阅读说明：本技术 翻领成型器曲面自动弯制机 (Curved surface automatic bending machine for lapel former ) 是由 周一届 曹静波 宗耀明 曹惠东 于 2020-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种翻领成型器曲面自动弯制机,其特征在于包括机架、控制系统、折弯机构总成及纵向位置控制机构,折弯机构总成包括角度控制机构及2套对称设置的折弯执行机构,由所述角度控制机构调整2套所述折弯执行机构的角度,并由所述折弯执行机构对称折弯工件,纵向位置控制机构用于定位夹紧工件并调整工件的纵向位置。本发明结构紧凑,替代人工操作,提高生产效率,减轻工人的劳动强度,降低生产成本,确保翻领成型器曲面的精度、对称性和一致性,提高产品质量。(The invention relates to an automatic bending machine for a curved surface of a lapel former, which is characterized by comprising a rack, a control system, a bending mechanism assembly and a longitudinal position control mechanism, wherein the bending mechanism assembly comprises an angle control mechanism and 2 sets of symmetrically arranged bending execution mechanisms, the angle of the 2 sets of bending execution mechanisms is adjusted by the angle control mechanism, workpieces are symmetrically bent by the bending execution mechanisms, and the longitudinal position control mechanism is used for positioning and clamping the workpieces and adjusting the longitudinal position of the workpieces. The invention has compact structure, replaces manual operation, improves the production efficiency, lightens the labor intensity of workers, reduces the production cost, ensures the precision, the symmetry and the consistency of the curved surface of the lapel former and improves the product quality.)

翻领成型器曲面自动弯制机

技术领域

本发明涉及一种自动化生产设备，尤其是涉及一种翻领成型器曲面自动弯制机。

背景技术

在立式制袋充填包装机上，翻领成型器是个关键部件。而包装产品的袋型、尺寸的不同，翻领成型器的设计参数就不同，即使对相同袋型尺寸的包装产品，立式制袋充填包装机本身的规格尺寸的不同和翻领成型器在机器中位置的不同也都导致了翻领成型器设计参数的不同，这种设计参数的***导致了翻领成型器曲面的***。

在制造翻领成型器时，如果采用数控机床的去材料加工工艺或者用三维打印技术的加材料加工工艺来制造三维翻领成型器，从技术上来说都能达到要求。但是制造成本较高，这两种加工技术几乎不可能被广泛采用。目前，仅在包装对象是以克计算的药品或保健品为主的多列制袋充填包装机上，由于翻领成型器尺寸小，较多采用了由数控机床整体加工翻领成型器。大部分立式制袋充填包装机上的翻领成型器，还是采用钣金工艺制作生产，成型器曲面用平面钢板弯曲而成。由于翻领成型器肩曲面的特性，也不存在一种可以符合多种规格曲面的模具来用于翻领成型器曲面板的弯曲。所以世界上工业发达国家如美国、英国、日本等在翻领成型器的钣金制造方面也还是都采用具有丰富制作经验的工人师傅手工制作的方式。

翻领成型器由衣领状曲面和柱形表面两部分工作曲面组合而成。当薄膜在成型器表面划过时，薄膜的纵向和横向在任何位置都没有伸长和缩短，所以衣领状曲面和柱形表面两部分工作曲面都可以展开成平面，也就是可展曲面，这也是能用钣金工艺将平整的钢板弯曲成成型器曲面的基本原理。

衣领状表面由一个空间平面和两个对称的空间曲面组成，对称的空间曲面称为肩曲面，采用钣金工艺制造翻领成型器时，制造难度是如何将平面钢板精确地弯制成肩曲面。

肩曲面是可展曲面，是由一个或多个锥面组成的，锥曲面是由一直线绕定点连续运动而形成，该直线在数学上成为母线，所以肩曲面可以看作是母线在无穷多的位置构成的无穷多条直线组成的。目前的人工弯曲成型器曲面的一种典型做法就是，按设计图纸将平面钢板切割成如图9形状的待弯曲钢板1′，图9中的多条直线也被功率小的激光刻印在钢板待弯曲钢板1′上作为标志线2′，工人将待弯曲钢板1′上的标志线2′作为弯曲时的基准，让钢板在基准线处分别向同一方向弯曲；逐段弯曲完成后理想的形状就是设计形状，如图10所示。弯曲时的精度和左右对称度取决于工人师傅的经验以及弯曲后的修正水平，这种制作方法存在的问题是工作效率低，制作的翻领成型器精度、对称性和一致性都不高，质量难以保证。

