CN106425491B - 汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置 - Google Patents

汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，包括作为待加工管材传递机构的机械手和设置于机械手旁的供料装置、打孔装置和弯曲装置，其中的供料装置设置升降机构用于将管材逐一顶起以供机械手抓取；所述打孔装置采用管材纵向夹持机构横向定位管材，再通过冲压驱动装置带动顶针上下活动在管材上实施冲孔；所述弯曲装置采用管材定位块和与旋转驱动装置相连的管材折弯块配合对管材进行折弯块；机械手和各机构在PLC控制器的控制下协调运作，能够代替人工进行自动化作业，大大提高作业效率，同时提高产品打孔和折弯的精度，保证产品质量稳定，大大降低不良率。

Description

汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置
技术领域
本发明涉及一种汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置。
背景技术
汽车变速箱上的供油管需要向变速箱内的齿轮机构滴淋机油，故其上间隔打有很多出油孔，并且还是一种多段折弯的管路，用以适应汽车内部复杂紧凑的空间。这种管路每一折弯段的长度尺寸及折弯角度都是根据实际车型变速箱内部齿轮结构设定的，生产时若不达标就会变得难以安装，甚至无法安装。
目前企业针对上述供油管的生产都是由人手工完成，需要对管材进行打孔和折弯两道工序。并且实际作业时工人通常都是打一个孔，再折弯，再打一个孔，再折弯，目的是防止先行一次性冲孔后，后续的折弯操作导致前面的部分孔撕裂或变形。显然现有的上述作业方式操作繁琐，工序多，工人劳动强度大，而效率较低。并且人工作业时打孔精度和管路的弯折段尺寸长度、角度不易控制，准确性低，造成产品最终质量不稳定，产品不良率较高。
发明内容
本发明目的是：提供一种汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，不仅能够提高作业效率，还能提高产品打孔和折弯的精度，保证产品质量稳定，大大降低不良率。
本发明的技术方案是：一种汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于包括作为待加工管材传递机构的机械手和设置于机械手旁的供料装置、打孔装置和弯曲装置，其中：
所述供料装置，包括顶部设有出料口的箱体和设于箱体内将管材逐一从所述出料口顶起以供机械手抓取的升降机构；
所述打孔装置，包括打孔机台和设于打孔机台上的打孔机，所述打孔机包括打孔机支架、设于打孔机支架上的管材纵向夹持机构和设于打孔机支架上并位于管材纵向夹持机构上方的冲孔机构，所述冲孔机构包括顶针和驱动顶针上下活动的冲压驱动装置；
所述弯曲装置，包括弯曲机台和设于弯曲机台上的弯曲机，所述弯曲机包括弯曲机支架、设于弯曲机支架上且错开布置用于夹紧管材的管材定位块和管材折弯块，以及连接驱动所述管材定位块移动以松开管材的平移驱动装置和连接驱动所述管材折弯块旋转以折弯管材的旋转驱动装置；
还包括与机械手、供料装置的升降机构、管材纵向夹持机构、冲压驱动装置、平移驱动装置和旋转驱动装置相连的PLC控制器。
进一步的，本发明中所述管材纵向夹持机构包括底座、设于底座上方的压板和连接驱动压板上下活动的下压驱动装置，所述底座上设有管材定位下凹模，而压板上设有与管材定位下凹模相对的管材定位上凹模，所述下压驱动装置与PLC控制器相连。
进一步的，本发明中所述打孔装置还包括用于清除管材内部冲孔残屑的清理机构，该清理机构包括设于打孔机支架上的横向滑动座和固定在横向滑动座上的横向顶杆，该横向顶杆的管径小于管材的管径。实际冲孔时，有可能顶针未完全穿透管壁而在管材内部留下冲孔残屑，通过设计上述清理机构后，横向顶杆能够捅入管材内部将冲孔残屑捅出，从而大大提高清理效果。目前具体的清理操作由人工驱动横向滑动座来完成，当然也不排除增设自动位移设备来驱动横向滑动座动作来实现功能。
进一步的，本发明中所述管材定位块和管材折弯块上均设有供管材嵌入定位的凹槽。
更进一步的，本发明中所述打孔机支架上设有导向立柱，而压板上设有与导向立柱配合的导向孔。导向立柱确保压板下降过程更加平稳，提高管材纵向夹持机构的夹持精度，使管材定位更加可靠。
进一步的，本发明中所述打孔机台和打孔机支架之间设有配合的滑动结构，用于打孔机支架的移动以调节其与机械手之间的间距，便于应对不同长度管材。在一种具体方案中所述滑动结构是在打孔机台上设置滑槽，而在支架底部设置与滑槽配合的滑块。
