CN108772469A - 一种用于支架切头冲孔的复合加工设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于支架切头冲孔的复合加工设备，包括支座和设置在支座上的上料防错定位装置、切头装置、底孔冲孔装置、侧孔冲孔装置、冲孔压紧装置、导料装置和冲孔压紧装置。本发明可以在一台设备上完成对支架的双侧切头、多面冲孔的加工，将现有技术需要3‑4道工序完成的加工合并到一道工序完成。采用本发明随着加工工序的减少，产品工序间的流转时间大大缩短，大幅度提高支架的生产效率，整个加工过程只需配备一名操作人员上料，减少人工成本50％，并降低了操作人员的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合加工设备，尤其是在一道工序内完成支架多个部位加工的用于支架切头冲孔的复合加工设备。
背景技术
铝合金材料由于其优异的抗冲击吸能能力，出色的成型性能以及低密度，高强度、高硬度等特点，目前已越来越多的应用于汽车配件上。一种铝合金材质的汽车行人保护支架，如图2所示，支架8的截面为近似的凹字形，两个侧边高低不一，支架在底面上需要加工底孔8-1，支架的一个侧壁上要加工侧孔8-2。目前支架的纵向弯曲加工采用折弯机或拉弯机弯曲成型，弯曲成型后两端产生的废料需要利用单工序冲切将端头废料切除，再通过专用冲孔设备冲孔，对于支架不同面上的孔无法在一道工序中完成。上述冲孔、切头加工是在多道工序中完成，工件需要在不同设备间多次转换，存有耗时费力、工作效率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可减少加工工序、提高生产效率的用于支架切头冲孔的复合加工设备。
本发明所述问题是以下述技术方案解决的：
一种用于支架切头冲孔的复合加工设备，包括支座和设置在支座上的上料防错定位装置、切头装置、底孔冲孔装置、侧孔冲孔装置、冲孔压紧装置、导料装置和冲孔压紧装置，
所述切头装置设置两套，各套切头装置分别对支架的两端切头，两套切头装置分别位于支座安装板前部的两侧；
所述底孔冲孔装置对称设置两套，各套底孔冲孔装置分别对支架底面两侧冲底孔，两套底孔冲孔装置分别位于支座安装板后部的两侧；
所述上料防错定位装置位于两套切头装置之间，上料防错定位装置用于检测支架安装位置及支架端头定位；
所述导料装置用于将切头后的支架传送到底孔冲孔装置，导料装置位于支座安装板中部；
所述侧孔冲孔装置用于支架的侧壁冲孔，侧孔冲孔装置位于两套底孔冲孔装置之间；
所述冲孔压紧装置位于两套底孔冲孔装置之间，冲孔压紧装置用于对支架压紧。
上述用于支架切头冲孔的复合加工设备，各切头装置分别包括切头油缸、切头上模板、切刀、斜楔、固定静刀、移动静刀、静刀垫块和切头下模板，切头下模板相对水平方向倾斜设置，切头油缸固定在支座的顶部处，切头油缸活塞杆固接切头上模板，切头上模板经切刀固定板固接切刀，斜楔与上模板固定，固定静刀、静刀垫块与切头下模板固定，移动静刀嵌装到静刀垫块内，移动静刀可相对静刀垫块移动，移动静刀与固定静刀之间由复位弹簧连接。
上述用于支架切头冲孔的复合加工设备，底孔冲孔装置分别包括底孔冲孔油缸、底冲孔上模板、凸模、卸料板、底冲孔下模板和凹模，底孔冲孔油缸固定在支座的顶部处，底冲孔下模板与支座安装板固定，底冲孔下模板上固定凹模座，凹模固定在凹模座内，底冲孔油缸活塞杆连接上模板，底冲孔上模板经凸模安装板固接凸模，所述卸料板与底冲孔上模板浮动连接，凸模穿过卸料板与凹模对应，凸模与卸料板之间间隙配合，所述凹模、凹模座的上表面与卸料板下表面为具有相同倾角的倾斜面，该倾角与支架两侧弯曲角度匹配。
