CN114210819A - 一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，包括传送机架，所述传送机架右端依次活动连接有冲切机架和搓切机架，所述传送机架上端固定连接有前后对称的导轨，所述导轨和另一导轨上端滑动连接有滑动座，所述滑动座前后两端均固定连接有伺服电机和减速机，所述传送机架上端中部固定连接有等距分布的支撑轮，所述传送机架上端均固定连接有左右对称的导料轮座，所述滑动座上端固定连接有安装座。该兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，可以适应于不同宽度的槽钢，可以适用于多个孔的冲裁，兼顾了生产的柔性与生产的效率，有效地解决了搓切间隙过大导致变形，搓切间隙过小导致通过性不好的问题，不会卡料，搓断处变形小。

Description

一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机
技术领域
本发明涉及型材加工技术领域，具体为一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机。
背景技术
型材是指金属经过塑性加工成形、具有一定断面形状和尺寸的实心直条，型材的品种规格繁多，用途广泛，在轧制生产中占有非常重要的地位，机械工程师可根据设计要求选择型材的具体形状、材质、热处理状态、力学性能等参数，再根据具体的尺寸形状要求将型材进行分割，而后进一步加工或热处理，达到设计的精度要求。
槽钢是截面为凹槽形的长条钢材，槽钢主要用于建筑结构、幕墙工程、机械设备和车辆制造等，冲孔切断设备是槽钢加工中常用的设备之一，现有的槽钢加工冲孔切断设备，大致分为激光类切割机和固定式冲切机，激光应用于多品种小批量生产，生产的柔性比较好，换型方便，固定冲切机，适应大批量生产，换型困难，且上下料不方便，工人的劳动强度大，冲孔数量的和冲孔位置不可调节，通用性差的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，以解决上述背景技术中提出生产柔性和生产效率不能兼顾的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，包括传送机架，所述传送机架右端依次活动连接有冲切机架和搓切机架，所述冲切机架由侧冲机架和顶冲机架组成，所述传送机架上端固定连接有前后对称的导轨，所述导轨和另一导轨上端滑动连接有滑动座，所述滑动座前后两端均固定连接有伺服电机和减速机，所述传送机架上端中部固定连接有等距分布的支撑轮，所述传送机架上端均固定连接有左右对称的导料轮座，所述滑动座上端安装有夹紧机构，所述滑动座上端固定连接有安装座，所述安装座上端右侧固定连接有导向座，所述安装座右端固定连接有万向节，所述导向座内侧固定连接有缓冲橡胶，所述万向节右端安装有本体杆，所述本体杆穿过导向座向右延伸，所述本体杆右侧上端固定连接有夹紧气缸，所述夹紧气缸右端转动连接有对称设置的转动臂，所述转动臂下端转动连接有夹爪安装杆，所述夹爪安装杆右端固定连接有防滑夹爪，所述冲切机架上端从左往右依次安装连接有侧孔冲裁机构和顶孔冲裁机构，所述搓切机架上端固定连接有搓切机构，所述传送机架上端固定连接有前后对称设置的齿条，所述伺服电机和减速机下端固定连接有齿轮，所述齿轮和齿条为啮合连接，所述导料轮座内滑动连接有前端对称的调节块，所述调节块上端转动连接有侧向导料轮。
优选的，所述侧孔冲裁机构包括滑块支架，所述滑块支架安装在冲切机架的上端，所述冲切机架前后两端均固定连接有侧冲油缸，所述侧冲油缸内侧安装有侧冲凸模，所述滑块支架靠内一侧上端安装有侧冲凹模，所述滑块支架外侧固定连接有料边缘感知传感器，所述侧冲凹模内活动连接有压块和凹模粒。
优选的，所述顶孔冲裁机构包括支撑架，所述支撑架内上侧固定连接有顶板，所述顶板上端固定连接有顶冲油缸，所述顶冲油缸下端安装有左右对称的上模座，所述冲切机架上端固定连接有模板，所述模板上端活动连接有左右对称的下模座，所述上模座下端活动连接有冲头。
