CN114570824A - 一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，包括机座，机座上螺栓连接有机箱，且机箱上分别固定连接有第一支架与第二支架，机箱通过第一支架设置有用以对钣金工件进行锁紧固定的限位机构，且机箱通过第二支架设置有用以对钣金工件进行冲孔成型的冲孔机构。本发明设置用以支撑钣金工件的升降台，利用第一支架分别设置滚珠丝杠与驱动齿条；利用增压凸轮促使冲孔件在水平方向上进行移动，对固定的钣金工件进行冲孔操作；利用伸缩杆带动增压板对强力水囊进行加压，以对冲孔件及钣金工件的冲孔部位进行冲水处理，利用卸料斗与除杂桶对切除下来的碎料进行承接，通过搅拌去屑处理，以回收钣金工件碎料起到环保加工的目的。

Description

一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备

技术领域

本发明涉及钣金加工技术领域，尤其涉及一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备。

背景技术

钣金是指针对金属薄板进行操作的一种综合冷加工工艺，包括剪、冲、切、复合、折、铆接、拼接以及成型等其显著的特征就是同一零件厚度一致，冲孔是钣金加工工艺中极为常见的工序之一。

在现有技术水平下，因为钣金工件结构存在复杂性与多样性，使得在冲孔过程中难以对钣金工件实现便捷稳定的限位，只能通过人工或简易的锁紧装置，操作起来不仅费时费力，且具有一定的安全隐患，冲孔设备在对其进行施力操作时，极易因为钣金工件位移偏转造成冲孔位置误差，不仅影响钣金工件的冲孔加工质量，更容易造成钣金工件的整体结构损毁浪费。同时传统的冲孔设备在对冲孔所产生的琐屑废料进行后续处理时也多采取直接丢弃的方式，但其中仍存在一些可再用的碎块余料，虽然其中掺杂有一定量的粉尘杂质，但是直接排放不单会造成金属资源的浪费，更会因为金属粉尘碎屑的无控制扩散加剧环境污染。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中难以对钣金工件进行冲孔加工的问题，而提出的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，包括机座，所述机座上螺栓连接有机箱，且机箱上分别固定连接有第一支架与第二支架，所述机箱通过第一支架设置有用以对钣金工件进行锁紧固定的限位机构，且机箱通过第二支架设置有用以对钣金工件进行冲孔成型的冲孔机构。

优选地，所述第一支架对称分布于机箱其中两侧侧壁位置上，且第二支架对称分布于机箱另两侧顶端位置上。

优选地，所述限位机构包括开设于机箱中的限位凹槽与导向腔，且限位凹槽下端滑动套设有延伸至导向腔内并用以支撑钣金工件的升降台，所述升降台上端固定套设有复位弹簧，所述第一支架中转动安装有滚珠丝杠，且滚珠丝杠上固定套设有从动齿轮，所述第一支架中滑动套装有与从动齿轮啮合连接的驱动齿条，且升降台下端与驱动齿条之间销轴连接有牵引连杆，所述滚珠丝杠上配套安装有螺母，所述机箱顶端位置水平开设有滑槽，且滑槽中滑动设置有夹持件，所述螺母与夹持件之间销轴连接有牵引支杆。

优选地，所述限位凹槽与导向腔自上而下地开设于机箱中，且牵引连杆滑动套装于导向腔中，所述夹持件水平设置于限位凹槽顶端开口两侧位置。

优选地，所述冲孔机构包括安装于机箱下端内的驱动电机，且机座中端位置转动安装有与驱动电机输出端固定连接的传动轴，所述机座与第二支架之间转动安装有转轴，且传动轴与转轴上分别固定套设有啮合连接的一级齿轮与二级齿轮，所述转轴顶端固定连接有偏心设置的增压凸轮，且第二支架上滑动套设有与增压凸轮活动相抵的伸缩杆，所述伸缩杆两端上分别连接有强力弹簧与冲孔件，且第二支架上设置有可对钣金工件进行卫生管理的防护组件。

优选地，两根所述转轴对称设置于传动轴两侧位置，所述强力弹簧固定套设于伸缩杆与增压凸轮相对应的外端位置上，且位于限位凹槽两侧的冲孔件与伸缩杆内端位置相连接。

优选地，所述防护组件包括固定设置于第二支架顶端位置并用以灌装纯净水的强力水囊，且第二支架中滑动套装有与伸缩杆固定连接并与强力水囊活动相抵的增压板，所述强力水囊上固定连接有与冲孔件相对应的喷头，所述第二支架中固定安装有倾斜设置的卸料斗，且第二支架外侧位置上分别固定安装有自上而下分布的除杂桶与接水器，所述第二支架上转动安装有延伸至除杂桶内的搅拌器，且转轴与搅拌器之间连接有皮带轮。

