CN110666239B - 一种拉孔机及拉孔方法 - Google Patents

Abstract

一种拉孔机及拉孔方法，包括底座以及安装在底座上的拉针、进料机构、顶针机构、顶杆机构、移料机构、下料机构，其工作时，拉针是保持不动的，通过产品不断穿过拉针实现拉孔作业，相对于现有冲床式油压机，其拉孔的同心度更好，不仅加工精度高，而且拉针不易损坏，另外产品的上下料能够全部实现自动化作业，减少人工操作，不仅更加安全可靠，工作效率高，而且大大降低了人工成本。

Description

一种拉孔机及拉孔方法

技术领域

本发明涉及一种冲孔加工设备,具体涉及一种拉孔机及拉孔方法。

背景技术

目前，冲床式油压机通常会被用来加工一些产品的通孔，其工作原理是将产品固定夹持在冲孔工位，然后通过液压缸带动冲针上下移动实现对产品的冲孔加工。

但是利用现有冲床式油压机加工孔时，产品的上下料往往需要人工操作，因此冲针与产品之间需要保留足够的操作空间，这就导致冲针往复移动的行程太长，容易造成冲孔偏心、冲针挫断的问题，导致产品加工精度低。

另外，由于人工操作过多，易出现安全问题，而且人工成本高，工作效率低。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种拉孔机及拉孔方法。

本发明所采用的技术方案：一种拉孔机，包括

底座，其设有沿前后方向依次设置的第一支架、第二支架；

拉针，其两端套设有产品，并通过两端的产品水平放置在第一支架与第二支架之间；

进料机构，用于将待拉孔的产品输送至拉针的前方；

顶针机构，其位于第二支架的后方，其包括顶针以及驱使顶针前后移动的第一驱动单元，所述顶针具有向前移动顶住拉针后端的第一位置以及向后移动与拉针分离的第二位置；

顶杆机构，其位于第一支架的前方，其包括顶杆以及驱使顶杆前后动作的第二驱动单元，用于将拉针前方待拉孔的产品推送到拉针前端；

移料机构，其包括夹具以及驱使夹具前后动作的第三驱动单元，用于夹持拉针前端的产品并将其移动至拉针后端；

下料机构，包括机械手以及驱使机械手动作的动作组件，用于夹持拉针后方的产品并将其送出。

所述进料机构包括振动盘以及输送导轨，所述输送导轨一端连接振动盘的出料口，另一端从上至下延伸至拉针的前方位置，并与第一支架固定连接。

所述第一支架上固定安装有第一安装座，所述第一安装座位于输送导轨的正下方，所述拉针前端通过产品设置在第一安装座上。

所述顶针机构还包括固定安装在底座后端的后安装支架以及安装在第二支架上并向前延伸的定位板，所述第一驱动单元固定安装在后安装支架上，所述顶针一端连接第一驱动单元，另一端穿过定位板。

所述第二支架上固定安装有第二安装座，所述第二安装座呈“L”型，其前端延伸至定位板的前方，且第二安装座的前端与定位板之间存在大于产品长度的间隙，所述拉针后端通过产品设置在第二安装座的前端位置。

所述顶杆机构还包括固定安装在底座上的中间安装支架，所述中间安装支架位于第一支架的前端，所述第二驱动单元安装在中间安装支架上，所述顶杆一端连接第二驱动单元，另一端穿过第一支架与拉针相对应。

所述移料机构还包括前安装座、第一直线轴承、滑块、第二直线轴承、滑座、连接杆、夹紧气缸；所述前安装支架固定安装在底座的前端；所述第一直线轴承水平设置并连接前安装座与第一支架，所述第一直线轴承至少设有两条并分别设置在中间安装支架的两侧；所述滑块滑动设置在第一直线轴承上，并位于中间安装支架的前方；所述第二直线轴承水平设置并连接第一支架与第二支架，所述第二直线轴承至少设有两条；所述滑座滑动设置在第二直线轴承上，且所述滑块与滑座通过左右两侧的连接杆连接；所述第三驱动单元安装在前安装座上并驱动连接滑块；所述夹紧气缸设有两个并左右对称地设置在滑座上，所述夹具安装在夹紧气缸输出端的端部。

