输送辊轴头自动冲压设备的制作方法

本发明涉及一种输送辊轴头自动冲压设备，实现了输送辊制作整个过程的自动上下料及把轴头冲压进钢管孔中，使得输送辊整个制作过程自动完成。属于机电一体化装置技术领域。

背景技术：

目前辊筒输送线是输送线中重要的一种，在各种现代结构的输送机相继出现，滚筒输送机结构简单，可靠性高，使用维护方便。但是目前输送辊的生产自动化程度比较低，尤其是输送辊轴头压进钢管制作工序中，对钢管及轴头的上下料都是人工完成，劳动强度较大，而且加工误差较大，生产效率也比较低。

对于输送辊的自动加工，在专利号为cn108527052a中公开了以一种输送辊生产设备，该设备包括加工筒，加工筒上方设有用于驱动工件向下运动的驱动机构，加工筒内设有打磨环和包装环，包装环连接有传动机构，传动机构由驱动机构驱动。本发明的目的在于解决目前输送辊加工生产过程中，进行精加工后再通过人工进行包装，效率低下的问题。但该专利中未涉及输送辊轴头与钢管之间自动压入以及如何针对轴头及钢管实现上下料等设备构成及方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种输送辊轴头自动冲压设备，针对轴头与钢管之间的紧密配合，采用冲压的方式自动装置，可以实现输送辊的连续自动生产，以解决目前输送辊生产效率低，劳动强度大的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种输送辊轴头自动冲压设备，其特征在于包括钢管上料部件、液压夹紧部件、轴头上料部件、液压冲压部件和取件部件，所述液压夹紧部件设于中间，其进料前侧与钢管上料部件衔接，其出料后侧与取件部件衔接，所述液压夹紧部件的左右两侧分别设有轴头上料部件和液压冲压部件；所述钢管上料部件包括弹条自动上料机以及设置于弹条自动上料机输出端两侧的钢管输送装置，所述钢管输送装置包括支架，支架上设置曲柄摇杆机构和驱动曲柄摇杆机构的平动的气缸，曲柄摇杆机构的摇杆端部设有与钢管端面配合的凸起，曲柄摇杆机构由弹条自动上料机的输出端取出钢管，并输送至液压夹紧部件的定位夹具中；所述轴头上料部件包括单排储存轴头的料仓，料仓出料口处设有挡板，挡板由设于支撑架上的抽动气缸驱动，在挡板正下方设有承接轴头的落料板，落料板一侧设有推料板，推料板由固定于支撑架上的双杆气缸驱动，落料板的另一侧设有液压冲压部件的气动夹具，气动夹具的中心与设于液压夹紧部件的定位夹具对齐；所述取件部件包括支撑上设置的气动夹头和导轨，气动夹头夹取钢管中部，并沿导轨水平运动。

对上述方案作进一步的说明，所述曲柄摇杆机构设置于滑板上，滑板下表面通过滑块与导轨配合，导轨固定于支撑板表面，滑板上表面设有与气缸伸缩杆连接的螺母，气缸固定于支撑板表面。

对上述方案作进一步的说明，所述曲柄摇杆机构包括电机、轮子、连杆和摇杆，其中电机输出轴与轮子直接连接，轮子边沿与连杆一端铰接，连杆另一端与摇杆中部铰接，铰接一端通过支板固定于滑板表面，铰接另一端设有伸入钢管内的凸起。

对上述方案作进一步的说明，所述液压夹紧部件包括液压机、上定位夹具和下定位夹具，上定位夹具由液压机驱动，上定位夹具与下定位夹具共同作用，夹紧钢管中部。

对上述方案作进一步的说明，所述抽动气缸位于竖向导轨顶部，抽动气缸的伸缩杆与挡板连接，挡板沿着竖向导轨滑动，料仓通过支撑架支撑于竖向导轨上方，料仓内的轴头在重力作用下滑移至挡板。

对上述方案作进一步的说明，所述液压冲压部件包括水平放置的液压缸，液压缸的伸缩杆端部与气动夹具连接，气动夹具在液压缸作用下抓取及压紧轴头。

对上述方案作进一步的说明，所述取件部件包括支撑平台以及设置在支撑平台上的伸缩臂和收件气缸，其中伸缩臂包括同步带和气动夹头，同步带通过压紧块和滑块与气动夹头连接，气动夹头沿着水平导轨伸缩，拾取液压夹紧部件中的钢管；收件气缸置于伸缩臂下方，接收伸缩臂放下的钢管。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明能够完成钢管自动上料定位及压紧，当钢管及轴头都送达指定的位置后，自动把轴头准确压进到钢管孔中，使得输送辊轴头压进钢管制作工序更安全、更稳定、更快捷，且能避免因轴头的冲压引起的钢管变形。本发明布局科学合理，大大提高了生产效率，操作方便灵活，有利于推广应用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是钢管上料部件的结构示意图；

