一种全自动击打衬套装配工装设备及电气控制系统的制作方法

本发明属于机械加工设备领域，尤其涉及一种全自动击打衬套装配工装设备及电气控制系统。

背景技术：

目前，将金属衬套压入塑料件孔内工序，主要方法是用气缸击打衬套来实现。完成此工序有两个制约要素：第一，气压是否稳定压力是否够大，如气压过小很难将衬套压入塑件内；第二，衬套与塑件孔配合过盈量也影响衬套压入。

针对上述两个要素，一般解决方法是，加大气缸的缸径，并稳定气压，但这种方法不理想，加大气缸的缸径虽增加了冲击力，但会导致塑料孔壁容易破裂，且会造成固定气缸的横梁板弯曲变形，导致导柱容易卡死。另一种解决方法是增加击打次数，也可将衬套压入。而现有工装是按一下开关击打一下，须重复按开关按钮，才能增加冲击次数，且不能保证塑料件同一品质。现工人操作时是靠听冲头击打的声音来判断衬套是否安装到位，对工人素质要求过高、降低了塑料件的品质且生产效率低下。

因此，申请人认为有必要对上述现有的衬套装配工装设备作进一步的技术改进。

技术实现要素：

为了解决这个问题，本发明的目的在于提供一种全自动击打衬套装配工装设，新型工装设备只须按一次启动开关，就可实现气缸来回循环连续击打功能，直至衬套安装到位，气缸才会停止击打。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种全自动循环连续击打衬套装配工装设备，包括固定支架、击打装置、电气控制箱、警示装置，其特征在于：所述电气控制箱连接击打装置和警示装置；

所述击打装置包括：冲压气缸、导向柱、冲头、冲头固定板、承压块，所述冲压气缸与所述导向柱并排连接所述冲头固定板，所述冲头固定板连接所述冲头，所述冲头固定板下方设置有承压块；

所述承压块侧面设置有光电开关，所述承压块中设置有导梢，所述导梢侧面设置有开关联动杆，所述开关联动杆下方设置有行程开关，所述开关联动杆比接触的承压块平面高。光电开关用于检测顶部支架待加工的塑料件是否放入工作位，金属衬套顺着导梢被冲头打击，直至碰触到开关联动杆，开关联动杆触发行程开关，行程开关用于检测金属衬套是否安装到位。

进一步的，所述固定支架包括：冶具组合架、支撑块、固定横梁，所述冶具组合架上方的两端连接两块所述支撑块，所述支撑块上方设置有所述固定横梁，有助于维持导向柱的垂直度，保证击打动作的完成质量。

更进一步的，所述冶具组合架上方设置有急停总开关和启动开关，急停总开关用于紧急情况时停止设备，启动开关用于启动击打装置。可以防止事故发生。

进一步的，所述警示装置包括绿灯、报警红灯、蜂鸣器，绿灯用于提示金属衬套已安装到位，报警红灯和蜂鸣器用于提示金属衬套没有安装到位。在金属衬套安装工位完成时，工人可以马上警示装置得到信号反馈，提高工作效率和制止事故发生。

进一步的，所述承压块和所述冲头固定板之间用于放置顶部支架塑料件，用于顶部支架塑料件的定位。

本发明在采用上述方案后，具有以下有益效果：只须按一次启动开关，就可实现气缸来回循环连续击打功能，直至衬套安装到位，气缸才会停止击打。此设计既能保证塑料件的品质，又能提高生产效益。

此外，本发明还提供一种全自动击打衬套装配工装设备的电气控制系统：包括急停总开关(sb1)、启动开关(sb2)、第一时间继电器、第二时间继电器、第三时间继电器、气缸电磁阀(yv)、第一中间继电器、第二中间继电器、第三中间继电器、第四中间继电器、光电开关、绿灯、行程开关组和警报组；

所述行程开关组包括第一行程开关(sq1)、第二行程开关(sq2)和第三行程开关(sq3)，所述第一行程开关(sq1)、第二行程开关(sq2)和第三行程开关(sq3)串联连接；

