CN109940083A - 一种圆管双相贯线自动冲裁装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆管双相贯线自动冲裁装置及方法，它解决了现有技术中冲裁精度和效率较低的问题，具有能够集排料、上料、对称冲裁、卸料一体化，提高圆管的加工精度和生产效率的效果；其技术方案为：包括送料机构、冲裁机构，送料机构包括料槽，所述料槽一侧安装推动机构，另一侧设有用于将圆管夹紧输送的夹紧推动机构；冲裁机构由控制系统驱动，能够往复运动对由夹紧推动机构夹紧的圆管进行对称双相贯线冲裁。

Description

一种圆管双相贯线自动冲裁装置及方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种圆管双相贯线自动冲裁装置及方法。

背景技术

随着科技的进步，圆管(尤其是钢管)行业作为与日常生活息息相关的产业，无论国外还是国内，钢管的生产加工方式已基本趋于一致，由于生产工艺的不断改进，所制管材的精度也得到了大幅提高。随着国内外钢管加工制造产业的发展需求，自动控制理念同生产线的有机结合已经成为业内公认的发展趋势，力求将传统钢管生产线与其传输系统自动化进行有机结合。

发明人发现，传统的钢管相贯线对称冲裁需人工上料、手动翻转，不仅效率低下，而且冲裁产品对称精度低，给下一步钢管装配焊接工序带来了极大的不便，制约了管材装备制造业的系统升级改造和发展。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种圆管双相贯线自动冲裁装置及方法，其具有能够集排料、上料、对称冲裁、卸料一体化，提高圆管的加工精度和生产效率的效果。

本发明采用下述技术方案：

一种圆管双相贯线自动冲裁装置，包括：

送料机构，其包括料槽，所述料槽一侧安装推动机构，另一侧设有用于将圆管夹紧输送的夹紧推动机构；

冲裁机构，由控制系统驱动，能够往复运动对由夹紧推动机构夹紧的圆管进行对称双相贯线冲裁。

进一步的，所述料槽包括上料槽和工作料槽，所述推动机构安装于上料槽一侧，能够将上料槽中的圆管推送至工作料槽；

所述夹紧推动机构对应于工作料槽安装，用于将圆管推送至冲裁机构。

进一步的，所述推动机构包括第一气缸、与第一气缸相连的推块；所述推块与垫板固定连接。

进一步的，所述工作料槽内部具有通孔，工作料槽一侧开设有与垫板相适配的槽孔；

所述垫板在第一气缸的作用下能够穿过槽孔将所述通孔封堵。

进一步的，所述夹紧推动机构包括第二气缸、由第二气缸驱动的夹紧机构。

进一步的，所述夹紧机构包括旋转驱动件、与旋转驱动件相连的齿轮，所述齿轮的上、下两侧分别与一个齿条啮合；

旋转驱动件能够通过齿轮带动两个齿条彼此远离或靠近，以实现对圆管的夹紧与松开。

进一步的，两个齿条相背一侧分别设有固定导板。

进一步的，所述冲裁机构包括液压缸、与液压缸相连的冲模载体、与冲模载体相连的冲模、与冲模相配合的模腔。

进一步的，还包括振动盘，所述振动盘与料槽相接，能够将圆管顺序输送至料槽。

一种圆管双相贯线自动冲裁装置的工作方法，包括以下步骤：

圆管通过振动盘平行排列依次进入送料机构；

第一气缸驱动推块将上料槽内的圆管推送至工作料槽，同时垫板穿过槽孔将工作料槽的通孔封堵；

第二气缸驱动夹紧机构将圆管推送至冲裁机构，同时第一气缸带动推块和垫板复位；

冲裁机构依次完成对圆管双相贯线的冲裁，夹紧机构将圆管涨紧，并通过第二气缸带动至工作料槽；

夹紧机构松开圆管，圆管从工作料槽的通孔中掉落，以实现自动落料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的送料机构配合夹紧机构，能够实现将圆管输送至冲裁机构，同时能够实现冲裁后圆管的自动落料，加工效率高；且夹紧机构通过齿轮齿条机构实现对圆管的夹紧或松开，实现对圆管输送、落料的精确控制；

(2)本发明的冲裁机构经一次循环能够完成双相贯线的冲裁加工成形，进一步提高生产效率；

(3)本发明方便更换模芯模腔，适用范围广。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的送料机构结构示意图；

图3为本发明实施例的冲裁机构结构示意图；

图4为本发明实施例的涨紧机构结构示意图；

图5为本发明实施例的冲模结构示意图；

图6为本发明实施例的料槽结构示意图；

图7为本发明实施例的模腔结构示意图；

图8为本发明实施例的冲裁后的圆管结构图；

其中，1、振动盘，2、送料机构，3、冲裁机构，4、工作台，5、气缸，6、推块，7、上料槽，8、气缸，9、壳体，10、夹紧机构，11、垫板，12、连接块，13、工作料槽，14、槽孔，15、模腔16、冲模，17、固定装置，18、冲模载体，19、液压缸，20、固定导板，21、第一齿条，22、旋转气缸，23、齿轮，24、第二齿条。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在冲裁精度和效率较低的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种圆管双相贯线自动冲裁装置及方法。

