一种线材智能双头成型装置的制作方法

1.本发明涉及线材加工设备技术领域，特别是涉及一种线材智能双头成型装置。

背景技术：

2.线材加工成型产品有这广泛的应用市场，但是现有技术的线材成型设备大多加工精度低、生产效率不高，尤其是对于长度较长、具有多个折弯方向及两头均需折弯成型的线材产品，现有技术的加工设备无法自动折弯完成，生产效率很低。公开日为2020年10月20日，公开号为cn 111790842 a的中国专利文献公开了一种全自动线材成型机，包括机箱及由右至左依次设置在所述机箱上的调直机构、送线退线机构、剪切机构、成型装置、压线机构、xy轴移动机构、安装于所述xy轴移动机构上的夹料机构及焊接机构，所述成型装置包括内外模独立旋转折弯机构及内外模独立上下伸缩机构，所述压线机构设于所述成型装置的上方。该全自动线材成型机可以实现全自动生产，避免安全事故出现，提高产品的加工质量；但该装置仅能用于线材的单头弯折成型，无法完成长度较长、具有多个折弯方向及两头均需折弯成型的线材产品的自动化加工。

技术实现要素：

3.本发明的目的是为解决现有技术的线材成型设备无法完成长度较长、具有多个折弯方向及两头均需折弯成型的线材产品的自动化加工问题，提供一种线材智能双头成型装置，可以完成长度较长、具有多个折弯方向且两头均需折弯成型的线材产品的自动化加工，具有加工效率高、产品一致性好的优点。
4.本发明为实现上述目的而采用的具体技术方案是，一种线材智能双头成型装置，包括控制系统，还包括：夹紧机构，设置底座上，用于线材的抓取及固定；夹紧机构用于抓取线材，并将其移送至加工（折弯）工位，同时夹紧机构将线材固定，防止线材移动及转动，以便对线材进行折弯成型。
5.折弯机构，所述的折弯机构为两个，设置在线材长度方向上的夹紧机构两侧，分别用于夹紧机构两侧线材的折弯成型；折弯机构用于线材的折弯成型，本发明在夹紧机构的相对两侧设置折弯机构，可以同时对线材夹紧部位两边的线材两端部同时进行折弯成型，解决现有技术的线材成型设备只能对线材的一端进行折弯成型的技术缺陷，大大提高了线材成型设备的适用范围，提高了生产效率。
6.旋转机构，设置在固定架上，所述的旋转机构与折弯机构对应设置，所述折弯机通过构升降机构设置在旋转机构上，旋转机构用于带动折弯机构旋转，用于改变线材的折弯方向；旋转机构用于带动折弯机构绕线材转动，以适应线材任意方向的折弯。
7.移动机构，设置在底座上，移动机构与旋转机构对应设置，所述的旋转机构通过所述的固定架设置在移动机构上，所述的移动机构用于带动所述的旋转机构及折弯机构沿线材的长度方向移动，用于改变线材的折弯位置。移动机构用于带动所述的旋转机构及折弯
机构沿线材的长度方向移动，解决长度较长的线材及单端具有多个折弯点的线材的折弯成型问题，当线材单端具有多个折弯点时，本发明先对靠近线材端部的折弯点进行折弯成型操作，然后移动机构带动旋转机构及折弯机构沿线材的长度方向向夹紧机构一侧移动，再对第二个折弯点进行折弯成型操作，以此类推；同时在移动过程中可以通过旋转机构转动调整线材的折弯方向。这样，本发明解决了现有技术的线材成型设备无法完成长度较长、具有多个折弯方向及两头均需折弯成型的线材产品的自动化加工问题，具有加工效率高、产品一致性好的优点。
