CN103639274B - 一种四柱油压方管冲孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四柱油压方管冲孔设备，属机械设备自动化加工领域。包括机架、进出料装置、冲孔装置、冲孔工作台、液压动力装置、PLC电柜，其中，液压动力装置提供动力，PLC电柜控制工序加工过程，机架置于设备下部，进出料装置置于机架上，冲孔工作台固定连接于机架上，冲孔工作台安装于进出料装置下方，冲孔工作台上方为冲孔装置。本设备通过PLC电柜的控制，完成进料、定位、步进冲孔、出料，实现对方管的打孔工作。特点是高效率、高质量、降低劳动强度、其结构简单，根据需求可调整孔位及数量，适应多样性的方管打孔需求。

Description

一种四柱油压方管冲孔设备

技术领域

本发明涉及一种四柱油压方管冲孔设备，属机械设备自动化加工领域。

背景技术

随着经济技术的快速发展，机械自动化也获得了高速发展。传统的冲压机无法满足个性化型材的加工需求，而且需要专人操作，效率不高。因此，开发一种轻便，结构简单，不需要专业人员操作的，使用方便的方管冲加压机，对方管型材冲孔加工行业有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种机械自动化机器来对方管型材进行冲孔加工的设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：四柱油压方管冲孔设备，包括机架（1）、进出料装置（2）、冲孔装置（3）、冲孔工作台（4）、液压动力装置（5）、PLC电柜（6），其中，液压动力装置（5）提供动力，PLC电柜（6）控制工序加工过程，机架（1）置于设备下部，进出料装置（2）置于机架（1）上，冲孔工作台（4）固定连接于机架（1）上，冲孔工作台（4）安装于进出料装置（2）下方，冲孔工作台（4）上方为冲孔装置（3）。

所述的进出料装置（2）包括：下料槽（20）、感应器（21）、多位行程气缸（22）、推板（23）、下导板（24）、护板（25）、定位气缸（26）、横轴（27）、推压气缸（28）、挡块（29）、导轨（201），

其中：下料槽（20）分为相对的两个，下料槽（20）分别竖立置于进出料装置（2）的两端，感应器（21）至少为一个，感应器（21）设于下料槽（20）的底端，

多位行程气缸（22）置于设备侧部，推板（23）置于冲孔工作台（4）台面，多位行程气缸（22）连接推板（23），下导板（24）置于推板（23）下方，

护板（25）设于进出料装置（2）的两端，两护板（25）间相互平行，横轴（27）横夸置于冲孔工作台（4）上方偏靠后的位置，横轴（27）的下方悬空，定位气缸（26）置于横轴（27）上，定位气缸（26）的推杆伸向冲孔工作台（4）表面，

推压气缸（28）设于进出料装置（2）的端部，挡块（29）固定于冲孔工作台（4）上，挡块（29）置于相对于推压气缸（28）推压方向的另一端，

导轨（201）位于横轴（27）下方，导轨（201）平行于冲孔工作台（4）台面，向外延伸。

所述的冲孔装置（3）包括：立柱（30）、顶梁（31）、活动横梁（32）、油缸（33）、连接板（34）、冲模针板（35）、冲针（36）、伺服电机（39）、丝杆（301）、丝杆连接座（302）、直线运动单元（303）、限位块（304）、定位块（305）、冲孔底模（37）、连接块（38），

其中：立柱（30）穿过顶梁（31）和活动横梁（32）固定于机架（1）上，油缸（33）固定于顶梁（31）上方，油缸（33）连接活动横梁（32），

冲模针板（35）安装在连接板（34）上，连接板（34）安装在活动横梁（32）的底面上，冲针（36）安装在冲模针板（35）上，定位块（305）固定于活动横梁（32）的一侧端，限位块（304）固定于活动横梁（32）的一侧，

伺服电机（39）通过丝杆（301）与冲模针板（35）连接，直线运动单元（303）安装在活动横梁（32）下侧，直线运动单元（303）下侧连接冲模针板（35），伺服电机（39）通过丝杆（301）和丝杆连接座（302）带动冲模针板（35）在直线运动单元（303）上水平移动，

