CN116274609A - 全自动数控2d扁钢成型机及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全自动数控2D扁钢成型机及其控制系统，包括扁钢成型机本体，扁钢成型机本体上设有底板，底板通过吸音机构连接有顶板，顶板顶部设有液压缸，液压缸底部有第二安装基座，第二安装基座下方设有第一安装基座，第一安装基座、第二安装基座上皆固定连接有限位机构，限位机构上连接有冲孔模具，第二安装基座左右两侧皆固定连接有喷油机构，在液压缸带动冲孔模具进行冲孔时，借助空心齿轮、齿条、连接杆、皮带轮、连接带使螺杆转动，螺杆转动会使第二活塞板挤压储油箱内的润滑油，这样可将润滑油喷出，由于喷嘴对准冲头处，喷头连接的伸缩管可上下伸缩，从而能精准的对冲头喷油，且喷油随着工作自动进行，无需人工操作，无需机器停止运行。

Description

全自动数控2D扁钢成型机及其控制系统

技术领域

本发明涉及成型机领域，尤其涉及全自动数控2D扁钢成型机及其控制系统。

背景技术

扁钢成型机在工业生产过程中很是常见，传统的抱箍生产方式相对繁琐，加工有一定的复杂性，并且在成型的时候，抱箍可能就很容易产生一定的移动，这样就会造成产品的精度有偏差，且质量也无法得到保障，抱箍的生产效率相对较低，加工难度也大；

且传统的扁钢成型设备功能比较单一，一台设备只能加工一个特定规格的零件，不能实现一机多用，对于复杂的零件，需要多台设备配合才能完成，从而久而久之的被全自动数控扁钢成型机所代替；

但现有的全自动数控扁钢成型机在冲孔环节时，冲孔用的模具冲头无法自动的注油润滑，长时间下去很容易造成冲头的损坏，而传统的冲头注油都是需要停机操作，频繁的停机操作，很是影响生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供全自动数控2D扁钢成型机及其控制系统，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

全自动数控2D扁钢成型机及其控制系统，包括扁钢成型机本体，所述扁钢成型机本体上固定连接有底板，所述底板通过吸音机构连接有顶板，所述顶板顶部固定连接有液压缸，所述液压缸底部固定连接有第二安装基座，所述第二安装基座下方设置有第一安装基座，所述第一安装基座、第二安装基座上皆固定连接有限位机构，所述限位机构上连接有冲孔模具，所述第二安装基座左右两侧皆固定连接有喷油机构。

优选的，所述喷油机构包括储油箱，所述储油箱与第一安装基座固定连接，所述储油箱与底板固定连接，所述储油箱顶部固定连接有第一活动管，所述第一活动管上滑动连接有第二活动管，所述第二活动管上固定连接有连接块，所述连接块与第二安装基座固定连接。

优选的，所述储油箱上贯穿设置有螺杆，所述螺杆与储油箱转动连接，所述储油箱内部滑动连接有第二活塞板，所述第二活塞板与螺杆螺纹连接，所述第一活动管上贯穿设置有传动杆，所述传动杆与第一活动管转动连接，所述传动杆与螺杆上皆固定连接有皮带轮，两个所述皮带轮通过连接带相连接，所述传动杆位于第一活动管内部的一端固定连接传动组件，所述传动组件与第一活动管固定连接。

优选的，所述传动组件包括空心齿轮，所述空心齿轮上贯穿设置有齿轮槽，所述齿轮槽内部设置有转盘，所述转盘与传动杆固定连接，所述转盘上固定连接有拨动片，所述拨动片与空心齿轮相接触，所述空心齿轮上固定连接有转动件，所述转动件与第一活动管转动连接，所述空心齿轮上啮合有齿条，所述齿条顶部固定连接有固定条，所述固定条与第二活动管固定连接。

优选的，所述储油箱上固定连接有伸缩管，所述伸缩管顶部固定连接有喷射机构。

全自动数控2D扁钢成型机的控制系统，包括PLC、人机交互触模屏、网络通讯口、伺服控制驱动器，所述PLC由输入端、运行、停止、紧急停止和电机的原点信号组成，由PLC上部接点接入PLC入；

所述输出端由运行状态指示、油泵电机、油冷却器电机、油缸电磁阀组成，由PLC的下部接点从PLC的内部控制逻辑控制输出；

所述网络通讯口从PLC的以太网口处输出对应的脉冲信号输出，所述伺服控制驱动器控制伺服电机；

所述人机交互触摸屏由控制线进入到PLC的通讯口内，将所需要的参数设置入PLC内，并将PLC内的执行情况、运行状态、运行数据出人机交互触摸屏显示出来，与人进行人机的信息交互；

