CN103252381B - 一种全自动多工位油管接头冲压设备 - Google Patents

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张�荣
王劲松
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罗信精密零件(上海)有限公司
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Abstract

本发明涉及一种全自动多工位油管接头冲压设备。它包括工作台,工作台上设有固定机构的钢板、零件送料装置、铜环送料装置、上下料机械手、电动旋转台、凸点冲压机构、铜环取放装配机构和接料装置;上下料机械手、凸点冲压机构、铜环取放装配机构分别设置电动旋转台周围,作为第一、第二、第三工位;零件送料装置的零件输入端位于第一工位,铜环送料装置的输入端位于第三工位,接料装置的成品输出端也位于第一工位;上下料机械手、电动旋转台、凸点冲压机构、铜环取放装配机构均由PLC进行电气控制。本发明实现了油管接头凸点的冲压及铜环的装配,从而节约了大量人工成本,极大的提高了产品的生产效率,改善了被加工产品的质量。而且在机械手上设有检测系统,保证了全自动化生产过程的安全性和可靠性。

Description

一种全自动多工位油管接头冲压设备
技术领域
[0001] 本发明属于模具冲压技术领域,特别是一种全自动多工位油管接头冲压设备。
背景技术
[0002] 请参阅图1,它是一款汽车高压油管接头。现有生产工艺中,在数控车床上完成前道加工后,还需要冲压4个凸点和装配铜环。现有的凸点加工方式是使用手动冲压模具分两次冲压凸点,先冲压一边的两个凸点,翻转零件后,再冲压零件另一边的两个凸点。4个凸点冲压完成后,再手工装配铜环。使用另一款手动压力机,手工放置零件到压力机上,再把铜环放在零件内孔中,扳动手柄,依靠一根圆棒把铜环压入零件小孔内。这样的加工方式在批量生产时,耗时、耗能,严重影响生产效率,降低经济效益,且人工难以控制压力大小,凸点尺寸不稳定。因此,提供一种自动化的高效率的生产设备实属必要。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种全自动多工位油管接头冲压设备,主要解决上述现有技术的缺陷,本发明实现了油管接头凸点的冲压及铜环的装配,从而节约了大量人工成本,极大的提高了产品的生产效率,改善了被加工产品的质量。而且在机械手上设有检测系统,保证了全自动化生产过程的安全性和可靠性。。
[0004] 为实现上述目的,本发明是这样实现的。
[0005] 一种全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:它包括工作台,工作台上设有固定机构的钢板、零件送料装置、铜环送料装置、上下料机械手、电动旋转台、凸点冲压机构、铜环取放装配机构和接料装置;其中:上下料机械手、凸点冲压机构、铜环取放装配机构分别设置电动旋转台周围,分别作为第一、第二、第三工位;该零件送料装置的零件输入端位于第一工位位置处,该铜环送料装置的输入端位于第三工位的位置处,该接料装置的成品输出端也位于第一工位位置处;该上下料机械手、电动旋转台、凸点冲压机构、铜环取放装配机构均由PLC进行电气控制。
[0006] 所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该上下料机械手、凸点冲压机构、铜环取放装配机构在电动旋转台周围间隔120度设置。
[0007] 所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该上下料机械手为三自由度上下料机械手,它由调整螺栓、顶板、垂直支撑板、水平气缸支撑板、气爪连接板、手爪、零件定位球头、球头支座、气爪、垂直气缸、垂直气缸连接板和水平气缸构成;其中:垂直支撑板固定在钢板上,水平气缸支撑板固定在垂直支撑板上,垂直支撑板上设有腰形槽,水平气缸固定在水平气缸支撑板上,垂直气缸通过垂直气缸连接板与水平气缸的伸缩杆连接在一起,气爪通过气爪连接板与垂直气缸相连;夹持机构由气爪、零件定位球头、球头支座、弹簧和手爪组成,球头支座固定在气爪上,零件定位球头装在球头支座上,在零件定位球头和球头支座之间放入弹簧,零件定位球头可以压缩弹簧上下运动,手爪根据零件的外径尺寸设计,与零件的圆柱面完美贴合,夹紧零件。
