一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工方法及裝置，包括沖床、用于將薄壁金屬管夾緊和定位并將薄壁金屬管自動送入沖床中的薄壁機械手、用于將未加工的薄壁金屬管推送入薄壁機械手中并將加工完成的薄壁金屬管從薄壁機械手推入到下料通道中的推料裝置、用于薄壁金屬管下料的下料通道、用于控制整個裝置的控制臺；以及用于制成送料裝置、推料裝置和下料裝置的機架主體；本發(fā)明利用與沖床的上模具同脈沖運動圓盤上設(shè)置圓弧槽，并利用光電傳感器檢測該圓弧槽的信號來識別沖床上模具的狀態(tài)，從而保證薄壁金屬管每次轉(zhuǎn)動的時間與上模具配合，避免在沖壓過程中轉(zhuǎn)動薄壁金屬管對其造成的損傷，從而極大程度上提高了加工效率。
【專利說明】
一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及管狀工件加工領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在機械加工領(lǐng)域，經(jīng)常需要對薄壁金屬管的單端進行各種各樣的特定要求的加工。薄壁金屬管需要通過上料設(shè)備或人工手動運送到加工位置，然后經(jīng)夾緊裝置固定后再由加工裝置進行加工;若需要對薄壁金屬管一端的一整圈進行加工，例如需要對單端沖出多列圓周孔，還需要能夠驅(qū)動薄壁金屬管轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置。
[0003]由于沖床通常是高速沖床，沖床沖孔的過程通常是每秒鐘沖孔好幾次，但是沖床的初始狀態(tài)下沖床的上模具的位置以及上模具的運動狀態(tài)是不一定的，如果在沖床的上模具正在沖孔的過程中對薄壁金屬管進行轉(zhuǎn)動，則會對薄壁金屬管產(chǎn)生損傷。
[0004]如何保證沖床的上模具離開薄壁金屬管的瞬間再對薄壁金屬管進行轉(zhuǎn)動是薄壁金屬管圓周孔加工的一項難題。由于沖床并不是斷斷續(xù)續(xù)發(fā)出的單個脈沖，而是發(fā)出連續(xù)脈沖進行沖孔的，因此沖床的上模具始終保持上下來回運動的狀態(tài)，因此很了了解沖床的上模具的當(dāng)前位置，或者無法了解沖床的上模具是在上升還是在下降的過程中，因此，何時應(yīng)該對薄壁金屬管進行轉(zhuǎn)動難以確定?，F(xiàn)有的做法通常是設(shè)置于沖床的上模具同步升降的隨動機構(gòu)，并在沖床的上模具的隨動機構(gòu)上安裝接近開關(guān)，當(dāng)接近開關(guān)檢測到信號時表示沖床的上模具在某一特定的位置。然而這種方法并不能了解沖床的上模具是在向上運動的過程還是在向下運動的過程，因此無法作為判斷薄壁金屬管轉(zhuǎn)動的依據(jù)。若是按照每運動一段時間轉(zhuǎn)動一次的方式來確定轉(zhuǎn)動時間，則在長時間工作后往往會產(chǎn)生較大的誤差，導(dǎo)致加工的質(zhì)量嚴(yán)重下降。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述問題而提供一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工方法及裝置，該方法能夠準(zhǔn)確的在上模具向上運動的過程中對薄壁金屬管進行轉(zhuǎn)動，并能夠準(zhǔn)確的對薄壁金屬管進行裝夾，具有自動化程度高、自動送料、定心精度高、轉(zhuǎn)動度數(shù)精確的優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工方法，包括如下步驟:
[0007]I)利用推料裝置將薄壁金屬管推入送料機械手中，送料機械手通過左右兩組壓緊輪模塊對薄壁金屬管的兩端進行夾緊定位;每組壓緊輪模塊均包括四個呈方形分布在同一個豎直平面內(nèi)的壓緊輪，該豎直平面垂直于煙管的軸線，其中每個上端的壓緊輪能夠繞一根水平設(shè)置的轉(zhuǎn)動臂在O?90°內(nèi)轉(zhuǎn)動，并且在轉(zhuǎn)動臂上安裝將轉(zhuǎn)動臂復(fù)位到水平位置的復(fù)位彈簧；
[0008]2)第一物料檢測探頭檢測到薄壁金屬管已經(jīng)進入送料機械手的信號，并將信號傳輸?shù)娇刂婆_中，由控制臺控制絲杠驅(qū)動模塊運動，從而帶動三爪卡盤向沖床方向移動，帶動薄壁金屬管向沖床方向移動;絲杠驅(qū)動模塊的絲杠驅(qū)動電機以力矩模式運動，一直到薄壁金屬管的一端完全進入沖床內(nèi)；
[0009]3)向卡盤驅(qū)動氣缸中供氣，三爪卡盤張開，將薄壁金屬管的裝夾端的內(nèi)壁夾緊；
[0010]4)絲杠驅(qū)動電機以位移模式反向轉(zhuǎn)動，將薄壁金屬管向后運動指定距離，同時以力矩模式卡盤驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，卡盤驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動一段形成后被設(shè)置在卡盤驅(qū)動電機上的擋塊限制住無法移動，此位置即為薄壁金屬管的加工零位；
