CN117444537A - 一种全自动圆管压型切断一体机 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化生产、管材切断、压型工具技术领域，具体的是一种全自动圆管压型切断一体机。包括喂料装置、定距输送装置、模具体、卸料装置。本发明提出了一种全自动生产且一次装夹即可完成压型和切断的方法和设备。由于一次装夹，压型和切断可在同一位置完成，因此可以确保成型的准确性和一致性，从而提高成品的质量。通过使用该方法和设备，可以实现全自动生产且圆管一次装夹即可完成压型和切断两道工序的操作，从而提高生产效率。总的来说，该发明提供了一种新的全自动圆管压型和切断的方法和设备，使得操作更加高效、精确，且可保证成品质量。这项技术可广泛应用于需要圆管压型切断的领域，如护栏扶手，为相关行业生产提供更好的解决方案。

Description

一种全自动圆管压型切断一体机

技术领域

本发明涉及一种全自动圆管压型切断一体机，属于自动化生产、管材切断、压型工具技术领域。

背景技术

钢材圆管T形接头普遍存在于工程领域中，在T型接头处需要焊接进行连接固定，为了便于焊接，保证焊接质量与外形美观要求，需要在T形接头下方圆管端面进行压型处理，使其为圆角矩形，增大接头处接触面积。例如护栏扶手T形接头处为了便于焊接需要将搭接圆管截面压出一定的圆角矩形，这种产品在市场上需求量比较大。目前下料技术主要为先将圆管锯断，然后再用压力机将圆管末端压型，然而，这种工艺存在一些问题。首先，这种工艺的生产效率较低。需要分别进行锯断和压型两次操作，导致生产效率低。其次，成品的质量很难保证。由于分别进行锯断和压型，操作的精确度和一致性难以控制，导致成品的质量参差不齐。

为了解决圆管压型切断面临的生产率低和质量差的问题，本发明提供了一种新的方法和设备。该发明旨在实现生产过程全自动，且圆管一次装夹即可完成压型和切断两道工序，从而提高生产效率和成品质量。具体而言，本发明提出了一种生产过程全自动、一次装夹即可完成压型和切断的方法和设备。由于一次装夹，压型和切断可在同一位置完成，因此可以确保成型的准确性和一致性，从而提高成品的质量。通过使用该方法和设备，可以实现控制系统下的自动喂料、定距输送、自动压切、自动卸料且圆管一次装夹即可完成压型和切断两道工序的操作，从而大大提高生产效率。总的来说，该发明提供了一种新的全自动圆管压型和切断的方法和设备，使得操作更加高效、精确，并且可以保证成品的质量。这项技术可以广泛应用于各种需要圆管压型和切断的领域，如护栏扶手等，为相关行业的生产提供了更好的解决方案。

发明内容

传统的圆管的圆角矩形端面生产工艺为锯床下料然后压力机压型，不仅生产成型质量差而且效率低，传统圆管切断模具只有切断功能，不能一次夹装完成压型和切断两个工序，而且自动化程度低。本发明主要解决的问题是提供一种生产过程全自动、圆管一次装夹即可完成压型和切断两道工序的一种全自动圆管压型切断一体机。将批量圆管放在料盘上后，圆管在重力作用下进入料槽，料槽步进电机带动料槽转动一定角度，将料槽中的圆管送入送料气动夹爪和V型座上，送料气动夹爪抓紧圆管末端，行走步进电机通过斜齿轮、斜齿条传动带动夹紧圆管的送料气动夹爪按照输入尺寸指令往前行进，前进距离由光栅尺读数头反馈信号给控制系统，到达指定位置后，控制系统对行走步进电机发出停止指令，行走步进电机停止运行，由此构成了精度较高的全闭环控制，在送料框架两侧的接近开关传感器防止输送模块失控发生撞击，之后压紧气缸和卸料气动夹爪将圆管压紧，压型液压缸带动滑块切刀将圆管压型，然后切断液压缸带动上切刀下行与滑块切刀配合将圆管压型部分切断，卸料步进电机转动的指定圈数通过丝杠传动带动卸料气动夹爪前行到达卸料位置，卸料气动夹爪打开后圆管成品掉落。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：包括模具体,模具体右前方安装有两个U型支架，U型支架上方安装有槽钢支架，槽钢支架下方为卸料线性导轨，卸料线性导轨下方为两个卸料滑块，卸料滑块下方为座板，座板下方为两个卸料气动夹爪，座板侧部安装有滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠螺母内部为丝杠，丝杠两端安装有轴承座，丝杠前部为卸料步进电机，模具体后方安装有送料框架，送料框架上方安装有拖链，拖链侧方为两个接近开关传感器，接近开关传感器侧方为两条对称布置的输送线性导轨，输送线性导轨侧方为斜齿条，斜齿条侧方为光栅尺，光栅尺上方为输送模块，送料框架侧方安装有对称布置的两根矩管支架，矩管支架上方分别安装有轴承座板和料盘，轴承座板后方安装有料槽步进电机，轴承座板前方安装有料槽。

