双驱动系统的简易数控折弯机.pdf

本发明涉及一种双驱动系统的简易数控折弯机，具有一个折弯板，二个用于电机驱动机构，一个电磁夹紧装置，一个安装在工作台面边上用于折弯定位的折弯定位装置，一个控制器，折弯板与工作台面通过铰链活动连接，二个电机驱动机构左右对称固定于工作台下侧，每个电机驱动机构包括伺服电机、驱动蜗杆、二个蜗轮，伺服电机的输出轴固定连接第一蜗轮，第一蜗轮传动连接驱动蜗杆，驱动蜗杆传动连接第二蜗轮，第二蜗轮连接折弯板，用于驱动折弯板翻转折弯；所述电磁夹紧装置具有两个电磁吸持单元。本发明采用电磁和电伺服驱动装置代替现有的数控折弯机中液压和气压传动的方式，配合PLC实现自动控制，结构稳定，而且加工速度快，成本较低。

权利要求书1.  一种双驱动系统的简易数控折弯机，具有一个置于支撑板（2）上的折弯板（3），二个用于驱动折弯板（3）的电机驱动机构（4），一个置于工作台面上用于夹紧金属板的电磁夹紧装置（10），一个安装在工作台面边上用于折弯定位的折弯定位装置（5），一个用于控制电机驱动机构（4）和电磁夹紧装置（10）的控制器，折弯板（3）与工作台面通过铰链活动连接，其特征在于：所述二个电机驱动机构（4）左右对称固定于工作台下侧，每个电机驱动机构（4）包括伺服电机、驱动蜗杆（30）、二个蜗轮，伺服电机的输出轴固定连接第一蜗轮（3），第一蜗轮（3）传动连接驱动蜗杆（30），驱动蜗杆（30）传动连接第二蜗轮（28），第二蜗轮（28）连接折弯板（3），用于驱动折弯板（3）翻转折弯；所述电磁夹紧装置（10）具有两个电磁吸持单元。 2.  根据权利要求1所述的双驱动系统的简易数控折弯机，其特征在于：所述的驱动蜗杆（30）为两端连接斜齿轮的结构，并且通过轴承固定于工作台一侧下方，只能做单自由度旋转运动。 3.  根据权利要求1所述的双驱动系统的简易数控折弯机，其特征在于：所述的 电磁夹紧装置（10）包括定磁（14）、动磁（18），定磁（14）与动磁（18）之间设有定位套（16），通过定位套（16）来限制动磁（18）的上下运动。 4.  根据权利要求1所述的双驱动系统的简易数控折弯机，其特征在于：所述的铰链具有两个相互垂直的旋转轴，并且通过其本体（37）连接安装在工作台和折弯板之间下侧。 5.  根据权利要求1所述的双驱动系统的简易数控折弯机，其特征在于：所述的折弯定位装置包括定位模块、连接架及磁铁，定位模块上设有至少一个凹槽（35）、定位孔（34）、与定位孔配合的定位柱（33），定位模块安装于连接架，连接架上设有磁铁。

说明书双驱动系统的简易数控折弯机
技术领域
本发明涉及一种金属板材加工设备，尤其是一种用于薄型金属板的数控折弯机。
背景技术
折弯机是一种能够对薄型金属板进行折弯的机器，作为一种使用最广泛的折弯机械，钣金折弯机早已实现了彻底的液压化，80年代迅速实现了数控化。公知的折弯机床装置，大部分采用液压的方式驱动。类似折弯机一般具有功耗大、易泄漏、故障率高等缺点。目前，折弯机在钣金折弯制造加工中所起的作用越来越得到机械行业的认可，但是，由于行业不同导致需要折弯的工件各种各样，缺乏折弯设备行业的统一标准和设备的自适应性，许多中小型企业对于折弯机的使用往往作为一种辅助加工设备，因此，需要一种折弯机在体积小成本低的基础上能够调节折弯力和折弯速度来满足不同材料折弯所需要的条件。
