CN210305199U - 一种可实现xy轴运动的拉弯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可实现XY轴运动的拉弯装置，包括移动底盘、支撑架、摆臂和旋转夹头，所述支撑架设置在所述移动底盘上，所述支撑架上滑动设置有升降板，所述摆臂贯穿所述升降板和所述支撑架水平放置，所述摆臂一端套设有支撑框架，另一端滑动设置有第一铰接座，所述摆臂通过第一转轴转动设置在所述支撑框架内，所述支撑框架与所述升降板相连接，所述第一铰接座通过第一连杆与所述支撑框架相连接，所述旋转夹头设置在所述摆臂的一端。在本申请实施例中，实现了从传统机械凸轮运转方式改变成为全伺服数控方式，基于伺服电机的控制，可编辑出工件的空间多维形状，并且工件的形变量及回弹量容易进行修改。

Description

一种可实现XY轴运动的拉弯装置

技术领域

本申请涉及拉弯技术领域，尤其涉及一种可实现XY轴运动的拉弯装置。

背景技术

在汽车骨架、亮条以及行李架的自动拉弯生产过程中，拉弯装置用于将长条状工件拉弯成型，拉弯装置自由端均设有夹紧装置。工作时，夹紧装置分别夹紧工件的两端，成型模具紧靠于工件的中部，两个转臂分别向靠拢于基座的方向转动，将工件拉弯成型。

现有的设备采用传统机械凸轮运行的方式，凸轮长时间运转尺寸发生变化，生产出来的产品尺寸发生不规则变化，难以满足客户需求，结构复杂，不易编辑出工件的空间多维形状；加工过程工件位置容易发生偏移，影响加工质量；并且结构稳定性差。

发明内容

本申请提供一种可实现XY轴运动的拉弯装置，以解决现有技术中凸轮长时间运转尺寸发生变化，不易编辑出工件的空间多维形状和加工过程工件位置容易发生偏移；结构稳定性差的问题。

本申请提供一种可实现XY轴运动的拉弯装置，包括移动底盘、支撑架、摆臂和旋转夹头，所述支撑架设置在所述移动底盘上，所述支撑架上滑动设置有升降板，所述摆臂贯穿所述升降板和所述支撑架水平放置，所述摆臂一端套设有支撑框架，另一端滑动设置有第一铰接座，所述摆臂通过第一转轴转动设置在所述支撑框架内，所述支撑框架与所述升降板相连接，所述第一铰接座通过第一连杆与所述支撑框架相连接，所述旋转夹头设置在所述摆臂的一端。

进一步的，所述升降板上滑动设置有第二铰接座，所述第二铰接座通过第二连杆与所述支撑框架相连接，所述升降板上设置有固定座，所述支撑框架外侧壁上设置有第二转轴，所述支撑框架通过所述第二转轴转动设置在所述固定座内。

进一步的，所述旋转夹头包括回转驱动装置、旋转支架、上夹头和下夹头，所述旋转支架通过所述回转驱动装置设置在所述摆臂上，所述下夹头固定设置在所述旋转支架的下端部，所述上夹头滑动设置在所述旋转支架内。

进一步的，所述下夹头上设置加工定位块，所述旋转支架上通过安装侧架设置有滑台气缸，所述滑台气缸上设置有压块。

进一步的，还包括第二支撑板、第二滑轨和第二移动丝杠，所述第二滑轨和所述第二移动丝杠均设置所述第二支撑板上，所述第二滑轨上滑动设置有第二滑块，所述移动底盘固定设置在所述第二滑块上，所述第二移动丝杠上设置有第二丝杠螺母，所述第二丝杠螺母与所述移动底盘相连接，所述第二移动丝杠上设置有第二伺服电机。

