CN107470445B - 一种全自动上下料的金属管冲孔机 - Google Patents

Abstract

一种全自动上下料的金属管冲孔机，旨在克服现有技术中的对同规格批量金属管冲孔时采用人工的方式上下料，生产效率低的缺点，提供一种全自动上下料的金属管冲孔机，包括机架部分、上料部分、转接料部分、送料部分、夹料部分和冲孔加工部分。上料部分的出料端与转接料部分对应，转接料部分与夹料部分对应，夹料部分与送料部分固定连接，夹料部分同时与冲孔加工部分对应。转接料部分中的接料台的弧形托料凹槽与上料部分的出料端对应，夹料部分中的夹头的轴线与冲孔加工部分中胎具的中心线对应，构成被加工金属管冲孔加工时，一端与夹料部分的夹头卡接，被加工金属管的另一端与芯轴插接的连接结构。本发明可实现自动化上下料，适合金属管冲孔时使用。

Description

一种全自动上下料的金属管冲孔机

技术领域

本发明涉及金属管加工领域，尤其涉及一种全自动上下料的金属管冲孔机。

背景技术

冲孔是机械加工中效率最高的加工方法，现有产品如打扫卫生使用的拖把手持杆、晾晒衣服使用的伸缩杆，都需要在金属管上加工连接孔。对同规格批量金属管进行冲孔加工时，如何提高被加工金属管的上下料速度是决定加工效率的关键。现有的对该类金属管冲孔加工时，通常采用人工的方式上下料，当进行批量加工时，人工上下料会耗费大量的时间，导致生产效率低下。

发明内容

本发明克服了现有技术中的对同规格批量金属管冲孔时采用人工的方式上下料，生产效率低的缺点，提供了一种全自动上下料的金属管冲孔机。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种全自动上下料的金属管冲孔机，包括机架部分、上料部分和冲孔加工部分，还包括转接料部分、送料部分和夹料部分；所述的上料部分、转接料部分、送料部分、夹料部分和冲孔加工部分安装在机架部分上，所述的上料部分的出料端与转接料部分对应，转接料部分与夹料部分对应，夹料部分与送料部分固定连接，夹料部分同时与冲孔加工部分对应；所述的转接料部分包括一对由接料台控制气缸控制升降的接料台，接料台的上端表面沿被加工金属管冲孔加工状态的轴线方向设有弧形托料凹槽，接料台控制气缸与机架部分固定连接；所述的送料部分为皮带传送机构，包括通过传送带控制电机控制的传送带，传送带安装在机架部分上，传送带的运动方向与被加工金属管冲孔加工状态的轴线方向对应；所述的夹料部分包括用于夹紧被加工金属管的夹头，夹料部分与送料部分中的传送带固定连接，夹料部分与机架部分构成滑动连接；所述的冲孔加工部分包括：冲床、冲孔胎具和支撑芯轴，冲床的冲头设置在冲孔胎具的上方，冲头的轴线与支撑芯轴的轴线垂直设置，冲孔胎具沿被加工金属管冲孔加工状态的轴线方向为中空结构，支撑芯轴一端安装在机架部分上，支撑芯轴另一端延伸在冲孔胎具内，支撑芯轴的轴线方向与被加工金属管冲孔加工状态的轴线方向平行，胎具和芯轴上分别设有冲头穿过的同轴线通孔；所述的转接料部分中的接料台的弧形托料凹槽与上料部分的出料端对应，所述的夹料部分中的夹头的轴线与冲孔加工部分中胎具的中心线对应，构成被加工金属管冲孔加工时，一端与夹料部分的夹头卡接，被加工金属管的另一端与芯轴插接的连接结构。

进一步的，所述的转接料部分还包括由抬料板控制气缸控制升降的抬料板和挡板，抬料板控制气缸和挡板均安装在机架部分上，抬料板的自身板高大于挡板上表面与上料部分的出料端的间距，接料台与抬料板分别设置在挡板的两侧，接料台、抬料板与挡板形成抬料板将被加工金属管抬升至挡板处后，被加工金属管沿挡板的斜面滑落到接料台的弧形托料凹槽内的结构。

进一步的，所述的转接料部分还包括安装在抬料板或机架部分上的金属管位置感应器。

进一步的，所述的夹料部分中的夹头包括弹性卡爪、外套管和卡爪移动控制装置，弹性卡爪的内径尺寸与被加工金属管的外径尺寸相对应，弹性卡爪靠近冲床一端的外缘为锥形结构，外套管套装在弹性卡爪外，弹性卡爪、外套管和卡爪移动控制装置形成卡爪移动控制装置带动弹性卡爪沿外套管移动的结构。