随着数字控制技术的飞速发展和伺服电机技术的日益完善，部分用户对板材表面要求较高，对液压折弯机的油液渗漏比较敏感。本发明正是基于这种条件下实现功能和成本的控制为出发点。从目前已存在的类似结构来看，原理和应用成熟是新所述加工和完成功能都是可行的。目前在控制折弯速度和折弯力方面液压式折弯机有明显优势，但其体积大、成本高的普遍特点令许多用户望而却步。因此，本发明所述的一种PLC控制的双驱动折弯设备是必要的，电磁夹紧力大，伺服电机驱动进行折弯工作时速度可控稳定性高。简单操作，体积小成本低，能够满足大部分中小企业需求辅助生产加工。
发明内容
本发明是要提供一种双驱动系统的简易数控折弯机，为解决现有技术中存在的不足，本发明采用电磁和电伺服驱动装置代替现有的数控折弯机中液压和气压传动的方式，配合PLC实现自动控制，结构稳定，而且加工速度快，成本较低。
为实现上述目的，本发明采用以下技术解决方案：
一种双驱动系统的简易数控折弯机，具有一个置于支撑板上的折弯板，二个用于驱动折弯板的电机驱动机构，一个置于工作台面上用于夹紧金属板的电磁夹紧装置，一个安装在工作台面边上用于折弯定位的折弯定位装置，一个用于控制电机驱动机构和电磁夹紧装置的控制器，折弯板与工作台面通过铰链活动连接，二个电机驱动机构左右对称固定于工作台下侧，每个电机驱动机构
包括伺服电机、驱动蜗杆、二个蜗轮，伺服电机的输出轴固定连接第一蜗轮，第一蜗轮传动连接驱动蜗杆，驱动蜗杆传动连接第二蜗轮，第二蜗轮连接折弯板，用于驱动折弯板翻转折弯；所述电磁夹紧装置具有两个电磁吸持单元。
所述的驱动蜗杆为两端连接斜齿轮的结构，并且通过轴承固定于工作台一侧下方，只能做单自由度旋转运动。
所述的电磁夹紧装置包括定磁、动磁，定磁与动磁之间设有定位套，通过定位套来限制动磁的上下运动。
所述的铰链具有两个相互垂直的旋转轴，并且通过其本体连接安装在工作台和折弯板之间下侧。
所述的折弯定位装置包括定位模块、连接架及磁铁，定位模块上设有至少一个凹槽、定位孔、与定位孔配合的定位柱，定位模块安装于连接架，连接架上设有磁铁。
本发明的有益效果是：
（a）具有小型折弯机的稳定性，而又实现自动化控制。关键技术在于本发明所提出的的电磁夹紧装置包括两个电磁吸持单元，电磁夹紧力大，伺服电机驱动在进行折弯工作时速度可控稳定性高。
（b）本发明所述的机械传动机构是采用对称双伺服电机直接驱动第一蜗轮-蜗杆-第二蜗轮，机械传动次数少，并且可连续多次折弯，加工速度快。
（c）本发明的为了解决背景技术所存在的稳定性问题，设计了两个相互对称的斜45度角防滑铰链，将夹紧板和折弯板完美连接，提高稳定性。
（d）伺服电机驱动折弯装置主要由伺服电机、机械传动机构和挠度补偿滑块，驱动器直接连接传动机构单向作用于折弯板，而折弯板是一种带有铰链结构板状的翻板。
（e）工作台上阵列分布许多小孔，孔的大小不一，部分用来配合后挡料机构用于工件的定位，靠近电磁吸盘处开孔提高电磁夹紧力，保证加工精度。
附图说明
图1是本发明的结构立体示意图；
图2是本发明的电机驱动机构立体示意图；
图3是本发明的电机驱动机构主视图；
图4是本发明的电机驱动机构的侧视图；
图5是本发明电磁夹紧装置结构剖视图；
图6是本发明的铰链结构示意图；
图7是定位块结构立体示意图；
图8是折弯机角度测量装置结构示意图；
图9是折弯机角度测量仪原理图。
具体实施方式
