一种全自动连续缩管机的制作方法

1.本发明涉及金属工件加工技术领域，尤其涉及一种对金属工件进行缩管工艺的缩管机。


背景技术：

2.目前在工业自动化时代的引领下，各行各业都在努力提升自身的自动化装备水平，自动化装备水平也决定了企业自身的竞争力。许多领域都会应用到金属管状空心产品，此类产品一般是预先成型得到初始管坯，再通过缩管机配合缩管模具等设备对管坯进行缩工艺，最终获得成品管坯。然而，大部分情况下，此类缩管工艺并不能实现一步到位，可能需要两步甚至多步缩管操作，才能最终成型。传统一般在一台缩管机上完成一步操作，然后再通过人工将半成品管坯转运到下一台缩管机上进行下一步操作。这样不仅需要配置多台独立的缩管机，而且需要专门的人手在各缩管机之间进行物料转运，不仅造成设备和人工成本高，而且效率低下，占用场地大，效益低。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺点，提供一种结构更简单、设计更合理、效率更高、成本更低、自动化程度高的全自动连续缩管机。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种全自动连续缩管机，其特征在于：在一台缩管机上按成型顺序布置有若干个独立的缩管机构，每一套缩管机构对应一工位，以形成连续的若干个缩管工位，在各工位之间设置有自动送料机构，由自动送料机构将上料工位、各缩管工位及出料工位串连起来形成一套全自动的连续缩管生产线，每一工位分别设置有感应机构；
5.每一缩管机构均包括有机体、上仿形夹具、下仿形夹具和缩管模具，上仿形夹具安装在机体上部并连接有主液压缸，下仿形夹具安装在机体的底板上与上仿形夹具相互对齐；缩管模具通过模具导轨安装在底板上并连接有侧液压缸，以形成可朝下仿形夹具移动的结构；自动送料机构设置于下仿形夹具的两侧并安装在底板上，通过自动送料机构实现将管坯送入下仿形夹具以及在相邻的缩管机构之间转运管坯。
6.进一步地，所述自动送料机构包括有对数比缩管工位多一的升降夹具，相邻升降夹具之间的间距与相邻缩管机构的下仿形夹具之间的间距相同，每一对升降夹具均包括有沿送料方向左右对称的两升降夹具。
7.进一步地，所述自动送料机构还包括有送料导轨和滚珠丝杆，两根送料导轨与两根滚珠丝杆平行安装在底板上并位于各下仿形夹具的左右两侧，且方向与模具导轨相互垂直，滚珠丝杆通过丝杆固定座安装并连接有伺服电机。
8.进一步地，每一升降夹具安装在一升降气缸上，每一升降气缸通过一滑块安装在对应的送料导轨上；每一升降夹具还通过一滚珠螺母与对应的滚珠丝杆连接，以形成同步移动的结构，通过滚珠丝杆旋转驱动滚珠螺母带动升降夹具沿送料导轨同步前后移动。通
过升降气缸上升托起升降夹具，以实现将管坯举起，然后随着送料导轨行进将管坯送入一下工位的夹具上。
9.进一步地，在自动送料机构的首端和尾端还分别用于承载管坯的定位夹具，定位夹具沿送料方向与下仿形夹具对齐；底板位于自动送料机构首端的一段形成输入工作台，位于尾端一段则形成输出工作台。输入工作台用于初始管坯上料，输出工作台用于成品管坯出料。
10.进一步地，在输入工作台和输出工作台上分别设置有一对承托支座，自动送料机构首尾的定位夹具各对应一对承托支座，承托支座分列于定位夹具的两侧以形成对管坯的支承结构。管坯进料和出料时其中间主体部分由定位夹具支承，而其两端则由承托支座支撑，以提高稳定性和安全性
11.优选地，缩管机构包括有三个，即第一工位缩管机构、第二工位缩管机构和第三工位缩管机构，分别形成三个缩管工位，当然，还可根据实际的加工要求增减工位。每个缩管工位的缩管模具负责不同形态的成型，升降夹具则设置有四对。管坯送入输入工作台的定位夹具上，然后通过自动送料机构的转运，依次经过三个工位的缩管模具加工，即得到成品管坯，成品管坯进入输出工作台的定位夹具进行出料。
12.进一步地，在每一机体的顶部均设置有对准缩管模具安装位置的开口，缩管模具通过开口进行吊装，使得安装拆卸模具更为方便，效率更高。
13.进一步地，在机体的下方设置有循环液箱和液压循环油箱，各液压缸分别通过循环液管路与循环液箱及液压循环油箱连接。循环液箱和液压循环油箱整体一体化设计，不仅具备良好的冷却润滑功能，且占用空间较小，搬运方便。