冲孔底模（37）通过连接块（38）固定安装于冲孔工作台（4）台面上。

所述的定位气缸（26）至少为四个，工作时四个定位气缸（26）同步进行。

所述的挡块（29）为可拆换的连接方式固定于冲孔工作台（4）上。

所述的冲针（36）为一空一针，冲针（36）每隔一颗长短错位5mm，冲针（36）头为25°的六棱形，冲针（36）的材料为硬质合金。

所述的连接板（34）以可拆换位置的连接方式固定于活动横梁（32）的底面上。

所述的冲孔底模（37）的模面上设有若干让针孔，每个让针孔都具有开槽（306）。

所述的开槽（306）上安装羊毛衫条，羊毛衫条中浸有油液。

所述的冲孔装置（3）还包括连接杆（7），连接杆（7）分为前连接杆和后连接杆，分别竖直安装在顶梁（31）和活动横梁（32）的前后两面，连接杆（7）的上端固定在顶梁（31）侧面，连接杆（7）的下端固定在冲孔底模（37）的侧面上。

本发明的优点在于：一种机械自动化机器通过PLC电柜（6）的控制，完成进料、定位、步进冲孔、出料，实现对方管的打孔工作。特点是高效率、高质量、降低劳动强度、其结构简单，根据需求可调整孔位及数量，适应多样性的方管打孔需求。

附图说明

图1是四柱油压方管冲孔设备主视图。

图2是进出料装置示意图。

图3是冲孔装置示意图。

图4是冲孔模板示意图。

图5为冲孔底模的示意图。

图中标号：1—机架；

2—进出料装置、20—下料槽、21—感应器、22—多位行程气缸、23—推板、24—下导板、25—护板、26—定位气缸、27—横轴、28—推压气缸、29—挡块、201—导轨；

3—冲孔装置、30—立柱、31—顶梁、32—活动横梁、33—油缸、34—连接板、35—冲模针板、36—冲针、37—冲孔底模、38—连接块、39—伺服电机、301—丝杆、302—丝杆连接座、303—直线运动单元、304—限位块、305—定位块，306—开槽；

4—冲孔工作台、5—液压动力装置、6—PLC电柜、7—连接杆。

具体实施方式

一种四柱油压方管冲孔设备工作原理：包括机架1、进出料装置2、冲孔装置3、冲孔工作台4、液压动力装置5、PLC电柜6，其中，液压动力装置5提供动力，PLC电柜6控制工序加工过程，机架1置于设备下部，进出料装置2置于机架1上，冲孔工作台4固定连接于机架1上，冲孔工作台4安装于进出料装置2下方，冲孔工作台4上方为冲孔装置3。通过PLC的控制，液气压执行机构完成进料、定位、步进冲孔、出料，实现对方管的打孔工作。油压通过放于机架1的下方的液压动力装置5供给,气动执行机构通过电气元件面板上的电磁阀控制。

进出料装置2包括：下料槽20、感应器21、多位行程气缸22、推板23、下导板24、护板25、定位气缸26、横轴27、推压气缸28、挡块29、导轨201;

冲孔装置3包括：四根立柱30、顶梁31、活动横梁32、油缸33、连接板34、冲模针板35、冲针36、伺服电机39、丝杆301、丝杆连接座302、直线运动单元303、限位块304、定位块305、冲孔底模37、连接块38；

其中：下料槽20分为相对的两个，下料槽20分别竖立置于进出料装置2的两端，感应器21至少为一个，感应器21设于下料槽20的底端，多位行程气缸22置于设备侧部，推板23置于冲模工作台台面上，多位行程气缸22连接推板23，下导板24置于推板23下方，需要冲孔的方管从下料槽20从滑入进出料装置2中，感应器21检测到方管到位后，多位行程气缸22执行第一推程，由推板23开始推送方管物料在下导板24上推送至冲孔工位；

护板25设于进出料装置2的两端，两护板25间相互平行，横轴27横夸置于冲模工作台上方偏靠后的位置，横轴27的下方悬空，定位气缸26置于横轴27上，定位气缸26的推杆伸向冲模工作台表面，由推板23开始推送方管物料在推送过程中，下导板24和两侧护板25保证物料在准确送入冲孔工位，位于后方的定位气缸26做推出动作推压方管，保证方管到位准确；

推压气缸28设于进出料装置2的一侧端部，挡块29固定于冲模工作台上，挡块29置放的方向相对于推压气缸28推压方向的另一端，方管物料送入到位后，右侧推压气缸28推压方管物料的侧面，将方管物料顶紧在左侧的挡块29上，保持物料在冲孔过程中紧固，保证冲槽准确。所述的挡块29为可拆换的连接方式固定于冲模工作台上，便于所有定位挡块29都可以根据物料规格调整位置。冲孔完成后，定位气缸26和右侧推压气缸28先复位，多位行程气缸22再执行第二推程，将方管顺导轨201平稳推出工位，多位行程气缸22最后回到初始位置；

