部掏空出一个降温腔6001，使得降温腔6001呈M形，而且降温腔6001内与折弯模6的凹槽最深处对应的是楔形部6002，对楔形部6002的高效降温，能够有效抑制折弯模6的热量堆积，故而，水循环设备将一定压力的冷却水送入输送筒101，此时输水板103如图6所示，已经安装在输送口10102处，然后输送筒101内的冷却水通过输水板103排出至此时位于最上方的输水槽1002，而后冷却水通过引水槽10401喷入到降温腔6001，使得冷却水有足够的压力喷出至楔形部6002上，对楔形部6002进行降温，而后冷却水沿着楔形部6002的表面流动，最后落在降温腔6001下部，而降温腔6001下部弧形的分流板104的引水槽10401两侧上又开有多个排水口10402，如图4和图5所示，降温腔6001内的循环水往两侧排水口10402的位置聚集，循环水依次通过排水口10402和此时位于最上方的排水槽1003，回流到环形腔1001，并在环形腔1001下部汇集，此时汇集的循环水也会通过下方的输水槽1002，进入下方的折弯模6的降温腔6001内，由此增加最下方的折弯模6的重量，使得安装辊10和相应的折弯模6组成的整体的重心下移，有效增加安装辊10和相应的折弯模6组成的整体的稳定性；之后冷却水再通过环形腔1001下部的排水管105排出。

第2种实施例

在第1种实施例的基础上，根据图1-图7所示，还包括有弹簧杆201和限位板202；衔接架3后部固接有三个等距设置的弹簧杆201；所有的弹簧杆201伸缩部共同固接有限位板202；限位板202的底部低于压料刀4的刀口位置，使限位板202先接触折弯模6；限位板202与相邻的折弯模6配合，限位板202抵在折弯模6上对板材限位。

限位板202下部设置有橡胶材质包边，用于减缓限位板202向下运动受到的冲击。

所有的折弯模6均采用螺栓紧固的方式可拆卸式固定在安装辊10上。

在上述实施例的基础上，也可以通过将安装辊10上螺栓连接的折弯模6统统拆下，由此对板材折弯的加工更具有灵活性，适应多种不同的折弯需求的加工，而且也便于对各个磨损较大的折弯模6进行更换或者保养，降低企业在生产资料上的投入，而无需进行大规模的设备改造或者停机；

并且考虑到板材在进行弯折时，边缘部分放置在压料刀4与折弯模6之间，板材缺少定位，板材的尺寸大小不一时，将板材放置在压料刀4与折弯模6之间的位置会有不同，若未设置预折弯工艺或者压线工序，板材折弯的位置未受限，容易折弯出残次品，此时通过在衔接架3后部设置弹簧杆201，弹簧杆201下部连接限位板202，当衔接架3向下运动时，同步带动弹簧杆201及其上相应零件向下运动，直至限位板202与最上方的折弯模6的一侧接触，此时压料刀4仍距离折弯模6一定距离，此时操作人员再将板材放置在压料刀4与折弯模6之间，并使得板材的后部抵在限位板202处，由此完成了对板材的位置限定，而后压料刀4向下运动，所有的弹簧杆201被压缩，压料刀4配合折弯模6对板材进行折弯，有效提高板材生产线的加工质量，增加企业的竞争力。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种柔性生产线用板材智能折弯设备，包括有底座（1）；底座（1）上安装有多个液压机（2）；所有的液压机（2）的伸缩部共同固接有衔接架（3）；衔接架（3）下部可拆卸式连接有压料刀（4）；底座（1）上固接有多个支柱（5）；所有的支柱（5）上部共同连接有折弯模（6）；折弯模（6）对准压料刀（4）；其特征在于：还包括有动力组件；底座（1）连接有动力组件；两个支柱（5）上部共同转动连接有安装辊（10）；安装辊（10）与多个对称的折弯模（6）固接，从左往右看，安装辊（10）上的折弯模（6）的折弯槽的深度，按逆时针的方向增加；安装辊（10）与动力组件连接；安装辊（10）转动连接有输送筒（101）；输送筒（101）与安装辊（10）的转动轴为同一轴线；输送筒（101）左部与相邻的支柱（5）固接；底座（1）安装有电动升降台（11）；电动升降台（11）伸缩部与位于最下方的折弯模（6）接触，电动升降台（11）用于对安装辊（10）及其上的折弯模（6）进行支撑；动力组件用于带动安装辊（10）转动。