整套系统中的PLC、伺服驱动器及电机，油泵、油冷却器等由外部电源统一直接供应，人机交互触摸屏、状态指示、电磁阀等由PLC间接供应

本发明的有益效果是：

1、本发明在液压缸带动冲孔模具进行冲孔时，借助空心齿轮、齿条、连接杆、皮带轮、连接带使螺杆转动，螺杆转动会使第二活塞板挤压储油箱内的润滑油，这样可将润滑油喷出，由于喷嘴对准冲头处，喷头连接的伸缩管可上下伸缩，从而能精准的对冲头喷油，且喷油随着工作自动进行，无需人工操作，无需机器停止运行。

2、通过设置喷射机构，可在需要喷油时，借助油压打开，进行喷油，无需喷油时，自动进行封堵，有效的避免润滑油自动流失而造成浪费，且内部结构简单，内部主要部件随意进行更换，方便维修。

3、通过设置限位机构，通过挤压第一活塞板，使水源挤压限位柱，限位柱移出固定管对孔模具进行限位，由于操作便捷，从而方便进行更换冲孔模具，使该设备能更全面的加工工件。

4、通过采用吸音机构代替传统的支撑柱，不仅能起到支撑作用，还能减少冲孔模具工作时产生的噪音，且吸音机构上设置有第一吸音槽、第二吸音槽、吸音头，被吸收的噪音进入吸音机构内部时，会不断扩散，扩散的噪音与更多的吸音件接触，增加了接触面，能更好的起到吸音效果，且吸收的噪音处于密封盒内部，可更好的阻拦噪音排出，更佳的起到吸音的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明顶板与底板的连接示意图；

图3为本发明限位机构的结构示意图；

图4为本发明喷油机构的结构示意图；

图5为本发明传动组件的结构示意图；

图6为本发明喷射机构的结构示意图；

图7为本发明吸音机构的结构示意图；

图8为本发明吸音机构的剖视图；

图9为图8的A部放大示意图；

图10为本发明冲孔模具的结构示意图；

图11为本发明的控制逻辑图；

图12为本发明的控制系统图。

附图标记：1、扁钢成型机本体；2、底板；3、密封盒；4、顶板；5、液压缸；6、储油箱；7、第一安装基座；8、第一限位管；9、第二安装基座；10、第一活动管；11、第二活动管；12、限位槽；13、拉杆；14、第一弹簧；15、圆板；16、挤压柱；17、固定套；19、第一活塞板；20、空心管；21、镂空板；22、第二弹簧；23、限位柱；24、连接带；25、皮带轮；26、螺杆；27、第二活塞板；28、传动杆；29、齿条；30、固定条；31、连接块；32、限位架；33、喷管；34、伸缩管；35、空心齿轮；36、转盘；37、拨动片；38、转动件；39、外螺纹管；40、橡胶盘；41、喷嘴；42、复位铜板；44、出水孔；45、连接盘；46、第一吸音板；47、第二吸音板；48、吸音头；49、外封板；50、第一吸音槽；51、第二吸音槽。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本发明的具体实施例。

实施例1：

如图1-2、图4-6所示，全自动数控2D扁钢成型机，包括扁钢成型机本体1，扁钢成型机本体1上固定连接有底板2，底板2通过吸音机构连接有顶板4，顶板4顶部固定连接有液压缸5，液压缸5底部固定连接有第二安装基座9，第二安装基座9下方设置有第一安装基座7，第一安装基座7、第二安装基座9上皆固定连接有限位机构，第二安装基座9与底板2固定连接，限位机构上连接有冲孔模具，第二安装基座9左右两侧皆固定连接有喷油机构；

喷油机构包括储油箱6，储油箱6与第一安装基座7固定连接，储油箱6与底板2固定连接，储油箱6顶部固定连接有第一活动管10，第一活动管10上滑动连接有第二活动管11，第二活动管11上固定连接有连接块31，连接块31与第二安装基座9固定连接；

储油箱6上贯穿设置有螺杆26，螺杆26与储油箱6转动连接，储油箱6内部滑动连接有第二活塞板27，第二活塞板27与螺杆26螺纹连接，第一活动管10上贯穿设置有传动杆28，传动杆28与第一活动管10转动连接，传动杆28与螺杆26上皆固定连接有皮带轮25，两个皮带轮25通过连接带24相连接，传动杆28位于第一活动管10内部的一端固定连接传动组件，传动组件与第一活动管10固定连接；

