CN105081076B - 一种全自动边板成型机及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动边板成型机，包括机台和设于机台上的悬臂，所述机台上依次排列有放卷机构、校直机构、冲孔机构、成型机构、牵引机构和切断机构。所述机台上还设有用于控制放卷、冲孔、成型、牵引、切断机构动作的控制器。本发明的成型机，集出料、校直、冲孔、成型、切断于一条生产线，全自动地生产加工边板，提高了产品的合格率。

Description

一种全自动边板成型机及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种全自动边板成型机及其加工方法。

背景技术

散热器的边板，由铝材加工制造而成，是最常见的汽摩配件之一。

目前，对于散热器边板的加工，都是通过半自动式的边板成型机来实现的，边板成型机通过冲压模具来对薄片状的铝材进行加工，使之成型，而后通过裁切机构对成型的铝材进行裁切，得到边板。

现有公告号为CN203526393U的专利公开了一种平行流冷凝器边板成型机，包括机座，机座上依次设有校直机构、送料机构、成型机构以及落料机构；所述的成型机构位于送料机构上。

其中，流冷凝器边板的加工工序如下：

1.送料机构夹紧铝材前进将其从校直机构拉出并送至成型机构（送料机构进到位）；

2.成型机构与落料机构同时合模；

3.成型机构与落料机构同时开模；

4.送料机构松开铝材后退至原位（送料机构退到位）。

散热器边板的加工工序相对于冷凝器边板而言多了一道冲孔工序，可以从冷凝器边板成型机中得到技术启示，散热器边板成型机的加工工序如下：

1.送料机构夹紧铝材前进将其从校直机构拉出并送至成型机构（送料机构进到位）；

2.冲孔机构、成型机构与落料机构同时合模；

3.冲孔机构、成型机构与落料机构同时开模；

4.送料机构松开铝材后退至原位（送料机构退到位）。

因此，只需将冲孔机构置于校直机构与成型机构之间，或者将冲孔机构置于成型机构与落料机构之间，并且与成型机构、落料机构同步动作即可。

但是，上述不管是流冷凝器边板的加工工序或是散热器边板的加工工序，都是通过送料机构将校直后的铝材拖到下一个工位后进行加工，而校直机构仅仅是上下对应的滚筒排，对薄片状铝材的校直效果并不佳。铝材在受送料机构拖动的过程中难免恢复原形，导致下一工位的加工效果不佳，降低产品合格率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种全自动边板成型机，集出料、校直、冲孔、成型、切断于一条生产线，在铝材校直后即对其冲孔并使其成型，再由牵引机构将其牵引至切断机构，其中，成型后的铝材在受牵引机构拖动过程中不易形变，保证了产品的合格率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种全自动边板成型机，包括机台、控制器和设在机台上的悬臂，所述机台上设有依次排列成流水线的，

放卷机构，用于放卷铝材；

校直机构，用于校直铝材；

冲孔机构，用于对铝材冲孔；

成型机构，用于使铝材成型；

牵引机构，用于牵引流水线上的铝材；

切断机构，用于切断铝材；

放卷机构包括料盘、减速机、摆臂、摆臂轴、基座、测试块、检测开关K1和K2，所述减速机和基座固定在机台上，所述减速机的输出轴连接于料盘，所述摆臂的一端铰接于基座上，另一端铰接于摆臂轴上，其中，摆臂铰接于基座的一端还连接有与铰接轴同步摆动的测试块，检测开关K1和K2设置在基座上，所述控制器与检测开关K1、K2以及减速机信号连接；

所述测试块向上摆动且其端部指向检测开关K2时，所述检测开关K2产生代表铝材过紧的检测信号，控制器接收该检测信号并控制减速机加速，从而驱动料盘转动加速，所述测试块向下摆动且其端部指向检测开关K1时，所述检测开关K1产生代表铝材过松的检测信号，控制器接收该检测信号并控制减速机减速，从而驱动料盘转动减速。