[0011]5)啟動沖床，沖床的上模具落下，在薄壁金屬管上沖出一列圓周孔;沖床的上模具完成沖孔并離開薄壁金屬管的瞬間，設(shè)置沖床上的光電傳感器檢測到與沖床的上模具同脈沖轉(zhuǎn)動的圓盤上的圓弧槽信號，此時將該信號反饋到控制臺，由控制臺控制卡盤驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動指定角度a;
[0012]6)重復(fù)步驟5，沖床的上模具連續(xù)運動，每次光電傳感器檢測到圓盤上的圓弧槽信號即通過控制臺控制卡盤驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動指定角度a;當(dāng)完成指定次數(shù)η次時，光電傳感器再次檢測到圓盤上的圓弧槽信號時，沖床停止運動；
[0013]7)停止卡盤驅(qū)動氣缸的供氣，絲杠驅(qū)動電機反向轉(zhuǎn)動，帶動薄壁金屬管往回運動；薄壁金屬管的夾緊端壓緊送料機械手的推板，當(dāng)推板在限位裝置的作用下到達極限位置時三爪卡盤繼續(xù)運動，直至三爪卡盤完全脫離薄壁金屬管的夾緊端；
[0014]8)推料裝置啟動，將未加工的薄壁金屬管推送入薄壁機械手中，同時將加工完成的薄壁金屬管從薄壁機械手頂出到下料通道中，下料通道中的第二物料傳感器檢測加工完成的薄壁金屬管是否金屬到下料通道中，若已進入，則完成單根薄壁金屬管的加工。
[0015]進一步的，圓盤的圓弧孔位置通過手搖設(shè)置，將圓盤裝在沖床上后，手搖圓盤帶動沖床的上模具運動，將上模具完成沖壓離開下模具的瞬間光電傳感器正對的位置與圓盤的圓弧孔位置對應(yīng)。
[0016]—種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，包括用于對薄壁金屬管的加工端進行沖孔的沖床、用于將薄壁金屬管夾緊和定位并將薄壁金屬管自動送入沖床中的薄壁機械手、用于將未加工的薄壁金屬管推送入薄壁機械手中并將加工完成的薄壁金屬管從薄壁機械手推入到下料通道中的推料裝置、用于薄壁金屬管下料的下料通道、用于控制整個裝置的控制臺；以及用于制成所述送料裝置、推料裝置和下料裝置的機架主體；
[0017]所述沖床上設(shè)有圓盤和光電傳感器，圓盤固定在沖床上并隨著沖床的上模具同脈沖運動，圓盤轉(zhuǎn)動一周沖床完成一個脈沖的運動，上模具來運動一次，圓盤上開設(shè)有與圓盤同圓心設(shè)置的圓弧槽;光電傳感器用于檢測上圓盤上的圓弧槽；
[0018]所述薄壁機械手包括:底板;用于裝夾薄壁金屬管裝夾端的內(nèi)壁的三爪卡盤;連接三爪卡盤并驅(qū)動所述三爪卡盤張開與收縮的卡盤驅(qū)動氣缸；用于驅(qū)動卡盤驅(qū)動氣缸和三爪卡盤共同轉(zhuǎn)動從而帶動薄壁金屬管的轉(zhuǎn)動的卡盤驅(qū)動電機；用于驅(qū)動三爪卡盤、卡盤驅(qū)動電機、卡盤驅(qū)動氣缸和薄壁金屬管組成的整體沿直線方向運動，實現(xiàn)薄壁金屬管向沖床方向進給的絲杠驅(qū)動模塊;通過三根與卡盤驅(qū)動氣缸固定的螺桿進行支撐并用于支撐所述薄壁金屬管的裝夾端的推板；用于將推板的運動范圍限制在固定行程內(nèi)的限位裝置；用于對薄壁金屬管兩端定位的兩組壓緊輪模塊，每組壓緊輪模塊均包括呈方形分布在同一個豎直平面內(nèi)的四個壓緊輪和固定四個壓緊輪的拱門，每組壓緊輪模塊中下端的兩個壓緊輪通過下端連接座固定在拱門上，上端的兩個壓緊輪固定在可繞拱門旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動臂的一端，轉(zhuǎn)動臂水平設(shè)置且轉(zhuǎn)動臂上設(shè)有復(fù)位彈簧；
[0019]所述機架主體上設(shè)置有第一物料檢測探頭和零位檢測探頭，第一物料檢測探頭設(shè)置在兩端的壓緊輪模塊之間，用于檢測兩個壓緊輪之間是否存在薄壁金屬管;零位檢測探頭用于檢測薄壁金屬管的零位；
[0020]所述下料通道上設(shè)有第二物料檢測探頭，第二物料檢測探頭用于檢測薄壁機械手中的薄壁金屬管是否順利推出。
[0021]進一步的，其中一組壓緊輪模塊與卡盤驅(qū)動氣缸固定連接，在絲杠驅(qū)動模塊的作用下與三爪卡盤、卡盤驅(qū)動電機、卡盤驅(qū)動氣缸和薄壁金屬管組成的整體同步運動。
[0022]進一步的，所述限位裝置包括限位板和限位階梯孔，限位板固定在機架主體上，所述限位板上設(shè)置有若干平行于所述螺桿的限位階梯桿，所述限位階梯桿的左端直徑小于右端直徑，其中一個拱門上設(shè)有與所述限位階梯桿位置一一對應(yīng)的限位孔，所述限位孔的直徑大于限位階梯桿的左端直徑并小于限位階梯桿的右端直徑，第二彈簧處于非伸縮狀態(tài)時限位階梯桿的左端端部剛好抵在所述推板上。
