CN104889221B - 一种节叉对角棱边冲裁机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节叉对角棱边冲裁机，包括冲裁机构、装夹机构；装夹机构包括承接块、承接组合件，承接块中央处开设开口朝上的竖直向的节叉承接盲孔，承接组合件安装在节叉承接盲孔内，用于支撑位于节叉承接盲孔内的节叉；位于节叉承接盲孔内的节叉叉部内侧的一对对角棱边的水平连接线位于冲头的移动方向上。按上述技术方案，由于节叉承接盲孔的形状以及其与冲头的位置关系，使得在节叉承接盲孔内的节叉的叉部内侧的一对对角棱边的水平连接线位于冲头的移动方向上，因此，操作人员无需对节叉的准确定位而烦恼。

Description

一种节叉对角棱边冲裁机
技术领域：
本发明涉及一种汽车方向盘下转向系统中的构成转向节的节叉的加工设备，具体而言，涉及一种节叉对角棱边冲裁机。
背景技术：
如图1所示，一种汽车方向盘下转向系统中的构成转向节的节叉，该节叉为不规则非常规节叉，所述节叉包括杆部91、叉部92、连接部93，所述连接部93连接杆部91和叉部92，其中，与叉部92连接的连接部93的面呈弧形。按现有加工艺，所述叉部92内侧的对角棱边921和棱边922需被倒角(亦可称为切边)成如图2所示，现有技术一般采用冲裁设备对所述节叉的对角棱边进行切边加工。
发明内容：
本发明所解决的技术问题：现有技术中，冲裁设备对所述节叉的叉部内侧的对角棱边进行切边加工前，操作人员需动作夹具以准确定位节叉，再固定节叉；在冲裁设备完成对叉部内侧的对角棱边的切边之后，操作人员需再次动作夹具以松开节叉；如此，在叉部内侧的对角棱边切边的过程中，操作人员手工装夹定位节叉难以达到准确无误的程度，而且，操作人员装夹定位和松脱节叉的步骤繁琐，不仅操作人员的工作量大，而且，叉部内侧的对角棱边切边效率也得不到提高。
本发明提供如下技术方案：
一种节叉对角棱边冲裁机，包括基板、冲裁机构、装夹机构；
所述冲裁机构安装在基板上，所述冲裁机构包括对节叉进行切边的冲头、用于驱动冲头水平向左右移动的冲裁驱动装置、用于对冲头进行导向的冲裁导向装置；
所述装夹机构包括节叉承接装置、下压装置；所述节叉承接装置包括承接块、承接组合件，所述承接块安装在基板上，承接块中央处开设开口朝上的竖直向的节叉承接盲孔，所述承接组合件安装在节叉承接盲孔内，用于支撑位于节叉承接盲孔内的节叉，所述承接块的侧壁上开设供冲头通行的通道；位于节叉承接盲孔内的节叉叉部内侧的一对对角棱边的水平连接线位于冲头的移动方向上；所述下压装置位于节叉承接装置的上方，下压装置包括下压头、用于驱动下压头下行的下压气缸。
按上述技术方案，本发明可引入机械手用于夹持节叉，机械手将节叉竖直向下插入节叉承接盲孔内，节叉的叉部首先进入节叉承接盲孔内，承接组合件支撑节叉。之后，机械手释放节叉，下压装置中的下压气缸驱动下压头下行，下压头压在节叉的杆部的顶端，此时，节叉已定位。之后，冲裁机构中的冲裁驱动装置在冲裁导向装置的导向下驱动冲头水平向移动，具体地，冲头在承接块侧壁上的通道内移动，冲头对节叉承接盲孔内的节叉叉部内侧的对角棱边进行切边。切边结束后，冲头退出节叉承接盲孔，下压装置中的下压头离开节叉杆部顶。之后，机械手从承接块的上方夹持节叉，将节叉从节叉承接盲孔内拔出，再搬运至下一工位。
通过上述技术方案，由于节叉承接盲孔的形状以及其与冲头的位置关系，使得在节叉承接盲孔内的节叉的叉部内侧的一对对角棱边的水平连接线位于冲头的移动方向上，因此，操作人员无需对节叉的准确定位而烦恼。另外，操作人员也无需手工动作夹具以固定节叉，也无需动作夹具以松开节叉，整个切边过程均自动化完成，不仅减轻了操作人员的工作量，而且，还有利于节叉叉部内侧的对角棱边切边效率的提高。