四根立柱30，保证了活动横梁32在运动中的平衡性，以及平稳度，均高于传统的两根立柱30。

所述的冲针36为两孔一针，冲针36每隔一颗长短错位5mm，5mm的高度差可减小冲孔时对方管压力，相比没有长短错位的冲针设计，可以减小冲孔后方管的变形量，冲针36头为25°的六棱形，冲针36的材料为硬质合金，冲针36与冲模针板35采用分离式结构，方便调整冲针36数量，更换冲针36。

所述的冲孔底模37的模面上设有若干让针孔，每个让针孔都具有开槽306。模面上有让针孔，并且每个孔都开有6mm宽的开槽306，由于方管物料冲孔完后底面产生毛刺，开槽306可以避免毛刺与模面的接触，提高方管推送的平稳性。

所述的开槽306上安装羊毛衫条，羊毛衫条中浸有油液。在设备运行前，需要向羊毛衫条中注油，其功能是：1）、可以冷却钢针，2）、去除钢针上的毛刺，达到减少消耗保护钢针的目的。

所述的连接杆7分为前连接杆和后连接杆，分别竖直安装在顶梁31和活动横梁32的前后两面，连接杆7的上端固定在顶梁31侧面，连接杆7的下端固定在冲孔底模37的侧面上。用于支撑冲孔底模37，避免冲孔后钢针难以拔出物料导致冲孔底模37变形的情况。

方管打孔方式为步进冲孔，根据冲孔要求，以定位块305方向为基准确定初始孔位，PLC电柜6控制油缸33执行第一次冲孔并复位，然后步进伺服电机39通过丝杆301和丝杆连接座302带动冲模针板35在直线运动单元303上水平移动，到位后PLC电柜6控制油缸33执行第二次冲孔并复位，完成一根方管的冲孔工作。以此往复执行多根方管的连续冲孔工作。

实施例:

如图1所示，一种四柱油压方管冲孔设备，包括机架1、进出料装置2、冲孔装置3、冲孔工作台4、液压动力装置5、PLC电柜6，其中，液压动力装置5提供动力，PLC电柜6控制工序加工过程，机架1置于设备下部，进出料装置2置于机架1上，冲孔工作台4固定连接于机架1上，冲孔工作台4安装于进出料装置2下方，冲孔工作台4上方为冲孔装置3。

如图2所示，为四柱油压方管冲孔设备的进出料装置2，需要冲孔的方管从下料槽20从滑入进出料装置2中，感应器21检测到方管到位后，多位行程气缸22执行第一推程，多位行程气缸22推动推板23，由推板23开始推送方管物料在下导板24上推送至冲孔工位，推送过程中，方管物料在下导板24上滑动，方管物料的两端头由两侧护板25挡住，下导板24和两侧护板25同时保证物料平稳准确的送入冲孔工位，位于后方的定位气缸26做推出动作推压方管，保证方管到位准确；

如图3所示，为冲孔装置3，所述的冲针36为两孔一针，冲针36每隔一颗长短错位5mm，冲针36头为25°的六棱形，冲针36的材料为硬质合金，冲针36与冲模针板35采用分离式结构，方便调整冲针36数量，更换冲针36。

如图5所示，所述的冲孔底模37的模面上设有若干让针孔，每个让针孔都具有开槽306模面上有让针孔，并且每个孔都开有6mm宽的开槽306，由于方管物料冲孔完后底面产生毛刺，开槽306可以避免毛刺与模面的接触，提高方管推送的平稳性。

所述的开槽306上安装羊毛衫条，羊毛衫条中浸有油液。在设备运行前，需要向羊毛衫条中注油，

如图4所示，为冲孔装置3的冲孔部件图，方管打孔方式为步进冲孔，根据冲孔要求，以定位块305方向为基准确定初始孔位，PLC电柜6控制油缸33执行第一次冲孔并复位，然后步进伺服电机39通过丝杆301和丝杆连接座302带动冲模针板35在直线运动单元303上水平移动移动距离根据冲孔要求而定，限位块304控制冲针梁的最大位移量，冲针36为两孔一针，保护针梁移动丝杠301到位后PLC电柜6控制油缸33执行第二次冲孔并复位，完成一根方管的冲孔工作。以此往复执行多根方管的连续冲孔工作。

完成一根方管的冲孔工作后，定位气缸26和右侧推压气缸28先复位，多位行程气缸22再执行第二推程，将方管顺导轨201平稳推出工位，多位行程气缸22最后回到初始位置，下一根方管物料从下料槽20中进入至进出料装置2中。

Claims (9)

