一种电气安装轨自动开孔切割一体机

技术领域

本发明涉及自动化加工技术领域，具体是涉及一种电气安装轨自动开孔切割一体机。

背景技术

电气安装轨是一种钢质轨道，一般是采用钢质镀锌（以防生锈），也有铝合金材料的，主要用于在上面卡装电气元件，如接线座、继电器、开关电源等。电气安装轨的结构较为简单，但用量甚大。

电气安装轨的生产一般包括折弯、冲孔、切断等多步工序，目前的设备因传输过程中定位不够准确容易发生偏斜，从而会影响冲孔的位置精度。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种电气安装轨自动开孔切割一体机，本技术方案解决了上述问题，定位准确度高，有效地实现了对正效果，冲压装置地冲压效果稳定，可有效防止工件的前端弯折，下压装置的控制精度高，有效地保证了送料装置的送料效果。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种电气安装轨自动开孔切割一体机，利用工件顶端两侧的搭接部对其进行输送并在对其冲压腰孔后进行切段，其特征在于，包括有，

对正机构，对正机构安装在机架上，对正机构工作状态下抵接在工件的两侧使其向对称面居中对正；

下压装置，下压装置架设在对正机构上方，下压装置的工作方向朝向对正机构上端设置；

送料装置，送料装置安装在下压装置的底端，送料装置的驱动方向沿着对正机构的长度方向设置，送料装置的工作端在工作状态自上而下地抵接在工件的中央位置，送料装置用以对工件进行传输；

冲压装置，冲压装置设置在送料装置的出料方向上，冲压装置用以对工件进行冲压；

升降装置，升降装置设置在冲压装置远离送料装置的一侧，升降装置的驱动方向竖直向上设置；

切割装置，切割装置安装在升降装置上，切割装置用以对完成冲压的工件进行切段；

第一定位挡板，第一定位挡板通过底部两侧的支脚安装在升降装置上并位于切割装置工作端的正上方，第一定位挡板与切割装置的工作端之间设有可控工件通过的间隙；

第二定位挡板，第二定位挡板垂直安装在机架上并位于第一定位挡板远离冲压装置的一侧，第二定位挡板与第一定位挡板之间的距离与第二定位挡板的切段长度相同。

优选的，对正机构包括有，

托架，托架设置在机架上；

弹性定心机构，弹性定心机构设有多组并沿着托架的长度方向均匀分布在托架中央位置；

导向轮，导向轮成对且可旋转地设置在弹性定心机构上，导向轮工作状态下抵接在工件的两侧，导向轮用以配合送料装置引导工件前进。

优选的，弹性定心机构包括有，

安装槽，安装槽安装在弹性定心机构上；

滑动座，滑动座设有一对且对称地与安装槽滑动连接，滑动座的滑动方向垂直于工件的传输方向，滑动座顶端通过安装轴与导向轮转动连接；

弹簧，滑动座的一端固定在安装槽上，滑动座的另一端固定在安装槽的端部内壁上，弹簧用以对滑动座提供向中央夹紧的弹性支撑；

导向杆，导向杆垂直安装在一对弹簧相互远离的一端并与安装槽间隙配合，导向杆的轴线延伸方向与滑动座的运动方向相同，导向杆插接在弹簧内，导向杆用以提高弹簧的结构稳定性；

