CN203695694U - 一种双转动单平动三维辊弯成形机 - Google Patents

Abstract

一种双转动单平动三维辊弯成形机，包括底座、双齿条单齿轮机构、两个滚珠丝杠和左右对称设置的两个不完全空心轴；两个所述滚珠丝杠前后平行设置在所述底座上；两个所述滚珠丝杠分别与所述双齿条单齿轮机构上的两个齿条相配合，左右对称设置的两个所述不完全空心轴均可转动的设置在所述双齿条单齿轮机构上；每个所述不完全空心轴上均设置上轧辊和下轧辊，所述上轧辊和所述下轧辊均通过上滑块和下滑块安装在小机架侧板之间，所述小机架侧板固定在所述不完全空心轴上。本实用新型因为轧辊不仅可以平动、摆动，而且轧辊的倾角可以进行伺服控制，从而可在变截面辊弯成形过程中对变截面区域和非变截面区不等量回弹进行实时控制。

Description

一种双转动单平动三维辊弯成形机

技术领域

本实用新型涉及机械加工中的变截面辊弯成形技术领域，尤其是涉及一种双转动单平动三维辊弯成形机。 

背景技术

变截面辊弯成形技术由于其成形机理的复杂性，目前为止仍没有一套完整成熟的理论对生产实践进行指导。现有技术中的变截面辊弯成形的工艺特点使其在成形过程中存在三种固有缺陷： 

1.当截面发生变化时，零件会在纵向方向上发生有规律的弯曲变形； 

2.变截面区和非变截面区不等量回弹不可控； 

3.变截面辊弯是利用空间折线共轭出空间曲面的成形过程，全域不可控。 

现有的变截面辊弯成形装备均未能有效的解决以上三个固有缺陷。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种新型的双转动单平动三维辊弯成形机，解决上述问题。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

一种双转动单平动三维辊弯成形机，包括底座、双齿条单齿轮机构、两个滚珠丝杠和左右对称设置的两个不完全空心轴； 

两个所述滚珠丝杠前后平行设置在所述底座上，每个所述滚珠丝杠分别连接各自的丝杠伺服电机； 

两个所述滚珠丝杠分别与所述双齿条单齿轮机构上的两个齿条相配合，左 右对称设置的两个所述不完全空心轴均可转动的设置在所述双齿条单齿轮机构上； 

每个所述不完全空心轴均对应一个设置在所述双齿条单齿轮机构上的转动伺服电机，所述转动伺服电机连接有小齿轮，所述小齿轮与设置在所述不完全空心轴上的大齿轮啮合连接； 

每个所述不完全空心轴上均设置上轧辊和下轧辊，所述上轧辊和所述下轧辊均与轧辊伺服电机连接，所述上轧辊和所述下轧辊均通过上滑块和下滑块安装在小机架侧板之间，所述小机架侧板固定在所述不完全空心轴上； 

左右两个所述不完全空心轴之间设置有底部支撑辊，每个所述不完全空心轴上均设置的所述上轧辊和所述下轧辊均对准所述底部支撑辊设置。 

还包括底部支撑架、支撑辊支撑架和支撑辊底板，所述底部支撑辊设置在所述支撑辊底板上，所述支撑辊底板通过所述支撑辊支撑架设置在所述底部支撑架上。 

所述丝杠伺服电机和所述滚珠丝杠之间设置有行星轮减速器；所述转动伺服电机与所述小齿轮之间设置有蜗轮蜗杆减速器，所述轧辊伺服电机与所述上轧辊之间以及所述轧辊伺服电机与所述下轧辊之间设有轧辊减速器。 

还包括整形侧板，所述整形侧板固定在所述双齿条单齿轮机构上，所述不完全空心轴在所述整形侧板的优弧孔中自由转动设置。 

所述不完全空心轴设置有储油槽，所述整形侧板上设有注油孔。 

针对变截面区和非变截面区不等量回弹的问题，本实用新型提出了一种双转动单平动三维辊弯成形机，可以对零件的回弹角进行全域控制，从而提高零件的成形质量。 

本实用新型提供的双转动单平动三维辊弯成形机，在对零件进行弯曲变形操作时，可以实现对零件的变截面区和非变截面区的不等量回弹进行全域控制，提高变截面零件的成形精度，可解决现有三维辊弯成形机无法对零件变截面区和非变截面区的不等量回弹进行控制的问题。 