传动组件包括空心齿轮35，空心齿轮35上贯穿设置有齿轮槽，齿轮槽内部设置有转盘36，转盘36与传动杆28固定连接，转盘36上固定连接有拨动片37，拨动片37与空心齿轮35相接触，空心齿轮35上固定连接有转动件38，转动件38与第一活动管10转动连接，空心齿轮35上啮合有齿条29，齿条29顶部固定连接有固定条30，固定条30与第二活动管11固定连接；

储油箱6上固定连接有伸缩管34，伸缩管34顶部固定连接有喷射机构；

喷射机构包括喷管33，喷管33与伸缩管34固定连接，喷管33上固定连接有喷嘴41，喷管33内部螺纹连接有外螺纹管39，外螺纹管39上贯穿设置有多个出水孔44，外螺纹管39顶部开设有安装槽，安装槽内部安装有连接盘45，连接盘45顶部固定连接有橡胶盘40，橡胶盘40将外螺纹管39封堵，橡胶盘40顶部固定连接有复位铜板42；

当液压缸5在工作过程中，液压缸5会带动第二安装基座9下移，第二安装基座9通过连接块31带动第二活动管11下移，第二活动管11通过固定条30带动齿条29不断下移，齿条29下移会带动空心齿轮35转动，空心齿轮35内部设置有齿轮槽，齿轮槽会卡住拨动片37带动转盘36转动，转盘36带动转动杆转动，转动杆通过连接带24、皮带轮25使螺杆26转动，螺杆26转动会带动第二活塞板27移动，第二活塞板27移动会挤压储油箱6内部的润滑油，被挤压的润滑油会进入伸缩管34流淌到喷管33中；

流入喷管33中的润滑油会通过出水孔44挤压橡胶盘40，使橡胶盘40向上翘起，这样润滑油将会冲出喷管33进入喷嘴41，从喷嘴41喷出，由于喷嘴41对准冲头处，从而可精准的进行喷射，由于伸缩管34可随意伸缩，从而喷嘴41可随着冲头上下移动一同移动；

当第二活塞管上移时，齿条29会继续带动空心齿轮35转动，但由于空心齿轮35反向转动，拨动片37无法卡住齿轮槽，这样连接杆将无法带动螺杆26转动，第二挤压板也不会挤压润滑油，可有效的避免润滑油浪费。

实施例2：

如图3、图10所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：连接块31底部固定连接有限位架32，限位架32套设在伸缩管34上，喷头的位置对准冲孔模具的冲头；

冲孔模具上开设有多个限位槽12，限位机构包括第一限位管8，多个第一限位管8分别与第一安装基座7、第二安装基座9固定连接，第一限位管8上贯穿设置有多个空心管20，空心管20与第一限位管8固定连接，第一限位管8内部固定连接有镂空板21，第一限位管8内部滑动连接有限位柱23，限位柱23与镂空板21通过第二弹簧22相连接，限位柱23与限位槽12插接，第一限位管8上贯穿设置有拉杆13，拉杆13与第一限位管8滑动连接，拉杆13位于第一限位管8内部的一端固定连接有第一活塞板19，第一活塞板19与第一限位管8滑动连接，拉杆13远离第一限位管8的一端内部滑动连接有多个圆板15，两个圆板15通过第一弹簧14相连接，两个圆板15相背离的一面皆固定连接有挤压柱16，第一限位管8上固定连接有两个固定套17，挤压柱16与固定套17插接；

当需要更换冲孔模具时，可挤压挤压柱16，使挤压柱16回到拉杆13内部，随后推动拉杆13，使拉杆13带动第一活塞板19挤压第一限位管8内部的水源，使水源通过镂空板21灌入空心管20，随着水源的不断挤压，水源将会挤压限位柱23，使限位柱23移出空心管20与限位槽12插接，从而起到对冲孔模具的限位，由于操作简单，方便进行更换冲孔模具，从而可实现不同规格的冲孔。

实施例3：

如图7-9所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：吸音机构包括密封盒3，密封盒3内部固定连接有第一吸音板46、第二吸音板47，第二吸音板47上固定连接有多个吸音头48，密封盒3上还固定连接有外封板49，外封板49上贯穿设置有多个第一吸音槽50，相邻两个第一吸音槽50之间贯穿设置有第二吸音槽51；

