CN208800638U - 一种自动化中缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化中缩系统，该中缩系统包括上料机构、中缩机构、下料机构以及控制装置（1），所述中缩机构一侧设置有上料机构，所述上料机构上设置有下料机构，所述控制装置（1）分别与上料机构、中缩机构及下料机构电性连接，该控制装置用于控制中缩系统对管料进行自动上料、中缩和下料。本实用新型采用自动化中缩系统，工作效率高，能自动精准进行中缩，极大地提高了工件的加工质量，能够自动完成上料、中缩、下料操作，大大提高工作效率，减少了人力成本。

Description

一种自动化中缩系统

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体涉及一种自动化中缩系统。

背景技术

目前，没有专门将长形空心管料进行自动上料、中缩及下料一体化操作的装置，因此亟需寻求出一种自动化中缩系统成为了本领域技术人员的重要任务。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足，提供了一种高效且加工精度高的自动化中缩系统，极大地提高了工件的加工质量，同时减少了人力成本。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型提供的技术方案如下：一种自动化中缩系统，该中缩系统包括上料机构、中缩机构、下料机构以及控制装置，所述中缩机构一侧设置有上料机构，所述上料机构上设置有下料机构，所述控制装置分别与上料机构、中缩机构及下料机构电性连接，该控制装置用于控制中缩系统对管料进行自动上料、中缩和下料；

所述上料机构包括管料搁置架、上料架和固定支架，所述管料搁置架设置于上料架一侧，该管料搁置架上倾斜设置有一组相对的管料挡板件，所述管料挡板件用于将管料依次平铺排列设置，所述管料挡板件下端设置有与控制装置电性连接的薄型气缸组，所述薄型气缸组包括垂直于管料挡板件所在倾斜平面的第一薄型气缸以及与管料同轴方向设置的第二薄型气缸，所述第一薄型气缸用于挡住管料下滑，所述第二薄型气缸用于将其气缸杆伸进管料两端内以挡住后面的管料下滑；

所述固定支架设置于上料架上，所述上料架上同一直线方向设置有与控制装置电性连接的气缸机构，所述气缸机构上设置有用于承载管料的托盘和/或承载轮，所述固定支架顶端设置有与控制装置电性连接的气缸件以及与气缸件相连接的主动轮，所述固定支架上还设有一用于驱动主动轮转动的减速电机，所述减速电机与控制装置电性连接，所述主动轮与承载轮相对配合设置；

当第一薄型气缸、第二薄型气缸配合操作，将管料有序滑落至托盘和/或承载轮上，通过气缸件动作并带动主动轮下压，使其与承载有管料的承载轮相适配，经主动轮转动从而带动管料前进或后退，使得管料有序进行上料或退料；

所述中缩机构包括工作台架、给进机构、往复运动机构、主轴传动装置、卡盘旋转挤压机构和夹具装置，所述工作台架设置于上料架一端，所述往复运动机构设置于工作台架上，所述往复运动机构上设置有工作平台，通过往复运动机构动作使工作平台作直线往复运动，所述工作平台上设置有主轴传动装置，所述给进机构和卡盘旋转挤压机构分别设置于主轴传动装置两端，所述卡盘旋转挤压机构一侧设置有夹具装置，通过给进机构、主轴传动装置、卡盘旋转挤压机构与夹具装置配合工作以对管料进行中缩挤压成型；

所述下料机构包括挡料架，所述挡料架倾斜设置于上料架上，所述挡料架的倾斜方向与管料挡板件倾斜方向相反，经主动轮转动从而带动管料后退，且当气缸机构下行，管料碰到挡料架，使得管料沿挡料架倾斜方向滑落至设置于管料搁置架下侧的料槽内，实现自动下料。

作为优选地，所述夹具装置包括夹具支承架、气压元件、上模夹和下模夹，所述夹具支承架设置于工作平台上一端，所述夹具支承架上设置有下模夹，所述夹具支承架顶端设置有气压元件及与气压元件相连的上模夹，所述上模夹与下模夹相对设置，通过气压元件带动上模夹向下运动并与下模夹配合将管料夹紧。