8.作为优选，夹紧机构包括一摆臂，所述摆臂与摆臂驱动机构连接；摆臂的上端设有线材夹钳，所述摆臂上设有夹钳驱动机构，所述线材夹钳与夹钳驱动机构连接。本发明的摆臂具有三个停留位置，即位于一侧的线材抓取位置、位于中间的线材夹紧加工位置及位于另一侧的线材放下位置。工作时摆臂先向一侧摆动，夹钳张开，待线材进入张开的夹钳后夹钳闭合，将线材夹紧固定后，摆臂回到中间的线材加工位置；线材折弯成型完成后，摆臂向另一侧摆动，夹钳张开，放下加工完成的线材。
9.作为优选，折弯机构包括折弯座，所述折弯座通过所述的升降机构连接在旋转机构上，所述的升降机构包括所述的升降滑轨及设置在旋转机构上的升降电机，所述升降电机通过丝杆与设置在折弯座上的丝杆螺母连接，升降电机转动时，通过丝杆及丝杆螺母带动所述折弯座沿升降滑轨滑动。升降电机通过丝杆及丝杆螺母带动所述折弯座沿升降滑轨滑动，使折弯座靠近线材（对线材进行折弯成型）或远离线材（线材进入时避让线材）。
10.作为优选，折弯座上设有折弯电机及折弯盘，所述折弯电机通过传动机构与折弯盘传动连接，折弯盘的中心设有用于线材定位的内轴，所述的内轴的顶端设有线材定位结构，内轴的下端与设置在折弯座上的内轴升降气缸连接，所述折弯盘上内轴的外侧设有用于线材折弯的压杆，压杆与内轴之间设有用于容纳线材的间隙，所述的折弯盘转动时，所述压杆绕内轴转动。内轴顶端的线材定位结构用于固定线材的折弯处（靠近线材中部的一侧），压杆绕内轴转动用于将线材折弯成型，内轴升降气缸用于内轴的升降，以便线材折弯成型后从线材定位结构中脱出。
11.作为优选，折弯电机为伺服电机，所述的传动机构包括设置在折弯电机输出轴上的主动齿轮，所述的主动齿轮与设置在折弯座上的从动齿轮啮合，所述的从动齿轮通过其中心设置的轴套套设在所述内轴的外周，所述的折弯盘固定在所述轴套的顶端，所述的内轴与所述的轴套之间设有直线轴承。
12.作为优选，折弯座上还设有线材限位夹，所述的线材限位夹靠近所述的折弯盘设置且位于所述的内轴和夹紧机构之间，所述的线材限位夹与限位气缸连接，线材限位夹闭合时，线材限位夹上形成有与线材外径适配的夹孔，线材进入加工工位时，限位气缸驱动线材限位夹将线材限位在所述的夹孔内。线材限位夹对线材起限位作用，线材可以在线材限位夹内沿线材长度方向（轴向）滑动，防止长度较长的线材的加工端从线材定位结构中脱出。
13.作为优选，旋转机构包括设置在固定架上的转盘，所述的固定架上设有旋转电机，所述旋转电机通过传动机构与所述的转盘传动连接，所述转盘的下侧设有旋转座，所述的折弯座通过所述的升降滑机构连接在远离转盘的旋转座端部，所述转盘的旋转轴与线材在同一直线上。本发明的旋转座相对于转盘偏置（初始状态下旋转座在转盘的下侧），这样旋
转座可以以线材的轴心线为中心转动，便于对线材进行不同方向的折弯成型。
14.作为优选，旋转座的顶面设有平台板，所述的平台板设置在滑动机构上，所述的平台板与平台移动气缸连接，平台移动气缸动作时，带动平台在旋转座上沿线材的长度方向移动。平台板与工作状态的折弯盘在同一平面上，用于放置的线材的两端部，便于线材的定位固定；平台板与平台移动气缸连接，即平台板可以在一定的范围内移动，可以适应不同长度的线材。
15.作为优选，移动机构包括固定在底座上的直线导轨，所述的固定架可滑动地设置在直线导轨上，底座上设有移动电机，所述的移动电机通过丝杆螺母副与固定架连接，移动电机转动时，通过丝杆螺母副带动固定架在直线导轨上移动。移动机构可以带动旋转机构及折弯机构在线材的长度方向上移动，可以对线材的多个折弯点依次进行折弯成型，移动机构动作时旋转机构可以转动，以适应线材不同的折弯方向。