所述警报组包括红灯和蜂鸣器，所述红灯和蜂鸣器并联连接；所述警报组输入端与第三时间继电器常开触点(kt32)输出端相连，输出端与零线相连；

所述绿灯输出端与零线相连；

所述急停总开关(sb1)输入端与火线相连，启动开关(sb2)输入端与急停总开关(sb1)输出端相连；

所述第一中间继电器的常开触点(ka11)与启动开关(sb2)并联；所述第一中间继电器线圈(ka1)的输入端与第三时间继电器的常闭触点(kt31)输出端相连，所述第一中间继电器线圈(ka1)的输出端与零线相连；

所述第二中间继电器的常开触点(ka21)的输入端分别与启动开关(sb2)输出端和输入端相连，输出端分别与第三中间继电器常闭触点开关(ka31)和第一行程开关输入端相连；第二中间继电器线圈(ka2)与光电开关并联；所述光电开关输出端与零线相连；

所述第三中间继电器的常闭触点(ka31)的输出端与第三时间继电器常闭触点(kt31)输入端、第三时间继电器常开触点(kt32)输入端相连；所述第三中间继电器的常开触点(ka32)并联在行程开关组两端；所述第三中间继电器的线圈(ka3)一端与第三行程开关输出端相连，另一端与零线相连；所述第三中间继电器的常开触点(ka32)的输出端与启动开关(sb2)输入端相连，输出端与绿灯输入端相连；

所述第四中间继电器的常开触点(ka41)并联在第三时间继电器(kt32)两端；所述第四中间继电器的线圈并联在警报组；

所述第三时间继电器的常闭触点(kt31)的输出端分别与第二时间继电器的常闭触点(kt21)的输入端、第一时间继电器的常开触点(kt11)输入端、第一时间继电器的常闭触点(kt12)输入端和第三时间继电器的线圈(kt3)的一端相连；所述第三时间继电器的线圈(kt3)的另一端与零线相连；

所述第一时间继电器的常开触点(kt11)的输出端与第二时间继电器的线圈(kt2)一端相连；所述第一时间继电器的常闭触点(kt12)输出端与气缸电磁阀(yz)一端相连；所述第一时间继电器的线圈(kt1)一端与第二时间继电器的常闭触点(kt21)相连，另一端与零线相连；

所述第二时间继电器的线圈(kt2)另一端与零线相连；

所述气缸电磁阀(yz)的另一端与零线相连。

第二时间继电器的常闭触点(kt21)的输入端与第一时间继电器的常开触点(kt11)、第一时间继电器的常开触点(kt12)、第一中间继电器线圈(ka1)、第三时间继电器线圈(kt3)的输入端相连；第二时间继电器的常闭触点(kt21)的输出端与第一时间继电器线圈(kt1)的输入端相连，第一时间继电器的常开触点(kt11)的输出端与第二时间继电器线圈(kt2)的输入端相连，第一时间继电器的常开触点(kt12)的输出端与气缸电磁阀(yv)的输入端相连；第一时间继电器线圈(kt1)的输出端与第二时间继电器线圈(kt2)、气缸电磁阀(yv)、第一中间继电器线圈(ka1)、第三时间继电器线圈(kt3)的输出端相连；形成主电路；

光电开关与第二中间继电器组成保护工装设备，防止设备空操作。此部位电路通过第二中间继电器常开触点(ka21)的开闭来控制后续的主电路；

行程开关组与第三中间继电器组成控制气缸停止工作及绿灯点亮电路；

第一时间继电器与第二时间继电器组成一个振荡脉冲电路，为气缸电磁阀(yv)提供工作脉冲信号，从而控制气缸来回循环运动击打衬套；脉冲信号的周期随时可灵活调节；

第一中间继电器常开触点(ka11)与启动开关(sb2)组成自锁开关，用于控制后续主电路；

第三时间继电器、第三中间继电器常闭触点(ka31)、第二中间继电器常开触点(ka21)与第四中间继电器组成异常控制报警电路，当有异常情况时，会断开主电路开关，使工装设备处于停止状态；