实施例一：

本实施例提供了一种圆管双相贯线自动冲裁装置，尤其适用于短管的冲裁，其包括振动盘1、送料机构2、冲裁机构3和工作台4，振动盘1设置于送料机构2一侧，冲裁机构3设置于送料机构2另一侧，且冲裁机构3安装于工作台4上方。

振动盘1为现有结构，此处不再赘述。

如图2所示，所述送料机构2包括料槽、推动机构、夹紧推动机构，其中，料槽包括上料槽7和工作料槽13，如图6所示。

上料槽7一端与振动盘1相接，另一端与工作料槽13相连。

进一步的，工作料槽13固定于上料槽7一侧，且工作料槽13的安装位置低于上料槽7；所述上料槽7与工作料槽13的连接端开设有相对应的开口，其中一个开口与工作料槽13相通，另一个开口侧面安装推动机构。

所述工作料槽13的底部具有用于落料的通孔，工作料槽13靠近上料槽7一侧沿长度方向开设槽孔14。

所述推动机构包括第一气缸5、推块6、连接块12和垫板11，所述第一气缸与推块6相连，推块6对应于上料槽7的开口位置。

需要说明的，在本实施例中，推块6设置为方形；可以理解的，在其他实施例中，推块6也可以为其他形状，只要能够实现将圆管推送至下一工位即可，推块6的具体形状可以根据实际需要而定。

所述推块6的下方通过连接块12与垫板11相连。

在本实施例中，垫板11为矩形板，其尺寸与槽孔14的长度相适配；连接块12为L型板，其一端与推块6固定连接，另一端与垫板11固定连接。

可以理解的，在其他实施例中，垫板11可以为圆板、椭圆板等，其只要满足横向长度与槽孔14相匹配即可，具体形状可以根据实际需要选择；而连接块12也可以为其他形状，只要能够实现推块6与垫板11之间的连接即可。

第一气缸5带动推块6运动时，在连接块12的作用下，垫板11可在槽孔14内移动，当垫板11运行至工作料槽13中时，能够将通孔堵住；通过设置垫板11可以控制圆管的自动落料。

沿工作料槽13的长度方向上，一侧设置冲裁机构3，另一侧安装夹紧推动机构，所述夹紧推动机构包括第二气缸8和夹紧机构10，第二气缸8与夹紧机构10相连，通过第二气缸8带动夹紧机构10运动，使圆管进入冲裁机构3。

如图4所示，所述夹紧机构10包括壳体9、旋转驱动件、齿轮23、第一齿条21、第二齿条24、固定导板20，壳体9与第二气缸8相连，旋转驱动件安装于壳体9的内部，壳体9能够充当推动圆管的推块。

在本实施例中，壳体9为长方体结构，且内部为空腔；旋转驱动件为旋转气缸22。

可以理解的，在其他实施例中，壳体9可以为其他形状，只要满足内部能够容纳旋转驱动件即可；旋转驱动件也可以为电机，只要能够实现旋转驱动作用即可。

所述旋转气缸22与齿轮22相连，齿轮22的上侧与第一齿条21啮合，齿轮22的下侧与第二齿条24啮合。

旋转气缸22带动齿轮22旋转，第一齿条21、第二齿条24在啮合作用下可以彼此远离或靠近；当二者彼此远离时，其边缘与圆管内壁相抵接，实现对圆管的涨紧作用；当二者彼此靠近时，能够接触涨紧作用。

在本实施例中，第一齿条21、第二齿条24呈L型，且二者相对安装；为了更好的与圆管内壁贴合，第一齿条21、第二齿条24的边缘呈圆弧形。

第一齿条21的上方、第二齿条24的下方分别设置一个固定导板20，且固定导板20安装于壳体9外侧端部；固定导板20对圆管上、下内壁起到支撑作用，为了稳定的支撑圆管，所述固定导板20设置为圆弧形。

所述冲裁机构3包括液压缸19、液压站、液压控制系统，液压缸19固定安装于工作台4上方，所述液压缸19通过冲模载体18连接冲模16，冲模16外侧套设模腔15。

液压控制系统可采用PLC控制或其他控制器。

冲模部分(冲模16、模腔15、冲模载体18)通过固定装置17安装于工作台4上方，其中，固定装置17的内侧形状与冲模部分相适配，固定装置17的具体结构可以根据实际需要设计，只要能够满足将冲模部分稳定支撑于工作台4上即可。

模腔15根据圆管管径和冲裁形状的不同可以设置多种规格，不同规格模腔15上的通孔不同，同时不同规格模腔15可以搭配不同规格的冲模16，不同规格冲模16的模刀形状和大小也不同，搭配的方式根据待加工的管材的要求选择。

