金属管件冲孔滚字一体机的制作方法

本发明涉及金属管件加工设备技术领域，尤其是金属管件冲孔滚字一体机。

背景技术：

在金属管件的生产中，因为管件品种、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、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；此外金属管件的外侧壁上也经常需要加工径向通孔进行安装使用，而金属管件由于自身结构的限制，一般采用的是冲孔的加工方式进行径向孔的加工。

现在的对于需要满足以上要求的金属管件的加工，大多都是将印字工序和冲孔工序分开进行，市面上可以看到很多的滚字机以及冲孔设备等，但是对于大批量的工件来说，在不同的设备上进行加工，会增加工序间运输成本，装夹成本，上料成本，下料成本等，可以说效率非常低。

随着现在工业的发展，制造业越来越朝向“小、灵、巧”的方向发展，因此可以具有多种功能的集成设备越来越普及，尤其是对于大批量的小型零件来说，一体化的设备可以极大的降低生产成本。

因此设计一种自动化程度高，可以同步进行工件的滚印以及冲孔动作的一体化设备，可以有效的提高大批量工件的生产效率的装置来说是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供金属管件冲孔滚字一体机，以解决现有技术中对于大批量的工件加工效率低，无法满足工件一次性加工完成，以及多工件无法同步进行加工，加工成本高的问题。

本发明提供了金属管件冲孔滚字一体机，其解决技术问题的技术方案包括工作台，所述的工作台上设有横移轨道，所述横移轨道的一侧设有入料机构、滚压印字机构、冲孔机构以及出料机构，所述的入料机构、滚压印字机构、冲孔机构以及出料机构依次排列布置，所述的工作台的一侧设有震动上料机构，所述的横移轨道上设有多个可沿横移轨道移动的夹爪。

优选的，所述的震动上料机构包括震动台，震动台的上方安装有震动盘，震动盘的上端设有物料仓，所述的震动上料机构通过入料料道连接至入料结构，所述的的入料料道的一端与入料机构连接，另一端与物料仓连通，所述的震动台上设有罩在震动盘外部的隔音罩。

优选的，所述的入料机构包括入料座，所述的如料座上设有料槽，所述的如料座远离横移轨道的一侧设有推料气缸，所述的推料气缸的活塞杆自由端设有位于料槽内的分料块，所述的入料座上设有置于料槽上部的盖板。

优选的，所述的夹爪设有三个且均采用伺服控制，分别为与滚压印字机构配合使用的滚字夹爪，与冲孔机构配合使用的冲孔夹爪，以及与出料机构配合使用的出料夹爪。

优选的，所述的滚压印字机构包括印字底座，所述的印字底座上设有可在印字底座内前后滑动的印字轴承座，所述的印字轴承座内通过轴承连接有印字主轴，所述的印字主轴上连接有位于印字轴承座上部的印字盘，印字盘上设有置于印字盘边缘部位的印字块，所述的印字块通过印字压块固定在印字盘上，所述的印字主轴的下端连接有固定在印字轴承周上的印字伺服电机。

优选的，所述的印字底座上设有前后调节丝杠，用于调节印字轴承座在印字底座上的前后移动，所述的印字轴承座上设有上下调节丝杠，用于调节印字盘相对印字轴承座的上下移动。

优选的，所述的滚压印字机构还包括印字工件底座，印字工件底座上设有印字工件旋转定位盘，所述的滚字夹爪上设有印字工件旋转压盘。

优选的，所述的冲孔机构包括两个对称放置的冲孔底座，所述的冲孔底座上设有可前后滑动冲孔滑块，每个冲孔滑块上分别设有冲孔头，冲孔滑块上设有位于冲孔头一侧的光电检测组件，所述的两个冲孔底座之间设有冲孔工件定位基座，所述的冲孔夹爪上设有冲孔工件压块，所述的每个冲孔底座的下部均设有位于工作台下方的冲孔伺服电机，用于驱动冲孔头，所述的冲孔工件定位基座的下部设有位于工作台下方的废料料道，所述的冲孔工件定位基座的中心部位开设有与废料料道连通的废料口。

优选的，所述的出料机构包括固定在工作台上的出料围板，所述的工作台的下部安装有与出料围板内部空间贯通的出料料道，所述的出料夹爪上设有出料推杆。

优选的，所述的工作台的上方罩设有防尘罩，所述的防尘罩上设有操作箱，所述的防尘罩上开设有用于通过入料料道的入料口。

本发明通过设计了将入料机构、滚压印字机构、冲孔机构以及出料机构等多机构集合成一体的设备，在进行工件加工时，首先通过入料机构进行分料，并通过设计了三个与不同机构配套使用的机械夹爪，为了满足不同机构的定位装夹需求，每个机械夹爪均设计了不同的机构，用于滚压印字机构的机械夹爪从入料机构处去除已经分料完成的工件，并进行滚压操作；完成滚压操作的工件，会在冲孔夹爪的作用下运送至冲孔机构处进行冲孔加工，同时滚字夹爪可以进行下一个新的工件的滚字动作，进而可以实现滚字和冲孔动作的同步进行，可以有效的提高工作效率。