第三中间继电器常开触点(ka32)形成自锁，提高了后续控制电路的稳定性；

更进一步的，所述第一时间继电器延时3秒，所述第二时间继电器延时2秒，所述第三时间继电器延时20秒。

更进一步的，所述光电开关是三线npn常开型。

本发明在采用上述方案后，具有以下有益效果：只须按一次启动开关，就可实现气缸来回循环连续击打功能，直至衬套安装到位，气缸才会停止击打。此设计既能保证塑料件的品质，又能提高生产效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明全自动击打衬套装配工装设备的结构示意图；

图2为本发明全自动击打衬套装配工装设备中打击装置的结构示意图；

图3为本发明全自动击打衬套装配工装设备工作时金属衬套压入塑料件孔示意图；

图4为本发明全自动击打衬套装配工装设备的电气控制系统电路图；

其中，1、顶部支架塑料件；2、急停总开关；3、启动开关；4、电气控制箱；5、冶具组合架；6、承压块；7、支撑块；8、绿灯；9、导向柱；10、冲压气缸；11、固定横梁；12、冲头固定板；13、行程开关；14、导梢；15、冲头；16、开关联动杆；17、光电开关；18、报警红灯；19、蜂鸣器；20、金属衬套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1和图2示出了一种全自动循环连续击打衬套装配工装设备，包括固定支架、击打装置、电气控制箱、警示装置，其特征在于：所述固定支架下方设置有所述电气控制箱4，所述固定支架上方设置有击打装置和警示装置；

所述击打装置包括：冲压气缸10、导向柱9、冲头15、冲头固定板12、承压块6，所述冲压气缸10与所述导向柱9并排连接所述冲头固定板12，所述冲头固定板12连接所述冲头15，所述冲头固定板12下方设置有承压块6；

所述承压块6侧面设置有光电开关17，所述承压块6中设置有导梢14，所述导梢14侧面设置有开关联动杆16，所述开关联动杆16下方设置有行程开关13，所述开关联动杆16比接触的承压块6平面高。

进一步的，所述固定支架包括：冶具组合架5、支撑块7、固定横梁11，所述冶具组合架5上方的两端连接两块所述支撑块7，所述支撑块7上方设置有所述固定横梁11。有助于维持导向柱的垂直度，保证击打动作的完成质量。

更进一步的，所述冶具组合架5上方设置有急停总开关2和启动开关3。急停总开关用于紧急情况时停止设备，启动开关用于启动击打装置。可以防止事故发生。

进一步的，所述警示装置包括绿灯8、报警红灯18、蜂鸣器19。灯用于提示金属衬套已安装到位，报警红灯和蜂鸣器用于提示金属衬套没有安装到位。在金属衬套安装工位完成时，工人可以马上警示装置得到信号反馈，提高工作效率和制止事故发生。

进一步的，所述承压块6和所述冲头固定板12之间用于放置顶部支架塑料件1。用于顶部支架塑料件的定位。

本发明在采用上述方案后，具有以下有益效果：只须按一次启动开关，就可实现气缸来回循环连续击打功能，直至衬套安装到位，气缸才会停止击打。此设计既能保证塑料件的品质，又能提高生产效益。

图4示出了全自动击打衬套装配工装设备的电气控制系统，包括急停总开关(sb1)、启动开关(sb2)、第一时间继电器、第二时间继电器、第三时间继电器、气缸电磁阀(yv)、第一中间继电器、第二中间继电器、第三中间继电器、第四中间继电器、光电开关、绿灯、行程开关组和警报组；

所述行程开关组包括行程开关(sq1)、行程开关(sq2)和行程开关(sq3)，所述行程开关(sq1)、行程开关(sq2)和行程开关(sq3)串联连接；

所述警报组包括红灯和蜂鸣器，所述红灯和蜂鸣器并联连接；所述警报组输入端与第三时间继电器常开触点(kt32)输出端相连，输出端与零线相连；

所述绿灯输出端与零线相连；

所述急停总开关(sb1)输入端与火线相连，启动开关(sb2)输入端与急停总开关(sb1)输出端相连；

所述第一中间继电器的常开触点(ka11)与启动开关(sb2)并联；所述第一中间继电器线圈(ka1)的输入端与第三时间继电器的常闭触点(kt31)输出端相连，所述第一中间继电器线圈(ka1)的输出端与零线相连；