其中所述的模具体包括切断液压缸，切断液压缸下方为顶板，顶板四个角上安装有导柱，导柱下方为下模板，下模板上安装有压紧气缸，导柱套在装有导套的上模板上，上模板中间固定有上刀座，上刀座内部镶嵌有上切刀，上切刀下方为压型圆管,上切刀外层有压板然后依靠螺钉压紧，上模板下方为盖板，盖板下方为模体，模体两侧为压型液压缸，盖板中间下方为上导轨，上导轨前方从上往下依次为调节板和侧导轨分别依靠调节螺钉B和调节螺钉A横向紧定，上导轨后方从上往下依次为调节板和螺纹板依靠调节螺钉A横向紧定，上导轨正下方为两个对称布置的滑块切刀，滑块切刀正下方为下导轨，下导轨的前后布置与上导轨相同，下导轨下方为下模板，下模板的一侧安装有直通式压注油杯汇流排，下模板下方为底部框架，底部框架左上方安装有V型座,底部框架内部从上往下依次为挡料板和液压站。

其中所述的输送模块包括送料气动夹爪，送料气动夹爪下方为输送模块外壳,输送模块外壳内部为行走步进电机,行走步进电机下方为斜齿轮,输送模块外壳下方为输送模块滑块，输送模块滑块侧面为光栅尺读数头。

其中所述的料槽包括槽轮和转轴，料槽的沿轴转动可以保证喂料的平稳性。

其中所述的V型座包括V型块A,角钢，V型块B。

其中所述的滑块切刀的数量为2个，压板A和下切刀依次沿隔板对称面对称布置，依靠螺栓进行紧固。

其中所述的一种全自动圆管压型切断一体机既可以全自动工作，也可设置为点动工作模式，全自动模式可以进行连续生产。

其中所述的依靠斜齿轮(203)、斜齿条(13)传动的行走步进电机(201)与光栅尺读数头(202)和标尺光栅(9)构成全闭环控制，能够精确控制输送模块(2)行进距离。

其中所述的下切刀与圆管接触接触部分由内向外采用圆角半径增大的的阶梯状结构，以减小无效压型面积。

其中所述的上导轨、滑块切刀、下导轨上均设有便于润滑脂通过的导油槽。

本发明的有益效果是：

1、能够在控制系统控制下进行全自动生产，包括：自动喂料、定距输送、压型切断、自动卸料，且可以改变切断长度。

2、通过料盘和料槽可以进行自动喂料，圆管在料盘中由于重力作用落入料槽，料槽步进电机带动料槽转过一定步距角将圆管通过重力和离心力作用送入送料气动夹爪和V型座。

3、行走步进电机和光栅尺形成全闭环控制，保证了圆管压型切断位置的精确度，且在送料气动夹爪一次夹紧后，直到完成此根圆管的全部压型切断工作后再将末端圆管送给卸料气动夹爪将圆管送出，一根圆管一次夹装保证了压型面均在同一水平面上。