作为本发明对冲裁机构的一种说明，所述冲裁驱动装置包括竖直固定在基板上的固定板、安装在固定板上的冲裁气缸；所述冲裁导向装置包括竖直设置的导向板、水平设置的导向杆，导向板上开设导向孔，导向杆活动插设在导向孔内，导向杆的一端固定在固定板上，所述导向板安装在冲裁气缸的活塞上；所述冲头安装在导向板上，冲头和冲裁气缸位于导向板的两侧。
基于上述对冲裁机构的说明，作为本发明对冲裁机构的一种改进，所述导向板通过连接组合件安装在冲裁气缸的活塞上，所述连接组合件包括套件和插件，插件的一端连接在冲裁气缸的活塞上，插件的另一端从套件的一端插设在套件内且抵在导向板上，套件与导向板连接；所述套件的内侧壁上设有凹槽，插件的外侧壁设有与凹槽配合的凸块，所述凸块可在凹槽内作一定幅度的径向移动。如此改进，上述凸块与凹槽的配合可吸收冲裁气缸活塞与导向板之间的径向偏差。基于上述改进，作为本发明对连接组合件的进一步改进，所述插件抵在导向板上的一端面上设有圆形凸部，圆形凸部具有弹性。所述圆形凸部不仅可提高冲裁的稳定性，而且，可保护导向板与插件。
基于上述对冲裁机构的说明，作为本发明对冲裁机构的一种改进，所述固定板的数量为两块，所述冲裁气缸的数量为两个，所述导向板的数量为两块，所述导向杆的数量为四根，所述冲头的数量为两个；两个冲头对称设置在承接块的两侧，两块导向板对称设置在承接块的两侧，两块固定板对称设置在承接块的两侧，四根导向杆中每一导向杆的两端固定连接在两块固定板上，四根导向杆活动插设在两块导向板内。按上述改进，所述冲裁机构为对称结构，在对节叉叉部的对角棱边进行切边时，两个冲头从左右两侧同时进行冲裁。
作为本发明对装夹机构中节叉承接装置中承接块的一种说明，所述承接块的顶部设有一对卡槽，一对卡槽位于节叉承接盲孔的开口的两侧，一对卡槽内卡接有一对限位块，一对限位块相对设置在节叉承接盲孔的开口的两侧。作为对上述说明的一种补充，所述限位块可变换在卡槽中的卡接位置，进而达到调整节叉承接盲孔的入口大小的目的。
作为本发明对装夹机构中节叉承接装置中承接组合件的一种说明，所述承接组合件包括支撑件、承接件，所述支撑件竖直安装在节叉承接盲孔内，所述承接件呈弧形，承接件安装在支撑件的顶部；所述支撑件的底部设有限位件，限位件上开设限位槽；所述承接件用于支撑节叉且与节叉的连接部的弧形面接触，所述限位件上的限位槽与节叉的叉部配合。按上述说明，节叉的叉部首先进入节叉承接盲孔内，节叉在节叉承接盲孔内下行，节叉的叉部卡入限位件的限位槽内，节叉的连接部的弧形面抵在承接件上，如此，节叉被定位。之后，下压装置对节叉进行下压固定。
作为本发明的一种改进，本发明还包括旋转机构、圆盘、垫板；所述旋转机构包括旋转电机、旋转轴、支架、底板，所述底板水平设置且固定在机架上，所述支架固定在底板的底面上，所述旋转电机固定在支架上，所述旋转轴与旋转电机联接；所述圆盘水平设置且位于底板的上方，所述垫板水平设置且位于圆盘的上方，所述垫板与基板直接接触且位于基板的下方；所述旋转轴的自由端向上穿过底板且插设在圆盘、垫板和基板的中部，旋转轴的自由端与圆盘、垫板和基板固定连接。按上述改进，电机驱动旋转轴，旋转轴可驱动基板旋转一定的角度，如此，冲裁机构和装夹机构中的节叉承接装置同时旋转一定的角度，以适应机械手准确地将节叉插入节叉承接盲孔中。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为一种汽车方向盘下转向系统中的构成转向节的节叉的结构示意图；
