[发明专利]一种多连杆挠度自适应补偿数控折弯机

说明书

技术领域

本发明折弯机应用领域，尤其涉及挠度自补偿式的折弯机的改进。

背景技术

现有技术中，折弯机通常由机架、工作台和滑块组成。工作时，先将工件送入工作台和滑块之间，再通过下压滑块对工件进行折弯。然而，受工作台和机器的自身刚度影响，工件的折弯处常出现折弯不均匀的现象，其根本原因就在于工作台或（和）滑块出现了弹性变形。

具体的说，如图9-12所示，在大吨位折弯机中，由于设备自身刚度的原因，常出现工件7的加工折弯处直线度、角度不均匀的现象（表现为工件两端折痕较深，而工件中部由于滑块或工作台变形的原因造成折痕过浅），从而不能有效的符合工件的加工要求。

对此，现有技术中提出了很多具有补偿结构的折弯机，如国家局于2013年7月31日公告了一份名为“工作台开槽式补偿结构”、申请号为“201320027044.4”的文献，以及国家局于2010年6月2日公告的一份名为“一种数控折弯机的抗挠度装置”、申请号为“200710192336.2”的文献等。

然而，现有技术中的补偿结构大多具有结构简单、适用范围小、使用效果差等缺陷。仅能在满载时，按照既定的补偿曲线对滑块或工作台进行补偿，一旦改变工作压力，将由于折弯机上既定的补偿曲线无法改变而造成工件再次产生挠度变形；同时，现有技术中的补偿结构也无法有效的适用于偏载或半载的加工情况。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种结构精巧、使用方法简单易行且适用范围广，可有效避免滑块变形，进而从源头上避免工件折弯时产生挠度变形的多连杆自补偿式折弯机。

本发明的技术方案是：用于折弯沿Y向进出的工件，所述折弯机包括沿Z向设置的机架、沿X向设置的工作台和沿X向设置的滑块，所述工作台固定连接在机架中部，所述滑块通过一对驱动装置连接在工作台上方、且在一对驱动装置的驱动下做Z向的往复运动； 

所述滑块和一对驱动装置之间通过补偿组件连接；

所述补偿组件包括沿X向设置的补偿梁和一对沿滑块中心对称设置的连杆组件，所述补偿梁具有一对侧底脚，一对所述侧底脚铰接在滑块的顶边上、且补偿梁的中部的底边与滑块的顶边之间具有缝隙；

所述连杆组件包括连杆一、连杆二、连杆三和连杆四，所述连杆一的顶端铰接在补偿梁底部，所述连杆二的底端铰接在滑块顶部，所述连杆一的底端与所述连杆二的顶端通过铰轴一铰接，所述连杆三的顶端通过铰轴二铰接在驱动装置底端、且连杆三的底端铰接在铰轴一上，所述连杆四的顶端铰接在铰轴二上、且连杆四的底端铰接在滑块的侧顶角上。

所述连杆一的顶端与所述连杆二的底端的间距小于连杆一和连杆二的长度之和、且所述连杆一远离连杆四的端面与所述连杆二远离连杆四的端面的夹角小于180°。

所述补偿梁的一对侧底脚分别铰接在一对连杆组件中的铰轴二上。

所述工作台和机架之间通过补偿组件a连接； 

所述补偿组件a包括沿X向设置的补偿梁a和一对沿工作台中心对称设置的连杆组件a，所述补偿梁a具有一对侧底脚a，一对所述侧底脚a铰接在工作台的底边上、且补偿梁a的中部的顶边与工作台的底边之间具有缝隙a；

所述连杆组件a包括连杆一a、连杆二a、连杆三a和连杆四a，所述连杆一a的底端铰接在补偿梁a的顶部，所述连杆二a的顶端铰接在工作台的底部，所述连杆一a的顶端与所述连杆二a的底端通过铰轴一a铰接，所述连杆三a的底端通过铰轴二a铰接在机架的中部、且连杆三a的顶端铰接在铰轴一a上，所述连杆四a的底端铰接在铰轴二a上、且连杆四a的顶端铰接在工作台的侧顶角上。

所述连杆一a的底端与所述连杆二a的顶端的间距小于连杆一a和连杆二a的长度之和、且所述连杆一a远离连杆四a的端面与所述连杆二a远离连杆四a的端面的夹角小于180°。

所述补偿梁a的一对侧底脚a分别铰接在一对连杆组件a中的铰轴二a上。

本发明中通过增设的补偿组件对滑块可能产生的变形进行补偿，从而从源头上解决了工件折弯时易产生挠度变形的问题。

其满载时的工作原理为：

首先对整体（滑块、补偿组件和驱动装置）进行受力分析，在均布的折弯载荷q的作用下，驱动装置的顶端的连接点产生支反力F1，与q是一对作用力与反作用力。则F1=M×q（其中M是有工件的长度决定的常数）。

然后对连杆组件进行受力分析，如图6所示，连杆一、二、三和四构成一个平衡力系，在F1（矢量，有大小、方向和作用点）、F2、F3、F4的共同作用下，杆系保持受力平衡，由于杆长和相对位置已知，可以根据F1的大小，求解处F2、F3、F4的大小。