所述动作组件包括驱动机械手上下移动的升降驱动单元以及驱动升降驱动单元左右平移的平移驱动单元。

还包括用于检测产品的定位检测机构以及用于实现自动化控制的PCL控制机构。

一种基于上述拉孔机的拉孔方法：所述拉针前端套设有第二产品，所述拉针后端套设有第三产品，其具体拉孔步骤包括：

1）进料机构将待拉孔的第一产品输送至拉针的前方；

2）夹具夹紧拉针前端的第二产品，同时顶针向前移动至第一位置，并顶住拉针后端；

3）夹具向后移动一定距离并停止，带动第二产品向后移动与拉针前端保持一定距离；

4）顶杆顶推第一产品，将第一产品推送至拉针前端；

5）夹具继续向后移动，带动第二产品向后移动至拉针后端，并将拉针后端的第三产品推出至顶针上；

6）机械手移动至拉针后方的顶针处，并固定夹持第三产品；

7）顶针向后移动至第二位置，与拉针保持足够的距离，同时夹具松开第二产品，并向前移动复位；

8）机械手移动将第三产品送出；

9）重复步骤1-8。

本发明的有益效果是：采用以上方案，其拉针保持不动，通过产品不断穿过拉针实现拉孔作业，相对于现有冲床式油压机，拉孔同心度更好，不仅加工精度高，而且拉针不易损坏，另外产品的上下料能够全部实现自动化作业，减少人工操作，不仅更加安全可靠，工作效率高，而且大大降低了人工成本。

附图说明

图1为本发明实施例拉孔机的结构示意图。

图2为本发明实施例拉孔机初始状态下的结构示意图。

图3为本发明实施例拉孔机移料机构将产品移动到后端后的结构示意图。

图4为本发明实施例拉孔方法的步骤流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

如图1-3所示，一种拉孔机，包括底座1以及安装在底座1上的拉针2、进料机构3、顶针机构4、顶杆机构5、移料机构6、下料机构7、定位检测机构8以及PLC控制机构。

所述底座1上设有第一支架11与第二支架12，所述第一支架11与第二支架12前后间隔布置，所述第一支架11上的后侧面上安装有第一安装座13，所述第二支架12的前侧面上安装有第二安装座14。

所述拉针2两端均套设有产品，其前端通过产品设置在第一安装座13上，其后端通过产品设置在第二安装座14，使得拉针水平放置在第一支架11与第二支架12之间。

其中，上述产品均为拉孔后的成品，其能沿拉针2轴向移动，同时，第一安装座13和第二安装座14上形成有与产品外轮廓相适配的导向通孔，拉针2两端通过产品限制在导向通孔内，不仅能够确保拉针2位置不会左右偏移，保证加工精确度，同时还能确保产品能沿导向通孔穿出，实现稳定送料。

所述进料机构3用于将待拉孔的产品输送至拉针2的前方，其具体包括振动盘31以及输送导轨32，所述输送导轨32一端连接振动盘31的出料口，另一端从上至下延伸至第一支架11处。

当然，第一支架11上会设置有通向其导向通孔的导槽，当待拉孔的产品被振动盘31送出，并沿输送导轨32会落入导槽内直至拉针2的前方位置，从而实现自动准确的进料。

其中，所述输送导轨32与第一支架11固定连接，使得其结构更加稳定，避免振动盘31振动移位。

所述顶针机构4位于第二支架12的后方，其包括顶针41、第一驱动单元42、后安装支架43、定位板44，所述后安装支架43固定安装在底座1后端，所述定位板44安装在第二支架12上并向前延伸，所述第一驱动单元42固定安装在后安装支架43上，所述顶针41一端连接第一驱动单元42，另一端穿过定位板44，通过第一驱动单元42能够驱使顶针41前后移动，所述顶针41具有向前移动顶住拉针2后端的第一位置以及向后移动与拉针2分离的第二位置。

其中，顶针41与拉针2同轴心设置，且其直径不大于拉针2，当顶针41处于第一位置顶住拉针2，不仅受力平衡稳定，而且确保产品能够被送入到顶针41上，便于后续下料。

其第一驱动单元42通常采用液压缸或气缸等直线驱动结构，优选液压缸，其相对气缸动作更加平稳，而且具有更大的动力，保证顶针41能够顶住拉针2，更加稳定可靠。

另外，为了适应定位板44，第二支架12可被设计成“L”型结构，第二支架12前端延伸至定位板44的前方，且第二安装座14的前端与定位板44之间存在大于产品长度的间隙，保证能够顺利下料，同时定位板44能够起到定位顶针41的效果，不仅保证顶针41整体结构更加稳定不会变形，而且保证与拉针2的同心度，确保产品能够被推送至顶针41上。

所述顶杆机构5包括位于第一支架11的前方，其包括顶杆51、第二驱动单元52、中间安装支架53，所述中间安装支架53固定安装在底座1上并位于第一支架11的前端，所述第二驱动单元52安装在中间安装支架53上，所述顶杆51一端连接第二驱动单元52，另一端穿过第一支架11、第一安装座13与拉针2相对应，