[0023]進一步的，所述絲杠驅(qū)動裝置包括滾珠絲杠、絲杠驅(qū)動電機、直線導(dǎo)軌、滑動座、絲杠螺母和絲杠螺母連接板，所述直線導(dǎo)軌固定在底座上，滑動座套裝在所述直線導(dǎo)軌上，所述拱門包括第一拱門和第二拱門，第二拱門固定在滑動座上，第一拱門固定在直線導(dǎo)軌的左側(cè)端部，所述第一拱門和第二拱門上設(shè)有等大的圓形通孔，三爪卡盤和煙管的直徑均小于所述圓形通孔的直徑;所述滾珠絲杠平行于所述直線導(dǎo)軌設(shè)置并固定在所述底座上，所述滾珠絲杠的一端通過絲杠軸承座固定在其中第一拱門上，滾珠絲杠的另一端通過第一聯(lián)軸器連接驅(qū)動所述滾珠絲杠轉(zhuǎn)動的絲杠驅(qū)動電機，所述絲杠螺母套裝在滾珠絲杠上，絲杠螺母通過絲杠螺母連接板與滑動座固定連接;所述絲杠驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動時帶動所述滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而帶動絲杠螺母、絲杠螺母連接板和滑動座構(gòu)成的整體沿所述直線導(dǎo)軌來回運動。
[0024]進一步的，所述限位裝置包括限位板和設(shè)置在限位板上的若干平行于所述螺桿的限位階梯桿，所述限位階梯桿的左端直徑小于右端直徑，所述第二拱門上設(shè)有與所述限位階梯桿位置一一對應(yīng)的限位孔，所述限位孔的直徑大于限位階梯桿的左端直徑并小于限位階梯桿的右端直徑，初始狀態(tài)時限位階梯桿的左端端部剛好抵在所述推板上。
[0025]進一步的，所述推料裝置包括推料板、與所述推料板形成Z型送料通道的上擋板以及推動所述推料板沿水平方向運動的推料氣缸，所述推料板的前端與上擋板最低點的距離比煙管直徑大1- 2mm，推料板的前端固定高度為3 - 5mm的限位螺栓。
[0026]進一步的，所述卡盤驅(qū)動氣缸上設(shè)有第一擋塊，所述滑動座上設(shè)有第二擋塊，卡盤驅(qū)動電機驅(qū)動所述卡盤驅(qū)動氣缸轉(zhuǎn)動時帶動第一擋塊沿圓周轉(zhuǎn)動，所述第二擋塊設(shè)置在所述第一擋塊運動路徑上，第二擋塊限制所述第一擋塊在O?360°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0027]進一步的，所述絲杠螺母連接板上還固定有拖鏈，所述拖鏈設(shè)置在底座的一側(cè)，并用于所述卡盤驅(qū)動氣缸、卡盤驅(qū)動電機和絲杠驅(qū)動電機的走線。
[0028]本發(fā)明的有益效果在于:
[0029]1、本發(fā)明利用與沖床的上模具同脈沖運動圓盤上設(shè)置圓弧槽，并利用光電傳感器檢測該圓弧槽的信號來識別沖床上模具的狀態(tài)，光電傳感器檢測到圓弧槽的瞬間沖床上模具處于沖壓一次完畢剛好離開下模具的狀態(tài)，此時利用卡盤驅(qū)動電機帶動薄壁金屬管轉(zhuǎn)動，從而保證薄壁金屬管每次轉(zhuǎn)動的時間與上模具配合，避免在沖壓過程中轉(zhuǎn)動薄壁金屬管對其造成的損傷，從而極大程度上提高了加工效率。
[0030]2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，生產(chǎn)成本低，自動化程度高，能夠完成煙管的自動上料、自動夾緊、自動定位、自動送料、自動加工和自動卸料的操作，無需人力勞動，極大的提高了加工效率。
[0031]3、本發(fā)明利用四個壓緊輪對煙管的兩端進行壓緊，再通過三爪卡盤伸入煙管的一端并夾緊煙管，在煙管水平移動時依舊保持煙管位于兩端的四個壓緊輪之間，定位的精度非常高，提高了送料的準(zhǔn)確性。
[0032 ] 4、本發(fā)明同時實現(xiàn)了煙管的夾緊、定位、送料、轉(zhuǎn)動工序，功能多，適用范圍廣。
[0033]5、本發(fā)明采用三爪卡盤、卡盤驅(qū)動氣缸、卡盤驅(qū)動電機同時移動的方式，同時實現(xiàn)煙管一端貼合推板，同時三爪卡盤伸入該端內(nèi)對煙管進行夾緊，自動化程度高，裝夾效率高；卡盤驅(qū)動氣缸既可以在三爪卡盤完全伸入后夾緊三爪卡盤，也可以在煙管運動到加工位置后再夾緊三爪卡盤，卡盤驅(qū)動氣缸的運動式方式靈活。
[0034]6、本發(fā)明利用固定在限位板上的限位階梯桿對推板進行限位，煙管在加工完成后三爪卡盤往回運動時自動脫出三爪卡盤，防止三爪卡盤與煙管的摩擦力導(dǎo)致煙管一直無法與三爪卡盤脫開，方便自動卸料工序的進行。
[0035]7、本發(fā)明操作簡單，煙管的初始位置和最終位置適中保持在一定范圍內(nèi)，方便上下料裝置直接將煙管送入或送出本裝置中，極大提高了加工效率。
[0036]8、本發(fā)明巧妙利用限位螺釘將煙管卡在推料板上，利用限位螺釘?shù)奈恢貌顚崿F(xiàn)煙管的卡位和送料，整個送料過程快速，送料效率高。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明所述一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2是本發(fā)明薄壁機械手的軸測圖。