进一步的，本发明中所述冲压驱动装置为气缸或油缸，所述旋转驱动装置为伺服电机或旋转气缸或旋转油缸，而所述平移驱动装置为气缸或油缸或伺服缸或直线电机，当然都并非穷举。
进一步的，本发明中所述下压驱动装置为气缸或油缸或伺服缸，当然并非穷举。
进一步的，本发明中所述箱体顶部的出料口上设有检测管材是否达到预定高度的接近开关，该接近开关与PLC控制器相连，当接近开关检测管材达到预定高度时，发出信号给PLC控制器，使PLC控制器控制机械手抓取管材；当接近开关检测管材未达到预定高度时，发出信号给PLC控制器，使PLC控制器控制升降机构动作顶起管材。至于本发明中的升降机构的具体结构形式我们参见常规技术，不做限制。
进一步的，本发明中所述弯曲机还包括管材定位块驱动座，所述弯曲机支架上设有水平导轨，而管材定位块驱动座底部设置滑块滑设于水平导轨上；该管材定位块驱动座上设有纵向导槽，所述管材定位块上设置导向块与所述纵向导槽滑动配合，并且管材定位块驱动座上设有高度调节螺杆与管材定位块的底部螺接；所述管材定位块驱动座与所述平移驱动装置连接并由其驱动而带动所述管材定位块沿水平导轨移动。实际作业时，可以通过高度调节螺杆预先调节管材定位块的高度，也即调节管材折弯时的高度。
实际使用时，工人预先将待加工管材置于供料装置的箱体内，并调整好打孔装置中打孔机支架与机械手间的距离以及弯曲装置中管材定位块相对管材折弯块的横向与纵向距离。然后启动PLC控制器进行自动作业。机械手首先将供料装置顶起的管材转移至打孔装置，由管材纵向夹持机构的上、下凹模夹紧定位管材，然后冲压驱动装置带动顶针在管材上冲孔。冲孔完毕后PLC控制器发出指令使管材纵向夹持机构松开，然后机械手抓取管材移送至弯曲装置。移送时管材被横向插入定位于管材定位块和管材折弯块之间，并通过平移驱动装置带动管材定位块移动将管材夹紧。随后PLC控制器发出指令给旋转驱动装置驱动管材折弯块旋转将管材折弯，且折弯时，机械手会顺势将管材向前送一段行程，确保折弯时管材不会崩裂。
折弯完成后，机械手将折弯后的管材继续移送至打孔装置实施打孔，然后再送回弯曲装置进行折弯，如此循环。循环的次数根据预定的打孔和折弯数要求来定。完毕后，机械手将加工好的产品移送至接纳箱或者后续生产的传输带上。
本发明的优点是：
1．本发明的机械手和各机构在PLC控制器的控制下协调运作，能够代替人工进行管材的打孔和折弯自动化作业，大大提高作业效率，同时提高产品打孔和折弯的精度，保证产品质量稳定，大大降低不良率。
2. 本发明的打孔装置还设计有用于清除管材内部冲孔残屑的清理机构，该清理机构中的横向顶杆能够捅入管材内部将冲孔残屑捅出，从而大大提高清理效果，简化后续清理歩序，保证供油管产品质量的同时节约企业生产成本。
3．本发明中所述打孔机支架上设有导向立柱，而压板上设有与导向立柱配合的导向孔。导向立柱确保压板下降过程更加平稳，提高管材纵向夹持机构的夹持精度，使管材定位更加可靠。
4. 本发明中所述打孔机台和打孔机支架之间设有配合的滑动结构，用于打孔机支架的移动以调节其与机械手之间的间距，便于应对不同长度管材。
5. 本发明中所述箱体顶部的出料口上设有检测管材是否达到预定高度的接近开关，该接近开关与PLC控制器相连，当接近开关检测管材达到预定高度时，发出信号给PLC控制器，使PLC控制器控制机械手抓取管材；当接近开关检测管材未达到预定高度时，发出信号给PLC控制器，使PLC控制器控制升降机构动作顶起管材。接近开关的设计使得供料更加有序，整个装置工作更加可靠。
6. 本发明中所述管材定位块既可以调节水平位移，也可以调节纵向高度，确保其与管材折弯块之间的配合精度更高，有利于提高折弯精度。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明一种具体实施例的整体立体结构示意图；
图2为本发明中打孔机的单独立体结构放大示意图；
图3为本发明中弯曲机的单独立体结构放大示意图。
其中：1、机械手；2、箱体；2a、出料口；3、打孔机台；3a、滑槽；4、打孔机支架；4a、导向立柱；4b、滑块；5、弯曲机台；6、弯曲机支架；6a、水平导轨；7、管材定位块；7a、导向块；8、管材折弯块；9、旋转驱动装置；10、底座；11、压板；12、管材定位下凹模；13、管材定位上凹模；14、横向滑动座；15、横向顶杆；16、管材定位块驱动座；16a、纵向导槽；17、升降机构；a、凹槽。
具体实施方式
