CN113523117A - 一种铜棒热锻红冲快速加工装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种铜棒热锻红冲快速加工装置，包括铜棒自动加热装置、铜棒输送夹取装置和冲床，所述的铜棒自动加热装置包括箱体，箱体内设有相互配合的铜棒阶梯上料机和超音频加热炉；所述的铜棒阶梯上料机包括机架，机架上安装有料斗、铜棒阶梯上料装置和铜棒输送装置；所述的铜棒输送装置输出的铜棒配合进入位于超音频加热炉上的玻璃管；所述的铜棒输送夹取装置包括第二链条输送机和机械手臂；所述的第二链条输送机上设有第二电机驱动的第二传动链以及传感器。本发明提供一种使用效率更高的铜棒热锻红冲快速加工装置，红冲过程具备更高的安全性，同时具有更高的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种铜棒热锻红冲快速加工装置及方法。
背景技术
冲压工艺是一种金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件(冲压件)。
红冲工艺像精锻加工那样将金属坯料加热后放在模具内成形，但是红冲除大型红冲件外一般都是一次性成形，而精锻一般为几次压力成形。红冲工艺与热挤压相比较，金属坯料同样需要加热，热挤压的模具与冷挤压的模具基本上相同，金属材料在模腔内的流动较为简单，成形的零件形状，大多数与冷挤压零件差不多，偏向较为简单形状的零件成形，而红冲模具的结构比热挤压模具要复杂，结构特点是冲压方式与型腔模的成形方式有机结合，它不仅能在压力机上挤压成型腔式挤压模，而且能一次性实行多方位的脱模动作，它在足够强大的压力下，迫使金属材料在模腔内通过复杂的流动，挤压成像型腔模（注射模）那样形状的复杂零部件。
我国模具红冲行业大多数采用人工上料、定位、加工、取料的方式，每次冲床工作前，工人把完成加热的材料放进冲床内，待冲床下压工作完成之后，再由工人取出，人工操作有可能出现由于长时间工作导致体乏等人为原因使产品出现残次品，降低生产效率，增加生产成本；同时产品在车间内不可避免的会在表面上出现异物，在加工前如不能及时清理掉，表面会出现损坏性压痕，影响产品质量；同时此种用人工上料、取料的方式存在较大的安全隐患，时常会出现烫伤甚至将人手压断致残等工伤事故。鉴于此，本案发明人对上述问题进行了深入研究，如何提高铜棒热锻红冲快速加工装置的使用效率以及如何避免工人受伤遂有本案产生。
发明内容
本发明提供一种使用效率更高的铜棒热锻红冲快速加工装置，红冲过程具备更高的安全性，同时具有更高的生产效率。
一种铜棒热锻红冲快速加工装置，包括铜棒自动加热装置、铜棒输送夹取装置和冲床，所述的铜棒自动加热装置包括箱体，箱体内设有相互配合的铜棒阶梯上料机和超音频加热炉；所述的铜棒阶梯上料机包括机架，机架上安装有料斗、铜棒阶梯上料装置和铜棒输送装置；所述的铜棒输送装置输出的铜棒配合进入位于超音频加热炉上的玻璃管；所述的铜棒输送夹取装置包括第二链条输送机和机械手臂；所述的第二链条输送机上设有第二电机驱动的第二传动链以及传感器。
所述的铜棒阶梯上料装置包括内板驱动系统和外板驱动系统；所述的内板驱动系统包括第三内板以及第一连接座连接的第一驱动气缸、第一驱动气缸驱动的第一内板和第二内板；所述的外板驱动系统包括第二连接座连接的第二驱动气缸、第二驱动气缸驱动的第一外板、第二外板、第三外板；所述的第一外板和第二外板通过第一连接板连接，第三外板和第二外板通过第二连接板连接。