[0008] 所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该凸点冲压机构由冲压气缸、龙门支架、气缸圆形联接板、导向架、导向柱、冲头导向座冲头、固定块和凹模组成;其中:该龙门支架方设置冲压气缸,该冲压气缸(601)的活塞杆分别连接位于龙门支架下方的气缸圆形联接板和导向柱;该气缸圆形联接板下方连接导向架;导向架是由两个梯形零件通过销钉和螺丝组合在一起,且导向架下方连接冲头导向座;冲头导向座内部设置有凹模;导向座上分别设有4个导向孔,4个导向孔围绕冲头导向座轴心90度均匀分布,导向孔轴心为水平向下倾斜15度;导向架上分别连接有4个冲头,该冲头的位置和角度对应于导向座上的4个导向孔。
[0009] 所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:在冲头和导向架的连接处还设置了调整块,该调整块为长方形,通过卡槽嵌入导向架,依靠固定块的螺纹孔和通孔调节及固定调整块。
[0010] 所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该铜环取放装配机构由垂直支撑板、水平支撑板、第二电动旋转台、取铜环模具、放铜环模具、压铜环模具、气缸支撑板、装配铜环气缸、取铜环气缸和放铜环气缸组成;其中:垂直支撑板下端连接在钢板上,水平支撑板与垂直支撑板连接,该水平支撑板上固定连接第二电动旋转台,气缸支撑板固定在第二电动旋转台上,取铜环气缸、放铜环气缸、装配铜环气缸均联接固定在气缸支撑板上,取铜环模具、放铜环模具、压铜环模具分别设置在对应于取铜环气缸、放铜环气缸、装配铜环气缸的位置下方。
[0011] 所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该零件送料装置由螺旋振动盘、水平振动轨道、零件导向座和零件支撑座组成。
[0012] 所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该铜环送料装置由螺旋振动盘、水平振动轨道和铜环接料机构组成。
[0013] 所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该电动旋转台由电动旋转台、圆盘和三个零件座构成。
[0014] 所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该接料装置由倾斜接料轨道、接料盒组成。
[0015] 藉由上述结构并与现有技术相比,本发明的优点在于:实现了机械自动化加工,工作效率高,避免了现有手工方式的产品质量的影响,大大减少了工人数量,降低了生产成本,各工序之间自动化完成送料、冲压,使得工艺流程得到了简化。
附图说明
[0016] 图1是本发明设备所加工的成品零件图。
[0017] 图2是本发明设备的轴测图。
[0018] 图3是本发明设备的俯视图。
[0019] 图2、3中:1_零件送料装置,2-接料盒,3-接料轨道,4-电动旋转台,5_上下料机械手,6-凸点冲压机构,7-电磁阀固定板,8-铜环取放装配机构,9-钢板,10-铜环送料装置。
[0020] 图4是本发明设备中上下料机械手的结构示意图。
[0021] 图5是本发明设备中上下料机械手的夹持机构的结构示意图。
[0022] 图4、5中:501-调整螺栓,502-顶板,503-垂直支撑板,504-水平气缸支撑板,505-气爪连接板,506-手爪,507-零件定位球头,508-球头支座,509-气爪,510-垂直气缸,511-垂直气缸连接板,512-水平气缸,W-零件。
[0023] 图6是本发明设备中凸点冲压机构的结构示意图。
[0024] 图7是图6的剖视图。
[0025] 图8是图7中A部的局部放大图。