14.进一步地，在机体的上部设置有上梁板导柱，上梁板导柱连接有上梁板，上梁板与主液压缸连接形成可升降结构，上仿形夹具安装在上梁板的底面。通过主液压缸驱动上梁板带动上仿形夹具上下移动，由上梁板导柱起导向作用。
15.本发明设计成若干个(比如三个)独立单元组合而成，可根据产品要求缩管工位任意增加或减少单元组合，各单元均为模块化设计，每个单元都具备独立运行能力。设备自带送料机构及相关控制单元，采用组合式连接可根据设备单元变化而更改，无需人工在工位之间转运物料，工位间可快速自动放取物料，精准定位，实现不间断顺畅生产，大幅提高生产效率，降低生产成本和人工成本。
附图说明
16.图1为本发明正面示意图；
17.图2为本发明俯视示意图；
18.图3为图1的局部放大图；
19.图4为送料机构初始状态示意图；
20.图5为送料机构托举状态示意图；
21.图6为管坯放入送料机构待送料时的示意图；
22.图7为完成成型的管坯通过送料机构待出料时的示意图。
23.图中，a为第一工位缩管机构，b为第二工位缩管机构，c为第三工位缩管机构，1为主液压缸，2为上梁板导柱，3为机体，4为侧液压缸，5为上梁板，6为循环液箱，7为模具导轨，
8为底板，9为缩管模具，10为上仿形夹具，11为下仿形夹具，12为自动送料机构，13为液压循环油箱，14为送料导轨，15为升降夹具，16为升降气缸，17为滚珠螺母，18为管坯，19为滚珠丝杆，20为定位夹具，21为丝杆固定座，22为承托支座，23为输出工作台，24为伺服电机，25为输入工作台，26为滑块。
具体实施方式
24.本实施例中，参照图1-图7，所述全自动连续缩管机，在一台缩管机上按成型顺序布置有若干个独立的缩管机构，每一套缩管机构对应一工位，以形成连续的若干个缩管工位，在各工位之间设置有自动送料机构12，由自动送料机构12将上料工位、各缩管工位及出料工位串连起来形成一套全自动的连续缩管生产线，每一工位分别设置有感应机构，如感应探头，以感应管坯18的到位；
25.每一缩管机构均包括有机体3、上仿形夹具10、下仿形夹具11和缩管模具9，上仿形夹具10安装在机体3上部并连接有主液压缸1，下仿形夹具11安装在机体3的底板8上与上仿形夹具10相互对齐；缩管模具9通过模具导轨7安装在底板8上并连接有侧液压缸4，以形成可朝下仿形夹具11移动的结构。如果需要左右同时成型，则安装两套相对设置的缩管模具9，并分别连接左、右侧液压缸。当然，这些本身属于现有技术；自动送料机构12设置于下仿形夹具11的两侧并安装在底板8上，通过自动送料机构12实现将管坯18送入下仿形夹具11以及在相邻的缩管机构之间转运管坯18。
26.所述自动送料机构12包括有对数比缩管工位多一的升降夹具15，即，如果缩管工位有三个，则升降夹具15就有四套；相邻升降夹具15之间的间距与相邻缩管机构的下仿形夹具11之间的间距相同，以便使得升降夹具15能和各缩管工位及上料工位或出料工位对齐，实现动作同步进行，每一对升降夹具均包括有沿送料方向左右对称的两升降夹具15。
27.所述自动送料机构12还包括有送料导轨14和滚珠丝杆19，两根送料导轨14与两根滚珠丝杆19平行安装在底板8上并位于各下仿形夹具11的左右两侧，且方向与模具导轨7相互垂直，滚珠丝杆19通过丝杆固定座21安装并连接有伺服电机24。
28.每一升降夹具15安装在一升降气缸16上，每一升降气缸16通过一滑块26安装在对应的送料导轨14上；每一升降夹具15还通过一滚珠螺母17与对应的滚珠丝杆19连接，以形成同步移动的结构，通过滚珠丝杆19旋转驱动滚珠螺母17带动升降夹具15沿送料导轨14同步前后移动。通过升降气缸16上升托起升降夹具15，以实现将管坯18举起，然后随着送料导轨14行进将管坯18送入一下工位的夹具上。
29.在自动送料机构12的首端和尾端还分别用于承载管坯18的定位夹具20，定位夹具20沿送料方向与下仿形夹具11对齐，升降气缸16降下，管坏18即放入定位夹具20或下仿形夹具11；底板8位于自动送料机构12首端的一段形成输入工作台25，位于尾端一段则形成输出工作台23。输入工作台25用于初始管坯上料，输出工作台23用于成品管坯出料。