综上所述，运用本发明的技术方案，至少具有如下的有益效果：

1、工件在一个机床上可以同时完成滚字和冲孔工序；自动化程度高，加工效率有明显提升；

2、各部件在加工过程中，工件的滚字动作和冲孔动作可以同步进行，设备各部件的利用率高；

3、工件在加工过程中，工件的上料以及各个加工步骤间工件的转移均采用伺服控制的夹爪实现，转移有序；

4、针对不同的加工结构，设计了附带不同结构的机械夹爪，可以更好的适配各个加工机构的加工进行；

5、滚压印字机构对于工件的装夹定位方便，既可以实现工件的固定，同时又可以满足滚字过程中工件的相对转动，通过滚字夹爪实现上料-装夹的整合，可以进一步提高工作效率；

6、滚压印字机构便于调节，可以根据需要调节不同的刻字深度并匹配不同的加工工件；

7、冲孔机构采用双向同步冲孔机构，可以进一步提高工作效率，同时可以很好的减少在冲孔过程中管件因为薄壁引起的变形；

8、冲孔定位机构定位方便有效，同时冲孔后的落料便于排出，不会影响后续加工，不用特意停机进行废料清理，可以提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明整体结构立体图；

图2是本发明去除防护罩后立体图；

图3是本发明图2中去除震动上料机构以及工作台围板后立体图；

图4是本发明图3中后视立体图；

图5是本发明去除震动上料机构以及防护罩的俯视图；

图6是本发明图5中冲孔机构局部放大图；

图7是本发明出料机构立体放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由附图1-7可知，本发明提供了金属管件冲孔滚字一体机，包括工作台1，所述的工作台1上设有横移轨道2，所述横移轨道2的一侧设有入料机构、滚压印字机构、冲孔机构以及出料机构，所述的入料机构、滚压印字机构、冲孔机构以及出料机构依次排列布置，所述的工作台1的一侧设有震动上料机构，所述的横移轨道2上设有多个可沿横移轨道2移动的夹爪3，本发明集成了入料机构、滚压印字机构、冲孔机构以及出料机构，在具体使用时，首先震动上料机构将工件传送至入料机构处，入料机构对工件进行预分料处理；然后入料机构的工件首先通过夹爪运送至滚压印字机构进行滚字操作，待滚字完成后，夹爪将完成滚字的工件运送至冲孔机构进冲孔操作，待工件冲孔完成后，夹爪会将加工完成后的工件运送至出料机构出进行成品的输出。

本发明中震动上料机构包括震动台4，震动台4的上方安装有震动盘5，震动盘5的上端设有物料仓6，所述的震动上料机构通过入料料道7连接至入料机构，在上料时，金属管件原料放置在物料仓6内，在震动盘5的作用下，工件在震动力的作用下会沿着入料料道7移动，通过直震进料的方式将物料仓6内的工件经过入料料道7送至入料机构位置，在上料过程中，为了避免震动产生过大的噪音，影响生产环境，在震动台4上设有罩在震动盘5外部的隔音罩8，可以很好的实现震动盘5的震动消音效果。

本发明中入料机构包括分料座9，所述的分料座9上设有料槽10，所述的分料座9远离横移轨道2的一侧设有推料气缸11，所述的推料气缸11的活塞杆自由端设有位于料槽10内的分料块12，所述的分料座9上设有置于料槽10上部的盖板13；入料机构通过入料料道7接收到来自震动上料机构的工件后，因为工件在入料料道7内排成一列进行传输，不便于夹爪的夹取，在入料机构处需要进行分料，具体的是通过推料气缸11间歇的推动工件进入料槽10内，首先待加工工件与后续工件分分离，当夹爪将料槽内的工件取走后，推料气缸会推动下一个工件进入，进而可以保证后续加工的流畅性。

本发明中为了保证各个加工机构的顺利进行，夹爪3设有三种不同的结构且均采用伺服控制，其中包括与滚压印字机构配合使用的滚字夹爪14，与冲孔机构配合使用的冲孔夹爪15，以及与出料机构配合使用的出料夹爪16。

本发明种的滚压印字机构结构以及工作过程如下：滚压印字机构包括印字底座17，所述的印字底座17上设有可在印字底座17内前后滑动的印字轴承座18，所述的印字轴承座18内通过轴承连接有印字主轴，所述的印字主轴上连接有位于印字轴承座18上部的印字盘19，印字盘19上设有置于印字盘19边缘部位的印字块20，所述的印字块20通过印字压块21固定在印字盘19上，所述的印字主轴的下端连接有固定在印字轴承座18上的印字伺服电机；首先滚字夹爪14通过横移轨道2移动至入料机构处，夹取入料机构料槽10内的工件并移送至滚压印字机构处，滚压印字机构还包括印字工件底座22，印字工件底座22上设有印字工件旋转定位盘23，并经夹取的工件放置在印字工件旋转定位盘23上，在印字工件旋转定位盘23上上设有定位芯轴，管件工件套装在定位芯轴上，实现工件径向的定位，然后通过滚字夹爪14上的旋转压盘24向下移动压紧在工件的上端面实现对工件的轴向定位；待工件定位完成后，即可启动印字伺服电机带动印字盘19的转动，进而通过印字块20挤压工件的外环壁实现刻字操作。