所述第二中间继电器的常开触点(ka21)的输入端分别与启动开关(sb2)输出端和输入端相连，输出端分别与第三中间继电器常闭触点开关(ka31)和行程开关组输入端相连；第二中间继电器线圈(ka2)与光电开关并联；所述光电开关输出端与零线相连；

所述第三中间继电器的常闭触点(ka31)的输出端与第三时间继电器常闭触点(kt31)输入端、第三时间继电器常开触点(kt32)输入端相连；所述第三中间继电器的常开触点(ka32)并联在行程开关组两端；所述第三中间继电器的线圈(ka3)一端与行程开关组输出端相连，另一端与零线相连；所述第三中间继电器的常开触点(ka32)的输出端与启动开关(sb2)输入端相连，输出端与绿灯输入端相连；所述第三中间继电器的线圈(ka3)一端与行程开关组输出端相连，另一端与零线相连；

所述第四中间继电器的常开触点(ka41)并联在第三时间继电器(kt32)两端；所述第四中间继电器的线圈并联在警报组；

所述第三时间继电器的常闭触点(kt31)的输出端分别与第二时间继电器的常闭触点(kt21)的输入端、第一时间继电器的常开触点(kt11)输入端、第一时间继电器的常闭触点(kt12)输入端和第三时间继电器的线圈(kt3)的一端相连；所述第三时间继电器的线圈(kt3)的另一端与零线相连；

所述第一时间继电器的常开触点(kt11)的输出端与第二时间继电器的线圈(kt2)一端相连；所述第一时间继电器的常闭触点(kt12)输出端与气缸电磁阀(yz)一端相连；所述第一时间继电器的线圈(kt1)一端与第二时间继电器的常闭触点(kt21)相连，另一端与零线相连；

所述第二时间继电器的线圈(kt2)另一端与零线相连；

所述气缸电磁阀(yz)的另一端与零线相连。

进一步的，所述第一时间继电器延时3秒，所述第二时间继电器延时2秒，所述第三时间继电器延时20秒。

进一步的，所述光电开关是三线npn常开型。

本发明在采用上述方案后，具有以下有益效果：只须按一次启动开关，就可实现气缸来回循环连续击打功能，直至衬套安装到位，气缸才会停止击打。此设计既能保证塑料件的品质，又能提高生产效益。

实施例1：

正常工作情况，闭合急停总开关2，电路接通电源。放入顶部支架塑料件1，光电开关17感应到塑料件，击打装置可以启动，按下启动开关3，击打装置开始启动，冲压气缸10推动冲头固定板12，冲头固定板12上安装的冲头15击打金属衬套20，打击周期为5秒，3秒撞击、2秒回程，金属衬套20顺着导梢14被冲头15打击，直至碰触到开关联动杆16，开关联动杆16触发行程开关13，行程开关用于检测到金属衬套安装到位，此时绿灯8亮，工人取走完成衬套装配的塑料件，光电开关17失去塑料件感应，绿灯8灭。整个工作流程正常完成。

异常情况，击打装置启动20秒后，如金属衬套20漏装或没有安装到位，行程开关13无法被触发，绿灯8不会被点亮，冲压气缸10停止工作，报警红灯18亮且蜂鸣器19响。

异常情况下处理方法：1、直接从设备中将塑料件取出，光电开关17失去塑料件感应，电路停止工作，报警红灯18和蜂鸣器19停止工作；2、直接断开急停总开关2，整个电路电源断开。

实施例2：

所述行程开关可以根据加工要求设置若干个，当所有行程开关被触发，发送信号到所述电气控制箱，所述电气控制箱控制所述冲压气缸停止工作。

其余与实施例1相同。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。