发明内容

本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种翻领成型器曲面自动弯制机，结构紧凑，替代人工操作，提高生产效率，减轻工人的劳动强度，降低生产成本，确保翻领成型器曲面的精度、对称性和一致性，提高产品质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种翻领成型器曲面自动弯制机，包括：

机架及控制系统；

折弯机构总成，设置在所述机架上，包括角度控制机构及2套对称设置的折弯执行机构，由所述角度控制机构调整2套所述折弯执行机构的角度，并由所述折弯执行机构对称折弯工件；

纵向位置控制机构，设置在所述机架上，定位夹紧工件并调整工件的纵向位置。

进一步的：

所述折弯执行机构包括外端固定连接在一起的外角臂及内角臂，水平同轴设置的内销轴及外销轴分别连接所述机架，所述外角臂及所述内角臂的内端分别可转动连接所述外销轴及所述内销轴，折弯垫条设置在所述外角臂与所述内角臂之间并固定连接所述外角臂；折弯驱动机构设置在所述内角臂的中部，所述折弯驱动机构包括固定连接所述内角臂的支架，伺服电机固定设置在所述支架上，丝杆连接所述伺服电机，折弯连杆的下部铰接连接所述支架，铰接连接在所述折弯连杆上端的丝杆螺母螺纹连接所述丝杆，与所述折弯垫条平行并相对设置的上折弯条通过垫块固定连接在所述折弯连杆的下端，所述上折弯条与所述折弯垫条的相对侧分别设有圆角；压件条活动嵌装在所述折弯垫条相对侧的所述内角臂中，对称设置在所述折弯驱动机构两侧的2个压件气缸固定连接所述内角臂，所述压件气缸的活塞杆连接所述压件条；

所述角度控制机构包括垂直设置的第一电动直线导轨滑台，升降板连接所述第一电动直线导轨滑台，2个对称设置在所述升降板两侧的调角连杆下端分别铰接连接所述升降板，2个所述调角连杆的上端分别铰接连接所述折弯执行机构的外角臂的中部。

所述内角臂的外端设有腰形孔，所述内角臂的外端通过所述腰形孔与所述外角臂的外端固定连接。

所述纵向位置控制机构包括垂直设置的第二电动直线导轨滑台，所述第二电动直线导轨滑台固定连接所述机架，工件座连接所述第二电动直线导轨滑台，所述工件座设有用于定位工件的水平槽，水平设置的压紧气缸固定设置在所述工件座的后侧，所述压件紧缸的活塞杆延伸进入所述水平槽。

本发明的技术效果在于：

本发明公开的一种翻领成型器曲面自动弯制机，结构紧凑，替代人工操作，提高生产效率，减轻工人的劳动强度，降低生产成本，确保翻领成型器曲面的精度、对称性和一致性，提高产品质量。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为图2的A－A处剖视图。

图4为折弯执行机构的三维结构示意图。

图5为折弯执行机构的主视图。

图6为图5的B－B处剖视放大图。

图7为图5的C向局部视图。

图8为纵向位置控制机构的三维结构示意图。

图9为待弯曲钢板的结构示意图。

图10为完成折弯的翻领成型器的衣领状曲面工件的三维结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1~8所示，本发明包括机架1及控制系统，控制系统按现有技术设计制造，协同控制各零部件的动作。折弯机构总成2及纵向位置控制机构5安装在机架1上，折弯机构总成2包括角度控制机构3及2套对称设置的折弯执行机构4，由角度控制机构3调整2套折弯执行机构4的角度，由纵向位置控制机构5定位夹紧工件并调整工件的纵向位置，并由2套折弯执行机构4对称折弯工件。

