劉文學(xué)，劉躍輝，單根立

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

（河北科技大學(xué) 機(jī)械電子工程學(xué)院，石家莊 050026）

0 引言

扣狀綁絲廣泛應(yīng)用于建筑和環(huán)保領(lǐng)域中的捆綁和定型，需求量大?？劢z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(guó)內(nèi)主要依靠手工生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，扣絲質(zhì)量低。因此研發(fā)一種自動(dòng)彎絲機(jī)將具有較強(qiáng)的實(shí)用性和現(xiàn)實(shí)意義。

圖1 扣絲加工工序

1 總體結(jié)構(gòu)及工作原理

總體結(jié)構(gòu)：彎絲機(jī)主要由送絲校直系統(tǒng)、彎絲機(jī)構(gòu)和PLC氣動(dòng)控制系統(tǒng)組成。送絲校直系統(tǒng)由進(jìn)絲塊、送絲校直機(jī)構(gòu)（縱向和橫向校直輪對(duì)）、主從動(dòng)送絲輪對(duì)、導(dǎo)絲塊、牽引力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、減速電機(jī)、齒輪傳動(dòng)副、電磁離合器組成。彎絲機(jī)構(gòu)主要由斷絲機(jī)構(gòu)、兩個(gè)270°旋轉(zhuǎn)折彎?rùn)C(jī)構(gòu)、水平折彎90°推板、彎絲壓頭、垂直折彎90°推板、導(dǎo)絲托板及氣缸組成。PLC氣動(dòng)控制系統(tǒng)主要由PLC、氣動(dòng)電磁換向閥、非接觸式電磁傳感器組成。其總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 總體結(jié)構(gòu)

工作原理：盤狀鋼絲經(jīng)進(jìn)絲塊纏繞在縱向和橫向校直輪對(duì)上，鋼絲端部穿過(guò)主從動(dòng)送絲輪對(duì)圓柱表面間的V型槽進(jìn)入導(dǎo)絲塊。啟動(dòng)按鈕，電磁離合器嚙合，減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)送絲輪旋轉(zhuǎn)，主從動(dòng)送絲輪對(duì)在摩擦作用下，牽引鋼絲實(shí)現(xiàn)校直，同時(shí)將校直后的鋼絲輸送進(jìn)彎絲機(jī)構(gòu)。此時(shí)，垂直折彎推板和導(dǎo)絲托板處于伸出狀態(tài)，兩板之間自然形成送絲通道，保證鋼絲順利通過(guò)左右彎絲頭，到達(dá)非接觸式電磁傳感器，送絲到位，電磁離合器斷開(kāi)，送絲停止。垂直折彎推板和導(dǎo)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(shí)針旋轉(zhuǎn)270o彎絲，切斷氣缸驅(qū)動(dòng)動(dòng)刀頭斷絲，右彎絲頭順時(shí)針旋轉(zhuǎn)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(huán)扣狀綁絲最終成型，導(dǎo)絲托板伸出退料，垂直折彎推板伸出，電磁離合器嚙合，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。

折彎動(dòng)作均通過(guò)氣缸驅(qū)動(dòng)，其中彎絲頭旋轉(zhuǎn)270o采用氣缸驅(qū)動(dòng)齒條帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)彎絲頭上的彎絲立柱和彎絲圓柱頭夾持鋼絲旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)270o的折彎效果。利用彎絲頭撥絲斜面撥動(dòng)鋼絲，保證鋼絲絲頭旋轉(zhuǎn)過(guò)程中始終內(nèi)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(jī)構(gòu)

通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘調(diào)整主從動(dòng)送絲輪對(duì)間彈簧預(yù)緊力的大小，實(shí)現(xiàn)改變摩擦牽引力大小的目的。由于采用彈簧預(yù)緊方式，防止了送絲過(guò)程中抱死。送絲到位與氣缸行程均通過(guò)非接觸式電磁傳感器控制。

2 PLC 氣動(dòng)控制系統(tǒng)

PLC 氣動(dòng)控制系統(tǒng)主要用來(lái)檢測(cè)傳感器信號(hào)，控制電磁離合器的開(kāi)合以及氣動(dòng)電磁換向閥換向，實(shí)現(xiàn)各氣缸的伸縮，從而實(shí)現(xiàn)各彎絲過(guò)程。控制系統(tǒng)流程如圖4所示。

圖4 控制系統(tǒng)流程圖

3 結(jié)束語(yǔ)

雙環(huán)扣自動(dòng)彎絲機(jī)的開(kāi)發(fā)能有效改變當(dāng)前手工作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)扣絲的自動(dòng)化生產(chǎn)。提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有較好的市場(chǎng)前景。

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