CN113579742A - 铜排加工系统及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜排加工系统及加工方法。本发明所述的包括剪切系统、冲孔系统以及折弯系统；所述剪切系统包括用于上下夹持铜排的第一夹持机构、用于左右夹持铜排的第二夹持机构、用于控制所述第二夹持机构夹持状态的第一控制机构、用于识别铜排原点位置的第一识别机构、带动铜排移动的第一驱动机构、用于铜排剪切的剪切机构以及用于检测所述第二夹持机构转动角度的第二识别机构；所述冲孔系统包括用于铜排对中的定位装置以及用于铜排冲孔的冲孔设备；所述折弯系统包括折弯模具以及用于铜排折弯的折弯设备。本发明可以实现铜排的精准剪切、冲孔以及折弯。

Description

铜排加工系统及加工方法

技术领域

本发明涉及一种加工设备，特别涉及一种铜排加工系统及加工方法。

背景技术

大功率设备控制柜总电流比较大，使用电线，要求使用的线径比较粗，制作成型困难且不利于批量生产，此时电气设备之间就适合采用铜排连接，铜排可以有效的节省电控柜内部的布线空间，易于成型和批量生产。不同的设备所使用的铜排规格尺寸以及开孔尺寸等需要通过二次加工批量获得。在以往的制作过程中都是采用人工画线和控制液压站的方式来对铜排进行剪切，这种方式操作控制的精度和一致性难以保证，且效率低下，人工成本高。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种铜排加工系统，通过该加工系统可以实现铜排的精准剪切、冲孔以及折弯。本发明还提供了一种铜排加工方法，该方法显著地提高了铜排加工效率。

技术方案：本发明所述的一种铜排加工系统，包括剪切系统、冲孔系统以及折弯系统；所述剪切系统包括用于上下夹持铜排的第一夹持机构、用于左右夹持铜排的第二夹持机构、用于控制所述第二夹持机构夹持状态的第一控制机构、用于识别铜排原点位置的第一识别机构、带动铜排移动的第一驱动机构、用于铜排剪切的剪切机构以及用于检测所述第二夹持机构转动角度的第二识别机构；

所述冲孔系统包括用于铜排对中的定位装置以及用于铜排冲孔的冲孔设备；所述定位装置包括用于夹持铜排的第三夹持机构、设置于所述第三夹持机构下方的用于第三夹持机构横向移动的第一导轨、用于推动所述第三夹持机构以及第一导轨纵向移动的第二驱动机构以及用于铜排位置校准的校正机构，所述校正机构为在纵向中心线(O₁)两侧对称设置的向着铜排方向倾斜向外延伸的阻挡件；铜排在第二驱动机构的推动下抵住阻挡件，铜排在第二驱动机构的推力以及阻挡件的作用下完成铜排的对中校准；

所述折弯系统包括折弯模具以及用于铜排折弯的折弯设备；所述折弯模具包括固定端模具以及与所述固定端模具距离可调的限位机构，所述固定端模具包括间隔设置的第一固定端以及第二固定端，所述限位机构包括限位板以及设置于所述限位板上的用于位置识别的限位开关。

所述第一夹持机构包括位于铜排上方的第一夹紧轮和位于铜排下方的第二夹紧轮，所述第一夹紧轮上方设置有将第一夹紧轮抵住铜排的第一弹性机构，所述第一驱动机构带动所述第二夹紧轮转动实现铜排的驱动。

所述第二夹持机构包括第三夹紧轮组和第四夹紧轮组。

所述校正机构为在纵向中心线两侧对称设置的V形挡板。

所述第三夹持机构为固定于所述第一导轨上方的对称设置的夹持块，每个夹持块的外侧固定有用于调整两块夹持块之间距离的第二弹性机构。

所述冲孔设备包括第三驱动机构以及由第三驱动机构驱动的冲孔模具。

所述第三夹持机构两侧设置有用于第三夹持机构纵向移动的第二导轨，所述第二导轨与第四驱动机构的丝杆固定。

所述折弯设备包括折弯端头以及用于带动所述冲弯端头纵向移动的第五驱动机构以及用于测量第五驱动机构移动距离的测距系统。

所述限位板为呈L型的挡板。

所述第一固定端以及所述第二固定端为竖向延伸的固定柱，所述第一固定端以及第二固定端上下两端设置有固定板；所述第一固定端以及所述第二固定端可围绕固定端的竖向中心线转动。

