一种带有自动送料机构的烟管冲孔用冲床的制作方法

本实用新型涉及冲床技术领域，更具体的说，尤其涉及一种带有自动送料机构的烟管冲孔用冲床。

背景技术：

烟管是用于排烟的管道，烟管的一端沿周向冲有一圈小孔，且在该端需要焊接一个盖帽；烟管的另一端通常需要进行扩口，并将该端冲出两个安装孔，通过扩口端和安装孔将烟管安装到排气设备上。

传统的烟管加工需要依次经过扩口、冲安装孔、冲轴孔和焊帽四个工序，这四个工序都是对烟管的单端进行加工，需要采用上料设备或人工手动上料的方式将烟管运送到冲床或焊接装置处进行焊接，然后夹紧装置固定后再进行加工。

现有的烟管的送料机构及装夹机构一般采用传送带直接输送，再通过夹紧气缸沿周向夹紧烟管，这样的装夹送料方式不仅夹紧定位精度低，而且操作比较繁琐，自动化程度低，经常需要人工进行辅助操作。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能实现烟管自动上下料、自动送料，夹紧定位精度高、自动化程高的带有自动送料机构的烟管冲孔用冲床。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种带有自动送料机构的烟管冲孔用冲床，包括机架主体、推料装置、下料通道、冲床、控制台和送料机构，所述冲床设置在所述机架主体的左侧，用于将烟管夹紧和定位并将烟管自动送入冲床中的送料机构固定在所述机架主体上，推料装置和下料通道分别固定在所述送料机构两侧的机架主体上，所述控制台固定在机架主体上并用于控制所述推料装置和送料机构的运动；

所述送料机构包括第一拱门、第二拱门、三爪卡盘、卡盘驱动气缸、卡盘驱动电机、滚珠丝杠、丝杠驱动电机、直线导轨、滑动座、丝杠螺母、丝杠螺母连接板和固定在机架主体 上的底座；

所述直线导轨固定在底座上，滑动座套装在所述直线导轨上，所述第一拱门固定在直线导轨的左侧端部，第二拱门固定在所述滑动座上，所述第一拱门和第二拱门上设有等大的圆形通孔，三爪卡盘和烟管的直径均小于所述圆形通孔的直径；所述滚珠丝杠平行于所述直线导轨设置并固定在所述底座上，所述滚珠丝杠的一端通过丝杠轴承座固定在第一拱门上，滚珠丝杠的另一端通过第一联轴器连接驱动所述滚珠丝杠转动的丝杠驱动电机，所述丝杠螺母套装在滚珠丝杠上，丝杠螺母通过丝杠螺母连接板与滑动座固定连接；所述丝杠驱动电机转动时带动所述滚珠丝杠转动，从而带动丝杠螺母、丝杠螺母连接板和滑动座构成的整体沿所述直线导轨来回运动；

所述三爪卡盘固定在驱动所述三爪卡盘张开与收缩的卡盘驱动气缸的前端，所述卡盘驱动电机通过第二联轴器连接所述卡盘驱动气缸并带动所述卡盘驱动气缸和三爪卡盘构成的整体进行转动；所述卡盘驱动电机通过电机座固定在所述滑动座上，三爪卡盘穿过所述第二拱门上的圆形通孔并位于所述第二拱门的左侧，卡盘驱动气缸和卡盘驱动电机位于所述第二拱门的右侧；

所述第一拱门和第二拱门相互靠近的一侧上均设有用于装夹烟管两端的四个压紧轮，四个压紧轮呈方形分布且均布在垂直于烟管运动方向的平面上，其中下端的两个压紧轮连接在下端连接座上，下端连接座固定连接相应的第一拱门或第二拱门上，上端的两个压紧轮分别固定在两个水平设置的转动臂的一端，转动臂的另一端通过水平设置的铰接轴铰接在对应的第一拱门或第二拱门上；每个所述转动臂的中部设有第一弹簧接口，相对应的第一拱门或第二拱门的中部设有第二弹簧接口，第一弹簧接口和第二弹簧接口之间连接有第一弹簧，所述转动臂在所述第一弹簧和铰接轴的作用下能绕所述铰接轴转动0～90°；

所述三爪卡盘的前端还固定有推板，所述卡盘驱动气缸上设有三根绕三爪卡盘外侧均布的螺杆，所述螺杆上套装有第二弹簧，所述推板靠近第一拱门的一侧固定有三个均匀分布的 硬垫片，三个硬垫片上开有三个与上述三根螺杆位置一一对应的螺孔，推板通过所述螺孔套装在三根螺杆上，三根螺杆的另一端固定有防止所述推板从螺杆中脱出的限位螺母；