进一步的，所述的夹料部分还包括控制夹头沿自身轴线旋转的转向控制装置，转向控制装置一端与夹头固定连接，带动夹头整体转动。

进一步的，所述的转接料部分中与冲床相邻的接料台上设有弧形托料凹槽封堵板，弧形托料凹槽封堵板设置在弧形托料凹槽靠近冲床的侧面上。

进一步的，还包括金属管下料夹持装置，所述的金属管下料夹持装置包括一对弧形的夹持板和夹持板控制气缸，一对夹持板的一端轴孔连接，一对夹持板的另一端设有与被加工金属管尺寸对应的卡槽，夹持板控制气缸设置在一对夹持板的上方与机架部分固定连接，夹持板和夹持板控制气缸形成夹持板控制气缸的活塞杆上下移动时，控制一对夹持板闭合、开启的结构。

进一步的，所述的一对夹持板通过连杆分别与夹持板控制气缸的活塞杆铰接。

进一步的，所述的胎具底面内壁到芯轴上顶点的间距与被加工金属管的直径相对应。

本发明的有益效果是：本发明通过转接料部分、送料部分、夹料部分和冲孔加工部分的配合，实现自动化上下料，与传统的人工上下料相比，提高了生产效率。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的局部放大图A。

图3为图1的局部放大图B。

图4为图1的局部放大图C。

图5为图1的局部放大图D。

图6为本发明的夹料部分的局部剖视图。

图7为图1的局部放大图E。

图8为本发明的金属管下料夹持装置的结构示意图。

图9为本发明的冲孔加工部分的结构示意图。

附图中，1为机架部分、2为上料部分、2-1为出料端、3为转接料部分、3-1为接料台控制气缸、3-2为接料台、3-2-1为弧形托料凹槽、3-3为抬料板控制气缸、3-4为抬料板、3-5为挡板、3-6为金属管位置感应器、3-7为弧形托料凹槽封堵板、4为送料部分、4-1为传送带控制电机、4-2为传送带、5为夹料部分、5-1为夹头、5-1-1为弹性卡爪、5-1-2为外套管、5-1-3为卡爪移动控制装置、5-2为转向控制装置、6为冲孔加工部分、6-1为冲床、6-1-1为冲头、6-2为冲孔胎具、6-3为支撑芯轴、7为被加工金属管、8为金属管下料夹持装置、8-1为夹持板、8-1-1为卡槽、8-2为夹持板控制气缸、8-3为连杆。

具体实施方式

如附图所示，本实施例的一种全自动上下料的金属管冲孔机，包括机架部分1、上料部分2、转接料部分3、送料部分4和夹料部分5和冲孔加工部分6。

上料部分2、转接料部分3、送料部分4、夹料部分5和冲孔加工部分6安装在机架部分1上。上料部分2的出料端2-1与转接料部分3对应，转接料部分3与夹料部分5对应，夹料部分5与送料部分4固定连接，夹料部分5同时与冲孔加工部分6对应。

转接料部分3包括一对由接料台控制气缸3-1控制升降的接料台3-2，接料台3-2的上端表面沿被加工金属管7冲孔加工状态的轴线方向设有弧形托料凹槽3-2-1。接料台控制气缸3-1与机架部分1固定连接。为确保被加工金属管7从上料部分2的出料端2-1准确落入接料台3-2的弧形托料凹槽3-2-1中，本实施例优选的转接料部分3还包括由抬料板控制气缸3-3控制升降的抬料板3-4和挡板3-5。抬料板控制气缸3-3和挡板3-5均安装在机架部分1上。抬料板3-4紧挨上料部分2的出料端2-1设置。抬料板3-4的自身板高大于挡板3-5上表面与上料部分2的出料端2-1的间距，采用这样的结构，当抬料板3-4抬升一个被加工金属管7时，后续的被加工金属管7被抬料板3-4抵挡在上料部分2的出料端2-1，实现有序的上料。接料台3-2与抬料板3-4分别设置在挡板3-5的两侧。抬料板3-4和挡板3-5的上表面为斜面，斜面向接料台3-2一侧倾斜，斜面利于被抬料板3-4提升的被加工金属管7向抬料板3-4一侧滚动。接料台3-2、抬料板3-4与挡板3-5形成抬料板3-4将被加工金属管7抬升至挡板3-5处后，被加工金属管7沿挡板3-5的斜面滑落到接料台3-2的弧形托料凹槽3-2-1内的结构。为控制接料台3-2、抬料板3-4的升降时机，本实施例优选的转接料部分3还包括安装在抬料板3-4或机架部分1上的金属管位置感应器3-6。当金属管位置感应器3-6感应到抬料板3-4上放置有被加工金属管7时，抬料板控制气缸3-3将抬料板3-4抬升，接料台3-2在接料台控制气缸3-1的作用下，降低至低于挡板3-5的高度便于接料。