上述用于支架切头冲孔的复合加工设备，所述导料装置经导料安装板固定在支座安装板上，导料装置包括推拉气缸、第一顶升气缸、第二顶升气缸、导料架、起升架、导料导轨，推拉气缸固定在导料安装板上，导料导轨分别位于推拉气缸两侧，导料架两侧与导料导轨滑动配合，推拉气缸活塞杆固接导料架，第一顶升气缸、第二顶升气缸上下配置设置在导料架处，第一顶升气缸活塞杆固接起升架，第二气缸活塞杆固接第一气缸底部，所述起升架上设置四块导料托块，每两个导料托块支撑一个支架产品件，导料托块为凹形，各托料块侧边设侧向压紧气缸。
上述用于支架切头冲孔的复合加工设备，所述侧孔冲孔装置包括移位油缸、侧冲孔油缸、移位安装板、侧冲孔安装板、移位座、侧冲孔凸模座、侧冲孔凹模座，所述移位安装板与支座的后板固定，移位油缸固定在移位安装板上部，移位油缸活塞杆固接移位座，移位座与移位安装板滑动配合，移位座下部固接侧冲孔安装板，侧冲孔油缸与侧冲孔安装板固定，侧冲孔油缸活塞杆固接侧冲孔凸模座，侧冲孔凸模座上装配侧冲孔凸模，侧冲孔安装板上还固定侧冲孔凹模座，侧冲孔凹模座上设有侧冲孔凹模，侧冲孔凸模与侧冲孔凹模位置对应。
上述用于支架切头冲孔的复合加工设备，所述上料防错定位装置包括两台托料架、端头定位气缸、定位板和定位块，各托料架底部与支座安装板固定，各托料架上部设有托料块，一台托料架上部设有防错气缸和接近传感器，防错气缸杆连接检测销，端头定位气缸与支座的侧板固定，端头定位气缸活塞杆连接定位板，定位块设置在远离端头气缸的切头装置的下模板上。
上述用于支架切头冲孔的复合加工设备，所述冲孔压紧装置包括压紧托架和冲孔压紧气缸，两个压紧托架分布在侧冲孔装置两侧，分别对应压紧托架的两个冲孔压紧气缸与支座的上部固定，各冲孔压紧气缸活塞杆固接压块，各压块分别与压紧托架上下对应。
上述用于支架切头冲孔的复合加工设备，所述侧孔冲孔凸模设有气流通道，气流通道连接吹气管。
上述用于支架切头冲孔的复合加工设备，导料装置还设有起升导向件，起升导向件设有起升导向座和起升导柱，起升导向座与起升导柱滑动配合，起升导柱顶部固接起升架。
上述用于支架切头冲孔的复合加工设备，侧冲孔安装板设有侧冲孔导轨，侧冲孔凸模座与侧冲孔导轨滑动配合。
本发明针对解决汽车行人保护支架切头及冲孔加工涉及工序多、生产效率低的问题改进，设计了一种用于支架切头冲孔的复合加工设备。所述复合加工设备包括保证准确上料的上料防错定位装置，可同时对支架双端切头的切头装置，可同时对支架底面两侧冲孔的冲孔装置，对支架侧面冲孔且吹出废料的侧冲孔装置，以及进行支架传送的导料装置。上述装置协调动作，可以在一台设备上完成支架的双侧切头、多面冲孔的加工，将现有需要3-4道工序完成的加工合并到一道工序完成。采用本发明随着加工工序的减少，产品工序间的流转时间大大缩短，大幅度提高支架的生产效率，整个加工过程只需配备一名操作人员上料，在减少人工成本的同时，降低了操作人员的劳动强度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是支架的结构示意图；；
图3是图1的A向视图；
图4是本发明的各装置位置配置示意图；
图5是防错定位装置的结构示意图；
图6是防错示意图；
图7、图8分别为切头装置切刀切下和切刀抬起状态的结构示意图；
图9是切头装置、防错装置的装配关系示意图；
图10是侧孔冲孔装置结构示意图；
图11是侧孔冲孔凸模和侧冲孔凹模的位置关系示意图；
图12是底孔冲孔装置结构示意图；
图13是导料装置结构示意图。