所述底座上还固定有限位板，所述限位板上设置有若干平行于所述螺杆的限位阶梯杆，所述限位阶梯杆的左端直径小于右端直径，所述第二拱门上设有与所述限位阶梯杆位置一一对应的限位孔，所述限位孔的直径大于限位阶梯杆的左端直径并小于限位阶梯杆的右端直径，第二弹簧处于非伸缩状态时限位阶梯杆的左端端部刚好抵在所述推板上；

所述推料装置包括推料板、与所述推料板形成Z型送料通道的上挡板以及推动所述推料板沿水平方向运动的推料气缸，所述推料板的前端与上挡板最低点的距离比烟管直径大1-2mm，推料板的前端固定高度为3-5mm的限位螺栓。

进一步的，所述卡盘驱动气缸上设有第一挡块，所述滑动座上设有第二挡块，卡盘驱动电机驱动所述卡盘驱动气缸转动时带动第一挡块沿圆周转动，所述第二挡块设置在所述第一挡块运动路径上，第二挡块限制所述第一挡块在0～360°范围内转动。

进一步的，所述丝杠螺母连接板上还固定有拖链，所述拖链设置在底座的一侧，并用于所述卡盘驱动气缸、卡盘驱动电机和丝杠驱动电机的走线。

进一步的，所述限位阶梯杆设有呈正方形分布四根。

进一步的，所述第二拱门上的四个压紧轮位于所述推板的左侧。

进一步的，所述三爪卡盘上固定有三个柔性基座，三爪卡盘通过柔性基座夹紧烟管的内壁。

进一步的，所述冲床上设有随冲床的上模具同步转动的圆盘，所述圆盘上开有一端开口，所述冲床上设有正对所述开口处的光电传感器。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型结构简单紧凑，生产成本低，自动化程度高，能够完成烟管的自动上料、自动夹紧、自动定位、自动送料、自动加工和自动卸料的操作，无需人力劳动，极大的提高 了加工效率。

2、本实用新型利用四个压紧轮对烟管的两端进行压紧，再通过三爪卡盘伸入烟管的一端并夹紧烟管，在烟管水平移动时依旧保持烟管位于两端的四个压紧轮之间，定位的精度非常高，提高了送料的准确性。

3、本实用新型同时实现了烟管的夹紧、定位、送料、转动工序，功能多，适用范围广。

4、本实用新型采用三爪卡盘、卡盘驱动气缸、卡盘驱动电机同时移动的方式，同时实现烟管一端贴合推板，同时三爪卡盘伸入该端内对烟管进行夹紧，自动化程度高，装夹效率高；卡盘驱动气缸既可以在三爪卡盘完全伸入后夹紧三爪卡盘，也可以在烟管运动到加工位置后再夹紧三爪卡盘，卡盘驱动气缸的运动式方式灵活。

5、本实用新型利用固定在限位板上的限位阶梯杆对推板进行限位，烟管在加工完成后三爪卡盘往回运动时自动脱出三爪卡盘，防止三爪卡盘与烟管的摩擦力导致烟管一直无法与三爪卡盘脱开，方便自动卸料工序的进行。

