一种板材弯曲加工装置的制作方法

本发明涉及一种板材弯曲加工装置，属于弯曲梁加工设备技术领域。

背景技术：

众所周知，18世纪是砖石结构的时代，19世纪是钢铁结构的时代，20世纪是混凝土结构的时代，随着人们对气候变化及环境问题的重视，高耗能、高污染的建筑材料逐渐被淘汰，而绿色环保、可再生、可持续发展的木材将会成为主要替代材料。

目前，建筑木结构得到如火如荼的发展，大型木结构体系在居住建筑和公共建筑中应用范围不断扩展，尤其是在大型公共建筑如纪念馆、体育馆等得到广泛应用，通过木结构设计与制造，使得公共建筑不仅具有良好的牢固性及耐久性，而且建筑整体美观性得到大大的提高。

现有的木结构建筑中用的弯曲梁多是采用人工拼接的方法，导致产品的质量受拼接因素及工人熟练程度的影响，不仅加工效率极低，而且弯曲质量不佳。

现有的用于加工弯曲梁的设备，其结构复杂，且由于其结构设计导致只能加工曲率较小的弯曲梁，针对曲率大的弯曲梁根本就无法加工，曲率大的弯曲梁就需要采用拼接的方式，不仅会影响弯曲梁整体美观性，而且也会影响弯曲梁的牢固性及耐久性。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，操作方便，加工效率及加工质量高，尤其适合加工曲率大的弯曲梁的板材弯曲加工装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种板材弯曲加工装置，包括弧形弯曲加工部，所述弧形弯曲加工部包括旋转驱动机及多个板材夹卡组件；所述旋转驱动机包括机架及设于机架上的拉伸卡具，所述机架设有旋转中心；多个所述板材夹卡组件沿所述旋转中心呈径向设置，并形成扇面布局；

所述板材夹卡组件包括导轨、滚珠丝杠副及板材夹持机构，所述滚珠丝杠副包括丝杠及丝杠螺母，所述丝杠安装在所述导轨上；所述板材夹持机构安装在所述丝杠螺母上；所述丝杠上设有与所述拉伸卡具相适配的丝杠接头。

本发明的有益效果是：待加工板材放置在板材夹持机构上，板材夹卡组件以旋转驱动机为中心呈扇形结构布局，旋转驱动机则以旋转中心转动，驱动拉伸卡具转动至待调整的丝杠对应位置，然后旋转驱动机驱动到位后的拉伸卡具与丝杠接头连接并驱动丝杠转动，丝杠可转动安装在导轨上，带动安装在丝杠螺母上的板材夹持机构沿丝杠方向向内或向外动作，通过旋转驱动机对弯曲加工部的板材夹持机构不同位置的调整，使得板材形成任意弯度的弯曲梁。总之，本发明结构简单，操作方便，板材弯曲效率高，降低工人劳动强度，弯曲后产品质量可靠，外形美观，尤其适合于大曲率的弯曲梁的加工。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述板材夹持机构包括夹持框及用于压紧板材的可调压板，所述可调压板安装在所述夹持框上。

采用上述进一步方案的有益效果是，待加工板材放置在夹持框内，并通过可调压板将待加工板材压紧，从而实现对板材的稳定夹持。

进一步的，所述夹持框包括上梁板、下梁板、连接上、下梁板的立板及立柱，所述可调压板通过加压丝杆安装在所述立板上，所述立柱安装在所述丝杠螺母上。

采用上述进一步方案的有益效果是，板材的一侧通过立柱定位，上、下梁板一方面实现立柱与立板的连接，另一方面上、下梁板上的有安装孔实现立板的安装，可调压板通过丝杆安装在立板上，然后板材的另一侧则通过可调压板压紧定位，从而实现对板材的压紧定位。

进一步的，所述旋转驱动机还包括设于所述机架上的旋转支撑机构、支撑梁以及设于支撑梁上的卡具驱动机构，所述支撑梁与所述旋转支撑机构连接，所述拉伸卡具通过卡具驱动机构安装在所述支撑梁上。