进一步的，还包括第一支撑板、第一滑轨和第一移动丝杠，所述第一滑轨和所述第一移动丝杠均设置所述第一支撑板上，所述第一滑轨上滑动设置有第一滑块，所述第二支撑板固定设置在所述第一滑块上，所述第一移动丝杠上设置有第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母与所述第二支撑板相连接，所述第一移动丝杠上设置有第一伺服电机。

进一步的，所述支撑架上设置有第三滑轨和齿条，所述第三滑轨上滑动设置第三滑块，所述升降板固定设置在所述第三滑块上，所述升降板上设置有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述齿条相啮合。

进一步的，所述摆臂上设置有第四滑轨和第三移动丝杠，所述第四滑轨上滑动设置有第四滑块，所述第一铰接座固定设置在所述第四滑块上，所述第三移动丝杠上设置有第三丝杠螺母，所述第三丝杠螺母与所述第一铰接座相连接，所述第三移动丝杠上设置有第四伺服电机。

进一步的，所述升降板上设置有第五滑轨和第四移动丝杠，所述第五滑轨上滑动设置有第五滑块，所述第二铰接座固定设置在所述第五滑块上，所述第四移动丝杠上设置有第四丝杠螺母，所述第四丝杠螺母与所述第二铰接座相连接，所述第四移动丝杠上设置有第五伺服电机。

进一步的，所述旋转支架上设置有第六滑轨和压紧油缸，所述第六滑轨上设置有第六滑块，所述上夹头固定设置在所述第六滑块上，所述压紧油缸的伸缩杆与所述上夹头相连接。

在本申请实施例中，由于采用上述技术方案，实现了从传统机械凸轮运转方式改变成为全伺服数控方式，可简单快捷的编辑出工件的空间多维形状，基于伺服电机的控制，可编辑出复杂的空间形状，并且工件的形变量及回弹量容易进行修改。通过设置加工定位块和压块，加工定位块可对工件进行定位，避免加工过程中工件位置发生偏移，造成加工误差、影响加工质量；启动滑台气缸，滑台气缸推动压块向下移动，使得压块对工件进行压紧，辅助压料，避免压紧油缸直接驱动上夹头压料，导致工件中间向上翘，再往两边拉伸时可能不能回到型腔的准确位置，该结构减少两边压紧时工件的跑动，保证工件加工过程中的定位精度，提高产品质量。

通过设置的第一支撑板、第一滑轨、第一移动丝杠、第一滑块、第一丝杠螺母和第一伺服电机，旋转夹头可在第一伺服电机的驱动下夹持工件后沿第一滑轨移动，无需人工手动调节拉弯旋转中心，提高生产效率；设置的第二支撑板、第二移动丝杠、第二滑轨、第二滑块、第二丝杠螺母和第二伺服电机，旋转夹头可在第二伺服电机的驱动下夹持工件后沿第二滑轨移动，现有装置采用转盘方式实现旋转夹头转动，转盘方式内部齿轮结构有很大的间隙，长时使用了会有磨损，造成间隙变大，相比于采用转盘方式，采用本申请的结构，第一伺服电机和第二伺服电机驱动实现旋转夹头XY轴运动，提高了准确性和稳定性。

通过设置的支撑框架、第一转轴、第一铰接座、第一连杆、第四滑块、第四滑轨、第四伺服电机、第三移动丝杠和第三丝杠螺母，第四伺服电机驱动第三移动丝杠转动，第三丝杠螺母沿第三移动丝杠滑动，第三丝杠螺母带动第一铰接座在第四滑块的作用下沿第四滑轨移动，在第一连杆的拉动下摆臂壳摆动进而实现旋转夹头的摆动，相比于伺服电机加减速机实现旋转夹头摆动，其旋转结果稳定性完全靠减速机的内部机构来保证，但是实际上减速机的内部齿轮结构有很大的间隙，尤其是时间长了会有磨损，间隙变大，放到摆臂头的位置时晃动量会很大，精度难以保证，而采用本申请的结构避免了因为结构带来的间隙，拉力产生的扭矩作用在第三移动丝杠和第四滑轨上，提高结构的稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请可实现XY轴运动的拉弯装置的整体结构示意图；