优选的，所述搓切机构包括外壳体，所述外壳体内固定连接有中间固定板，所述外壳体上端安装有搓切油缸，所述中间固定板内活动连接有搓切模具，所述搓切模具左右两端均安装有搓切电机。
优选的，所述搓切模具包括左半模，所述左半模右端活动连接有右半模，所述左半模内开设有左异形孔，所述右半模内开设有右异形孔，所述左半模内滑动连接有左镶块，所述左镶块外侧固定连接有左辅助块，所述右半模内滑动连接有右镶块，所述右镶块外侧固定连接有右辅助块。
优选的，所述左异形孔和右异形孔与待加工型材的截面相似，且左异形孔和右异形孔的尺寸大于待加工型材。
优选的，所述防滑夹爪内侧为齿形结构，所述防滑夹爪与夹爪安装杆安装面之间为齿形啮合。
优选的，所述下模座和冲头相匹配，且下模座和冲头一一对应。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，通过可调节的侧孔冲裁机构的设计，可以适应于不同宽度的槽钢，而通过对冲头位置的移动，可以适应槽钢顶面孔宽度方向位置的不同，并且通过增加或减少冲头的数量，可以适用于多个孔的冲裁，通用性更强；
2、该兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，通过伺服电机和减速机配合齿条和齿轮，可以实现型材长度方向的冲切，以及长度方向上孔的冲裁，并且通过伺服电机和减速机，可以对长度方向孔的位置进行调节，上下料方便，降低工人劳动强度；
3、该兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，兼顾了生产的柔性与生产的效率，避免了固定式冲切机环形的不足，也比激光类的效率高，实用性更强，且增设的搓切模具，有效地解决了搓切间隙过大导致变形，搓切间隙过小导致通过性不好的问题，不会卡料，搓断处变形小。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明另一立体结构示意图；
图3为本发明夹紧机构立体结构示意图；
图4为本发明夹紧机构另一立体结构示意图；
图5为本发明侧孔冲裁机构立体结构示意图；
图6为本发明顶孔冲裁机构立体结构示意图；
图7为本发明下模座和冲头安装结构示意图
图8为本发明搓切机构内部结构示意图
图9为本发明搓切模具立体结构示意图；
图10为本发明搓切模具另一立体结构示意图。
图中：1、传送机架；2、冲切机架；21、侧冲机架；22、顶冲机架；3、搓切机架；4、导轨；5、滑动座；6、伺服电机和减速机；7、支撑轮；8、导料轮座；9、夹紧机构；91、安装座；92、导向座；93、万向节；94、缓冲橡胶；95、本体杆；96、夹紧气缸；97、转动臂；98、夹爪安装杆；99、防滑夹爪；10、侧孔冲裁机构；101、滑块支架；102、侧冲油缸；103、侧冲凸模；104、侧冲凹模；105、料边缘感知传感器；106、压块；107、凹模粒；11、顶孔冲裁机构；111、支撑架；112、顶板；113、顶冲油缸；114、上模座；115、模板；116、下模座；117、冲头；12、搓切机构；121、外壳体；122、中间固定板；123、搓切油缸；124、搓切模具；1241、左半模；1242、右半模；1243、左异形孔；1244、右异形孔；1245、左镶块；1246、左辅助块；1247、右镶块；1248、右辅助块；125、搓切电机；13、齿条；14、齿轮；15、调节块；16、侧向导料轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，包括传送机架1、冲切机架2、侧冲机架21、顶冲机架22、搓切机架3、导轨4、滑动座5、伺服电机和减速机6、支撑轮7、导料轮座8、夹紧机构9、安装座91、导向座92、万向节93、缓冲橡胶94、本体杆95、夹紧气缸96、转动臂97、夹爪安装杆98、防滑夹爪99、侧孔冲裁机构10、滑块支架101、侧冲油缸102、侧冲凸模103、侧冲凹模104、料边缘感知传感器105、压块106、凹模粒107、顶孔冲裁机构11、支撑架111、顶板112、顶冲油缸113、上模座114、模板115、下模座116