所述的送料部分4为皮带传送机构，包括通过传送带控制电机4-1控制的传送带4-2。传送带4-2安装在机架部分1上，传送带4-2的运动方向与被加工金属管7冲孔加工状态的轴线方向对应。

所述的夹料部分5包括用于夹紧被加工金属管7的夹头5-1。本实施例优选的夹料部分5中的夹头5-1包括弹性卡爪5-1-1、外套管5-1-2和卡爪移动控制装置5-1-3。弹性卡爪5-1-1的内径尺寸与被加工金属管7的外径尺寸相对应，弹性卡爪5-1-1靠近冲床6-1一端的外缘为锥形结构。外套管5-1-2套装在弹性卡爪5-1-1外。弹性卡爪5-1-1、外套管5-1-2和卡爪移动控制装置5-1-3形成卡爪移动控制装置5-1-3带动弹性卡爪5-1-1沿外套管5-1-2移动的结构。本实施例的夹料部分5的夹紧过程为，被加工金属管7插入弹性卡爪5-1-1的锥形端，此时弹性卡爪5-1-1的开口与金属管5接触，卡爪移动控制装置5-1-3带动弹性卡爪5-1-1沿外套管5-1-2移动，弹性卡爪5-1-1的锥形端在外套管5-1-2的挤压作用下，发生弹性变形，将被加工金属管7卡紧。针对需要在不同方向冲孔的情况，本实施例优选的夹料部分5还包括控制夹头5-1沿自身轴线旋转的转向控制装置5-2。转向控制装置5-2一端与夹头5-1固定连接，带动夹头5-1整体转动。为防止被加工金属管7在夹持过程中发生移位，本实施例优选的转接料部分3中与冲床6-1相邻的接料台3-2上设有弧形托料凹槽封堵板3-7。弧形托料凹槽封堵板3-7设置在弧形托料凹槽3-2-1靠近冲床6-1的侧面上。在弧形托料凹槽封堵板3-7反向力的作用下，被加工金属管7更容易插入弹性卡爪5-1-1内。

夹料部分5与送料部分4中的传送带4-2固定连接。夹料部分5与机架部分1构成滑动连接。夹料部分5在传送带4-2的牵引下，沿被加工金属管7冲孔加工状态的轴线方向运动。

冲孔加工部分6包括：冲床6-1、冲孔胎具6-2和支撑芯轴6-3。冲床6-1的冲头6-1-1设置在冲孔胎具6-2的上方，冲头6-1-1的轴线与支撑芯轴6-3的轴线垂直设置。冲孔胎具6-2沿被加工金属管7冲孔加工状态的轴线方向为中空结构。支撑芯轴6-3一端安装在机架部分1上，支撑芯轴6-3另一端延伸在冲孔胎具6-2内。支撑芯轴6-3的轴线方向与被加工金属管7冲孔加工状态的轴线方向平行。冲孔胎具6-2和支撑芯轴6-3上分别设有冲头6-1-1穿过的同轴线通孔6-4。为避免加工金属管7悬空影响冲孔，本实施例优选的冲孔胎具6-2底面内壁到支撑芯轴6-3上顶点的间距与被加工金属管7的直径相对应。采用这种结构，冲孔时被加工金属管7内壁与支撑芯轴6-3上顶点接触，被加工金属管7底面与冲孔胎具6-2的底面接触，利于被加工金属管7冲孔。

转接料部分3中的接料台3-2的弧形托料凹槽3-2-1与上料部分2的出料端2-1对应，所述的夹料部分5中的夹头5-1的轴线与冲孔加工部分6中冲孔胎具6-2的中心线对应，构成被加工金属管7冲孔加工时，一端与夹料部分5的夹头5-1卡接，被加工金属管7的另一端与支撑芯轴6-3插接的连接结构。