所述的第一内板和第一外板贴合，第一内板顶部设有第一内斜面，第一外板顶部设有第一外斜面；所述的第二内板和第二外板贴合，第二内板顶部设有第二内斜面，第二外板顶部设有第二外斜面，第三内板和第三外板贴合，第三内板顶部设有第三内斜面，第三外板顶部设有第三外斜面。
所述的机架两侧设有导向柱，导向柱一端底座与机架固定连接，导向柱另一端与第一内板连接。
所述的铜棒输送装置包括第一输送系统和第二输送系统；所述的第一输送系统包括第一输送电机、第一输送电机驱动的第一链条、位置传感器和第一推料气缸；所述的第二输送系统包括第二推料气缸、推杆和导轨。
所述的第一链条侧边配合设有铜棒回收装置，所述的铜棒回收装置包括设于第一链条上方的挡板、回料滑道和回收盒。
所述的玻璃管通过安装板固定连接于箱体内，玻璃管与导轨相互重叠设置，导轨横截面为九十度折弯结构，导轨上配合的铜棒与玻璃管同轴。
所述的玻璃管在铜棒输出端配合斜轨一端，斜轨另一端配合第二电机驱动的第二传动链。
所述的机械手臂包括第一水平旋转轴，第一水平旋转轴连接第二前后摆臂，第二前后摆臂连接第三前后摆臂，第三前后摆臂连接第四旋转轴，第四旋转轴连接第五旋转轴，第五旋转轴连接有第六铜棒夹取轴，第六铜棒夹取轴端部连接有铜棒夹头；所述的铜棒夹头包括两个夹取臂，两个夹取臂一端通过滑轨配合夹取气缸，另一端设有半圆形拉伸环臂。
一种铜棒热锻红冲快速加工方法，包括如下步骤：
步骤一：自动上料，将待加工铜棒放于料斗内，第一内板和第一外板贴合且处于初始位置，铜棒可以通过第一外斜面自动滚动到第一内板的第一内斜面上；第一内板上升同时第二外板下降，铜棒在第一内板和第二外板汇合时便可通过第一内斜面成功滚动到第二外板的第二外斜面上；第二外板上升同时第二内板下降，当第二外板与第二内板汇合时，铜棒通过第二外斜面滚动至第二内板的第二内斜面上；第二内板上升同时第三外板下降，当第二内板与第三外板汇合时，铜棒通过第二内斜面滚动至第三外板的第三外斜面上；第三外板上升与第三内板贴合，铜棒通过第三外斜面和第三内斜面滚动至第一链条上；
步骤二：自动输送，第一输送系统中第一输送电机带动第一链条将铜棒输送至位置传感器，位置传感器感应到铜棒便将信号传输给第一推料气缸，第一推料气缸推动铜棒进入第二输送系统中的导轨；第二输送系统中第二推料气缸驱动推杆将导轨上的铜棒推动至玻璃管；
步骤三：感应加热，铜棒被推动至玻璃管内，由超音频加热炉进行感应加热，完成加热后的铜棒会被新进入玻璃管的铜棒顶出，进入斜轨；铜棒顺着斜轨滑动至第二链条输送机上的第二传动链，第二传动链传输铜棒，铜棒接触传感器，传感器控制机械手臂开关；
步骤四：夹取转移，当机械手臂接收到传感器上的信号时便可自动将铜棒夹取至冲床的模具上；
步骤五：冲床加工，铜棒在冲床上完成加工。
从上述实施方案，不难看出本发明具有以下优点：
1、本发明铜棒热锻红冲快速加工装置功能齐全且各功能部件排列紧凑，连接顺畅，大大降低了设备体积和占地面积，提高了工作效率。
2、本发明铜棒热锻红冲快速加工装置自动化程度高，铜棒阶梯上料装置中内板驱动系统和外板驱动系统相向移动，互相配合自动完成上下料，铜棒输送装置将铜棒自动输送至超音频加热炉的玻璃管中进行感应加热，相较于传统工艺，不再需要人工上下料，避免操作工人被高温铜棒烫伤，降低安全隐患，提高红冲过程的安全性。
3、本发明铜棒热锻红冲快速加工装置连续性好，铜棒输送装置将铜棒自动输送至超音频加热炉的玻璃管的同时，将完成感应加热的铜棒从玻璃管中挤出，铜棒输送夹取装置将完成感应加热的铜棒抓取至冲床的模具上，连续作业无停顿，大大提高的生产效率。