优选地，所述卸料斗位于冲孔件下方位置，且底端均匀开孔的除杂桶位于卸料斗输出端下方位置。

与现有技术相比，本发明具备以下优点：

1、本发明在机箱中设置由复位弹簧弹性支撑用以支撑钣金工件的升降台，再利用第一支架分别设置滚珠丝杠与驱动齿条，在钣金工件的自身重力作用下使得下移的升降台带动驱动齿条下移，从而驱动滚珠丝杠旋转，使得水平移动的螺母通过牵引连杆支撑夹持件移动，从而对位于限位凹槽中的钣金工件进行夹持限位。

2、本发明在机箱两侧位置设置由驱动电机驱动旋转的转轴，利用转轴上的增压凸轮带动由伸缩杆支撑的冲孔件在水平方向上进行往复移动，从而对固定在限位凹槽中的钣金工件进行平稳精准的冲孔操作。

3、本发明通过设置强力水囊，利用水平移动的伸缩杆带动增压板对强力水囊进行加压，以对冲孔件及钣金工件的冲孔部位进行冲水处理，再利用依次设置的卸料斗、除杂桶与接水器对切除下来的碎料进行承接，并对其进行搅拌去屑处理，以提升钣金工件碎料的利用率，减少钣金冲孔加工所造成的碎屑污染。

综上所述，本发明设置用以支撑钣金工件的升降台，利用第一支架分别设置滚珠丝杠与驱动齿条，在钣金工件的自身重力作用下使得下移的升降台带动驱动齿条下移，使得水平移动的螺母驱动夹持件移动，以对钣金工件进行自动夹持；通过设置由驱动电机驱动旋转的转轴，利用增压凸轮促使冲孔件在水平方向上进行移动，对固定的钣金工件进行冲孔操作；利用水平移动的伸缩杆带动增压板对强力水囊进行加压，以对冲孔件及钣金工件的冲孔部位进行冲水处理，利用依次设置的卸料斗与除杂桶对切除下来的碎料进行承接，通过搅拌去屑处理，以回收钣金工件碎料起到环保加工的目的。

附图说明

图1为本发明提出的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备的正剖视图；

图3为本发明提出的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备的A部分结构放大示意图；

图4为本发明提出的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备的侧俯视图；

图5为本发明提出的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备的B部分结构放大示意图；

图6为本发明提出的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备的钣金工件结构示意图。

图中：1机座、2机箱、3第一支架、4第二支架、5限位凹槽、6导向腔、7升降台、8复位弹簧、9滚珠丝杠、10从动齿轮、11驱动齿条、12牵引连杆、13螺母、14滑槽、15夹持件、16牵引支杆、17驱动电机、18传动轴、19转轴、20一级齿轮、21二级齿轮、22增压凸轮、23伸缩杆、24强力弹簧、25冲孔件、26强力水囊、27增压板、28喷头、29卸料斗、30除杂桶、31接水器、32搅拌器、33皮带轮。

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。

参照图1-5，一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，包括机座1，机座1上螺栓连接有机箱2，具体参照说明书附图1可知，机箱2可采用50cm*50cm*50cm的金属箱体结构，且机箱2上分别固定连接有第一支架3与第二支架4，机箱2通过第一支架3设置有用以对钣金工件进行锁紧固定的限位机构，利用限位机构可对经机械手搬运的钣金工件进行自动限位，以在机箱2上对钣金工件进行便捷稳定的位置固定，且机箱2通过第二支架4设置有用以对钣金工件进行冲孔成型的冲孔机构，利用冲孔机构可对钣金工件进行定点冲孔。

具体参照说明书附图1可知，第一支架3对称分布于机箱2其中两侧侧壁位置上，且第二支架4对称分布于机箱2另两侧顶端位置上，利用第一支架3设置可从两侧对钣金工件进行夹持限位的夹持件15，利用第二支架4设置可从两侧对钣金工件进行冲孔的冲孔件25。

限位机构包括开设于机箱2中的限位凹槽5与导向腔6，且限位凹槽5下端滑动套设有延伸至导向腔6内并用以支撑钣金工件的升降台7，升降台7上端固定套设有复位弹簧8，在钣金工件的重力施压作用下，复位弹簧8收缩，升降台7下移并通过牵引连杆12对驱动齿条11进行牵引，第一支架3中转动安装有滚珠丝杠9，且滚珠丝杠9上固定套设有从动齿轮10，第一支架3中滑动套装有与从动齿轮10啮合连接的驱动齿条11，且升降台7下端与驱动齿条11之间销轴连接有牵引连杆12，滚珠丝杠9上配套安装有螺母13，机箱2顶端位置水平开设有滑槽14，且滑槽14中滑动设置有夹持件15，螺母13与夹持件15之间销轴连接有牵引支杆16。