图2为图1中节叉的叉部92内侧的对角棱边921和棱边922被倒角后的结构示意图；
图3为本发明一种节叉对角棱边冲裁机的结构示意图；
图4为图3中B处放大图；
图5为图3中从上方观察所述节叉对角棱边冲裁机所得的结构示意图；
图6为图5的仰视图；
图7为图6的右视图；
图8为图7中A处放大图；
图9为图7中C处放大图。
具体实施方式：
结合图3、图6，一种节叉对角棱边冲裁机，包括基板10、冲裁机构20、装夹机构30、旋转机构40、圆盘50、垫板60。
如图3，所述冲裁机构20安装在基板上，结合图5、图7，所述冲裁机构包括对节叉进行切边的冲头21、用于驱动冲头21水平向左右移动的冲裁驱动装置22、用于对冲头21进行导向的冲裁导向装置23。
上述冲裁机构20中，结合图5、图7，所述冲裁驱动装置22包括竖直固定在基板10上的固定板221、安装在固定板221上的冲裁气缸222；所述冲裁导向装置23包括竖直设置的导向板231、水平设置的导向杆232，导向板231上开设导向孔，导向杆232活动插设在导向孔内，导向杆232的一端固定在固定板221上，所述导向板231安装在冲裁气缸222的活塞上；所述冲头21安装在导向板231上，冲头21和冲裁气缸222位于导向板231的两侧。
上述冲裁机构20中，结合图5、图7，所述导向板231通过连接组合件24安装在冲裁气缸222的活塞上，所述连接组合件24包括套件241和插件242，插件242的一端连接在冲裁气缸222的活塞上，插件242的另一端从套件241的一端插设在套件241内且抵在导向板231上，套件241与导向板231连接；所述套件241的内侧壁上设有凹槽2411，插件242的外侧壁设有与凹槽2411配合的凸块2421，所述凸块2421可在凹槽2411内作一定幅度的径向移动。其中，如图8，所述插件242抵在导向板231上的一端面上设有圆形凸部2423，圆形凸部2423具有弹性。
上述冲裁机构20中，结合图5、图7，所述固定板221的数量为两块，所述冲裁气缸222的数量为两个，所述导向板231的数量为两块，所述导向杆232的数量为四根，所述冲头21的数量为两个；两个冲头21对称设置在承接块311的两侧，两块导向板231对称设置在承接块311的两侧，两块固定板221对称设置在承接块311的两侧，四根导向杆232中每一导向杆232的两端固定连接在两块固定板221上，四根导向杆232活动插设在两块导向板231内。
结合图3、图5，所述装夹机构30包括节叉承接装置31、下压装置(图中未示出)。所述节叉承接装置31包括承接块311、承接组合件312，所述承接块311安装在基板10上，承接块311中央处开设开口朝上的竖直向的节叉承接盲孔3110(如图3、图4所示)，所述承接组合件312安装在节叉承接盲孔3110内，用于支撑位于节叉承接盲孔3110内的节叉，所述承接块311的侧壁上开设供冲头通行的通道3112；位于节叉承接盲孔3110内的节叉叉部92内侧的一对对角棱边921和棱边922的水平连接线位于冲头21的移动方向上。所述下压装置位于节叉承接装置31的上方，下压装置包括下压头、用于驱动下压头下行的下压气缸。
上述节叉承接装置31中，结合图3、图4，所述承接块311的顶部设有一对卡槽314，一对卡槽314位于节叉承接盲孔3110的开口的两侧，一对卡槽314内卡接有一对限位块315，一对限位块315相对设置在节叉承接盲孔3110的开口的两侧。
