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熱門關(guān)鍵字: 線材成型機(jī)/折彎機(jī)  |  打圈機(jī)/成圓機(jī)/做圓圈機(jī)  |  打圈對焊一體機(jī)  |  對焊機(jī)/閃光對焊機(jī)  |  碰焊機(jī)/點(diǎn)焊機(jī)    


打圈機(jī)的工作原理:精準(zhǔn)高效的金屬彎圈奧秘
專欄:公司新聞
發(fā)布日期:2025-07-07
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作者:admin
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深入解析打圈機(jī)如何通過送料、校直、彎曲、切斷等核心步驟,將金屬線材/棒材高效、精準(zhǔn)地加工成所需直徑的圓環(huán)或螺旋圈。了解其機(jī)械結(jié)構(gòu)、動力系統(tǒng)與控制邏輯,掌握這一鈑金加工與線材成型領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行機(jī)制。

在金屬加工領(lǐng)域,尤其是需要大量生產(chǎn)圓形或螺旋狀金屬部件的行業(yè)(如建筑、五金、家具、汽車配件),打圈機(jī)(又稱卷圓機(jī)、繞圈機(jī))扮演著至關(guān)重要的角色。它的核心使命就是將直長的金屬線材(如鋼筋、鋼絲、銅絲、不銹鋼絲)或細(xì)棒材快速、精確地彎曲成設(shè)定直徑的完美圓圈或螺旋。那么,這臺高效設(shè)備究竟是如何運(yùn)作的呢?其核心原理可以分解為幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié):

 

核心組件構(gòu)成

一臺典型的打圈機(jī)主要由以下核心系統(tǒng)協(xié)同工作:

 

放料架: 用于承載盤圓或線卷,確保材料能順暢、連續(xù)地供給機(jī)器。

 

送料機(jī)構(gòu): 通常由一組或多組高精度的驅(qū)動輥輪(壓輪)組成,由伺服電機(jī)或液壓馬達(dá)提供強(qiáng)大、可控的驅(qū)動力。這是設(shè)備實(shí)現(xiàn)精確送料長度的核心,直接決定了最終成圈的尺寸精度。

 

校直單元: 位于送料機(jī)構(gòu)之前或集成在其中。由多組(通常5-13組)交錯排列的硬質(zhì)合金校直輥輪構(gòu)成。線材通過這些輥輪時,其內(nèi)部應(yīng)力被有效消除,彎曲部分被強(qiáng)制矯直,確保進(jìn)入彎曲環(huán)節(jié)的材料是絕對平直的,這對最終成圈的規(guī)整度至關(guān)重要。

 

彎曲成型機(jī)構(gòu): 這是打圈機(jī)的“心臟”。核心部件是一個由伺服電機(jī)精確驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的彎曲卷筒(或稱主軸、彎曲輪)。卷筒的直徑通常對應(yīng)于(或可調(diào)節(jié)為)所需圓圈的內(nèi)徑。當(dāng)被精確送入的線材前端接觸到卷筒時,卷筒在強(qiáng)大動力下高速旋轉(zhuǎn),線材隨即圍繞卷筒發(fā)生塑性彎曲變形。

 

切斷裝置: 當(dāng)線材在卷筒上彎曲達(dá)到預(yù)設(shè)的完整圈數(shù)(通常是360度或更多,形成螺旋圈)后,切斷裝置(通常是液壓或氣動驅(qū)動的切刀)會瞬間動作,干凈利落地將成型的圓圈或螺旋圈從仍在送進(jìn)的線材上切斷分離。

 

控制系統(tǒng): 現(xiàn)代打圈機(jī)的大腦。采用先進(jìn)的PLC(可編程邏輯控制器) 或CNC系統(tǒng),集成觸摸屏人機(jī)界面(HMI)。操作人員在此設(shè)定圈徑、送料長度、圈數(shù)、生產(chǎn)數(shù)量等關(guān)鍵參數(shù)。控制系統(tǒng)精確協(xié)調(diào)送料伺服電機(jī)、彎曲伺服電機(jī)、切斷裝置的動作順序、速度和位置,確保整個循環(huán)高效、精準(zhǔn)、可靠地重復(fù)運(yùn)行。

 

導(dǎo)向與支撐機(jī)構(gòu): 包括一系列導(dǎo)輪、導(dǎo)套和支撐裝置,確保線材在送料和彎曲過程中路徑穩(wěn)定,防止跳動、扭曲或偏離預(yù)定軌跡,保障成型精度和一致性。