[0039]圖3是本發(fā)明薄壁機械手的主視圖。
[0040]圖4是本發(fā)明推料裝置的軸測圖。
[0041]圖5是本發(fā)明下料通道的軸測圖。
[0042]圖中，1-底座、101-沖床、102-推料裝置、103-薄壁機械手、104-下料通道、105-控制臺、106-機架主體、107-圓盤、108-光電傳感器、2-第一拱門、201-推料氣缸、202-上擋板、203-推料板、204-限位螺栓、3-第二拱門、4-三爪卡盤、5-卡盤驅(qū)動氣缸、6-卡盤驅(qū)動電機、7-滾珠絲杠、8-絲杠驅(qū)動電機、9-直線導(dǎo)軌、10-滑動座、11-絲杠螺母、12-絲杠螺母連接板、
13-絲杠軸承座、14-第一聯(lián)軸器、15-第二聯(lián)軸器、16-電機座、17-壓緊輪、18-下端連接座、19-轉(zhuǎn)動臂、20-第一彈簧、21-鉸接軸、22-第二彈簧、23-推板、24-螺桿、25-硬墊片、26-限位板、27-限位階梯桿、28-第一擋塊、29-第二擋塊、30-拖鏈、31-薄壁金屬管。
【具體實施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0044]如圖1所示，一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，包括機架主體106、推料裝置102、下料通道104、沖床101、控制臺105和薄壁機械手103，所述沖床101設(shè)置在所述機架主體106的左側(cè)，用于將薄壁金屬管31夾緊和定位并將薄壁金屬管31自動送入沖床101中的薄壁機械手103固定在所述機架主體106上，推料裝置102和下料通道104分別固定在所述薄壁機械手103兩側(cè)的機架主體106上，所述控制臺105固定在機架主體106上并用于控制所述推料裝置102和薄壁機械手103的運動。
[0045]所述薄壁機械手103包括第一拱門2、第二拱門3、三爪卡盤4、卡盤驅(qū)動氣缸5、卡盤驅(qū)動電機6、滾珠絲杠7、絲杠驅(qū)動電機8、直線導(dǎo)軌9、滑動座10、絲杠螺母11、絲杠螺母連接板12和固定在機架主體106上的底座I。
[0046]所述直線導(dǎo)軌9固定在底座I上，滑動座10套裝在所述直線導(dǎo)軌9上，所述第一拱門2固定在直線導(dǎo)軌9的左側(cè)端部，第二拱門3固定在所述滑動座10上，所述第一拱門2和第二拱門3上設(shè)有等大的圓形通孔，三爪卡盤4和薄壁金屬管31的直徑均小于所述圓形通孔的直徑;所述滾珠絲杠7平行于所述直線導(dǎo)軌9設(shè)置并固定在所述底座I上，所述滾珠絲杠7的一端通過絲杠軸承座13固定在第一拱門2上，滾珠絲杠7的另一端通過第一聯(lián)軸器14連接驅(qū)動所述滾珠絲杠7轉(zhuǎn)動的絲杠驅(qū)動電機8，所述絲杠螺母11套裝在滾珠絲杠7上，絲杠螺母11通過絲杠螺母連接板12與滑動座10固定連接;所述絲杠驅(qū)動電機8轉(zhuǎn)動時帶動所述滾珠絲杠7轉(zhuǎn)動，從而帶動絲杠螺母11、絲杠螺母連接板12和滑動座10構(gòu)成的整體沿所述直線導(dǎo)軌9來回運動。
[0047]所述三爪卡盤4固定在驅(qū)動所述三爪卡盤4張開與收縮的卡盤驅(qū)動氣缸5的前端，所述卡盤驅(qū)動電機6通過第二聯(lián)軸器15連接所述卡盤驅(qū)動氣缸5并帶動所述卡盤驅(qū)動氣缸5和三爪卡盤4構(gòu)成的整體進行轉(zhuǎn)動;所述卡盤驅(qū)動電機6通過電機座16固定在所述滑動座10上，三爪卡盤4穿過所述第二拱門3上的圓形通孔并位于所述第二拱門3的左側(cè)，卡盤驅(qū)動氣缸5和卡盤驅(qū)動電機6位于所述第二拱門3的右側(cè)。
[0048]所述第一拱門2和第二拱門3相互靠近的一側(cè)上均設(shè)有用于裝夾薄壁金屬管31兩端的四個壓緊輪17，四個壓緊輪17呈方形分布且均布在垂直于薄壁金屬管31運動方向的平面上，其中下端的兩個壓緊輪17連接在下端連接座18上，下端連接座18固定連接相應(yīng)的第一拱門2或第二拱門3上，上端的兩個壓緊輪17分別固定在兩個水平設(shè)置的轉(zhuǎn)動臂19的一端，轉(zhuǎn)動臂19的另一端通過水平設(shè)置的鉸接軸21鉸接在對應(yīng)的第一拱門2或第二拱門3上；每個所述轉(zhuǎn)動臂19的中部設(shè)有第一彈簧接口，相對應(yīng)的第一拱門2或第二拱門3的中部設(shè)有第二彈簧接口，第一彈簧接口和第二彈簧接口之間連接有第一彈簧20，所述旋轉(zhuǎn)臂在所述第一彈簧20和鉸接軸21的作用下能繞所述鉸接軸21轉(zhuǎn)動O?90°。
[0049]所述三爪卡盤4的前端還固定有推板23，所述卡盤驅(qū)動氣缸5上設(shè)有三根繞三爪卡盤4外側(cè)均布的螺桿24，所述螺桿24上套裝有第二彈簧22，所述推板23靠近第一拱門2的一側(cè)固定有三個均勻分布的硬墊片25，三個硬墊片25上開有三個與上述三根螺桿24位置——對應(yīng)的螺孔，推板23通過所述螺孔套裝在三根螺桿24上，三根螺桿24的另一端固定有防止所述推板23從螺桿24中脫出的限位螺母。