旋转轴，旋转轴可旋转地安装在安装槽中央处，旋转轴的轴线竖直设置；

横杆，横杆水平且对称地安装在旋转轴的顶端；

连杆，连杆设置一对，连杆一端与横杆的一端铰接，连杆的另一端与滑动座铰接。

优选的，下压装置包括有，

支撑架，支撑架通过底部支脚架设在对正机构上方；

第一直线驱动器，第一直线驱动器安装在支撑架的顶端，第一直线驱动器的驱动方向朝向对正机构设置；

压料机构，压料机构安装在第一直线驱动器的输出端底部，压料机构与支撑架沿竖直方向间隙配合，压料机构用以带动送料装置升降；

提升板，提升板安装在压料机构的底端，提升板用以带动送料装置随压料机构上升。

优选的，压料机构包括有，

压料板，压料板水平地安装在第一直线驱动器输出轴的底端；

第一导柱，第一导柱围绕压料板的轴线垂直安装在压料板的顶端，第一导柱与支撑架沿竖直方向间隙配合；

压力传感器，压力传感器顶端与压料板的底端连接，压力传感器的底端与送料装置的顶端连接，压力传感器用以检测送料装置施加在工件上的力；

第二导柱，第二导柱围绕压料板的轴线垂直安装在压料板的底端，第二导柱与送料装置两侧沿竖直方向间隙配合，第二导柱的底端与提升板固定连接。

优选的，第一导柱的顶端通过螺栓连接有限位块。

优选的，送料装置包括有，

升降支架，升降支架安装在下压装置工作端的底部，升降支架的长度方向与工件的传输方向一致；

送料辊，送料辊可旋转地设置在升降支架上，送料辊设有多个且沿着升降支架的长度方向设置，送料辊用以将工件向冲压装置方向输送；

第一链轮传动副，第一链轮传动副同时与多个送料辊的一侧连接，第一链轮传动副用以对多个第一链轮传动副的扭矩进行同步；

第二链轮传动副，第二链轮传动副的输出端与任意一个送料辊的另一侧连接；

旋转驱动器，旋转驱动器安装在升降支架上，旋转驱动器的输出轴与第二链轮传动副的输入端连接。

优选的，送料辊周壁上环形分布有齿槽。

优选的，冲压装置包括有，

工作台，工作台设置在对正机构的出料方向；

走料槽，走料槽水平地贯穿工作台的两端，走料槽向上贯通至工作台的顶端，走料槽截面形状与工件的截面形状契合，走料槽用以对工件的运动方向进行引导和限位；

腰型孔，腰型孔开设在走料槽内部底端，腰型孔设有多个且沿着走料槽的长度方向间隙分布；

冲压机，冲压机架设在工作台上方且工作方向朝向工作台顶端设置；

动模，动模安装在冲压机的工作端的底部，动模工作状态下自顶部穿过走料槽并与腰型孔插接配合。

优选的，动模包括有，

抵接块，抵接块可拆卸地安装在冲压机的工作端底部；

腰型插接块，腰型插接块垂直安装在抵接块底端，腰型插接块设有多个且数量与腰型孔的数量对应，腰型插接块与腰型孔的轴线共线。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、定位准确度高，有效地实现了对正效果，具体的，当工件的前端从弹性定心机构上的一对导向轮之间挤入时，弹性定心机构的一对工作端同步地带动一对导向轮向两侧分开，然后导向轮从两侧将工件夹紧。多个弹性定心机构上的导向轮相互配合下对长条状的工件起到稳定的对正效果，且工件顶端两侧的搭接部搭接在导向轮的顶端，导向轮对工件起到了承托的作用；

2、冲压装置地冲压效果稳定，可有效防止工件的前端弯折，具体的，送料装置将工件的一端从走料槽水平方向的一端送入走料槽，工件在走料槽的作用下两侧被抵紧，搭接部的顶端也被走料槽抵紧从而防止冲压后动模向上带动工件使其发生不必要的弯折。走料槽使工件仅具有水平方向沿轴线运动的自由度。控制器发送信号给冲压机，冲压机收到信号后将动模向下抵压从而配合腰型孔在工件中央位置冲出腰孔；

3、下压装置的控制精度高，有效地保证了送料装置的送料效果，具体的，控制器发送信号给第一直线驱动器，第一直线驱动器收到信号后控制压料机构带着送料装置竖直向下运动，从而使送料装置的工作端将工件顶端抵紧。压料机构精确测算送料装置抵紧工件的力并发送信号给控制器，控制器据此调整第一直线驱动器的驱动力，既可以保证送料装置对工件进行有效的输送，又可以避免将工件压坏。当压料机构在第一直线驱动器的作用下上升时，提升板从送料装置的底部将送料装置向上托起。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的对正机构的局部立体图；

图5为图4的立体分解图；

图6为本发明的送料装置的立体图；

图7为本发明的送料辊的立体图；

图8为本发明的冲压装置立体图；

图9为本发明的动模立体图；

图10为本发明所加工的成品工件立体图。

图中标号为：

1-对正机构；1a-托架；1b-弹性定心机构；1b1-安装槽；1b2-滑动座；1b3-弹簧；1b4-导向杆；1b5-旋转轴；1b6-横杆；1b7-连杆；1c-导向轮；

2-下压装置；2a-支撑架；2b-第一直线驱动器；2c-压料机构；2c1-压料板；2c2-第一导柱；2c3-压力传感器；2c4-第二导柱；2c5-限位块；2d-提升板；

3-送料装置；3a-升降支架；3b-送料辊；3b1-齿槽；3c-第一链轮传动副；3d-第二链轮传动副；3e-旋转驱动器；

4-冲压装置；4a-工作台；4b-走料槽；4c-腰型孔；4d-冲压机；4e-动模；4e1-抵接块；4e2-腰型插接块；

5-升降装置；

6-切割装置；

7-第一定位挡板；

8-第二定位挡板；

9-工件；9a-腰孔；9b-搭接部。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1和图10所示，一种电气安装轨自动开孔切割一体机，利用工件9顶端两侧的搭接部9b对其进行输送并在对其冲压腰孔9a后进行切段，包括有，