 

工作流程詳解

打圈機(jī)的工作是一個高度自動化、循環(huán)往復(fù)的過程:

 

1. 材料準(zhǔn)備與送進(jìn)

盤圓或線卷被放置在放料架上。線材頭部被人工或自動穿入送料機(jī)構(gòu)的壓輪之間。操作員在控制屏上設(shè)定好目標(biāo)圈徑(決定了彎曲卷筒的選擇或尺寸)、送料長度(即一個圓圈的周長)以及生產(chǎn)數(shù)量等參數(shù)。啟動設(shè)備,伺服電機(jī)驅(qū)動送料壓輪精確旋轉(zhuǎn),將線材以設(shè)定的長度向前強(qiáng)力推送。

 

2. 精密校直

在進(jìn)入彎曲區(qū)域前,線材必須經(jīng)過校直單元。多組高強(qiáng)度校直輥輪施加壓力,有效消除線材在盤卷過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和原始彎曲,輸出筆直的線材,為后續(xù)的高精度彎曲奠定基礎(chǔ)。

 

3. 精準(zhǔn)彎曲成型

被精確推送出的直線段線材前端抵達(dá)彎曲卷筒位置。此時,彎曲伺服電機(jī)驅(qū)動卷筒高速旋轉(zhuǎn)。線材在卷筒的強(qiáng)力帶動和導(dǎo)向裝置的約束下,緊密地圍繞卷筒表面發(fā)生塑性彎曲變形。卷筒的旋轉(zhuǎn)角度被伺服系統(tǒng)精確控制,確保彎曲角度完全符合預(yù)設(shè)要求(通常為一個完整圓周360度或更多圈形成螺旋)。

 

4. 高效切斷分離

當(dāng)彎曲動作完成,達(dá)到預(yù)設(shè)的圈數(shù)時,控制系統(tǒng)立即發(fā)出指令。切斷裝置(液壓或氣動切刀)瞬間動作,在緊貼卷筒或預(yù)設(shè)的切斷點(diǎn)處,將已成型的完美圓圈或螺旋圈與后續(xù)仍在送進(jìn)的線材干凈、快速地切斷分離。成型好的圓圈/螺旋圈落入收集裝置。

 

5. 復(fù)位與循環(huán)

切斷完成后,彎曲卷筒通常會自動復(fù)位到初始角度位置。送料機(jī)構(gòu)緊接著開始推送下一段設(shè)定長度的線材,同時校直單元持續(xù)工作。設(shè)備無縫進(jìn)入下一個工作循環(huán),實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效的自動化生產(chǎn)。

 

應(yīng)用與選型要點(diǎn)

打圈機(jī)廣泛應(yīng)用于建筑鋼筋箍筋、貨架支撐圈、彈簧墊圈、工藝品、鏈條、五金件等各類圓形或螺旋金屬部件的批量生產(chǎn)。其核心優(yōu)勢在于:

 

高精度: 伺服控制系統(tǒng)確保圈徑和形狀高度一致。

 

高效率: 自動化循環(huán)實(shí)現(xiàn)高速連續(xù)生產(chǎn)。

 

靈活性: 通過更換卷筒和調(diào)整參數(shù),可快速適應(yīng)不同線徑、不同圈徑的產(chǎn)品需求。

 

設(shè)備選型關(guān)鍵考量因素包括: 可加工材料的最大線徑/棒材直徑、最大屈服強(qiáng)度、目標(biāo)圈徑范圍、設(shè)備產(chǎn)能(圈/分鐘)要求、以及控制系統(tǒng)的先進(jìn)程度(如是否支持復(fù)雜圖形、存儲多組程序等)。

 

打圈機(jī)的工作原理,本質(zhì)上是將精確可控的伺服送料、高效的線材校直、圍繞固定卷筒的強(qiáng)力彎曲塑性變形以及精準(zhǔn)的定時切斷等核心工序,通過先進(jìn)的PLC/CNC控制系統(tǒng)無縫集成,實(shí)現(xiàn)自動化循環(huán)。這種精密的機(jī)電一體化協(xié)同工作,使它成為現(xiàn)代金屬線材高效、高精度成型不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備,持續(xù)推動著相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展。理解其工作原理,有助于更好地操作、維護(hù)和選型,最大化發(fā)揮其生產(chǎn)潛力。

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