[0026] 图6、7、8中:601-冲压气缸,602-龙门支架,603-气缸圆形联接板,604-导向架,605-导向柱,606-冲头导向座,607-调整块,608-冲头,609-固定块,610-凹模。
[0027] 图9是本发明设备中铜环取放装配机构的结构示意图。
[0028] 图9中:801-垂直支撑板,802-水平支撑板,803-第二电动旋转台,804-取铜环模具,805-放铜环模具,806-压铜环模具,807-气缸支撑板,808-装配铜环气缸,809-取铜环气缸,810-放铜环气缸。
[0029] 图10是本发明设备操作流程示意图。
具体实施方式
[0030] 请参阅图2-3,本发明公开了一种全自动多工位油管接头冲压设备。如图所示:该设备包括铝型材工作台,工作台上设有固定机构的钢板9、零件送料装置1、铜环送料装置10、零件导向机构、上下料机械手5、电动旋转台4、凸点冲压机构6、铜环取放装配机构8和接料装置(包括接料轨道3和接料盒2)。其中:上下料机械手5、凸点冲压机构6、铜环取放装配机构8分别设置电动旋转台4周围,分别作为第一、第二、第三工位,优选方式是间隔120度来设置。该零件送料装置1的零件输入端位于第一工位位置处,该铜环送料装置10的输入端位于第三工位的位置处,该接料装置的成品输出端也位于第一工位位置处。在本发明将上述机构和装置集成在一套设备中,采用空气和电力作为动力源,通过PLC电气控制,最终实现了油管接头凸点的冲压及铜环的装配,从而节约了大量人工成本,极大的提高了产品的生产效率,改善了被加工产品的质量。而且在上下料机械手5上设有检测系统,保证了全自动化生产过程的安全性和可靠性。
[0031] 上述设备中:
[0032] 零件送料装置1的作用是自动将待加工零件送到指定位置,该装置由螺旋振动盘、水平振动轨道、零件导向座和零件支撑座组成。
[0033] 铜环送料装置10的作用是自动将铜环送到指定位置的送料装置,该装置由螺旋振动盘、水平振动轨道和铜环接料机构组成。
[0034] 电动旋转台4的作用是带动圆盘和圆盘上的零件座旋转,该机构由电动旋转台、圆盘和三个零件座构成,完成零件工位的变换。
[0035] 接料装置由倾斜接料轨道3、接料盒2组成,用于收集成品,已加工的零件在自重下沿倾斜轨道滑入接料盒2中。
[0036] 本发明设备中的上下料机械手5为三自由度上下料机械手,其作用是将待加工零件从零件座上取走送入电动旋转台4,该三自由度上下料机械手5同时也承担了成品卸料的功能。请参阅图4、5,它由调整螺栓501、顶板502、垂直支撑板503、水平气缸支撑板504、气爪连接板505、手爪506、零件定位球头507、球头支座508、气爪509、垂直气缸510、垂直气缸连接板511和水平气缸512构成。其中:垂直支撑板503通过四个滑块和螺丝固定在钢板9上,可以调整机械手的前后位置。水平气缸支撑板504由螺栓固定在垂直支撑板503上,垂直支撑板503上设有腰形槽,可以调整机械手的上下位置。水平气缸512直接采用螺丝固定在水平气缸支撑板504上,垂直气缸510通过垂直气缸连接板511与水平气缸512的伸缩杆连接在一起,气爪509通过气爪连接板505与垂直气缸510相连。夹持机构由气爪509、零件定位球头507、球头支座508、弹簧和手爪506组成,球头支座508采用螺丝直接固定在气爪509上,零件定位球头507装在球头支座508上,在两者之间放入弹簧,零件定位球头507可以压缩弹簧上下运动,手爪506根据零件的外径尺寸设计,与零件的圆柱面完美贴合,夹紧零件。
[0037] 凸点冲压机构6的结构请参阅图6-8,它由冲压气缸601、龙门支架602、气缸圆形联接板603、导向架604、导向柱605、冲头导向座606、冲头608、固定块609和凹模610组成。该龙门支架602上方设置冲压气缸601,该冲压气缸601的活塞杆分别连接位于龙门支架602下方的气缸圆形联接板603 (气缸圆形联接板603可由螺母固定在冲压气缸601的活塞杆上)和导向柱605 ;该气缸圆形联接板603下方连接导向架604(气缸圆形联接板603上设置4个通孔,通过紧固件穿过瞳孔连接气缸圆形联接板603和导向架604);导向架604是由两个梯形零件通过销钉和螺丝组合在一起,这样设计的目的是便于加工,且导向架604下方连接冲头导向座606(导向架604上分别设置了两个高精度通孔,其中两个用于固定冲头导向座606,两个作为导向柱605的导向孔);冲头导向座606内部设置有凹模610 (凹模610是根据零件的外形尺寸而设计的,用于固定和导向零件,使用螺母将其固定在冲头导向座606上);导向座606上分别设有4个导向孔,4个导向孔围绕冲头导向座606轴心90度均匀分布,导向孔轴心为水平向下倾斜15度;导向架604上分别连接有4个冲头608,该冲头608的位置和角度对应于导向座606上的4个导向孔。
