专利名称：一种基于伸缩折弯棒的板材折弯机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及板材折弯加工设备领域，尤其是涉及用于弯字机中的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构。
背景技术：
在广告标识行业中，立体字使用非常广泛，金属立体字的围边通常使用弯字机将其板材折弯成字的轮廓形状。由于字的轮廓复杂，对弯字机的折弯机构有很高的设计要求。目前常用的折弯方式有两种，第一种是圆弧形折弯件旋转的折弯方式，该板材折弯机构包括支架、与支架轴接的下旋转台和上旋转台、两块圆弧形折弯件、折弯挡板以及安装在支架上带动下旋转台和上旋转台转动的电机。下旋转台和上旋转台通过两块圆弧形 折弯件固定连接，两块圆弧形折弯件均设置在下旋转台和上旋转台的外缘，折弯挡板位于下旋转台和上旋转台之间，折弯挡板由两块直板组成，两块直板间为板材通过的空间，折弯挡板的板材出口两侧刚好为两块圆弧形折弯件。电机通过减速机与下旋转台齿轮配合，电机通过减速机带动下旋转台、上旋转台和两块圆弧形折弯件一起转动，折弯挡板则静止不动，从折弯挡板中间出来的板材，板材受到圆弧形折弯件一个沿圆周切线方向的扭力，通过圆弧形折弯件旋转的方式实现板材的折弯。这种板材折弯机构目前比较常见，如申请号为200910014823. 9,201010180069. 9,201010564423. 8的中国发明专利申请中，折弯机构均采用圆弧形折弯件旋转的折弯方式。通过圆弧形折弯件旋转折弯的板材折弯机构，机构简单，因而使用也较为广泛。但这种板材折弯机构在实际使用中也存在较多的缺点一、板材折弯时，已折弯轮廓容易和圆弧形折弯件发生干涉，容易导致折弯的角度不准，特别是对于开槽后折弯的板材，容易导致折角位置的折断；二、该板材折弯机构体积比较庞大，不够紧凑；三、板材折弯一个角度的时候，圆弧形折弯件在围边板材表面滑移的距离大，造成围边板材表面的划伤，从而影响加工质量；四、板材折弯时折弯力臂长，材料变形所产生的扭矩就大，需要电机的功率大。另一种是滚轮滚压的折弯方式，该板材折弯机构包括若干个滚轮，主要是通过这些滚轮的来回配合实现板材的折弯，从而得到字的轮廓。通过若干个滚轮组合的滚压方式实现板材的折弯，其优点是板材折弯时弧度比较光顺。但这种方式的缺点也非常明显，无法折出轮廓的内外角，同时这个滚压方式最大的问题是难于精确控制轮廓的成形精度，因而，通常出现在一些半自动的弯字机设计上。
发明内容
本发明提供了一种基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，能够克服圆弧形折弯件旋转的折弯方式和滚轮滚压的折弯方式的缺点，实现低划伤、低干涉的高效率折弯。一种基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，包括支架、与所述支架轴接的下旋转台和上旋转台、与所述支架固定且位于所述下旋转台和上旋转台之间的折弯挡板、安装在所述支架上带动下旋转台和上旋转台转动的电机，所述的折弯挡板的两侧均设有折弯棒，所述下旋转台或者上旋转台安装有驱动所述折弯棒伸缩的驱动机构。本发明中下旋转台、上旋转台中的上下是指垂直方向的上下，表明其为不同的旋转台。本发明在折弯挡板的两侧设有折弯棒，通过驱动机构驱动伸缩，在折弯挡板的两侧可选择性地弹出折弯棒或缩回折弯棒，在电机的驱动下，将从折弯挡板的板材出口出来的板材折弯，折弯至指定角度。 作为优选，所述下旋转台和上旋转台为相互平行的圆盘结构，结构简单，旋转稳定性好。所述折弯棒用于折弯板材，作为优选，所述折弯棒垂直于所述下旋转台的台面布 置，从而折弯棒对板材的施力更均匀，更有利于将板材折弯，折弯效果也更好。作为优选，所述的下旋转台和上旋转台上设有供折弯棒通过的通孔。因此，折弯挡板两侧的折弯棒伸出时，直接穿过下旋转台和上旋转台，保证了折弯棒的固定强度，从而容易将板材折弯，保证折弯效果。