在上述提到的滚压印字过程种，在同一批工件加工前，可以更加需要对印字块20的位置进行调整，通过在印字底座17上设有前后调节丝杠，用于调节印字轴承座18在印字底座17上的前后移动，在印字轴承座18上设有上下调节丝杠，用于调节印字盘19相对印字轴承座18的上下移动；可以实现印字块20的前后、上下多方位的调节，进而实现不同的工件加工需求；同一批工件调整完成后，在同样的工件加工过程种，无需再次调整，除非因为印字块20发生故障或者需要刻印不同的字段时，需要更换，此时可以通过拆卸印字压块21进行印字块20的更换。

本发明中的冲孔机构的构成以及工作过程如下：包括两个对称放置的冲孔底座25，所述的冲孔底座25上设有可前后滑动冲孔滑块26，每个冲孔滑块26上分别设有冲孔头27，冲孔滑块26上设有位于冲孔头27一侧的光电检测组件28，所述的冲孔夹爪15上设有冲孔工件压块30，所述的每个冲孔底座25的下部均设有位于工作台1下方的冲孔伺服电机，用于驱动冲孔头27，所述的冲孔工件定位基座29的下部设有位于工作台1下方的废料料道31，所述的冲孔工件定位基座29的中心部位开设有与废料料道31连通的废料口32；首先冲孔夹爪15通过横移轨道移动至滚压印字机构处，夹取已经完成刻字的工件，并将工件移送至冲孔机构处，在两个冲孔底座25之间设有冲孔工件定位基座29，在冲孔工件定位基座29上还设有定位销轴，定位销轴上开设有与冲孔工件定位基座29上废料孔32同轴的中心孔，冲孔夹爪15首先将管件工件套装在定位销轴上，并在冲孔夹爪15上冲孔工件压块30的作用下，实现对工件的压紧，此时工件与定位销轴同心且其中心与废料料道31连通；当工件完成装夹定位后，此时前后两侧的冲孔伺服电机会同步驱动两个冲孔头27实现同步冲孔动作，冲孔落下的废料会进入定位销轴的中心孔内并落入工作台1下方的废料料道31内进而排出，为了废料可以进入废料料道31内，在定位销轴的侧壁上开设有径向孔，径向孔的轴线与冲孔头27的轴线在同一直线上；采用双向同步冲孔，可以很好的减少工件的变形量，提高生产质量。

所本发明中出料机构的工作过程如下：出料机构包括固定在工作台1上的出料围板33，所述的工作台1的下部安装有与出料围板33内部空间贯通的出料料道34，所述的出料夹爪16上设有出料推杆35；出料夹爪16通过横移轨道2移动至冲孔机构位置处，夹取完成冲孔的工件，并将工件移送至出料围板33内，松开钳爪，在出料推杆35的作用下可将成品推送进入出料料道34内，此时完成一个工件的加工，依次循环，实现工件的同步自动化加工。

本发明中在工作台1的上方罩设有防尘罩36，所述的防尘罩36上设有操作箱37，操作人员在防尘罩36的外侧通过操作箱37进行程序输入，以及进行启停操作，安全又方便。

本发明在具体使用时，具体工作步骤如下：

1、直震进料；震动上料机构将物料仓6内的工件通过震动方式送至入料机构；

2、分料；入料机构对直线贴合分布的工件进行分料；

3、滚压印字取料；滚字夹爪14移动至入料机构处夹取分料完成的工件；

4、滚压印字工件固定；滚字夹爪14将工件移送至印字工件底座22上，并进行压紧定位；

5、滚压印字；印字盘19转动对定位后的工件进行刻字操作；

6、冲孔取料；印字完成后，滚字夹爪14松开工件，并重新移动至入料机构处进行下一次取料，冲孔夹爪15夹取滚字完成后的工件；

7、冲孔工件定位；冲孔夹爪15将工件移送至冲孔工件定位基座29上，并进行压紧定位；

8、工件冲孔；两个冲孔头27同步动作进行冲孔动作；

9、出料取料；冲孔完成后，冲孔夹爪15松开工件，并重新移动至滚压印字机构处进行下一次取料；出料夹爪16夹取冲孔完成后的工件；

10、成品出料；出料夹爪16将成品移动至出料料道34处，进行出料。通过以上步骤，本发明在使用时，可以实现以上步骤5和8的同步加工，可以极大的提高大批量工件的加工效率，设备整体流程控制均采用程序进行伺服控制，自动化程度高。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。