图中各标号为：1、支座，1-1、支座安装板，2、上料防错定位装置，2-1、端头定位气缸，2-2、定位板，2-3、防错气缸，2-4、托料块，2-5、托料架，2-6、接近传感器，2-7、定位块，2-8、检测销，3、切头装置，3-1、切刀，3-2、切刀固定板，3-3、斜楔，3-4、切头上模板，3-5、导向件，3-6、移动静刀，3-7、静刀垫块，3-8、切头下模板，3-9、复位弹簧，3-10、固定静刀，3-11、切头油缸，4、底孔冲孔装置，4-1、凸模，4-2、卸料板，4-3、凸模安装板，4-4、底冲孔上模板，4-5、凹模座，4-6、凹模，4-7、底冲孔下模板，4-8、底孔冲孔油缸，5、侧孔冲孔装置，5-1、移位油缸，5-2、移位安装板，5-3、移位座，5-4、侧冲孔安装板，5-5、侧冲孔油缸，5-6、侧冲孔凸模座，5-7、侧冲孔凸模，5-8、侧冲孔凹模座，5-9、侧冲孔凹模，5-10、气流通道，5-11、吹气管，5-12、废料盒，5-13、侧冲孔导轨，6、导料装置，6-1、推拉气缸，6-2、第一顶升气缸，6-3、第二顶升气缸，6-4、导料架，6-5、导料导轨，6-6、压紧气缸，6-7、导料托块，6-8、起升架，6-9、起升导向件，6-10、导料安装板，6-11、缓冲器，7、冲孔压紧装置，7-1、压紧托架，7-2、压块，7-3、冲孔压紧气缸，8、支架，8-1、底孔，8-2、侧孔。
具体实施方式
参看图1、图3和图4，本发明是一台复合加工设备，包括支座1和装配在支座上的上料防错定位装置2、切头装置3、底孔冲孔装置4、侧孔冲孔装置5、导料装置6和冲孔压紧装置7。各装置的位置配制如图4所示，各装置的作用如下：上料防错定位装置2是对支架端头定位并检测安装是否正确，防止支架装反；切头装置3设置两套，两套切头装置分别位于支座安装板1-1前部的两侧，各套切头装置分别对支架的两端切头；底孔冲孔装置4对称设置两套，各套底孔冲孔装置分别对支架底面两侧冲底孔，两套底孔冲孔装置分别位于支座安装板后部的两侧；侧孔冲孔装置5用于对支架的侧壁冲孔，侧孔冲孔装置位于两套底孔冲孔装置之间；导料装置6用于将切头后的支架传送到底孔冲孔装置，进行底孔及侧孔加工，导料装置位于支座安装板中部；冲孔压紧装置7位于两套底孔冲孔装置之间，冲孔压紧装置用于对支架压紧。上料防错定位装置、切头装置为切头工位，底孔冲孔装置、侧孔冲孔装置、冲孔压紧装置为冲孔工位。
参看图7-图9，各切头装置分别包括切头油缸3-11、切头上模板3-4、切刀3-1、斜楔3-3、固定静刀3-10、移动静刀3-6、静刀垫块3-7和切头下模板3-8。切头下模板相对水平方向倾斜设置，倾角与支架两侧的弯曲角度匹配。切头油缸固定在支座的顶部，切头油缸活塞杆固接切头上模板，切头上模板经切刀固定板3-2固接切刀。斜楔与上模板固定，固定静刀、静刀垫块与切头下模板固定，移动静刀嵌装到静刀垫块内。切头装置还设有对切头上模板运动导向的导向件3-5。当斜楔随切头上模板下行时，推动移动静刀向左移动将支架抱紧，切刀继续向下运动，直到将支架切断。移动静刀与固定静刀之间由复位弹簧3-9连接，当斜楔随切头上模板上行时，在复位弹簧的作用下移动静刀右移复位。切头装置的特点在于斜楔推动移动静刀将料抱紧后再进行切断，实现对支架的全面包裹，从而保证切断质量，减少切口毛刺。
参看图5、图6和图9，上料防错定位装置包括两台托料架2-5、端头定位气缸2-1、定位板2-2和定位块2-7。各托料架底部与支座安装板1-1固定，各托料架上部设有托料块2-4。在靠近端头定位气缸的托料架上部设置了防错气缸2-3和接近传感器2-6。防错气缸杆连接检测销2-8，端头定位气缸与支座的侧板固定，端头定位气缸活塞杆连接定位板，定位块设置在远离端头气缸的切头装置的下模板3-10上，由定位块、定位板对支架定位。上料防错定位装置的有无料检测靠接近传感器2-6进行检测，防错气缸带动检测销运动，检测支架是否装反，若支架上反，则检测销不能伸出到预定位置，此时防错气缸上设置的检测开关不到位，发出报警信号。