4、圆管到达指定位置后，压紧气缸会将圆管压紧在V型座上，起到了对圆管进行周向定位的作用，V型座保证了较高的周向重复定位精度。

5、能在一次夹装的前提下完成圆管压型与切断两个工序，而且具有成型质量高，工艺简单，操作方便的优点。

6、其中所述的滑块切刀采用装配式结构，滑块切刀包括：依次为压板A和下切刀均对称布置，中间为隔板，然后依靠连接螺栓副进行紧固，优点在于采用装配式结构，下切刀刀刃变钝后可以磨削，下切刀间隙可以根据隔板厚度进行调节，下切刀采用合金工具钢制作并进行热处理，保证了其充分的强度刚度与耐磨性，下切刀与圆管接触部分采用由内向外圆角半径增大的的阶梯状结构，目的是在保证下切刀强度刚度的同时减小无效压型面积。

7、上导轨与侧导轨；下导轨与侧导轨均为可调导轨，可以依靠紧定螺钉进行间隙调节，以补偿使用过程产生的磨损量。

8、上导轨与下导轨相对模体均可依靠定位板与紧定螺钉进行微量水平调节。以补偿加工误差与使用过程产生的磨损量。

9、上切刀刀片形状与厚度的设计，此刀片设计在保证强度、刚度的前提下，避免了冲切过程中管壁塌陷，管材变形等问题；刀片刀尖夹角Φ为40°-50°，圆弧R为刀宽，其主要目的是在保证上切刀强度、刚度的前提下，使上切刀在对管材切断的过程中，产生的切削应力始终指向管材的外表面，从而减少管材冲压切断中的管壁塌陷，并且上切刀材料使用高速钢，由于剪切过程中与管壁材料有较大的摩擦，尽量降低表面粗糙度值，以减少冲裁力，以保证切口端面的质量，减少管材变形。

附图说明

图1为本申请一种全自动圆管压型切断一体机的整体结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为模具体的剖视图；

图4为图2的左视图；

图5为上切刀与滑块切刀对圆管压型切割示意图；

图6为自动喂料原理图；

图7为料槽、V型座与夹紧气缸位置示意图；

图8为滑块切刀的结构示意图。

附图标记记录如下：模具体1，切断液压缸101，顶板102，导柱103，上模板104，盖板105，模体106，调节螺钉A107，调节螺钉B108,下模板109，挡料板110，液压站111，底部框架112，大螺母113，上刀座114，螺钉115，压板116，V型座117，V型块A11701,角钢11702，V型块B11703,调节板118，螺纹板119，上导轨120，侧导轨121，下导轨122，压型液压缸123，直通式压注油杯汇流排124，压紧气缸125，上切刀126，滑块切刀127，压型圆管128，压板A12701,下切刀12702,隔板12703，连接螺栓副12704，输送模块2，行走步进电机201，光栅尺读数头202，斜齿轮203，输送模块滑块204，输送模块外壳205，送料气动夹爪206，矩管支架3，料盘4，轴承座板5，料槽步进电机6，料槽7，槽轮701，转轴702，防撞块8，光栅尺9，送料框架10，接近开关传感器11，输送线性导轨12，斜齿条13，拖链14，U型支架15，槽钢支架16，滚珠丝杠螺母17，卸料滑块18，座板19，卸料气动夹爪20，丝杠21，轴承座22，卸料步进电机23，卸料线性导轨24。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

参阅图1-2，一种全自动圆管压型切断一体机，包括模具体(1),模具体(1)右前方安装有两个U型支架（15），U型支架（15）上方安装有槽钢支架（16），槽钢支架（16）下方为卸料线性导轨（24），卸料线性导轨（24）下方为两个卸料滑块（18），卸料滑块（18）下方为座板（19），座板（19）下方为两个卸料气动夹爪（20），座板（19）侧部安装有滚珠丝杠螺母（17），滚珠丝杠螺母（17）内部为丝杠（21），丝杠（21）两端安装有轴承座（22），丝杠（21）前部为卸料步进电机（23），模具体(1)后方安装有送料框架（10），送料框架（10）上方安装有拖链（14），拖链（14）侧方为两个接近开关传感器（11），接近开关传感器（11）侧方为两条对称布置的输送线性导轨（12），输送线性导轨（12）侧方为斜齿条（13），斜齿条（13）侧方为标尺光栅(9)，光标尺光栅(9)上方为输送模块（2），送料框架（10）侧方安装有对称布置的两根矩管支架（3），矩管支架（3）上方分别安装有轴承座板（5）和料盘（4），轴承座板（5）后方安装有料槽步进电机（6），轴承座板（5）前方安装有料槽（7）。