所述折弯棒可布置在下旋转台和上旋转台的外缘或者下旋转台和上旋转台的内部区域，由于材料折弯过程中是靠电机扭力来对抗材料变形时所产生的力，因而力臂大，同样的材料变形所产生的扭矩就大，需要电机的功率就大，作为优选，所述折弯棒靠近所述折弯挡板的板材出口，使得等效的折弯半径可以大大减小，使得同等功率的电机产生的折弯扭力更大。折弯棒的横截面形状可以是圆形、三角形、四方形及其他多面体形状，为了降低应力集中，三角形、四方形及其他多面体形状的折弯棒需要进行倒角处理。作为优选，所述折弯棒经倒角处理并且横截面为三角形，可以提供更好的刚性，降低折弯过程的表面划伤。驱动机构具体可选用多种形式，作为优选，所述的驱动机构为气缸，结构简单，使用方便。作为优选，所述驱动机构固定设置在下旋转台上，使得折弯棒从下旋转台伸出，由于折弯挡板中间的板材受重力影响，会顺势落在下旋转台上，下旋转台提供一个支撑面，因而，将驱动机构固定设置在下旋转台上，方便折弯。下旋转台和上旋转台通过电机驱动，有两种优选的形式，一种是，所述的下旋转台和上旋转台通过连接件固定连接，所述的电机为一台，该电机通过减速机与下旋转台或者上旋转台齿轮配合，从而带动下旋转台、上旋转台、连接件、折弯棒和驱动机构一起转动，通过一台电机和一台减速机就可以达到板材折弯的目的，容易控制。更进一步优选，所述的电机通过减速机与上旋转台齿轮配合，所述的驱动机构固定设置在下旋转台上，分别合理布置在上旋转台和下旋转台上，使得本发明基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，结构更紧凑，使用更方便。另一种是，所述的电机为二台，每台电机通过各自的减速机与上旋转台或下旋转台齿轮配合，且上旋转台和下旋转台同步旋转。通过同步驱动的方式，可以避免板材折弯过程中连接件的干扰影响，上旋转台、下旋转台各自固定，上旋转台和下旋转台通过电机进行同步驱动，真正实现无干涉死区的折弯过程，折弯效果更好。与现有技术相比，本发明具有如下优点本发明将圆弧形折弯件旋转的折弯方式改为通过两根可自由伸缩的折弯棒实现折弯，由于不需要折弯的一侧的折弯棒可以收缩回去，因而在折弯过程中可以避免现有的板材折弯机构中由于圆弧形折弯件的存在所导致的折弯干涉问题。此外折弯棒可以布置的离折弯挡板的距离更近，也就是等效的折弯半径可以大大减小，使得同等功率的电机产生的折弯扭力更大，便于折弯厚的不锈钢板材。同时，折弯半径的减小还可以减小折弯过程中板材折弯机构和板材的接触距离，从而有效地降低表面划伤。
图I为现有的通过圆弧形折弯件旋转折弯的板材折弯机构的结构示意图，其中，图I中(a)为正视图，图I中(b)为图I中(a)C-C向剖视图，图I中(C)为该板材折弯机构在折弯过程中出现干涉的示意图；图2为现有的通过滚轮滚压折弯的板材折弯机构的结构示意图；
图3为本发明基于伸缩折弯棒的板材折弯机构的一种结构示意图，其中，图3中Ca)为正视图，图3中(b)为图3中(a) A-A向剖视图；图4为本发明基于伸缩折弯棒的板材折弯机构的另一种结构示意图，其中，图4中Ca)为正视图，图4中(b)为图4中(a) B-B向剖视图；图5为本发明基于伸缩折弯棒的板材折弯机构的板材折弯过程的示意图，其中，图5中(a)为板材向一个方向折弯，图5中(b)则为板材向另一个方向折弯。
具体实施例方式如图I所示，为现有的通过圆弧形折弯件旋转折弯的板材折弯机构，包括支架(未画出)、与支架轴接的下旋转台23和上旋转台25、两块圆弧形折弯件24、折弯挡板26以及安装在支架上带动下旋转台23和上旋转台25转动的电机21。下旋转台23和上旋转台25通过两块圆弧形折弯件24固定连接，两块圆弧形折弯件24均设置在下旋转台23和上旋转台25的外缘，折弯挡板26位于下旋转台23和上旋转台25之间，折弯挡板26由两块直板组成，两块直板间为板材通过的空间，折弯挡板26的板材出口两侧刚好为两块圆弧形折弯件24。