一种全自动数控液压直线冲孔机

技术领域

本发明涉及冲孔机技术领域，具体为一种全自动数控液压直线冲孔机。

背景技术

冲孔机是将原材料安装好后，在动力机构的驱动下，由冲孔模具作用在冲孔材料上完成冲孔。

数控液压冲孔机的冲针是受力最多的地方，经过一段时间的运行，冲针可能会发生变形，另外由于冲孔过程会产生振动，因此导向座和底模经过一段时间的运行，相对位置也可能发生变化，而上述的冲针变形以及底模的移位均会造成上下模不同心，从而导致冲孔的精确度下降。而现有的数控液压冲孔机在运行中不会进行冲针、模座的位置监测，往往只有在冲孔精确度检测后才能知道冲针或者模座存在问题，但是此时已有部分管材完成冲孔，这部分的管材冲孔精确度降低，可能无法使用，造成了管材的损耗。

另外，现有的模座一般都是固定成一体的形式，管材在冲孔的过程中需要不断移动，而由于模座中供管材移动的通道与管材不断摩擦，往往会使得通道处的外壁受到磨损，通道不断扩大，长时间运行后对管材的挤压力不足，使得管材在冲孔时不稳定，从而影响了冲孔的精确度。

发明内容

针对背景技术中提出的现有冲孔机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种全自动数控液压直线冲孔机，具备实时监测冲针与模座位置以及冲针弯曲度以及提高减少管材移动过程中的摩擦的有点的优点，解决了上述背景技术中提出的冲针弯曲、模座移位导致的冲孔精确度降低以及管材移动导致的模座磨损、以及管材冲孔时不稳定的问题。

本发明提供如下技术方案：一种全自动数控液压直线冲孔机，包括机台和数控机，所述机台的顶面安装有下模座，所述下模座的上方设有上模座，所述上模座内安装有冲针，所述下模座内设有与冲针相匹配的凹模具，所述下模座包括固定模座和活动模座，所述固定模座和活动模座之间设有滑动组件，所述活动模座和冲针内设有监测冲针位置的上测量机构，所述固定模座底面的中心固定连接有圆柱杆，所述圆柱杆上设有监测下模座位置的下测量机构，所述下模座和冲针上均安装有用于调整位置的微调机构。

优选的，所述上测量机构包括上测量线圈和上测量磁条，所述上测量线圈的数量为八个且均匀环绕活动模座的中心布置，所述上测量磁条固定于冲针的内部且与冲针同轴。

优选的，所述上测量磁条包括永久磁铁和滑动柱，相邻两个永久磁铁之间通过滑动柱滑动连接，所述冲针的内部开设有通孔，所述上测量磁条固定在通孔内部，所述冲针选用导磁材料制作。

优选的，所述滑动组件包括滑轮、固定套筒、活动套筒和弹簧，所述固定套筒和活动套筒分别固定在固定模座的顶面和活动模座的底面上且活动套筒活动套接在固定套筒的内部，所述固定套筒和活动套筒的外壁上均套接有滑轮，所述弹簧连接在固定套筒和活动套筒之间。

优选的，所述下测量机构包括套壳、下测量线圈和下测量磁块，所述套壳固定安装在机台上，所述下测量线圈固定连接在套壳的内壁上，所述下测量磁块固定安装在圆柱杆的外壁上且与下测量线圈的位置相对应。

优选的，所述微调机构包括从动齿轮、主动齿轮和伺服电机，所述从动齿轮固定套接在冲针、圆柱杆的外壁上，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述伺服电机的转轴与主动齿轮的中心轴连接，所述伺服电机电性连接至数控机上。

优选的，所述数控机包括电流接收模块、比较单元、驱动单元和报警模块，所述电流接收模块的输入端分别连接上测量机构和下测量机构，所述电流接收模块的输出端电性连接至比较单元的输入端，所述比较单元的输出端电性连接至驱动单元和报警模块的输入端，所述驱动单元的输出端与微调机构的输入端电性连接，所述报警模块的输出端连接有报警器。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过与设置上测量机构和下测量机构，分别对冲针与下模座的位置进行实时监测，并根据监测的结果通过数控机控制微调机构对下模座或冲针的位置进行微调，以防止冲针和下模座上的凹模具错位，从而保证了冲孔的精确度，并且根据上测量机构的感应电流大小可对冲针的弯曲状况进行检测，当冲针弯曲损坏时可及时报警并停机检查，可避免机械进一步损坏同时也减少了不合格管材的损耗。