4、本发明铜棒热锻红冲快速加工装置铜棒阶梯上料机中的回收装置可以实现对直径过大的铜棒进行自动回收，回收后统一进行二次处理，提高了原材料的利用率。
附图说明
图1为本发明铜棒热锻红冲快速加工装置结构示意图；
图2为本发明铜棒热锻红冲快速加工装置中铜棒阶梯上料机正面结构示意图；
图3为本发明铜棒热锻红冲快速加工装置中铜棒阶梯上料机背面结构示意图；
图4为本发明铜棒热锻红冲快速加工装置中内板驱动系统和外板驱动系统结构示意图；
图5为本发明铜棒热锻红冲快速加工装置中超音频加热炉结构示意图；
图6为本发明铜棒热锻红冲快速加工装置中第二链条输送机结构示意图；
图7为本发明铜棒热锻红冲快速加工装置中机械手臂结构示意图。
具体实施方式
如图1-7所示的一种铜棒热锻红冲快速加工装置，包括铜棒自动加热装置、铜棒输送夹取装置和冲床6，铜棒自动加热装置包括箱体1，箱体1内设有相互配合的铜棒阶梯上料机2和超音频加热炉3；铜棒阶梯上料机包括机架7，机架7上安装有料斗8、铜棒阶梯上料装置和铜棒输送装置；铜棒输送装置输出的铜棒配合进入位于超音频加热炉3上的玻璃管31；铜棒输送夹取装置包括第二链条输送机4和机械手臂5；第二链条输送机4上设有第二电机43驱动的第二传动链42以及传感器41。铜棒阶梯上料装置包括内板驱动系统和外板驱动系统；内板驱动系统包括第三内板11以及第一连接座13连接的第一驱动气缸12、第一驱动气缸12驱动的第一内板9和第二内板10；外板驱动系统包括第二连接座18连接的第二驱动气缸17、第二驱动气缸17驱动的第一外板14、第二外板15、第三外板16；第一外板14和第二外板15通过第一连接板19连接，第三外板16和第二外板15通过第二连接板20连接。第一内板9和第一外板14贴合，第一内板9顶部设有第一内斜面21，第一外板14顶部设有第一外斜面22；第二内板10和第二外板15贴合，第二内板10顶部设有第二内斜23，第二外板15顶部设有第二外斜面24，第三内板11和第三外板16贴合，第三内板11顶部设有第三内斜面25，第三外板16顶部设有第三外斜面26。机架两侧设有导向柱27，导向柱27一端底座与机架7固定连接，导向柱27另一端与第一内板9连接。铜棒输送装置包括第一输送系统和第二输送系统；第一输送系统包括第一输送电机71、第一输送电机71驱动的第一链条72、位置传感器73和第一推料气缸74；第二输送系统包括第二推料气缸75、推杆76和导轨77。第一链条72侧边配合设有铜棒回收装置，铜棒回收装置包括设于第一链条72上方的挡板78、回料滑道79和回收盒80。玻璃管31通过安装板(32)固定连接于箱体1内，玻璃管31与导轨77相互重叠设置，导轨77横截面为九十度折弯结构，导轨77上配合的铜棒与玻璃管31同轴。玻璃管31在铜棒输出端配合斜轨33一端，斜轨33另一端配合第二电机43驱动的第二传动链42。机械手臂5包括第一水平旋转轴51，第一水平旋转轴51连接第二前后摆臂52，第二前后摆臂52连接第三前后摆臂53，第三前后摆臂53连接第四旋转轴54，第四旋转轴54连接第五旋转轴55，第五旋转轴55连接有第六铜棒夹取轴56，第六铜棒夹取轴56端部连接有铜棒夹头57；所述的铜棒夹头包括两个夹取臂，两个夹取臂一端通过滑轨配合夹取气缸，另一端设有半圆形拉伸环臂。
作为结构优选铜棒热锻红冲快速加工方法包括如下步骤：