电机21通过减速机22与下旋转台23齿轮配合，电机21通过减速机22带动下旋转台23、上旋转台25和两块圆弧形折弯件24 —起转动，折弯挡板26则静止不动，从折弯挡板26中间出来的板材27，板材27受到圆弧形折弯件24 —个沿圆周切线方向的扭力，通过圆弧形折弯件24旋转的方式实现板材27的折弯。这种结构的主要缺点是板材折弯时，干涉区域太大，已折弯轮廓容易和圆弧形折弯件24发生干涉，如图I (c)所示，容易导致折弯的角度不准。此外，圆弧形折弯件24也不利于小型化，致使板材折弯机构较大，也会造成板材27表面的划伤比较严重。如图2所示，为现有的通过滚轮滚压折弯的板材折弯机构，包括滚轮31、滚轮32、滚轮33，通过这几个滚轮的来回配合实现板材34的折弯，从而得到字的轮廓。但这种滚压方式无法折出字轮廓的内外角，同时也难于精确控制字轮廓的成形精度。如图3、图4所示，本发明基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，包括支架(未画出)、与支架轴接的下旋转台9和上旋转台10、与支架固定且位于下旋转台9和上旋转台10之间的折弯挡板8、安装在支架上带动下旋转台9和上旋转台10转动的电机12，折弯挡板8的两侧分别设有伸缩式的右折弯棒3、伸缩式的左折弯棒4，右折弯棒3和左折弯棒4分别通过右气缸I和左气缸2驱动伸缩，右气缸I和左气缸2均固定设置在下旋转台9上。下旋转台9和上旋转台10为相互平行的圆盘结构，右折弯棒3和左折弯棒4垂直于下旋转台9的台面布置。下旋转台9和上旋转台10均设有供右折弯棒3和左折弯棒4通过的通孔，在右气缸I和左气缸2分别驱动下，右折弯棒3和左折弯棒4可以穿过上述对应的通孔。右折弯棒3和左折弯棒4均经倒角处理并且横截面为三角形。本发明中右折弯棒3和左折弯棒4以及对应的右气缸I和左气缸2，以正对折弯挡板8的板材出口为正向，确定左和右。如图3所示，下旋转台9和上旋转台10通过连接件7固定连接，电机12和减速机11各为一台，电机12通过减速机11与上旋转台10齿轮配合。右折弯棒3和左折弯棒4均靠近折弯挡板8的板材出口，使得同等功率的 电机产生的折弯扭力更大。如图4所示，还包括电机6和减速机5，电机和减速机各为二台，一台电机6通过一台减速机5与下旋转台9齿轮配合，另一台电机12通过另一台减速机11上旋转台10齿轮配合，同步驱动上旋转台10和下旋转台9即上旋转台10和下旋转台9同步旋转。通过同步驱动的方式，可以避免板材折弯过程中，连接件7的影响，上旋转台10、下旋转台9各自固定，具体可固定在支架上，图中未画出支架。通过电机6和减速机5、电机12和减速机11进行同步驱动，真正实现无干涉死区的折弯过程，折弯效果更好。与现有技术中圆弧形折弯件位于上下旋转台的边缘位置相比，图4中右折弯棒3和左折弯棒4比较靠近折弯挡板8的板材出口，使得同等功率的电机产生的折弯扭力更大。图4与图3相比，图3中右折弯棒3和左折弯棒4更靠近折弯挡板8的板材出口，同等功率的电机产生的折弯扭力更大。本发明的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构的具体工作原理如下如图3、图5所示，折弯开始时，关闭右气缸I和左气缸2，使得右折弯棒3和左折弯棒4缩回，送料装置将板材13从折弯挡板8的板材出口送料到指定距离后停止，确定需要折弯方向和角度，根据折弯方向，相应的弹出或缩回右折弯棒3和左折弯棒4并确定电机12的转动方向，根据折弯的角度，确定电机12的转动角度。如图5中(a)所示，弹出左折弯棒4,缩回右折弯棒3,电机12通过减速机11带动下旋转台9、上旋转台10、连接件7、右折弯棒3、左折弯棒4、右气缸I和左气缸2 —起向逆时针方向转动，由于左折弯棒4弹出，则板材13会在扭力的作用下向一个方向折弯，折弯至一定角度后停止。如图5中(b)所示，弹出右折弯棒3,缩回左折弯棒4,电机12通过减速机11带动下旋转台9、上旋转台10、连接件7、右折弯棒3、左折弯棒4、右气缸I和左气缸2—起向顺时针方向转动，由于右折弯棒3弹出，则板材13会在扭力的作用下向另一个方向折弯，折弯至一定角度后停止，从而完成折弯过程。图4所示结构的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构的工作原理同上。