采用上述进一步方案的有益效果是，旋转支撑机构可以采用现有的旋转电机或其它旋转结构，只要是能实现拉伸卡具转动角度的调整即可，通过旋转支撑机构可以实现拉伸卡具与板材夹卡组件的对应，并通过卡具驱动机构对拉伸卡具的位置及转动进行驱动，实现拉伸卡具对丝杠的驱动，从而实现板材夹持机构位置的调整。

进一步的，所述卡具驱动机构包括卡具驱动电机、用于调整卡具驱动电机移动的x向移动机构及z向移动机构，所述卡具驱动电机安装在电机安装板，所述电机安装板通过所述x向移动机构及z向移动机构安装在所述支撑梁上，所述拉伸卡具与所述卡具驱动电机的输出轴连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，拉伸卡具安装在卡具驱动电机的输出端，卡具驱动电机可实现对拉伸卡具转动的驱动；x向移动机构及z向移动机构可对卡具驱动电机在x方向上即丝杠的轴线方向上及高度方向上进行调整，从而使得转动一定角度到位后的拉伸卡具能准确的与丝杠接头连接并驱动丝杠转动。拉伸卡具与丝杠接头相适配，如丝杠接头可以为外六角形结构，拉伸卡具为与其相适配的内六角套结构。

进一步的，还包括辅助板材夹卡组件，所述辅助板材夹卡组件包括辅助导轨、辅助滚珠丝杠副及辅助板材夹持机构，所述辅助导轨设置在相邻的所述导轨之间，所述辅助滚珠丝杠副包括辅助丝杠及辅助丝杠螺母，所述辅助丝杠设置在所述辅助导轨上，所述辅助丝杠的外端上设有辅助丝杠接头，所述辅助板材夹持机构包括辅助夹持框及用于压紧板材的辅助调节压板，所述辅助夹持框设置在所述辅助丝杠螺母上。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于导轨呈扇形布置，相邻导轨由旋转中心沿径向方向向外的间距越来越大，为了进一步提高板材高质量的折弯效果，故在导轨之间增设了辅助板材夹卡组件，辅助丝杠接头设置在导轨的外侧，可通过直接通过人工采用扳手或者是其它工装调整辅助板材夹持机构在丝杠上的位置。

进一步的，所述导轨的底部至少设有两道底轨。

采用上述进一步方案的有益效果是，可实现对导轨的稳定支撑。

进一步的，还包括用于测距的激光测距定位仪和/或用于定位的转动角度定位仪。

采用上述进一步方案的有益效果是，激光测距利用激光对目标的距离进行准确测定，激光测距定位设置在旋转驱动机上，目标设置在对应立柱上，通过激光测距定位仪来精确定位丝杠上的板材夹持机构的位置；转动角度定位仪能保证旋转支撑机构的转动角度的精确性。

进一步的，还包括直线弯曲加工部，所述直线弯曲加工部包括直线驱动机及多个所述板材夹卡组件，所述直线驱动机包括行走轨道、行走小车及设置在行走小车上的拉伸卡具，多个所述板材夹卡组件的导轨并行设置，所述导轨垂直于所述行走轨道，所述拉伸卡具通过卡具驱动机构安装在所述行走小车上。

采用上述进一步方案的有益效果是，直线弯曲加工部设置在弧形弯曲加工部的一侧，并与弧形弯曲加工部连续起来形成整体板材弯曲加工部，对于曲率大的弯曲梁可选用弧形弯曲加工部进行加工，对于要求曲率相对小的弯曲梁可以直接采用直线弯曲加工部进行加工，当然对于存在曲率大小不同弯曲部的弯曲梁时，可根据曲率大小将待加工板材放置在弧形弯曲加工部及直线弯曲加工部进行加工，通过板材弯曲加工装置可以加工出大型公共建筑用弯曲梁，不仅加工方便，加工效率及加工质量高，牢固性高及美观性更佳。

本发明还涉及一种板材弯曲加工装置，包括直线驱动机及多个板材夹卡组件，所述直线驱动机包括行走轨道、行走小车及设于行走小车上的拉伸卡具，多个所述板材夹卡组件的导轨并行设置，所述导轨垂直于所述行走轨道，所述拉伸卡具通过卡具驱动机构设置在所述行走小车上；