作为优选地，所述夹具装置一侧设置有经细长芯棒贯穿的接近式限位开关，所述接近式限位开关用于自动控制管料进料量，所述接近式限位开关包括触压式开关本体、弹性件、限位开关导体、尼龙套筒和限位开关基座，所述限位开关导体与控制装置电性连接，所述触压式开关本体与限位开关导体之间通过设置弹性件形成绝缘状态，所述限位开关导体一端经尼龙套筒与限位开关基座相连接，当管料运动并撞击触压式开关本体时，弹性件受力压缩，使得触压式开关本体与限位开关导体接触从而形成导电通路，从而发出信号使得管料自动控制进料量以确保管料中缩位置的精准度。

作为优选地，所述下料机构还包括一设置于上料架上的接地开关，所述接地开关与控制装置电性连接，当退回的管料接触到接地开关，从而控制气缸机构下行。

作为优选地，所述管料挡板件之间相互平行，且与水平面所成夹角为45-70°。

基于上述技术方案，本实用新型的与现有技术相比具有如下技术优点：

1.本实用新型采用自动化中缩系统，工作效率高，能自动精准进行中缩，极大地提高了工件的加工质量，能够自动完成上料、中缩、下料操作，大大提高工作效率，减少了人力成本。

2.利用本实用新型中的接近式限位开关，当管料运动并撞击触压式开关本体时，弹性件受力压缩，使得触压式开关本体与限位开关导体接触从而形成导电通路，从而发出信号使得管料自动控制进料量以确保管料中缩位置的精准度。

3.利用本实用新型下料机构还包括设置于上料架上的接地开关，当退回的管料接触到接地开关，从而控制气缸机构下行，实现自动下料。

附图说明

图1为本实用新型自动化中缩系统的立体图。

图2为本实用新型自动化中缩系统的主视图。

图3为本实用新型中缩机构的结构示意图。

图4为本实用新型夹具装置的结构示意图。

图5为本实用新型卡盘旋转挤压机构的结构示意图。

图6为本实用新型卡盘旋转挤压机构的内部结构示意图。

图7为本实用新型接近式限位开关的结构示意图。

图8为本实用新型管料挡板件的结构示意图。

图中：1.控制装置，2.管料搁置架，3.上料架，4.固定支架，5.管料挡板件，6.第一薄型气缸，7.第二薄型气缸，8.气缸机构，9.托盘，10.承载轮，11.气缸件，12.主动轮，13.减速电机，14.工作台架，15.给进机构，15-1.驱动元件，15-2.滚珠丝杆，15-3.导轨，15-4.活动支承座，15-5.轴承，15-6.固定框架，15-7.拉杆，15-8.细长芯棒，16.往复运动机构，16-1.直线导轨，16-2.驱动器，16-3.传动轴，16-4.固定架，17.主轴传动装置，17-1.主轴箱，17-2.电机，17-3.传动皮带组件，17-4.传动主轴，17-5.电机轴，18.卡盘旋转挤压机构，18-1.卡盘本体，18-2.套筒，18-3.曲柄构件，18-4.径向活动卡爪座，18-5.挤压结构，18-6.支轴销，19.夹具装置，19-1.夹具支承架，19-2.气压元件，19-3.上模夹,19-4.下模夹，20.工作平台，21.挡料架，22.料槽，23.基座，24.接近式限位开关，24-1.触压式开关本体，24-2.弹性件，24-3.限位开关导体，24-4.尼龙套筒，24-5.限位开关基座，25.接地开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释说明。

如图1-图8所示，一种自动化中缩系统，该中缩系统包括上料机构、中缩机构、下料机构以及控制装置1，所述中缩机构一侧设置有上料机构，所述上料机构上设置有下料机构，所述控制装置1分别与上料机构、中缩机构及下料机构电性连接，该控制装置用于控制中缩系统对管料进行自动上料、中缩和下料；