本实用新型提供一种双转动单平动三维辊弯成形机，包括：底座、Y向平动与Z向旋转机构及驱动机构、X向旋转机构及驱动机构、装有轧辊的成形机架。X向旋转机构主要由不完全空心轴及整形侧板组成，不完全空心轴可在整形侧板优弧孔中自由转动。X向旋转驱动机构包括：转动伺服电机、蜗轮蜗杆减速器、小齿轮、大齿轮。小齿轮共两个，分别安装于蜗轮蜗杆减速器输出端两侧，并与大齿轮啮合。大齿轮与不完全空心轴固接。装有轧辊的成形机架安装于两不完全空心轴之间。因此，在对板料进行变截面辊弯成形时，轧辊不仅能进行Y向的平移与Z向的转动，还能进行X向的转动，可对变截面区与非变截面区的不等量回弹进行实时控制，提高变截面辊弯成形的精度。 

本实用新型一种双转动单平动三维辊弯成形机，包括：底座、Y向平动驱动机构、Z向旋转机构、Y向滚珠丝杠副和装配有轧辊的成形机架、轧辊底部支撑辊；所述成形机架与所述底座活动连接，为左右对称布置；所述成形机架的特征在于，还包括：X向旋转机构、X向旋转驱动机构。 

所述X向旋转机构包括：不完全空心轴、整形侧板。所述不完全空心轴与所 述整形侧板活动连接，所述不完全空心轴可在所述整形侧板中自由转动。所述不完全空心轴与所述整形侧板左右对称设置。 

所述的成形机架还包括装配有轧辊的小机架。所述小机架设置在所述两不完全空心轴之间，与所述不完全空心轴通过螺栓连接。 

所述X向旋转驱动机构包括：转动伺服电机、蜗轮蜗杆减速器、小齿轮轴、小齿轮、大齿轮。所述转动伺服电机与所述蜗轮蜗杆减速器输入端通过螺栓连接。 

所述蜗轮蜗杆减速器输出端为空心双输出设置，与所述小齿轮轴通过平键连接。所述小齿轮左右对称设置于所述蜗轮蜗杆减速器输出端两侧，与所述小齿轮轴通过平键径向固定，通过双螺母轴向固定。 

所述大齿轮共2个，与所述小齿轮分别啮合，所述大齿轮与所述不完全空心轴通过螺栓连接。 

所述轧辊底部支撑辊，包括：底部支撑辊、支撑辊底板、支撑辊支架、底部支撑架。 

所述底部支撑辊，共两个底部支撑辊并排布置于轧辊下方，可以随成形板带的运动而转动。所述底部支撑辊装配在所述支撑辊底板上方。 

所述支撑辊底板横跨于所述两个成形机架之间，与所述底部支撑架通过螺栓连接。 

所述小机架，采用一个轧辊主动一个轧辊从动的方式。其中下轧辊为主动，上轧辊为从动。两轧辊辊缝可以通过辊缝调节机构进行调节。下轧辊由轧辊伺服电机通过行星轮减速器驱动。 

所述不完全空心轴设置有储油槽，所述整形侧板上设有注油孔，可用于所述不完全空心轴转动时的润滑。 

通过双齿条单齿轮结构可实现所述双转动单平动三维辊弯成形机的Y向平动与Z向转动，通过X向旋转机构及X向旋转驱动机构可实现所述成形机架的X向的转动。 

本实用新型的有益效果可以总结如下： 

1、本实用新型中，轧辊的运动除了绕自身轴线的自传外，还可实现三种运动的叠加：绕Z轴方向的转动、绕X轴方向的转动、沿Y轴方向的平动。(坐标轴的规定如图1所示。) 