[0050]所述底座I上還固定有限位板26，所述限位板26上設(shè)置有若干平行于所述螺桿24的限位階梯桿27，所述限位階梯桿27的左端直徑小于右端直徑，所述第二拱門3上設(shè)有與所述限位階梯桿27位置一一對應(yīng)的限位孔，所述限位孔的直徑大于限位階梯桿27的左端直徑并小于限位階梯桿27的右端直徑，第二彈簧22處于非伸縮狀態(tài)時限位階梯桿27的左端端部剛好抵在所述推板23上。
[0051]所述推料裝置102包括推料板203、與所述推料板203形成Z型送料通道的上擋板202以及推動所述推料板203沿水平方向運動的推料氣缸201，所述推料板203的前端與上擋板202最低點的距離比薄壁金屬管31直徑大l-2mm，推料板203的前端固定高度為3-5mm的限位螺栓204。薄壁金屬管31位于推料板203上時剛好被限位螺釘204卡住，無法從推料板203上落下，當(dāng)推送氣缸201將薄壁金屬管31向薄壁機械手103推動時限位螺釘離開上擋板202的正下方，上擋板202與推料板203之間的距離使薄壁金屬管31剛好能夠推過，從而直接送入到薄壁機械手103中。
[0052]所述卡盤驅(qū)動氣缸5上設(shè)有第一擋塊28，所述滑動座10上設(shè)有第二擋塊29，所述第一擋塊28包括與卡盤驅(qū)動氣缸5固定連接的固定擋塊和連接所述固定擋塊并能繞固定擋塊轉(zhuǎn)動1-2度的活動擋塊，所述卡盤驅(qū)動電機6驅(qū)動所述卡盤驅(qū)動氣缸5轉(zhuǎn)動時帶動第一擋塊28沿圓周轉(zhuǎn)動，所述第二擋塊29設(shè)置在所述第一擋塊28運動路徑上，第二擋塊29限制所述第一擋塊28在O?360°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動?？ūP驅(qū)動氣缸5的轉(zhuǎn)動角度限制在360°范圍內(nèi)能夠有效防止氣管纏繞。
[0053]所述絲杠螺母連接板12上還固定有拖鏈30，所述拖鏈30設(shè)置在底座I的一側(cè)，并用于所述卡盤驅(qū)動氣缸5、卡盤驅(qū)動電機6和絲杠驅(qū)動電機8的走線?？ūP驅(qū)動氣缸5和推送氣缸201的氣管與卡盤驅(qū)動電機6和絲杠驅(qū)動電機8的電線均設(shè)置在拖鏈30內(nèi)并由拖鏈進行牽引和保護。
[0054]所述限位階梯桿27設(shè)有呈正方形分布四根。四根限位階梯桿27共同抵在推板23的右側(cè)端面上，使三爪卡盤4回到初始位置時不會將薄壁金屬管31 —同帶回，薄壁金屬管31會被推板23擋住。
[0055]所述第二拱門3上的四個壓緊輪17位于所述推板23的左側(cè)。推板23在第二拱門3和第二拱門3上的四個壓緊輪17之間的范圍內(nèi)沿螺桿24自由滑動。
[0056]所述三爪卡盤4上固定有三個柔性基座，三爪卡盤4通過柔性基座夾緊薄壁金屬管31的內(nèi)壁。柔性基座能夠防止三爪卡盤4直接抓緊薄壁金屬管31時對薄壁金屬管31產(chǎn)生磨損。
[0057]所述沖床101上設(shè)有隨沖床101的上模具同步轉(zhuǎn)動的圓盤107，所述圓盤107上開有一端開口，所述沖床101上設(shè)有正對所述開口處的光電傳感器108。沖床101每運動一個循環(huán)，光電傳感器108接收到一次光電信號;光電傳感器108接收到信號的時間段為沖床101剛好沖孔完畢往回運動的時間段。
[0058]薄壁機械手103具體工作時，第二彈簧22處于非伸縮狀態(tài)，此時推板23位于限位階梯桿27的最左端;利用上料裝置直接將薄壁金屬管31從側(cè)面推送進行本裝置中，薄壁金屬管31將八個壓緊輪17中其中一側(cè)上端的兩個壓緊輪頂起并進入到本裝置中，兩端的四個壓緊輪17分別對薄壁金屬管31的兩端壓緊定位;再啟動絲杠驅(qū)動電機8，帶動滑動座10沿直線導(dǎo)軌9方向向加工裝置運動，滑動座10移動時帶動第二拱門3、三爪卡盤4、卡盤驅(qū)動氣缸5、卡盤驅(qū)動電機6、推板23和螺桿24共同運動，逐漸將三爪卡盤4伸入到薄壁金屬管31中，且薄壁金屬管31的一端靠近并向右壓緊推板23，推板23沿螺桿24向右運動并壓緊第一彈簧20，直到薄壁金屬管31的左端進入加工裝置內(nèi)，薄壁金屬管31的右端將推板23完全壓緊，此時推板23的另一側(cè)與卡盤驅(qū)動氣缸5的一側(cè)面相互壓緊；啟動卡盤驅(qū)動氣缸5，驅(qū)動三爪卡盤4將薄壁金屬管31的內(nèi)壁夾緊，再啟動卡盤驅(qū)動電機6，首先轉(zhuǎn)一圈找加工零位，再旋轉(zhuǎn)卡盤驅(qū)動電機6以便于對薄壁金屬管31的另一端進行加工;加工完成后絲杠驅(qū)動電機8反轉(zhuǎn)，帶動薄壁金屬管31脫離加工裝置被回復(fù)到原位置，此時松開卡盤驅(qū)動氣缸5，三爪卡盤4松開薄壁金屬管31，絲杠驅(qū)動電機8帶動滑動座10上的三爪卡盤4繼續(xù)往回移動，推板23被限位板26上的限位階梯桿27頂住無法繼續(xù)向右移動，而三爪卡盤4仍然繼續(xù)移動，薄壁金屬管31會被推板23擋住，直至完全脫離三爪卡盤4;三爪卡盤4完全脫離薄壁金屬管31后，利用上料裝置直接將薄壁金屬管31從本裝置中頂出，即完成單個薄壁金屬管31的送料加工操作。