、冲头117、搓切机构12、外壳体121、中间固定板122、搓切油缸123、搓切模具124、左半模1241、右半模1242、左异形孔1243、右异形孔1244、左镶块1245、左辅助块1246、右镶块1247、右辅助块1248、搓切电机125、齿条13、齿轮14、调节块15和侧向导料轮16，传送机架1右端依次活动连接有冲切机架2和搓切机架3，冲切机架2由侧冲机架21和顶冲机架22组成，传送机架1上端固定连接有前后对称的导轨4，导轨4和另一导轨4上端滑动连接有滑动座5，滑动座5前后两端均固定连接有伺服电机和减速机6，传送机架1上端中部固定连接有等距分布的支撑轮7，传送机架1上端均固定连接有左右对称的导料轮座8，滑动座5上端安装有夹紧机构9，滑动座5上端固定连接有安装座91，安装座91上端右侧固定连接有导向座92，安装座91右端固定连接有万向节93，导向座92内侧固定连接有缓冲橡胶94，万向节93右端安装有本体杆95，本体杆95穿过导向座92向右延伸，本体杆95右侧上端固定连接有夹紧气缸96，夹紧气缸96右端转动连接有对称设置的转动臂97，转动臂97下端转动连接有夹爪安装杆98，夹爪安装杆98右端固定连接有防滑夹爪99，冲切机架2上端从左往右依次安装连接有侧孔冲裁机构10和顶孔冲裁机构11，搓切机架3上端固定连接有搓切机构12，传送机架1上端固定连接有前后对称设置的齿条13，伺服电机和减速机6下端固定连接有齿轮14，齿轮14和齿条13为啮合连接，导料轮座8内滑动连接有前端对称的调节块15，调节块15上端转动连接有侧向导料轮16。
进一步的，侧孔冲裁机构10包括滑块支架101，滑块支架101安装在冲切机架2的上端，冲切机架2前后两端均固定连接有侧冲油缸102，侧冲油缸102内侧安装有侧冲凸模103，滑块支架101靠内一侧上端安装有侧冲凹模104，滑块支架101外侧固定连接有料边缘感知传感器105，侧冲凹模104内活动连接有压块106和凹模粒107，当松开压块106时，凹模粒107便可以在侧冲凹模104内上下移动，移动到合适位置，锁紧压块106，凹模粒107就不能上下移动了，便于对冲孔高度进行调节。
进一步的，顶孔冲裁机构11包括支撑架111，支撑架111内上侧固定连接有顶板112，顶板112上端固定连接有顶冲油缸113，顶冲油缸113下端安装有左右对称的上模座114，冲切机架2上端固定连接有模板115，模板115上端活动连接有左右对称的下模座116，上模座114下端活动连接有冲头117，通过可移动的冲头117和下模座116的配合使用，对宽度方向上孔的位置进行调节，通用性更高。
进一步的，搓切机构12包括外壳体121，外壳体121内固定连接有中间固定板122，外壳体121上端安装有搓切油缸123，中间固定板122内活动连接有搓切模具124，搓切模具124左右两端均安装有搓切电机125，通过搓切模具124实现型材的搓断。
进一步的，搓切模具124包括左半模1241，左半模1241右端活动连接有右半模1242，左半模1241内开设有左异形孔1243，右半模1242内开设有右异形孔1244，左半模1241内滑动连接有左镶块1245，左镶块1245外侧固定连接有左辅助块1246，右半模1242内滑动连接有右镶块1247，右镶块1247外侧固定连接有右辅助块1248，使左异形孔1243和右异形孔1244到槽钢的距离可调，更好的实现搓断操作。
进一步的，左异形孔1243和右异形孔1244与待加工型材的截面相似，且左异形孔1243和右异形孔1244的尺寸大于待加工型材，确保型材的正常通过，不会卡料。
进一步的，防滑夹爪99内侧为齿形结构，防滑夹爪99与夹爪安装杆98安装面之间为齿形啮合，提高防滑夹爪99与夹爪安装杆98间连接的牢固性，且通过防滑夹爪99，增加防滑夹爪99与型材间的摩擦力，夹持效果更好。
进一步的，下模座116和冲头117相匹配，且下模座116和冲头117一一对应，通过下模座116和冲头117的配合使用，实现冲孔操作。
传送机架1、导轨4、滑动座5、伺服电机和减速机6、支撑轮7、导料轮座8、夹紧机构9、齿条13、齿轮14、调节块15和侧向导料轮16可以与侧冲机架21、顶冲机架22和搓切机架3中任一项或多项自由组合使用：