具体参照说明书附图1可知，滚珠丝杠9为两段式结构，通过驱动齿条11对从动齿轮10的驱动，使得滚珠丝杠9进行双向旋转，从而使得两段式滚珠丝杠9上的两个两个螺母13进行相向或反向移动，从而通过牵引支杆16对夹持件15进行牵引，使得两个夹持件15进行相靠近或远离的水平移动。

限位凹槽5与导向腔6自上而下地开设于机箱2中，且牵引连杆12滑动套装于导向腔6中，夹持件15水平设置于限位凹槽5顶端开口两侧位置。

冲孔机构包括安装于机箱2下端内的驱动电机17，驱动电机17采用产品型号为HC-SFS121B的伺服电机，且机座1中端位置转动安装有与驱动电机17输出端固定连接的传动轴18，机座1与第二支架4之间转动安装有转轴19，且传动轴18与转轴19上分别固定套设有啮合连接的一级齿轮20与二级齿轮21，在驱动电机17的驱动作用下可使得两根转轴19进行同步旋转，转轴19顶端固定连接有偏心设置的增压凸轮22，且第二支架4上滑动套设有与增压凸轮22活动相抵的伸缩杆23，伸缩杆23两端上分别连接有强力弹簧24与冲孔件25，增压凸轮22使得水平移动的冲孔件25与钣金工件进行间断式接触，并实现定点冲孔，且第二支架4上设置有可对钣金工件进行卫生管理的防护组件。

两根转轴19对称设置于传动轴18两侧位置，强力弹簧24固定套设于伸缩杆23与增压凸轮22相对应的外端位置上，且位于限位凹槽5两侧的冲孔件25与伸缩杆23内端位置相连接，在强力弹簧24的弹力支撑作用下使得冲孔件25进行往复式移动，以便于对钣金工件进行多次接触操作。

防护组件包括固定设置于第二支架4顶端位置并用以灌装纯净水的强力水囊26，且第二支架4中滑动套装有与伸缩杆23固定连接并与强力水囊26活动相抵的增压板27，强力水囊26上固定连接有与冲孔件25相对应的喷头28，强力水囊26内的纯净水在受压作用下经喷头28对钣金工件的冲孔位置进行冲洗，以达到清洗碎块碎屑的目的，提升可视度，减少碎块碎屑对冲孔件25的阻碍干扰，第二支架4中固定安装有倾斜设置的卸料斗29，且第二支架4外侧位置上分别固定安装有自上而下分布的除杂桶30与接水器31，第二支架4上转动安装有延伸至除杂桶30内的搅拌器32，且转轴19与搅拌器32之间连接有皮带轮33，利用旋转的搅拌器33对混在水中的碎块碎屑进行搅拌，以加速除杂桶30对碎块碎屑及污水的区分处理。

卸料斗29位于冲孔件25下方位置，且底端均匀开孔的除杂桶30位于卸料斗29输出端下方位置，利用除杂桶30可对污水与碎屑进行筛分处理，从而将体积较大可再利用的金属碎块留置于除杂桶30中实现集中回收。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：

将钣金工件放置于限位凹槽5内的升降台7上，在其重力作用下对升降台7进行挤压，以对复位弹簧8进行挤压收缩，使得升降台7向导向腔6内下移，升降台7通过牵引连杆12对驱动齿条11进行牵引，使得驱动齿条11带动第一支架3中竖直下移，驱动齿条11通过与之啮合连接的从动齿轮10带动滚珠丝杠9进行旋转，滚珠丝杠9在旋转过程中使得螺母13水平移动，螺母13通过牵引支杆16对夹持件15进行推动，使得夹持件15在滑槽14中滑动，以在机箱2顶端上对钣金工件进行夹持限位；

控制驱动电机17开启，驱动电机17输出端带动传动轴18旋转，传动轴18通过啮合连接的一级齿轮20与二级齿轮21带动两根转轴19进行旋转，转轴19带动增压凸轮22进行同步旋转，增压凸轮22在旋转过程中对伸缩杆23进行，使得伸缩杆23在第二支架4中水平移动，并使得强力弹簧24受力缩合，伸缩杆23带动冲孔件25同步移动，冲孔件25在水平移动过程中与固定的钣金工件进行间断式接触，并在钣金工件上实现冲孔，具体参照说明书附图6可知；