[0059]一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工方法，包括如下步驟:
[0060]I)利用推料裝置2將薄壁金屬管31推入送料機械手中，送料機械手通過左右兩組壓緊輪17模塊對薄壁金屬管31的兩端進行夾緊定位;每組壓緊輪17模塊均包括四個呈方形分布在同一個豎直平面內(nèi)的壓緊輪17，該豎直平面垂直于煙管的軸線，其中每個上端的壓緊輪17能夠繞一根水平設(shè)置的轉(zhuǎn)動臂19在O?90°內(nèi)轉(zhuǎn)動，并且在轉(zhuǎn)動臂19上安裝將轉(zhuǎn)動臂19復(fù)位到水平位置的復(fù)位彈簧；
[0061]2)第一物料檢測探頭檢測到薄壁金屬管31已經(jīng)進入送料機械手的信號，并將信號傳輸?shù)娇刂婆_105中，由控制臺105控制絲杠驅(qū)動模塊運動，從而帶動三爪卡盤4向沖床101方向移動，帶動薄壁金屬管31向沖床101方向移動;絲杠驅(qū)動模塊的絲杠驅(qū)動電機8以力矩模式運動，一直到薄壁金屬管31的一端完全進入沖床101內(nèi)；
[0062]3)向卡盤驅(qū)動氣缸5中供氣，三爪卡盤4張開，將薄壁金屬管31的裝夾端的內(nèi)壁夾緊；
[0063]4)絲杠驅(qū)動電機8以位移模式反向轉(zhuǎn)動，將薄壁金屬管31向后運動指定距離，同時以力矩模式卡盤驅(qū)動電機6轉(zhuǎn)動，卡盤驅(qū)動電機6轉(zhuǎn)動一段形成后被設(shè)置在卡盤驅(qū)動電機6上的擋塊限制住無法移動，此位置即為薄壁金屬管31的加工零位；
[0064]5)啟動沖床101，沖床101的上模具落下，在薄壁金屬管31上沖出一列圓周孔;沖床101的上模具完成沖孔并離開薄壁金屬管31的瞬間，設(shè)置沖床101上的光電傳感器108檢測到與沖床101的上模具同脈沖轉(zhuǎn)動的圓盤107上的圓弧槽信號，此時將該信號反饋到控制臺105，由控制臺105控制卡盤驅(qū)動電機6轉(zhuǎn)動指定角度a ；
[0065]6)重復(fù)步驟5，沖床101的上模具連續(xù)運動，每次光電傳感器108檢測到圓盤107上的圓弧槽信號即通過控制臺105控制卡盤驅(qū)動電機6轉(zhuǎn)動指定角度a;當(dāng)完成指定次數(shù)η次時，光電傳感器108再次檢測到圓盤107上的圓弧槽信號時，沖床1I停止運動；
[0066]7)停止卡盤驅(qū)動氣缸5的供氣，絲杠驅(qū)動電機8反向轉(zhuǎn)動，帶動薄壁金屬管31往回運動;薄壁金屬管31的夾緊端壓緊送料機械手的推板23，當(dāng)推板23在限位裝置的作用下到達極限位置時三爪卡盤4繼續(xù)運動，直至三爪卡盤4完全脫離薄壁金屬管31的夾緊端；
[0067]8)推料裝置2啟動，將未加工的薄壁金屬管31推送入薄壁機械手103中，同時將加工完成的薄壁金屬管31從薄壁機械手103頂出到下料通道104中，下料通道104中的第二物料傳感器檢測加工完成的薄壁金屬管31是否金屬到下料通道104中，若已進入，則完成單根薄壁金屬管31的加工。
[0068]上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)利用推料裝置(2)將薄壁金屬管(31)推入送料機械手中，送料機械手通過左右兩組壓緊輪(17)模塊對薄壁金屬管(31)的兩端進行夾緊定位;每組壓緊輪(17)模塊均包括四個呈方形分布在同一個豎直平面內(nèi)的壓緊輪(17)，該豎直平面垂直于煙管的軸線，其中每個上端的壓緊輪(17)能夠繞一根水平設(shè)置的轉(zhuǎn)動臂(19)在O?90°內(nèi)轉(zhuǎn)動，并且在轉(zhuǎn)動臂(19)上安裝將轉(zhuǎn)動臂(19)復(fù)位到水平位置的復(fù)位彈簧； 2)第一物料檢測探頭檢測到薄壁金屬管(31)已經(jīng)進入送料機械手的信號，并將信號傳輸?shù)娇刂婆_(105)中，由控制臺(105)控制絲杠驅(qū)動模塊運動，從而帶動三爪卡盤(4)向沖床(101)方向移動，帶動薄壁金屬管(31)向沖床(101)方向移動;絲杠驅(qū)動模塊的絲杠驅(qū)動電機(8)以力矩模式運動，一直到薄壁金屬管(31)的一端完全進入沖床(1I)內(nèi)； 3)向卡盤驅(qū)動氣缸(5)中供氣，三爪卡盤(4)張開，將薄壁金屬管(31)的裝夾端的內(nèi)壁夾緊； 4)絲杠驅(qū)動電機(8)以位移模式反向轉(zhuǎn)動，將薄壁金屬管(31)向后運動指定距離，同時以力矩模式卡盤驅(qū)動電機(6)轉(zhuǎn)動，卡盤驅(qū)動電機(6)轉(zhuǎn)動一段形成后被設(shè)置在卡盤驅(qū)動電機(6)上的擋塊限制住無法移動，此位置即為薄壁金屬管(31)的加工零位； 