传送机架1、导轨4、滑动座5、伺服电机和减速机6、支撑轮7、导料轮座8、夹紧机构9、齿条13、齿轮14、调节块15和侧向导料轮16与侧孔冲裁机构10配合使用，可实现侧面冲孔操作；
传送机架1、导轨4、滑动座5、伺服电机和减速机6、支撑轮7、导料轮座8、夹紧机构9、齿条13、齿轮14、调节块15和侧向导料轮16与顶孔冲裁机构11配合使用，可实现顶部冲孔操作；
传送机架1、导轨4、滑动座5、伺服电机和减速机6、支撑轮7、导料轮座8、夹紧机构9、齿条13、齿轮14、调节块15和侧向导料轮16与搓切机构12配合使用，可实现搓断操作；
传送机架1、导轨4、滑动座5、伺服电机和减速机6、支撑轮7、导料轮座8、夹紧机构9、齿条13、齿轮14、调节块15和侧向导料轮16与侧孔冲裁机构10和顶孔冲裁机构11相连，可实现侧面冲孔和顶部冲孔操作；
传送机架1、导轨4、滑动座5、伺服电机和减速机6、支撑轮7、导料轮座8、夹紧机构9、齿条13、齿轮14、调节块15和侧向导料轮16与侧孔冲裁机构10和搓切机构12相连，可实现侧面冲孔和搓断操作；
传送机架1、导轨4、滑动座5、伺服电机和减速机6、支撑轮7、导料轮座8、夹紧机构9、齿条13、齿轮14、调节块15和侧向导料轮16与顶孔冲裁机构11和搓切机构12相连，可实现顶部冲孔和搓断操作。
并且本发明可以与机械手、锯切机构或钻孔机构配合使用。
工作原理：首先，松开压块106时，凹模粒107便可以在侧冲凹模104内上下移动，移动到合适位置，锁紧压块106，凹模粒107就不能上下移动了，便于对冲孔高度进行调节，调节冲头117和下模座116的位置并固定，把型材放在支撑轮7上，向内推动调节块15，使侧向导料轮16与型材两侧贴合，夹紧气缸96伸出时，驱动本体杆95后移，夹角变小，转动臂97往里走，从而带动夹爪安装杆98转动，最终使防滑夹爪99间距离变小，从而夹紧型材，通过缓冲橡胶94，使冲裁时的位移能被吸收与包容，不至于脱爪，伺服电机和减速机6工作，带动齿轮14转动，齿轮14在齿条13外侧向右移动，滑动座5在导轨4上向右移动，实现进料操作，如果型材过了料边缘感知传感器105，型材会后退，直至退到料边缘感知传感器105后面，再往前，当到达料边缘感知传感器105时，系统将伺服电机和减速机6位置归零，作为工作的起点，如果材料放置于料边缘感知传感器105之和，没到料边缘感知传感器105处，则材料正常往前，直至到达料边缘感知传感器105处时，系统将伺服电机和减速机6位置归零，开始冲切，在侧冲油缸102、侧冲凸模103和侧冲凹模104的作用下，在型材侧面冲孔，然后经过顶孔冲裁机构11，当需要哪一组冲头117工作时，启动顶冲油缸113，发生冲裁，最后型材从左异形孔1243和右异形孔1244中穿过，当左镶块1245和右镶块1247向内或向外滑动时，型材与左异形孔1243和右异形孔1244间的间隙变大或变小，搓切模具124沿45度从右上往左下运动，形成一个良好的搓切刃口，使型材不易变形，并将型材搓断。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，包括传送机架(1)，其特征在于：所述传送机架(1)右端依次活动连接有冲切机架(2)和搓切机架(3)，所述冲切机架(2)由侧冲机架(21)和顶冲机架(22)组成，所述传送机架(1)上端固定连接有前后对称的导轨(4)，所述导轨(4)和另一导轨(4)上端滑动连接有滑动座(5)，所述滑动座(5)前后两端均固定连接有伺服电机和减速机(6)，所述传送机架(1)上端中部固定连接有等距分布的支撑轮(7)，所述传送机架(1)上端均固定连接有左右对称的导料轮座(8)，所述滑动座(5)上端安装有夹紧机构(9)，所述滑动座(5)上端固定连接有安装座(91)，所述安装座(91)上端右侧固定连接有导向座(92)，所述安装座(91)右端固定连接有万向节(93)，所述导向座(92)内侧固定连接有缓冲橡胶(94)，所述万向节(93)右端安装有本体杆(95)，所述本体杆(95)穿过导向座(92