在此过程中，伸缩杆23带动增压板27在第二支架4上水平移动，以对强力水囊26进行加压，强力水囊26受力收缩，使得强力水囊26内的纯净水经喷头对钣金工件的冲孔位置进行冲洗，以清洁从钣金工件上切除下来的碎屑碎块；

碎屑随着水流下落至卸料斗29上，再经卸料斗29移至除杂桶30中，转轴19通过皮带轮33带动搅拌器32进行旋转，以对除杂桶30内的碎屑碎块进行搅拌，在除杂桶30的过滤作用下使得体积纤小的碎屑与污水排至接水器31上，而洁净的可利用碎块截留于除杂桶30中以待回收。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，包括机座(1)，其特征在于，所述机座(1)上螺栓连接有机箱(2)，且机箱(2)上分别固定连接有第一支架(3)与第二支架(4)，所述机箱(2)通过第一支架(3)设置有用以对钣金工件进行锁紧固定的限位机构，且机箱(2)通过第二支架(4)设置有用以对钣金工件进行冲孔成型的冲孔机构。

2.根据权利要求1所述的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，其特征在于，所述第一支架(3)对称分布于机箱(2)其中两侧侧壁位置上，且第二支架(4)对称分布于机箱(2)另两侧顶端位置上。

3.根据权利要求1所述的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，其特征在于，所述限位机构包括开设于机箱(2)中的限位凹槽(5)与导向腔(6)，且限位凹槽(5)下端滑动套设有延伸至导向腔(6)内并用以支撑钣金工件的升降台(7)，所述升降台(7)上端固定套设有复位弹簧(8)，所述第一支架(3)中转动安装有滚珠丝杠(9)，且滚珠丝杠(9)上固定套设有从动齿轮(10)，所述第一支架(3)中滑动套装有与从动齿轮(10)啮合连接的驱动齿条(11)，且升降台(7)下端与驱动齿条(11)之间销轴连接有牵引连杆(12)，所述滚珠丝杠(9)上配套安装有螺母(13)，所述机箱(2)顶端位置水平开设有滑槽(14)，且滑槽(14)中滑动设置有夹持件(15)，所述螺母(13)与夹持件(15)之间销轴连接有牵引支杆(16)。

4.根据权利要求3所述的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，其特征在于，所述限位凹槽(5)与导向腔(6)自上而下地开设于机箱(2)中，且牵引连杆(12)滑动套装于导向腔(6)中，所述夹持件(15)水平设置于限位凹槽(5)顶端开口两侧位置。

5.根据权利要求1所述的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，其特征在于，所述冲孔机构包括安装于机箱(2)下端内的驱动电机(17)，且机座(1)中端位置转动安装有与驱动电机(17)输出端固定连接的传动轴(18)，所述机座(1)与第二支架(4)之间转动安装有转轴(19)，且传动轴(18)与转轴(19)上分别固定套设有啮合连接的一级齿轮(20)与二级齿轮(21)，所述转轴(19)顶端固定连接有偏心设置的增压凸轮(22)，且第二支架(4)上滑动套设有与增压凸轮(22)活动相抵的伸缩杆(23)，所述伸缩杆(23)两端上分别连接有强力弹簧(24)与冲孔件(25)，且第二支架(4)上设置有可对钣金工件进行卫生管理的防护组件。

6.根据权利要求5所述的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，其特征在于，两根所述转轴(19)对称设置于传动轴(18)两侧位置，所述强力弹簧(24)固定套设于伸缩杆(23)与增压凸轮(22)相对应的外端位置上，且位于限位凹槽(5)两侧的冲孔件(25)与伸缩杆(23)内端位置相连接。

7.根据权利要求5所述的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，其特征在于，所述防护组件包括固定设置于第二支架(4)顶端位置并用以灌装纯净水的强力水囊(26)，且第二支架(4)中滑动套装有与伸缩杆(23)固定连接并与强力水囊(26)活动相抵的增压板(27)，所述强力水囊(26)上固定连接有与冲孔件(25)相对应的喷头(28)，所述第二支架(4)中固定安装有倾斜设置的卸料斗(29)，且第二支架(4)外侧位置上分别固定安装有自上而下分布的除杂桶(30)与接水器(31)，所述第二支架(4)上转动安装有延伸至除杂桶(30)内的搅拌器(32)，且转轴(19)与搅拌器(32)之间连接有皮带轮(33)。

8.根据权利要求7所述的一种可自动限位的环保型钣金工件冲孔加工设备，其特征在于，所述卸料斗(29)位于冲孔件(25)下方位置，且底端均匀开孔的除杂桶(30)位于卸料斗(29)输出端下方位置。

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