图3是钢管输送装置的结构示意图；

图4是液压夹紧部件的结构示意图；

图5是轴头上料部件的结构示意图；

图6是液压冲压部件的结构示意图；

图7是取件部件的结构示意图；

图8是伸缩臂的结构示意图；

图中：钢管上料部件i1、液压夹紧部件i2、轴头上料部件i3、液压冲压部件i4、取件部件i5；弹条自动上料机1、钢管输送装置2、电机3、轮子4、螺母5、连杆6、摇杆7、凸起8、滑板9、滑块10、行程开关11、导轨12、气缸13、支撑板14；液压机20、上定位夹具21、下定位夹具22；入料口23、料仓24、轴头25、支撑架26、抽动气缸27、双杆气缸33、挡板34、推料板35、楔形板36、落料板38、竖向导轨39；气动夹具41、液压缸安装架42、液压缸43、液压缸安装架44、支撑板45、右前竖梁46、右后竖梁47、横梁48、横梁49、横梁50、左后竖梁51、横梁52、左前竖梁53；支撑平台57、伸缩臂58、取件电机59、同步带轮61、同步带62、压紧块66、滑块67、夹紧块68、连接梁73，滑块74、收件气缸78、气动夹具安装板79、气动夹头81、水平导轨82。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如附图1所示，为输送辊轴头自动冲压设备的整体结构示意图，该设备由钢管上料部件i1、液压夹紧部件i2、轴头上料部件i3、液压冲压部件i4和取件部件i5组成。其中液压夹紧部件i2设于中间，其进料前侧与钢管上料部件i1衔接，其出料后侧与取件部件i5衔接，轴头上料部件i3和液压冲压部件i4为两套，其中一套轴头上料部件i3和一套液压冲压部件i4配合组成一套轴头安装设备，两套轴头安装设备分别置于液压夹紧部件i2的左右两侧。钢管上料部件i1由料箱中取出单根钢管，并运输至液压夹紧部件i2，通过液压夹紧部件i2夹紧固定，轴头上料部件i3和液压冲压部件i4配合，轴头上料部件i3输送轴头至液压冲压部件i4的冲压端，由液压冲压部件i4压入钢管端部，完成输送辊轴头装配，最后由取件部件i5取出冲压好的输送辊并运送至收料箱中。

附图2为钢管上料部件i1的结构示意图，钢管上料部件i1包括弹条自动上料机1以及设置于弹条自动上料机1输出端两侧的钢管输送装置2，其中弹条自动上料机1为现有产品，可采用北京安培通科技有限公司的弹条中频自动上料设备，具体结构可参考申请号为201810057534.6中公开的弹条自动上料提升机构，其主要实现将钢管从料架中直接提升至上料机构中，上料机构将料一根一根的提升至一定的高度，并送入下一个夹紧工序，可以实现钢管自动上料，无需人工将料放入上料机的料仓中，也不需人员的实时监视，节省了人力。钢管输送装置2如附图3所示，包括支架，支架上设置曲柄摇杆机构和驱动曲柄摇杆机构的平动的气缸，曲柄摇杆机构包括电机3、轮子4、连杆6和摇杆7，其中电机3输出轴与轮子4直接连接，轮子4边沿与连杆6一端铰接，连杆6另一端与摇杆7中部铰接，铰接7一端通过支板固定于滑板9表面，铰接7另一端设有伸入钢管内的凸起8。曲柄摇杆机构设置于滑板9上，滑板9下表面通过滑块10与导轨12配合，导轨12固定于支撑板14表面，滑板9上表面设有与气缸13伸缩杆连接的螺母5，气缸13固定于支撑板14表面，曲柄摇杆机构由弹条自动上料机1的输出端取出钢管，并输送至液压夹紧部件i2的定位夹具中。

钢管自动上料及定位动作由钢管上料部件i1完成，由弹条自动上料机1每次把一根钢管放到待料区，气缸13伸出，推动联接在气缸13上的螺母5，由于螺母5焊接在滑板9上，而滑板9安装在滑块10上，滑块10与导轨12相互配合，导轨12安装在支撑板14上，故气缸13伸出推动滑板9及连接在气缸安装板上的电机安装板、电机3、轮子4、连杆6、摇杆7向左移动，使摇杆7的圆柱头凸起部分伸进钢管孔中，当气缸13伸出预定的设定值后保持当前的伸出量实现钢管的自动定位。电机3转动通过连杆6带动摇杆7向前摆动把钢管放到下定位夹具22中，气缸13收缩推动动滑板9及连接在气缸安装板上的电机安装板、电机3、轮子4、连杆6、摇杆7、向右移动，使摇杆7的圆柱头凸起从钢管孔中退出，电机3转动通过连杆6带动摇杆7向后摆动。当滑板9碰到行程开关11气缸停止工作，回到原位，从而实现钢管自动上料。