下料时，为方便被加工金属管7从弹性卡爪5-1-1中脱离，本实施例优选的还包括金属管下料夹持装置8。所述的金属管下料夹持装置8包括一对弧形的夹持板8-1和夹持板控制气缸8-2。一对夹持板8-1的一端轴孔连接，一对夹持板8-1的另一端设有与被加工金属管7尺寸对应的卡槽8-1-1。夹持板控制气缸8-2设置在一对夹持板8-1的上方与机架部分1固定连接。夹持板8-1和夹持板控制气缸8-2形成夹持板控制气缸8-2的活塞杆上下移动时，控制一对夹持板8-1闭合、开启的结构。本实施例优选的一对夹持板8-1通过连杆8-3分别与夹持板控制气缸8-2的活塞杆铰接。

实际加工时，被加工金属管7从上料部分2的出料端2-1运送至抬料板3-4上，抬料板控制气缸3-3将抬料板3-4抬升至挡板3-5处后，被加工金属管7翻过挡板3-5落入接料台3-2的弧形托料凹槽3-2-1内。接料台控制气缸3-1将接料台3-2抬升至适当高度，使被加工金属管7的轴线与弹性卡爪5-1-1的中心线重合。传送带控制电机4-1控制传送带4-2移动，带动夹料部分5向被加工金属管7靠近，夹料部分5的弹性卡爪5-1-1将被加工金属管7一端夹紧后，接料台控制气缸3-1将接料台3-2降下。传送带4-2继续带动夹料部分5沿机架部分1移动，使被加工金属管7另一端与冲孔加工部分6的支撑芯轴6-3插接。此时，被加工金属管7内壁与支撑芯轴6-3上顶点接触，被加工金属管7底面与冲孔胎具6-2的底面接触，冲床6-1落下进行冲孔。当需要在另一方向冲孔时，转向控制装置5-2带动夹头5-1整体转动，转动后的被加工金属管7重新放置在冲床6-1下进行冲孔。当被加工金属管7完成加工后，传送带4-2带动夹料部分5向远离冲孔加工部分6的方向移动，金属管下料夹持装置8的夹持板8-1将被加工金属管7夹紧，卡爪移动控制装置5-1-3带动弹性卡爪5-1-1沿外套管5-1-2移动，弹性卡爪5-1-1的弹性形变恢复，夹料部分5继续移动，被加工金属管7从弹性卡爪5-1-1中脱离。最后，夹持板8-1开启，被加工金属管7直接跌落至成品箱。下一根被加工金属管7从上料部分2的出料端2-1运送至抬料板3-4上，重复以上操作。

Claims (9)

1.一种全自动上下料的金属管冲孔机，包括机架部分、上料部分和冲孔加工部分，其特征在于，还包括转接料部分（3）、送料部分（4）和夹料部分（5）；

所述的上料部分（2）、转接料部分（3）、送料部分（4）、夹料部分（5）和冲孔加工部分（6）安装在机架部分（1）上，所述的上料部分（2）的出料端（2-1）与转接料部分（3）对应，转接料部分（3）与夹料部分（5）对应，夹料部分（5）与送料部分（4）固定连接，夹料部分（5）同时与冲孔加工部分（6）对应；

所述的转接料部分（3）包括一对由接料台控制气缸（3-1）控制升降的接料台（3-2），接料台（3-2）的上端表面沿被加工金属管（7）冲孔加工状态的轴线方向设有弧形托料凹槽（3-2-1），接料台控制气缸（3-1）与机架部分（1）固定连接；

所述的送料部分（4）为皮带传送机构，包括通过传送带控制电机（4-1）控制的传送带（4-2），传送带（4-2）安装在机架部分（1）上，传送带（4-2）的运动方向与被加工金属管（7）冲孔加工状态的轴线方向对应；

所述的夹料部分（5）包括用于夹紧被加工金属管（7）的夹头（5-1），夹料部分（5）与送料部分（4）中的传送带（4-2）固定连接，夹料部分（5）与机架部分（1）构成滑动连接；

所述的冲孔加工部分（6）包括：冲床（6-1）、冲孔胎具（6-2）和支撑芯轴（6-3），冲床（6-1）的冲头（6-1-1）设置在冲孔胎具（6-2）的上方，冲头（6-1-1）的轴线与支撑芯轴（6-3）的轴线垂直设置，冲孔胎具（6-2）沿被加工金属管（7）冲孔加工状态的轴线方向为中空结构，支撑芯轴（6-3）一端安装在机架部分（1）上，支撑芯轴（6-3）另一端延伸在冲孔胎具（6-2）内，支撑芯轴（6-3）的轴线方向与被加工金属管（7）冲孔加工状态的轴线方向平行，冲孔胎具（6-2）和支撑芯轴（6-3）上分别设有冲头（6-1-1）穿过的同轴线通孔（6-4）；