参阅图3、图5、图6，所述模具体（1）包括切断液压缸（101），切断液压缸（101）下方为顶板（102），顶板（102）四个角上安装有导柱（103），导柱（103）下方为下模板（109），下模板（109）上安装有压紧气缸（125），导柱套在装有导套的上模板（104）上，上模板（104）中间固定有上刀座（114），上刀座（114）内部镶嵌有上切刀（126），上切刀（126）下方为压型圆管(128),上切刀（126）外层有压板（116）然后依靠螺钉（115）压紧，上模板（104）下方为盖板（105），盖板（105）下方为模体（106），模体（106）两侧为压型液压缸（123），盖板（105）中间下方为上导轨（120），上导轨（120）前方从上往下依次为调节板（118）和侧导轨（121）分别依靠调节螺钉B（108）和调节螺钉A(107)横向紧定，上导轨（120）后方从上往下依次为调节板（118）和螺纹板（119）依靠调节螺钉A(107)横向紧定，上导轨（120）正下方为两个对称布置的滑块切刀（127），滑块切刀（127）正下方为下导轨（122），下导轨（122）的前后布置与上导轨（120）相同，下导轨（122）下方为下模板（109），下模板（109）的一侧安装有直通式压注油杯汇流排（124），下模板（109）下方为底部框架（112），底部框架（112）左上方安装有V型座(117）,底部框架（112）内部从上往下依次为挡料板（110）和液压站（111）。

参阅图2、图4，所述输送模块（2）包括送料气动夹爪(206)，送料气动夹爪(206)下方为输送模块外壳(205),输送模块外壳(205)内部为行走步进电机(201),行走步进电机(201)下方为斜齿轮(203),输送模块外壳(205)下方为输送模块滑块(204)，输送模块滑块(204)侧面为光栅尺读数头（202）。

参阅图7，所述料槽（7）包括槽轮(701)和转轴(702)，料槽(7)的沿轴转动可以保证喂料的平稳性。

参阅图7，所述V型座(117）包括V型块A(11701),角钢(11702)，V型块B(11703)。

参阅图8，所述滑块切刀（127）的数量为2个，压板A（12701）和下切刀（12702）依次沿隔板（12703）对称面对称布置，依靠螺栓（12704）进行紧固。

所述的一种全自动圆管压型切断一体机，既可以全自动工作，也可设置为点动工作模式，全自动模式可以进行连续生产。

参阅图1-2，所述的一种全自动圆管压型切断一体机，依靠斜齿轮(203)、斜齿条(13)传动的行走步进电机(201)与光栅尺读数头(202)和标尺光栅(9)构成全闭环控制，能够精确控制输送模块(2)行进距离。

参阅图8，所述下切刀（12702）与圆管接触接触部分由内向外采用圆角半径增大的的阶梯状结构，以减小无效压型面积。

所述上导轨（120）、滑块切刀（127）、下导轨（122）上均设有便于润滑脂通过的导油槽。

本发明的工作原理及使用流程：设置生产参数，控制模式为自动控制或点动控制。在自动控制模式下，将批量圆管放在料盘4里，料槽步进电机6带动料槽7转动，将圆管送入送料气动夹爪206和V型座117，送料气动夹爪206夹紧圆管末端，行走步进电机201通过斜齿轮203、斜齿条13传动带动圆管向前行进，到达指定位置后由光栅尺读数头202反馈信号给控制系统，控制系统对行走步进电机201下达停止指令使其停止，压紧气缸125动作将圆管一侧固定在V型座117上，卸料气动夹爪20抓紧圆管头部，压型液压缸123动作带动滑块切刀127沿着上导轨120、下导轨122行进将圆管挤压成型，上方切断液压缸101动作带动上切刀126下行将圆管压型部分切断，卸料步进电机23动作通过丝杠21滚珠丝杠螺母17传动将切断圆管送出，卸料气动夹爪20松开后圆管成品掉落，然后继续自动重复上述过程；点动控制模式为点动控制上述流程。

Claims (10)

