一种金属板折弯成型设备及工艺的制作方法

1.本发明涉及机械加工设备及应用方法技术领域，特别是一种金属板折弯成型设备及工艺。


背景技术：

2.金属板折弯设备是将金属板通过液压等方式预压成型的一种设备。现有的金属板折弯设备由于结构所限，还或多或少存在一些问题，对其应用造成了一定的技术制约。具体体现如下，其一：在弯折特别是薄壁金属板前，或者弯折已经在其他设备上使用过的金属板前，为了保证后续产品使用弯折后金属板的质量，是通过人工方式对待加工金属板进行质量检测，主要检测金属板是否存在孔洞；人为方式检测存在费时费力的缺点，而且当检测人员不具有责任心或者疏忽时，有可能不能发现金属板的问题，这样无法有效保证后续产品的质量。其二：弯折金属板不同角度时，需要更换具有不同倾斜角度的模板，这样不但导致设备复杂，工作人员更换模板给工作人员带来不便，且也不利于提高工作效率。综上所述，提供一种能实现自动检测金属板质量，且不需要更多模板的金属折弯成型设备及方法显得尤为必要。


技术实现要素：

3.为了克服现有金属折弯设备由于结构所限，由于是通过人为方式检测待加工金属板的质量，通过人为方式更换不同倾斜角度的模板，会给工作人员带来不便，无法有效保证加工金属板的质量，且不利于提高工作效率的弊端，本发明提供了在相关机构及电路共同作用下，工作人员把待加工金属板放在电动输送线上后，相关设备能自动对金属板质量进行检测，检测出问题时能及时发出警示声音，并停止金属板的输送，加工中，不需要工作人员频繁更换具有不同倾斜角度的模板，通过激光测距仪等探测控制金属板的弯折角度，由此给工作人员带来了便利，提高了工作效率，并保证了加工的金属板质量的一种金属板折弯成型设备及工艺。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种金属板折弯成型设备，包括plc、稳压电源、液压油泵组件、激光测距仪、电动输送机、机架；其特征在于还具有质量探测机构和控制电路；所述质量探测机构包括多只红外线发射模块、红外线接收模块成品、固定板、触发子电路，固定板安装在电动输送机的上端，多只红外线发射模块安装在固定板的下端，多只红外线接收模块安装在电动输送机两只辊筒之间，多只红外线接收模块成品的上端各安装有双面凸透镜；所述机架安装在电动输送线的侧端，机架的上端前侧及中部分别安装有支撑架，液压油泵组件的油缸分别安装在两只支撑架上；所述机架前端及后端油缸的活塞杆下端分别安装有限位板和压板，机架前端是开放式结构，激光测距仪安装在机架内；所述稳压电源、触发子电路和控制电路、plc安装在电控箱内；所述多只红外线接收模块的信号输出端和触发子电路的电源输入端电性连接，触发子电路的控制电源输出端和电动输送线的电源输入端电性连接；所述激光测距
仪的信号输出端和控制电路的信号输入端电性连接，控制电路的控制信号端电性串联在plc的其中一路电源输出端和机架前端油缸的缸筒上端电磁阀电源输入端之间。
6.进一步地，所述多只双面凸透镜之间分别无缝挨在一起，多只红外线接收模块和多只红外线发射模块分别由上至下处于一个垂直面。
7.进一步地，所述机架前端油缸的活塞杆行程大于机架的高度。
8.进一步地，所述电动输送机配套有调速器。
9.进一步地，所述触发子电路包括电性连接的电阻、继电器、npn三极管和蜂鸣器，并和红外线发射模块、红外线接收模块之间经导线连接，红外线发射模块、红外线接收模块正极电源输入端和第一只继电器正极电源输入端及控制电源输入端连接，红外线发射模块、红外线接收模块负极电源输入端和npn三极管发射极、第二只继电器负极电源输入端连接，红外线接收模块的输出端和电阻一端连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极电源输入端、蜂鸣器正极电源输入端连接。
10.进一步地，所述控制电路包括经电路板布线电性连接的电阻、继电器和npn三极管，继电器负极电源输入端和npn三极管集电极连接，电阻一端和npn三极管基极连接。
