技術簡介：
本專利針對傳統沖孔設備無法實現管件360°任意位置精準沖孔與擴孔的問題，提出一種集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機。通過創新設計夾模組件、送料機構、自動沖孔裝置及擴孔裝置，利用芯桿凸部驅動漲爪張合，配合提模板組件和定位套的旋轉結構，實現高效、精準的自動化加工。
關鍵詞：全自動沖孔機,擴孔裝置,漲爪控制
專利名稱：集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機的制作方法
集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機
技術領域J本發明涉及一種集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機。背景技術1日常生活中經常使用的空調、冰箱或加熱爐中需要一些相互連通 的金屬管件，因此常常在金屬管件的管身上沖孔以方便各管件來組 裝。原有沖孔機對管件加工只能沖孔，沖出的孔最大孔徑不超過管件孔徑的80%的翻邊孔，這樣的孔只能連接比原關件外徑小很多的其它 管件，不能滿足現有空調或其他制管行業生產需要。而采用人工加工 超大孔徑管件，要經過多次加工工序，要多次定位，從而效率低，質 量差。特別是勞動強度大，操作不安全。人工沖孔翻邊完成一個孔需 要十幾分鐘，無法滿足工廠的生產需要。 [發明內容本發明克服了上述技術不足，提供可在管件管身360°任意位置 沖孔和擴大孔的一種集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機。為實現上述目的，本發明采用了下列技術方案集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機，其包括有機架，其特征在于所述機架上依次裝有夾模組件、可沿X軸往復移動送料機構和自 動沖孔裝置，夾模組件上方設置有自動擴孔裝置；所述自動擴孔裝置包括有擴孔組件和驅動組件，所述擴孔組件包括有均可上、下移動的芯桿和提模板組件，提模板組件上活動卡裝有 可繞其中心轉動的定位套，定位套的下部沿其圓周方向活動鉸接有多 個漲爪，芯桿插裝在定位套內，芯桿下端設有移動時用于推頂各漲爪使其張合的凸部；所述驅動組件包括有可帶動所述定位套轉動的第一驅動裝置和 帶動提模板組件上、下移動的第二驅動裝置以及帶動芯桿上、下移動 的第三驅動裝置；所述芯桿上活動套有可頂壓所述漲爪上端使其下端合緊的漲爪 控制件，漲爪控制件包括有壓簧和收爪套，壓簧下端頂壓在收爪套上， 收爪套下端圓周設有用于頂壓漲爪的錐面，所述漲爪上端對應設有可 與上述錐面配合的斜面；所述提模板組件包括有提模板，提模板上設置有上、下連通的連 接套，連接套上活動卡裝有可繞其中心轉動的軸承蓋，軸承蓋上固定 安裝有軸套，軸套外圓周設有傳動齒，所述定位套插裝在上述軸套內 并與軸套螺紋緊固連接；所述第二驅動裝置為油缸，第一驅動裝置、第三驅動裝置固定在 所述提模板上，提模板與所述第二驅動裝置活塞桿固定相連；所述第三驅動裝置為油缸，油缸活塞上連接有轉軸套，轉軸套內 卡裝有一可繞中心轉動的上連接軸，上連接軸通過一雙頭螺母與所述 芯桿固定相連；所述自動沖孔裝置包括有沖孔組件和驅動裝置；所述沖孔組件包括有一套管和設置在套管內的可移動的推桿，在套管的一端設有沖?？?，在套管內裝有一可沿沖模孔滑動并伸出沖模 孔的沖頭，套管上沖?？姿谝欢丝纱┻^所述送料機構并伸入所述夾模組件內；所述驅動裝置包括有帶動套管移動的套管驅動裝置和帶動推桿 移動的推桿驅動裝置；所述套管和推桿沿X軸方向放置，套管和推桿驅動裝置固定安裝 在一可沿X軸方向滑動的基座上，所述套管驅動裝置固定安裝在所述 機架上，套管驅動裝置上設有可沿X軸方向來回移動的活塞桿，所述 基座與活塞桿固定相連；所述推桿上設有與沖頭活動連接的、在推動推桿時能使沖頭在沖 ?？咨炜s的斜槽；所述送料機構包括可沿沖孔機X軸方向來回移動的滑座，滑座 上裝有一空心轉軸，空心轉軸與滑座上的一伺服電機相連，所述空心 轉軸前端活動鉸接有用于夾緊管件的多個夾爪，各夾爪外側分別裝有 用于使其張開的彈簧，在各夾爪外套裝有的夾緊套，滑座上設有帶動 夾緊套沿沖孔機X軸方向來回移動的第二油缸，夾緊套前端頂靠在 上述各夾爪外側所設的斜面上；所述夾模組件包括用于夾緊管件的左、右夾模以及帶動左、右夾 模張合的兩油缸。