本发明所述的铜排加工的方法，包括以下步骤：

(a)铜排剪切：设置铜排的规格以及铜排剪切的长度，然后将铜排放在剪切系统的铜排剪切工位上，第二夹持机构中的夹紧轮在第一控制机构带动向中间收紧夹紧轮，当夹紧轮移动到预设铜排宽度位置时停止运动，完成铜排的左右夹紧，同时也保证铜排垂直对中于剪切机构，使剪切出的铜排不会出现歪斜的状况；剪切系统的第一夹持机构控制铜排的水平夹紧，第一夹持机构在第一驱动机构的带动下转动向前输送铜排到剪切位置，当铜排前端接触到作为原点感应器的第一识别机构后，第二识别机构的旋转编码器开始记录滚轮转动的角度，控制推进铜排到所需剪切的位置，在铜排移动到剪切位置后，剪切机构对铜排的精准剪切；

(b)铜排冲孔：在控制系统中设置铜排的宽度，孔中心点到校正机构的端点距离、孔与孔之间的间距和冲孔的个数，设置完成后，将铜排放置在第三夹持机构上，第三夹持机构夹紧铜排，启动第二驱动机构推进铜排，在推进的过程中铜排前端的左右端中的一端先接触到校正机构中的阻挡件的一边，在阻挡件的作用下，随着铜排继续推进，位于第三夹持机构底部的第一导轨就会因为铜排的一端受到阻挡而向未受到阻挡的一端移动，直到铜排前端两端都受到校正机构的阻挡从而无法继续向前移动，第二驱动机构停止推进，铜排的中心线就会与校正机构的纵向中心线重合，完成铜排的自动对中；在完成对中后安装于铜排上方的冲孔设备开始运行，对铜排进行冲孔；

(c)铜排折弯：在控制系统中设置好需要折弯的铜排厚度、折弯的角度、折弯的尺寸，限位机构移动到设定位置，将铜排放置到限位机构上至限位开关处，控制系统检测到铜排就位，第五驱动机构的伺服缸推动折弯端头前进，挤压铜排，最终铜排受到固定端模具的阻挡并产生弯曲变形，以此形成折弯。

有益效果：(1)本发明的剪切系统设置了左右夹持铜排的第二夹持机构，第二夹持机构中的夹紧轮移动到预设铜排宽度位置时停止运动，完成铜排的左右夹紧，同时也保证铜排垂直对中于剪切装置，使剪切出的铜排不会出现歪斜的状况；(2)本发明的剪切系统的第一夹持机构设置的第二识别机构同时配合用于原点识别的第一识别机构，控制铜排的剪切长度和剪切精度；(3)本发明的剪切系统的第一夹持机构通过第一弹性机构的弹力自动抵住铜排，且通过电机带动第一夹持机构中的第二夹紧轮转动，完成了铜排的驱动，即保证可以上下夹紧铜排，同时也保证了铜排的移动不受阻；(4)本发明的冲孔系统通过对称设置的阻挡件形成校准机构，配合第一导轨，使得安装于夹持机构上的工件可以自动实现对中，避免手动加工时的误差，且提高了铜排加工效率；(5)本发明的冲孔系统自动化程度高，提高了铜排冲孔的效率；(6)本发明的折弯系统中的折弯模具通过设置两个固定端作为铜排的两个固定端点，并且配合调整限位机构与固定端模具的距离，实现控制铜排弯折的角度；(7)本发明的折弯系统在限位机构上设置了限位开关，在铜排折弯时可以检测铜排的就位情况，避免铜排未就位而出现冲弯误差；(8)本发明的固定端模具两个固定端均可围绕其竖向中心线转动，减少铜排冲弯过程中的阻力。

