一种直接自动滚字机的制作方法

本发明涉及铜管加工技术领域，尤其是涉及一种直接自动滚字机。

背景技术：

随着经济市场多元化和全球化，现有建筑业供水供暖所采用的铸铁管道和管件，已逐渐被寿命长、绿色环保、安装方便的紫铜管道和管件所替代，而紫铜管件品种、规格、型号复杂，如：等径直接、等径弯头、等径三通、变径直接、变径弯头、异径三通等等，有美国标准、欧洲标准和中国国家标准，这些产品加起来上千多种，因此对每种管件上必须刻上产品型号、规格、产地等文字或英文字母做好标识，来防止型号规格的混乱，避免对产品销售和使用带来不必要的麻烦。

现有的紫铜管件滚字采用冲床冲压刻字，适用于在管件平面上冲字，在管件的圆周上刻字则较为困难，急需改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种直接自动滚字机，自动化程度高，可在铜管的圆周面上刻字，效率高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种直接自动滚字机，包括机架，所述机架包括四个呈方形布置的竖向的支撑柱，所述支撑柱的顶端覆盖有工作台板，所述工作台板的下方中心设有第一气缸，所述第一气缸的第一推杆顶端连接气缸连接头，所述气缸连接头的两端均连接一个第二推杆，两个第二推杆穿过工作台板且在顶端均螺接一个燕尾滑轨，所述工作台板的上表面中心固定有立式轨道固定板，所述立式轨道固定板的两侧对称设有可上下移动的燕尾滑轨，所述燕尾滑轨的外侧两端对称固定有气缸固定板，所述气缸固定板的外端均固定有第二气缸，所述第二气缸的第三推杆穿过气缸固定板且第三推杆的端部连接活动滑台，所述活动滑台的前端通过定位轴连接有顶尖，每个燕尾滑轨上的两个顶尖同心相对，所述顶尖的外侧设有字块，所述字块通过字块活动滑块设在字块立式固定板上，所述字块立式固定板上螺纹穿设有调节螺杆，所述调节螺杆的外端设在轴承座上，所述字块立式固定板的内侧横向设有可移动的字块活动滑块，字块立式固定板的内侧两端分别设有前轴承座和后轴承座，所述字块活动滑块上螺纹穿设横向的传动丝杠，所述传动丝杠的两端分别位于前轴承座和后轴承座内，所述顶尖的上方设有纵向排列的PEX直接，所述PEX直接夹设在两个轨道之间，所述轨道的下端外侧设有限位凸块，所述限位凸块上通过销轴连接限料块，所述限料块上设有方形槽，所述轨道的下部设有第三螺纹孔，所述限料块的外侧设有穿过方形槽且旋入第三螺纹孔的螺钉，所述螺钉上位于限料块的内侧和轨道的外侧之间的部位外壁套有弹簧，所述工作台板上位于PEX直接的正下方设有出料口，所述出料口的一侧设有伸出工作台板的第三气缸，所述第三气缸连接有活动的用于封闭或打开出料口的接料盒。

所述立式轨道固定板的两侧均固定有两个第一直线导轨，所述燕尾滑轨上靠近立式轨道固定板的一侧设有两个滑块，所述滑块在第一气缸的带动下沿着第一直线导轨上下滑动。

所述字块立式固定板的中心设有供传动丝杠穿过的第一螺纹孔，字块立式固定板的内侧中心设有横向的滑轨，所述字块活动滑块的外侧设有与滑轨配套的插合部，字块活动滑块的内侧设有纵向的T形槽，所述字块的外侧设有可配合插入T形槽的T形凸部，所述字块活动滑块的内侧位于T形槽的两侧各设一个盲孔，字块活动滑块的内侧上方压接字块压紧块，所述字块压紧块的中心设有第二螺纹孔，字块压紧块上位于第二螺纹孔的两侧各设一个与盲孔相配合的腰形槽。

所述工作台板的上表面设有四个呈方形布置的竖向的第二立柱，四个第二立柱的顶端覆盖有料道固定板，所述料道固定板上设有两个供PEX直接进入的进料口。

所述轨道为倒置的L形，轨道的内侧面中间设有纵向延伸的滑槽，所述PEX直接的外壁中间设有对应伸入滑槽内的凸起部位，所述轨道的顶端贴合料道固定板的下表面，轨道的顶端设有第二腰圆孔。