通过采用密封盒3、第一吸音板46、第二吸音板47、外封板49代替传统的支撑柱，不仅能起到支撑作用，还能减少冲孔模具工作时产生的噪音，且外封板49上设置有第一吸音槽50、第二吸音槽51，第二吸音板47上设置有吸音头48，被吸收的噪音进入吸音机构内部时，会不断扩散，扩散的噪音与更多的吸音件接触，增加了接触面，能更好的起到吸音效果，且吸收的噪音处于密封盒3内部，可更好的阻拦噪音排出，更佳的起到吸音的效果。

实施例4：

如图11-12所示，全自动数控2D扁钢成型机的控制系统，包括PLC、人机交互触模屏、网络通讯口、伺服控制驱动器；

由运行、停止、紧急停止等物理按钮和主要运行电机的原点信号组成PLC的主要输入端，由PLC上部接点接入PLC入；

由运行状态指示、油泵电机、油冷却器电机、油缸电磁阀等组成的主要输出端，由PLC的下部接点从PLC的内部控制逻辑控制输出；

由网络通讯口从PLC的以太网口处输出对应的脉冲信号输出，经伺服控制驱动器控制伺服电机，进而实现送料调直装置的精准送料、折弯装置的准确折弯、折弯顶缩装置的顶出与缩回控制；

人机交互触摸屏由控制线进入到PLC的通讯口内，将所需要的参数设置入PLC内，并将PLC内的执行情况、运行状态、运行数据出人机交互触摸屏显示出来，与人进行人机的信息交互；

整套系统中的PLC、伺服驱动器及电机，油泵、油冷却器等由外部电源统一直接供应，人机交互触摸屏、状态指示、电磁阀等由PLC间接供应；

扁钢成型机本体由定宽机构、送料机构、送料调直机构、冲压机构、剪切机构、折弯机构、机架、液压站、辅助自动控制系统以及机架等组成组成；

首先，经人工编写程序后，指令将人工编写好的程序以一定的格式存储到PLC的对应寄存器中；

经存储在的程序时，由人工进行启动确认，PLC将逐条进行调用执行，较以对应的信号模式对对应的电机，执行机构等进行执行操作输出；

伺服接收到来自PLC的控制脉动输出后，执行相应的电机动作，进行驱动对应机构进行动作；

油泵、风机、电磁阀、指示灯等，按收到来自PLC的关开信号输后，执行相应的电机、电磁阀动作，并点亮对应的状态指示灯；

送料调直机构中主要驱动力为送料电机，送料电机由PLC控制，并通过伺服驱动器的控制信号转换后实现控制，可对送料的长度进行精确定位，且精准定位不需用到传感器，由人指定原点并确定长度，经PLC计算并指定脉冲输出后，将脉冲信号送入伺服驱动器并驱动电机做出对应的速度与位置；

经过送料调直机构后的材料需要在冲压机构的作用下进行冲孔；

由人工确定执行程序，程序里对应的逻辑关系驱动对应点对应的电磁阀控制输出，对应的电磁阀得电后驱动电磁阀动作，使对应的液压缸进行顶伸运行；当对应电磁阀失电后，对应的液压缸缩回运行，进而实现对液压缸的控制，从而可控制液压缸完成冲压；

冲压后的材料需要进行折弯，达到我们所需要的结构；

折弯机构中的主要驱动力为折弯电机，折弯电机由PLC控制，并通过伺服驱动器的控制信号转换后实现控制，可对送料进行一定角度的折弯处理，实现各种折弯的可能，且多种不同的折弯需要人工输入不同的控制参数，这些参数由PLC内部数据寄存器进行晢时存储，由PLC控制逻辑进行数据调用，并经驱动器控制折弯电机进行旋转与复位动作；