步骤一：自动上料，将待加工铜棒放于料斗8内，第一内板9和第一外板14贴合且处于初始位置，铜棒可以通过第一外斜面22自动滚动到第一内板9的第一内斜面21上；第一内板9上升同时第二外板15下降，铜棒在第一内板9和第二外板15汇合时便可通过第一内斜面21成功滚动到第二外板15的第二外斜面24上；第二外板15上升同时第二内板10下降，当第二外板15与第二内板10汇合时，铜棒通过第二外斜面24滚动至第二内板10的第二内斜面23上；第二内板10上升同时第三外板16下降，当第二内板10与第三外板16汇合时，铜棒通过第二内斜面23滚动至第三外板16的第三外斜面26上；第三外板16上升与第三内板11贴合，铜棒通过第三外斜面26和第三内斜面25滚动至第一链条72上；
步骤二：自动输送，第一输送系统中第一输送电机71带动第一链条72将铜棒输送至位置传感器73，位置传感器73感应到铜棒便将信号传输给第一推料气缸74，第一推料气缸74推动铜棒进入第二输送系统中的导轨77；第二输送系统中第二推料气缸75驱动推杆76将导轨77上的铜棒推动至玻璃管31；
步骤三：感应加热，铜棒被推动至玻璃管31内，由超音频加热炉3进行感应加热，完成加热后的铜棒会被新进入玻璃管31的铜棒顶出，进入斜轨33；铜棒顺着斜轨33滑动至第二链条输送机4上的第二传动链42，第二传动链42传输铜棒，铜棒接触传感器41，传感器41控制机械手臂开关；
步骤四：夹取转移，当机械手臂5接收到传感器41上的信号时便可自动将铜棒夹取至冲床6的模具上；
步骤五：冲床6加工，铜棒在冲床6上完成加工。
Claims (10)
1.一种铜棒热锻红冲快速加工装置，包括铜棒自动加热装置、铜棒输送夹取装置和冲床(6)，其特征在于：所述的铜棒自动加热装置包括箱体(1)，箱体(1)内设有相互配合的铜棒阶梯上料机(2)和超音频加热炉(3)；所述的铜棒阶梯上料机包括机架(7)，机架(7)上安装有料斗(8)、铜棒阶梯上料装置和铜棒输送装置；所述的铜棒输送装置输出的铜棒配合进入位于超音频加热炉(3)上的玻璃管(31)；所述的铜棒输送夹取装置包括第二链条输送机(4)和机械手臂(5)；所述的第二链条输送机(4)上设有第二电机(43)驱动的第二传动链(42)以及传感器(41)。
2.如权利要求1所述的一种铜棒热锻红冲快速加工装置，其特征在于：所述的铜棒阶梯上料装置包括内板驱动系统和外板驱动系统；所述的内板驱动系统包括第三内板(11)以及第一连接座(13)连接的第一驱动气缸(12)、第一驱动气缸(12)驱动的第一内板(9)和第二内板(10)；所述的外板驱动系统包括第二连接座(18)连接的第二驱动气缸(17)、第二驱动气缸(17)驱动的第一外板(14)、第二外板(15)、第三外板(16)；所述的第一外板(14)和第二外板(15)通过第一连接板(19)连接，第三外板(16)和第二外板(15)通过第二连接板(20)连接。
3.如权利要求2所述的一种铜棒热锻红冲快速加工装置，其特征在于：所述的第一内板(9)和第一外板(14)贴合，第一内板(9)顶部设有第一内斜面(21)，第一外板(14)顶部设有第一外斜面(22)；所述的第二内板(10)和第二外板(15)贴合，第二内板(10)顶部设有第二内斜面(23)，第二外板(15)顶部设有第二外斜面(24)，第三内板(11)和第三外板(16)贴合，第三内板(11)顶部设有第三内斜面(25)，第三外板(16)顶部设有第三外斜面(26)。
4.如权利要求1所述的一种铜棒热锻红冲快速加工装置，其特征在于：所述的机架两侧设有导向柱(27)，导向柱(27)一端底座与机架(7)固定连接，导向柱(27)另一端与第一内板(9)连接。
5.如权利要求1所述的一种铜棒热锻红冲快速加工装置，其特征在于：所述的铜棒输送装置包括第一输送系统和第二输送系统；所述的第一输送系统包括第一输送电机(71)、第一输送电机(71)驱动的第一链条(72)、位置传感器(73)和第一推料气缸(74)；所述的第二输送系统包括第二推料气缸(75)、推杆(76)和导轨(77)。