所述燕尾滑轨的上部设有横向的第一腰圆孔，所述第一腰圆孔上固定有限位块，所述限位块位于活动滑台的行进路线上。

所述工作台板的下表面固定有呈方形布置的四个第一立柱，四个第一立柱的下端面固定连接一个呈水平放置的气缸连接板，所述气缸连接板的下表面连接第一气缸。

所述活动滑台的前端从前往后依次贴合设有深沟球轴承、垫圈和推力球轴承，所述定位轴伸入活动滑台内且定位轴的外壁与深沟球轴承、垫圈和推力球轴承均为紧配合。

所述工作台板上对称设有第二直线导轨，所述字块立式固定板的底部中间处贯穿设有截面形状与第二直线导轨相配的鸽尾槽，所述第二直线导轨穿过鸽尾槽，第二直线导轨的外端面抵接轴承座。

相邻的支撑柱之间通过横杆连接，所述横杆的数量为四个且位于同一水平面上。

本发明的有益效果是：通过第一气缸、第二气缸和第三气缸协同配合工作，整个设备的自动化程度高，可在铜管的圆周面上刻字且效率较高。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明去掉料道固定板后的立体图；

图3为本发明的第一气缸的连接示意图；

图4为本发明的第二气缸的连接示意图；

图5为本发明的第二气缸的局部连接剖视图；

图6为本发明的燕尾滑轨的安装爆炸图；

图7为发明的字块的连接示意图；

图8为发明的字块的安装爆炸图；

图9为发明的PEX直接的位置示意图；

图10为发明的轨道和限料块的配合爆炸图；

图11为发明的轨道的立体图；

图12为发明的接料盒的安装示意图；

图13为发明的PLC连接示意图。

图中：支撑柱1、横杆11、工作台板12、出料口13、第二直线导轨14、第一气缸2、第二推杆21、气缸连接板22、第一推杆23、第一立柱24、气缸连接头25、立式轨道固定板3、第一直线导轨31、滑块32、燕尾滑轨33、第一腰圆孔34、气缸固定板4、第二气缸41、第三推杆42、活动滑台43、定位轴44、顶尖45、推力球轴承46、深沟球轴承47、限位块48、垫圈49、字块立式固定板5、轴承座51、调节螺杆52、前轴承座53、滑轨54、传动丝杠55、字块活动滑块56、字块57、字块压紧块58、插合部59、T形槽510、T形凸部511、盲孔512、腰形槽513、第二螺纹孔514、第一螺纹孔515、后轴承座516、鸽尾槽517、轨道6、限位凸块61、限料块62、螺钉63、弹簧64、PEX直接65、第三螺纹孔66、滑槽67、第二腰圆孔68、方形槽69、料道固定板7、第二立柱71、进料口72、第三气缸8、接料盒81。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1～图12所示，一种直接自动滚字机，包括机架，所述机架包括四个呈方形布置的竖向的支撑柱1，本发明中的支撑柱1为方形截面，所述支撑柱1的顶端覆盖有工作台板12，工作台板12为水平摆放，工作台板12为方形的平板且四个角均超出四个支撑柱1所在的范围。

所述工作台板12的下方中心设有第一气缸2，所述工作台板12的下表面固定有呈方形布置的四个第一立柱24，四个第一立柱24均为圆柱形且顶端中心开设螺纹槽，工作台板12上贯穿开设与该螺纹槽相对的孔，从工作台板12上表面将螺钉拧入螺纹槽使第一立柱24与工作台板12相固定，四个第一立柱24的下端面固定连接一个呈水平放置的气缸连接板22，四个第一立柱24的底端中心同样开设螺纹槽，气缸连接板22为方形结构的板且四个角均设有与螺纹槽相对的孔，从气缸连接板22的下表面将螺钉拧入螺纹槽使第一立柱24与气缸连接板22相固定，所述气缸连接板22的下表面连接第一气缸2，气缸连接板22和第一气缸2也通过螺钉连接，第一气缸2的第一推杆23穿过气缸连接板22的中心。

所述第一气缸2的第一推杆23顶端连接气缸连接头25，第一推杆23与气缸连接头25为螺纹连接，所述气缸连接头25的两端均连接一个第二推杆21，第二推杆21与气缸连接头25也为螺纹连接，两个第二推杆21穿过工作台板12且在顶端均螺接一个燕尾滑轨33。