所述上料机构包括管料搁置架2、上料架3和固定支架4，所述管料搁置架2设置于上料架3一侧，该管料搁置架2上倾斜设置有一组相对的管料挡板件5，所述管料挡板件5用于将管料依次平铺排列设置，所述管料挡板件5下端设置有与控制装置电性连接的薄型气缸组，所述薄型气缸组包括垂直于管料挡板件所在倾斜平面的第一薄型气缸6以及与管料同轴方向设置的第二薄型气缸7，所述第一薄型气缸6用于挡住管料下滑，所述第二薄型气缸7用于将其气缸杆伸进管料两端内以挡住后面的管料下滑；

所述固定支架4设置于上料架3上，所述上料架3上同一直线方向设置有与控制装置电性连接的气缸机构8，所述气缸机构8上设置有用于承载管料的托盘9和/或承载轮10，所述固定支架4顶端设置有与控制装置电性连接的气缸件11以及与气缸件相连接的主动轮12，所述固定支架4上还设有一用于驱动主动轮转动的减速电机13，所述减速电机13与控制装置1电性连接，所述主动轮12与承载轮10相对配合设置；

当第一薄型气缸6、第二薄型气缸7配合操作，将管料有序滑落至托盘9和/或承载轮10上，通过气缸件11动作并带动主动轮12下压，使其与承载有管料的承载轮10相适配，经主动轮12转动从而带动管料前进或后退，使得管料有序进行上料或退料；

所述中缩机构包括工作台架14、给进机构15、往复运动机构16、主轴传动装置17、卡盘旋转挤压机构18和夹具装置19，所述工作台架14设置于上料架3一端，所述往复运动机构16设置于工作台架14上，所述往复运动机构16上设置有工作平台20，通过往复运动机构16动作使工作平台20作直线往复运动，所述工作平台20上设置有主轴传动装置17，所述给进机构15和卡盘旋转挤压机构18分别设置于主轴传动装置17两端，所述卡盘旋转挤压机构18一侧设置有夹具装置19，通过给进机构15、主轴传动装置17、卡盘旋转挤压机构18与夹具装置19配合工作以对管料进行中缩挤压成型；

所述下料机构包括挡料架21，所述挡料架21倾斜设置于上料架3上，所述挡料架21的倾斜方向与管料挡板件5倾斜方向相反，经主动轮12转动从而带动管料后退，且当气缸机构8下行，管料碰到挡料架21，使得管料沿挡料架21倾斜方向滑落至设置于管料搁置架2下侧的料槽22内，实现自动下料。

所述给进机构15包括驱动元件15-1、滚珠丝杆15-2、导轨15-3、活动支承座15-4、轴承15-5、固定框架15-6和拉杆15-7，所述拉杆15-7为中空轴体结构，所述拉杆15-7内还贯穿设有细长芯棒15-8，所述固定框架15-6和导轨15-3均设于工作平台20，所述导轨15-3上设有活动支承座15-4，所述活动支承座15-4上部两端设有轴承15-5，所述轴承15-5内设有拉杆15-7，所述固定框架15-6一侧设有与控制装置1电性连接的驱动元件15-1，驱动元件15-1带动滚珠丝杆15-2运动，且该活动支承座15-4通过滚珠丝杆15-2于导轨15-3保持往复运动并使得拉杆15-7进行轴向进退；

所述工作平台20下方还设有往复运动机构16和基座23，所述往复运动机构16包括直线导轨16-1、驱动器16-2、传动轴16-3和固定架16-4，所述驱动器16-2与控制装置1电性连接，所述基座23设有直线导轨16-1和固定架16-4，所述工作平台20设于直线导轨16-1上，所述传动轴16-3一端与工作平台20相连接，所述传动轴16-3贯穿于固定架16-4并与驱动器16-2连接，使工作平台可沿直线导轨往复运动；

所述主轴传动机构17包括主轴箱17-1、电机17-2和传动皮带组件17-3，所述主轴箱17-1设于导轨15-3一侧，所述主轴箱17-1上方设有与控制装置1电性连接的电机17-2，所述电机17-2一侧设有电机轴17-5，所述主轴箱17-1内贯穿设有传动主轴17-4，所述传动主轴17-4一端与卡盘旋转挤压机构18相连，所述传动主轴17-4为中空结构；