本发明进一步设置为：所述校直机构为上下排布，并在水平方向上平行的上滚筒排和下滚筒排，所述上滚筒排和下滚筒排之间具有供铝材穿过的间隙；

所述冲孔机构包括固定在机台上,并具有供铝材限位的定位槽的冲孔模具，所述定位槽的高度与所述间隙的高度相等。

本发明进一步设置为：所述成型机构包括上模具和下模具，所述上模具可升降地设置在悬臂上，所述下模具可升降地设置在机台上；

所述机台上设有长度方向与上、下模具升降方向相同的直杆，所述直杆由上至下依次固定有，

检测开关K3，耦接至控制器，用于检测上模具上升到位；

检测开关K4，耦接至控制器，用于检测上模具下降到位；

检测开关K5，耦接至控制器，用于检测下模具上升到位；

检测开关K6，耦接至控制器，用于检测下模具下降到位。

本发明进一步设置为：所述牵引机构包括滑台模组和夹持组件，所述滑台模组设置在机台上，所述夹持组件设置在滑台模组的滑台上，电机驱动滑台模组使夹持组件进退于成型机构和切断机构之间的路径；

所述机台上设有，

检测开关K7，耦接至控制器，用于检测牵引机构进到位；

检测开关K8，耦接至控制器，用于检测牵引机构退到位。

本发明进一步设置为：所述夹持组件包括夹持件，所述夹持件端部的形状与上模具一致。

本发明进一步设置为：所述切断机构包括切断组件和具有上、中、下三层板的治具架；

所述治具架的下板设在机台上，所述治具架的上板设有驱动治具架的中板升降的切断气缸；

所述切断组件包括压板、切断模具和切刀，所述压板设在中板朝下的一侧，所述切断模具设在下板朝上的一侧，所述切刀设在切断模具上，所述切刀受气缸驱动上下运动。

本发明进一步设置为：所述压板的一侧设有一端开口的容腔，所述压板相对于设有容腔的另一侧设有与容腔连通的气嘴，所述容腔向下延伸形成供切刀进入的通道。

本发明进一步设置为：所述压板上下分层为动力板和缓冲板，

所述动力板朝上的一侧固定连接于治具架的中板，所述动力板朝下的一侧设有导向柱，所述容腔和气嘴均设在动力板上；

所述缓冲板通过弹簧连接于动力板，并通过导向柱限位，所述通道穿过缓冲板并穿入动力板后与容腔连通。

本发明进一步设置为：所述切断模具上设有供导向柱在下降时嵌入的导向槽。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于上述的全自动边板成型机的加工方法，包括，

步骤一：铝材通过校直机构校直；

步骤二：校直后的铝材通过冲孔机构冲孔；

步骤三：冲孔后的铝材通过成型机构成型；

步骤四：成型后的铝材通过切断机构切断；

其中，牵引机构置于成型机构与切断机构之间以牵引铝材沿流水线的方向移动。

通过采用上述技术方案，放卷、冲孔、成型、牵引、切断机构配合控制器的控制信号，使铝材出料、校直铝材、对铝材冲孔、使铝材成型、牵引铝材以及切断铝材。其中，校直机构的间隙与冲孔机构定位槽之间不存在高度差，从校直机构移到冲孔机构的铝材不易发生形变，并且，将牵引机构后置于冲孔、成型机构，使牵引机构拖动成型后的铝材，成型后的铝材相较于未成型的薄片状铝材不那么容易产生形变。因此通过以上的整个加工工序，能够得到高质量的散热器边板。