上述节叉承接装置31中，结合图7、图9，所述承接组合件312包括支撑件3121、承接件3122，所述支撑件3121竖直安装在节叉承接盲孔3110内，所述承接件3122呈弧形，承接件3122安装在支撑件3121的顶部；所述支撑件3121的底部设有限位件313，限位件313上开设限位槽3130；所述承接件3122用于支撑节叉且与节叉的连接部93的弧形面接触，所述限位件313上的限位槽3130与节叉的叉部92配合。
如图6，所述旋转机构40包括旋转电机41、旋转轴42、支架43、底板44，所述底板44水平设置且固定在机架上，所述支架43固定在底板44的底面上，所述旋转电机41固定在支架43上，所述旋转轴42与旋转电机41联接；所述圆盘50水平设置且位于底板44的上方，所述垫板60水平设置且位于圆盘50的上方，所述垫板60与基板10直接接触且位于基板10的下方；所述旋转轴42的自由端向上穿过底板44且插设在圆盘50、垫板60和基板10的中部，旋转轴42的自由端与圆盘50、垫板60和基板10固定连接。
实际操作中，机械手将节叉竖直向下插入节叉承接盲孔3110内，节叉的叉部92首先进入节叉承接盲孔3110内，承接组合件312支撑节叉。之后，机械手释放节叉，下压装置中的下压气缸驱动下压头下行，下压头压在节叉的杆部91的顶端，此时，节叉已定位。之后，冲裁机构20中的冲裁驱动装置22在冲裁导向装置23的导向下驱动冲头21水平向移动，具体地，冲头21在承接块311 侧壁上的通道3112内移动，冲头21对节叉承接盲孔3110内的节叉叉部92内侧的对角棱边921和棱边922进行切边。切边结束后，冲头21退出节叉承接盲孔3110，下压装置中的下压头离开节叉杆部顶。之后，机械手从承接块311的上方夹持节叉，将节叉从节叉承接盲孔3110内拔出，再搬运至下一工位。由于节叉承接盲孔3110的形状以及其与冲头21的位置关系，使得在节叉承接盲孔3110内的节叉的叉部92内侧的一对对角棱边的水平连接线位于冲头21的移动方向上，如此，节叉可得到准确定位。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种节叉对角棱边冲裁机，包括基板(10)、冲裁机构(20)、装夹机构(30)；所述冲裁机构(20)安装在基板(10)上，所述冲裁机构(20)包括对节叉进行切边的冲头(21)、用于驱动冲头(21)水平向左右移动的冲裁驱动装置(22)、用于对冲头(21)进行导向的冲裁导向装置(23)；其特征在于：所述装夹机构(30)包括节叉承接装置(31)、下压装置；所述节叉承接装置(31)包括承接块(311)、承接组合件(312)，所述承接块(311)安装在基板(10)上，承接块(311)中央处开设开口朝上的竖直向的节叉承接盲孔(3110)，所述承接组合件(312)安装在节叉承接盲孔(3110)内，用于支撑位于节叉承接盲孔(3110)内的节叉，所述承接块(311)的侧壁上开设供冲头(21)通行的通道(3112)；位于节叉承接盲孔(3110)内的节叉叉部(92)内侧的一对对角棱边(921；922)的水平连接线位于冲头(21)的移动方向上；所述下压装置位于节叉承接装置(31)的上方，下压装置包括下压头、用于驱动下压头下行的下压气缸；
所述承接块(311)的顶部设有一对卡槽(314)，一对卡槽(314)位于节叉承接盲孔(3110)的开口的两侧，一对卡槽(314)内卡接有一对限位块(315)，一对限位块(315)相对设置在节叉承接盲孔(3110)的开口的两侧；