其中，所述第二驱动单元52通常采用气缸或液压缸等直线驱动结构，优选气缸，气缸动作速度更快，其可以通过快速的往复动作，把待拉孔的产品推送至拉针2上。

所述移料机构6包括夹具61、第三驱动单元62、前安装座63、第一直线轴承64、滑块65、第二直线轴承66、滑座67、连接杆68、夹紧气缸69；所述前安装支架63固定安装在底座1的前端；所述第一直线轴承64水平设置并连接前安装座63与第一支架11，所述第一直线轴承64设有两条并分别设置在中间安装支架53的两侧；所述滑块65滑动设置在第一直线轴承64上，并位于中间安装支架53的前方；所述第二直线轴承66设有4条，所述第二直线轴承66水平设置并连接第一支架11与第二支架12，所述滑座67滑动设置在第二直线轴承66上，且所述滑块65与滑座67通过左右两侧的连接杆68连接；所述第三驱动单元62安装在前安装座63上并驱动连接滑块65；所述夹紧气缸69设有两个并左右对称地设置在滑座67上，所述夹具61安装在夹紧气缸69输出端的端部。

工作时，通过夹紧气缸69的动作，能够带动夹具61夹紧或松开产品，通过第三驱动单元62能够推动滑块65前后，滑块65通过连接杆68带动滑座67前后滑移，滑座67则带动其上的夹紧气缸69与夹具61前后同步移动，通过上述结构，能够与顶杆机构5错开，布局合理，结构紧凑。

另外，所述第三驱动单元62采用液压缸，动作平稳可靠。

所述下料机构7包括机械手71以及驱使机械手71动作的动作组件72，动作组件72包括驱动机械手71上下移动的升降驱动单元以及驱动升降驱动单元左右平移的平移驱动单元，工作时，由机械手夹住被送出的产品，然后通过上下移动以及左右平移，将产品送出。

其中，所述机械手71与动作组件72均为常规技术。

所述定位检测机构8可以采用光电感应，用于检测各个部件的动作是否到位，同时配合PLC控制机构，能够实现自动操作，实现自动化作业。

如图1-4所示，上述拉孔机的拉孔方法如下，为了便于解释说明，将不同位置的产品10区分开来，在初始状态下，将拉针前方待拉孔的产品定义为第一产品101，套设在拉针前端的产品定义为第二产品102，套设在拉针后端的产品定义为第三产品103，具体步骤如下：

1）振动盘31振动，待拉孔的第一产品101通过输送导轨32下落，输送至第一安装座，并位于拉针2的前方位置；

2）当定位检测机构8检测到有产品时，PLC控制机构发出指令开始工作，夹紧气缸69驱动夹具61夹紧第二产品102，同时第一驱动单元42驱动顶针41向前移动至第一位置，并顶住拉针2后端；

3）第三驱动单元62动作，驱动夹具61向后移动一定距离后停止，带动第二产品102向后移动与拉针2前端保持一定距离；

4）第二驱动单元52动作，带动顶杆51快速地往复动作，将第一产品101推送到拉针2的前端位置，实现产品的拉孔工作；

5）第三驱动单元62继续动作，驱动夹具61继续向后移动，带动第二产品102向后移动至拉针2后端，第二产品102与第三产品103相抵，并将第三产品103推出至顶针41上；

6）动作组件72驱动机械手71动作，使其移动至顶针41上的第三产品103处，并固定夹持第三产品103；

7）第一驱动单元42驱动顶针41向后移动退回至第二位置，夹紧气缸69驱动夹具61松开第二产品102，并在第三驱动单元62驱动下，向前移动复位；

8）动作组件72驱动机械手71动作将第三产品103送出；

9）重复步骤1-8。

为了便于理解，本实施例中套在拉针前后两端的产品均只设置一个，但是在实际作业中，套设在拉针前后两端的产品不局限于一个，也可以设置2个甚至多个，在拉孔移料过程中，多个产品通过相互之间的抵触实现依次推送，设置多个产品，使得动作前后更好的进行衔接。

采用上述方案，其拉针是保持不动的，通过产品不断穿过拉针实现拉孔作业，相对于现有冲床式油压机，其拉孔的同心度更好，不仅加工精度高，而且拉针不易损坏，另外产品的上下料能够全部实现自动化作业，减少人工操作，不仅更加安全可靠，工作效率高，而且大大降低了人工成本。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种拉孔机，其特征在于：包括

底座（1），其设有沿前后方向依次设置的第一支架（11）、第二支架（12）；

拉针（2），其两端套设有产品，并通过两端的产品水平放置在第一支架（11）与第二支架（12）之间；

进料机构（3），用于将待拉孔的产品输送至拉针（2）的前方；

顶针机构（4），其位于第二支架（12）的后方，其包括顶针（41）以及驱使顶针（41）前后移动的第一驱动单元（42），所述顶针（41）具有向前移动顶住拉针（2）后端的第一位置以及向后移动与拉针（2）分离的第二位置；