6、本实用新型操作简单，烟管的初始位置和最终位置适中保持在一定范围内，方便上下料装置直接将烟管送入或送出本装置中，极大提高了加工效率。

7、本实用新型巧妙利用限位螺钉将烟管卡在推料板上，利用限位螺钉的位置差实现烟管的卡位和送料，整个送料过程快速，送料效率高。

附图说明

图1是本实用新型一种带有自动送料机构的烟管冲孔用冲床的结构示意图。

图2是本实用新型送料机构的轴测图。

图3是本实用新型送料机构的主视图。

图4是本实用新型推料装置的轴测图。

图5是本实用新型下料通道的轴测图。

图中，1-底座、101-冲床、102-推料装置、103-送料机构、104-下料通道、105-控制台、 106-机架主体、107-圆盘、108-光电传感器、2-第一拱门、201-推料气缸、202-上挡板、203-推料板、204-限位螺栓、3-第二拱门、4-三爪卡盘、5-卡盘驱动气缸、6-卡盘驱动电机、7-滚珠丝杠、8-丝杠驱动电机、9-直线导轨、10-滑动座、11-丝杠螺母、12-丝杠螺母连接板、13-丝杠轴承座、14-第一联轴器、15-第二联轴器、16-电机座、17-压紧轮、18-下端连接座、19-转动臂、20-第一弹簧、21-铰接轴、22-第二弹簧、23-推板、24-螺杆、25-硬垫片、26-限位板、27-限位阶梯杆、28-第一挡块、29-第二挡块、30-拖链、31-烟管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1～5所示，一种带有自动送料机构的烟管冲孔用冲床，包括机架主体106、推料装置102、下料通道104、冲床101、控制台105和送料机构103，所述冲床101设置在所述机架主体106的左侧，用于将烟管31夹紧和定位并将烟管31自动送入冲床101中的送料机构103固定在所述机架主体106上，推料装置102和下料通道104分别固定在所述送料机构103两侧的机架主体106上，所述控制台105固定在机架主体106上并用于控制所述推料装置102和送料机构103的运动。

所述送料机构103包括第一拱门2、第二拱门3、三爪卡盘4、卡盘驱动气缸5、卡盘驱动电机6、滚珠丝杠7、丝杠驱动电机8、直线导轨9、滑动座10、丝杠螺母11、丝杠螺母连接板12和固定在机架主体106上的底座1。

所述直线导轨9固定在底座1上，滑动座10套装在所述直线导轨9上，所述第一拱门2固定在直线导轨9的左侧端部，第二拱门3固定在所述滑动座10上，所述第一拱门2和第二拱门3上设有等大的圆形通孔，三爪卡盘4和烟管31的直径均小于所述圆形通孔的直径；所述滚珠丝杠7平行于所述直线导轨9设置并固定在所述底座1上，所述滚珠丝杠7的一端通过丝杠轴承座13固定在第一拱门2上，滚珠丝杠7的另一端通过第一联轴器14连接驱动所述滚珠丝杠7转动的丝杠驱动电机8，所述丝杠螺母11套装在滚珠丝杠7上，丝杠螺母11 通过丝杠螺母连接板12与滑动座10固定连接；所述丝杠驱动电机8转动时带动所述滚珠丝杠7转动，从而带动丝杠螺母11、丝杠螺母连接板12和滑动座10构成的整体沿所述直线导轨9来回运动。

所述三爪卡盘4固定在驱动所述三爪卡盘4张开与收缩的卡盘驱动气缸5的前端，所述卡盘驱动电机6通过第二联轴器15连接所述卡盘驱动气缸5并带动所述卡盘驱动气缸5和三爪卡盘4构成的整体进行转动；所述卡盘驱动电机6通过电机座16固定在所述滑动座10上，三爪卡盘4穿过所述第二拱门3上的圆形通孔并位于所述第二拱门3的左侧，卡盘驱动气缸5和卡盘驱动电机6位于所述第二拱门3的右侧。

所述第一拱门2和第二拱门3相互靠近的一侧上均设有用于装夹烟管31两端的四个压紧轮17，四个压紧轮17呈方形分布且均布在垂直于烟管31运动方向的平面上，其中下端的两个压紧轮17连接在下端连接座18上，下端连接座18固定连接相应的第一拱门2或第二拱门3上，上端的两个压紧轮17分别固定在两个水平设置的转动臂19的一端，转动臂19的另一端通过水平设置的铰接轴21铰接在对应的第一拱门2或第二拱门3上；每个所述转动臂19的中部设有第一弹簧接口，相对应的第一拱门2或第二拱门3的中部设有第二弹簧接口，第一弹簧接口和第二弹簧接口之间连接有第一弹簧20，所述转动臂在所述第一弹簧20和铰接轴21的作用下能绕所述铰接轴21转动0～90°。

所述三爪卡盘4的前端还固定有推板23，所述卡盘驱动气缸5上设有三根绕三爪卡盘4外侧均布的螺杆24，所述螺杆24上套装有第二弹簧22，所述推板23靠近第一拱门2的一侧固定有三个均匀分布的硬垫片25，三个硬垫片25上开有三个与上述三根螺杆24位置一一对应的螺孔，推板23通过所述螺孔套装在三根螺杆24上，三根螺杆24的另一端固定有防止所述推板23从螺杆24中脱出的限位螺母。

所述底座1上还固定有限位板26，所述限位板26上设置有若干平行于所述螺杆24的限位阶梯杆27，所述限位阶梯杆27的左端直径小于右端直径，所述第二拱门3上设有与所述 限位阶梯杆27位置一一对应的限位孔，所述限位孔的直径大于限位阶梯杆27的左端直径并小于限位阶梯杆27的右端直径，第二弹簧22处于非伸缩状态时限位阶梯杆27的左端端部刚好抵在所述推板23上。