30.输入工作台25和输出工作台23上分别设有一对承托支座22，自动送料机构12首尾的定位夹具20各对应一对承托支座22，承托支座22分列于定位夹具的两侧以形成对管坯18的支承结构。管坯18进料和出料时其中间主体部分由定位夹具20支承，而其两端则由承托支座22支撑，以提高稳定性和安全性。
31.缩管机构包括有三个，即第一工位缩管机构a、第二工位缩管机构b和第三工位缩
管机构c，分别形成三个缩管工位，当然，还可根据实际的加工要求增减工位。每个缩管工位的缩管模具9负责不同形态的成型，升降夹具15则设置有四对。管坯18送入输入工作台25的定位夹具20上，然后通过自动送料机构12的转运，依次经过三个工位的缩管模具9加工，即得到成品管坯，成品管坯进入输出工作台25的定位夹具20进行出料。
32.在每一机体3的顶部均设置有对准缩管模具9安装位置的开口，缩管模具9通过开口进行吊装，使得安装拆卸模具更为方便，效率更高。
33.在机体3的下方设有循环液箱6和液压循环油箱13，各液压缸分别通过循环液管路与循环液箱6及液压循环油箱13连接。循环液箱6和液压循环油箱13整体一体化设计，不仅具备良好的冷却润滑功能，且占用空间较小，搬运方便。
34.在机体3的上部设置有上梁板导柱2，上梁板导柱2连接有上梁板5，上梁板5与主液压缸1连接形成可升降结构，上仿形夹具10安装在上梁板5的底面。通过主液压缸1驱动上梁板5带动上仿形夹具10上下移动，由上梁板导柱2起导向作用。
35.步骤说明：
36.步骤1、将管坯18放至输入工作台25的定位夹具20中。
37.步骤2、在数控系统控制下自动送料机构12开始工作，将初始管坯18从初始位置送入到工位1的下仿形夹具11中，然后再返回初始位置，前进和返回时都是四套升降夹具15同步进退。具体过程为：由感应探头发出信号，系统控制自动送料机构12开始运转，升降气缸16带动升降夹具15升起，将管坯18从工位1(或其它工位)的下仿形夹具11中脱出。此时感应探头发出信号，伺服电机24开始带动滚珠丝杆19转动，各升降夹具15(及其安装结构)在滚珠丝杆19的转动下开始向下一工位的下仿形夹具11或定位夹具20移动。因相邻的下仿形夹具11之间及相邻的下仿形夹具11与定位夹具20之间的间距相同，伺服电机24在运转相同间距数值后停止。此时各升降夹具15分别与后续工位的下仿形夹具11及定位夹具20重合，感应探头信号发出控制升降气缸16带动升降夹具15收回，将管坯18放入对应工位的下仿形夹具11及定位夹具20中。感应探头再次信号发出，伺服电机24开始带动滚珠丝杆19反向转动，各升降夹具15(及其安装结构)在滚珠丝杆19的转动下开始向初始工位回程，至初始位置停止。
38.步骤3、在系统控制下主液压缸1带动上仿形夹具10下行合模抱紧管坯18。
39.步骤4、在系统控制下左/右侧液压缸4推动左/右缩管模具9开始对管坯18进行双头同步等壁厚缩管，待推进缩管至合理位置后，推进停止。然后在系统控制下左/右侧液压缸4带动左/右缩管模具9开始做反向回拉动作，拉回至初始位置后停止，完成工位1的等壁厚缩管，(缩管原理为双头推进缩减管坯管径，反向双头回拉减壁厚保证初始管坯壁厚)。
40.步骤5、在系统控制下自动送料机构12，将管坯18送入下一工位的下仿形夹具11(或定位夹具20)中，然后自动送料机构12返回。因自动送料机构12设计为重复递进功能，所以每次在重复管坯送料动作时，后工位的管坯会不断放入至下一工位的夹具中进行缩管(或出料)，然后立刻返回至初始位置，保证前后工位实现同步动作，提高效率。
41.步骤6、在系统控制下自动送料机构12重复动作，直至缩管完成，得到成品管坯。
42.步骤7、在系统控制下自动送料机构12将工位3的成品管坯送入到输出工作台23上的定位夹具20中，然后取出成品管坯，即完成一个周期的成型。
43.以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能
限定本发明实施范围，即凡依本技术范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。