2、本发明通过将下模座设置成固定模座和活动模座可间歇性卡合的结构，摒弃了传统的整体式的结构，在管材移动的过程中可扩大管材的移动空间，减少管材移动的摩擦力，同时也减少下模座与管材接触面的磨损，避免下模座的横向宽度在管材的磨损下增大而导致管材在冲孔时不稳定，因此进一步提高了管材在冲孔过程中的稳定性，保证了管材冲孔的精确度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A处放大结构示意图；

图3为图1的B处放大结构示意图；

图4为本发明的下模座处局部俯视图；

图5为本发明上测量磁条的仰视结构示意图；

图6为本发明数控机的控制系统框图。

图中：1、机台；2、下模座；201、固定模座；202、活动模座；3、上模座；4、冲针；5、上测量机构；501、上测量线圈；502、上测量磁条；5020、永久磁铁；5021、滑动柱；6、凹模具；7、滑动组件；701、滑轮；702、固定套筒；703、活动套筒；704、弹簧；8、数控机；801、电流接收模块；802、比较单元；803、驱动单元；804、报警模块；9、圆柱杆；10、下测量机构；1001、套壳；1002、下测量线圈；1003、下测量磁块；11、微调机构；1101、从动齿轮；1102、主动齿轮；1103、伺服电机。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，一种全自动数控液压直线冲孔机，包括机台1和数控机8，机台1的顶面安装有下模座2，下模座2的上方设有上模座3，机台1的顶面上还固定安装有导轨，上模座3沿着滑轨上下滑动，上模座3内安装有冲针4，下模座2内设有与冲针4相匹配的凹模具6，下模座2包括固定模座201和活动模座202，固定模座201和活动模座202之间设有滑动组件7，滑动组件7同时用于连接固定模座201和活动模座202，滑动组件7的数量至少有两个，保证固定模座201和活动模座202同轴，活动模座202和冲针4内设有监测冲针4位置的上测量机构5，上测量机构5用于监测下模座2和冲针4之间的相对位置，固定模座201底面的中心固定连接有圆柱杆9，圆柱杆9上设有监测下模座2位置的下测量机构10，下测量机构10用于监测下模座2和机台1之间的相对位置，下模座2和冲针4上均安装有用于调整位置的微调机构11，当下模座2相对于机台1、冲针4相对于上模座3的移动在微调机构11可调整的范围内时，则启动微调机构11调整冲针4和下模座2的位置。

上测量机构5包括上测量线圈501和上测量磁条502，上测量线圈501的数量为八个且均匀环绕活动模座202的中心布置，上测量线圈501的数量至少为八个，代表八个方向，上测量磁条502固定于冲针4的内部且与冲针4同轴，当冲针4弯曲或者位置偏移时，由于上测量磁条502与冲针4同轴，则上测量磁条502与冲针4同步弯曲、偏移。上测量磁条502包括永久磁铁5020和滑动柱5021，相邻两个永久磁铁5020之间通过滑动柱5021滑动连接，冲针4的内部开设有通孔，上测量磁条502固定在通孔内部，冲针4选用导磁材料制作，即当冲针4在冲孔过程中弯曲后，对应于冲针4弯曲位置的永久磁铁5020会随着冲针4同步移动，从而使得当前位置的永久磁铁5020相对于其他的永久磁铁5020位置偏移，那么当冲针4在环绕的上测量线圈501中移动时，弯曲位置的永久磁铁5020与上测量线圈501的位置即存在变化，因此上测量线圈501内产生感应电流，根据冲针4的移动速度可获知上测量线圈501对应于冲针4内部的滑动柱5021的位置，根据有感应电流变化的上测量线圈501位置以及上测量线圈501的感应电流大小即可知道冲针4的何处弯曲、弯曲方向以及弯曲的程度，当弯曲的程度在微调机构11可调整的范围内时，可认为冲针4是位置移动而不是由于冲孔的压力而弯曲，那么可以启动微调机构11对冲针4的位置进行调整，该调整方式为旋转，使得冲针4与凹模具6同轴。