)向右延伸，所述本体杆(95)右侧上端固定连接有夹紧气缸(96)，所述夹紧气缸(96)右端转动连接有对称设置的转动臂(97)，所述转动臂(97)下端转动连接有夹爪安装杆(98)，所述夹爪安装杆(98)右端固定连接有防滑夹爪(99)，所述冲切机架(2)上端从左往右依次安装连接有侧孔冲裁机构(10)和顶孔冲裁机构(11)，所述搓切机架(3)上端固定连接有搓切机构(12)，所述传送机架(1)上端固定连接有前后对称设置的齿条(13)，所述伺服电机和减速机(6)下端固定连接有齿轮(14)，所述齿轮(14)和齿条(13)为啮合连接，所述导料轮座(8)内滑动连接有前端对称的调节块(15)，所述调节块(15)上端转动连接有侧向导料轮(16)。
2.根据权利要求1所述的一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，其特征在于：所述侧孔冲裁机构(10)包括滑块支架(101)，所述滑块支架(101)安装在冲切机架(2)的上端，所述冲切机架(2)前后两端均固定连接有侧冲油缸(102)，所述侧冲油缸(102)内侧安装有侧冲凸模(103)，所述滑块支架(101)靠内一侧上端安装有侧冲凹模(104)，所述滑块支架(101)外侧固定连接有料边缘感知传感器(105)，所述侧冲凹模(104)内活动连接有压块(106)和凹模粒(107)。
3.根据权利要求1所述的一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，其特征在于：所述顶孔冲裁机构(11)包括支撑架(111)，所述支撑架(111)内上侧固定连接有顶板(112)，所述顶板(112)上端固定连接有顶冲油缸(113)，所述顶冲油缸(113)下端安装有左右对称的上模座(114)，所述冲切机架(2)上端固定连接有模板(115)，所述模板(115)上端活动连接有左右对称的下模座(116)，所述上模座(114)下端活动连接有冲头(117)。
4.根据权利要求1所述的一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，其特征在于：所述搓切机构(12)包括外壳体(121)，所述外壳体(121)内固定连接有中间固定板(122)，所述外壳体(121)上端安装有搓切油缸(123)，所述中间固定板(122)内活动连接有搓切模具(124)，所述搓切模具(124)左右两端均安装有搓切电机(125)。
5.根据权利要求4所述的一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，其特征在于：所述搓切模具(124)包括左半模(1241)，所述左半模(1241)右端活动连接有右半模(1242)，所述左半模(1241)内开设有左异形孔(1243)，所述右半模(1242)内开设有右异形孔(1244)，所述左半模(1241)内滑动连接有左镶块(1245)，所述左镶块(1245)外侧固定连接有左辅助块(1246)，所述右半模(1242)内滑动连接有右镶块(1247)，所述右镶块(1247)外侧固定连接有右辅助块(1248)。
6.根据权利要求5所述的一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，其特征在于：所述左异形孔(1243)和右异形孔(1244)与待加工型材的截面相似，且左异形孔(1243)和右异形孔(1244)的尺寸大于待加工型材。
7.根据权利要求1所述的一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，其特征在于：所述防滑夹爪(99)内侧为齿形结构，所述防滑夹爪(99)与夹爪安装杆(98)安装面之间为齿形啮合。
8.根据权利要求3所述的一种兼顾生产柔性与生产效率的型材冲孔切断机，其特征在于：所述下模座(116)和冲头(117)相匹配，且下模座(116)和冲头(117)一一对应。
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