   下面结合附图对本发明所述的一种双驱动简易数控折弯机作进一步的说明。
如图1所示，一种双驱动系统的简易数控折弯机，包括底座1、支撑板2、折弯板3、电机驱动机构4、折弯定位装置5、上压板6、滑动凹槽7、液晶显示屏8、齿轮定位机构9、电磁驱动装置10、伺服电机装置11、电源开关12、控制器。
液晶显示屏8为触摸屏，用于采集和记录用户输入的折弯相关参数信息和折弯次数，并将所采集到的信息发送给PLC 可编程逻辑控制器。PLC可编程逻辑控制器分别对定为模块、操控面板和伺服系统进行双向链接进行控制和反馈，本发明所使用的是最简单的西门子S7-200完全可以达到要求，成本降低。
折弯板3与工作台面通过铰链活动连接，二个电机驱动机构4左右对称固定于工作台下侧。折弯板3置于支撑板2上，电磁夹紧装置10置于工作台面上。用于夹紧金属板，折弯定位装置5安装在工作台面边上。用于折弯定位的，控制器用于控制电机驱动机构4和电磁夹紧装置10。
如图2到图4所示，电机驱动机构4包括伺服电机、驱动蜗杆30、二个蜗轮，伺服电机和驱动蜗杆30连接在工作台面下方，伺服电机的输出轴固定连接第一蜗轮3，第一蜗轮3传动连接驱动蜗杆30，驱动蜗杆30传动连接第二蜗轮28，第二蜗轮28连接折弯板3，用于驱动折弯板3翻转折弯。
伺服电机运行时通过第一蜗轮3驱动蜗杆30旋转，蜗杆的旋转驱动与之耦合的第二涡轮28转动，蜗轮的转动带动与之相配合的折弯板3翻转动作。伺服电机和蜗杆连接在工作台下方并且蜗杆只能保持自身旋转运动。
蜗杆传动的基本原理是采用的蜗杆是两头连接的斜齿结构，分别连接两个蜗轮实现齿轮的同步运动。 
本发明的定位孔直径30mm，4*10阵列分布，靠近折弯板附近两排另有提升电磁铁夹紧力的作用，伺服电机采用左右对称固定于工作台下侧，所使用的蜗杆30采用两端连接斜齿轮的结构，并且蜗杆通过轴承固定于工作台一侧下方，只能做单自由度旋转运动。
如图5所示，本发明的电磁夹紧装置10具有两个电磁吸持单元。两个电磁吸持单元，电磁夹紧力大，伺服电机驱动的折弯机构在进行折弯工作时速度可控稳定性高。在使用时，电磁夹紧装置10电磁稳定性强、导磁性能好、吸持力大，简化了折弯机的结构，便于折弯。电磁夹紧装置包括壳体13、定磁14、线圈15、定位套16、调整螺丝17、动磁18、活动支臂19、弹簧20上压板21、下压板22。定磁14与动磁18之间设有定位套16，通过定位套16来限制动磁18的上下运动。
如图6所示，本发明折弯机设计的铰链是基于传动机构的特殊形式而特别设计的，区别于一般常见的铰链，本铰链有两个相互垂直的第一，二旋转轴36，38，由铰链的本体37连接45°安装在工作台和折弯板之间下侧，在折弯工作中，给予折弯非常紧凑的同步运动。
如图7所示，本发明折弯机定位装置上，设有定位模块、连接架及磁铁，定位模块上设有一个以上凹槽35和一个以上定位孔34，还设有一个以上与定位孔配合的定位柱33，定位模块安装于连接架，连接架上还设有磁铁。本结构具有辅助定位的作用，相对于目前的人工定位方式，提高了工作效率，提高折弯机折各种框型的效率和精准度。
如图8所示，角度测量装置结构包括角度测量仪23、拉杆24、细杆25、螺栓26。其中角度测量仪的原理简单，成本低便于产品自动加工。
如图9所示，角度测量仪的测量主要利用三角形的余玄定理，在已知两边a和b条件下通过滑块位移测量第三边x就可计算出折弯夹角的度数。