本發明的有益效果是1、機架上依次裝有夾模組件、送料機構和自動沖孔裝置和自動 擴孔裝置，集沖孔和擴孔于一體并可與控制器聯合實現自動沖孔、擴孔功能，功能強，加工安全，生產效率高；2、 通過一油缸來實現擴孔提模板上、下移動，另一油缸來實現 芯桿相對于漲爪的上、下移動，通過固定在提模板上的伺服電機來帶動漲爪的轉動，實現了漲爪ii旋轉邊漲開擴的功能，促使管件孔邊的金屬緩慢發生形變以實現擴大孔功能；3、 芯桿上活動套有可頂壓漲爪上端使其下端合緊的漲爪控制件， 在控制件作用下漲爪上端張開，漲爪下端繞鉸點轉動而合緊在一起 了 ，從而使各漲爪下端在加工前處于夾緊狀態以方便漲爪伸入管件孔 內進行擴孔；4、 送料機構上的空心轉軸前端活動鉸接有用于夾緊管件的多個 夾爪，空心轉軸安裝在可前、后活動的滑座上，套管上沖?？姿谝?端可穿過空心轉軸并伸入到夾模組件的左夾模、右夾模之間進行沖 孔，這樣在送料時，夾爪夾緊加工管件即可沿X軸方前移到預定位 置，同時夾爪可帶動加工管件旋轉到預定角度，方便沖孔組件、擴孔 組件在管件管身上360。任意位置沖孔和擴大孔。[
下面結合附圖與本發明的實施方式作進一步詳細的描述圖l為本發明立體結構示意圖；圖2為自動擴孔裝置立體結構示意圖；圖3為驅動組件與提模板組件連接結構示意圖；圖4為擴孔組件、提模板組件組裝結構主剖示圖；圖5為擴孔組件上套裝在芯桿外的定位套、漲爪、壓簧、收爪套和軸套爆炸圖；圖6為圖5中B處放大圖。 圖7為推桿與套管、沖頭爆炸圖； 圖8為推桿與沖頭組裝結構示意圖；圖9為機架上夾模組件、自動沖孔裝置、送料機構和自動沖孔裝 置組裝結構示意圖；圖IO為送料機構立體結構示意圖；圖11為送料機構爆炸圖。
具體實施方式
I如圖所示，集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機，其包括有機架 11，機架11上依次裝有夾模組件12、可沿X軸往復移動送料機構13 和自動沖孔裝置14，夾模組件12上方設置有自動擴孔裝置15。自動 擴孔裝置15安裝在一固定架16上，夾模組件12位于固定架16正下 方，夾模組件12包括有用于夾緊管件的左夾模121、右夾模122以 及帶動左夾模121、右夾模122移動的兩油缸123。其中，左夾模121、 右夾模122下訪安裝有模架124，模架124上設有滑槽125，滑槽125 內活動卡裝有兩個活動模座126，左夾模121和右夾模122分別安裝 在兩個活動模座126上，兩活動模座126分別與兩油缸123的活動推 桿固定連接。自動擴孔裝置15包括有擴孔組件2和驅動組件3。 擴孔組件2包括有均可上、下移動的芯桿21和提模板組件9， 提模板組件9上活動卡裝有可繞其中心轉動的定位套23，定位套23的下部沿其圓周方向活動鉸接有多個漲爪20，漲爪20下部外壁為用 于擴孔的錐形面202。芯桿21插裝在定位套23內，芯桿21上活動 套有可頂壓漲爪20上端使其下端合緊的漲爪控制件22，漲爪控制件 22包括有壓簧24和收爪套25，壓簧24上端頂靠在芯桿21所設的臺 階211上，壓簧24下端頂壓在收爪套25上，收爪套25下端圓周設 有用于頂壓漲爪20的錐面250，漲爪20上端對應設有可與上述錐面 250配合的斜面201，在收爪套25頂壓作用下，漲爪20上端張開且 漲爪20下端繞鉸點轉動而合緊在一起了 。芯桿21下端設有移動時用 于推頂各漲爪20使其張合的凸部210，本發明中凸部210為一倒錐 體。提模板組件9包括有提模板91，提模板91上固定安裝有上、下 連通的連接套92，連接套92上活動卡裝有可繞其中心轉動的軸承蓋 94，軸承蓋94上固定安裝有軸套93，定位套22插裝在上述軸套93 內并與軸套93螺紋緊固連接。本發明中，連接套92通過鎖緊絲圈 921與提模板91固定相連。軸承蓋94上、下端面分別設置有與連接 套42固定相連的定位軸承95，軸套93上端與軸承蓋94固定相連。 固定架16上還固定安裝有軸承套161，軸承套161內固定安裝有襯 套162和多個軸承163，軸套93下部插裝在上述軸承161和襯套162 內。