相较于现有技术，本发明的成型机，集出料、校直、冲孔、成型、切断于一条生产线，全自动地生产加工边板，并且加工得到的产品合格率较高。

附图说明

图1为本发明成型机的视图；

图2为本发明放卷机构的第一视图；

图3为本发明放卷机构的第二视图；

图4为图3中的检测组件的放大图；

图5为本发明校直机构的第一视图；

图6为本发明校直机构的第二视图；

图7为本发明冲孔机构和成型机构的视图；

图8为本发明冲孔机构的视图；

图9为本发明成型机构的第一视图；

图10为本发明成型机构的第二视图；

图11为本发明牵引机构的第一视图；

图12为本发明牵引机构的第二视图；

图13为本发明切断机构的视图；

图14为本发明切断组件的视图；

图15为本发明切断组件的剖视图。

附图标记：11、机台；12、机台；13、悬臂；14、透明罩体；2、放卷机构；3、校直机构；4、冲孔机构；5、成型机构；6、牵引机构；7、切断机构。

具体实施方式

参照图1至图15对本发明全自动边板成型机的实施例做进一步说明。

参照图1，本实施例中的成型机的机架部分包括一个较低的机台11、一个较高的机台12、一个悬臂13以及一个透明罩体14，悬臂13固定在机台12上，透明罩体14可拆卸地固定在机台12上并将悬臂13容纳其内，其中，透明罩体14的两侧开口（图中未标出）。

本实施例中主要的部件包括放卷机构2、校直机构3、冲孔机构4、成型机构5、牵引机构6和切断机构7，其中，放卷机构2设置在机台11上，校直机构3、冲孔机构4、成型机构5、牵引机构6和切断机构7依次设置在机台12上，并且，校直机构3和切断机构7分别设置在透明罩体14的两侧开口处。此外，透明罩体14另外的两侧设有检修门（图中未示出）。

通过采用上述技术方案，首先铝材从放卷机构2开始放卷，其次铝材穿过透明罩体14的一个开口进入校直机构3，再次铝材先后穿过冲孔机构4和成型机构5，最终铝材通过切断机构7后从透明罩体14的另一个开口移出，整个工作流程由牵引机构6提供源动力。此处的透明罩体14起到隔音的效果。通过打开检修门，可视察冲孔机构4、成型机构5和牵引机构6的具体运行情况。

参照图2至图4，本实施例中的放卷机构2包括料盘21、减速机22、摆臂23、摆臂轴24、基座25、测试块26、检测开关K1～K2。减速机22固定在机台11上，减速机22的输出轴连接于料盘21。基座25固定在机台11上，摆臂23的一端铰接于基座25，摆臂23的另一端铰接于摆臂轴24，其中，摆臂23铰接于基座的一端还连接有测试块26，当摆臂23绕铰接轴摆动时，测试块26也会同步摆动。检测开关K1～K2设置在基座25上，具体位置配合于测试块26的摆动情况。此外，控制器（图中为示出）与检测开关K1～K2和减速机22信号连接。

上述的摆臂23、摆臂轴24、基座25、测试块26、检测开关K1～K2构成检测组件。

通过采用上述技术方案，铝材从料盘21往校直机构3传送时，摆臂轴24挂在铝材上，当料盘21与校直机构3之间的铝材出料较少而处于紧绷状态，此时摆臂轴24所处的位置较高，相应地摆臂23相对于机台11具有第一倾斜角，同时测试块26相对于机台11也具有第一倾斜角，此时，测试块26的端部指向检测开关K2，检测开关K2产生代表铝材过紧的检测信号，控制器接收该检测信号并控制减速机22加速，驱动料盘21转动以加速放卷铝材；随着铝材的放卷，势必使料盘21与校直机构3之间的铝材增多而处于松弛状态，此时摆臂轴24所处的位置较低，相应地摆臂23相对于机台11具有第二倾斜角，同时测试块26相对于机台11也具有第二倾斜角，此时，测试块26的端部指向检测开关K1，检测开关K1产生代表铝材过松的检测信号，控制器接收该检测信号并控制减速机22减速，驱动料盘21转动以减速放卷铝材。始终保持料盘21与校直机构3之间的铝材出料量在一个合理的范围内。