所述板材夹卡组件包括导轨、滚珠丝杠副及板材夹持机构，所述滚珠丝杠副包括丝杠及丝杠螺母，所述丝杠安装在所述导轨上；所述板材夹持机构安装在所述丝杠螺母上；所述丝杠上设有与所述拉伸卡具相适配的丝杠接头；所述板材夹持机构包括夹持框及用于压紧板材的可调压板，所述可调压板安装在所述夹持框上。

本发明的有益效果是：行走小车可带动拉伸卡具沿行走轨道行走在多个板材夹卡组件之间，并通过与板材夹卡组件的丝杠接头配合转动，实现对板材夹持机构在丝杠上的位置进行调整，从而实现对放置在板材夹持机构上的板材的折弯加工，该加工装置可以加工出直梁，还可以加工出弯曲梁，与呈扇形布局的板材夹卡组件相比，并行设置的板材夹卡组件更加适合于曲率相对小的弯曲梁。总之，本发明结构简单，操作方便，可用于直梁加工，也可以加工弯曲梁，不仅提高了板材加工效率，而且进一步改善了板材加工质量，所加工产品外形更加美观，尤其适合于加工曲率小的弯曲梁。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述行走小车上还设有行走定位光电。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过行走定位光电使得拉伸卡具能准确的定位在待调整的丝杠位置，进一步提高直线驱动机的定位精度。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的立体结构示意图；

图3为本发明夹持框的结构示意图；

图4为本发明夹持框沿加压丝杠轴向的横截面结构示意图；

图5为本发明实施例2的结构示意图；

图6为本发明实施例2的立体结构示意图；

图7为图6中a处滚珠丝杠副的局部放大图；

图8为本发明实施例2行走轨道方向的立体结构示意图；

图9为本发明实施例1及实施例2加工的弯曲梁的结构示意图；

图10为发明实施例3的结构示意图；

图11为图10中b处的局部放大图；

图12为本发明实施例3加工的弯曲梁的结构示意图；

图中，1、弧形弯曲加工部；2、机架；3、拉伸卡具；4、导轨；5、丝杠；6、丝杠螺母；7、丝杠接头；8、可调压板；9、上梁板；10、下梁板；11、立板；12、立柱；13、加压丝杆；14、旋转支撑机构；15、支撑梁；16、卡具驱动电机；17、x向移动机构；18、z向移动机构；19、辅助丝杠；20、辅助导轨；21、辅助丝杠接头；22、辅助调节压板；23、辅助夹持框24、激光测距定位仪；25、转动角度定位仪；26、底轨；27、直线弯曲加工部；28、行走轨道；29、行走小车；30、行走定位光电；31、板材；32、行走电机；33、端帽；34、端盖。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1，如图1-图4及图9所示，一种板材弯曲加工装置，包括弧形弯曲加工部1，所述弧形弯曲加工部1包括旋转驱动机及多个板材夹卡组件；所述旋转驱动机包括机架2及设于机架上的拉伸卡具3，所述机架设有旋转中心；多个所述板材夹卡组件沿所述旋转中心呈径向设置，并形成扇面布局；

所述板材夹卡组件包括导轨4、滚珠丝杠副及板材夹持机构，所述滚珠丝杠副包括丝杠5及丝杠螺母6，所述丝杠安装在所述导轨上；所述板材夹持机构安装在所述丝杠螺母上；所述丝杠上设有与所述拉伸卡具相适配的丝杠接头7。

所述板材夹持机构包括夹持框及用于压紧板材的可调压板8，所述可调压板安装在所述夹持框上。待加工板材放置在夹持框内，并通过可调压板将待加工板材压紧，从而实现对板材的稳定夹持。

所述夹持框包括上梁板9、下梁板10、连接上、下梁板的立板11及立柱12，所述可调压板通过加压丝杆13安装在所述立板上，所述夹持框通过其立柱安装在所述丝杠螺母上。板材的一侧通过立柱定位，上、下梁板一方面实现立柱与立板的连接，另一方面上、下梁板上的有安装孔实现立板的安装，可调压板通过加压丝杆安装在立板上，然后板材的另一侧则通过可调压板压紧定位，从而实现对板材的压紧定位。