对正机构1，对正机构1安装在机架上，对正机构1工作状态下抵接在工件的两侧使其向对称面居中对正；

下压装置2，下压装置2架设在对正机构1上方，下压装置2的工作方向朝向对正机构1上端设置；

送料装置3，送料装置3安装在下压装置2的底端，送料装置3的驱动方向沿着对正机构1的长度方向设置，送料装置3的工作端在工作状态自上而下地抵接在工件9的中央位置，送料装置3用以对工件9进行传输；

冲压装置4，冲压装置4设置在送料装置3的出料方向上，冲压装置4用以对工件9进行冲压；

升降装置5，升降装置5设置在冲压装置4远离送料装置3的一侧，升降装置5的驱动方向竖直向上设置；

切割装置6，切割装置6安装在升降装置5上，切割装置6用以对完成冲压的工件9进行切段；

第一定位挡板7，第一定位挡板7通过底部两侧的支脚安装在升降装置5上并位于切割装置6工作端的正上方，第一定位挡板7与切割装置6的工作端之间设有可控工件9通过的间隙；

第二定位挡板8，第二定位挡板8垂直安装在机架上并位于第一定位挡板7远离冲压装置4的一侧，第二定位挡板8与第一定位挡板7之间的距离与第二定位挡板8的切段长度相同。

下压装置2、送料装置3、冲压装置4、升降装置5、切割装置6均与控制器电连接。升降装置5为常见的升降机，具体结构不做赘述。工作人员将工件9前端水平插入对正机构1内，对正机构1的工作端自动向两侧分离并抵接在工件9的两侧，工件9的搭接部9b搭接在对正机构1工作端的上方。控制器发送信号给下压装置2，下压装置2收到信号后驱动送料装置3竖直向下运动，直至送料装置3的工作端抵接在工件9中央位置的顶端。控制器发送信号给送料装置3，送料装置3收到信号后将工件9向冲压装置4方向传输。工件9在送料装置3的驱动作用下从对正机构1的输出端伸入冲压装置4内。初始状态下切割装置6的工作端位置高度低于冲压装置4上的工件9高度，而第一定位挡板7挡在冲压装置4的出料端上。当工件9的前端抵接在第一定位挡板7朝向冲压装置4方向的一侧时，控制器发送信号给冲压装置4，冲压装置4收到信号后对工件9进行冲压开孔，开孔后的工件9前端仍与后方的其他部分连为一体。控制器发送信号给升降装置5，升降装置5收到信号后将第一定位挡板7向上抬升，使工件9的前端可以从第一定位挡板7与切割装置6工作端之间的间隙处通过。控制器发送信号给送料装置3，送料装置3收到信号后继续将工件9向前输送，直至工件9的前端抵接在第二定位挡板8上。控制器发送信号给升降装置5和切割装置6，升降装置5和切割装置6收到信号后相互配合从工件9的底端向上切割工件9使其开设腰孔9a的前端部分被切断。第一定位挡板7与第二定位挡板8之间还设有用以接料的装置，图中未示出。

如图3和图4所示，对正机构1包括有，

托架1a，托架1a设置在机架上；

弹性定心机构1b，弹性定心机构1b设有多组并沿着托架1a的长度方向均匀分布在托架1a中央位置；

导向轮1c，导向轮1c成对且可旋转地设置在弹性定心机构1b上，导向轮1c工作状态下抵接在工件9的两侧，导向轮1c用以配合送料装置3引导工件9前进。

当工件9的前端从弹性定心机构1b上的一对导向轮1c之间挤入时，弹性定心机构1b的一对工作端同步地带动一对导向轮1c向两侧分开，然后导向轮1c从两侧将工件9夹紧。多个弹性定心机构1b上的导向轮1c相互配合下对长条状的工件9起到稳定的对正效果，且工件9顶端两侧的搭接部9b搭接在导向轮1c的顶端，导向轮1c对工件9起到了承托的作用。