附图说明

图1为本发明的剪切系统俯视示意图；

图2为本发明的剪切系统侧视示意图；

图3为本发明的定位装置结构示意图；

图4为本发明的定位装置结构示意图；

图5为本发明的定位装置结构示意图；

图6为本发明的定位装置结构示意图；

图7为本发明的冲孔系统的结构示意图。

图8为本发明的折弯模具使用状态的水平剖视图；

图9为本发明的折弯系统原理示意图；

图10为本发明的折弯系统的结构俯视图；

图11为本发明的折弯系统的结构侧视图；

图12为本发明的折弯系统的结构立体图。

具体实施方式

实施例1：本发明所述的铜排加工系统，包括剪切系统100、冲孔系统200以及折弯系统300，本发明的剪切系统100、冲孔系统200以及折弯系统300均与PLC控制系统通信连接。如图1所示，本发明所述的一种剪切系统100，包括用于上下夹持铜排的第一夹持机构110、用于左右夹持铜排的第二夹持机构120、用于控制第二夹持机构120 夹持状态的第一控制机构130、用于识别铜排原点位置的第一识别机构140、带动铜排移动的第一驱动机构150、用于铜排剪切的剪切机构160以及用于检测第二夹持机构120 转动角度的第二识别机构170。

第一夹持机构110包括位于铜排上方的第一夹紧轮111和位于铜排下方的第二夹紧轮112，第一夹紧轮111上方设置有将第一夹紧轮111抵住铜排的第一弹性机构113，本实施例中，第一弹性机构113为弹簧，弹簧一端与第一夹紧固定，弹簧另一端固定于固定架114上，在本实施例中，第一驱动机构150为第一步进电机，第二夹紧轮112上安装有用于检测第二夹紧轮112转动角度的第二识别机构170，本发明中第二识别机构170 为旋转编码器，作为第一驱动机构150的第一步进电机的电机轴与第二夹紧轮112的中心轴连接(故本发明中的第二夹紧轮同时也为转动轮，起到夹紧铜排且可以同时驱动铜排移动)，当第一步进电机带动第二夹紧轮112转动时，同时带动铜排向前移动，第一夹紧轮111在弹簧弹力的作用下抵住铜排，当第一步进电机第二夹紧轮112转动实现铜排的驱动的同时，第一夹紧轮111同样实现转动。本发明采用弹簧即保证可以自动上下夹紧铜排，同时也保证了铜排的移动不受阻，同时第二识别机构170通过识别第二夹紧轮转动的角度，通过旋转编码器反馈至控制系统。需要说明的是，本发明中未具体说明的连接方式或者技术手段，可以通过现有技术中任何可以实现本发明目的的手段实现。

第二夹持机构120包括第三夹紧轮组121和第四夹紧轮组122，为了保证左右夹紧的稳定性，本实施例中，第三夹紧轮组121和第四夹紧轮组122分别包括了前后分布的两个夹紧轮。第二夹持机构120通过第一控制机构130控制其夹紧状态，本实施例中，第一控制机构130为第二步进电机，第二步进电机控制第三夹紧轮组121和第四夹紧轮组122之间的宽度，当剪切系统100工作时，第二步进电机控制第三夹紧轮组121和第四夹紧轮组122相互之间靠近夹紧，当第三夹紧轮组121和第四夹紧轮组122之间的距离为加工铜排的宽度时，第二步进电机停止运动，第二夹持机构120左右夹紧铜排。

本发明中所述的第一识别机构140为光电传感器，第一识别机构140初始识别铜排的位置时，将识别信息反馈至控制器，配合第二识别机构170反馈的信息，计算铜排的长度，控制剪切机构160(液压剪切装置)实现剪切，本发明中采用的剪切机构为现有技术中常用的铜排剪切设备。

本发明的冲孔系统200包括用于铜排对中的定位装置210以及用于铜排冲孔的冲孔设备220。图3为定位装置210的水平剖视图，图4为定位装置210的侧视图，图5为定位装置210的俯视图，图6为定位装置210的立体图。定位装置210同样也适用于其他需要对中冲孔的工件。本发明的定位装置210，包括用于夹持铜排的第三夹持机构211、设置于第三夹持机构211下方的用于第三夹持机构211横向移动的第一导轨212、用于推动第三夹持机构211以及第一导轨212纵向移动的第二驱动机构213以及用于铜排位置校准的校正机构214。还需要说明的是，本实施例中的纵向是指X轴延伸的方向，横向为Y轴延伸的方向。