冲模16安装于模腔15内部，模腔15与冲模载体18可拆卸连接，如图5和图7所示；模腔15内部开设用于与冲模载体18配合的卡槽，方便不同规格冲模16的更换。

例如：直径为38mm的圆管，如需要加工直径为38mm的相贯线缺口，需要设计缺口大小的冲模模刀以及相对应的模腔15。

本实施例中冲裁装置的工作方法为：

(1)圆管通过振动盘1平行排列依次进入送料机构2。

(2)当圆管运行至上料槽7顶端(靠近冲裁机构3一端)时，启动第一气缸5，第一气缸5驱动推块6将上料槽7内的圆管推送至工作料槽13，同时垫板6在推块6的作用下穿过槽孔14进入工作料槽13，将其底部的通孔封堵，避免圆管落下。

(3)启动第二气缸8，第二气缸8驱动夹紧机构10沿工作料槽13的长度方向运动，将圆管推送至冲裁机构3，同时第一气缸5带动推块6和垫板11复位。

其中，冲裁过程为：

初始状态，冲模16的冲头正对模腔15的孔，即液压缸19处于行程的中位位置。

当圆管通过第二气缸8的推动作用进入到模腔15孔内，液压缸19开始启动，在液压控制系统的作用下，实现前进、后退，带动冲头先向圆管一侧冲裁，完成一条相贯线的成形加工。

然后，在液压控制系统的控制下，再后退、向另一侧冲裁，完成另一相贯线的冲裁加工成形。

之后，液压缸19复位到中位位置，完成对工件的对称双相贯线的冲裁。

(4)冲裁结束后，夹紧机构10中的旋转气缸22动作，通过齿轮23带动第一齿条21、第二齿条24彼此远离，通过第一齿条21、第二齿条24与圆管内壁紧贴实现圆管的涨紧，并通过第二气缸8将圆管带动至工作料槽13中。

(5)夹紧机构10的旋转气缸22反向动作，使第一齿条21、第二齿条24解除与圆管的贴紧作用，圆管从工作料槽13的通孔中掉落，以实现自动落料。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆管双相贯线自动冲裁装置，其特征在于，包括：

送料机构，其包括料槽，所述料槽一侧安装推动机构，另一侧设有用于将圆管夹紧输送的夹紧推动机构；

冲裁机构，由控制系统驱动，能够往复运动对由夹紧推动机构夹紧的圆管进行对称双相贯线冲裁。

2.根据权利要求1所述的一种圆管双相贯线自动冲裁装置，其特征在于，所述料槽包括上料槽和工作料槽，所述推动机构安装于上料槽一侧，能够将上料槽中的圆管推送至工作料槽；

所述夹紧推动机构对应于工作料槽安装，用于将圆管推送至冲裁机构。

3.根据权利要求2所述的一种圆管双相贯线自动冲裁装置，其特征在于，所述推动机构包括第一气缸、与第一气缸相连的推块；所述推块与垫板固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种圆管双相贯线自动冲裁装置，其特征在于，所述工作料槽内部具有通孔，工作料槽一侧开设有与垫板相适配的槽孔；

所述垫板在第一气缸的作用下能够穿过槽孔将所述通孔封堵。

5.根据权利要求1或2所述的一种圆管双相贯线自动冲裁装置，其特征在于，所述夹紧推动机构包括第二气缸、由第二气缸驱动的夹紧机构。

6.根据权利要求5所述的一种圆管双相贯线自动冲裁装置，其特征在于，所述夹紧机构包括旋转驱动件、与旋转驱动件相连的齿轮，所述齿轮的上、下两侧分别与一个齿条啮合；

旋转驱动件能够通过齿轮带动两个齿条彼此远离或靠近，以实现对圆管的夹紧与松开。

7.根据权利要求6所述的一种圆管双相贯线自动冲裁装置，其特征在于，两个齿条相背一侧分别设有固定导板。

8.根据权利要求1所述的一种圆管双相贯线自动冲裁装置，其特征在于，所述冲裁机构包括液压缸、与液压缸相连的冲模载体、与冲模载体相连的冲模、与冲模相配合的模腔。

9.根据权利要求1所述的一种圆管双相贯线自动冲裁装置，其特征在于，还包括振动盘，所述振动盘与料槽相接，能够将圆管顺序输送至料槽。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种圆管双相贯线自动冲裁装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

圆管通过振动盘平行排列依次进入送料机构；

第一气缸驱动推块将上料槽内的圆管推送至工作料槽，同时垫板穿过槽孔将工作料槽的通孔封堵；

第二气缸驱动夹紧机构将圆管推送至冲裁机构，同时第一气缸带动推块和垫板复位；

冲裁机构依次完成对圆管双相贯线的冲裁，夹紧机构将圆管涨紧，并通过第二气缸带动至工作料槽；

夹紧机构松开圆管，圆管从工作料槽的通孔中掉落，以实现自动落料。