所述推料装置102包括推料板203、与所述推料板203形成Z型送料通道的上挡板202以及推动所述推料板203沿水平方向运动的推料气缸201，所述推料板203的前端与上挡板202最低点的距离比烟管31直径大1-2mm，推料板203的前端固定高度为3-5mm的限位螺栓204。烟管31位于推料板203上时刚好被限位螺钉204卡住，无法从推料板203上落下，当推送气缸201将烟管31向送料机构103推动时限位螺钉离开上挡板202的正下方，上挡板202与推料板203之间的距离使烟管31刚好能够推过，从而直接送入到送料机构103中。

所述卡盘驱动气缸5上设有第一挡块28，所述滑动座10上设有第二挡块29，卡盘驱动电机6驱动所述卡盘驱动气缸5转动时带动第一挡块28沿圆周转动，所述第二挡块29设置在所述第一挡块28运动路径上，第二挡块29限制所述第一挡块28在0～360°范围内转动。第一挡块28和第二挡块29的相互配合控制卡盘驱动气缸5的转动范围在0-360°内，同时第二挡块29也用于第一挡块28的零位设置，方便了解烟管31的加工初始位置；卡盘驱动气缸5的转动角度限制在360°范围内能够有效防止气管缠绕。

所述丝杠螺母连接板12上还固定有拖链30，所述拖链30设置在底座1的一侧，并用于所述卡盘驱动气缸5、卡盘驱动电机6和丝杠驱动电机8的走线。卡盘驱动气缸5和推送气缸201的气管与卡盘驱动电机6和丝杠驱动电机8的电线均设置在拖链30内并由拖链进行牵引和保护。

所述限位阶梯杆27设有呈正方形分布四根。四根限位阶梯杆27共同抵在推板23的右侧端面上，使三爪卡盘4回到初始位置时不会将烟管31一同带回，烟管31会被推板23挡住。

所述第二拱门3上的四个压紧轮17位于所述推板23的左侧。推板23在第二拱门3和第二拱门3上的四个压紧轮17之间的范围内沿螺杆24自由滑动。

所述三爪卡盘4上固定有三个柔性基座，三爪卡盘4通过柔性基座夹紧烟管31的内壁。柔性基座能够防止三爪卡盘4直接抓紧烟管31时对烟管31产生磨损。

所述冲床101上设有随冲床的上模具同步转动的圆盘107，所述圆盘107上开有一端开口，所述冲床101上设有正对所述开口处的光电传感器108。冲床101每运动一个循环，光电传感器108接收到一次光电信号；光电传感器108接收到信号的时间段为冲床101刚好冲孔完毕往回运动的时间段。

送料机构103具体工作时，第二弹簧22处于非伸缩状态，此时推板23位于限位阶梯杆27的最左端；利用上料装置直接将烟管31从侧面推送进行本装置中，烟管31将八个压紧轮17中其中一侧上端的两个压紧轮顶起并进入到本装置中，两端的四个压紧轮17分别对烟管31的两端压紧定位；再启动丝杠驱动电机8，带动滑动座10沿直线导轨9方向向加工装置运动，滑动座10移动时带动第二拱门3、三爪卡盘4、卡盘驱动气缸5、卡盘驱动电机6、推板23和螺杆24共同运动，逐渐将三爪卡盘4伸入到烟管31中，且烟管31的一端靠近并向右压紧推板23，推板23沿螺杆24向右运动并压紧第一弹簧20，直到烟管31的左端进入加工装置内，烟管31的右端将推板23完全压紧，此时推板23的另一侧与卡盘驱动气缸5的一侧面相互压紧；启动卡盘驱动气缸5，驱动三爪卡盘4将烟管31的内壁夹紧，再启动卡盘驱动电机6，首先转一圈找加工零位，再旋转卡盘驱动电机6以便于对烟管31的另一端进行加工；加工完成后丝杠驱动电机8反转，带动烟管31脱离加工装置被回复到原位置，此时松开卡盘驱动气缸5，三爪卡盘4松开烟管31，丝杠驱动电机8带动滑动座10上的三爪卡盘4继续往回移动，推板23被限位板26上的限位阶梯杆27顶住无法继续向右移动，而三爪卡盘4仍然继续移动，烟管31会被推板23挡住，直至完全脱离三爪卡盘4；三爪卡盘4完全脱离烟管31后，利用上料装置直接将烟管31从本装置中顶出，即完成单个烟管31的送料加工操作。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型 专利的权利保护范围内。