如图5所示，弹性定心机构1b包括有，

安装槽1b1，安装槽1b1安装在弹性定心机构1b上；

滑动座1b2，滑动座1b2设有一对且对称地与安装槽1b1滑动连接，滑动座1b2的滑动方向垂直于工件9的传输方向，滑动座1b2顶端通过安装轴与导向轮1c转动连接；

弹簧1b3，滑动座1b2的一端固定在安装槽1b1上，滑动座1b2的另一端固定在安装槽1b1的端部内壁上，弹簧1b3用以对滑动座1b2提供向中央夹紧的弹性支撑；

导向杆1b4，导向杆1b4垂直安装在一对弹簧1b3相互远离的一端并与安装槽1b1间隙配合，导向杆1b4的轴线延伸方向与滑动座1b2的运动方向相同，导向杆1b4插接在弹簧1b3内，导向杆1b4用以提高弹簧1b3的结构稳定性；

旋转轴1b5，旋转轴1b5可旋转地安装在安装槽1b1中央处，旋转轴1b5的轴线竖直设置；

横杆1b6，横杆1b6水平且对称地安装在旋转轴1b5的顶端；

连杆1b7，连杆1b7设置一对，连杆1b7一端与横杆1b6的一端铰接，连杆1b7的另一端与滑动座1b2铰接。

当一对导向轮1c收到来自于工件9的作用力时，导向轮1c带动一对滑动座1b2在安装槽1b1内相互远离。在旋转轴1b5、横杆1b6和连杆1b7的限位作用下，一对滑动座1b2关于安装槽1b1的对称面呈镜像运动，弹簧1b3受到压缩。弹簧1b3对滑动座1b2提供向中间集中的弹性支撑力，从而使导向轮1c从工件9的两侧将工件9夹持对正。

如图2和图3所示，下压装置2包括有，

支撑架2a，支撑架2a通过底部支脚架设在对正机构1上方；

第一直线驱动器2b，第一直线驱动器2b安装在支撑架2a的顶端，第一直线驱动器2b的驱动方向朝向对正机构1设置；

压料机构2c，压料机构2c安装在第一直线驱动器2b的输出端底部，压料机构2c与支撑架2a沿竖直方向间隙配合，压料机构2c用以带动送料装置3升降；

提升板2d，提升板2d安装在压料机构2c的底端，提升板2d用以带动送料装置3随压料机构2c上升。

第一直线驱动器2b、压料机构2c与控制器电连接。第一直线驱动器2b为液压缸。控制器发送信号给第一直线驱动器2b，第一直线驱动器2b收到信号后控制压料机构2c带着送料装置3竖直向下运动，从而使送料装置3的工作端将工件9顶端抵紧。压料机构2c精确测算送料装置3抵紧工件9的力并发送信号给控制器，控制器据此调整第一直线驱动器2b的驱动力，既可以保证送料装置3对工件9进行有效的输送，又可以避免将工件9压坏。当压料机构2c在第一直线驱动器2b的作用下上升时，提升板2d从送料装置3的底部将送料装置3向上托起。

如图3所示，压料机构2c包括有，

压料板2c1，压料板2c1水平地安装在第一直线驱动器2b输出轴的底端；

第一导柱2c2，第一导柱2c2围绕压料板2c1的轴线垂直安装在压料板2c1的顶端，第一导柱2c2与支撑架2a沿竖直方向间隙配合；

压力传感器2c3，压力传感器2c3顶端与压料板2c1的底端连接，压力传感器2c3的底端与送料装置3的顶端连接，压力传感器2c3用以检测送料装置3施加在工件9上的力；

第二导柱2c4，第二导柱2c4围绕压料板2c1的轴线垂直安装在压料板2c1的底端，第二导柱2c4与送料装置3两侧沿竖直方向间隙配合，第二导柱2c4的底端与提升板2d固定连接。

压力传感器2c3与控制器电连接。压料板2c1在第一直线驱动器2b的作用下竖直向下运动从而将压力传感器2c3抵接到送料装置3的顶端。送料装置3在压力传感器2c3的压力作用下抵接到工件9的顶端，压力传感器2c3检测出工件9受到的压力并发送信号给控制器。压料板2c1运动过程中通过第二导柱2c4带动提升板2d一同运动。提升板2d与第二导柱2c4的底端通过螺栓连接。