本实施例中的第三夹持机构211包括固定于第一导轨212上方的对称设置的夹持块 2111，两块夹持块2111在纵向方向上对称设置，在本实施例中，夹持块2111为沿着纵向延伸的用于夹持铜排的板块，每个夹持块2111的外侧固定有用于调整两块夹持块2111 之间距离的第二弹性机构2112，在本实施例中第二弹性机构2112为弹簧，夹持块2111 的外侧即为远离铜排400的一侧；位于夹持块2111两侧的弹簧一端与固定条2113固定，另一端与夹持块2111固定，在使用时，由于第二弹性机构2112具有弹力，可以夹持具有不同宽度的铜排。

第三夹持机构211下方为横向设置的第一导轨212，第三夹持机构211卡在第一导轨上212，第三夹持机构211可以在受力的情况下在第一导轨212的导向下横向移动，本实施例中，第一导轨212为横向延伸的横条，第三夹持机构211下方设置有用于卡合第一导轨212的卡块215，如图4所示，卡块215可以沿着横向设置的第一导轨212滑动，显然设置在卡块215上方的夹持块2111同时随着卡块215移动，实现第三夹持机构211的横向位置的调整。

第一导轨212与第二驱动机构213连接，在本实施例中，第二驱动机构213为伺服电机，第一导轨212与第二驱动机构213的输出端连接，第二驱动机构213推进第一导轨212纵向移动，卡合固定在第一导轨212上的第三夹持机构211在第二驱动机构213 的推动下实现同步的纵向移动。

在本实施例中，第二驱动机构213通过第二导轨216实现第一导轨212纵向移动，具体地，第二导轨216为设置于第一导轨212两侧的平行设置的两条滑轨，第一导轨212 架设于滑轨上，在第二驱动机构213的推动下，实现第一导轨212的纵向移动，完成铜排对中。

在铜排冲孔时，通过第四驱动机构完成铜排的纵向移动以及移动距离的控制，具体为：第二导轨216与第四驱动机构217的丝杠2171连接，第二导轨216及第三夹持机构211都固定在第四驱动机构217(伺服电机)的丝杆2171上方，第四驱动机构217 带动丝杠2171运动时，与丝杠2171连接的第二导轨216同步运动(架设在第二导轨216 上的第一导轨以及铜排同步运动)，通过丝杠2171控制铜排纵向移动距离。

校正机构214为在纵向中心线O₁两侧对称设置的向着铜排方向倾斜向外延伸的阻挡件2141；铜排在第二驱动机构213的推动下抵住阻挡件2141，铜排在驱动机构的推力以及阻挡件2141的作用下横向移动，完成铜排的对中校准。作为一种可选形式，本实施例的校正机构214为在纵向中心线O₁两侧对称设置的V形挡板，V形挡板的顶角位于纵向中心线O₁上，V形挡板沿着纵向中心线O₁向外侧倾斜延伸。本实施例的校正机构214可以实现铜排400的自动对中。

如图7所示，冲孔设备220包括第三驱动机构221以及由第三驱动机构221驱动的冲孔模具222。在本实施例中，第三驱动机构221为液压缸，冲孔模具222设置于铜排 400上方，冲孔模具的冲孔位置与校正机构214的纵向中心线O₁重合，冲孔模具222 在液压缸的带动下，实现对铜排400的冲孔。

如图8所示，本发明所述的折弯系统300包括折弯模具310以及用于铜排400折弯的折弯设备320；图8中X轴为本发明所述的折弯系统300的纵向，Y轴延伸的方向为本发明所述的折弯系统300的横向，本发明所述的一种折弯模具310，包括固定端模具311以及与固定端模具311距离可调的限位机构312，限位机构312与固定端模具311 的距离可调包括纵向距离以及横向距离可以调整。

固定端模具311包括间隔设置的第一固定端3111以及第二固定端112，第一固定端3111以及第二固定端3112之间具有一定距离。作为本发明的一种优选结构，第一固定端3111以及第二固定端3112为竖向延伸的固定柱，更优选地，第一固定端3111以及第二固定端3112为竖向延伸的圆柱或者方柱。为了减小铜排冲弯的阻力，第一固定端 3111可围绕第一固定端3111的竖向中心线转动，同样地，第二固定端3112可围绕第二固定端3112的竖向中心线转动。