实施例：结合图1和图2所示对本发明汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置的具体实施方式说明如下：
这种汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置具有作为待加工管材传递机构的机械手1和设置于机械手1旁的供料装置、打孔装置和弯曲装置，其中：
所述机械手1与PLC控制器（图中未画出）相连。
所述供料装置的构成如下：结合图1所示，有顶部设置出料口2a的箱体2和设于箱体2内将管材逐一从所述出料口2a顶起以供机械手1抓取的升降机构17，升降机构17采用常规的X型支架配合伺服缸驱动，与PLC控制器相连。并且本实施例中在所述箱体2顶部的出料口2a上设有检测管材是否达到预定高度的接近开关（图中不可见），该接近开关与PLC控制器相连，当接近开关检测管材达到预定高度时，发出信号给PLC控制器，使PLC控制器控制机械手1抓取管材；当接近开关检测管材未达到预定高度时，发出信号给PLC控制器，使PLC控制器控制升降机构动作顶起管材。
所述打孔装置，由打孔机台3、设于打孔机台3上的打孔机和清理机构共同组成。具体结合图1和图2所示，本实施例中所述打孔机的构成为打孔机支架4、设于打孔机支架4上的管材纵向夹持机构和设于打孔机支架4上并位于管材纵向夹持机构上方的冲孔机构（图中未画出），所述冲孔机构包括顶针和驱动顶针上下活动的冲压驱动装置，并且本实施例中冲压驱动装置采用气缸，并与PLC控制器相连。
本实施例中所述打孔机台3和打孔机支架4之间设有配合的滑动结构，用于打孔机支架4的移动以调节其与机械手1之间的间距。所述滑动结构具体为设置在打孔机台3上的滑槽3a和设置在打孔机支架4底部与滑槽3a配合的滑块4b，具体见图2所示。
本实施例中所述管材纵向夹持机构的构成为：底座10、设于底座10上方的压板11和连接驱动压板11上下活动的下压驱动装置，所述底座10上设有管材定位下凹模12，而压板11上设有与管材定位下凹模12相对的管材定位上凹模13，所述下压驱动装置也采用气缸，并与PLC控制器相连。本实施例中还在所述打孔机支架4上设有导向立柱4a，而压板11上设有与导向立柱4a配合的导向孔。如图2所示，本实施例中的打孔机支架4和压板11上均开有供顶针下冲的孔。
本实施例中的清理机构用于清除管材内部冲孔残屑，该清理机构包括设于打孔机支架4上的横向滑动座14和固定在横向滑动座14上的横向顶杆15，该横向顶杆15的管径小于管材的管径。
本实施例中的所述弯曲装置由弯曲机台5和设于弯曲机台5上的弯曲机组成，具体结合图3所示，所述弯曲机的构成如下：弯曲机支架6、设于弯曲机支架6上且错开布置用于夹紧管材的管材定位块7和管材折弯块8、用于安置管材定位块7的管材定位块驱动座16和连接驱动所述管材定位块驱动座16活动的平移驱动装置，以及连接驱动所述管材折弯块8旋转以折弯管材的旋转驱动装置9。
本实施例中所述管材定位块7和管材折弯块8上均设有供管材嵌入定位的凹槽a，见图3所示。
本实施例中所述弯曲机支架6上设有水平导轨6a，而管材定位块驱动座16底部设置滑块滑设于水平导轨6a上；该管材定位块驱动座16上设有纵向导槽16a，具体如图3所示，所述管材定位块7上设置导向块7a与所述纵向导槽16a滑动配合，并且管材定位块驱动座16上设有高度调节螺杆（图中不可见）与管材定位块7的底部螺接。
本实施例中所述管材定位块驱动座16与所述平移驱动装置连接并由其驱动而带动所述管材定位块7沿水平导轨6a移动，从而横向拉开与管材折弯块8之间的距离以松开管材。
所述旋转驱动装置9为伺服电机，而所述平移驱动装置为油缸，均与PLC控制器相连。
实际使用时，工人预先将待加工管材置于供料装置的箱体2内，并调整好打孔装置中打孔机支架4与机械手1间的距离以及弯曲装置中管材定位块7相对管材折弯块8的横向与纵向距离。然后启动PLC控制器进行自动作业。机械手1首先将供料装置顶起的管材转移至打孔装置，由管材纵向夹持机构的管材定位上、下凹模13、12夹紧定位管材，然后冲压驱动装置带动顶针在管材上冲孔。冲孔完毕后PLC控制器发出指令使管材纵向夹持机构松开，然后机械手1抓取管材移送至弯曲装置。移送时管材被横向插入定位于管材定位块7和管材折弯块8之间，并通过平移驱动装置带动管材定位块7移动将管材夹紧。随后PLC控制器发出指令给旋转驱动装置9驱动管材折弯块8旋转将管材折弯，且折弯时，机械手1会顺势将管材向前送一段行程，确保折弯时管材不会崩裂。