2、本实用新型提供一种双转动单平动三维辊弯成形机，因为轧辊不仅可以平动、摆动，而且轧辊的倾角可以进行伺服控制，从而可在变截面辊弯成形过程中对变截面区域和非变截面区不等量回弹进行实时控制。 

附图说明

图1为本实用新型提供的双转动单平动三维辊弯成形机的立体结构示意图； 

图2为图1的主视图； 

图3为图1的左视图。 

其中，底座1、丝杠伺服电机2、行星轮减速器3、滚珠丝杠4、转动伺服电机5、蜗轮蜗杆减速器6、小齿轮7、大齿轮8、不完全空心轴9、整形侧板10、下轧辊11、上滑块12、轧辊减速器13、轧辊伺服电机14、下滑块15、小机架侧板16、上轧辊17、底部支撑辊18、支撑辊底板19、支撑辊支撑架20、底部支撑架21. 

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

如图1至图3所示的一种双转动单平动三维辊弯成形机，包括底座1、双齿条单齿轮机构、两个滚珠丝杠4和左右对称设置的两个不完全空心轴9；两个所述滚珠丝杠4前后平行设置在所述底座1上，每个所述滚珠丝杠4分别连接各自的丝杠伺服电机2；两个所述滚珠丝杠4分别与所述双齿条单齿轮机构上的两个齿条相配合，左右对称设置的两个所述不完全空心轴9均可转动的设置在所述双齿条单齿轮机构上；每个所述不完全空心轴9均对应一个设置在所述双齿条单齿轮机构上的转动伺服电机5，所述转动伺服电机5连接有小齿轮7，所述小齿轮7与设置在所述不完全空心轴9上的大齿轮8啮合连接；每个所述不完全空心轴9上均设置上轧辊17和下轧辊11，所述上轧辊17和所述下轧辊11均与轧辊伺服电机14连接，所述上轧辊17和所述下轧辊11均通过上滑块12和下滑块15安装在小机架侧板16之间，所述小机架侧板16固定在所述不完全空心轴9上；。左右两个所述不完全空心轴9之间设置有底部支撑辊18，每个所述不完全空心轴9上均设置的所述上轧辊17和所述下轧辊11均对准所述底部支撑辊18设置。 

在更加优选的实施例中，所述双转动单平动三维辊弯成形机还包括底部支撑架21、支撑辊支撑架20和支撑辊底板19，所述底部支撑辊18设置在所述支撑辊底板19上，所述支撑辊底板19通过所述支撑辊支撑架20设置在所述底部支撑架21上。 

在更加优选的实施例中，所述丝杠伺服电机4和所述滚珠丝杠4之间设置有行星轮减速器3；所述转动伺服电机5与所述小齿轮7之间设置有蜗轮蜗杆减 速器6，所述轧辊伺服电机14与所述上轧辊17之间以及所述轧辊伺服电机14与所述下轧辊11之间设有轧辊减速器13。 

在更加优选的实施例中，所述双转动单平动三维辊弯成形机还包括整形侧板10，所述整形侧板10固定在所述双齿条单齿轮机构上，所述不完全空心轴9在所述整形侧板10的优弧孔中自由转动设置。 

在更加优选的实施例中，所述不完全空心轴9设置有储油槽，所述整形侧板10上设有注油孔。 

本实用新型中，轧辊绕X轴方向的转动是通过设置转动机构实现的，具体的包括：转动伺服电机5驱动蜗轮蜗杆减速器6，带动蜗轮蜗杆减速器6输出端的小齿轮7转动。小齿轮7作为主动轮带动大齿轮8转动，大齿轮通过螺钉和定位销安装在不完全空心轴9上。不完全空心轴9可在整形侧板10的优弧孔中自由转动。上滑块12和下滑块15安装在小机架侧板16之间，与轧辊减速器13、轧辊伺服电机14等共同组成小机架。上轧辊17与下轧辊11安装于小机架的轴端。小机架安装于两个不完全空心轴9之间。因此，通过转动伺服电机5便可控制上轧辊17与下轧辊11绕X轴方向的转动，实现轧辊倾角的伺服控制，可对变截面辊弯成形零件的变截面区和非变截面区的不等量回弹进行控制。 

