板材定位冲孔系统及定位方法与流程

[0001]
本申请涉及机械加工设备的领域，尤其是涉及一种板材定位冲孔系统及定位方法。


背景技术：

[0002]
在机械加工领域，经常涉及到对板材进行冲孔的操作，该操作主要在冲床上进行。对于冲孔的位置精度要求较高的工件来说，板材工件不仅需要进行可靠的固定，同时还需要对孔的位置进行精确定位。
[0003]
在冲床上对板材冲孔时，需要先用夹具将板材固定在指定位置，然后启动冲床开始冲孔，完成所有孔位的加工后，将板材从夹具上拆下，再将另一块板材装夹于夹具上继续冲孔。由于在夹具上拆、装板材浪费了大量工时，所以大批量板材在冲床上冲孔加工时的效率很低。


技术实现要素：

[0004]
为了解决板材在夹具上拆、装影响冲孔加工效率的问题，本申请提供一种板材定位冲孔系统及定位方法。
[0005]
第一方面，本申请提供一种板材定位冲孔系统，采用如下的技术方案：一种板材定位冲孔系统，包括传送轮、压板机构及冲头，传送轮用于沿直线传送板材，压板机构用于压紧板材于传送轮上，板材上具有若干定位孔，还包括推板、第一挡板和可升降的第二挡板，第二挡板位于第一挡板与冲头之间，推板正对第一挡板设置，推板用于在板材接触第二挡板时水平地推压板材至第一挡板上，第二挡板用于升起时挡住被传送轮传送的板材端部、下降时放行被传送轮传送的板材；还包括推料机构，推料机构包括第一移动机构、第一驱动机构及第一卡头，第一移动机构用于驱动第一驱动机构沿垂直于传送轮轴向移动，第一驱动机构用于驱动第一卡头卡入被压于第一挡板上的板材的定位孔内；还包括拖料机构，拖料机构包括第二移动机构、第二驱动机构及第二卡头，第二移动机构用于驱动第二驱动机构沿垂直于传送轮轴向移动，第二驱动机构用于驱动第二卡头在板材脱离第一挡板之前卡入板材上的定位孔。
[0006]
通过采用上述技术方案，利用第二挡板、推板、第一挡板对板材定位，使第一卡头能准确无误地连接板材上的定位孔；并且在第一挡板对板材侧面的限位作用下，利用第一移动机构带动板材移动指定距离，使冲头能够对第一个定位孔准确冲孔；板材在第一挡板的继续限位下，利用第一移动机构继续带动板材移动指定距离，使第二卡头能准确无误地连接板材上已冲过的定位孔，从而实现第一移动机构和第二移动机构共同带动板材间歇地移动，从而实现对所有定位孔精确地冲孔。
[0007]
上述过程不需要每次冲孔时将板材装夹于夹具上，也不需要完成冲孔时将板材从夹具上拆下，因此大批量板材的冲孔效率比用夹具装夹板材冲孔的方式大为提高。
[0008]
可选的，所述推料机构还包括第一旋转臂，第一卡头设于第一旋转臂上，第一驱动机构用于驱动第一旋转臂旋转，第一卡头用于随第一旋转臂旋转时卡入板材上的定位孔；所述拖料机构还包括第二旋转臂，第二卡头设于第二旋转臂上，第二驱动机构用于驱动第二旋转臂旋转，第二卡头用于随第二旋转臂旋转时卡入板材上的定位孔。
[0009]
通过采用上述技术方案，利用旋转臂的旋转动作，可以顺利地将卡头卡入板材的定位孔内，可以有效降低卡头与定位孔卡死而无法分离的概率。
[0010]
可选的，所述第一驱动机构用于驱动第一旋转臂绕平行于传送轮轴线的轴旋转，所述第二驱动机构用于驱动第二旋转臂绕平行于传送轮轴线的轴旋转。
[0011]
通过采用上述技术方案，进一步降低了卡头与定位孔卡死而无法分离的概率。
[0012]
可选的，所述第一卡头和第二卡头均包括球体，球体用于卡入板材的定位孔中。
[0013]
通过采用上述技术方案，球体表面圆滑，与定位孔配合时不易卡住。
[0014]
可选的，所述第一旋转臂和第二旋转臂上均螺纹连接有螺柱，球体固定于螺柱端部。
[0015]
通过采用上述技术方案，旋转螺柱，即可调节球体插入定位孔的深度，从而使卡头与定位孔连接时，球体与定位孔内壁之间没有供球体活动的间隙。
[0016]
可选的，所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括旋转轴，第一旋转臂和第二旋转臂均与旋转轴可拆卸连接，且第一旋转臂和第二旋转臂在旋转轴长度方向的位置可调。
[0017]
通过采用上述技术方案，可以根据板材的定位孔与第一挡板的距离，调整第一旋转臂和第二旋转臂在旋转轴上的位置，从而使第一卡头和第二卡头能够准确地插入定位孔中。
[0018]
可选的，所述旋转轴的侧面沿旋转轴长度方向设有长槽，第一旋转臂和第二旋转臂上均设有套筒，套筒套于旋转轴外，套筒上螺纹连接有螺钉，螺钉抵于长槽内壁。
[0019]
通过采用上述技术方案，提供了第一旋转臂和第二旋转臂在旋转轴长度方向位置可调的具体结构。