所述夹具装置19包括夹具支承架19-1、气压元件19-2、上模夹19-3和下模夹19-4，所述夹具支承架19-1设置于工作平台20上一端，所述夹具支承架19-1上设置有下模夹19-4，所述夹具支承架19-1顶端设置有气压元件19-2及与气压元件相连的上模夹19-3，所述气压元件19-2与控制装置1电性连接，所述上模夹19-3与下模夹19-4相对设置，通过气压元件19-2带动上模夹19-3向下运动并与下模夹19-4配合将管料夹紧；

所述卡盘旋转挤压机构18包括卡盘本体18-1、套筒18-2、曲柄构件18-3、径向活动卡爪座18-4和挤压结构18-5，所述卡盘本体18-1均布有至少一个径向活动卡爪座18-4，所述径向活动卡爪座18-4上设有挤压结构18-5，所述曲柄构件18-3与径向活动卡爪座18-4传动连接，所述卡盘本体18-1内设有套筒18-2，所述拉杆15-7贯穿于传动主轴17-4内，且与套筒18-2相连接，该套筒18-2外侧设有曲柄构件18-3，所述套筒18-2随拉杆15-7进行往复运动，从而带动曲柄构件18-3运动并使得径向活动卡爪座18-4沿卡盘本体18-1径向移动，且所述电机轴17-5经传动皮带组件17-3与传动主轴17-4相连，使得该传动主轴17-4进行轴向旋转运动，并带动卡盘旋转挤压机构保持旋转运动，从而使挤压结构18-5随卡盘旋转挤压机构旋转并沿卡盘本体18-1径向移动对管坯工件进行中缩挤压成型。所述夹具装置19一侧设置有经细长芯棒贯穿的接近式限位开关24，所述接近式限位开关24与控制装置1电性连接，所述接近式限位开关24用于自动控制管料进料量，所述接近式限位开关24包括触压式开关本体24-1、弹性件24-2、限位开关导体24-3、尼龙套筒24-4和限位开关基座24-5，所述限位开关导体24-3与控制装置1电性连接，所述触压式开关本体24-1与限位开关导体24-3之间通过设置弹性件24-2形成绝缘状态，所述限位开关导体24-3一端经尼龙套筒24-4与限位开关基座24-5相连接，当管料运动并撞击触压式开关本体24-1时，弹性件24-2受力压缩，使得触压式开关本体24-1与限位开关导体24-3接触从而形成导电通路，从而发出信号使得管料自动控制进料量以确保管料中缩位置的精准度。还包括支轴销18-6，所述曲柄构件18-3通过支轴销18-6可转动地设于卡盘本体18-1内。所述挤压结构18-5为球形，且为硬质合金钢制成。所述下料机构还包括一设置于上料架3上的接地开关25，所述接地开关与控制装置1电性连接，当退回的管料接触到接地开关25，从而控制气缸机构8下行。所述管料挡板件5之间相互平行，且与水平面所成夹角为45-70°。

本实用新型的自动化中缩系统具体实施过程如下所示：

1.自动上料，将管料依次平铺排列于倾斜设置的一组相对的管料挡板件5上，通过控制装置1控制管料挡板件下端的薄型气缸组，所述薄型气缸组包括垂直于管料挡板件所在倾斜平面的第一薄型气缸6以及与管料同轴方向设置的第二薄型气缸7，第一薄型气缸6的气缸杆伸出以阻止第一根管料滑落，第二薄型气缸7使其气缸杆伸进第二根管料两端内以挡住后面的管料下滑，当控制第一薄型气缸6、第二薄型气缸7配合操作，经第一薄型气缸6将其气缸杆缩回以使第一根管料下滑并落至托盘9和/或承载轮10上，同时，保持第二薄型气缸7的气缸杆伸进第二根管料两端内以挡住后面的管料下滑；再控制第一薄型气缸6的气缸杆伸出，同时第二薄型气缸7的气缸杆缩回，第二根管料滑落至第一薄型气缸6的气缸杆处，并由第一薄型气缸6的气缸杆阻止其继续滑落，此时，第二薄型气缸7的气缸杆再次伸进第三根管料两端内以挡住后面的管料下滑，待第一根管料完成中缩及下料工序后，重复上述步骤并依次类推，从而使得管料有序滑落至托盘9和/或承载轮10上；通过气缸件11动作并带动主动轮12下压，使其与承载有管料的承载轮10相适配，经主动轮12转动从而带动管料前进，使得管料进行自动上料；