参照图5至图6，本实施例中的校直机构3包括侧板31、上滚筒排32、下滚筒排33、调节机构34和导向轴35，其中，侧板31上设置有开口（图中未标示），调节机构34包括升降块341和升降螺杆342。侧板31固定在机台12上，导向轴35和下滚筒排33固定在侧板31的侧壁上，升降块341可在侧板31的开口内上下移动，上滚筒排32固定在升降块341并随升降块341上下移动，升降块341还与侧板31之间通过升降螺杆342连接固定。此外，上滚筒排32与下滚筒排33平行。

通过采用上述技术方案，当铝材从料盘21上送出，首先由导向轴35对其进行导向，使铝材顺利进入到上滚筒排32和下滚筒排33之间，对铝材进行校直，通过升降螺杆342可调节上滚筒排32和下滚筒排33的间距，以匹配不同厚度的铝材。

参照图7至图10，本实施例中的冲孔机构4和成型机构5都设置在机台12上。

其中，冲孔机构4包括冲孔气缸41和冲孔组件42，冲孔气缸41固定在悬臂13上，冲孔气缸41的活塞杆与冲孔组件42连接，冲孔组件42固定在机台12上，

冲孔组件42的具体结构可参照图8，包括垫座421、导向轮422、冲孔模具423、冲孔板424和冲头425。垫座421固定在机台12上，冲孔模具423固定在垫座421上，冲孔板424位于模具423的正上方，并与冲孔气缸41的活塞杆连接。

优选地，冲孔模具423具有供铝材的定位槽（图中未标示），冲孔板424具有与定位槽配合的压紧块426；

优选地，冲孔板424固定导向柱427，冲孔模具423上具有与导向柱427配合的导向槽（图中未标示）；

优选地，冲孔板424包括动力板4241和缓冲板4242，导向柱427的一端固定在动力板4241上，导向柱427的另一端贯穿缓冲板4242，动力板4241和缓冲板4242之间通过弹簧连接，动力板4241的一侧与冲孔气缸41的活塞杆连接，动力板4241的另一侧与冲头连接；缓冲板4242上具有供冲头穿过的过孔（图中未标示）。

通过采用上述技术方案，冲孔模具423的定位槽使铝材定位，动力板4241的压紧块426确保铝材在被冲压时的稳定，冲孔模具423的定位槽和缓冲板4242的导向柱确保冲头冲压位置精确。

其中，成型机构5包括成型气缸51和成型组件52，成型气缸51固定在悬臂13上，成型气缸51的活塞杆与成型组件52连接，成型组件52固定在机台12上，

成型组件52的具体结构可参照图9，包括垫座521、上模具522、上固定座523、下模具524、下固定座525，垫座521固定在机台12上，下模具524通过下固定座525固定在垫座521上，上模具522位于下模具524的正上方，并通过上固定座523与成型气缸51的活塞杆连接。

优选地，下模具524可拆卸地连接于下固定座525，上模具522可拆卸地连接于上固定座523；

优选地，机台上还设有分别用于检测检测上模具522上升到位和下降到位的检测开关K3和检测开关K4，机台上还设有分别用于检测检测下模具524上升到位和下降到位的检测开关K5和检测开关K6。

通过采用上述技术方案，可根据成型的需求更换上模具522和下模具524，并通过检测开关K3～K6来检测上模具522和下模具524的上升到位和下降到位，并反馈至控制器。

参照图11至图12，本实施例中的牵引机构6包括滑台模组61、电机（图中未示出）和夹持组件62，滑台模组61设置在机台12上，夹持组件62设置在滑台模组61的滑台上（图中为标示），电机用于驱动滑台模组61以带动夹持组件62前进或倒退。

其中，夹持组件62的具体结构可参照图12，包括固定座621、夹紧气缸622、夹持件623和导向轮624，固定座621的两侧开口形成中间的容腔，固定座621固定在滑台模组61的滑台上，夹持件623固定在固定座621的容腔内，夹紧气缸622固定在固定座621的容腔的上端。导向轮624设置在开口的两侧。