驅動組件3包括有可帶動定位套23轉動的第一驅動裝置31和帶 動提模板91上、下移動的第二驅動裝置32以及帶動芯桿21上、下 移動的第三驅動裝置33。本發明中，第一驅動裝置31為伺服電機，伺服電機31與軸套93之間通過同步帶傳動，伺服電機31輸出軸上 設有與同步帶配合的傳動齒輪310，軸套93上部設有與同步帶配合 的傳動齒930。第二驅動裝置32和第三驅動裝置33均為油缸，第一 驅動裝置31、第三驅動裝置33固定在提模板91上，提模板91與上 述第二驅動裝置32上活塞桿固定相連，第二驅動裝置32固定安裝在 固定架16上。第三驅動裝置33的活塞上連接有轉軸套41，轉軸套 41內卡裝有一可繞中心轉動的上連接軸42，該上連接軸42通過一雙 頭螺母43與芯桿21上端固定相連，這樣，芯桿21即可在第三驅動 裝置33的驅動下上、下移動從而控制各漲爪20張合，同時芯桿21 由于頂推著漲爪20內側，在漲爪20高速旋轉擴孔過程中可隨漲爪 20—起旋轉，避免漲爪20與芯桿21上凸部210的摩擦損傷，結構 簡單，使用效果好。自動沖孔裝置14包括有沖孔組件5和驅動裝置6。 沖孔組件5包括有一套管51和設置在套管51內的可移動的推桿 52，在套管51的一端設有沖模孔510，在套管51內裝有一可沿沖模 孔510滑動并伸出沖?？?10的沖頭53。推桿52上設有與沖頭53 活動連接的、在推動推桿52時能使沖頭53在沖模孔510伸縮的斜槽 520。其中，斜槽520為兩條，其分別設在推桿52左右兩側。沖頭 53為圓柱形，沖頭53頂端設有與兩斜槽520配合的套接部530，該 套接部530可滑動地套進斜槽520內。驅動裝置6包括有帶動套管51移動的套管驅動裝置61和帶動推 桿52移動的推桿驅動裝置62。本發明中，套管驅動裝置61和推桿驅動裝置62均為油缸，套管51和推桿52沿X軸方向放置，套管51 和推桿驅動裝置62固定安裝在一可沿X軸方向滑動的基座17上，基 座17與機架11上的沿X軸方向設置的滑軌110活動卡接，基座17 上設置有可沿X軸方向來回移動的滑塊171，推桿52前端插裝在套 管51內，推桿52后端伸出套管51外與上述滑塊171固定相連。套 管驅動裝置61固定安裝在機架11上，套管驅動裝置61上的活塞桿 611，基座17與活塞桿611固定相連。
送料機構13包括可沿沖孔機X軸方向來回移動的滑座131 ，滑 座131活動卡接在滑軌110上，滑座131逋過另一伺服電機139帶動 機架11上的滾珠絲桿18來實現滑座131的前、后移動?；涎b有 一空心轉軸132，空心轉軸132與滑座131上的一伺服電機133相連， 套管51上沖?？?10所在一端可穿過空心轉軸132并伸入到夾模組 件12的左夾模121、右夾模122之間進行沖孔。
空心轉軸132前端活動鉸接有用于夾緊管件的多個夾爪134，各 夾爪134外側分別裝有用于使其張開的彈簧130，在各夾爪134外套 裝有的夾緊套135，夾緊套135上對應開有供各彈簧130插裝在的透 槽1350。夾緊套135尾端與滑座131活動鉸接，夾緊套135尾部設 有圓環滑槽1351，夾緊套135前端頂靠在上述各夾爪134外側所設 的斜壓面1340上?；?31上設有帶動夾緊套135沿沖孔機X軸方 向來回移動的第二油缸136，第二油缸136的活動推桿與滑座131之 間活動鉸接有半圓形的拔叉137，拔叉137內側裝有滾輪138，滾輪 138活動卡裝在上述圓環滑槽1351內。工作時，在機架11控制器操作屏19上輸入需要加工的管件孔距、 角度數值、孔眼個數、定位數值，管件插入送料機構13并啟動按鈕， 沖孔機依序完成如下送料、沖孔、管件翻轉并調整孔角度、擴孔、退 料工作循環。
送料送料機構13上的夾爪134夾緊加工管件沿X軸方前移到 位后滑座131停止移動，同時夾爪134在伺服電機133驅動下可帶動 加工管件旋轉到預定角度，方便沖孔組件5、擴孔組件2在管件管身 上360°任意位置沖孔和擴大孔，送料到位后夾模組件12夾緊管件 準備沖孔。