11.一种金属板折弯成型设备的加工工艺，其特征在于包括如下步骤，步骤a：将待加工金属板放在电动输送线上，电动输送线将金属板朝前输送到红外线发射模块下端、红外线接收模块上端之间：步骤b：多只红外线发射模块发射红外信号，发散无缝照射在金属板上；步骤c：金属板横向检测点位具有孔洞、缝隙时，红外光透过孔洞或缝隙照射在相应一只红外线接收模块的上端双面凸透镜上，触发子电路控制电动输送线停止运动；步骤d：无质量问题金属板输送到机架上，plc控制限位板压住金属板后端，控制压板把金属板的弯折面向下压，激光测距仪检测弯折角度。
12.进一步地，所述步骤c中，金属板横向检测点位具有孔洞、缝隙时，触发子电路还能通过蜂鸣器发声提示工作人员金属板有质量问题。
13.进一步地，所述步骤d中，达到工作人员设定的弯折角度后控制压板不再运动。
14.本发明有益效果是：本发明工作人员把待加工金属板放在电动输送线上后，能自动将金属板送到红外线发射模块及红外线接收模块之间进行质量检测，检测中有问题时能自动经蜂鸣器发声提示工作人员，并停止运动，这样，防止了有质量问题的金属板被加工，保证了使用加工后金属板的设备能正常工作。本发明plc控制金属板后端压紧、前端经压板压制弯折中，激光测距仪能实时监测其和金属板之间的间距，也就是检测金属板的弯折程度，当达到使用者经可调电阻设定的角度时，压板能自动停止运动。本发明给工作人员带来了便利，提高了工作效率，并保证了加工的金属板质量。基于上述，本发明具有好的应用前景。
附图说明
15.以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
16.图1是本发明结构示意图。
17.图2是本发明电路图。
具体实施方式
18.图1、2中所示，一种金属板折弯成型设备，包括plc、稳压电源a1、液压油泵组件2(其油泵八个出回油口和四套液压油缸筒体上下端相通的电磁阀一端分别经液压油管连接，八只电磁阀另一端和四套油缸的缸筒外上下端进回油管分别经另外八只液压油管连接)、激光测距仪a4、电动辊筒式输送机m3、机架3；还具有质量探测机构和控制电路14；所述质量探测机构包括20只红外线发射模块成品a2及红外线接收模块成品a3、“π”型固定板4、触发子电路5，固定板4经螺杆螺母横向安装在电动输送机m3的机架上端中部，二十只红外线发射模块a2横向间隔一定距离安装在固定板4的下端，二十只红外线接收模块a3间隔距离横向安装在一只支撑板6上，支撑板6横向安装在电动输送线两只辊筒7之间的下端空间，二十只红外线接收模块成品a3的上端各安装有一只双面凸透镜8(聚焦红外光线)；所述机架3经螺杆螺母安装在电动输送线m3的前端，液压油泵组件的油泵(图中未画出)安装在中空机架3后端中部内，机架3的上端前侧及中部分别经螺杆螺母安装有一只“π”型支撑架10，两只支撑架10的上端左右两侧分别具有一个开孔，液压油泵组件的油缸11有四套，其中两套油缸11及另外两套油缸11的筒体分别垂直分布安装在两只支撑架10上、且其活塞杆经由开孔位于支撑架10上端下部；所述其中两套油缸11的活塞杆、另外两套油缸11的活塞杆下端之间分别经螺杆螺母安装有一只矩形限位板12和压板13，机架3前端中部是开放式结构，激光测距仪a4经螺杆螺母安装在机架3内上部且其发射接收头位于前端并对准机架3前端中部开口上；所述稳压电源a1、触发子电路5和控制电路14、plc安装在电控箱15内电路板上，电控箱15经螺杆螺母安装在机架3左前端。
19.图1、2所示，二十只双面凸透镜8、之间分别挨在一起、且上端及下端分别处于一个水平面，二十只红外线接收模块a3和二十只红外线发射模块a2分别由上至下处于一个垂直面。限位板12和压板13的宽度和机架3上端宽度一致，压板13的后端和机架3的前端间隔一定距离(大于加工的金属板厚度)，机架前端两套油缸11的活塞杆行程大于机架3的高度。稳压电源a1是型号220v/24v的交流220v转直流24v开关电源模块成品。八只电磁阀dc1、dc2、dc3、dc4常闭阀芯电磁阀；电动辊筒式输送机m3工作电压交流380v、功率5kw，电动辊筒式输送机没配套有调速器，可调节其输送金属板的速度(速度保证红外线发射模块a2及红外线接收模块a3能对金属板进行无缝质量检测)。触发子电路包括经电路板布线连接的电阻r1、继电器k1及k2、npn三极管q1和蜂鸣器b，并和二十套红外线发射模块a2、红外线接收模块a3之间经导线连接，二十套红外线发射模块a2、红外线接收模块a3正极电源输入端1脚和第一只继电器k1正极电源输入端及控制电源输入端连接，二十套红外线发射模块a2、红外线接收模块a3负极电源输入端2脚和npn三极管q1发射极、第二只继电器k2负极电源输入端连接，二十套红外线接收模块a3的输出端和电阻r1一端连接，电阻另一端和npn三极管q1基极连接，npn三极管q1集电极和第一只继电器k1负极电源输入端连接，第一只继电器k1常开触点端和第二只继电器k2正极电源输入端、蜂鸣器b正极电源输入端连接。控制电路包括经电路板布线连接的可调电阻rp、继电器k3和npn三极管q2，继电器k3负极电源输入端和npn三极管q2集电极连接，可调电阻rp一端和npn三极管q2基极连接。
20.图1、2所示，稳压电源a1的电源输入端1及2脚、plc的电源输入端1及2脚和交流220v电源两极分别经导线连接，plc的四路电源输出端和其中两套油缸上端、下端的电磁阀dc1及dc2、另外两套油杆的缸筒上端、下端的电磁阀dc3及dc4电源输入端分别经导线连接。
稳压电源a1的电源输出端3及4脚和二十只红外线发射模块a2、二十只红外线接收模块a3电源输入端1及2脚，触发子电路的电源输入端继电器k1正极电源输入端及继电器k2负极电源输入端、控制电路的电源输入端继电器k3正极电源输入端及npn三极管q2发射极、激光测距仪a4的电源输入端1及2脚分别经导线连接。二十只红外线接收模块a3信号输出端3脚和触发子电路的信号电源输入端电阻r1另一端经导线连接，触发子电路的继电器k2控制电源输入端和交流380v电源经导线连接，触发子电路的控制电源输出端继电器k2三个常闭触点端和电动输送线的电机m3电源输入端经导线连接。激光测距仪a4的信号输出端3脚和控制电路的信号输入端可调电阻rp(操作手柄位于电控箱外，环其手柄侧端电控箱前端外标记有连续的数字、代表激光测距仪和金属板之间的距离)另一端经导线连接，控制电路的控制信号端继电器k3两个控制电源输入端和plc的其中一路电源输出端经导线连接，继电器k3两个常闭触点端和另外两套油缸的缸筒上端电磁阀dc3电源输入端分别经导线连接。
21.图1、2所示，220v交流电源进入稳压电源a1及plc后，稳压电源a1及plc得电工作。稳压电源a1得电后其3及4脚会输出稳定的直流24v电源进入二十只红外线发射模块a2(和稳压电源a1的3脚之间串联有一只电源开关s，电源开关s手柄位于电控箱前端外)、二十只红外线接收模块a3、触发子电路、、控制电路、激光测距仪a4的电源输入端。380v电源开关打开后，380v电源进入电动输送线m的电源输入端其得电工作。工作人员把待加工金属板通过手动或者吊装方式放在输送线上的输送辊上(前端位于红外线接收模块的上端)，于是输送辊将金属板朝向机架3上端输送。金属板输送到二十只红外线发射模块a2下端后，工人员打开电源开关s，二十只红外线发射模块a2一起得电工作发射出散射红外光线横向无缝照射在不断向前运动的金属板上。金属板横向被检测中，如果横向检测端面没有孔洞或者缝隙，由于没有红外光线照射在二十只红外线接收模块a3上，这样没有高电平信号进入电阻r1一端，那么，蜂鸣器b不会得电发声，电动输送线m3继续输送金属板。当金属板横向被检测中，如果横向检测端面任一个区域有孔洞或者缝隙，该处上端一只或多只红外线发射模块a2发射出的红外光线经孔洞或者缝隙照射在下端其中一只或多只红外线接收模块a3的受光面上(双面凸透镜聚焦光线)，这样任何一只红外线接收模块a3的3脚输出高电平经电阻r1降压限流后、都会导致npn三极管q1导通集电极输出低电平进入继电器k1负极电源输入端，继电器k1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，进而蜂鸣器b得电发出响亮的提示声音，同时继电器k2得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路，那么电动输送线m3也就会失电不再工作。通过上述，本发明检测中，金属板有问题时能自动经蜂鸣器发声提示工作人员，并停止金属板运动，这样，防止了有质量问题的金属板被加工，保证了使用加工后金属板的设备能正常工作。