如图10所示，在实际使用中，第一固定端3111以及第二固定端3112上下两端通过两块固定板3113固定，下端的固定板3113通过螺丝或者螺栓与工作台可拆卸固定。

限位机构312包括限位板3121以及设置于限位板3121上的用于位置识别的限位开关3122；作为本实施例的一种优选结构，限位板3121为呈L型的挡板，包括横向设置的第一限位板以及与第一限位板31211垂直设置的第二限位板，限位开关3122设置在沿着X轴延伸的第二限位板上。第一限位板所在的平面为X-Z轴平面，第二限位板固定于第一限位板的任意一端。在第二限位板上设置的限位开关3122为光电开关或者行程开关，在本实施例中选用光电开关作为限位开关，用于识别待加工的铜排是否就位。

如图10-12所示，折弯设备320包括折弯端头321以及用于带动折弯端头321移动的第五驱动机构322。第五驱动机构322为伺服缸，伺服缸的输出端与折弯端头321连接。在本实施例中，折弯端头321为截面呈三角形的三棱柱结构，三棱柱形状的折弯端头321一侧面与伺服缸的输出端连接，与三棱柱的固定侧边相对的侧边作为折弯端头的顶端冲击铜排。本实施例中选用的第五驱动机构322为伺服缸(伺服电缸)可以更好地控制位移的精度(伺服电机带动齿轮螺杆的方式驱动伺服缸的伸缩，控制伺服缸的电机的转矩和转速就可以精确的控制伺服缸的移动距离和速度，克服了液压缸通过采用油作为传导中介带来的精度问题)。此外，第五驱动机构322上设置有用于控制驱动机构移动距离的测距系统323，在本实施例中，选择拉绳式位移传感器作为测距系统，通过测距系统323反馈至控制系统(PLC)进而控制伺服缸的电机的转矩和转速就可以精确的控制伺服缸的移动距离和速度。

为了调整限位机构312与固定端模具311的距离，本实施例中的限位机构312连接有第六驱动机构313，在本实施例中，第六驱动机构313为伺服电机。限位机构312与固定端模具311的距离可以通过伺服电机的驱动实现横向距离调整，如图10所示，伺服电机的输出端带动限位板3121横向移动，实现限位板3121与固定端模具311的横向距离调节。

如图9所示，本实施例中的折弯模具的工作原理为：

铜排放置在固定端模具311一侧，通过折弯端头挤压铜排，铜排受到固定端模具311 的第一固定端3111以及第二固定端3112的阻挡并产生弯曲变形，以此形成折弯。折弯角度的控制：图9中三角形BC作为固定端模具311的两个固定端的间距，A点为折弯端头321的顶点，折弯端头321的顶点为固定端模具311的中心点，参数设置中输入的折弯角度θ。B点和C点分别为铜排400和固定端模具311压弯圆柱(第一固定端3111 以及第二固定端3112)切点。三角形ABC在挤压过程中作为一个等腰三角形，BC可以视为折弯模具固定端的两个固定端(圆柱或者方柱)之间的距离。取BC之间的中点 D可以将这个三角形分割成两个相同的直角三角形ABD和直角三角形ADC，其中∠θ就是所需折弯角的一半，BD为折弯模具固定端的两个压弯圆柱之间的距离的一半，AD 为伺服缸所需推进的距离，可以使用公式来求所需角度的伺服缸推进距离。公式为：

利用实施例1的铜排系统进行铜排加工的方法，主要包括以下步骤：

(a)铜排剪切：设置铜排的规格以及铜排剪切的长度，然后将铜排放在剪切系统100的铜排剪切工位上，第二夹持机构120中的夹紧轮在第一控制机构130带动向中间收紧夹紧轮，当夹紧轮移动到预设铜排宽度位置时停止运动，完成铜排的左右夹紧，同时也保证铜排垂直对中于剪切机构160，使剪切出的铜排不会出现歪斜的状况；剪切系统的第一夹持机构110控制铜排的水平夹紧，第一夹持机构110在第一驱动机构150的带动下转动向前输送铜排到剪切位置，当铜排前端接触到作为原点感应器的第一识别机构140后，第二识别机构170的旋转编码器开始记录滚轮转动的角度，控制推进铜排到所需剪切的位置，在铜排移动到剪切位置后，剪切机构160对铜排的精准剪切；