16.作为优选，夹紧机构位于底座的中部，折弯机构、旋转机构及移动机构在夹紧机构的两侧对称布置。本发明采用线材中部固定，两端同时根据不同的折弯成型点、折弯方向及折弯角度依次（从线材的两端部向中间）对线材进行折弯成型操作，从而完成长度较长、具有多个折弯方向且两头均需折弯成型的线材产品的自动化加工。
17.本发明的有益效果是，它有效地解决了现有技术线材成型设备无法完成长度较长、具有多个折弯方向及两头均需折弯成型的线材产品的自动化加工问题，提供一种线材智能双头成型装置，可以完成长度较长、具有多个折弯方向且两头均需折弯成型的线材产品的自动化加工，具有加工效率高、产品一致性好的优点。
附图说明
18.图1是本发明线材智能双头成型装置的一种整体结构示意图；图2是本发明移动机构的一种结构剖视图；图3是本发明旋转机构与折弯机构的一种连接关系示意图；图4是本发明旋转机构的一种结构剖视图；图5是本发明折弯机构的一种结构剖视图；图6是本发明线材限位夹打开状态的一种结构示意图；图7是本发明线材限位夹闭合状态的一种结构示意图；图8是本发明折弯盘及压杆的一种结构示意图；图9是本发明摆臂在夹钳抓取线材时的一种结构示意图；图10是本发明摆臂在夹钳固定线材时的一种结构示意图。
19.图中：1.底座，2.线材，3.固定架；10. 夹紧机构，11.摆臂，12.线材夹钳，13.夹钳驱动机构；20.折弯机构，21.折弯座，22.升降滑轨，23.升降电机，24.丝杆，25.丝杆螺母，26.折弯电机，27.折弯盘，28.内轴，29.线材定位结构，30.内轴升降气缸，31.压杆，32.主动齿轮，33.从动齿轮，34.轴套，35.直线轴承，36.线材限位夹，37.限位气缸，38.夹孔；40.旋转机构，41.转盘，42.旋转电机，43.旋转座，44.平台板，45.平台移动气缸；50.移动机构，51.直线导轨，52.移动电机，53.丝杆螺母副。
具体实施方式
20.下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。
21.实施例1在图1所示的实施例1中，一种线材智能双头成型装置，包括控制系统，还包括：夹紧机构10，设置底座1上，用于线材2的抓取及固定；夹紧机构包括一摆臂11，摆臂与摆臂驱动机构连接（图中未画出），本实施例摆臂驱动机构为伺服电机；摆臂的上端设有线材夹钳12，摆臂上设有夹钳驱动机构13，本实施例夹爪驱动机构为气缸，线材夹钳与夹钳驱动机构（气缸）连接，夹钳的两个钳臂分别与气缸的活塞轴及缸筒铰接。本发明的摆臂具有三个停留位置，即位于一侧的线材抓取位置（见图9）、位于中间的线材夹紧加工位置（见图10），及位于另一侧的线材放下位置。工作时摆臂先向线材抓取位置摆动，夹钳张开，待线材进入张开的夹钳后夹钳闭合，将线材夹紧固定后，摆臂回到中间的线材加工位置；线材折弯成型完成后，摆臂向另一侧摆动，夹钳张开，放下加工完成的线材。
22.折弯机构20（见图3图5），折弯机构为两个，设置在线材长度方向上的夹紧机构两侧（线材的两端部），分别用于夹紧机构两侧线材的折弯成型；本发明在夹紧机构的相对两侧设置折弯机构，就可以同时对线材夹紧部位两边的线材两端部同时进行折弯成型，解决现有技术的线材成型设备只能对线材的一端进行折弯成型的技术缺陷，大大提高了线材成型设备的适用范围与效率。折弯机构包括折弯座21，折弯座通过升降机构连接在旋转机构上，升降机构包括升降滑轨22及设置在旋转机构上的升降电机23，升降电机为伺服电机，升降电机通过丝杆24与设置在折弯座上的丝杆螺母25连接，升降电机转动时，通过丝杆及丝杆螺母带动折弯座沿升降滑轨滑动。这里升降电机通过丝杆及丝杆螺母带动所述折弯座沿升降滑轨滑动，可以使折弯座靠近线材（对线材进行折弯成型）或远离线材（线材进入时避让线材）。