下测量机构10包括套壳1001、下测量线圈1002和下测量磁块1003，套壳1001固定安装在机台1上，下测量线圈1002固定连接在套壳1001的内壁上，下测量磁块1003固定安装在圆柱杆9的外壁上且与下测量线圈1002的位置相对应，当圆柱杆9处于正常状态时，即下模座2的位置未变化，下测量线圈1002和下测量磁块1003之间保持相对静止，下测量线圈1002内不产生感应电流，当圆柱杆9转动时，下测量磁块1003相对于下测量线圈1002的位置发生变化，因此下测量线圈1002内产生感应电流，且同时上测量线圈501内也产生相同感应电流变化，此时即可判定下模座2相对于机台1位置移动，而当下测量线圈1002内没有感应电流变化，而只有上测量线圈501内存在感应电流时，判定是冲针4相对于下模座2的位置移动。

微调机构11包括从动齿轮1101、主动齿轮1102和伺服电机1103，从动齿轮1101固定套接在冲针4、圆柱杆9的外壁上，主动齿轮1102与从动齿轮1101啮合，伺服电机1103的转轴与主动齿轮1102的中心轴连接，伺服电机1103电性连接至数控机8上，微调机构11只起到旋转移动冲针4、下模座2的作用，不用于对冲针4、下模座2进行固定，且只针对非圆形孔的冲孔有效果，比如冲孔是方形、不规则形，当冲针4或者让下模座2旋转时，冲针4与凹模具6上的孔即不同轴，现有技术中的冲孔机，冲针4和凹模具6一般都通过螺栓固定，在长时间运行后，由于螺栓的松动可能会导致冲针4、凹模具6有偏移，总体的偏移量较小人工难以察觉，但仍然会对冲孔的精确度造成影响，而冲针4的弯曲也会对冲孔的精确度造成影响，为了便于人工获取是冲针4弯曲损坏还是下模座2移位而造成的影响，需要区别冲针4的弯曲或者移位、以及下模座2的移位对冲孔的影响，因此有如下规定：假定由于冲针4、凹模具6偏移造成的上测量机构5、下测量机构10的最大感应电流为I

滑动组件7包括滑轮701、固定套筒702、活动套筒703和弹簧704，固定套筒702和活动套筒703分别固定在固定模座201的顶面和活动模座202的底面上且活动套筒703活动套接在固定套筒702的内部，固定套筒702和活动套筒703的外壁上均套接有滑轮701，弹簧704连接在固定套筒702和活动套筒703之间，滑轮701可绕固定套筒702和活动套筒703旋转，当管材在固定模座201和活动模座202中间移动时，滑轮701可用于降低摩擦阻力，当上模座3带动冲针4向下移动时，上模座3抵压在活动模座202的上方，使得活动模座202与固定模座201卡合，此时活动套筒703向固定套筒702内移动，弹簧704压缩，固定模座201和活动模座202可挤压位于其中间的管材，使得管材保持稳定，当冲针4冲孔完成后向上移动时，活动模座202在弹簧704的作用下向上移动，从而降低活动模座202对管材的挤压力，一方面便于管材的移动，另一方面通过降低了对管材的挤压力，也同时减少了固定模座201和活动模座202与移动的管材接触面的磨损，防止在长期运行下，固定模座201和活动模座202的内表面磨损造成管材在其中部可左右晃动，从而进一步增加了管材的稳定性。

数控机8包括电流接收模块801、比较单元802、驱动单元803和报警模块804，电流接收模块801的输入端分别连接上测量机构5的上测量线圈501和下测量机构10的下测量线圈1002，电流接收模块801的输出端电性连接至比较单元802的输入端，比较单元802的输出端电性连接至驱动单元803和报警模块804的输入端，驱动单元803的输出端与微调机构11的输入端电性连接，报警模块804的输出端连接有报警器。

数控机8的处理方法为：通过电流接收模块801接收的感应电流，先判断电流的大小是否超过微调机构11可调整的范围，可调整范围按照上述的I

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。