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

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

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

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

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。。

为实现上述目的，本发明是这样实现的。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

图1是本发明设备所加工的成品零件图。

图2是本发明设备的轴测图。

图3是本发明设备的俯视图。

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。

图4是本发明设备中上下料机械手的结构示意图。

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。

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。

图6是本发明设备中凸点冲压机构的结构示意图。

图7是图6的剖视图。

图8是图7中A部的局部放大图。

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。

图9是本发明设备中铜环取放装配机构的结构示意图。

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。

图10是本发明设备操作流程示意图。

具体实施方式

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。

上述设备中：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（1）、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（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；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（1）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。