所述工作台板12的上表面中心固定有立式轨道固定板3，所述立式轨道固定板3的两侧对称设有可上下移动的燕尾滑轨33，所述立式轨道固定板3的两侧均固定有两个第一直线导轨31(如图6所示，立式轨道固定板3的两侧均设上下延伸的两个方形槽，第一直线导轨31也为与方形槽配套的方形截面，第一直线导轨31插入方形槽内且通过上下分布的多个螺钉固定在方形槽上)，所述燕尾滑轨33上靠近立式轨道固定板3的一侧设有两个滑块32，滑块32两侧延伸出可与燕尾滑轨33通过螺钉固定的凸出部位，滑块32上与第一直线导轨31相近的一侧也形成上下延伸的可与第一直线导轨31插合的方形槽，所述滑块32在第一气缸2的带动下沿着第一直线导轨31上下滑动。

所述燕尾滑轨33的外侧两端对称固定有气缸固定板4，气缸固定板4通过螺钉固定在燕尾滑轨33上，所述气缸固定板4的外端均固定有第二气缸41，第二气缸41通过四个螺钉固定在气缸固定板4的外端，所述第二气缸41的第三推杆42穿过气缸固定板4且第三推杆42的端部连接活动滑台43，第三推杆42与活动滑台43为螺纹连接。

所述活动滑台43的前端通过定位轴44连接有顶尖45，每个燕尾滑轨33上的两个顶尖45同心相对，所述活动滑台43的前端从前往后依次贴合设有深沟球轴承47、垫圈49和推力球轴承46，所述定位轴44伸入活动滑台43内且定位轴44的外壁与深沟球轴承47、垫圈49和推力球轴承46均为紧配合，顶尖45与露出在活动滑台43前端的定位轴44通过螺钉连接，推力球轴承46使得顶尖45可以承受第二气缸41推出后使其抵住PEX直接65的力，深沟球轴承47使得顶尖45可以旋转。

所述顶尖45的外侧设有字块57，所述字块57通过字块活动滑块56设在字块立式固定板5上，字块活动滑块56的内侧设有纵向的T形槽510，T形槽510未贯穿字块活动滑块56，所述字块57的外侧设有可配合插入T形槽510的T形凸部511，字块57的内侧设有PEX直接65需要压刻的字，所述字块活动滑块56的内侧位于T形槽510的两侧各设一个盲孔512，字块活动滑块56的内侧上方压接字块压紧块58，所述字块压紧块58的中心设有第二螺纹孔514，字块压紧块58上位于第二螺纹孔514的两侧各设一个与盲孔512相配合的腰形槽513，字块57插入T形槽510后用字块压紧块58压在字块活动滑块56的上表面的T形槽510所在处，通过在第二螺纹孔514内拧入螺钉对字块57进行压紧，同时在两个腰形槽513和盲孔512上拧入螺钉用于固定字块压紧块58，该螺钉的头部露在字块压紧块58的上表面。

所述字块立式固定板5上螺纹穿设有调节螺杆52，即字块立式固定板5上开孔并在孔内设内螺纹，调节螺杆52的外壁设外螺纹，所述调节螺杆52的外端设在轴承座51上，轴承座51内设有深沟球轴承，通过拧转调节螺杆52可使字块立式固定板5沿调节螺杆52前进或后退用以调节字块57与PEX直接65配合的紧密程度。

所述字块立式固定板5的内侧横向设有可移动的字块活动滑块56，字块立式固定板5的内侧两端分别设有前轴承座53和后轴承座516，前轴承座53内设有深沟球轴承，后轴承座516内设有推力球轴承，所述字块活动滑块56上螺纹穿设横向的传动丝杠55，所述传动丝杠55的两端分别位于前轴承座53和后轴承座516内，其中传动丝杠55用于拧转的一端位于后轴承座516所在的一侧，通过拧转传动丝杠55可以使得字块活动滑块56沿着传动丝杠55前进或后退使得字块57对准PEX直接65上需要刻字的部位。

所述顶尖45的上方设有纵向排列的PEX直接65，所述PEX直接65夹设在两个轨道6之间，所述轨道6为倒置的L形，轨道6的内侧面中间设有纵向延伸的滑槽67，所述PEX直接65的外壁中间设有对应伸入滑槽67内的凸起部位，使得PEX直接65在轨道6内能可靠下落不会偏移，使得两个顶尖45能轻松顶在PEX直接65的两端，该PEX直接65的凸起部位同时也是进行刻字的部位。