参看图3和图12，各套底孔冲孔装置分别包括底孔冲孔油缸4-8、底冲孔上模板4-4、凸模4-1、卸料板4-2、底冲孔下模板4-7和凹模4-6。底孔冲孔油缸固定在支座的顶部，底冲孔下模板与支座安装板固定，底冲孔下模板上固定凹模座4-5，凹模固定在凹模座内。冲孔油缸活塞杆连接上模板，底冲孔上模板经凸模安装板4-3固接凸模，卸料板与底冲孔上模板经弹簧等零件构成浮动连接，凸模穿过卸料板与凹模对应，凸模与卸料板之间间隙配合。凹模、凹模座的上表面与卸料板下表面为具有相同倾角的倾斜面，该倾角与支架两侧弯曲角度匹配。底孔冲孔装置的特点在于卸料板与凸模采用H7/g6的公差配合，使卸料板在对凸模进行冲切时起到导向作用。底孔冲孔装置工作时，底孔冲孔油缸动作，底冲孔上模板带动凸模、卸料板向下运动，卸料板先与支架接触，将支架弹性压紧，底冲孔油缸带动凸模继续运动，直到完全进入到凹模内，完成底冲孔。感应开关检测凸模到位后，底冲孔油缸回程复位。
参看图3、图10和图11，所述侧孔冲孔装置包括移位油缸5-1、侧冲孔油缸5-5、移位安装板5-2、侧冲孔安装板5-4、移位座5-3、侧冲孔凸模座5-6、侧冲孔凹模座5-8。移位安装板与支座的后板固定，移位油缸固定在移位安装板上部，移位油缸活塞杆固接移位座，移位座与移位安装板经导轨滑动配合，移位座下部固接侧冲孔安装板，侧冲孔油缸与侧冲孔安装板固定，侧冲孔油缸活塞杆固接侧冲孔凸模座，侧冲孔凸模座上装配两个侧冲孔凸模5-7，侧冲孔安装板上还固定侧冲孔凹模座5-8，侧冲孔凹模座上设有两个侧冲孔凹模5-9，侧冲孔凸模与侧冲孔凹模位置对应。侧冲孔安装板设有侧冲孔导轨5-13，侧冲孔凸模座与侧冲孔导轨滑动配合。侧孔冲孔凸模设有气流通道5-10，气流通道连接吹气管5-11，外接气源将侧冲孔废料吹入废料盒5-12内，避免废料留在支架内或散落到地面上。侧孔冲孔装置的工作过程如下：移位油缸动作，带动移位座、侧冲孔安装板向下运动，移动到位后侧冲孔油缸进行冲孔，一次冲出两个侧孔，冲孔后，侧冲孔油缸先复位后，之后移位油缸复位，待支架流转到下一工序后，移位油缸再次下行，到位后冲孔油缸再次工作，将侧冲孔凸模冲到侧冲孔凹模内，进行吹气，将含在侧冲孔凹模内的废料吹到到废料盒内，之后各动作复位，待下一次上料。
参看图1、图13，导料装置经导料安装板6-10固定在支座安装板上，导料装置包括推拉气缸6-1、第一顶升气缸6-2、第二顶升气缸6-3、导料架6-4、起升架6-8、导料导轨6-5。推拉气缸固定在导料安装板上，两条导料导轨分别位于推拉气缸两侧，导料架的两侧与导料导轨滑动配合。推拉气缸活塞杆固接导料架，第一顶升气缸、第二顶升气缸上下配置设置在导料架处，第一顶升气缸活塞杆固接起升架6-8，第二气缸活塞杆固接第一气缸底部。起升架上设置四块导料托块6-7，每两个导料托块为一组支撑一个支架产品件，导料托块为凹形，各托料块侧边设侧向固定支架的压紧气缸6-6。导料装置还设有起升导向件6-9，起升导向件可保证起升架平稳起落，起升导向件包括起升导向座和起升导柱，起升导向座与起升导柱滑动配合，起升导柱顶部固接起升架。导料安装板的后侧设有缓冲器6-11。导料装置的工作过程如下：第二顶升气缸动作，使导料托块与支架接触，压紧气缸将支架压紧，第一顶升气缸动作，将支架从切头装置的静刀中托起，推拉气缸运动，将切头后的支架从切头工位运送到冲孔工位，由冲孔压紧装置将支架压紧，导料装置的各气缸复位。导料装置使用两个顶升气缸配合，可以获得三个稳定位置。设置导料装置可减少操作人员，提高工作效率。