顶杆机构（5），其位于第一支架（11）的前方，其包括顶杆（51）以及驱使顶杆（51）前后动作的第二驱动单元（52），用于将拉针（2）前方待拉孔的产品推送到拉针（2）前端；

移料机构（6），其包括夹具（61）以及驱使夹具（61）前后动作的第三驱动单元（62），用于夹持拉针（2）前端的产品并将其移动至拉针（2）后端；

下料机构（7），包括机械手（71）以及驱使机械手（71）动作的动作组件（72），用于夹持拉针（2）后方的产品并将其送出。

2.根据权利要求1所述的拉孔机，其特征在于：所述进料机构（3）包括振动盘（31）以及输送导轨（32），所述输送导轨（32）一端连接振动盘（31）的出料口，另一端从上至下延伸至拉针（2）的前方位置，并与第一支架（11）固定连接。

3.根据权利要求2所述的拉孔机，其特征在于：所述第一支架（11）上固定安装有第一安装座（13），所述第一安装座（13）位于输送导轨（32）的正下方，所述拉针（2）前端通过产品设置在第一安装座（13）上。

4.根据权利要求1所述的拉孔机，其特征在于：所述顶针机构（4）还包括固定安装在底座（1）后端的后安装支架（43）以及安装在第二支架（12）上并向前延伸的定位板（44），所述第一驱动单元（42）固定安装在后安装支架（43）上，所述顶针（41）一端连接第一驱动单元（42），另一端穿过定位板（44）。

5.根据权利要求4所述的拉孔机，其特征在于：所述第二支架（12）上固定安装有第二安装座（14），所述第二安装座（14）呈“L”型，其前端延伸至定位板（44）的前方，且第二安装座（14）的前端与定位板（44）之间存在大于产品长度的间隙，所述拉针（2）后端通过产品设置在第二安装座（14）的前端位置。

6.根据权利要求1所述的拉孔机，其特征在于：所述顶杆机构（5）还包括固定安装在底座（1）上的中间安装支架（53），所述中间安装支架（53）位于第一支架（11）的前端，所述第二驱动单元（52）安装在中间安装支架（53）上，所述顶杆（51）一端连接第二驱动单元（52），另一端穿过第一支架（11）与拉针（2）相对应。

7.根据权利要求6所述的拉孔机，其特征在于：所述移料机构（6）还包括前安装座（63）、第一直线轴承（64）、滑块（65）、第二直线轴承（66）、滑座（67）、连接杆（68）、夹紧气缸（69）；

所述前安装支架（63）固定安装在底座（1）的前端；

所述第一直线轴承（64）水平设置并连接前安装座（63）与第一支架（11），所述第一直线轴承（64）至少设有两条并分别设置在中间安装支架（53）的两侧；

所述滑块（65）滑动设置在第一直线轴承（64）上，并位于中间安装支架（53）的前方；

所述第二直线轴承（66）水平设置并连接第一支架（11）与第二支架（12），所述第二直线轴承（66）至少设有两条；

所述滑座（67）滑动设置在第二直线轴承（66）上，且所述滑块（65）与滑座（67）通过左右两侧的连接杆（68）连接；

所述第三驱动单元（62）安装在前安装座（63）上并驱动连接滑块（65）；

所述夹紧气缸（69）设有两个并左右对称地设置在滑座（67）上，所述夹具（61）安装在夹紧气缸（69）输出端的端部。

8.根据权利要求7所述的拉孔机，其特征在于：所述动作组件（72）包括驱动机械手（71）上下移动的升降驱动单元以及驱动升降驱动单元左右平移的平移驱动单元。

9.根据权利要求1所述的拉孔机，其特征在于：还包括用于检测产品的定位检测机构以及用于实现自动化控制的PCL控制机构。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述拉孔机的拉孔方法：其特征在于：所述拉针（2）前端套设有第二产品（102），所述拉针后端套设有第三产品（103），其具体拉孔步骤包括：

1）进料机构将待拉孔的第一产品（101）输送至拉针（2）的前方；

2）夹具（61）夹紧拉针（2）前端的第二产品（102），同时顶针（41）向前移动至第一位置，并顶住拉针（2）后端；

3）夹具（61）向后移动一定距离并停止，带动第二产品（102）向后移动与拉针（2）前端保持一定距离；

4）顶杆（51）顶推第一产品（101），将第一产品（101）推送至拉针（2）前端；

5）夹具（61）继续向后移动，带动第二产品（102）向后移动至拉针（2）后端，并将拉针（2）后端的第三产品（103）推出至顶针（41）上；

6）机械手（71）移动至拉针（2）后方的顶针（41）处，并固定夹持第三产品（103）；

7）顶针（41）向后移动至第二位置，与拉针（2）保持足够的距离，同时夹具（61）松开第二产品，并向前移动复位；

8）机械手（71）移动将第三产品（103）送出；

9）重复步骤1-8。

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