23.折弯座上设有折弯电机26及折弯盘27，折弯电机通过传动机构与折弯盘传动连接，折弯盘的中心设有用于线材定位的内轴28，内轴的顶端设有线材定位结构29（见图8），本实施例的线材定位结构为设置在内轴顶端的线材卡槽，线材卡槽横向贯穿内轴；内轴的下端与设置在折弯座上的内轴升降气缸30连接，折弯盘上内轴的外侧设有用于线材折弯的压杆31，压杆与内轴之间设有用于容纳线材的间隙，折弯盘转动时，压杆绕内轴转动。内轴顶端的线材定位结构用于将线材折弯处的内侧（靠近线材中部的一侧）固定，压杆绕内轴转动用于将线材定位结构外的线材端部折弯成型，内轴升降气缸用于内轴的升降，以便线材折弯成型后从线材定位结构中脱出，方便折弯机构在线材的长度方向上移动。
24.本实施例的折弯电机为伺服电机，传动机构包括设置在折弯电机输出轴上的主动齿轮32，主动齿轮与设置在折弯座上的从动齿轮33啮合，从动齿轮通过其中心设置的轴套34套设在内轴的外周，轴套的上下两端通过轴承固定在折弯座上，折弯盘固定在轴套的顶端，内轴与轴套之间设有直线轴承35，直线轴承为两个，设置在内轴的上下两端，内轴可以轴套内上下移动。折弯座上还设有线材限位夹36（见图6图7），线材限位夹靠近折弯盘设置且位于内轴和夹紧机构之间，线材限位夹与限位气缸37连接，线材限位夹闭合时，线材限位夹上形成有与线材外径适配的夹孔38，线材进入加工工位时，限位气缸驱动线材限位夹将线材限位在所述的夹孔内，对线材起限位作用，线材可以在线材限位夹的夹孔内沿线材长
度方向（轴向）滑动，防止长度较长的线材的加工端从线材定位结构中脱出，同时对线材起到固定作用。
25.旋转机构40（见图4），设置在固定架3上，旋转机构与折弯机构对应设置，折弯机通过构升降机构设置在旋转机构上，旋转机构用于带动折弯机构旋转，用于改变线材的折弯方向，以适应线材任意方向的折弯。旋转机构包括设置在固定架上的转盘41，固定架上设有旋转电机42，旋转电机通过传动机构与转盘传动连接，本实施例的旋转电机为伺服电机，传动机构为同步带（图中未画出）。转盘的下侧设有旋转座43，折弯座通过升降滑机构连接在远离转盘的旋转座端部，转盘的旋转轴与线材在同一直线上。本发明的旋转座相对于转盘偏置（初始状态下旋转座在转盘的下侧），这样旋转座可以以线材的轴心线为中心转动，便于对线材进行不同方向的折弯成型。
26.本实施例的旋转座的顶面还设有平台板44，平台板设置在滑动机构上（见图3），平台板与平台移动气缸45连接，平台移动气缸动作时，带动平台在旋转座上沿线材的长度方向移动。平台板与工作状态的折弯盘在同一平面上，用于放置的线材的两端部，便于线材的定位固定；平台板与平台移动气缸连接，即平台板可以在一定的范围内移动，可以适应不同长度的线材。