图2为本申请支撑架、升降板和摆臂的连接示意图；

图3为本申请摆臂、支撑框架和第一铰接座的连接示意图；

图4为本申请旋转夹头的结构示意图；

图5为本申请回转驱动装置的连接示意图；

图6为本申请第一滑轨、第一移动丝杠、第一滑块、第一丝杠螺母和第一支撑板的连接示意图；

图7为本申请第二移动丝杠、第二滑轨、第二滑块、第二丝杠螺母、第二支撑板和第一支撑板的连接示意图；

图8为本申请第三滑轨、第三滑块、齿条、齿轮和支撑架的连接示意图；

图9为本申请第五滑轨、第五滑块、第四丝杠螺母、第四移动丝杠和升降板的连接示意图；

图10为本申请第四滑块、第四滑轨、第三移动丝杠、第三丝杠螺母和摆臂的连接示意图；

图11为本申请第六滑块、第六滑轨和旋转支架的连接示意图；

图12为本申请工作时安装连接示意图。

图中：1-旋转夹头；2-支撑架；3-第二支撑板；4-移动底盘；5-第一支撑板；6-升降板；7-固定座；8-支撑框架；9-摆臂；10-第二连杆；11-第二铰接座；12-第一转轴；13-第一铰接座；14-第一连杆；15-第二转轴；16-回转驱动装置；17-上夹头；18-旋转支架；19-下夹头；20-加工定位块；21-压块；22-滑台气缸；23-安装侧架；24-压紧油缸；25-第六伺服电机；26-第一滑轨；27-第一移动丝杠；28-第一滑块；29-第一丝杠螺母；30-第一伺服电机；31-第二移动丝杠；32-第二滑轨；33-第二滑块；34-第二丝杠螺母；35-第二伺服电机；36-第三滑轨；37-第三滑块；38-齿条；39-齿轮；40-第三伺服电机；41-第五滑轨；42-第五滑块；43-第四丝杠螺母；44-第四移动丝杠；45-第五伺服电机；46-第四滑块；47-第四滑轨；48-第四伺服电机；49-第三移动丝杠；50-第三丝杠螺母；51-第六滑块；52-第六滑轨；53-型腔；54-工件；55-机台；56-底座。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

如图1至图11所示，本实施例提供一种可实现XY轴运动的拉弯装置，包括移动底盘4、支撑架2、摆臂9和旋转夹头1，支撑架2设置在移动底盘4上，支撑架2上滑动设置有升降板6，摆臂9贯穿升降板6和支撑架2水平放置，摆臂9一端套设有支撑框架8，另一端滑动设置有第一铰接座13，摆臂9通过第一转轴12转动设置在支撑框架8内，第一转轴12竖直设置在支撑框架8内，第一转轴12贯穿摆臂9设置，支撑框架8与升降板6相连接，第一铰接座13通过第一连杆14与支撑框架8相连接，第一连杆14一端铰接在第一铰接座13上，另一端铰接在支撑框架8上，旋转夹头1设置在摆臂9的一端。

升降板6上滑动设置有第二铰接座11，第二铰接座11通过第二连杆10与支撑框架8相连接，第二连杆10一端与第二铰接座11相铰接，另一端与支撑框架8相铰接，升降板6上设置有固定座7，支撑框架8外侧壁上设置有第二转轴15，支撑框架8通过第二转轴15转动设置在固定座7内，第二转轴15与固定座7之间设置有铜套。

旋转夹头1包括回转驱动装置16、旋转支架18、上夹头17和下夹头19，旋转支架18通过回转驱动装置16设置在摆臂9上，下夹头19固定设置在旋转支架18的下端部，上夹头17滑动设置在旋转支架18内，回转驱动装置16上设置有第六伺服电机25。