6.如权利要求5所述的一种铜棒热锻红冲快速加工装置，其特征在于：所述的第一链条(72)侧边配合设有铜棒回收装置，所述的铜棒回收装置包括设于第一链条(72)上方的挡板(78)、回料滑道(79)和回收盒(80)。
7.如权利要求1所述的一种铜棒热锻红冲快速加工装置，其特征在于：所述的玻璃管(31)通过安装板(32)固定连接于箱体(1)内，玻璃管(31)与导轨(77)相互重叠设置，导轨(77)横截面为九十度折弯结构，导轨(77)上配合的铜棒与玻璃管(31)同轴。
8.如权利要求1所述的一种铜棒热锻红冲快速加工装置，其特征在于：所述的玻璃管(31)在铜棒输出端配合斜轨(33)一端，斜轨(33)另一端配合第二电机(43)驱动的第二传动链(42)。
9.如权利要求1所述的一种铜棒热锻红冲快速加工装置，其特征在于：所述的机械手臂(5)包括第一水平旋转轴(51)，第一水平旋转轴(51)连接第二前后摆臂(52)，第二前后摆臂(52)连接第三前后摆臂(53)，第三前后摆臂(53)连接第四旋转轴(54)，第四旋转轴(54)连接第五旋转轴(55)，第五旋转轴(55)连接有第六铜棒夹取轴(56)，第六铜棒夹取轴(56)端部连接有铜棒夹头(57)；所述的铜棒夹头包括两个夹取臂，两个夹取臂一端通过滑轨配合夹取气缸，另一端设有半圆形拉伸环臂。
10.根据权利要求1所述的一种铜棒热锻红冲快速加工方法，包括如下步骤：
步骤一：自动上料，将待加工铜棒放于料斗(8)内，第一内板(9)和第一外板(14)贴合且处于初始位置，铜棒可以通过第一外斜面(22)自动滚动到第一内板(9)的第一内斜面(21)上；第一内板(9)上升同时第二外板(15)下降，铜棒在第一内板(9)和第二外板(15)汇合时便可通过第一内斜面(21)成功滚动到第二外板(15)的第二外斜面(24)上；第二外板(15)上升同时第二内板(10)下降，当第二外板(15)与第二内板(10)汇合时，铜棒通过第二外斜面(24)滚动至第二内板(10)的第二内斜面(23)上；第二内板(10)上升同时第三外板(16)下降，当第二内板(10)与第三外板(16)汇合时，铜棒通过第二内斜面(23)滚动至第三外板(16)的第三外斜面(26)上；第三外板(16)上升与第三内板(11)贴合，铜棒通过第三外斜面(26)和第三内斜面(25)滚动至第一链条(72)上；
步骤二：自动输送，第一输送系统中第一输送电机(71)带动第一链条(72)将铜棒输送至位置传感器(73)，位置传感器(73)感应到铜棒便将信号传输给第一推料气缸(74)，第一推料气缸(74)推动铜棒进入第二输送系统中的导轨(77)；第二输送系统中第二推料气缸(75)驱动推杆(76)将导轨(77)上的铜棒推动至玻璃管(31)；
步骤三：感应加热，铜棒被推动至玻璃管(31)内，由超音频加热炉(3)进行感应加热，完成加热后的铜棒会被新进入玻璃管(31)的铜棒顶出，进入斜轨(33)；铜棒顺着斜轨(33)滑动至第二链条输送机(4)上的第二传动链(42)，第二传动链(42)传输铜棒，铜棒接触传感器(41)，传感器(41)控制机械手臂开关；
步骤四：夹取转移，当机械手臂(5)接收到传感器(41)上的信号时便可自动将铜棒夹取至冲床(6)的模具上；
步骤五：冲床(6)加工，铜棒在冲床(6)上完成加工。
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