优选地，机台12上分别设置有用于检测夹持组件62前进到位和者后退到位的检测开关K7和检测开关K8。

优选地，电机为伺服电机或者步进电机。

通过采用上述技术方案，导向轮624对铝材进行导向，夹持件623对铝材夹紧或松开，滑台模组61在电机的驱动下使铝材往切断机构7内输送。

参照图13至图15，本实施例中切断机构7包括治具架71、切断组件72和切断气缸73，其中，治具架71包括下板711、中板714、上板712以及贯穿于三板之间的立柱713。治具架71固定在机台12上，切断组件72固定在治具架71的两板之间，切断气缸73固定在上板712。

切断组件72的具体结构可参照图14，包括垫座721、切断模具722、压板723和切刀（该图中未示出）。

垫座721固定在下板711上，切断模具722固定在垫座721上，压板723位于切断模具722的正上方并固定在中板714上，中板714与切断气缸73的活塞杆连接。

参照图15，本实施例中的动力板上设有气嘴728、容腔729和通道730，切刀嵌在切断模具722内，并通过气缸7310来驱动。

优选地，切断模具722具有供铝材的定位槽724，压板723具有与定位槽724配合的压紧块725；

优选地，压板723固定连接导向柱726，切断模具722上具有与导向柱726配合的导向槽727；

优选地，压板723包括动力板7231和缓冲板7232，导向柱726的一端固定在动力板7231上，导向柱726的另一端贯穿缓冲板7232，动力板7231和缓冲板7232之间通过弹簧连接，通道730穿过动力板7231和缓冲板7232后与容腔729连接。

优选地，定位槽724设有带弹性的的凸块732。

通过采用上述技术方案，切断模具722的定位槽724使铝材定位，动力板7231的压紧块725确保铝材在被冲压时的稳定，切断模具722的定位槽724和缓冲板7232的导向柱726确保切刀731冲压位置精确，切刀731切断铝材后产生的残渣通过通道730进入到容腔729，气嘴728通上气后将残渣从容腔729内吹出，凸块732在铝材完成裁切后将其从定位槽724内弹出。相较于上置式的切刀731，本发明中采用下置式的切刀731能够使空间利用率合理化，因为由于治具架71的存在，动力板7231或缓冲板7232上安装气缸7310的空间十分有限。

基于上述结构，本发明全自动边板成型机的加工步骤如下：

步骤一：初始状态时，夹持组件62松开，牵引机构6退到位；

步骤二：控制器控制夹持组件62夹紧；

步骤三：控制器控制牵引机构6进前进，并通过检测开关K7确认牵引机构6进到位；

步骤四：控制器控制冲孔、成型、切断机构所对应的磨具同时合模（也可不同时合模）；

步骤五：控制器控制冲孔、成型、切断机构所对应的磨具同时开模（也可不同时开模）；

步骤六：控制器控制夹持组件62松开后，控制牵引机构6退到位，恢复至初始状态，并重复执行步骤一至步骤六。

通过上述全自动边板成型机的加工步骤，散热器边板的加工方法如下：

步骤一：通过校直机构3校直铝材；

步骤二：校直后的铝材被牵引至冲孔机构4，冲孔机构4对铝材冲孔；

步骤三：冲孔完成后的铝材被牵引至成型机构5，成型机构5使铝材成型；

步骤四：成型后的铝材被牵引至切断机构7，切断机构7切断铝材，加工完成；

以上步骤的牵引动作由牵引机构6完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动边板成型机，包括机台、控制器和设在机台上的悬臂，其特征在于：所述机台上设有依次排列成流水线的，

放卷机构，用于放卷铝材；

校直机构，用于校直铝材；

冲孔机构，用于对铝材冲孔；

成型机构，用于使铝材成型；

牵引机构，用于牵引流水线上的铝材；

切断机构，用于切断铝材；

放卷机构包括料盘、减速机、摆臂、摆臂轴、基座、测试块、检测开关K1和K2，所述减速机和基座固定在机台上，所述减速机的输出轴连接于料盘，所述摆臂的一端铰接于基座上，另一端铰接于摆臂轴上，其中，摆臂铰接于基座的一端还连接有与铰接轴同步摆动的测试块，检测开关K1和K2设置在基座上，所述控制器与检测开关K1、K2以及减速机信号连接；