(b)铜排冲孔：在控制系统中设置铜排的宽度，孔中心点到校正机构214的端点距离、孔与孔之间的间距和冲孔的个数，设置完成后，将铜排400放置在第三夹持机构 211上，第三夹持机构211夹紧铜排，启动第二驱动机构213推进铜排，在推进的过程中铜排400前端的左右端中的一端先接触到校正机构214中的阻挡件2141的一边，在阻挡件2141的作用下，随着铜排400继续推进，位于第三夹持机构211底部的第一导轨212就会因为铜排的一端受到阻挡而向未受到阻挡的一端移动，直到铜排前端两端都受到校正机构214的阻挡从而无法继续向前移动，第二驱动机构213停止推进，铜排400 的中心线就会与校正机构214的纵向中心线重合，完成铜排400的自动对中；在完成对中后安装于铜排上方的冲孔设备220就开始运行，对铜排进行冲孔；

(c)铜排折弯：在控制系统中设置好需要折弯的铜排厚度、折弯的角度、折弯的尺寸，限位机构312移动到设定位置，将铜排400放置到限位机构312上至限位开关3122 处，控制系统检测到铜排就位，第五驱动机构322的伺服缸推动折弯端头321前进，挤压铜排，最终铜排受到固定端模具310的阻挡并产生弯曲变形，以此形成折弯。

具体地，本发明的加工系统的工作方法为：

铜排剪切：在剪切铜排前在PLC控制系统的触摸屏中设置铜排的规格以及铜排剪切的长度，然后将铜排放在剪切系统的铜排剪切工位上，按下控制系统触摸屏上的启动按钮后，第二夹持机构120中的左右夹紧轮组通过步进电机带动向中间收紧夹紧轮，当夹紧轮移动到预设铜排宽度位置时停止运动，完成铜排的左右夹紧，同时也保证铜排垂直对中于剪切装置，使剪切出的铜排不会出现歪斜的状况。剪切系统的第一控制铜排的水平夹紧，通过位于铜排上方的第一夹紧轮111和下方的第二夹紧轮112组成，上方的第一夹紧轮111通过弹簧固定，实质上是活动的压紧轮，第一夹紧轮111通过弹簧将铜排压到下方的第二夹紧轮112，下方的第二夹紧轮112在电机带动下转动向前输送铜排到剪切位置。在第二夹紧轮112的带动下铜排向前推进，当铜排前端接触到作为原点感应器的第一识别机构140后，安装于下方的第二夹紧轮112上的第二识别机构170中的旋转编码器开始记录滚轮转动的角度，可编程控制器(PLC控制器)根据读取到转动角度后控制推进铜排到所需剪切的位置。在铜排移动到剪切位置后控制系统发出剪切指令，实施对铜排的精准剪切。

铜排冲孔：铜排剪切后，进行铜排冲孔，在冲孔之前，PLC控制系统的触摸屏中输入铜排的宽度，孔中心点到校正机构214的端点的距离(端点为校正机构214夹角顶端，即零点)尺寸等参数即可进行操作。设置孔与孔之间的间距和冲孔的个数，控制系统通过控制第四驱动机构217(伺服电机)驱动丝杆2171上的铜排移动需要的距离，在冲完第一个孔后按照设定间距依次移动冲孔装置完成连续多个冲孔。将铜排400放置在第三夹持机构211上，铜排由于第三夹持机构211的第二弹性机构2112(弹簧)挤压夹持块2111使得夹持块向中间夹紧铜排，可以确保铜排垂直于第二导轨223。在安装完铜排400 后，在PLC控制系统的控制界面上确认开始启动程序，位于后端的第二驱动机构213 (伺服电机)开始向前推进，若铜排未安装在冲孔装置的加工线上(纵向中心线O₁) 上，在推进的过程中就会由铜排400前端的左右端中的一端先接触到校正机构214中的阻挡件2141的一边，在阻挡件2141的做作用下，随着铜排400继续推进，位于第三夹持机构211底部的第一导轨212就会因为铜排的一端受到阻挡而向未受到阻挡的一端移动，直到铜排前端两端都受到校正机构214的阻挡从而无法继续向前移动，在受到阻挡后设置在校正机构140上的压力传感器检测压力开始上升，当检测到压力上升到设定的值时停止推进气缸的动作。此时铜排400的中心线就会与校正机构214的纵向中心线 O₁重合，冲孔设备的冲孔模具以及铜排中心线在同一条直线上，使得铜排冲出的孔符合图纸设计要求，完成铜排400的自动对中。在完成对中后安装于铜排上方的冲孔设备220 的冲孔模具在液压缸作用下开始运行，冲孔设备的电机开始运行，冲孔模具开始对铜排进行冲孔。