2.根据权利要求1所述的一种柔性生产线用板材智能折弯设备，其特征在于：动力组件包括有伺服电机（7）、传动轮Ⅰ（8）和传动轮Ⅱ（9）；底座（1）安装有伺服电机（7）；伺服电机（7）输出轴固接有传动轮Ⅰ（8）；安装辊（10）右部固接有传动轮Ⅱ（9）；传动轮Ⅱ（9）外环面通过皮带与传动轮Ⅰ（8）传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种柔性生产线用板材智能折弯设备，其特征在于：还包括有进水管（102）和排水管（105）；输送筒（101）左部连通有进水管（102）；输送筒（101）与安装辊（10）之间为环形腔（1001）；安装辊（10）左部连通有排水管（105）；输送筒（101）左部固接有圆环（10101）；排水管（105）设置在圆环（10101）下部；圆环（10101）与安装辊（10）内壁转动连接；输送筒（101）上部开口有输送口（10102），且输送口（10102）与环形腔（1001）连通。

4.根据权利要求3所述的一种柔性生产线用板材智能折弯设备，其特征在于：还包括有输水板（103）和分流板（104）；输送筒（101）上部的输送口（10102）处安装有输水板（103）；输水板（103）为中空板；输水板（103）上部与安装辊（10）内壁贴合且滑动连接；安装辊（10）上开有多个对称的输水槽（1002）；所有的输水槽（1002）均与环形腔（1001）连通；每个折弯模（6）内部均开有一个降温腔（6001）；每个降温腔（6001）下部各固接有一个分流板（104）；每个分流板（104）中部各开有一个引水槽（10401）；每个引水槽（10401）各与一个输水槽（1002）连通；每个分流板（104）的引水槽（10401）两侧各开有多个排水口（10402）；安装辊（10）上开有多个排水槽（1003）；每个排水槽（1003）各与一个排水口（10402）连通。

5.根据权利要求4所述的一种柔性生产线用板材智能折弯设备，其特征在于：输水板（103）与安装辊（10）接触的位置敷设有防水密封层。

6.根据权利要求4所述的一种柔性生产线用板材智能折弯设备，其特征在于：分流板（104）为弧形板，便于降温腔（6001）内的水往分流板（104）的排水口（10402）引流。

7.根据权利要求6所述的一种柔性生产线用板材智能折弯设备，其特征在于：降温腔（6001）上部为楔形部（6002），每个楔形部（6002）各与一个输水槽（1002）对应。

8.根据权利要求4所述的一种柔性生产线用板材智能折弯设备，其特征在于：还包括有弹簧杆（201）和限位板（202）；衔接架（3）后部固接有多个弹簧杆（201）；所有的弹簧杆（201）伸缩部共同固接有限位板（202）；限位板（202）的底部低于压料刀（4）的刀口位置，使限位板（202）先接触折弯模（6）；限位板（202）与相邻的折弯模（6）配合，限位板（202）抵在折弯模（6）上对板材限位。

9.根据权利要求8所述的一种柔性生产线用板材智能折弯设备，其特征在于：限位板（202）下部设置有橡胶材质包边，用于减缓限位板（202）向下运动受到的冲击。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种柔性生产线用板材智能折弯设备，其特征在于：所有的折弯模（6）均采用螺栓紧固的方式可拆卸式固定在安装辊（10）上。