27.移动机构50（见图2），设置在底座上，移动机构与旋转机构对应设置，旋转机构通过所述的固定架设置在移动机构上，移动机构用于带动旋转机构及折弯机构沿线材的长度方向移动，用于改变线材的折弯位置。移动机构包括固定在底座上的直线导轨51，固定架可滑动地设置在直线导轨上，底座上设有移动电机52，本实施例的移动电机为伺服电机，移动电机通过丝杆螺母副53与固定架连接，移动电机转动时，通过丝杆螺母副带动固定架在直线导轨上移动。移动机构用于带动所述的旋转机构及折弯机构沿线材的长度方向移动，解决长度较长的线材及单端具有多个折弯点的线材的折弯成型问题，当线材单端具有多个折弯点时，本发明先对靠近线材端部的折弯点进行折弯成型操作，然后移动机构带动旋转机构及折弯机构沿线材的长度方向向夹紧机构一侧移动，再对第二个折弯点进行折弯成型操作，以此类推，直至完成单端所有折弯点的折弯成型；在移动过程中可以通过旋转机构转动带动整个折弯机构转动，使其对满足线材的折弯方向要求。
28.本实施例夹紧机构位于底座的中部，折弯机构、旋转机构及移动机构在夹紧机构的两侧对称布置。本发明采用线材中部固定，通过控制系统的全面控制，两端同时根据不同的折弯成型点、折弯方向及折弯角度依次（从线材的两端部向中间）对线材进行折弯成型操作，从而完成长度较长（2-3米）、具有多个折弯方向且两头均需折弯成型的线材产品的自动化加工。
29.本发明的线材智能双头成型装置在初始状态下旋转座位于转盘的下侧，折弯机构上的折弯盘及内轴均位于远离转盘轴线，夹紧机构的摆臂位于中间位置，线材智能双头成型装置开始工作时，线材通过调直、切断后输送至摆臂的一侧，摆臂向线材抓取位置摆动，夹钳张开，待线材进入张开的夹钳后夹钳闭合，将线材夹紧固定后，摆臂回到中间的线材加工位置，此时移动机构动作，带动旋转机构及折弯机构沿线材的长度方向移动至靠近夹紧机构（摆臂）的位置（线材折弯点位置采用中心定位），升降电机动作，折弯座沿升降滑轨上升靠近线材，折弯盘、内轴及线材限位跟随上升，夹限位气缸动作，线材限位夹夹住线材将其限位在夹孔内，内轴上升，线材落入内轴的线材定位结构（本实施例为线材卡槽）内（见图
8），移动机构反向动作，带动旋转机构及折弯机构沿线材的长度方向移动至线材外端第一个需要折弯的位置，折弯盘转动，折弯盘上的压杆挤压线材将其折弯成型，折弯成型完成后内轴从折弯盘中缩进，使线材的折弯处从内轴的线材定位结构中脱出；这里折弯盘的转动角度或方向根据线材的折弯角度及方向确定；移动机构继续带动旋转机构及折弯机构沿线材的长度方向移动至线材外端的第二个需要折弯的位置（当第二个需要折弯的位置的折弯方向不同时，旋转电机转动，带动转盘转过一个角度，同时内轴上升线材进入内轴的线材定位结构中），折弯盘转动，折弯盘上的压杆挤压线材将其折弯成型，依次类推，直至线材两端均加工完成，本发明的线材两端采用两个折弯机构独立对线材进行折弯成型操作。当线材加工完成后，摆臂向另一侧摆动，夹钳张开，放下加工完成的线材。
30.除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种线材智能双头成型装置，包括控制系统，其特征在于还包括：夹紧机构（10），设置底座（1）上，用于线材（2）的抓取及固定；折弯机构（20），所述的折弯机构为两个，设置在线材长度方向上的夹紧机构两侧，分别用于夹紧机构两侧线材的折弯成型；旋转机构（40），设置在固定架（3）上，所述的旋转机构与折弯机构对应设置，所述折弯机通过构升降机构设置在旋转机构上，旋转机构用于带动折弯机构旋转，用于改变线材的折弯方向；移动机构（50），设置在底座上，移动机构与旋转机构对应设置，所述的旋转机构通过所述的固定架设置在移动机构上，所述的移动机构用于带动所述的旋转机构及折弯机构沿线材的长度方向移动，用于改变线材的折弯位置。2.根据权利要求1所述的线材智能双头成型装置，其特征在于，所述夹紧机构包括一摆臂（11），所述摆臂与摆臂驱动机构连接；摆臂的上端设有线材夹钳（12），所述摆臂上设有夹钳驱动机构（13），所述线材夹钳与夹钳驱动机构连接。