所述轨道6的下端外侧设有限位凸块61，所述限位凸块61上通过销轴连接限料块62，即限位凸块61和限料块62上均开孔并在孔内穿入销轴，所述限料块62上设有方形槽69，所述轨道6的下部设有第三螺纹孔66，所述限料块62的外侧设有穿过方形槽69且旋入第三螺纹孔66的螺钉63，所述螺钉63上位于限料块62的内侧和轨道6的外侧之间的部位外壁套有弹簧64，正常状况下，由于弹簧64的作用，使得限料块62上部张开，下部收拢，同一侧的两个限料块62下端部之间的最短距离小于PEX直接65的最大外径，使得PEX直接65不能落下；当两个顶尖45顶住最下方的一个PEX直接65并在第一气缸2的带动下下降，则第一气缸2的作用力克服弹簧64的作用力，使得限料块62的下部逐渐张开并压缩弹簧64，直到足以取下最下方的PEX直接65，此后弹簧64的作用力使得限料块62回复原位，又继续保持对PEX直接65的限制。

所述工作台板12上位于PEX直接65的正下方设有出料口13，所述出料口13的一侧设有伸出工作台板12的第三气缸8，所述第三气缸8连接有活动的用于封闭或打开出料口13的接料盒81，当需要出料时第三气缸8的推杆回缩使得接料盒81不再封闭出料口13，当不需要出料时第三气缸8的推杆伸出使得接料盒81封闭出料口13。

所述字块立式固定板5的中心设有供传动丝杠55穿过的第一螺纹孔515，字块立式固定板5的内侧中心设有横向的滑轨54，所述字块活动滑块56的外侧设有与滑轨54配套的插合部59，通过拧转传动丝杠55可使字块活动滑块56沿着滑轨54前进或后退。

所述工作台板12的上表面设有四个呈方形布置的竖向的第二立柱71，第二立柱71的顶端和底端中心均设有螺纹孔，从工作台板12的下表面拧入螺钉将第二立柱71进行固定，四个第二立柱71的顶端覆盖有料道固定板7，其中料道固定板7为方形，四个第二立柱71分别位于料道固定板7的四个角上，在料道固定板7的四个角的上表面拧入螺钉将其与第二立柱71进行固定，所述料道固定板7上设有两个供PEX直接65进入的进料口72，从进料口72进入的PEX直接65沿着轨道6下落并有序等待。

所述轨道6的顶端贴合料道固定板7的下表面，轨道6的顶端设有第二腰圆孔68，通过第二腰圆孔68与料道固定板7上的螺纹孔配合穿入螺钉进行固定。其中，料道固定板7的中间位置设有三个孔，立式轨道固定板3的顶端面也设有三个对应的螺纹孔，在料道固定板7上表面拧入螺钉将料道固定板7和立式轨道固定板3固定连接。

所述燕尾滑轨33的上部设有横向的第一腰圆孔34，所述第一腰圆孔34上固定有限位块48，所述限位块48位于活动滑台43的行进路线上，每一侧的燕尾滑轨33的限位块48数量均为两个，可以根据实际刻字的PEX直接65的长度进行限位块48的位置的调节。

所述工作台板12上对称设有第二直线导轨14，所述字块立式固定板5的底部中间处贯穿设有截面形状与第二直线导轨14相配的鸽尾槽517，所述第二直线导轨14穿过鸽尾槽517，第二直线导轨14的外端面抵接轴承座51，当拧转调节螺杆52时可使字块立式固定板5沿着第二直线导轨14前进或后退。

相邻的支撑柱1之间通过横杆11连接，所述横杆11的数量为四个且位于同一水平面上，横杆11可以加强本发明的机架的整体强度。

本发明的工作原理是：从料道固定板7上的进料口72源源不断的送入PEX直接65，由于PEX直接65的凸起部位和轨道6的滑槽67的配合作用，使得上下多个PEX直接65之间贴合且排列有序，第一气缸2动作将第一推杆23往上推出，使得燕尾滑轨33带动第二气缸41上升，直到同侧的两个顶尖45的中心线与最下方的一个PEX直接65的中心线重合，第一气缸2停止工作，此时同侧的两个第二气缸41动作使其第三推杆42同时推出带动顶尖45前移使得两个顶尖45抵住最下方的一个PEX直接65，第二气缸41停止工作，第一气缸2动作将第一推杆23向下推，第一气缸2的下推力克服限料块62上的弹簧64的作用力，带动最下方的一个PEX直接65下降，其余的PEX直接65又被回复后的限料块62抵住不能下落，PEX直接65下降过程中与字块57的内侧紧配合进行刻字，PEX直接65的刻字部位为其凸起部位，PEX直接65在两个顶尖45带动下可旋转，边下降边旋转边刻字，完成刻字后第一气缸2停止，第三气缸8动作将事先伸出的接料盒81收回，即将原本封闭的出料口13打开，同侧的两个第二气缸41同时动作将其第三推杆42收回，使得顶尖45脱离PEX直接65，PEX直接65在重力作用下掉落从出料口13下去被回收。