铜排折弯：开始前首先需要在PLC控制系统的可视界面触摸屏中设置好需要折弯的铜排厚度、折弯的角度、折弯的尺寸等参数，使用铜排折弯功能参数设定确认后，控制系统首先会给控制限位机构312的第六驱动机构313发送指令，移动限位机构312的位置(横向移动)，移动的位置即为参数设置中的折弯尺寸数据，将需要折弯的铜排400 放置到限位机构312上至限位开关3122处，如果没有放置到位，可视界面会提示“未放置铜排，请放置铜排！”的提示，直到放置的铜排400接触到尺寸限位系统上的限位开关3122，方可进一步进行操作，控制系统检测到铜排已按照要求放置后即可在触摸屏中点击开始按钮，控制系统中的可编程逻辑控制器(PLC)控制作为第五驱动机构322的伺服缸推动折弯端头321前进，挤压铜排，最终铜排受到固定端模具311的阻挡并产生弯曲变形，以此形成折弯。本发明通过控制折弯端头321的移动距离实现冲弯角度的控制，在控制系统中的可编程逻辑控制器程序中按照上述公式根据输入参数中的折弯角度换算出折弯端头321移动的距离AD。整个折弯系统通过各个系统之间的控制配合，从而实现对任意折弯角度的精确控制，克服了传统的铜排加工角度是人工刻度，控制精度非常差且一致性差的缺陷。

Claims (10)

1.一种铜排加工系统，其特征在于，包括剪切系统(100)、冲孔系统(200)以及折弯系统(300)；所述剪切系统(100)包括用于上下夹持铜排(400)的第一夹持机构(110)、用于左右夹持铜排(400)的第二夹持机构(120)、用于控制所述第二夹持机构(120)夹持状态的第一控制机构(130)、用于识别铜排原点位置的第一识别机构(140)、带动铜排移动的第一驱动机构(150)、用于铜排剪切的剪切机构(160)以及用于检测所述第二夹持机构(120)转动角度的第二识别机构(170)；

所述冲孔系统(200)包括用于铜排对中的定位装置(210)以及用于铜排冲孔的冲孔设备(220)；所述定位装置(210)包括用于夹持铜排的第三夹持机构(211)、设置于所述第三夹持机构(211)下方的用于第三夹持机构(211)横向移动的第一导轨(212)、用于推动所述第三夹持机构(211)以及第一导轨(212)纵向移动的第二驱动机构(213)以及用于铜排位置校准的校正机构(214)，所述校正机构(214)为在纵向中心线(O₁)两侧对称设置的向着铜排方向倾斜向外延伸的阻挡件(2141)；铜排在第二驱动机构(213)的推动下抵住阻挡件(2141)，铜排在第二驱动机构(213)的推力以及阻挡件(2141)的作用下完成铜排的对中校准；

所述折弯系统(300)包括折弯模具(310)以及用于铜排(400)折弯的折弯设备(320)；所述折弯模具(310)包括固定端模具(311)以及与所述固定端模具(311)距离可调的限位机构(312)，所述固定端模具(311)包括间隔设置的第一固定端(3111)以及第二固定端(3112)，所述限位机构(312)包括限位板(3121)以及设置于所述限位板(3121)上的用于位置识别的限位开关(3122)。

2.根据权利要求1所述的铜排加工系统，其特征在于，所述第一夹持机构(110)包括位于铜排上方的第一夹紧轮(111)和位于铜排下方的第二夹紧轮(112)，所述第一夹紧轮(111)上方设置有将第一夹紧轮(111)抵住铜排的第一弹性机构(113)，所述第一驱动机构(150)带动所述第二夹紧轮(112)转动实现铜排的驱动。

3.根据权利要求1所述的铜排加工系统，其特征在于，所述第二夹持机构(120)包括第三夹紧轮组(121)和第四夹紧轮组(122)。

4.根据权利要求1所述的铜排加工系统，其特征在于，所述校正机构(214)为在纵向中心线(O₁)两侧对称设置的V形挡板。

5.根据权利要求1所述的铜排加工系统，其特征在于，所述第三夹持机构(211)为固定于所述第一导轨(212)上方的对称设置的夹持块(2111)，每个夹持块(2111)的外侧固定有用于调整两块夹持块之间距离的第二弹性机构(2112)。

6.根据权利要求1所述的铜排加工系统，其特征在于，所述冲孔设备(220)包括第三驱动机构(221)以及由第三驱动机构(221)驱动的冲孔模具(222)。

7.根据权利要求1所述的铜排加工系统，其特征在于，所述折弯设备(320)包括折弯端头(321)以及用于带动所述冲弯端头(321)纵向移动的第五驱动机构(322)以及用于测量第五驱动机构(322)移动距离的测距系统(323)。

8.根据权利要求1所述的铜排加工系统，其特征在于，所述限位板(3121)为呈L型的挡板。

9.根据权利要求1所述的铜排加工系统，其特征在于，所述第一固定端(3111)以及所述第二固定端(3112)为竖向延伸的固定柱，所述第一固定端(3111)以及第二固定端(3112)上下两端设置有固定板(3113)；所述第一固定端(3111)以及所述第二固定端(3112)可围绕固定端的竖向中心线转动。

10.一种利用如权利要求1所述的铜排加工系统进行铜排加工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)铜排剪切：设置铜排的规格以及铜排剪切的长度，然后将铜排放在剪切系统(100)的铜排剪切工位上，第二夹持机构(120)中的夹紧轮在第一控制机构(130)带动向中间收紧夹紧轮，当夹紧轮移动到预设铜排宽度位置时停止运动，完成铜排的左右夹紧，同时也保证铜排垂直对中于剪切机构(160)，使剪切出的铜排不会出现歪斜的状况；剪切系统的第一夹持机构(110)控制铜排的水平夹紧，第一夹持机构(110)在第一驱动机构(150)的带动下转动向前输送铜排到剪切位置，当铜排前端接触到作为原点感应器的第一识别机构(140)后，第二识别机构(170)的旋转编码器开始记录滚轮转动的角度，控制推进铜排到所需剪切的位置，在铜排移动到剪切位置后，剪切机构(160)对铜排的精准剪切；

(b)铜排冲孔：在控制系统中设置铜排的宽度，孔中心点到校正机构(214)的端点距离、孔与孔之间的间距和冲孔的个数，设置完成后，将铜排(400)放置在第三夹持机构(211)上，第三夹持机构(211)夹紧铜排，启动第二驱动机构(213)推进铜排，在推进的过程中铜排(400)前端的左右端中的一端先接触到校正机构(214)中的阻挡件(2141)的一边，在阻挡件(2141)的作用下，随着铜排(400)继续推进，位于第三夹持机构(211)底部的第一导轨(212)就会因为铜排的一端受到阻挡而向未受到阻挡的一端移动，直到铜排前端两端都受到校正机构(214)的阻挡从而无法继续向前移动，第二驱动机构(213)停止推进，铜排(400)的中心线就会与校正机构(214)的纵向中心线重合，完成铜排(400)的自动对中；在完成对中后安装于铜排上方的冲孔设备(220)就开始运行，对铜排进行冲孔；

(c)铜排折弯：在控制系统中设置好需要折弯的铜排厚度、折弯的角度、折弯的尺寸，限位机构(312)移动到设定位置，将铜排(400)放置到限位机构(312)上至限位开关(3122)处，控制系统检测到铜排就位，第五驱动机构(322)的伺服缸推动折弯端头(321)前进，挤压铜排，最终铜排受到固定端模具(310)的阻挡并产生弯曲变形，以此形成折弯。

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