权利要求
1.一种基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，包括支架、与所述支架轴接的下旋转台和上旋转台、与所述支架固定且位于所述下旋转台和上旋转台之间的折弯挡板、安装在所述支架上带动下旋转台和上旋转台转动的电机，其特征在于，所述的折弯挡板的两侧均设有折弯棒，所述下旋转台或者上旋转台安装有驱动所述折弯棒伸缩的驱动机构。
2.根据权利要求I所述的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，其特征在于，所述下旋转台和上旋转台为相互平行的圆盘结构。
3.根据权利要求I所述的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，其特征在于，所述折弯棒垂直于所述下旋转台的台面布置。
4.根据权利要求I所述的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，其特征在于，所述的下旋转台和上旋转台上设有供折弯棒通过的通孔。
5.根据权利要求I所述的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，其特征在于，所述折弯棒靠近所述折弯挡板的板材出口。
6.根据权利要求I所述的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，其特征在于，所述折弯棒经倒角处理并且横截面为三角形。
7.根据权利要求I所述的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，其特征在于，所述的驱动机构为气缸。
8.根据权利要求I所述的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，其特征在于，所述驱动机构固定设置在下旋转台上。
9.根据权利要求I所述的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，其特征在于，所述的下旋转台和上旋转台通过连接件固定连接，所述的电机为一台，该电机通过减速机与下旋转台或者上旋转台齿轮配合。
10.根据权利要求I所述的基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，其特征在于，所述的电机为二台，每台电机通过各自的减速机与上旋转台或下旋转台齿轮配合，且上旋转台和下旋转台同步旋转。
全文摘要
本发明公开了一种基于伸缩折弯棒的板材折弯机构，包括支架、与支架轴接的下旋转台和上旋转台、与支架固定且位于下旋转台和上旋转台之间的折弯挡板、安装在支架上带动下旋转台和上旋转台转动的电机，折弯挡板的两侧均设有折弯棒，下旋转台或者上旋转台安装有驱动折弯棒伸缩的驱动机构。本发明通过两根可自由伸缩的折弯棒实现折弯，由于不需要折弯的一侧的折弯棒可以收缩回去，不存在折弯干涉问题。此外折弯棒可以布置的离折弯挡板的距离更近，使得同等功率的电机产生的折弯扭力更大。同时，折弯半径的减小还可以减小折弯过程中板材折弯机构和板材的接触距离，有效地降低表面划伤，从而实现低划伤、低干涉的高效率折弯。
文档编号B21D5/04GK102744299SQ201210201250
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者傅建中, 傅李达, 朱伟杰, 贺永 申请人:浙江大学