如图3所示，第一导柱2c2的顶端通过螺栓连接有限位块2c5。

通过限位块2c5可以避免压料板2c1从支撑架2a的底端脱落，提高了结构的稳定性。

如图2和图6所示，送料装置3包括有，

升降支架3a，升降支架3a安装在下压装置2工作端的底部，升降支架3a的长度方向与工件9的传输方向一致；

送料辊3b，送料辊3b可旋转地设置在升降支架3a上，送料辊3b设有多个且沿着升降支架3a的长度方向设置，送料辊3b用以将工件9向冲压装置4方向输送；

第一链轮传动副3c，第一链轮传动副3c同时与多个送料辊3b的一侧连接，第一链轮传动副3c用以对多个第一链轮传动副3c的扭矩进行同步；

第二链轮传动副3d，第二链轮传动副3d的输出端与任意一个送料辊3b的另一侧连接；

旋转驱动器3e，旋转驱动器3e安装在升降支架3a上，旋转驱动器3e的输出轴与第二链轮传动副3d的输入端连接。

旋转驱动器3e为与控制器电连接的安装有减速机的伺服电机。控制器发送信号给旋转驱动器3e，旋转驱动器3e收到信号后通过旋转驱动器3e带动任意一个送料辊3b旋转，该送料辊3b通过第一链轮传动副3c带动所有的送料辊3b一起同步旋转，从而将工件9向前输送。

如图7所示，送料辊3b周壁上环形分布有齿槽3b1。

通过在送料辊3b周壁开设齿槽3b1可以提高送料辊3b与工件9顶部的摩擦力，从而提高送料的稳定性。

如图8所示，冲压装置4包括有，

工作台4a，工作台4a设置在对正机构1的出料方向；

走料槽4b，走料槽4b水平地贯穿工作台4a的两端，走料槽4b向上贯通至工作台4a的顶端，走料槽4b截面形状与工件9的截面形状契合，走料槽4b用以对工件9的运动方向进行引导和限位；

腰型孔4c，腰型孔4c开设在走料槽4b内部底端，腰型孔4c设有多个且沿着走料槽4b的长度方向间隙分布；

冲压机4d，冲压机4d架设在工作台4a上方且工作方向朝向工作台4a顶端设置；

动模4e，动模4e安装在冲压机4d的工作端的底部，动模4e工作状态下自顶部穿过走料槽4b并与腰型孔4c插接配合。

冲压机4d与控制器电连接。送料装置3将工件9的一端从走料槽4b水平方向的一端送入走料槽4b，工件9在走料槽4b的作用下两侧被抵紧，搭接部9b的顶端也被走料槽4b抵紧从而防止冲压后动模4e向上带动工件9使其发生不必要的弯折。走料槽4b使工件9仅具有水平方向沿轴线运动的自由度。控制器发送信号给冲压机4d，冲压机4d收到信号后将动模4e向下抵压从而配合腰型孔4c在工件9中央位置冲出腰孔9a。

如图9所示，动模4e包括有，

抵接块4e1，抵接块4e1可拆卸地安装在冲压机4d的工作端底部；

腰型插接块4e2，腰型插接块4e2垂直安装在抵接块4e1底端，腰型插接块4e2设有多个且数量与腰型孔4c的数量对应，腰型插接块4e2与腰型孔4c的轴线共线。

通过螺栓将抵接块4e1安装到冲压机4d的工作端上，可以方便地维护和更换，腰型插接块4e2通过与腰型孔4c的配合将工件9上冲出腰孔9a。抵接块4e1工作状态下还能抵接在工作台4a的顶端，从而起到定位的效果，提高了结构的稳定性。

本发明的工作原理：

本装置通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：

步骤一、工作人员将工件9前端水平插入对正机构1内，对正机构1的工作端自动向两侧分离并抵接在工件9的两侧，工件9的搭接部9b搭接在对正机构1工作端的上方。

步骤二、控制器发送信号给下压装置2，下压装置2收到信号后驱动送料装置3竖直向下运动，直至送料装置3的工作端抵接在工件9中央位置的顶端。

步骤三、控制器发送信号给送料装置3，送料装置3收到信号后将工件9向冲压装置4方向传输。工件9在3的驱动作用下从对正机构1的输出端伸入冲压装置4内。

步骤四、初始状态下切割装置6的工作端位置高度低于冲压装置4上的工件9高度，而第一定位挡板7挡在冲压装置4的出料端上。

步骤五、当工件9的前端抵接在第一定位挡板7朝向冲压装置4方向的一侧时，控制器发送信号给冲压装置4，冲压装置4收到信号后对工件9进行冲压开孔，开孔后的工件9前端仍与后方的其他部分连为一体。

步骤六、控制器发送信号给升降装置5，升降装置5收到信号后将第一定位挡板7向上抬升，使工件9的前端可以从第一定位挡板7与切割装置6工作端之间的间隙处通过。

步骤七、控制器发送信号给送料装置3，送料装置3收到信号后继续将工件9向前输送，直至工件9的前端抵接在第二定位挡板8上。

步骤八、控制器发送信号给升降装置5和切割装置6，升降装置5和切割装置6收到信号后相互配合从工件9的底端向上切割工件9使其开设腰孔9a的前端部分被切断。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。