1.一种四柱油压方管冲孔设备，其特征在于包括机架（1）、进出料装置（2）、冲孔装置（3）、冲孔工作台（4）、液压动力装置（5）、PLC电柜（6），其中，液压动力装置（5）提供动力，PLC电柜（6）控制工序加工过程，机架（1）置于设备下部，进出料装置（2）置于机架（1）上，冲孔工作台（4）固定连接于机架（1）上，冲孔工作台（4）安装于进出料装置（2）下方，冲孔工作台（4）上方为冲孔装置（3）；

所述的进出料装置（2）包括：下料槽（20）、感应器（21）、多位行程气缸（22）、推板（23）、下导板（24）、护板（25）、定位气缸（26）、横轴（27）、推压气缸（28）、挡块（29）、导轨（201），

其中：下料槽（20）分为相对的两个，下料槽（20）分别竖立置于进出料装置（2）的两端，感应器（21）至少为一个，感应器（21）设于下料槽（20）的底端，

多位行程气缸（22）置于设备侧部，推板（23）置于冲孔工作台（4）台面，多位行程气缸（22）连接推板（23），下导板（24）置于推板（23）下方，

护板（25）设于进出料装置（2）的两端，两护板（25）间相互平行，横轴（27）横夸置于冲孔工作台（4）上方偏靠后的位置，横轴（27）的下方悬空，定位气缸（26）置于横轴（27）上，定位气缸（26）的推杆伸向冲孔工作台（4）表面，

推压气缸（28）设于进出料装置（2）的端部，挡块（29）固定于冲孔工作台（4）上，挡块（29）置于相对于推压气缸（28）推压方向的另一端，

导轨（201）位于横轴（27）下方，导轨（201）平行于冲孔工作台（4）台面，向外延伸。

2.根据权利要求1所述的一种四柱油压方管冲孔设备，其特征在于所述的冲孔装置（3）包括：立柱（30）、顶梁（31）、活动横梁（32）、油缸（33）、连接板（34）、冲模针板（35）、冲针（36）、伺服电机（39）、丝杆（301）、丝杆连接座（302）、直线运动单元（303）、限位块（304）、定位块（305）、冲孔底模（37）、连接块（38），

其中：立柱（30）穿过顶梁（31）和活动横梁（32）固定于机架（1）上，油缸（33）固定于顶梁（31）上方，油缸（33）连接活动横梁（32），

冲模针板（35）安装在连接板（34）上，连接板（34）安装在活动横梁（32）的底面上，冲针（36）安装在冲模针板（35）上，定位块（305）固定于活动横梁（32）的一侧端，限位块（304）固定于活动横梁（32）的一侧，

伺服电机（39）通过丝杆（301）与冲模针板（35）连接，直线运动单元（303）安装在活动横梁（32）下侧，直线运动单元（303）下侧连接冲模针板（35），伺服电机（39）通过丝杆（301）和丝杆连接座（302）带动冲模针板（35）在直线运动单元（303）上水平移动，

冲孔底模（37）通过连接块（38）固定安装于冲孔工作台（4）台面上。

3.根据权利要求1所述的一种四柱油压方管冲孔设备，其特征在于所述的定位气缸（26）至少为四个，工作时四个定位气缸（26）同步进行。

4.根据权利要求1所述的一种四柱油压方管冲孔设备，其特征在于所述的挡块（29）为可拆换的连接方式固定于冲孔工作台（4）上。

5.据权利要求2所述的一种四柱油压方管冲孔设备，其特征在于所述的冲针（36）为一空一针，冲针（36）每隔一颗长短错位5mm，冲针（36）头为25°的六棱形，冲针（36）的材料为硬质合金。

6.据权利要求2所述的一种四柱油压方管冲孔设备，其特征在于所述的连接板（34）以可拆换位置的连接方式固定于活动横梁（32）的底面上。

7.据权利要求2所述的一种四柱油压方管冲孔设备，其特征在于所述的冲孔底模（37）的模面上设有若干让针孔，每个让针孔都具有开槽（306）。

8.据权利要求7所述的一种四柱油压方管冲孔设备，其特征在于所述的开槽（306）上安装羊毛衫条，羊毛衫条中浸有油液。

9.据权利要求2所述的一种四柱油压方管冲孔设备，其特征在于所述的冲孔装置（3）还包括连接杆（7），连接杆（7）分为前连接杆和后连接杆，分别竖直安装在顶梁（31）和活动横梁（32）的前后两面，连接杆（7）的上端固定在顶梁（31）侧面，连接杆（7）的下端固定在冲孔底模（37）的侧面上。