1.一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于：包括模具体(1),模具体(1)右前方安装有两个U型支架（15），U型支架（15）上方安装有槽钢支架（16），槽钢支架（16）下方为卸料线性导轨（24），卸料线性导轨（24）下方为两个卸料滑块（18），卸料滑块（18）下方为座板（19），座板（19）下方为两个卸料气动夹爪（20），座板（19）侧部安装有滚珠丝杠螺母（17），滚珠丝杠螺母（17）内部为丝杠（21），丝杠（21）两端安装有轴承座（22），丝杠（21）前部为卸料步进电机（23），模具体(1)后方安装有送料框架（10），送料框架（10）上方安装有拖链（14），拖链（14）侧方为两个接近开关传感器（11），接近开关传感器（11）侧方为两条对称布置的输送线性导轨（12），输送线性导轨（12）侧方为斜齿条（13），斜齿条（13）侧方为标尺光栅(9)，光标尺光栅(9)上方为输送模块（2），送料框架（10）侧方安装有对称布置的两根矩管支架（3），矩管支架（3）上方分别安装有轴承座板（5）和料盘（4），轴承座板（5）后方安装有料槽步进电机（6），轴承座板（5）前方安装有料槽（7）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于：所述模具体（1）包括切断液压缸（101），切断液压缸（101）下方为顶板（102），顶板（102）四个角上安装有导柱（103），导柱（103）下方为下模板（109），下模板（109）上安装有压紧气缸（125），导柱套在装有导套的上模板（104）上，上模板（104）中间固定有上刀座（114），上刀座（114）内部镶嵌有上切刀（126），上切刀（126）下方为压型圆管(128),上切刀（126）外层有压板（116）然后依靠螺钉（115）压紧，上模板（104）下方为盖板（105），盖板（105）下方为模体（106），模体（106）两侧为压型液压缸（123），盖板（105）中间下方为上导轨（120），上导轨（120）前方从上往下依次为调节板（118）和侧导轨（121）分别依靠调节螺钉B（108）和调节螺钉A(107)横向紧定，上导轨（120）后方从上往下依次为调节板（118）和螺纹板（119）依靠调节螺钉A(107)横向紧定，上导轨（120）正下方为两个对称布置的滑块切刀（127），滑块切刀（127）正下方为下导轨（122），下导轨（122）的前后布置与上导轨（120）相同，下导轨（122）下方为下模板（109），下模板（109）的一侧安装有直通式压注油杯汇流排（124），下模板（109）下方为底部框架（112），底部框架（112）左上方安装有V型座(117）,底部框架（112）内部从上往下依次为挡料板（110）和液压站（111）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于:所述输送模块（2）包括送料气动夹爪(206)，送料气动夹爪(206)下方为输送模块外壳(205),输送模块外壳(205)内部为行走步进电机(201),行走步进电机(201)下方为斜齿轮(203),输送模块外壳(205)下方为输送模块滑块(204)，输送模块滑块(204)侧面为光栅尺读数头（202）。

4.根据权利要求1所述的一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于:所述料槽（7）包括槽轮(701)和转轴(702)，料槽(7)的沿轴转动可以保证喂料的平稳性。

5.根据权利要求2所述的一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于:所述V型座(117）包括V型块A(11701),角钢(11702)，V型块B(11703)。

6.根据权利要求2所述的一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于：所述滑块切刀（127）的数量为2个，压板A（12701）和下切刀（12702）依次沿隔板（12703）对称面对称布置，依靠螺栓（12704）进行紧固。

7.根据权利要求1所述的一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于：既可以全自动工作，也可设置为点动工作模式，全自动模式可以进行连续生产。

8.根据权利要求1所述的一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于：依靠斜齿轮(203)、斜齿条(13)传动的行走步进电机(201)与光栅尺读数头(202)和标尺光栅(9)构成闭环控制，能够精确控制输送模块(2)行进距离。

9.根据权利要求2所述的一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于：所述下切刀（12702）与圆管接触接触部分由内向外采用圆角半径增大的的阶梯状结构，以减小无效压型面积。

10.根据权利要求2所述的一种全自动圆管压型切断一体机，其特征在于：所述上导轨（120）、滑块切刀（127）、下导轨（122）上均设有便于润滑脂通过的导油槽。