附图4为液压夹紧部件i2的结构示意图，液压夹紧部件i2包括液压机20、上定位夹具21和下定位夹具22，液压机20可采用四柱立式液压机，要求压力不大，只需固定压紧钢管，避免其轴向运动，选型为yhd32-40四柱液压机，具有独立的动力机构的电气系统，采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种工作方式。与液压机20配合的上定位夹具21由液压机20驱动，上升和下降，下定位夹具22固定于托盘，承接由曲柄摇杆机构运输的钢管，上定位夹具21与下定位夹具22共同作用，夹紧钢管中部。钢管的压紧动作由液压夹紧部件i2完成，当钢管放到下定位夹具22中，液压机20开始工作，上定位夹具21与下定位夹具22把钢管定位住，防止钢管移位，同时防止轴头向钢管压时，钢管变形移位，从而实现把钢管压紧。

附图5为轴头上料部件i3的结构示意图，轴头上料部件i3包括单排储存轴头的料仓24，料仓24由四根角铁通过铁板焊接而成，四根角铁首尾连接，排列成方形，在除去预装件轴头长杆伸出的一面不用铁板焊接联接外，其余三面每距离100mm就用宽度为25mm的铁板把角铁通过焊接联接起来，料仓弯曲处截面做成一个“u”形，与四根角铁焊接在一起组成料仓24。料仓24出料口处设有挡板34，挡板34由设于支撑架40上的抽动气缸27驱动，抽动气缸27位于竖向导轨39顶部，抽动气缸27的伸缩杆与挡板34连接，挡板34沿着竖向导轨39滑动，料仓24通过支撑架26支撑于竖向导轨39上方，料仓24内的轴头25在重力作用下滑移至挡板34。在挡板34正下方设有承接轴头的落料板38，落料板38一侧设有推料板35，推料板35由固定于支撑架40上的双杆气缸33驱动，落料板38的另一侧设有液压冲压部件i4的气动夹具41，气动夹具41的中心与设于液压夹紧部件i2的定位夹具对齐；双杆气缸33通过内六角安装在落料板38右端面上，双杆气缸33上端面与落料板38上端面平行且距上端面200mm,前端面与落料板38前端面对齐。

轴头自动上料定位动作由轴头上料部件i3完成，轴头事先在入料口23把轴头25放料仓24中，抽动气缸27处于伸出状态，此时挡板34挡住料仓出料口使轴头只能待在料仓中，此时只有一个轴头在落料板38的底端，此时双杆气缸33收缩带动推料板35把轴头送进气动夹具41中，气动夹具41夹紧轴头。此时双杆气缸33伸出带动推料板35回到原位，然后抽动气缸27收缩回原位，此时挡板34整体在出料口的上面，挡板34一侧的楔形板36伸进了料仓24中使只有一个轴头落在落料板38的底端，其他的轴头都被楔形板36挡在右端使轴头只能待在料仓24中，从而实现轴头自动上料。

附图6为液压冲压部件的结构示意图，液压冲压部件i4包括水平放置的液压缸43，液压缸43通过螺栓垂直安装在液压缸安装架42和液压缸安装架44上。液压缸43的伸缩杆端部通过螺纹与气动夹具41连接，中心对齐，气动夹具41在液压缸43作用下抓取及压紧轴头25。轴头压进钢管孔动作由液压冲压部件i4完成，气动夹具41夹紧轴头，液压缸43工作，把轴头压进钢管孔中，然后气动夹具41松开轴头，液压缸43收缩到起始位置。从而实现自动轴头压进钢管动作。

附图7为取件部件的结构示意图，取件部件i5包括支撑平台57以及设置在支撑平台57上的伸缩臂58和收件气缸78，其中伸缩臂58包括同步带62和气动夹头81，同步带62通过压紧块66和滑块67与气动夹头81连接，气动夹头81沿着水平导轨82伸缩，拾取液压夹紧部件i2中的钢管；收件气缸78置于伸缩臂58下方，接收伸缩臂58放下的钢管。

成品件取出动作由取件部件i5完成，通过取件电机59的转动带动同步带轮61转动，使同步带轮61通过同步带62带动压紧块66、夹紧块68运动，由于夹紧块68与连接梁73焊接在一起，故带动连接梁73向后运动。使安装在连接梁73上的气动夹头81伸进液压机20中，气动夹头81夹紧轴头的长杆部分，此时取件电机59转动，使同步带轮61通过同步带62带动压紧块66、夹紧块68运动，由于夹紧块66与连接梁73焊接在一起，故带动连接梁73向前运动，把成品件从液压机20中拿出，此时收件气缸78伸出，使钢管放在气动夹具安装板79上，收件气缸78收缩，以便后面工序使用。从而实现成品件自动取出动作。

本发明中，输送辊轴头自动冲压设备的动作可由电气控制系统控制电动机，由程序实现自动上下料和自动把轴头压紧钢管的动作。