[0038] 该凸点冲压机构6使用时,当冲压气缸601的活塞杆向下伸出时,固定在冲头导向座606内部的凹模610首先接触零件W并导向零件W,导向柱605与零件相W对静止;随后,冲压气缸601的活塞杆继续向下运动,推动导向架604向下运动,带动冲头608向斜下方冲压零件,完成零件4个凸点的冲压。
[0039] 另外,由于冲头磨损重新修磨会出现长度不一的现象,因此,在冲头608和导向架604的连接处还设置了调整块607,以便调节冲头,这样冲头多次修磨使用,降低生产成本。该调整块607为长方形,通过卡槽嵌入导向架604,依靠固定块的螺纹孔和通孔调节及固定调整块,实现冲头的前后调节功能。
[0040] 铜环取放装配机构8的结构,请参阅图9。它由垂直支撑板801、水平支撑板802、第二电动旋转台803、取铜环模具804、放铜环模具805、压铜环模具806、气缸支撑板807、装配铜环气缸808、取铜环气缸809和放铜环气缸810组成。
[0041] 垂直支撑板801下端连接在钢板9上,水平支撑板802与垂直支撑板801连接,该水平支撑板802上固定连接第二电动旋转台803 (电动旋转台依靠四根螺丝固定在水平支撑板上),气缸支撑板807由四个螺丝固定在第二电动旋转台803上,取铜环气缸809、放铜环气缸810、装配铜环气缸808均采用法兰联接固定在气缸支撑板807上,取铜环模具804、放铜环模具805、压铜环模具806分别设置在对应于取铜环气缸809、放铜环气缸810、装配铜环气缸808的位置下方。
[0042] 本发明设备还具有电气控制系统,通过PLC控制两个电动旋转台4、803及所有气缸512、510、601、808、809、810的运动,气缸上均装有磁性开关,用于信号控制。
[0043] 请参阅图10,他是本发明设备的操作流程示意图,该操作流程所对应的程序可以在PLC中进行设置。
[0044] 综上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰,都应为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:它包括工作台,工作台上设有固定机构的钢板(9)、零件送料装置(I)、铜环送料装置(10)、上下料机械手(5)、电动旋转台(4)、凸点冲压机构(6)、铜环取放装配机构(8)和接料装置;其中:上下料机械手(5)、凸点冲压机构(6)、铜环取放装配机构(8)分别设置电动旋转台(4)周围,分别作为第一、第二、第三工位;该零件送料装置(I)的零件输入端位于第一工位位置处,该铜环送料装置(10)的输入端位于第三工位的位置处,该接料装置的成品输出端也位于第一工位位置处;该上下料机械手(5)、电动旋转台(4)、凸点冲压机构(6)、铜环取放装配机构(8)均由PLC进行电气控制。
2.根据权利要求1所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该上下料机械手(5)、凸点冲压机构(6)、铜环取放装配机构(8)在电动旋转台(4)周围间隔120度设置。