所述的转接料部分（3）中的接料台（3-2）的弧形托料凹槽（3-2-1）与上料部分（2）的出料端（2-1）对应，所述的夹料部分（5）中的夹头（5-1）的轴线与冲孔加工部分（6）中冲孔胎具（6-2）的中心线对应，构成被加工金属管（7）冲孔加工时，一端与夹料部分（5）的夹头（5-1）卡接，被加工金属管（7）的另一端与支撑芯轴（6-3）插接的连接结构。

2.根据权利要求1所述的一种全自动上下料的金属管冲孔机，其特征在于，所述的转接料部分（3）还包括由抬料板控制气缸（3-3）控制升降的抬料板（3-4）和挡板（3-5），抬料板控制气缸（3-3）和挡板（3-5）均安装在机架部分（1）上，抬料板（3-4）的自身板高大于挡板（3-5）上表面与上料部分（2）的出料端（2-1）的间距，接料台（3-2）与抬料板（3-4）分别设置在挡板（3-5）的两侧，接料台（3-2）、抬料板（3-4）与挡板（3-5）形成当抬料板（3-4）将被加工金属管（7）抬升至挡板（3-5）处后，被加工金属管（7）沿挡板（3-5）的斜面滑落到接料台（3-2）的弧形托料凹槽（3-2-1）内的结构。

3.根据权利要求2所述的一种全自动上下料的金属管冲孔机，其特征在于，所述的转接料部分（3）还包括安装在抬料板（3-4）或机架部分（1）上的金属管位置感应器（3-6）。

4.根据权利要求1所述的一种全自动上下料的金属管冲孔机，其特征在于，所述的夹料部分（5）中的夹头（5-1）包括弹性卡爪（5-1-1）、外套管（5-1-2）和卡爪移动控制装置（5-1-3），弹性卡爪（5-1-1）的内径尺寸与被加工金属管（7）的外径尺寸相对应，弹性卡爪（5-1-1）靠近冲床（6-1）一端的外缘为锥形结构，外套管（5-1-2）套装在弹性卡爪（5-1-1）外，弹性卡爪（5-1-1）、外套管（5-1-2）和卡爪移动控制装置（5-1-3）形成卡爪移动控制装置（5-1-3）带动弹性卡爪（5-1-1）沿外套管（5-1-2）移动的结构。

5.根据权利要求4所述的一种全自动上下料的金属管冲孔机，其特征在于，所述的夹料部分（5）还包括控制夹头（5-1）沿自身轴线旋转的转向控制装置（5-2），转向控制装置（5-2）一端与夹头（5-1）固定连接，带动夹头（5-1）整体转动。

6.根据权利要求4所述的一种全自动上下料的金属管冲孔机，其特征在于，所述的转接料部分（3）中与冲床（6-1）相邻的接料台（3-2）上设有弧形托料凹槽封堵板（3-7），弧形托料凹槽封堵板（3-7）设置在弧形托料凹槽（3-2-1）靠近冲床（6-1）的侧面上。

7.根据权利要求4所述的一种全自动上下料的金属管冲孔机，其特征在于，还包括金属管下料夹持装置（8），所述的金属管下料夹持装置（8）包括一对弧形的夹持板（8-1）和夹持板控制气缸（8-2），一对夹持板（8-1）的一端轴孔连接，一对夹持板（8-1）的另一端设有与被加工金属管（7）尺寸对应的卡槽（8-1-1），夹持板控制气缸（8-2）设置在一对夹持板（8-1）的上方与机架部分（1）固定连接，夹持板（8-1）和夹持板控制气缸（8-2）形成夹持板控制气缸（8-2）的活塞杆上下移动时，控制一对夹持板（8-1）闭合、开启的结构。

8.根据权利要求7所述的一种全自动上下料的金属管冲孔机，其特征在于，所述的一对夹持板（8-1）通过连杆（8-3）分别与夹持板控制气缸（8-2）的活塞杆铰接。

9.根据权利要求1所述的一种全自动上下料的金属管冲孔机，其特征在于，所述的冲孔胎具（6-2）底面内壁到支撑芯轴（6-3）上顶点的间距与被加工金属管（7）的直径相对应。

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