2.自动中缩，

（1）对管料进行中缩位置精确校正并夹紧管料：

进行上料的管料适配地套接于细长芯棒15-8上，当管料沿细长芯棒轴向方向运动并碰至预设的接近式限位开关24处，当管料运动并撞击触压式开关本体24-1时，弹性件24-2受力压缩，使得触压式开关本体24-1与限位开关导体24-3接触从而形成导电通路，从而发出信号使得管料自动控制进料量以确保管料中缩位置的精准度，从而校正管料准确的中缩位置，管料的中缩位置位于卡盘旋转挤压机构18上的三个径向活动卡爪座18-4的挤压结构18-5延长线的中心位置，再通过夹具装置19的气压元件19-2带动上模夹19-3向下运动并与下模夹19-4配合将管料夹紧；

（2）对管料进行中缩挤压成型：

通过电机17-2使电机轴17-5经传动皮带组件17-3与传动主轴17-4传动相连，从而该传动主轴17-4进行轴向旋转运动，并带动卡盘旋转挤压机构18保持旋转运动，再通过驱动元件15-1带动滚珠丝杆15-2运动，且该活动支承座15-4通过滚珠丝杆15-2于导轨15-3保持往复运动并使得拉杆15-7进行轴向进退，拉杆15-7贯穿于传动主轴17-4内，且与套筒18-2相连接，该套筒18-2外侧设有曲柄构件18-3，套筒18-2随拉杆15-7的轴向进退从而进行往复运动，同时带动曲柄构件18-3运动并使得径向活动卡爪座18-4沿卡盘本体18-1径向移动，又因为卡盘旋转挤压机构18保持旋转运动，从而实现径向活动卡爪座18-4的挤压结构18-5随卡盘旋转挤压机构旋转并沿卡盘本体18-1径向移动对管料进行中缩挤压成型，得到半成品管料；

3.自动下料，经主动轮12转动从而带动加工后的半成品管料后退，当退回的半成品管料接触到接地开关25，气缸机构8下行，半成品管料碰到挡料架21，使得半成品管料沿挡料架21滑落至设置于管料搁置架2下侧的料槽22内，实现自动下料。

上述内容为本实用新型的示例及说明，但不意味着本实用新型可取得的优点受此限制，凡是本实用新型实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种自动化中缩系统，其特征在于：该中缩系统包括上料机构、中缩机构、下料机构以及控制装置（1），所述中缩机构一侧设置有上料机构，所述上料机构上设置有下料机构，所述控制装置（1）分别与上料机构、中缩机构及下料机构电性连接，该控制装置用于控制中缩系统对管料进行自动上料、中缩和下料；

所述上料机构包括管料搁置架（2）、上料架（3）和固定支架（4），所述管料搁置架（2）设置于上料架（3）一侧，该管料搁置架（2）上倾斜设置有一组相对的管料挡板件（5），所述管料挡板件（5）用于将管料依次平铺排列设置，所述管料挡板件（5）下端设置有与控制装置电性连接的薄型气缸组，所述薄型气缸组包括垂直于管料挡板件所在倾斜平面的第一薄型气缸（6）以及与管料同轴方向设置的第二薄型气缸（7），所述第一薄型气缸（6）用于挡住管料下滑，所述第二薄型气缸（7）用于将其气缸杆伸进管料两端内以挡住后面的管料下滑；