参看图1、图3，冲孔压紧装置包括压紧托架和冲孔压紧气缸，两个压紧托架7-1分布在侧冲孔装置两侧，分别对应压紧托架的两个冲孔压紧气缸7-3与支座的上部固定，各冲孔压紧气缸活塞杆固接压块7-2，各压块分别与压紧托架上下对应。
本发明的工作过程如下：整体工作过程如下：人工上料——端头定位气缸对支架定位——防错装置进行防错检测——切头装置动作进行切头(此时端头定位气缸退回到初始状态)——切头油缸、防错气缸复位，第二顶升气缸运动，托料，压紧气缸工作将支架固定——第一顶升气缸动作，将支架从切头装置的静刀中托出——推拉气缸运动将支架送到冲孔工位——冲孔压紧气缸将支架压紧——导料装置各气缸复位，回到初始状态——人工上料，设备内含两个产品件，切头、冲孔同时工作，进行切头、底孔冲孔、侧孔冲孔——切头装置、冲孔装置的各油缸复位，人工从冲孔工位取料并在切头工位上料。工作过程一直保持设备内含有两个产品件。
本发明可由PLC和相应的电器元件及电路来实现各装置的协调动作。
Claims (10)
1.一种用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：包括支座(1)和设置在支座上的上料防错定位装置(2)、切头装置(3)、底孔冲孔装置(4)、侧孔冲孔装置(5)、冲孔压紧装置、导料装置(6)和冲孔压紧装置(7)，
所述切头装置设置两套，各套切头装置分别对支架的两端切头，两套切头装置分别位于支座安装板前部的两侧；
所述底孔冲孔装置对称设置两套，各套底孔冲孔装置分别对支架底面两侧冲底孔，两套底孔冲孔装置分别位于支座安装板后部的两侧；
所述上料防错定位装置位于两套切头装置之间，上料防错定位装置用于检测支架安装位置及支架端头定位；
所述导料装置用于将切头后的支架传送到底孔冲孔装置，导料装置位于支座安装板中部；
所述侧孔冲孔装置用于支架的侧壁冲孔，侧孔冲孔装置位于两套底孔冲孔装置之间；
所述冲孔压紧装置位于两套底孔冲孔装置之间，冲孔压紧装置用于对支架压紧。
2.根据权利要求1所述的用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：各切头装置分别包括切头油缸(3-11)、切头上模板(3-4)、切刀(3-1)、斜楔(3-3)、固定静刀(3-10)、移动静刀(3-6)、静刀垫块(3-7)和切头下模板(3-8)，切头下模板相对水平方向倾斜设置，切头油缸固定在支座的顶部处，切头油缸活塞杆固接切头上模板，切头上模板经切刀固定板(3-2)固接切刀，斜楔与上模板固定，固定静刀、静刀垫块(3-7)与切头下模板固定，移动静刀嵌装到静刀垫块内，移动静刀可相对静刀垫块移动，移动静刀与固定静刀之间由复位弹簧(3-9)连接。
3.根据权利要求2所述的用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：底孔冲孔装置分别包括底孔冲孔油缸(4-8)、底冲孔上模板(4-4)、凸模(4-1)、卸料板(4-2)、底冲孔下模板(4-7)和凹模(4-6)，底孔冲孔油缸固定在支座的顶部处，底冲孔下模板与支座安装板(1-1)固定，底冲孔下模板上固定凹模座(4-5)，凹模(4-6)固定在凹模座内，底冲孔油缸活塞杆连接上模板，底冲孔上模板经凸模安装板(4-3)固接凸模，所述卸料板与底冲孔上模板浮动连接，凸模穿过卸料板与凹模对应，凸模与卸料板之间间隙配合，所述凹模、凹模座的上表面与卸料板下表面为具有相同倾角的倾斜面，该倾角与支架两侧弯曲角度匹配。