为了能在加压丝杆转动时可调压板不随之转动，所述加压丝杆13的端部设有端帽33，所述可调压板内设有用于容纳端帽的腔室，所述可调压板上还设有端盖34。端盖用于避免端帽从可调压板的腔室内掉出，端盖安装在可调压板上，可以是焊接或螺栓连接，端帽可在腔室内转动，端帽与封盖之间有间隙，转动加压丝杆，加压丝杆与立板螺纹连接，因为立板无法转动，转动加压丝杆，丝杆可进行前、后运动。可调压板前进时木板材与可调压板之间有摩擦力，阻止可调压板转动，故可调压板在加压丝杆的推动下只能前、后运动。当丝杆转动，压板不会随之转动，就能确定可调压板作用于板材的位置。

所述旋转驱动机还包括设于所述机架上的旋转支撑机构14、支撑梁15以及设于支撑梁上的卡具驱动机构，所述支撑梁与所述旋转支撑机构连接，所述拉伸卡具通过卡具驱动机构安装在所述支撑梁上。旋转支撑机构可以采用现有的旋转驱动电机或其它旋转结构，只要是能实现拉伸卡具转动角度的调整即可，通过旋转支撑机构可以实现拉伸卡具与板材夹卡组件的对应，并通过卡具驱动机构对拉伸卡具的位置及转动进行驱动，实现拉伸卡具对丝杠的驱动，从而实现板材夹持机构位置的调整。

所述卡具驱动机构包括卡具驱动电机16、用于调整卡具驱动电机移动的x向移动机构17及z向移动机构18，所述卡具驱动电机安装在电机安装板，所述电机安装板通过所述x向移动机构及z向移动机构安装在所述支撑梁上，所述拉伸卡具与所述卡具驱动电机的输出轴连接。拉伸卡具安装在卡具驱动电机的输出端，卡具驱动电机可实现对拉伸卡具转动的驱动；x向移动机构及z向移动机构可对卡具驱动电机在x方向上即丝杠的轴线方向上及高度方向上进行调整，从而使得转动一定角度到位后的拉伸卡具能准确的与丝杠接头连接并驱动丝杠转动。拉伸卡具与丝杠接头相适配，如丝杠接头可以为外六角形结构，拉伸卡具为与其相适配的内六角套结构。

还包括辅助板材夹卡组件，所述辅助板材夹卡组件包括辅助导轨20、辅助滚珠丝杠副及辅助板材夹持机构，所述辅助导轨设置在相邻的所述导轨之间，所述辅助滚珠丝杠副包括辅助丝杠19及辅助丝杠螺母，所述辅助丝杠设置在所述辅助导轨上，所述辅助丝杠的外端上设有辅助丝杠接头21，所述辅助板材夹持机构包括辅助夹持框23及用于压紧板材的辅助调节压板22，所述辅助夹持框设置在所述辅助丝杠螺母上。由于导轨呈扇形布置，相邻导轨由旋转中心沿径向方向向外的间距越来越大，为了进一步提高板材高质量的折弯效果，故在导轨之间增设了辅助板材夹卡组件，辅助丝杠接头设置在导轨的外侧，可通过直接通过人工采用扳手或者是其它工装调整辅助板材夹持机构在丝杠上的位置。辅助夹持框与夹持框结构相同，辅助夹持框包括立柱、上梁板、下梁板及立板，辅助调节压板通过加压丝杆安装在立板上。

所述导轨的底部至少设有两道底轨26。可实现对导轨的稳定支撑。

还包括用于测距的激光测距定位仪24和/或用于定位的转动角度定位仪25。激光测距利用激光对目标的距离进行准确测定，激光测距定位仪设置在旋转驱动机上，目标设置在对应立柱上，通过激光测距定位仪来精确定位丝杠上的板材夹持机构的位置；转动角度定位仪如旋转编码器能保证旋转支撑机构如旋转电机的转动角度的精确性。