所述固定支架（4）设置于上料架（3）上，所述上料架（3）上同一直线方向设置有与控制装置电性连接的气缸机构（8），所述气缸机构（8）上设置有用于承载管料的托盘（9）和/或承载轮（10），所述固定支架（4）顶端设置有与控制装置电性连接的气缸件（11）以及与气缸件相连接的主动轮（12），所述固定支架（4）上还设有一用于驱动主动轮转动的减速电机（13），所述减速电机（13）与控制装置（1）电性连接，所述主动轮（12）与承载轮（10）相对配合设置；

当第一薄型气缸（6）、第二薄型气缸（7）配合操作，将管料有序滑落至托盘（9）和/或承载轮（10）上，通过气缸件（11）动作并带动主动轮（12）下压，使其与承载有管料的承载轮（10）相适配，经主动轮（12）转动从而带动管料前进或后退，使得管料有序进行上料或退料；

所述中缩机构包括工作台架（14）、给进机构（15）、往复运动机构（16）、主轴传动装置（17）、卡盘旋转挤压机构（18）和夹具装置（19），所述工作台架（14）设置于上料架（3）一端，所述往复运动机构（16）设置于工作台架（14）上，所述往复运动机构（16）上设置有工作平台（20），通过往复运动机构（16）动作使工作平台（20）作直线往复运动，所述工作平台（20）上设置有主轴传动装置（17），所述给进机构（15）和卡盘旋转挤压机构（18）分别设置于主轴传动装置（17）两端，所述卡盘旋转挤压机构（18）一侧设置有夹具装置（19），通过给进机构（15）、主轴传动装置（17）、卡盘旋转挤压机构（18）与夹具装置（19）配合工作以对管料进行中缩挤压成型；

所述下料机构包括挡料架（21），所述挡料架（21）倾斜设置于上料架（3）上，所述挡料架（21）的倾斜方向与管料挡板件（5）倾斜方向相反，经主动轮（12）转动从而带动管料后退，且当气缸机构（8）下行，管料碰到挡料架（21），使得管料沿挡料架（21）倾斜方向滑落至设置于管料搁置架（2）下侧的料槽（22）内，实现自动下料。

2.根据权利要求1所述的自动化中缩系统，其特征在于：所述夹具装置（19）包括夹具支承架（19-1）、气压元件（19-2）、上模夹（19-3）和下模夹（19-4），所述夹具支承架（19-1）设置于工作平台（20）上一端，所述夹具支承架（19-1）上设置有下模夹（19-4），所述夹具支承架（19-1）顶端设置有气压元件（19-2）及与气压元件相连的上模夹（19-3），所述上模夹（19-3）与下模夹（19-4）相对设置，通过气压元件（19-2）带动上模夹（19-3）向下运动并与下模夹（19-4）配合将管料夹紧。

3.根据权利要求2所述的自动化中缩系统，其特征在于：所述夹具装置（19）一侧设置有经细长芯棒贯穿的接近式限位开关（24），所述接近式限位开关（24）用于自动控制管料进料量，所述接近式限位开关（24）包括触压式开关本体（24-1）、弹性件（24-2）、限位开关导体（24-3）、尼龙套筒（24-4）和限位开关基座（24-5），所述限位开关导体（24-3）与控制装置（1）电性连接，所述触压式开关本体（24-1）与限位开关导体（24-3）之间通过设置弹性件（24-2）形成绝缘状态，所述限位开关导体（24-3）一端经尼龙套筒（24-4）与限位开关基座（24-5）相连接，当管料运动并撞击触压式开关本体（24-1）时，弹性件（24-2）受力压缩，使得触压式开关本体（24-1）与限位开关导体（24-3）接触从而形成导电通路，从而发出信号使得管料自动控制进料量以确保管料中缩位置的精准度。

4.根据权利要求1所述的自动化中缩系统，其特征在于：所述下料机构还包括一设置于上料架（3）上的接地开关（25），所述接地开关与控制装置（1）电性连接，当退回的管料接触到接地开关（25），从而控制气缸机构（8）下行。

5.根据权利要求1所述的自动化中缩系统，其特征在于：所述管料挡板件（5）之间相互平行，且与水平面所成夹角为45-70°。