雙環扣自動彎絲機總體設計

劉文學，劉躍輝，單根立

LIU Wen-xue, LIU Yue-hui, SHAN Gen-li

（河北科技大學 機械電子工程學院，石家莊 050026）

0 引言

扣狀綁絲廣泛應用于建筑和環保領域中的捆綁和定型，需求量大。扣絲加工工序包括：校直、左端折彎270°、右端折彎270°、水平折彎90°、垂直折彎90°等工序。如圖1所示。目前國內主要依靠手工生產，生產效率低，勞動強度大，扣絲質量低。因此研發一種自動彎絲機將具有較強的實用性和現實意義。

圖1 扣絲加工工序

1 總體結構及工作原理

總體結構：彎絲機主要由送絲校直系統、彎絲機構和PLC氣動控制系統組成。送絲校直系統由進絲塊、送絲校直機構（縱向和橫向校直輪對）、主從動送絲輪對、導絲塊、牽引力調節機構、減速電機、齒輪傳動副、電磁離合器組成。彎絲機構主要由斷絲機構、兩個270°旋轉折彎機構、水平折彎90°推板、彎絲壓頭、垂直折彎90°推板、導絲托板及氣缸組成。PLC氣動控制系統主要由PLC、氣動電磁換向閥、非接觸式電磁傳感器組成。其總體結構如圖2所示。

圖2 總體結構

工作原理：盤狀鋼絲經進絲塊纏繞在縱向和橫向校直輪對上，鋼絲端部穿過主從動送絲輪對圓柱表面間的V型槽進入導絲塊。啟動按鈕，電磁離合器嚙合，減速電機驅動主動送絲輪旋轉，主從動送絲輪對在摩擦作用下，牽引鋼絲實現校直，同時將校直后的鋼絲輸送進彎絲機構。此時，垂直折彎推板和導絲托板處于伸出狀態，兩板之間自然形成送絲通道，保證鋼絲順利通過左右彎絲頭，到達非接觸式電磁傳感器，送絲到位，電磁離合器斷開，送絲停止。垂直折彎推板和導絲托板退回，彎絲壓頭壓下，防止鋼絲滑出彎絲頭，左彎絲頭逆時針旋轉270o彎絲，切斷氣缸驅動動刀頭斷絲，右彎絲頭順時針旋轉270o彎絲，水平折彎推板推出，完成鋼絲水平折彎90o后退回，彎絲壓頭抬起，垂直折彎推板推出，完成鋼絲垂直折彎90o后退回，雙環扣狀綁絲最終成型，導絲托板伸出退料，垂直折彎推板伸出，電磁離合器嚙合，進入下一個工作循環。

折彎動作均通過氣缸驅動，其中彎絲頭旋轉270o采用氣缸驅動齒條帶動齒輪旋轉實現，通過彎絲頭上的彎絲立柱和彎絲圓柱頭夾持鋼絲旋轉實現270o的折彎效果。利用彎絲頭撥絲斜面撥動鋼絲，保證鋼絲絲頭旋轉過程中始終內嵌于鋼絲后面，為水平折彎90o提供可靠保證。如圖3所示。

圖3 彎絲機構

通過調節螺釘調整主從動送絲輪對間彈簧預緊力的大小，實現改變摩擦牽引力大小的目的。由于采用彈簧預緊方式，防止了送絲過程中抱死。送絲到位與氣缸行程均通過非接觸式電磁傳感器控制。

2 PLC 氣動控制系統

PLC 氣動控制系統主要用來檢測傳感器信號，控制電磁離合器的開合以及氣動電磁換向閥換向，實現各氣缸的伸縮，從而實現各彎絲過程。控制系統流程如圖4所示。

圖4 控制系統流程圖

3 結束語

雙環扣自動彎絲機的開發能有效改變當前手工作業模式，實現扣絲的自動化生產。提高了產品的質量，提高了生產效率，降低了成本，減輕了工人的勞動強度，具有較好的市場前景。

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