5)啟動沖床(101)，沖床(101)的上模具落下，在薄壁金屬管(31)上沖出一列圓周孔;沖床(101)的上模具完成沖孔并離開薄壁金屬管(31)的瞬間，設(shè)置沖床(101)上的光電傳感器(108)檢測到與沖床(101)的上模具同脈沖轉(zhuǎn)動的圓盤(107)上的圓弧槽信號，此時將該信號反饋到控制臺(105)，由控制臺(105)控制卡盤驅(qū)動電機(6)轉(zhuǎn)動指定角度a ； 6)重復(fù)步驟5，沖床(101)的上模具連續(xù)運動，每次光電傳感器(108)檢測到圓盤(107)上的圓弧槽信號即通過控制臺(105)控制卡盤驅(qū)動電機(6)轉(zhuǎn)動指定角度a;當(dāng)完成指定次數(shù)η次時，光電傳感器(108)再次檢測到圓盤(107)上的圓弧槽信號時，沖床(101)停止運動； 7)停止卡盤驅(qū)動氣缸(5)的供氣，絲杠驅(qū)動電機(8)反向轉(zhuǎn)動，帶動薄壁金屬管(31)往回運動;薄壁金屬管(31)的夾緊端壓緊送料機械手的推板(23)，當(dāng)推板(23)在限位裝置的作用下到達極限位置時三爪卡盤(4)繼續(xù)運動，直至三爪卡盤(4)完全脫離薄壁金屬管(31)的夾緊端； 8)推料裝置(2)啟動，將未加工的薄壁金屬管(31)推送入薄壁機械手(103)中，同時將加工完成的薄壁金屬管(31)從薄壁機械手(103)頂出到下料通道(104)中，下料通道(104)中的第二物料傳感器檢測加工完成的薄壁金屬管(31)是否金屬到下料通道(104)中，若已進入，則完成單根薄壁金屬管(31)的加工。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工方法，其特征在于:圓盤(107)的圓弧孔位置通過手搖設(shè)置，將圓盤(107)裝在沖床(101)上后，手搖圓盤(107)帶動沖床(101)的上模具運動，將上模具完成沖壓離開下模具的瞬間光電傳感器(108)正對的位置與圓盤(107)的圓弧孔位置對應(yīng)。3.—種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，其特征在于:包括用于對薄壁金屬管(31)的加工端進行沖孔的沖床(101)、用于將薄壁金屬管(31)夾緊和定位并將薄壁金屬管(31)自動送入沖床(101)中的薄壁機械手(103)、用于將未加工的薄壁金屬管(31)推送入薄壁機械手(103)中并將加工完成的薄壁金屬管(31)從薄壁機械手(103)推入到下料通道(104)中的推料裝置(2)、用于薄壁金屬管(31)下料的下料通道(104)、用于控制整個裝置的控制臺(105);以及用于制成所述送料裝置、推料裝置(2)和下料裝置的機架主體(106); 所述沖床(101)上設(shè)有圓盤(107)和光電傳感器(108)，圓盤(107)固定在沖床(101)上并隨著沖床(101)的上模具同脈沖運動，圓盤(107)轉(zhuǎn)動一周沖床(101)完成一個脈沖的運動，上模具來運動一次，圓盤(107)上開設(shè)有與圓盤(107)同圓心設(shè)置的圓弧槽;光電傳感器(108)用于檢測上圓盤(107)上的圓弧槽； 所述薄壁機械手(103)包括:底板;用于裝夾薄壁金屬管(31)裝夾端的內(nèi)壁的三爪卡盤(4);連接三爪卡盤(4)并驅(qū)動所述三爪卡盤(4)張開與收縮的卡盤驅(qū)動氣缸(5);用于驅(qū)動卡盤驅(qū)動氣缸(5)和三爪卡盤(4)共同轉(zhuǎn)動從而帶動薄壁金屬管(31)的轉(zhuǎn)動的卡盤驅(qū)動電機(6);用于驅(qū)動三爪卡盤(4)、卡盤驅(qū)動電機(6)、卡盤驅(qū)動氣缸(5)和薄壁金屬管(31)組成的整體沿直線方向運動，實現(xiàn)薄壁金屬管(31)向沖床(101)方向進給的絲杠驅(qū)動模塊;通過三根與卡盤驅(qū)動氣缸(5)固定的螺桿(24)進行支撐并用于支撐所述薄壁金屬管(31)的裝夾端的推板(23);用于將推板(23)的運動范圍限制在固定行程內(nèi)的限位裝置;用于對薄壁金屬管(31)兩端定位的兩組壓緊輪(17)模塊，每組壓緊輪(17)模塊均包括呈方形分布在同一個豎直平面內(nèi)的四個壓緊輪(17)和固定四個壓緊輪(17)的拱門，每組壓緊輪(17)模塊中下端的兩個壓緊輪(17)通過下端連接座(18)固定在拱門上，上端的兩個壓緊輪(17)固定在可繞拱門旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動臂(19)的一端，轉(zhuǎn)動臂(19)水平設(shè)置且轉(zhuǎn)動臂(19)上設(shè)有復(fù)位彈簧； 所述機架主體(106)上設(shè)置有第一物料檢測探頭和零位檢測探頭，第一物料檢測探頭設(shè)置在兩端的壓緊輪(17)模塊之間，用于檢測兩個壓緊輪(17)之間是否存在薄壁金屬管(31)；零位檢測探頭用于檢測薄壁金屬管(31)的零位； 所述下料通道(104)上設(shè)有第二物料檢測探頭，第二物料檢測探頭用于檢測薄壁機械手(103)中的薄壁金屬管(31)是否順利推出。