4.根据权利要求3所述的用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：所述导料装置经导料安装板(6-10)固定在支座安装板上，导料装置包括推拉气缸(6-1)、第一顶升气缸(6-2)、第二顶升气缸(6-3)、导料架(6-4)、起升架(6-8)、导料导轨(6-5)，推拉气缸固定在导料安装板上，导料导轨分别位于推拉气缸两侧，导料架两侧与导料导轨滑动配合，推拉气缸活塞杆固接导料架，第一顶升气缸、第二顶升气缸上下配置设置在导料架处，第一顶升气缸活塞杆固接起升架(6-8)，第二气缸活塞杆固接第一气缸底部，所述起升架上设置四块导料托块(6-7)，每两个导料托块支撑一个支架产品件，导料托块为凹形，各托料块侧边设侧向压紧气缸(6-6)。
5.根据权利要求4所述的用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：所述侧孔冲孔装置包括移位油缸(5-1)、侧冲孔油缸(5-5)、移位安装板(5-2)、侧冲孔安装板(5-4)、移位座(5-3)、侧冲孔凸模座(5-6)、侧冲孔凹模座(5-8)，所述移位安装板与支座的后板固定，移位油缸固定在移位安装板上部，移位油缸活塞杆固接移位座，移位座与移位安装板滑动配合，移位座下部固接侧冲孔安装板，侧冲孔油缸与侧冲孔安装板固定，侧冲孔油缸活塞杆固接侧冲孔凸模座，侧冲孔凸模座上装配侧冲孔凸模(5-7)，侧冲孔安装板上还固定侧冲孔凹模座(5-8)，侧冲孔凹模座上设有侧冲孔凹模(5-9)，侧冲孔凸模与侧冲孔凹模位置对应。
6.根据权利要求5所述的用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：所述上料防错定位装置包括两台托料架(2-5)、端头定位气缸(2-1)、定位板(2-2)和定位块(2-7)，各托料架底部与支座安装板固定，各托料架上部设有托料块(2-4)，一台托料架上部设有防错气缸(2-3)和接近传感器(2-6)，防错气缸杆连接检测销(2-8)，端头定位气缸与支座的侧板固定，端头定位气缸活塞杆连接定位板，定位块设置在远离端头气缸的切头装置的下模板(3-10)上。
7.根据权利要求6所述的用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：所述冲孔压紧装置包括压紧托架和冲孔压紧气缸，两个压紧托架(7-1)分布在侧冲孔装置两侧，分别对应压紧托架的两个冲孔压紧气缸(7-3)与支座的上部固定，各冲孔压紧气缸活塞杆固接压块(7-2)，各压块分别与压紧托架上下对应。
8.根据权利要求7所述的用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：所述侧孔冲孔凸模设有气流通道(5-10)，气流通道连接吹气管(5-11)。
9.根据权利要求8所述的用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：导料装置还设有起升导向件(6-9)，起升导向件设有起升导向座和起升导柱，起升导向座与起升导柱滑动配合，起升导柱顶部固接起升架。
10.根据权利要求9所述的用于支架切头冲孔的复合加工设备，其特征在于：侧冲孔安装板设有侧冲孔导轨(5-13)，侧冲孔凸模座与侧冲孔导轨滑动配合。
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