折弯完成后，机械手1将折弯后的管材继续移送至打孔装置实施打孔，然后再送回弯曲装置进行折弯，如此循环。循环的次数根据预定的打孔和折弯数要求来定。完毕后，机械手1将加工好的产品移送至接纳箱或者后续生产的传输带上。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于包括作为待加工管材传递机构的机械手(1)和设置于机械手(1)旁的供料装置、打孔装置和弯曲装置，其中：
所述供料装置，包括顶部设有出料口(2a)的箱体(2)和设于箱体(2)内将管材逐一从所述出料口(2a)顶起以供机械手(1)抓取的升降机构(17)；
所述打孔装置，包括打孔机台(3)和设于打孔机台(3)上的打孔机，所述打孔机包括打孔机支架(4)、设于打孔机支架(4)上的管材纵向夹持机构和设于打孔机支架(4)上并位于管材纵向夹持机构上方的冲孔机构，所述冲孔机构包括顶针和驱动顶针上下活动的冲压驱动装置；
所述弯曲装置，包括弯曲机台(5)和设于弯曲机台(5)上的弯曲机，所述弯曲机包括弯曲机支架(6)、设于弯曲机支架(6)上且错开布置用于夹紧管材的管材定位块(7)和管材折弯块(8)以及连接驱动所述管材定位块(7)移动以松开管材的平移驱动装置和连接驱动所述管材折弯块(8)旋转以折弯管材的旋转驱动装置(9)；所述弯曲机还包括管材定位块驱动座(16)，所述弯曲机支架(6)上设有水平导轨(6a)，而管材定位块驱动座(16)底部设置滑块滑设于水平导轨(6a)上；该管材定位块驱动座(16)上设有纵向导槽(16a)，所述管材定位块(7)上设置导向块(7a)与所述纵向导槽(16a)滑动配合，并且管材定位块驱动座(16)上设有高度调节螺杆与管材定位块(7)的底部螺接；所述管材定位块驱动座(16)与所述平移驱动装置连接并由其驱动而带动所述管材定位块(7)沿水平导轨(6a)移动；
还包括与机械手(1)、供料装置的升降机构(17)、管材纵向夹持机构、冲压驱动装置、平移驱动装置和旋转驱动装置(9)相连的PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于所述管材纵向夹持机构包括底座(10)、设于底座(10)上方的压板(11)和连接驱动压板(11)上下活动的下压驱动装置，所述底座(10)上设有管材定位下凹模(12)，而压板(11)上设有与管材定位下凹模(12)相对的管材定位上凹模(13)，所述下压驱动装置与PLC控制器相连。
3.根据权利要求1所述的汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于所述打孔装置还包括用于清除管材内部冲孔残屑的清理机构，该清理机构包括设于打孔机支架(4)上的横向滑动座(14)和固定在横向滑动座(14)上的横向顶杆(15)，该横向顶杆(15)的管径小于管材的管径。
4.根据权利要求1所述的汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于所述管材定位块(7)和管材折弯块(8)上均设有供管材嵌入定位的凹槽。
5.根据权利要求2所述的汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于所述打孔机支架(4)上设有导向立柱(4a)，而压板(11)上设有与导向立柱(4a)配合的导向孔。
6.根据权利要求1所述的汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于所述打孔机台(3)和打孔机支架(4)之间设有配合的滑动结构，用于打孔机支架(4)的移动以调节其与机械手(1)之间的间距。
7.根据权利要求1所述的汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于所述冲压驱动装置为气缸或油缸，所述旋转驱动装置(9)为伺服电机或旋转气缸或旋转油缸，而所述平移驱动装置为气缸或油缸或伺服缸或直线电机。
8.根据权利要求2所述的汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于所述下压驱动装置为气缸或油缸或伺服缸。
9.根据权利要求1所述的汽车变速箱供油管打孔折弯一体化自动加工装置，其特征在于所述箱体(2)顶部的出料口(2a)上设有检测管材是否达到预定高度的接近开关，该接近开关与PLC控制器相连，当接近开关检测管材达到预定高度时，发出信号给PLC控制器，使PLC控制器控制机械手(1)抓取管材；当接近开关检测管材未达到预定高度时，发出信号给PLC控制器，使PLC控制器控制升降机构(17)动作顶起管材。
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