如图1~7所示，折弯执行机构4包括外端固定连接在一起的外角臂41及内角臂42，在本实施例中，如图7所示，内角臂42的外端设有腰形孔46，内角臂42的外端通过腰形孔46与外角臂41的外端固定连接，这样的结构可在实际使用时微调外角臂41与内角臂42之间的相对位置，有利于调整工件的折弯效果。水平同轴设置的内销轴48及外销轴47分别连接机架1，机架1包括设置在上端的L形上固定板102及前侧的“⊥”形前固定板101，内销轴48设置在上固定板102上，外销轴47设置在前固定板101上，外角臂41及内角臂42的内端分别可转动连接外销轴47及内销轴48，折弯垫条43设置在外角臂41与内角臂42之间并固定连接外角臂41。如图4、5、6所示，折弯驱动机构6设置在内角臂42的中部，折弯驱动机构6包括固定连接内角臂42的支架62，伺服电机61固定设置在支架62上，丝杆63连接伺服电机61，折弯连杆65的下部通过销轴67铰接连接支架62，支架62为由2个对称设置的板状构件连接构成，轴座68固定设置在支架62的2个板状构件之间，丝杆63的内侧端部可转动连接轴座68，这样的结构可确保丝杆63的受力和定位稳固；折弯连杆65也为2个对称设置的板状构件连接构成，丝杆螺母64铰接连接在折弯连杆65上端的2个对称设置的板状构件之间，丝杆螺母64螺纹连接丝杆63，与折弯垫条43平行并相对设置的上折弯条66通过垫块69固定连接在折弯连杆65的下端，上折弯条66与折弯垫条43的相对侧分别设有圆角，上折弯条66与折弯垫条43之间的相对运动完成对待折弯工件的折弯操作，上折弯条66与折弯垫条43的圆角使工件折弯过程平顺，工件表面不受损伤。压件条45活动嵌装在折弯垫条43相对侧的内角臂42中（如图6），对称设置在折弯驱动机构6两侧的2个压件气缸44固定连接内角臂42，压件气缸44的活塞杆穿过内角臂42连接压件条45，在对待折弯工件的折弯操作时，压件气缸44的活塞杆伸出，将待折弯工件压紧在压件条45与折弯垫条43之间，伺服电机61通过丝杆63及丝杆螺母64驱动折弯连杆65绕销轴67转动，从而驱动折弯连杆65下端的上折弯条66与折弯垫条43之间产生相对运动并对待折弯工件折弯。如图1、2、3所示，角度控制机构3包括垂直设置的第一电动直线导轨滑台31，第一电动直线导轨滑台31固定连接在机架1的前固定板101上，升降板32连接第一电动直线导轨滑台31，2个对称设置在升降板32两侧的调角连杆33下端分别铰接连接升降板32，2个调角连杆33的上端分别铰接连接折弯执行机构4的外角臂41的中部。第一电动直线导轨滑台31驱动升降板32升降，通过调角连杆33带动2个折弯执行机构4以外销轴47及内销轴48为轴心同步调整角度。

如图1、2、8所示，纵向位置控制机构5包括垂直设置的第二电动直线导轨滑台51，纵向位置控制机构5设置在折弯机构总成2的角度控制机构3的后侧，第二电动直线导轨滑台51固定连接机架1，工件座52连接第二电动直线导轨滑台51，工件座52设有用于定位工件的水平槽53，水平设置的压紧气缸54固定设置在工件座52的后侧，压紧气缸54的活塞杆延伸进入水平槽53，在进行折弯操作时，待折弯工件***水平槽53中，压紧气缸54的活塞杆伸出将待折弯工件定位压紧在水平槽53中，由第二电动直线导轨滑台51驱动待折弯工件升降，使待折弯工件在适当的位置由折弯机构总成2进行折弯操作。

在实际操作中，初始状态时，由控制系统控制，纵向位置控制机构5的工件座52降至最低位置，折弯机构总成2的2个折弯执行机构4的外角臂41及内角臂42在角度控制机构3的作用下降至最低位置（如图2中双点划位置），将待折弯工件7穿过折弯机构总成2的2个折弯执行机构4的内角臂42与折弯垫条43之间的间隙并***纵向位置控制机构5的工件座52的水平槽53中，并由压紧气缸54的活塞杆定位压紧待折弯工件；此时，折弯机构总成2的2个折弯执行机构4的外角臂41及内角臂42在角度控制机构3的作用下上升至第一次折弯的位置（如图2中位置），同时，纵向位置控制机构5的工件座52将待折弯工件7调整至第一次折弯的位置，折弯执行机构4的压件气缸44的活塞杆伸出，将待折弯工件压紧在压件条45与折弯垫条43之间，折弯驱动机构6的折弯连杆65在伺服电机61的驱动下，上折弯条66与折弯垫条43之间产生相对运动并对待折弯工件的进行第一次折弯；如此在控制系统的控制下，若干次重复上述动作，模拟人工折弯操作，逐段完成工件的折弯。整个操作过程中，由控制系统将位置参数转换成控制信号通过控制软件控制折弯机构总成2中的第一电动直线导轨滑台31及伺服电机61与纵向位置控制机构5的第二电动直线导轨滑台51的动作，同时由控制系统自动控制压件气缸44及压紧气缸54的动作，无需在待折弯工件表面刻印标志线，自动完成工件的折弯，替代人工操作，提高生产效率，降低生产成本，确保翻领成型器的精度、对称性和一致性，提高产品质量。