实施例2，如图5-图9所示，在弧形折弯加工部的基础上，还包括直线弯曲加工部27，所述直线弯曲加工部包括直线驱动机及多个所述板材夹卡组件，所述直线驱动机包括行走轨道28、行走小车29及设置在行走小车上的拉伸卡具3，多个所述板材夹卡组件的导轨并行设置，所述导轨垂直于所述行走轨道，所述拉伸卡具通过卡具驱动机构安装在所述行走小车上。直线弯曲加工部设置在弧形弯曲加工部的一侧，并与弧形弯曲加工部连续起来形成整体板材弯曲加工部，对于曲率大的弯曲梁可选用弧形弯曲加工部进行加工，对于要求曲率相对小的弯曲梁可以直接采用直线弯曲加工部进行加工，当然对于存在曲率大小不同弯曲部的弯曲梁时，可根据曲率大小将待加工板材放置在弧形弯曲加工部及直线弯曲加工部进行加工，通过板材弯曲加工装置可以加工出大型公共建筑用弯曲梁，不仅加工方便，加工效率及加工质量高，牢固性高及美观性更佳。

卡具驱动机构包括用于驱动拉伸卡具转动的卡具驱动电机、用于控制卡具驱动电机x方向及z方向动作的x向驱动机构及z向驱动机构，卡具驱动电机安装在电机安装板上，x向驱动机构包括x向驱动缸、x向驱动导轨及x向驱动滑块，x向驱动缸及x向驱动导轨安装在支撑板上，支撑板设置在行走小车或支撑梁上，x向驱动缸的驱动端与z向支撑板连接，x向驱动滑块安装在z向支撑板上，z向驱动机构包括z向驱动缸、z向驱动导轨及z向驱动滑块，z向驱动缸及z向驱动导轨设置在所述z向支撑板上，z向驱动滑块设置在所述电机安装板上。通过x向及z向移动机构实现拉伸卡具在x方向及z方向上的调整，以便于拉伸卡具能于丝杠接头准确的连接配合。

行走小车通过行走驱动机构可在行走轨道上行走，行走驱动机构包括行走电机32、主动链轮、从动链轮及环绕在主动链轮及从动链轮上的链条，所述行走电机安装在行走小车上，所述行走小车底部设有沿所述行走轨道动作的主动行走轮，所述从动链轮设置在主动行走轮上，所述主动链轮设置在所述行走电机的输出端。如图9所示，经实施例1或实施例2板材弯曲加工装置所加工出的弯曲梁双向弯折形成180度的夹角及双向弯折形成240度的夹角，当然采用实施例1或实施例2可实现板材单向弯折90度，实现板材单向弯折120度夹角，明显通过实施例1和实施例2能加工出弯曲角度更多的弯曲梁。

实施例3，如图10-图12所示，本发明还涉及一种板材弯曲加工装置，包括直线驱动机及多个板材夹卡组件，所述直线驱动机包括行走轨道27、行走小车28及设于行走小车上的拉伸卡具3，多个所述板材夹卡组件的导轨并行设置，所述导轨垂直于所述的行走轨道，所述拉伸卡具通过卡具驱动机构设置在所述行走小车上；

所述板材夹卡组件包括导轨4、滚珠丝杠副及板材夹持机构，所述滚珠丝杠副包括丝杠5及丝杠螺母6，所述丝杠安装在所述导轨上；所述板材夹持机构安装在所述丝杠螺母上；所述丝杠上设有与所述拉伸卡具相适配的丝杠接头7；所述板材夹持机构包括夹持框及用于压紧板材的可调压板8，所述可调压板安装在所述夹持框上。

所述行走小车上还设有行走定位光电。通过行走定位光电使得拉伸卡具能准确的定位在待调整的丝杠位置，进一步提高直线驱动机的定位精度。

如图12为经过实施例3加工的板材弯曲角度单向弯折45度，双向弯折形成45度夹角，双向弯折形成90度夹角。

板材淋胶在弯曲加工装置的作用下可形成所需要的弯曲梁。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。