本实用新型中，底部支撑辊18用于支撑零件腹板，防止成形时零件腹板因受力向下拱曲。底部支撑辊18通过支撑辊底板19.支撑辊支撑架20以及底部支撑架21安装于底座上。 

本实用新型中，轧辊绕Z轴方向的转动以及沿Y轴方向的平动通过丝杠伺服电机2、行星轮减速器3、滚珠丝杠4驱动双齿条单齿轮机构实现。 

如图2，本实用新型采用左右对称结构，两侧的轧辊均可实现独立的运动。 因此本实用新型可广泛适用于复杂变截面辊弯成形零件的变截面区和非变截面区的不等量回弹的控制整形。 

如图3，本实用新型中，小齿轮7对称安装于蜗轮蜗杆减速器6输出端两侧，每个小齿轮7均驱动一个大齿轮8.这样布置可使成形机架保持良好受力，使轧辊转动平稳。 

因此，本实用新型中，将成形机架制成可绕Z轴方向的转动、绕X轴方向的转动、沿Y轴方向的平动的平台，通过使用创新式的销轴结构实现了轧辊倾角的实时伺服控制调节。 

综上所述，本实用新型提供一种双转动单平动三维辊弯成形机，轧辊不仅可以平动、摆动，而且轧辊的倾角可以进行伺服控制，从而可在变截面辊弯成形过程中对变截面区域和非变截面区不等量回弹进行实时控制。 

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种双转动单平动三维辊弯成形机，其特征在于：包括底座、双齿条单齿轮机构、两个滚珠丝杠和左右对称设置的两个不完全空心轴； 

两个所述滚珠丝杠前后平行设置在所述底座上，每个所述滚珠丝杠分别连接各自的丝杠伺服电机； 

两个所述滚珠丝杠分别与所述双齿条单齿轮机构上的两个齿条相配合，左右对称设置的两个所述不完全空心轴均可转动的设置在所述双齿条单齿轮机构上； 

每个所述不完全空心轴均对应一个设置在所述双齿条单齿轮机构上的转动伺服电机，所述转动伺服电机连接有小齿轮，所述小齿轮与设置在所述不完全空心轴上的大齿轮啮合连接； 

每个所述不完全空心轴上均设置上轧辊和下轧辊，所述上轧辊和所述下轧辊均与轧辊伺服电机连接，所述上轧辊和所述下轧辊均通过上滑块和下滑块安装在小机架侧板之间，所述小机架侧板固定在所述不完全空心轴上； 

左右两个所述不完全空心轴之间设置有底部支撑辊，每个所述不完全空心轴上均设置的所述上轧辊和所述下轧辊均对准所述底部支撑辊设置。 

2.根据权利要求1所述的双转动单平动三维辊弯成形机，其特征在于：还包括底部支撑架、支撑辊支撑架和支撑辊底板，所述底部支撑辊设置在所述支撑辊底板上，所述支撑辊底板通过所述支撑辊支撑架设置在所述底部支撑架上。 

3.根据权利要求1所述的双转动单平动三维辊弯成形机，其特征在于：所述丝杠伺服电机和所述滚珠丝杠之间设置有行星轮减速器；所述转动伺服电机与所述小齿轮之间设置有蜗轮蜗杆减速器，所述轧辊伺服电机与所述上轧辊之 间以及所述轧辊伺服电机与所述下轧辊之间设有轧辊减速器。 

4.根据权利要求1所述的双转动单平动三维辊弯成形机，其特征在于：还包括整形侧板，所述整形侧板固定在所述双齿条单齿轮机构上，所述不完全空心轴在所述整形侧板的优弧孔中自由转动设置。 

5.根据权利要求4所述的双转动单平动三维辊弯成形机，其特征在于：所述不完全空心轴设置有储油槽，所述整形侧板上设有注油孔。