图13为PLC的连线图，配合本发明的结构示意图可看出本发明的工作原理和特性，PLC采用西门子的6ES7214-1BD23-OXAB，左边为输入，右边为输出。

I0.0的自动表示本装置采用自动化控制，同时是左右两侧均工作的状态，在该状态下，I0.1、I0.2和I0.3均不会工作；

I0.1的手动左紧开表示本装置采用手动控制，同时只有左侧的一组PEX直接65需要进行刻字，且只是控制左侧的夹紧和松开，即左侧的第二气缸41的夹紧和松开；

I0.2的手动上升下滑表示本装置采用手动控制，用于两侧的PEX直接65的下滑刻字和上升取件，与I0.1和/或I0.3配合进行；

I0.3的手动右紧开与I0.1的手动左紧开相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧；

I0.4的自动左选择表示本装置是自动化控制且只控制左侧的一组PEX直接65刻字；

I0.5的自动右选择与I0.4的自动左选择相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧；

I0.6的下滑限位表示在PEX直接65刻字后，第一气缸2的第一推杆23下推到的极限位置，若到达该极限位置则触发信号，停止工作；

I0.7的左紧开后限表示表示左侧的一组第二气缸41在刻字完成后松开PEX直接65过程中第三推杆42的后退的极限位置，实际通过第二气缸41上的两个磁性开关控制，其中一个为紧开后限，另一个为紧开前限，同时本装置还设有机械限位，即限位块48为机械的夹紧前限，气缸固定板4为机械的松开后限，在磁性开关失效的情况下可通过机械限位起保护作用；

I1.0的右紧开后限与I0.7的左紧开后限相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧；

I1.1的右紧开前限表示右侧的一组第二气缸41的两个第三推杆42相互靠近夹取PEX直接65时的前进的极限位置；

I1.2的左紧开前限与I1.1的右紧开前限相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧；

I1.3的左夹紧前限表示在左侧的两个顶尖45在夹紧状态下，此时的PEX直接65允许超出字块57内侧的刻字区域的极限位置，即刻字区域需全部落在PEX直接65的凸起部位才能开始工作；

I1.4的左接近开关表示检测左侧的两个顶尖45上是否有料，若是没有夹取到料，则停止工作；

I1.5的右接近开关与I1.4的左接近开关相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧；

I2.0的右夹紧前限与I1.3的左夹紧前限相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧；

I2.1的右松开后限表示在右侧的两个顶尖45在松开状态前，此时的PEX直接65允许位于对应出料口13所在区域的极限位置；

I2.2的上升限位与I0.6的下滑限位为相对的两个，方向相反，表示在PEX直接65刻字后，第一气缸2的第一推杆23上推到的极限位置，若到达该极限位置则触发信号，停止工作；

I2.3的左松开后限与I2.1的右松开后限相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧；

I2.4的复位表示将本装置回复到最初状态；

I2.5的启动表示开启本装置；

I2.6的停止表示正常运行状况下暂停本装置的运行；

I2.7的急停表示非正常运行情况下紧急停止本装置的运行；

Q0.0的左松开表示输入信号满足正常运行的前提下，完成刻字后左侧的两个第二气缸41的第三推杆42回缩使得PEX直接65自由下落；

Q0.1的右松开与Q0.0的左松开相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧；

Q0.2的上升表示输入信号满足正常运行的前提下，第一气缸2的第一推杆23的上推动作；

Q0.3的下滑与Q0.2的上升相反，表示输入信号满足正常运行的前提下，第一气缸2的第一推杆23的下推动作；

Q0.4的右夹紧表示输入信号满足正常运行的前提下，右侧的两个第二气缸41的第三推杆42相互靠拢完成取件的过程；

Q0.5的左夹紧与Q0.4的右夹紧相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧；

Q0.6的左封口开表示输入信号满足正常运行的前提下，左侧的第三气缸8动作将接料盒81缩回使得出料口13打开的过程；

Q0.7的右封口开与Q0.6的左封口相似，区别在于一个是左侧，一个是右侧。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。