22.图1、2所示，当没有质量问题的金属板继续输送到机架3上后，全部金属板到达机架上，plc根据内部编程会先控制机架后端两套油缸的缸筒上端电磁阀dc1得电阀芯打开一段时间，这样油泵输出的液压油进入两套油缸11的筒体内上端，缸筒下端的液压油经下端电磁阀回油口回流入油泵内，两套油缸的活塞杆带动限位板12向下运动一段距离后停止，这样，限位板12的下端刚好紧紧压在金属板中部位置，为弯折金属板做好准备。当限位板12压紧金属板中部后，plc根据内部编程会控制机架前端两套油缸的缸筒上端电磁阀得电阀芯打开一段时间，这样油泵输出的液压油进入两套油缸11的筒体内上端，缸筒下端的液压油经下端电磁阀回油口回流入油泵内，两套油缸的活塞杆带动压板13向下运动一段距离后
停止，这样，压板13由于下行就会将金属板经由机架前端压下弯折，压板13下行距离越大，那么金属板被压处前端的部位弯折角度越、反之越小。本发明中，当金属板弯折后其弯折点后端内侧上部会阻挡激光测距仪a4发射出的激光束并返回被激光测距仪a4接收头接收，激光测距仪a4根据检测和金属板之间的距离其信号输出端3脚输出信号电压进入可调电阻rp一端(距离越近输出的电压信号越高、反之越低)，并经可调电阻rp降压限流进入npn三极管q2的基极。当金属板弯折角度不够，也就是低于工作人员经可调电阻rp设定的角度(间距)时，激光测距仪a4的发射接收头由于和金属板后端相对间隔距离较大，那么其3脚输出的高电平信号电压相对低，高电平经可调电阻rp降压限流后进入npn三极管q2的基极低于0.7v，npn三极管q2截止，继电器k3不得电，那么油泵输出的液压油继续进入机架前端两套油缸11的筒体内上端，压板13前端继续下压金属板弯折角度。当金属板弯折度够后，也就是达到工作人员经可调电阻rp设定的角度(间距)时，激光测距仪a4的发射接收头由于和金属板后端相对间隔距离较小，那么其3脚输出的高电平信号电压相对大，高电平经可调电阻rp降压限流后进入npn三极管q2的基极高于0.7v，npn三极管q2导通集电极输出低电平进入继电器k3负极电源输入端，继电器k3得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路，那么另外两套油缸的缸筒上端电磁阀dc3电源输入端失电，油泵输出的液压油不再进入机架前端两套油缸11的筒体内上端，压板13前端不再下压金属板，然后工作人员操作plc界面使机架前端及后端各两套油缸的缸筒下端电磁阀得电阀芯打开一段时间，这样油泵输出的液压油进入两套油缸11的筒体内下端，缸筒上端内的液压油经上端电磁阀回油口回流入油泵内，前后各两套油缸11的活塞杆带动限位板12及压板13分别向上运动一段距离后停止，这样，压板13、限位板12和弯折好的金属板拉开间距，工作人员就可取出弯折好的金属板完成一个金属板的弯折工序。本发明中，当工作人员将可调电阻rp(手柄侧端有数字代表金属板弯折的角度)的电阻值调节得相对小时，那么金属板弯制角度相对小和激光测距仪a2的探测接收头间距相对大时，继电器k3就会得电进而停止弯折金属板；当工作人员将可调电阻rp的电阻值调节得相对大时，那么金属板弯制角度相对大和激光测距仪a2的探测接收头间距相对小时，继电器k3才得电进而停止弯折金属板；工作人员根据具体金属板的弯折角度进行调节。本发明给工作人员带来了便利，提高了工作效率，并保证了加工的金属板质量。电阻r1阻值是20k；npn三极管q1、q2型号是9013；继电器k1、k2、k3型号是dc24v；plc型号是mitsubishi/三菱。红外线发射模块a2及红外线接收模块a3是型号e3z-lt61-tb的红外发射及接收组件成品，工作电压直流24v，红外线发射模块a2及红外线接收模块a3工作时，红外线发射模块a2的发射头发射出的红外光束被红外线接收模块a3的接收头接收到后、红外线接收模块a3的电源输出端输出电源，红外线发射模块a2的发射头发射出的红外光束不被红外线接收模块a4的接收头接收时、红外线接收模块a3的电源输出端输出高电平电源。蜂鸣器b是有源连续声蜂鸣报警器成品。
23.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