3.根据权利要求1或2所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该上下料机械手(5)为三自由度上下料机械手,它由调整螺栓(501)、顶板(502)、垂直支撑板(503)、水平气缸支撑板(504)、气爪连接板(505)、手爪(506)、零件定位球头(507)、球头支座(508)、气爪(509)、垂直气缸(510)、垂直气缸连接板(511)和水平气缸(512)构成;其中:垂直支撑板(503)固定在钢板(9)上,水平气缸支撑板(504)固定在垂直支撑板(503)上,垂直支撑板(503)上设有腰形槽,水平气缸(512)固定在水平气缸支撑板(504)上,垂直气缸(510)通过垂直气缸连接板(511)与水平气缸(512)的伸缩杆连接在一起,气爪(509 )通过气爪连接板(505 )与垂直气缸(510 )相连;夹持机构由气爪(509 )、零件定位球头(507),球头支座(508)、弹簧和手爪(506)组成,球头支座(508)固定在气爪(509)上,零件定位球头(507 )装在球头支座(508 )上,在零件定位球头(507 )和球头支座(508 )之间放入弹簧,零件定位球头(507)可以压缩弹簧上下运动,手爪(506)根据零件的外径尺寸设计,与零件的圆柱面完美贴合,夹紧零件。
4.根据权利要求1或2所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该凸点冲压机构(6)由冲压气缸(601)、龙门支架(602)、气缸圆形联接板(603)、导向架(604)、导向柱(605)、冲头导向座(606)、冲头(608)、固定块(609)和凹模(610)组成;其中:该龙门支架(602)上方设置冲压气缸(601),该冲压气缸(601)的活塞杆分别连接位于龙门支架(602)下方的气缸圆形联接板(603)和导向柱(605);该气缸圆形联接板(603)下方连接导向架(604);导向架(604)是由两个梯形零件通过销钉和螺丝组合在一起,且导向架(604)下方连接冲头导向座(606);冲头导向座(606)内部设置有凹模(610);导向座(606)上分别设有4个导向孔,4个导向孔围绕冲头导向座(606)轴心90度均匀分布,导向孔轴心为水平向下倾斜15度;导向架(604)上分别连接有4个冲头(608),该冲头(608)的位置和角度对应于导向座(606)上的4个导向孔。
5.根据权利要求4所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:在冲头(608)和导向架(604)的连接处还设置了调整块(607),该调整块(607)为长方形,通过卡槽嵌入导向架(604),依靠固定块的螺纹孔和通孔调节及固定调整块。
6.根据权利要求1或2所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该铜环取放装配机构(8)由垂直支撑板(801)、水平支撑板(802)、第二电动旋转台(803)、取铜环模具(804)、放铜环模具(805)、压铜环模具(806)、气缸支撑板(807)、装配铜环气缸(808)、取铜环气缸(809)和放铜环气缸(810)组成;其中:垂直支撑板(801)下端连接在钢板(9)上,水平支撑板(802 )与垂直支撑板(801)连接,该水平支撑板(802 )上固定连接第二电动旋转台(803),气缸支撑板(807)固定在第二电动旋转台(803)上,取铜环气缸(809)、放铜环气缸(810)、装配铜环气缸(808)均联接固定在气缸支撑板(807)上,取铜环模具(804)、放铜环模具(805)、压铜环模具(806)分别设置在对应于取铜环气缸(809)、放铜环气缸(810)、装配铜环气缸(808)的位置下方。
7.根据权利要求1或2所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该零件送料装置(I)由螺旋振动盘、水平振动轨道、零件导向座和零件支撑座组成。
8.根据权利要求1或2所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该铜环送料装置(10)由螺旋振动盘、水平振动轨道和铜环接料机构组成。
9.根据权利要求1或2所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该电动旋转台(4)由电动旋转台、圆盘和三个零件座构成。
10.根据权利要求1或2所述的全自动多工位油管接头冲压设备,其特征在于:该接料装置由倾斜接料轨道(3)、接料盒(2)组成。
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