3.根据权利要求1所述的线材智能双头成型装置，其特征在于，所述的折弯机构包括折弯座（21），所述折弯座通过所述的升降机构连接在旋转机构上，所述的升降机构包括所述的升降滑轨（22）及设置在旋转机构上的升降电机（23），所述升降电机通过丝杆（24）与设置在折弯座上的丝杆螺母（25）连接，升降电机转动时，通过丝杆及丝杆螺母带动所述折弯座沿升降滑轨滑动。4.根据权利要求3所述的线材智能双头成型装置，其特征在于，折弯座上设有折弯电机（26）及折弯盘（27），所述折弯电机通过传动机构与折弯盘传动连接，折弯盘的中心设有用于线材定位的内轴（28），所述的内轴的顶端设有线材定位结构（29），内轴的下端与设置在折弯座上的内轴升降气缸（30）连接，所述折弯盘上内轴的外侧设有用于线材折弯的压杆（31），压杆与内轴之间设有用于容纳线材的间隙，所述的折弯盘转动时，所述压杆绕内轴转动。5.根据权利要求4所述的线材智能双头成型装置，其特征在于，所述的折弯电机为伺服电机，所述的传动机构包括设置在折弯电机输出轴上的主动齿轮（32），所述的主动齿轮与设置在折弯座上的从动齿轮（33）啮合，所述的从动齿轮通过其中心设置的轴套（34）套设在所述内轴的外周，所述的折弯盘固定在所述轴套的顶端，所述的内轴与所述的轴套之间设有直线轴承（35）。6.根据权利要求4所述的线材智能双头成型装置，其特征在于，折弯座上还设有线材限位夹（36），所述的线材限位夹靠近所述的折弯盘设置且位于所述的内轴和夹紧机构之间，所述的线材限位夹与限位气缸（37）连接，线材限位夹闭合时，线材限位夹上形成有与线材外径适配的夹孔（38），线材进入加工工位时，限位气缸驱动线材限位夹将线材限位在所述的夹孔内。7.根据权利要求1所述的线材智能双头成型装置，其特征在于，所述的旋转机构包括设置在固定架上的转盘（41），所述的固定架上设有旋转电机（42），所述旋转电机通过传动机构与所述的转盘传动连接，所述转盘的下侧设有旋转座（43），所述的折弯座通过所述的升降滑机构连接在远离转盘的旋转座端部，所述转盘的旋转轴与线材在同一直线上。8.根据权利要求7所述的线材智能双头成型装置，其特征在于，所述旋转座的顶面设有
平台板（44），所述的平台板设置在滑动机构上，所述的平台板与平台移动气缸（45）连接，平台移动气缸动作时，带动平台在旋转座上沿线材的长度方向移动。9.根据权利要求1所述的线材智能双头成型装置，其特征在于，所述的移动机构包括固定在底座上的直线导轨（51），所述的固定架可滑动地设置在直线导轨上，底座上设有移动电机（52），所述的移动电机通过丝杆螺母副（53）与固定架连接，移动电机转动时，通过丝杆螺母副带动固定架在直线导轨上移动。10.根据权利要求1-9任一项所述的线材智能双头成型装置，其特征在于，夹紧机构位于底座的中部，折弯机构、旋转机构及移动机构在夹紧机构的两侧对称布置。

技术总结

本发明公开了一种线材智能双头成型装置，包括控制系统及设置在底座上的用于线材固定的夹紧机构和调整折弯位置的移动机构，移动机构上设有调整折弯方向的旋转机构，用于线材折弯成型的折弯机构设置在旋转机构上，折弯机构包括折弯座及设置在折弯座上的折弯盘和压杆，折弯盘的中央设有内轴。本发明可以完成长度较长、具有多个折弯方向且两头均需折弯成型的线材产品的自动化加工，具有加工效率高、产品一致性好的优点。致性好的优点。致性好的优点。