沖孔套管驅動裝置61帶動基座17前移，基座17上的套管51 插裝在加工管件內并隨著基座17前移到設定位置，套管驅動裝置61 停止，同時基座17上的推桿驅動裝置62啟動，推桿驅動裝置62帶 動推桿52前移使與其配合的沖頭53伸出套管51外并在加工管件內 沖孔，本發明中沖頭53的刀口朝下，沖出的邊料直接掉落到加工管 件外從而保^E加工安全進行；隨后推桿驅動裝置62帶動推桿52后移 復位，推桿驅動裝置62停止，沖孔后套管驅動裝置61帶動基座17 后移復位，套管驅動裝置61停止。
管件翻轉并調整孔角度送料機構13上的伺服電機133啟動， 伺服電機133打動空心轉軸132旋轉180。，空心轉軸132上的夾爪 134帶動加工管件旋轉180°使加工管件上的沖孔朝上正對擴孔組件 2上的漲爪20。
擴孔啟動第二驅動裝置32，第二驅動裝置32帶動提模板91、第一驅動裝置31和第三驅動裝置33整體下移，這樣芯桿21、定位 套23和漲爪20也一起下移了 ，漲爪20和芯桿21插入加工管件上待 加工孔內，隨后第二驅動裝置32暫停并啟動第一驅動裝置31通過同 步帶來帶動軸套93、定位套23和漲爪20 —起快速轉動，同時啟動 第三驅動裝置33帶動芯桿21緩慢上移，芯桿21下端凸部210頂壓 各漲爪20，漲爪20以其上的鉸點為中心向外張開，實現了漲爪20 邊旋轉邊漲開的擴孔加工；各漲爪20上端頂壓芯桿21上的收爪套 25，收爪套25上移并使壓簧24進一步壓縮。
加工到預定尺寸后第一驅動裝置31停止，第三驅動裝置33反向 帶動芯桿21下移復位并停止，收爪套25在壓簧24作用下復位并使 各漲爪20也恢復原來狀態，然后第二驅動裝置32啟動反向帶動帶動 提模板91、第一驅動裝置31和第三驅動裝置33整體上移復位，自 動擴孔完成。
退料夾模組件12松開夾持的加工管件，送料機構13帶動加工 管件繼續前移，夾爪134松開加工管件，加工管件滑出，送料機構 B復位停止，完成退料。
權利要求
1、集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機，包括有機架(11)，其特征在于所述機架(11)上依次裝有夾模組件(12)、可沿X軸往復移動送料機構(13)和自動沖孔裝置(14)，夾模組件(12)上方設置有自動擴孔裝置(15)；所述自動擴孔裝置(15)包括有擴孔組件(2)和驅動組件(3)，所述擴孔組件(2)包括有均可上、下移動的芯桿(21)和提模板組件(9)，提模板組件(9)上活動卡裝有可繞其中心轉動的定位套(23)，定位套(23)的下部沿其圓周方向活動鉸接有多個漲爪(20)，芯桿(21)插裝在定位套(23)內，芯桿(21)下端設有移動時用于推頂各漲爪(20)使其張合的凸部(210)；所述驅動組件(3)包括有可帶動所述定位套(23)轉動的第一驅動裝置(31)和帶動提模板組件(9)上、下移動的第二驅動裝置(32)以及帶動芯桿(21)上、下移動的第三驅動裝置(33)。
2、 根據權利要求1所述集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機， 其特征在于所述芯桿(21)上活動套有可頂壓所述漲爪(20)上端使 其下端合緊的漲爪控制件(22)，漲爪控制件(22)包括有壓簧(24) 和收爪套(25)，壓簧(24)下端頂壓在收爪套(25)上，收爪套(25) 下端圓周設有用于頂壓漲爪(20)的錐面(250)，所述漲爪(20)上 端對應設有可與上述錐面(250)配合的斜面(201)。
3、 根據權利要求1所述集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機， 其特征在于所述提模板組件(9)包括有提模板(91)，提模板(91) 上設置有上、下連通的連接套(92)，連接套(92)上活動卡裝有可繞其中心轉動的軸承蓋(94)，軸承蓋(94)上固定安裝有軸套(93)， 軸套(93)外圓周設有傳動齒(930)，所述定位套(22)插裝在上述 軸套(93)內并與軸套(93)螺紋緊固連接。
4、 根據權利要求3所述集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機， 其特征在于所述第二驅動裝置(32)為油缸，第一驅動裝置(31)、 第三驅動裝置(33)固定在所述提模板(91)上，提模板(91)與所 述第二驅動裝置(32)活塞桿固定相連。