下夹头19上设置加工定位块20，旋转支架18上通过安装侧架23设置有滑台气缸22，滑台气缸22上设置有压块21。

还包括第二支撑板3、第二滑轨32和第二移动丝杠31，第二滑轨32和第二移动丝杠31均设置第二支撑板3上，第二滑轨32上滑动设置有第二滑块33，移动底盘4固定设置在第二滑块33上，第二移动丝杠31上设置有第二丝杠螺母34，第二丝杠螺母34与移动底盘4相连接，第二移动丝杠31上设置有第二伺服电机35。

还包括第一支撑板5、第一滑轨26和第一移动丝杠27，第一滑轨26和第一移动丝杠27均设置第一支撑板5上，第一滑轨26上滑动设置有第一滑块28，第二支撑板3固定设置在第一滑块28上，第一移动丝杠27上设置有第一丝杠螺母29，第一丝杠螺母29与第二支撑板3相连接，第一移动丝杠27上设置有第一伺服电机30。第一支撑板5与第二支撑板3相互垂直设置，第一滑轨26与第二滑轨32相互垂直设置。

支撑架2上设置有第三滑轨36和齿条38，第三滑轨36上滑动设置第三滑块37，升降板6固定设置在第三滑块37上，升降板6上设置有第三伺服电机40，第三伺服电机40的输出轴上设置有齿轮39，齿轮39与齿条38相啮合。

摆臂9上设置有第四滑轨47和第三移动丝杠49，第四滑轨47上滑动设置有第四滑块46，第一铰接座13固定设置在第四滑块46上，第三移动丝杠49上设置有第三丝杠螺母50，第三丝杠螺母50与第一铰接座13相连接，第三移动丝杠49上设置有第四伺服电机48。

升降板6上设置有第五滑轨41和第四移动丝杠44，第五滑轨41上滑动设置有第五滑块42，第二铰接座11固定设置在第五滑块42上，第四移动丝杠44上设置有第四丝杠螺母43，第四丝杠螺母43与第二铰接座11相连接，第四移动丝杠44上设置有第五伺服电机45。

旋转支架18上设置有第六滑轨52和压紧油缸24，第六滑轨52上设置有第六滑块51，上夹头17固定设置在第六滑块51上，压紧油缸24的伸缩杆与上夹头17相连接。

如图12所示，底座56上设置有机台55，型腔55放置在机台55上，第一支撑板5设置在底座56上，工作时，工件54放置在型腔55上，滑台气缸22动作，滑台气缸22推动压块21向下移动，压块21对工件54进行压紧，辅助压料，使得工件54位置固定，防止工件54在加工过程中位置发生移动，保证工件54加工过程中的定位精度，提高产品质量。工件54进入到旋转夹头1上的加工定位块20内，加工定位块20对工件54进行定位。避免加工过程中工件54位置发生偏移，造成加工误差、影响加工质量。

启动压紧油缸24，压紧油缸24的活塞杆推动上夹头17，在第六滑轨52和第六滑块51的配合下，使得上夹头17向下移动，上夹头17和下夹头19将工件54进行夹紧，对工件54进行后续的拉弯工作。

第一伺服电机30可驱动第一移动丝杠27转动，第一丝杠螺母29沿第一移动丝杠27滑动，第一丝杠螺母29带动第二支撑板3在第一滑块28的作用下沿第一滑轨26移动，进而带动支撑架2、摆臂9和旋转夹头1沿第一滑轨26移动。

第二伺服电机35可驱动第二移动丝杠31转动，第二丝杠螺母34沿第二移动丝杠31滑动，第二丝杠螺母34带动移动底盘4在第二滑块33的作用下沿第二滑轨32移动，进而带动支撑架2、摆臂9和旋转夹头1沿第二滑轨32移动。

第三伺服电机40可驱动齿轮39转动，由于齿轮39与齿条38相啮合，使得升降板6在第三滑块37的作用下可沿第三滑轨36上下移动。旋转夹头1夹持工件54后可沿第三滑轨36上下移动。