[0020]
第二方面，本申请提供一种定位方法，采用如下的技术方案：一种定位方法，步骤如下：step1.传送轮沿直线传送板材直至被第二挡板挡停；step2.推板将板材推压至第一挡板上；step3.第一驱动机构驱动第一卡头卡入板材的定位孔内；step4.第二挡板下降，第一移动机构推着紧贴第一挡板的板材向冲头移动；step5.板材紧贴第一挡板移动时，离拖料机构最近的定位孔运动至冲头正下方；step6.压板机构压住板材，冲头将定位孔冲出指定形状；step7.压板机构释放板材，第一移动机构继续推板材紧贴第一挡板向前移动指定距离后停止，第二驱动机构驱动第二卡头卡入板材上已完成冲孔的定位孔；step8.第二移动机构和第一移动机构同步运动，带动板材间歇地前进指定距离，板材每次停止前进时，压板机构压住板材，冲头将正下方的定位孔冲出指定形状；step9.在第一卡头移动至冲头正下方之前，第一驱动机构驱动第一卡头脱离板材的定位孔，而后第一移动机构复位；step10.第二移动机构带动板材移动直至所有定位孔完成冲孔后，第二驱动机构驱动
第二卡头脱离板材的定位孔，传送轮继续传送板材。
[0021]
通过采用上述技术方案，实现了板材从流转到冲头下方，到完成冲孔后流转走的全程自动化加工。
[0022]
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.无需每次冲孔时将板材装夹于夹具上，也不需要完成冲孔时将板材从夹具上拆下，因此大批量板材的冲孔效率比用夹具装夹板材冲孔的方式大为提高；2.实现了板材从流转到冲头下方，到完成冲孔后流转走的全程自动化加工。
附图说明
[0023]
图1是本申请实施例一种板材定位冲孔系统的整体结构示意图；图2是本申请实施例一种板材定位冲孔系统的立体图；图3是图1中a部放大图；图4是图1中b部放大图。
[0024]
附图标记说明：1、传送轮；2、压板机构；3、冲头；4、板材；5、定位孔；6、推料机构；7、第一移动机构；8、第一驱动机构；9、第一旋转臂；10、第一卡头；11、推板；12、第一挡板；13、第二挡板；14、拖料机构；15、第二移动机构；16、第二驱动机构；17、第二旋转臂；18、第二卡头；19、球体；20、螺柱；21、旋转轴；22、长槽；23、套筒；24、螺钉；25、直线传送线；26、架体；27、第一气缸；28、压板；29、第二气缸；30、光电传感器。
具体实施方式
[0025]
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
[0026]
本申请实施例公开一种板材定位冲孔系统。参照图1，板材定位冲孔系统包括冲头3、设于冲头3正下方的直线传送线25、设于直线传送线25两侧的第一挡板12和推板11、设于冲头3旁的压板机构2、设于直线传送线25两头的推料机构6和拖料机构14。
[0027]
参照图1，直线传送线25用于沿直线传送板材4，板材4上预先加工有一排定位孔5，定位孔5沿板材4长度方向等距设置，定位孔5为圆孔，冲头3冲孔后，定位孔5变为方孔。直线传送线25由架体26、电机及若干互相平行的传送轮1构成，电机和传送轮1安装于架体26上，电机驱动所有传送轮1同步旋转。
[0028]
参照图1，压板机构2用于将板材4压紧于传送轮1上，压板机构2由第一气缸27和压板28组成，第一气缸27的壳体和压板28均铰接于冲床上，第一气缸27的活塞杆铰接于压板28上。第一气缸27的活塞杆伸长时，压板28即可将板材4下压；第一气缸27的活塞杆收回时，压板28即可释放板材4。
[0029]
参照图2，推板11的数量为多个，所有推板11正对第一挡板12设置，推板11和第一挡板12相对的表面均与传送轮1的轴线垂直。推板11由第二气缸29驱动，推板11位于第二气缸29与第一挡板12之间，第二气缸29的活塞杆轴线与传送轮1的轴线平行。第二挡板13位于第一挡板12与冲头3之间，且第二挡板13可升降。第二挡板13的底部连接伸缩缸，当伸缩缸的活塞杆伸出时，第二挡板13阻挡传送轮1上的板材4前进；当伸缩缸的活塞杆收回时，第二挡板13下降放行板材4。
[0030]
参照图2，第二挡板13上嵌设有光电传感器30，当板材4接触到第二挡板13时，光电
传感器30恰好被触发。推板11、第一挡板12及第二挡板13的作用是：当板材4接触第二挡板13时，光电传感器30被触发并发送电信号给控制器，控制器控制第二气缸29将推板11推向第一挡板12，推板11将板材4水平地推压于第一挡板12上。
[0031]