5、 根據權利要求1所述集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機， 其特征在于所述第三驅動裝置(33)為油缸，油缸活塞上連接有轉軸 套(41)，轉軸套(41)內卡裝有一可繞中心轉動的上連接軸(42)， 上連接軸(42)通過一雙頭螺母(43)與所述芯桿(21)固定相連。
6、 根據權利要求1所述集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機， 其特征在于所述自動沖孔裝置(14)包括有沖孔組件(5)和驅動裝 置(6);所述沖孔組件(5)包括有一套管(51)和設置在套管(51)內 的可移動的推桿(52)，在套管(51)的一端設有沖?？?510)，在 套管(51)內裝有一可沿沖?？?510)滑動并伸出沖模孔(510)的 沖頭(53)，套管(51)上沖?？?510)所在一端可穿過所述送料機 構(13)并伸入所述夾模組件(12)內；所述驅動裝置(6)包括有帶動套管(51)移動的套管驅動裝置 (61)和帶動推桿(52)移動的推桿驅動裝置(62)。
7、 根據權利要求6所述集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機，其特征在于所述套管(51)和推桿(52)沿X軸方向放置，套管(51) 和推桿驅動裝置(62)固定安裝在一可沿X軸方向滑動的基座(17) 上，所述套管驅動裝置(61)固定安裝在所述機架(11)上，套管驅 動裝置(61)上設有可沿X軸方向來回移動的活塞桿(611),所述基 座(17)與活塞桿(611)固定相連。
8、 根據權利要求6所述集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機， 其特征在于所述推桿(52)上設有與沖頭(53)活動連接的、在推動 推桿(52)時能使沖頭(53)在沖?？?510)伸縮的斜槽(520)。
9、 根據權利要求1所述集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機， 其特征在于所述送料機構(13)包括可沿沖孔機X軸方向來回移動 的滑座(131)，滑座上裝有一空心轉軸(132)，空心轉軸(132)與 滑座(131)上的一伺服電機(133)相連，所述空心轉軸(132)前 端活動鉸接有用于夾緊管件的多個夾爪(134)，各夾爪(134)外側 分別裝有用于使其張開的彈簧(130)，在各夾爪(134)外套裝有的 夾緊套(135),滑座(131)上設有帶動夾緊套(135)沿沖孔機X 軸方向來回移動的第二油缸(136)，夾緊套(135)前端頂靠在上述 各夾爪(134)外側所設的斜面(1340)上。
10、 根據權利要求1所述集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機， 其特征在于所述夾模組件(12)包括用于夾緊管件的左、右夾模(121 、 122)以及帶動左、右夾模(121、 122)張合的兩油缸(123)。
全文摘要
本發明公開了集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機，包括有機架，其設計要點在于機架上依次裝有夾模組件、可沿X軸往復移動送料機構和自動沖孔裝置，夾模組件上方設置有自動擴孔裝置，自動擴孔裝置包括有擴孔組件和驅動組件，擴孔組件包括有均可上、下移動的芯桿和提模板組件，提模板組件上活動卡裝有可繞其中心轉動的定位套，定位套的下部沿其圓周方向活動鉸接有多個漲爪，芯桿插裝在定位套內，芯桿下端設有移動時用于推頂各漲爪使其張合的凸部。本發明目的是提供可在管件管身360°任意位置沖孔和擴大孔的一種集沖孔和擴孔于一體的全自動沖孔機。
文檔編號B21D35/00GK101670399SQ20081019857
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月10日 優先權日2008年9月10日
發明者陽 鄧 申請人:陽 鄧