所述测试块向上摆动且其端部指向检测开关K2时，所述检测开关K2产生代表铝材过紧的检测信号，控制器接收该检测信号并控制减速机加速，从而驱动料盘转动加速，所述测试块向下摆动且其端部指向检测开关K1时，所述检测开关K1产生代表铝材过松的检测信号，控制器接收该检测信号并控制减速机减速，从而驱动料盘转动减速。

2.根据权利要求1所述的全自动边板成型机，其特征在于：所述校直机构为上下排布，并在水平方向上平行的上滚筒排和下滚筒排，所述上滚筒排和下滚筒排之间具有供铝材穿过的间隙；

所述冲孔机构包括固定在机台上,并具有供铝材限位的定位槽的冲孔模具，所述定位槽的高度与所述间隙的高度相等。

3.根据权利要求1所述的全自动边板成型机，其特征在于：所述成型机构包括上模具和下模具，所述上模具可升降地设置在悬臂上，所述下模具可升降地设置在机台上；

所述机台上设有长度方向与上、下模具升降方向相同的直杆，所述直杆由上至下依次固定有，

检测开关K3，耦接至控制器，用于检测上模具上升到位；

检测开关K4，耦接至控制器，用于检测上模具下降到位；

检测开关K5，耦接至控制器，用于检测下模具上升到位；

检测开关K6，耦接至控制器，用于检测下模具下降到位。

4.根据权利要求3所述的全自动边板成型机，其特征在于：所述牵引机构包括滑台模组和夹持组件，所述滑台模组设置在机台上，所述夹持组件设置在滑台模组的滑台上，电机驱动滑台模组使夹持组件进退于成型机构和切断机构之间的路径；

所述机台上设有，

检测开关K7，耦接至控制器，用于检测牵引机构进到位；

检测开关K8，耦接至控制器，用于检测牵引机构退到位。

5.根据权利要求4所述的全自动边板成型机，其特征在于：所述夹持组件包括夹持件，所述夹持件端部的形状与上模具一致。

6.根据权利要求1所述的全自动边板成型机，其特征在于：所述切断机构包括切断组件和具有上、中、下三层板的治具架；

所述治具架的下板设在机台上，所述治具架的上板设有驱动治具架的中板升降的切断气缸；

所述切断组件包括压板、切断模具和切刀，所述压板设在中板朝下的一侧，所述切断模具设在下板朝上的一侧，所述切刀设在切断模具上，所述切刀受气缸驱动上下运动。

7.根据权利要求6所述的全自动边板成型机，其特征在于：所述压板的一侧设有一端开口的容腔，所述压板相对于设有容腔的另一侧设有与容腔连通的气嘴，所述容腔向下延伸形成供切刀进入的通道。

8.根据权利要求7所述的全自动边板成型机，其特征在于：所述压板上下分层为动力板和缓冲板，

所述动力板朝上的一侧固定连接于治具架的中板，所述动力板朝下的一侧设有导向柱，所述容腔和气嘴均设在动力板上；

所述缓冲板通过弹簧连接于动力板，并通过导向柱限位，所述通道穿过缓冲板并穿入动力板后与容腔连通。

9.根据权利要求8所述的全自动边板成型机，其特征在于：所述切断模具上设有供导向柱在下降时嵌入的导向槽。

10.一种基于如权利要求1至9中任意一项所述的全自动边板成型机的加工方法，其特征在于：包括，

步骤一：铝材通过校直机构校直；

步骤二：校直后的铝材通过冲孔机构冲孔；

步骤三：冲孔后的铝材通过成型机构成型；

步骤四：成型后的铝材通过切断机构切断；

其中，牵引机构置于成型机构与切断机构之间以牵引铝材沿流水线的方向移动。