第四伺服电机48可驱动第三移动丝杠49转动，第三丝杠螺母50沿第三移动丝杠49滑动，第三丝杠螺母50带动第一铰接座13在第四滑块46的作用下沿第四滑轨47移动，由于第一铰接座13通过第一连杆14与支撑框架8连接，当第一铰接座13向第四伺服电机48方向移动时，摆臂9在支撑框架8内绕第一转轴12顺时针转动，当第一铰接座13向支撑框架8方向移动时，摆臂9在支撑框架8内绕第一转轴12逆时针转动。进而实现旋转夹头1夹持工件54后可绕第一转轴12转动。

第五伺服电机45可驱动第四移动丝杠44转动，第四丝杠螺母43沿第四移动丝杠44滑动，第四丝杠螺母43带动第二铰接座11在第五滑块42的作用下沿第五滑轨41移动，由于第二铰接座11通过第二连杆10与支撑框架8连接，当第二铰接座11向第五伺服电机45方向移动时，支撑框架8绕第二转轴15向上转动，当第二铰接座11向支撑框架8方向移动时，支撑框架8绕第二转轴15向下转动。进而实现旋转夹头1夹持工件54后可绕第二转轴15上下转动。

第六伺服电机25可驱动回转驱动装置16转动，回转驱动装置16带动旋转支架18转动。上夹头17和下夹头19夹持工件54后可绕回转驱动装置16的中心进行转动。

在本申请实施例中，由于采用上述技术方案，实现了从传统机械凸轮运转方式改变成为全伺服数控方式，可简单快捷的编辑出工件54的空间多维形状，基于伺服电机的控制，可编辑出复杂的空间形状，并且工件54的形变量及回弹量容易进行修改。通过设置加工定位块20和压块21，加工定位块20可对工件54进行定位，避免加工过程中工件54位置发生偏移，造成加工误差、影响加工质量；启动滑台气缸22，滑台气缸22推动压块21向下移动，使得压块21对工件54进行压紧，辅助压料，避免压紧油缸24直接驱动上夹头17压料，导致工件54中间向上翘，再往两边拉伸时可能不能回到型腔的准确位置，该结构减少两边压紧时工件54的跑动，保证工件54加工过程中的定位精度，提高产品质量。

通过设置的第一支撑板5、第一滑轨26、第一移动丝杠27、第一滑块28、第一丝杠螺母29和第一伺服电机30，旋转夹头1可在第一伺服电机30的驱动下夹持工件54后沿第一滑轨26移动，无需人工手动调节拉弯旋转中心，提高生产效率；设置的第二支撑板3、第二移动丝杠31、第二滑轨32、第二滑块33、第二丝杠螺母34和第二伺服电机35，旋转夹头1可在第二伺服电机35的驱动下夹持工件54后沿第二滑轨32移动，现有装置采用转盘方式实现旋转夹头1转动，转盘方式内部齿轮结构有很大的间隙，长时使用了会有磨损，造成间隙变大，相比于采用转盘方式，采用本申请的结构，第一伺服电机30和第二伺服电机35驱动实现旋转夹头1XY轴运动，提高了准确性和稳定性。