24.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种金属板折弯成型设备，包括plc、稳压电源、液压油泵组件、激光测距仪、电动输送机、机架；其特征在于还具有质量探测机构和控制电路；所述质量探测机构包括多只红外线发射模块、红外线接收模块成品、固定板、触发子电路，固定板安装在电动输送机的上端，多只红外线发射模块安装在固定板的下端，多只红外线接收模块安装在电动输送机两只辊筒之间，多只红外线接收模块成品的上端各安装有双面凸透镜；所述机架安装在电动输送线的侧端，机架的上端前侧及中部分别安装有支撑架，液压油泵组件的油缸分别安装在两只支撑架上；所述机架前端及后端油缸的活塞杆下端分别安装有限位板和压板，机架前端是开放式结构，激光测距仪安装在机架内；所述稳压电源、触发子电路和控制电路、plc安装在电控箱内；所述多只红外线接收模块的信号输出端和触发子电路的电源输入端电性连接，触发子电路的控制电源输出端和电动输送线的电源输入端电性连接；所述激光测距仪的信号输出端和控制电路的信号输入端电性连接，控制电路的控制信号端电性串联在plc的其中一路电源输出端和机架前端油缸的缸筒上端电磁阀电源输入端之间。2.根据权利要求1所述的一种金属板折弯成型设备，其特征在于，多只双面凸透镜之间分别无缝挨在一起，多只红外线接收模块和多只红外线发射模块分别由上至下处于一个垂直面。3.根据权利要求1所述的一种金属板折弯成型设备，其特征在于，机架前端油缸的活塞杆行程大于机架的高度。4.根据权利要求1所述的一种金属板折弯成型设备，其特征在于，电动输送机配套有调速器。5.根据权利要求1所述的一种金属板折弯成型设备，其特征在于，触发子电路包括电性连接的电阻、继电器、npn三极管和蜂鸣器，并和红外线发射模块、红外线接收模块之间经导线连接，红外线发射模块、红外线接收模块正极电源输入端和第一只继电器正极电源输入端及控制电源输入端连接，红外线发射模块、红外线接收模块负极电源输入端和npn三极管发射极、第二只继电器负极电源输入端连接，红外线接收模块的输出端和电阻一端连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极电源输入端、蜂鸣器正极电源输入端连接。6.根据权利要求1所述的一种金属板折弯成型设备，其特征在于，控制电路包括电性连接的电阻、继电器和npn三极管，继电器负极电源输入端和npn三极管集电极连接，电阻一端和npn三极管基极连接。7.根据权利要求1所述的一种金属板折弯成型设备加工工艺，其特征在于，包括如下步骤，步骤a：将待加工金属板放在电动输送线上，电动输送线将金属板朝前输送到红外线发射模块下端、红外线接收模块上端之间：步骤b：多只红外线发射模块发射红外信号，发散无缝照射在金属板上；步骤c：金属板横向检测点位具有孔洞、缝隙时，红外光透过孔洞或缝隙照射在相应一只红外线接收模块的上端双面凸透镜上，触发子电路控制电动输送线停止运动；步骤d：无质量问题金属板输送到机架上，plc控制限位板压住金属板后端，控制压板把金属板的弯折面向下压，激光测距仪检测弯折角度。8.根据权利要求1所述的一种金属板折弯成型设备加工工艺，其特征在于，步骤c中，金属板横向检测点位具有孔洞、缝隙时，触发子电路还能通过蜂鸣器发声提示工作人员金属板有质量问题。
9.根据权利要求1所述的一种金属板折弯成型设备加工工艺，其特征在于，步骤d中，达到工作人员设定的弯折角度后控制压板不再运动。

技术总结
一种金属板折弯成型设备，包括PLC、稳压电源、液压油泵组件、激光测距仪、电动输送机、机架；还具有质量探测机构和控制电路；质量探测机构包括安装在一起的红外线接收模块、红外线接收模块、固定板、触发子电路，机架的上端前侧及中部分别安装有支撑架，液压油泵组件油缸分别安装在两只支撑架上；油缸的活塞杆下端分别安装有限位板和压板，激光测距仪安装在机架内；稳压电源、触发子电路和控制电路、PLC安装在电控箱内，电气部件之间电性连接；一种金属板折弯成型设备的加工工艺，包括四个步骤。本发明防止了有质量问题金属板被加工，保证了使用加工后金属板的设备能正常工作，能实时检测金属板的弯折程度，达到设定角度时，压板能自动停止运动。动停止运动。动停止运动。


技术研发人员：刘梦洁
受保护的技术使用者：刘梦洁
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2022/3/8