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，其特征在于:其中一組壓緊輪(17)模塊與卡盤驅(qū)動氣缸(5)固定連接，在絲杠驅(qū)動模塊的作用下與三爪卡盤(4)、卡盤驅(qū)動電機(6)、卡盤驅(qū)動氣缸(5)和薄壁金屬管(31)組成的整體同步運動。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，其特征在于:所述限位裝置包括限位板(26)和限位階梯孔，限位板(26)固定在機架主體(106)上，所述限位板(26)上設(shè)置有若干平行于所述螺桿(24)的限位階梯桿(27)，所述限位階梯桿(27)的左端直徑小于右端直徑，其中一個拱門上設(shè)有與所述限位階梯桿(27)位置一一對應(yīng)的限位孔，所述限位孔的直徑大于限位階梯桿(27)的左端直徑并小于限位階梯桿(27)的右端直徑，第二彈簧處于非伸縮狀態(tài)時限位階梯桿(27)的左端端部剛好抵在所述推板(23)上。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，其特征在于:所述絲杠驅(qū)動裝置包括滾珠絲杠(7)、絲杠驅(qū)動電機(8)、直線導(dǎo)軌(9)、滑動座(10)、絲杠螺母(11)和絲杠螺母連接板(12)，所述直線導(dǎo)軌(9)固定在底座(I)上，滑動座(10)套裝在所述直線導(dǎo)軌(9)上，所述拱門包括第一拱門(2)和第二拱門(3)，第二拱門(3)固定在滑動座(10)上，第一拱門(2)固定在直線導(dǎo)軌(9)的左側(cè)端部，所述第一拱門(2)和第二拱門(3)上設(shè)有等大的圓形通孔，三爪卡盤(4)和煙管的直徑均小于所述圓形通孔的直徑;所述滾珠絲杠(7)平行于所述直線導(dǎo)軌(9)設(shè)置并固定在所述底座(I)上，所述滾珠絲杠(7)的一端通過絲杠軸承座(13)固定在其中第一拱門(2)上，滾珠絲杠(7)的另一端通過第一聯(lián)軸器(14)連接驅(qū)動所述滾珠絲杠(7)轉(zhuǎn)動的絲杠驅(qū)動電機(8)，所述絲杠螺母(11)套裝在滾珠絲杠(7)上，絲杠螺母(11)通過絲杠螺母連接板(12)與滑動座(10)固定連接;所述絲杠驅(qū)動電機(8)轉(zhuǎn)動時帶動所述滾珠絲杠(7)轉(zhuǎn)動，從而帶動絲杠螺母(11)、絲杠螺母連接板(12)和滑動座(10)構(gòu)成的整體沿所述直線導(dǎo)軌(9)來回運動。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，其特征在于:所述限位裝置包括限位板(26)和設(shè)置在限位板(26)上的若干平行于所述螺桿(24)的限位階梯桿(27)，所述限位階梯桿(27)的左端直徑小于右端直徑，所述第二拱門(3)上設(shè)有與所述限位階梯桿(27)位置一一對應(yīng)的限位孔，所述限位孔的直徑大于限位階梯桿(27)的左端直徑并小于限位階梯桿(27)的右端直徑，初始狀態(tài)時限位階梯桿(27)的左端端部剛好抵在所述推板(23)上。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，其特征在于:所述推料裝置(2)包括推料板(203)、與所述推料板(203)形成Z型送料通道的上擋板(202)以及推動所述推料板(203)沿水平方向運動的推料氣缸(201)，所述推料板(203)的前端與上擋板(202)最低點的距離比煙管直徑大l-2mm，推料板(203)的前端固定高度為3-5mm的限位螺栓(204)。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，其特征在于:所述卡盤驅(qū)動氣缸(5)上設(shè)有第一擋塊(28)，所述滑動座(10)上設(shè)有第二擋塊(29)，卡盤驅(qū)動電機(6)驅(qū)動所述卡盤驅(qū)動氣缸(5)轉(zhuǎn)動時帶動第一擋塊(28)沿圓周轉(zhuǎn)動，所述第二擋塊(29)設(shè)置在所述第一擋塊(28)運動路徑上，第二擋塊(29)限制所述第一擋塊(28)在O?360°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種薄壁金屬管單端多列圓周孔自動加工裝置，其特征在于:所述絲杠螺母連接板(12)上還固定有拖鏈(30)，所述拖鏈(30)設(shè)置在底座(I)的一側(cè)，并用于所述卡盤驅(qū)動氣缸(5)、卡盤驅(qū)動電機(6)和絲杠驅(qū)動電機(8)的走線。
【文檔編號】B21D28/28GK105903803SQ201610343416
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】單曉杭, 陳浪, 陳金亮
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué)