CN207787313U - 金属球体生产设备以及金属球成型机 - Google Patents

Abstract

金属球体生产设备以及金属球成型机，属于金属材料成型设备。包括驱动机构、成型装置、液压控制系统和电气控制系统；驱动机构包括第一液压缸，成型装置包括能够相互配合的活动模和固定模，液压控制系统包括液压站、控制阀组和管道，电气控制系统包括电连接的控制器和第一位移检测装置；第一液压缸能够驱动活动模靠近或者远离固定模；液压站与第一液压缸之间通过管道连通，控制阀组设置于管道；控制器与控制阀组电连接，第一位移检测装置设置于成型装置的一侧且能够检测活动模的与固定模挤压成型时的成型位移。本申请以棒料为坯料，采用液压冲压成型方法生产金属球且冲压成型工序自动控制完成，加工完成的制品芯部组织致密、品质高端、规格大。

Description

金属球体生产设备以及金属球成型机

技术领域

本实用新型涉及金属材料成型设备领域，具体而言，涉及金属球体生产设备以及金属球成型机。

背景技术

棒料轧制法采用轧球机生产金属球，缺点为：制品规格小、品质差、成材率低、模具损坏严重、设备产能低。

机械镦球一般采用冷墩机生产金属球，缺点为：采用机械传动，成型力小，铜球制品规格小；机械磨损严重，制品质量不稳定、质量差；设备能耗大、生产成本高。

采用以上方法生产金属球，虽然有多台设备同时生产金属球，设备之间不能实现多机联动和信息相互传递和接收，无法获得设备运行状态、产品产量、质量、批次等现代企业管理所需的数据，生产管理者不能及时获得实时生产数据，难以实现生产过程自动化、信息化及工厂智能化管理。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供金属球体生产设备，采用液压冲压方法生产，以使加工完成的制品芯部组织致密、品质高端、规格大，提高制品质量。

本实用新型的另一个目的在于提供金属球成型机，以提高制品质量和工作效率。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供的金属球体生产设备，包括驱动机构、成型装置、液压控制系统和电气控制系统；

驱动机构包括第一液压缸，成型装置包括能够相互配合的活动模和固定模，液压控制系统包括液压站、控制阀组和管道，电气控制系统包括电连接的控制器和第一位移检测装置；

第一液压缸能够驱动活动模靠近或者远离固定模；液压站与第一液压缸之间通过管道连通，控制阀组设置于管道；控制器与控制阀组电连接，第一位移检测装置设置于成型装置的一侧且能够检测活动模的与固定模挤压成型时的成型位移。

控制器可以采用PLC，PLC是可编程逻辑控制器，是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

首先，控制器向控制阀组发出成型指令，控制阀组导通液压站和第一液压缸，驱动第一液压缸带动活动模向固定模靠近，将活动模和固定模之间的待加工的棒料挤压加工成型；接着，第一位移检测装置检测到活动模的成型位移后，第一位移检测装置向控制器发出讯号，控制器指令控制阀组驱动第一液压缸带动活动模作远离固定模的移动，加工成型工序完成。

控制器通过控制阀组驱动第一液压缸实现活动模的靠近或者远离固定模，通过液压冲压成型方法生产的制品，制品芯部组织致密、品质高端、规格大，本申请的制品主要是指金属球，相比现有的棒料轧球、机械镦球等方法，液压冲压成型方法制品质量显著提高。同时，活动模的前进和后退通过液压控制系统和电气控制系统控制实现，加工成型工序全自动控制完成，以实现信息化和工厂智能化管理。

可选地，金属球体生产设备还包括设置于固定模一侧的剪切机构，剪切机构包括剪刀、夹钳以及与控制阀组通过管道连通的第二液压缸，第二液压缸能够驱动剪刀切割棒料并配合夹钳将切割后的棒料输送至固定模的模芯；

电气控制系统还包括与控制器电连接的第二位移检测装置，第二位移检测装置设置于剪切机构的一侧且能够检测剪刀将棒料输送至固定模的模芯时的剪切位移，以及能够检测剪刀退出固定模的模芯时的回退极限位移；第一位移检测装置能够检测活动模的与固定模夹紧切割后棒料时的夹紧位移。

可选地，金属球体生产设备还包括定量给料装置，定量给料装置能够间歇地输送定尺长度的棒料至剪切机构；电气控制系统还包括与控制器电连接的第三位移检测装置，第三位移检测装置设置于定量给料装置的一侧且能够检测到定量给料装置的单次输送位移。

可选地，金属球体生产设备还包括坯料预处理装置，坯料预处理装置设置有预处理通道，坯料预处理装置能够将坯料处理为平直状态；定量给料装置设置有输送通道，经预处理通道处理后的棒料穿过输送通道输送至剪切机构。

可选地，金属球体生产设备还包括与控制器电连接的计数器，第一位移检测装置检测到活动模的一次夹紧位移和一次成型位移，计数器计数一次。

可选地，剪切机构还包括剪切模具和夹钳驱动装置，剪刀设置有剪切刃口，夹钳设置有夹持部；

剪切模具设置有输料口，剪切机构和固定模设置于输料口的输出端的两侧，第二液压缸能够驱动剪刀在垂直于输料口中心线的平面内往复移动，夹钳驱动装置能够驱动夹钳的夹持部靠近或者远离剪切刃口；夹钳驱动装置能够驱动夹钳的夹持部与剪刀的剪切刃口夹持位于输料口的输出端的棒料并同步移动至固定模和活动模之间挤压成型。

可选地，第二液压缸与剪刀之间设置有导向机构和剪切滑块，导向机构的导向方向垂直于输料口中心线的延伸方向；剪切滑块安装于导向机构内，剪切滑块与导向机构滑动配合，剪刀设置于剪切滑块的靠近剪切模具的一端，第二液压缸的活塞杆与剪切滑块的远离剪切模具的一端连接。

可选地，夹钳还设置有摆动支点和驱动端，摆动支点铰接于剪切滑块的设置剪刀的一端，驱动端与夹钳驱动装置连接；夹钳驱动装置驱动夹钳绕着摆动支点来回往复摆动且随着剪切滑块移动。

可选地，金属球体生产设备还包括适用于同时安装驱动机构、成型装置、剪切机构的机身。

可选地，液压控制系统能够采用满足金属球体生产设备生产要求的控制技术。

金属球成型机，主要由上料装置、夹送装置、矫直装置、定尺送进装置、主机、坯料截断装置、铜球成形模具装置、顶球装置、滑块组件、液压动力装置、接球装置、液压控制系统、电气控制系统组成；其特征在于：金属球成型机以液压为动力完成铜球成形。

本实用新型的有益效果：本申请以棒料为坯料，采用液压冲压成型方法生产金属球且冲压成型工序自动控制完成，加工完成的制品芯部组织致密、品质高端、规格大。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的金属球体生产设备的整体结构示意图；

图2为图1所示的金属球体生产设备中的剪切机构的第一种结构的整体结构示意图；

图3为图1所示的金属球体生产设备中的剪切机构的第二种结构的整体结构示意图；

图4为图2所示的剪切机构的进料状态的结构示意图；

图5为图2所示的剪切机构的剪切开始状态的结构示意图；

图6为图2所示的剪切机构的剪切结束状态的结构示意图；

图7为图2所示的剪切机构的剪切返回状态的结构示意图。

图标：100-坯料预处理装置；101-预处理通道；200-定量给料装置；201-输送通道；300-剪切机构；301-第二液压缸；302-导向机构； 303-剪切滑块；304-剪刀；3041-剪切刃口；305-剪切模具；3051-输料口；306-夹钳；3061-夹持部；3062-摆动支点；3063-驱动端；307- 夹钳驱动装置；400-驱动机构；401-第一液压缸；500-成型装置；501- 活动模；502-固定模；600-液压控制系统；700-电气控制系统；702- 第一位移检测装置；703-第二位移检测装置；704-第三位移检测装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1，参照图1至图7。

本实施例提供的金属球体生产设备用于金属球体的加工成型，金属球体包括铜球、铁球等，本实施例主要用于加工成型磷铜球。

如图1所示，本实施例提供的金属球体生产设备，包括驱动机构 400、成型装置500、液压控制系统600和电气控制系统700；

驱动机构400包括第一液压缸401，成型装置500包括能够相互配合的活动模501和固定模502，液压控制系统600包括液压站、控制阀组和管道，电气控制系统700包括电连接的控制器和第一位移检测装置702；

第一液压缸401能够驱动活动模501靠近或者远离固定模502；液压站与第一液压缸401之间通过管道连通，控制阀组设置于管道；控制器与控制阀组电连接，第一位移检测装置702设置于成型装置 500的一侧且能够检测活动模501的与固定模502挤压成型时的成型位移。

控制器可以采用PLC，PLC是可编程逻辑控制器，是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

首先，控制器向控制阀组发出成型指令，控制阀组导通液压站和第一液压缸401，驱动第一液压缸401带动活动模501向固定模502 靠近，将活动模501和固定模502之间的待加工的棒料挤压加工成型；接着，第一位移检测装置702检测到活动模501的成型位移后，第一位移检测装置702向控制器发出讯号，控制器指令控制阀组驱动第一液压缸401带动活动模501作远离固定模502的移动，加工成型工序完成。

控制器通过控制阀组驱动第一液压缸401实现活动模501的靠近或者远离固定模502，通过液压冲压成型方法生产的制品，制品芯部组织致密、品质高端、规格大，本申请的制品主要是指金属球，相比现有的棒料轧球、机械镦球等方法，液压冲压成型方法制品质量显著提高。同时，活动模501的前进和后退通过液压控制系统600和电气控制系统700控制实现，加工成型工序全自动控制完成，以实现信息化和工厂智能化管理。

如图1所示，金属球体生产设备还包括设置于固定模502一侧的剪切机构300，剪切机构300包括剪刀304、夹钳306以及与控制阀组通过管道连通的第二液压缸301，第二液压缸301能够驱动剪刀304 切割棒料并配合夹钳306将切割后的棒料输送至固定模502的模芯；电气控制系统700还包括与控制器电连接的第二位移检测装置703，第二位移检测装置703设置于剪切机构300的一侧且能够检测剪刀 304将棒料输送至固定模502的模芯时的剪切位移，以及能够检测剪刀304退出固定模502的模芯时的回退极限位移；第一位移检测装置 702能够检测活动模501的与固定模502夹紧切割后棒料时的夹紧位移。

剪切和成型自动控制实施过程是这样的：

首先，剪切，控制器向控制阀组发出剪切指令，控制阀组导通液压站和第二液压缸301，驱动第二液压缸301带动剪刀304向待切割的棒料移动并配合夹钳306将待切割的棒料夹紧，第二液压缸301 继续驱动剪刀304和夹钳306同步移动将夹紧的定尺长度的棒料切断并输送至固定模502的模芯，第二位移检测装置703检测到剪刀304 的剪切位移并向控制器发出讯号；

接着，夹紧，控制器接收剪切位移信号后向控制阀组发出夹紧指令，控制阀组驱动第一液压缸401带动活动模501作靠近固定模502 的移动，直到活动模501和固定模502配合夹紧棒料，此时，活动模 501处于夹紧位移，第一位移检测装置702检测到活动模501的夹紧位移后向控制器发出讯号；控制器接收该信号后指令控制阀组驱动第二液压缸301带动剪刀304退出固定模502和活动模501之间，当剪刀304退回到极限位置时，第二位移检测装置703检测到回退极限位移信号并向控制器发出讯号；

然后，成型，控制器接收该回退信号后，控制器向控制阀组发出成型指令，控制阀组导通液压站和第一液压缸401，驱动第一液压缸 401带动活动模501继续向固定模502靠近，对夹紧在固定模502和活动模501之间的棒料进行挤压成型。加工成型完毕。

本申请，同时实现棒料剪切和金属球成型，棒料剪切完毕后直接进行金属球成型，生产效率高；同时，剪切、成型生产工序进行全自动控制，提高效率和加工质量。

如图1所示，金属球体生产设备还包括适用于同时安装驱动机构 400、成型装置500、剪切机构300的机身。

如图1所示，金属球体生产设备还包括定量给料装置200，定量给料装置200能够间歇地输送定尺长度的棒料至剪切机构300；电气控制系统700还包括与控制器电连接的第三位移检测装置704，第三位移检测装置704设置于定量给料装置200的一侧且能够检测到定量给料装置200的单次输送位移。

控制器指令定量给料装置200将坯料间歇地送入剪切机构300，每次向前送进一个设定的定尺长度(长度根据每次加工质量和棒料直径决定)。定量给料装置200每送进一个定尺长度的坯料，第三位移检测装置704能够检测到该位移信息，即第三位移检测装置704每检测到一次单次输送位移就向控制器发出讯号，控制器接收该讯号后向控制阀组发出剪切指令，控制阀组导通液压站和第二液压缸301，驱动第二液压缸301带动剪刀304向待切割的棒料移动并配合夹钳306 将待切割的棒料夹紧，第二液压缸301继续驱动剪刀304和夹钳306 同步移动将夹紧的定尺长度的棒料切断并输送至固定模502的模芯。

在第一位移检测装置702检测到活动模501的成型位移后，第一位移检测装置702向控制器发出讯号，控制器指令控制阀组驱动第一液压缸401带动活动模501作远离固定模502的移动，同时，控制器指令定量给料装置200将坯料间歇地送入剪切机构300，依次循环，不断重复定量给料-剪切-成型-定量给料的工序，进行连续自动化生产，提高生产效率。

如图1所示，金属球体生产设备还包括坯料预处理装置100，坯料预处理装置100设置有预处理通道101，坯料预处理装置100能够将坯料处理为平直状态；定量给料装置200设置有输送通道201，经预处理通道101处理后的棒料穿过输送通道201输送至剪切机构 300。

坯料预处理装置100固定在坯料储存区附近，其入口面向坯料储存区，其出口与定量给料装置200的入口相连接，经预处理通道101 矫直的棒料穿过输送通道201输送至剪切机构300。

本申请实现了坯料矫直、定量给料、剪切、成型生产工序全自动控制，自动化程度高、生产效率高、噪音小、生产环保。

如图1所示，金属球体生产设备还包括与控制器电连接的计数器，第一位移检测装置702检测到活动模501的一次夹紧位移和一次成型位移，计数器计数一次。计数器计数一次，控制器认定加工了一个金属球。

电气控制系统700将设备的工作状态、球体规格和种类、实时产量、批次、质量等各种数据进行采集、传递、分析、存储和输出，为产品质量管理提供追溯的依据，实现金属球全自动液压成型生产的网络化和智能化管理。

液压控制系统600能够采用满足金属球体生产设备生产要求的控制技术。例如，液压控制系统600的液压动力系统采用恒功率系统，第一液压缸401和第二液压缸301采用压力控制；液压控制系统600 的另外一种形式是液压动力系统采用恒压力系统，第一液压缸401 和第二液压缸301采用液压比例控制或液压伺服控制技术。

第一液压缸401和第二液压缸301，均采用液压控制系统600，在需要的工况下，液压控制系统600采用液压比例控制或液压伺服控制技术控制技术，能够无级调整挤压成型力和挤压成型速度的大小、剪切力及剪切速度的大小，提高制品质量。液压控制系统600通过液压管道与第一液压缸401和第二液压缸301连接。需要说明的是：液压成型机的挤压成型行程和剪切行程采用电液位置闭环控制技术。

如图1和图2所示，剪切机构300还包括剪切模具305和夹钳驱动装置307，剪刀304设置有剪切刃口3041，夹钳306设置有夹持部 3061；剪切模具305设置有输料口3051，剪切机构300和固定模502 设置于输料口3051的输出端的两侧，第二液压缸301能够驱动剪刀304在垂直于输料口3051中心线的平面内往复移动，夹钳驱动装置 307能够驱动夹钳306的夹持部3061靠近或者远离剪切刃口3041；夹钳驱动装置307能够驱动夹钳306的夹持部3061与剪刀304的剪切刃口3041夹持位于输料口3051的输出端的棒料并同步移动至固定模502和活动模501之间挤压成型。

初始状态，剪刀304的剪切刃口3041与输料口3051之间沿剪刀 304的移动方向留有间距，夹钳306的夹持部3061处于远离剪刀304 的剪切刃口3041的位置。

坯料从输料口3051进入第一加工空间，当坯料运动到一个定尺距离后停止运动；第二液压缸301驱动剪刀304往复移动的过程中穿过第一加工空间，当第二液压缸301驱动剪刀304向第一加工空间移动的过程中，夹钳驱动装置307驱动夹钳306的夹持部3061靠近剪切刃口3041，直到剪切刃口3041和夹持部3061夹紧坯料；第二液压缸301和夹钳驱动装置307分别驱动剪刀304和夹钳306同步移动至活动模501和活动模501之间，移动的过程中剪断坯料；活动模 501在驱动机构400的作用下靠近活动模501并配合活动模501将剪断后的坯料挤压成型，完成加工。活动模501在驱动机构400的作用下作远离活动模501的移动，挤压成型后的制品从活动模501和活动模501之间顶出。夹钳306对坯料有夹持作用，坯料在第一加工空间剪切完毕后直接送到模具第二加工空间进行加工成型。

需要说明的是：坯料的断面形状包括：圆形、三角形、多边形、不规则形状，本实施例是圆形；本技术方案的制品的形状包括：球体、圆柱体、长圆柱体、三棱体、多棱体、不规则体，本实施例是球体；剪刀304刃口的形状(与坯料形状匹配)包括：半圆形、一字形、V 字形、四边形、多边形、不规则形，本方案是半圆形。

如图2所示，第二液压缸301与剪刀304之间设置有导向机构 302和剪切滑块303，导向机构302的导向方向垂直于输料口3051 中心线的延伸方向；剪切滑块303安装于导向机构302内，剪切滑块 303与导向机构302滑动配合，剪刀304设置于剪切滑块303的靠近剪切模具305的一端，第二液压缸301的活塞杆与剪切滑块303的远离剪切模具305的一端连接。

剪切滑块303滑动设置于导向机构302，剪切滑块303在导向机构302的作用下只能沿着垂直于输料口3051中心线的方向移动，剪切滑块303带动剪刀304有效切割从输料口3051输送出来的坯料。

如图2所示，剪切模具305的位于输料口3051的输出端的侧面与成型机的安装面在输料口3051中心线的方向留有间距，剪刀304 在剪断坯料的过程中，需移动穿过剪切装置的输料口3051的输出端，设置该间隙，便于剪刀304对置于输料口3051的输出端的坯料进行加工。

如图2所示，夹钳306还设置有摆动支点3062和驱动端3063，摆动支点3062铰接于剪切滑块303的设置剪刀304的一端，驱动端3063与夹钳驱动装置307连接；夹钳驱动装置307驱动夹钳306绕着摆动支点3062来回往复摆动且随着剪切滑块303移动。

夹钳306的驱动端3063、摆动支点3062和夹持部3061之间的连线呈三角形，夹钳306和剪刀304设置于剪切滑块303的同一端，剪切滑动往复移动带动剪刀304往复移动，夹钳驱动装置307在驱动夹钳306绕着摆动支点3062往复移动的过程中，夹持部3061能够靠近或者远离剪刀304的剪切刃口3041。当夹持部3061靠近剪切刃口 3041时，能够夹持住位于第一加工空间的坯料，之后，剪刀304和夹钳306的相对位置不变，剪切滑块303带动剪刀304向活动模501 和活动模501之间移动，夹钳驱动装置307也驱动夹钳306与剪刀 304同步移动，移动过程中坯料被剪断。剪断后的坯料置于活动模501 和活动模501之间，活动模501在驱动机构400的作用下靠近活动模 501并配合活动模501将剪断后的坯料挤压成型，完成加工。

需要说明的是：夹钳306的运动包括主动开合方式和被动开合方式，只要能够完成夹钳306的夹持部3061与剪切刃口3041配合，实现对坯料夹紧和松开的动作即可。夹钳驱动装置307的驱动方式包括：液压缸驱动、气缸驱动、机械驱动、电力-机械驱动、电磁驱动、凸轮杠杆及弹簧驱动、坯料顶撞及弹簧复位方式。

摆动支点3062、夹持部3061和驱动端3063三者之间的连线可以在一条直线上，也可以呈三角形，如图4所示，摆动支点3062、夹持部3061和驱动端3063三者之间的连线呈三角形。通过驱动驱动端3063使夹持部3061绕着摆动支点3062摆动以实现对坯料的夹紧和松开，能够有效夹紧位于剪切刃口3041和夹持部3061之间的坯料。

本实施例中，列举了摆动支点3062、夹持部3061和驱动端3063 之间位置关系的两种实现方案。

如图2所示为第一种实现形式，驱动端3063位于摆动支点3062 和夹持部3061之间；如图3所示为第二种实现形式，摆动支点3062 位于支持部和驱动端3063之间。上述两种列举形式不构成对夹钳306 形状的限定，夹钳306的结构只要能够实现夹持部3061与剪切刃口 3041配合夹紧和松开坯料并同步移动的功能即可。

夹钳306采用第一种实现形式的实施过程如下：

1、进料过程：如图4所示，此时夹钳306处于松开位置，即远离剪刀304的剪切刃口3041的位置，坯料自由进入剪切模具305的输料口3051，当坯料向前运动到一个定尺距离后停止运动；

2、剪切过程：如图5所示，剪切液压缸的无杆腔进油，有杆腔排油，剪切液压缸的活塞杆驱动剪切滑块303带动剪刀304向剪切模具305方向运动，同时夹钳306向剪切模具305方向摆动，如图6 所示，将坯料夹紧，与剪刀304一起向剪切模具305方向运动，直到将坯料剪断；剪断的坯料在剪刀304和夹钳306的夹持下，从第一加工空间平移到第二加工空间(即活动模501和活动模501之间)的中心线上，成型模具就可以对坯料进行成型；

3、剪切返回过程：如图7所示，当成型模具运动到一定距离后，将坯料在轴向方向夹紧时，夹钳306向远离剪刀304刃口摆动松开坯料，坯料在其轴向方向夹紧而不会掉落；此时剪切液压缸的有杆腔进油，无杆腔排油，剪切液压缸的活塞杆驱动剪切滑块303带动剪刀304向远离剪切模具305方向运动，夹钳306随之一起返回，夹钳306 摆开的位置在返回过程中不碰撞坯料；

4、成型过程：活动模501在驱动机构400的作用下靠近固定模 502并配合固定模502将剪断后的坯料挤压成型，完成加工；活动模 501在驱动机构400的作用下作远离固定模502的移动，与此同时，第一顶出组件和第二顶出组件同时动作，将挤压成型后的制品从固定模502和活动模501之间顶出；

5、在成型期间，剪刀304继续返回，夹钳306随之一起返回，夹钳306摆开的位置在返回过程中不碰撞坯料，越过第一加工空间之后，坯料再次送进，依次循环，进行连续化剪切及成型工作。

当剪刀304运动到模具第一加工空间位置时，坯料再次送进，依次循环，进行连续化剪切及成型工作。

如图7所示，夹钳驱动装置307驱动夹钳306在垂直于输料口 3051中心线的平面内来回往复摆动。

剪刀304在剪切驱动装置的作用下能够在垂直于输料口3051中心线的平面内往复移动，夹钳306和剪刀304能够在同一平面内动作，本实施中，优选地，夹钳306靠近剪切模具305的平面与剪刀304 朝向输料口3051的侧面处于同一平面上，且该平面与剪切模具305输料口3051的中心线垂直。

如图1所示，导向机构302和剪切模具305安装于成型机的同一安装面，剪刀304的朝向输料口3051的输出端的一侧侧面与剪切模具305的位于输料口3051的输出端的一侧侧面在输料口3051中心线的方向有适当间距，方便进料；剪切模具305的位于输料口3051的输出端的侧面与成型机的安装面在输料口3051中心线的方向有适当间距，便于剪刀304对置于输料口3051的输出端的坯料进行剪切。

综上，本实施例提供的技术方案与轧球机、机械镦球机比较，技术优势如下：

1、本申请提供的金属球体生产设备以棒料为坯料，采用液压冲压成型方法生产金属球，液压成型力大，制品规格大、范围广、质量高；

2、金属球体生产设备挤压成型行程和剪切行程采用电液位置闭环控制技术，运动行程精确，自动定位、重复性好，无需人工机械调整干预，制品外观一致性好、质量高、质量稳定、品相好；

3、采用液压传动，零部件具有自润滑功能，没有机械磨损，运动轨迹精确，设备运行可靠、故障率低，设备产能高；

4、设备的功能参数合理，震动小、噪音低，生产安全，设备能耗低，达到绿色环保生产标准，符合现代化企业生产环保要求；

5、采用机电液一体化全自动控制技术，自动化程度高，人工劳动强度小，人力成本很低；

6、实现了多机联动和信息相互传递和接收，获得设备运行状态、产品产量、质量、批次等现代企业管理所需的数据，生产管理者及时获得实时生产数据，实现生产过程的自动化、信息化及工厂智能化管理。

实施例2。

本实施例提供的一种金属球成型机的具体实施方式是：主要结构由上料装置、夹送装置、矫直装置、定尺送进装置、主机、坯料截断装置、铜球成形模具装置、顶球装置、滑块组件、液压动力装置、接球装置、液压控制系统、电气控制系统组成；上料装置、夹送装置、矫直装置、定尺送进装置、主机水平安装在一个平面基础之上，坯料截断装置、铜球成形模具装置、顶球装置、滑块组件、液压动力装置、接球装置安装在机架内，液压控制系统、电气控制系统安装在主机附近；主要的技术特征是微晶金属球成型机以液压为动力完成铜球成形。本技术方案的一个实施例，这种金属球成型机的动力由液压控制系统提供，液压控制系统包括液压泵站、控制阀组、主液压缸、管道等组成；液压泵站提供具有设定压力和设定流量的液压油，控制阀组根据设定的程序控制主液压缸按照设定的方向和设定的速度运动，由主液压缸的活塞杆驱动铜球成形模具装置的活动模具向固定模具方向运动，对坯料进行液压成形。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的液压控制系统控制或调整成形力的大小，上料、夹送、矫直、定尺送进、坯料截断、成形、顶球等运动系统的动作均采用液压控制、液压比例控制或者液压伺服控制技术。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的成形行程可以刚性限位，也可以无级调整。本技术方案的一个实施例，金属球成型机成形力的大小可以无级调整，无级调整包括手动无级调整和比例无级调整。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的机架为封闭框架、开式框架、或者其它形式的框架结构。本技术方案的一个实施例，铜球成形模具装置的固定模具和活动模具的同心度可以在360°范围内无级调整。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的定尺送进装置可根据微晶铜球的直径或者体积需要，以及所采用的坯料直径大小无级设定和调节定尺长度，能在电气控制系统的控制下完成定尺送进动作，并且能够达到准确的定尺长度。本技术方案的一个实施例，定尺送进装置的定尺送进可以采用直线往复运动的送进，也可以采用摆动往复运动的送进，还可以采用间歇旋转运动的送进，这些送进方式的送进长度均可以无级调节。本技术方案的一个实施例，定尺送进装置的直线往复运动的送进，摆动往复运动的送进，或者间歇旋转运动的送进可以采用机械传动、液压缸、气缸、电机减速机、伺服电机及减速机、液压或者气动马达等驱动和控制型式，以及其它电磁传动方式。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的坯料截断装置，可以采用剪切截断坯料方式，也可以采用锯切截断坯料方式，还可以是激光截断坯料、等离子截断坯料以及其它截断坯料方式。本技术方案的一个实施例，剪切截断坯料方式通过剪切坯料截断装置完成，剪切坯料截断装置由固定剪切模组、活动剪切模组及驱动装置组成。本技术方案的一个实施例，剪切坯料截断装置中，活动剪切模组在驱动装置的驱动下沿垂直于固定剪切模组轴线的方向与固定剪切模发生相对运动对铜材坯料进行剪切；或者活动剪切模组在驱动装置的驱动下绕固定剪切模组轴线扭转对铜材坯料进行剪切；或者采用前述两种方式结合的联合剪切方式对铜材坯料进行剪切截断，形成一定重量和体积的铜球所需的坯料。本技术方案的一个实施例，剪切坯料截断装置的驱动装置的驱动方式包括：液压缸驱动、气压缸驱动、电机和机械传动、液压马达和机械传动和电磁传动。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的锯切截断坯料方式通过锯切坯料截断装置完成；锯切坯料截断装置由锯切装置、夹持送料机构等组成。本技术方案的一个实施例，锯切截断坯料方式包括圆盘锯、平锯、带锯、绳锯等锯切方式，圆盘锯包括圆盘有齿锯和圆盘无齿锯。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的夹持送料机构在定尺送进时其夹紧机构张开，锯切时其夹紧机构夹紧坯料，锯切结束之后将坯料传送至模具中心；传送至模具中心的方式可以是直线运动，也可以是旋转运动或者摆动。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的铜球成形模具装置的固定模具和活动模具内部均安装有顶球装置，顶球装置由液压缸、连接机构、顶杆等组成，液压缸的活塞杆通过连接机构驱动顶杆向外运动实现顶球动作。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的驱动顶杆运动的驱动方式包括：机械传动、液压传动、气压传动和电磁传动。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的夹送装置在上料过程夹紧坯料送进或者退出，当坯料进入定尺送进装置后松开坯料停止夹送工作。本技术方案的一个实施例，夹送装置的夹紧坯料的方法为单向夹紧或者双向夹压，夹压运动的驱动方式包括：机械传动、液压传动、气压传动和电磁传动。本技术方案的一个实施例，金属球成型机全自动控制技术采用机械、电气、液压、智能化控制的机电液一体化全自动控制技术，实现上料、夹送、矫直、定尺送进、坯料截断、成形、顶球等整个生产过程的自动控制和协调运行，达到微晶铜球全自动生产目的。本技术方案的一个实施例，金属球成型机采用以太网技术，及时采集和传送动态生产数据和信息，实现微晶铜球成型生产自动化控制和智能化管理。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的上料装置使用的铜材坯料形状是盘卷状铜材坯料，还可以是直条状铜材坯料。本技术方案的一个实施例，铜材坯料形状是盘卷状铜材坯料，上料装置由开卷装置、夹送装置等组成，对每一盘卷状的铜材坯料进行连续的开卷、夹送至矫直装置进行连续矫直，使其成为具有足够直线度的铜材坯料，供定尺送进装置送进。本技术方案的一个实施例，铜材坯料形状是直条状铜材坯料，上料装置包括储料台、分料机构、横移机构、送进机构、夹送装置等组成，分别对每一根直条状铜材坯料进行分料、横移、送进、夹送至矫直装置，然后对每根铜材坯料进行矫直，使其成为具有足够直线度的铜材坯料，供定尺送进装置送进。本技术方案的一个实施例，金属球成型机的矫直装置采用两辊或者多辊矫直的方法，这些矫直辊可以采用主动矫直方式，即由驱动装置驱动矫直辊转动，对铜材坯料进行矫直；可以采用被动矫直方式，即由铜材坯料向前运动，带动矫直辊转动，铜材坯料向前运动经过转动的矫直辊时，对铜材坯料进行矫直。本技术方案的一个实施例，矫直装置中的驱动装置的传动方式包括电机减速机机械传动、液压马达和机械传动、气压马达和机械传动和电磁传动等。本技术方案的一个实施例，当铜材坯料形状是盘卷状铜材坯料时，盘卷状铜材坯料放置在开卷装置上，开卷装置对每一盘卷状的铜材坯料进行连续的开卷，经过夹送装置将铜材坯料夹送至矫直装置进行连续矫直，使其成为具有足够直线度的铜材坯料，供定尺送进装置送进。本技术方案的一个实施例，当铜材坯料形状是直条状铜材坯料时，直条状铜材坯料放置在储料台上，经过分料机构分别对每一根直条状铜材坯料转移到横移机构位置，横移机构将每一根直条状铜材坯料横移到送进机构处，送进机构将每一根直条状铜材坯料送入夹送装置，经过夹送装置将铜材坯料夹送至矫直装置进行连续矫直，使其成为具有足够直线度的铜材坯料，供定尺送进装置送进。本技术方案的一个实施例，定尺送进装置按照设定的坯料长度将铜材坯料送至坯料截断装置，坯料截断装置采用剪切截断坯料方式或者锯切截断坯料方式将铜材坯料截断，通过夹持送料机构将定尺长度的铜材坯料送至铜球成形模具装置中心。本技术方案的一个实施例，电气控制系统控制液压泵站提供具有设定压力和设定流量的液压油，控制阀组根据设定的程序控制主液压缸按照设定的方向和设定的速度运动，由主液压缸的活塞杆驱动滑块组件，带动铜球成形模具装置的活动模具向固定模具方向运动，对定尺长度的铜材坯料进行液压成形。本技术方案的一个实施例，铜球成形结束后，主液压缸带动活动模具返回至初始位置，在活动模具返回的过程中，左顶球装置和右顶球装置同时顶出，铜球落入接球装置内，再收集到料箱,完成一个铜球成形周期。本技术方案的一个实施例，液压动力装置、接球装置、液压控制系统、电气控制系统组成；上料装置、夹送装置、矫直装置、定尺送进装置、机架水平安装在一个平面基础之上，下料装置、铜球成形模具装置、顶球装置、滑块组件、液压动力装置、接球装置安装在机架内，液压控制系统、电气控制系统安装在控制箱；主要的技术特征是微晶铜球以液压为动力完成铜球成形。本技术方案与现有铜球成形技术及设备相比，具有以下优点：采用液压力成型，铜球成形力大，制品规格大、质量高、芯部组织致密、外观圆滑，制品属于高端微晶铜球产品。采用主液压缸为动力，其铜球成形力大小可以无级调整，铜球制品规格范围广。采用位移传感器检测成形行程，成形行程控制精准，并且可以无级调整，制品环带均匀可控，外观圆滑平整。铜球成形模具装置的活动模具中心位置可以在°范围内无级调整，固定模具和活动模具的同心度精确，模具受力好、使用寿命长，制品外观圆整。坯料的定尺长度可以无级设定和调节，在电气控制系统的控制下完成定尺送进动作，坯料的定尺长度准确，铜球制品质量均匀。液压控制系统采用比例伺服控制技术，可以根据制品规格大小，用PLC方便的调整液压成形力、成形速度、成形行程，使得设备的能力发挥到最佳状态，合理使用设备资源。采用机电液一体化全自动控制技术，自动化程度高、制品质量高、成材率高、运行安全可靠、生产成本低、设备产能高。采用以太网技术，及时采集和传送动态生产信息，实现微晶铜球成型生产自动化控制和智能化管理。本技术方案原理新颖、技术先进、管理智能、结构合理、运行可靠、产品高端、自动化水平高、设备产能高、生产环保。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属球体生产设备，其特征在于，包括驱动机构、成型装置、液压控制系统和电气控制系统；

所述驱动机构包括第一液压缸，所述成型装置包括能够相互配合的活动模和固定模，所述液压控制系统包括液压站、控制阀组和管道，所述电气控制系统包括电连接的控制器和第一位移检测装置；

所述第一液压缸能够驱动所述活动模靠近或者远离所述固定模；所述液压站与所述第一液压缸之间通过管道连通，所述控制阀组设置于所述管道；所述控制器与所述控制阀组电连接，所述第一位移检测装置设置于所述成型装置的一侧且能够检测所述活动模的与所述固定模挤压成型时的成型位移。

2.根据权利要求1所述的金属球体生产设备，其特征在于，所述金属球体生产设备还包括设置于所述固定模一侧的剪切机构，所述剪切机构包括剪刀、夹钳以及与所述控制阀组通过管道连通的第二液压缸，所述第二液压缸能够驱动所述剪刀切割棒料并配合所述夹钳将切割后的棒料输送至所述固定模的模芯；

所述电气控制系统还包括与所述控制器电连接的第二位移检测装置，所述第二位移检测装置设置于所述剪切机构的一侧且能够检测所述剪刀将棒料输送至所述固定模的模芯时的剪切位移，以及能够检测所述剪刀退出所述固定模的模芯时的回退极限位移；所述第一位移检测装置能够检测所述活动模的与所述固定模夹紧切割后棒料时的夹紧位移。

3.根据权利要求2所述的金属球体生产设备，其特征在于，所述金属球体生产设备还包括定量给料装置，所述定量给料装置能够间歇地输送定尺长度的棒料至所述剪切机构；所述电气控制系统还包括与所述控制器电连接的第三位移检测装置，所述第三位移检测装置设置于所述定量给料装置的一侧且能够检测到所述定量给料装置的单次输送位移。

4.根据权利要求3所述的金属球体生产设备，其特征在于，所述金属球体生产设备还包括坯料预处理装置，所述坯料预处理装置设置有预处理通道，所述坯料预处理装置能够将坯料处理为平直状态；所述定量给料装置设置有输送通道，经所述预处理通道处理后的棒料穿过所述输送通道输送至所述剪切机构。

5.根据权利要求3所述的金属球体生产设备，其特征在于，所述金属球体生产设备还包括与所述控制器电连接的计数器，所述第一位移检测装置检测到所述活动模的一次所述夹紧位移和一次所述成型位移，所述计数器计数一次。

6.根据权利要求2至5中任意一项所述的金属球体生产设备，其特征在于，所述剪切机构还包括剪切模具和夹钳驱动装置，所述剪刀设置有剪切刃口，所述夹钳设置有夹持部；

所述剪切模具设置有输料口，所述剪切机构和所述固定模设置于所述输料口的输出端的两侧，所述第二液压缸能够驱动所述剪刀在垂直于所述输料口中心线的平面内往复移动，所述夹钳驱动装置能够驱动所述夹钳的所述夹持部靠近或者远离所述剪切刃口；所述夹钳驱动装置能够驱动所述夹钳的所述夹持部与所述剪刀的所述剪切刃口夹持位于所述输料口的输出端的棒料并同步移动至所述固定模和所述活动模之间挤压成型。

7.根据权利要求6所述的金属球体生产设备，其特征在于，所述第二液压缸与所述剪刀之间设置有导向机构和剪切滑块，所述导向机构的导向方向垂直于所述输料口中心线的延伸方向；所述剪切滑块安装于所述导向机构内，所述剪切滑块与所述导向机构滑动配合，所述剪刀设置于所述剪切滑块的靠近所述剪切模具的一端，所述第二液压缸的活塞杆与所述剪切滑块的远离所述剪切模具的一端连接。

8.根据权利要求7所述的金属球体生产设备，其特征在于，所述夹钳还设置有摆动支点和驱动端，所述摆动支点铰接于所述剪切滑块的设置所述剪刀的一端，所述驱动端与所述夹钳驱动装置连接；所述夹钳驱动装置驱动所述夹钳绕着所述摆动支点来回往复摆动且随着所述剪切滑块移动。

9.根据权利要求2所述的金属球体生产设备，其特征在于，所述金属球体生产设备还包括适用于同时安装所述驱动机构、所述成型装置、所述剪切机构的机身。

10.一种金属球成型机，主要由上料装置、夹送装置、矫直装置、定尺送进装置、主机、坯料截断装置、铜球成形模具装置、顶球装置、滑块组件、液压动力装置、接球装置、液压控制系统、电气控制系统组成；其特征在于：金属球成型机以液压为动力完成铜球成形。