参照图2，推料机构6包括第一移动机构7、第一驱动机构8、第一旋转臂9及第一卡头10。第一移动机构7为滚珠丝杠或电缸驱动的滑块，第一移动机构7沿平行于直线传送线25的传送方向移动。第一驱动机构8连接于第一移动机构7上，第一驱动机构8包括电机，及电机驱动的旋转轴21。第一旋转臂9的一端与旋转轴21可拆卸连接，第一旋转臂9的另一端与第一卡头10可拆卸连接。旋转轴21呈水平状且平行于传送轮1的轴线，第一旋转臂9和第一卡头10均与旋转轴21垂直。
[0032]
参照图1，拖料机构14包括第二移动机构15、第二驱动机构16、第二旋转臂17及第二卡头18。第二移动机构15为滚珠丝杠或电缸驱动的滑块，第二移动机构15沿平行于直线传送线25的传送方向移动。第二驱动机构16固定于第二移动机构15上，第二驱动机构16包括电机，及电机驱动的旋转轴21。第二旋转臂17的一端与旋转轴21可拆卸连接，第二旋转臂17的另一端与第二卡头18可拆卸连接。旋转轴21呈水平状且平行于传送轮1的轴线，第二旋转臂17和第二卡头18均与旋转轴21垂直。
[0033]
参照图3，旋转轴21的侧面沿自身长度方向设有长槽22，第一旋转臂9和第二旋转臂17的端部均固定有套筒23，套筒23套于旋转轴21外，套筒23上螺纹连接有螺钉24，螺钉24抵于长槽22内壁。拧松螺钉24，即可沿旋转轴21的轴向调节套筒23的位置，调节完毕后拧紧螺钉24即可。
[0034]
参照图4，第一卡头10和第二卡头18均由螺柱20和球体19构成，球体19固定于螺柱20的一端。第一旋转臂9和第二旋转臂17上均焊接螺母，螺柱20螺纹连接于螺母内。
[0035]
参照图3和图4，当推料机构6的旋转轴21旋转带动第一旋转臂9上的螺柱20旋转时，螺柱20能够达到竖直或接近于竖直状，且此时球体19能够插于被压在第一挡板12上的板材4的某一定位孔5内。同样地，当拖料机构14的旋转轴21旋转带动第二旋转臂17上的螺柱20旋转时，螺柱20上的球体19也能够插于脱离第一挡板12的板材4的某一定位孔5内。且当第一旋转臂9或第二旋转臂17连接螺柱20的部分呈水平状时，螺柱20呈竖直状。
[0036]
本申请实施例一种板材定位冲孔系统的实施原理为：利用第二挡板13、推板11、第一挡板12对板材4定位，使第一卡头10能准确无误地连接板材4上的定位孔5；并且在第一挡板12对板材4侧面的限位作用下，利用第一移动机构7带动板材4移动指定距离，使冲头3能够对第一个定位孔5准确冲孔；板材4在第一挡板12的继续限位下，利用第一移动机构7继续带动板材4移动指定距离，使第二卡头18能准确无误地连接板材4上已冲过的定位孔5，从而实现第一移动机构7和第二移动机构15共同带动板材4间歇地移动，从而实现对所有定位孔5精确地冲孔。
[0037]
本申请实施例一种板材定位冲孔系统的定位方法为：第一步.第二挡板13上升，传送轮1沿直线传送板材4直至被第二挡板13挡停，此时板材4触发第二挡板13上的光电传感器30；第二步.光电传感器30发送电信号给控制器，控制器控制第二气缸29通过推板11将板材4推压至第一挡板12上；第三步.第一驱动机构8驱动第一旋转臂9旋转，使第一旋转臂9上的第一卡头10卡入板
材4的定位孔5内；第四步.控制器预设的延时（从第二气缸29启动推推板11开始计时1秒）结束，控制器控制第二挡板13下降，延时0.5秒后控制器控制第一移动机构7推着紧贴第一挡板12的板材4向冲头3移动；第五步.板材4紧贴第一挡板12移动时，离拖料机构14最近的定位孔5运动至冲头3正下方（从第二挡板13到冲头3的距离固定为m，在控制器中预设第一移动机构7被第二挡板13放行后移动距离为m）；第六步.压板机构2压住板材4，冲头3将定位孔5冲出指定形状；第七步.压板机构2释放板材4，第一移动机构7继续推板材4紧贴第一挡板12向前移动指定距离后停止，第二驱动机构16驱动第二卡头18卡入板材4上已完成冲孔的定位孔5；第八步.第二移动机构15和第一移动机构7同步运动，带动板材4间歇地前进指定距离，板材4每次停止前进时，压板机构2压住板材4，冲头3将正下方的定位孔5冲出指定形状；第九步.在第一卡头10移动至冲头3正下方之前，第一驱动机构8驱动第一卡头10脱离板材4的定位孔5，而后第一移动机构7复位；第十步.第二移动机构15带动板材4移动直至所有定位孔5完成冲孔后，第二驱动机构16驱动第二卡头18脱离板材4的定位孔5，传送轮1继续传送板材4。
[0038]
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。