通过设置的支撑框架8、第一转轴12、第一铰接座13、第一连杆14、第四滑块46、第四滑轨47、第四伺服电机48、第三移动丝杠49和第三丝杠螺母50，第四伺服电机48驱动第三移动丝杠49转动，第三丝杠螺母50沿第三移动丝杠49滑动，第三丝杠螺母50带动第一铰接座13在第四滑块46的作用下沿第四滑轨47移动，在第一连杆14的拉动下摆臂9壳摆动进而实现旋转夹头1的摆动，相比于伺服电机加减速机实现旋转夹头1摆动，其旋转结果稳定性完全靠减速机的内部机构来保证，但是实际上减速机的内部齿轮39结构有很大的间隙，尤其是时间长了会有磨损，间隙变大，放到摆臂9头的位置时晃动量会很大，精度难以保证，而采用本申请的结构避免了因为结构带来的间隙，拉力产生的扭矩作用在第三移动丝杠49和第四滑轨47上，提高结构的稳定性。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，包括移动底盘、支撑架、摆臂和旋转夹头，所述支撑架设置在所述移动底盘上，所述支撑架上滑动设置有升降板，所述摆臂贯穿所述升降板和所述支撑架水平放置，所述摆臂一端套设有支撑框架，另一端滑动设置有第一铰接座，所述摆臂通过第一转轴转动设置在所述支撑框架内，所述支撑框架与所述升降板相连接，所述第一铰接座通过第一连杆与所述支撑框架相连接，所述旋转夹头设置在所述摆臂的一端。

2.根据权利要求1所述的可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，所述升降板上滑动设置有第二铰接座，所述第二铰接座通过第二连杆与所述支撑框架相连接所述升降板上设置有固定座，所述支撑框架外侧壁上设置有第二转轴，所述支撑框架通过所述第二转轴转动设置在所述固定座内。

3.根据权利要求1或2所述的可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，所述旋转夹头包括回转驱动装置、旋转支架、上夹头和下夹头，所述旋转支架通过所述回转驱动装置设置在所述摆臂上，所述下夹头固定设置在所述旋转支架的下端部，所述上夹头滑动设置在所述旋转支架内。

4.根据权利要求3所述的可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，所述下夹头上设置加工定位块，所述旋转支架上通过安装侧架设置有滑台气缸，所述滑台气缸上设置有压块。

5.根据权利要求1所述的可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，还包括第二支撑板、第二滑轨和第二移动丝杠，所述第二滑轨和所述第二移动丝杠均设置所述第二支撑板上，所述第二滑轨上滑动设置有第二滑块，所述移动底盘固定设置在所述第二滑块上，所述第二移动丝杠上设置有第二丝杠螺母，所述第二丝杠螺母与所述移动底盘相连接，所述第二移动丝杠上设置有第二伺服电机。

6.根据权利要求5所述的可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，还包括第一支撑板、第一滑轨和第一移动丝杠，所述第一滑轨和所述第一移动丝杠均设置所述第一支撑板上，所述第一滑轨上滑动设置有第一滑块，所述第二支撑板固定设置在所述第一滑块上，所述第一移动丝杠上设置有第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母与所述第二支撑板相连接，所述第一移动丝杠上设置有第一伺服电机。

7.根据权利要求1所述的可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，所述支撑架上设置有第三滑轨和齿条，所述第三滑轨上滑动设置第三滑块，所述升降板固定设置在所述第三滑块上，所述升降板上设置有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述齿条相啮合。

8.根据权利要求1所述的可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，所述摆臂上设置有第四滑轨和第三移动丝杠，所述第四滑轨上滑动设置有第四滑块，所述第一铰接座固定设置在所述第四滑块上，所述第三移动丝杠上设置有第三丝杠螺母，所述第三丝杠螺母与所述第一铰接座相连接，所述第三移动丝杠上设置有第四伺服电机。

9.根据权利要求2所述的可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，所述升降板上设置有第五滑轨和第四移动丝杠，所述第五滑轨上滑动设置有第五滑块，所述第二铰接座固定设置在所述第五滑块上，所述第四移动丝杠上设置有第四丝杠螺母，所述第四丝杠螺母与所述第二铰接座相连接，所述第四移动丝杠上设置有第五伺服电机。

10.根据权利要求3所述的可实现XY轴运动的拉弯装置，其特征在于，所述旋转支架上设置有第六滑轨和压紧油缸，所述第六滑轨上设置有第六滑块，所述上夹头固定设置在所述第六滑块上，所述压紧油缸的伸缩杆与所述上夹头相连接。

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