折弯顶缩机构，可以对折弯的来料进行顶缩的动作，实现折弯过程的进行与折弯后的撤出；

本发明通过设置了启动、停止、紧急停止的简单的操作功能，并设置了电源运行指示，故障指示等其本地显示，使设备操作简单可靠，使用方便；

人机界面友好，交互人性化，功能调动简单，可实现简单的培训就可以进行自主编程；

动作程序表格式设计，可实现单步验证、多步验证、重复验证等，编程过程中，可以中间插入、删除、更改对应动作指令，编程应用方便快捷；

动作过程实时显示，产量可设定，速度可设定，可实现手动试车，自动试车等功能；

数据可视化，并实现动作的记录与更改，可保存多个程序文件，方便随时调用之前编辑过和程序并进行修改；

各动作部分可实现点动手动控制，可以进行设备调试试车使用；

各主要程序与操作参数在显示触摸屏上设置后，由操作人进对设备进行简单的启动、停止等操作，并对料条上料的工作，对设备基本操作人员素质要求不高；

有故障报警与分析功能，设备出现故障时，可以对设备进行诊断；

如：当伺服电机因机械故障而引发时，电机将因扭力不足导至电机电流过热，驱使对应驱动器故障报警，此报警发生时，对应的故障代码将发送至PLC，PLC将故障信息存储至指定寄存器，并进行报警分析与指示报警输出，并提示报警可能发生的原因。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.全自动数控2D扁钢成型机，包括扁钢成型机本体(1)，其特征在于：所述扁钢成型机本体(1)上固定连接有底板(2)，所述底板(2)通过吸音机构连接有顶板(4)，所述顶板(4)顶部固定连接有液压缸(5)，所述液压缸(5)底部固定连接有第二安装基座(9)，所述第二安装基座(9)下方设置有第一安装基座(7)，所述第一安装基座(7)、第二安装基座(9)上皆固定连接有限位机构，所述限位机构上连接有冲孔模具(52)，所述第二安装基座(9)左右两侧皆固定连接有喷油机构。

2.根据权利要求1所述的全自动数控2D扁钢成型机，其特征在于：所述喷油机构包括储油箱(6)，所述储油箱(6)与第一安装基座(7)固定连接，所述储油箱(6)与底板(2)固定连接，所述储油箱(6)顶部固定连接有第一活动管(10)，所述第一活动管(10)上滑动连接有第二活动管(11)，所述第二活动管(11)上固定连接有连接块(31)，所述连接块(31)与第二安装基座(9)固定连接。

3.根据权利要求2所述的全自动数控2D扁钢成型机，其特征在于：所述储油箱(6)上贯穿设置有螺杆(26)，所述螺杆(26)与储油箱(6)转动连接，所述储油箱(6)内部滑动连接有第二活塞板(27)，所述第二活塞板(27)与螺杆(26)螺纹连接，所述第一活动管(10)上贯穿设置有传动杆(28)，所述传动杆(28)与第一活动管(10)转动连接，所述传动杆(28)与螺杆(26)上皆固定连接有皮带轮(25)，两个所述皮带轮(25)通过连接带(24)相连接，所述传动杆(28)位于第一活动管(10)内部的一端固定连接传动组件，所述传动组件与第一活动管(10)固定连接。

4.根据权利要求3所述的全自动数控2D扁钢成型机，其特征在于：所述传动组件包括空心齿轮(35)，所述空心齿轮(35)上贯穿设置有齿轮槽，所述齿轮槽内部设置有转盘(36)，所述转盘(36)与传动杆(28)固定连接，所述转盘(36)上固定连接有拨动片(37)，所述拨动片(37)与空心齿轮(35)相接触，所述空心齿轮(35)上固定连接有转动件(38)，所述转动件(38)与第一活动管(10)转动连接，所述空心齿轮(35)上啮合有齿条(29)，所述齿条(29)顶部固定连接有固定条(30)，所述固定条(30)与第二活动管(11)固定连接。

5.根据权利要求2所述的全自动数控2D扁钢成型机，其特征在于：所述储油箱(6)上固定连接有伸缩管(34)，所述伸缩管(34)顶部固定连接有喷射机构。

6.根据权利要求1-5任一项所述的全自动数控2D扁钢成型机的控制系统，包括PLC、人机交互触模屏、网络通讯口、伺服控制驱动器，其特征在于：所述PLC由输入端、运行、停止、紧急停止和电机的原点信号组成，由PLC上部接点接入PLC入；

所述输出端由运行状态指示、油泵电机、油冷却器电机、油缸电磁阀组成，由PLC的下部接点从PLC的内部控制逻辑控制输出；

所述网络通讯口从PLC的以太网口处输出对应的脉冲信号输出，所述伺服控制驱动器控制伺服电机；

所述人机交互触摸屏由控制线进入到PLC的通讯口内，将所需要的参数设置入PLC内，并将PLC内的执行情况、运行状态、运行数据出人机交互触摸屏显示出来，与人进行人机的信息交互；

整套系统中的PLC、伺服驱动器及电机，油泵、油冷却器等由外部电源统一直接供应，人机交互触摸屏、状态指示、电磁阀等由PLC间接供应。

Images