所述承接组合件(312)包括支撑件(3121)、承接件(3122)，所述支撑件(3121)竖直安装在节叉承接盲孔(3110)内，所述承接件(3122)呈弧形，承接件(3122)安装在支撑件(3121)的顶部；所述支撑件(3121)的底部设有限位件(313)，限位件(313)上开设限位槽(3130)；所述承接件(3122)用于支撑节叉且与节叉的连接部(93)的弧形面接触，所述限位件(313)上的限位槽(3130)与节叉的叉部(92)配合。
2.如权利要求1所述的一种节叉对角棱边冲裁机，其特征在于：所述冲裁驱动装置(22)包括竖直固定在基板(10)上的固定板(221)、安装在固定板上的冲裁气缸(222)；所述冲裁导向装置(23)包括竖直设置的导向板(231)、水平设置的导向杆(232)，导向板(231)上开设导向孔，导向杆(232)活动插设在导向孔内，导向杆(232)的一端固定在固定板(221)上，所述导向板(231)安装在冲裁气缸(222)的活塞上；所述冲头(21)安装在导向板(231)上，冲头和冲裁气缸(222)位于导向板(231)的两侧。
3.如权利要求2所述的一种节叉对角棱边冲裁机，其特征在于：所述导向板(231)通过连接组合件(24)安装在冲裁气缸(222)的活塞上，所述连接组合件包括套件(241)和插件(242)，插件(242)的一端连接在冲裁气缸(222)的活塞上，插件(242)的另一端从套件(241)的一端插设在套件(241)内且抵在导向板(231)上，套件(241)与导向板(231)连接；所述套件(241)的内侧壁上设有凹槽(2411)，插件(242)的外侧壁设有与凹槽(2411)配合的凸块(2421)，所述凸块(2421)可在凹槽(2411)内作一定幅度的径向移动。
4.如权利要求3所述的一种节叉对角棱边冲裁机，其特征在于：所述插件(242)抵在导向板(231)上的一端面上设有圆形凸部(2423)，圆形凸部(2423)具有弹性。
5.如权利要求2所述的一种节叉对角棱边冲裁机，其特征在于：所述固定板(221)的数量为两块，所述冲裁气缸(222)的数量为两个，所述导向板(231)的数量为两块，所述导向杆(232)的数量为四根，所述冲头(21)的数量为两个；两个冲头(21)对称设置在承接块(311)的两侧，两块导向板(231)对称设置在承接块(311)的两侧，两块固定板(221)对称设置在承接块(311)的两侧，四根导向杆(232)中每一导向杆(232)的两端固定连接在两块固定板(221)上，四根导向杆(232)活动插设在两块导向板(231)内。
6.如权利要求1所述的一种节叉对角棱边冲裁机，其特征在于：还包括旋转机构(40)、圆盘(50)、垫板(60)；所述旋转机构(40)包括旋转电机(41)、旋转轴(42)、支架(43)、底板(44)，所述底板(44)水平设置且固定在机架上，所述支架(43)固定在底板(44)的底面上，所述旋转电机(41)固定在支架(43)上，所述旋转轴(42)与旋转电机(41)联接；所述圆盘(50)水平设置且位于底板(44)的上方，所述垫板(60)水平设置且位于圆盘(50)的上方，所述垫板(60)与基板(10)直接接触且位于基板(10)的下方；所述旋转轴(42)的自由端向上穿过底板(44)且插设在圆盘(50)、垫板(60)和基板(10)的中部，旋转轴(42)的自由端与圆盘(50)、垫板(60)和基板(10)固定连接。
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