双环扣自动弯丝机总体设计

刘文学，刘跃辉，单根立

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

（河北科技大学 机械电子工程学院，石家庄 050026）

0 引言

扣状绑丝广泛应用于建筑和环保领域中的捆绑和定型，需求量大。扣丝加工工序包括：校直、左端折弯270°、右端折弯270°、水平折弯90°、垂直折弯90°等工序。如图1所示。目前国内主要依靠手工生产，生产效率低，劳动强度大，扣丝质量低。因此研发一种自动弯丝机将具有较强的实用性和现实意义。

图1 扣丝加工工序

1 总体结构及工作原理

总体结构：弯丝机主要由送丝校直系统、弯丝机构和PLC气动控制系统组成。送丝校直系统由进丝块、送丝校直机构（纵向和横向校直轮对）、主从动送丝轮对、导丝块、牵引力调节机构、减速电机、齿轮传动副、电磁离合器组成。弯丝机构主要由断丝机构、两个270°旋转折弯机构、水平折弯90°推板、弯丝压头、垂直折弯90°推板、导丝托板及气缸组成。PLC气动控制系统主要由PLC、气动电磁换向阀、非接触式电磁传感器组成。其总体结构如图2所示。

图2 总体结构

工作原理：盘状钢丝经进丝块缠绕在纵向和横向校直轮对上，钢丝端部穿过主从动送丝轮对圆柱表面间的V型槽进入导丝块。启动按钮，电磁离合器啮合，减速电机驱动主动送丝轮旋转，主从动送丝轮对在摩擦作用下，牵引钢丝实现校直，同时将校直后的钢丝输送进弯丝机构。此时，垂直折弯推板和导丝托板处于伸出状态，两板之间自然形成送丝通道，保证钢丝顺利通过左右弯丝头，到达非接触式电磁传感器，送丝到位，电磁离合器断开，送丝停止。垂直折弯推板和导丝托板退回，弯丝压头压下，防止钢丝滑出弯丝头，左弯丝头逆时针旋转270º弯丝，切断气缸驱动动刀头断丝，右弯丝头顺时针旋转270º弯丝，水平折弯推板推出，完成钢丝水平折弯90º后退回，弯丝压头抬起，垂直折弯推板推出，完成钢丝垂直折弯90º后退回，双环扣状绑丝最终成型，导丝托板伸出退料，垂直折弯推板伸出，电磁离合器啮合，进入下一个工作循环。

折弯动作均通过气缸驱动，其中弯丝头旋转270º采用气缸驱动齿条带动齿轮旋转实现，通过弯丝头上的弯丝立柱和弯丝圆柱头夹持钢丝旋转实现270º的折弯效果。利用弯丝头拨丝斜面拨动钢丝，保证钢丝丝头旋转过程中始终内嵌于钢丝后面，为水平折弯90º提供可靠保证。如图3所示。

图3 弯丝机构

通过调节螺钉调整主从动送丝轮对间弹簧预紧力的大小，实现改变摩擦牵引力大小的目的。由于采用弹簧预紧方式，防止了送丝过程中抱死。送丝到位与气缸行程均通过非接触式电磁传感器控制。

2 PLC 气动控制系统

PLC 气动控制系统主要用来检测传感器信号，控制电磁离合器的开合以及气动电磁换向阀换向，实现各气缸的伸缩，从而实现各弯丝过程。控制系统流程如图4所示。

图4 控制系统流程图

3 结束语

双环扣自动弯丝机的开发能有效改变当前手工作业模式，实现扣丝的自动化生产。提高了产品的质量，提高了生产效率，降低了成本，减轻了工人的劳动强度，具有较好的市场前景。

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