[發明專利]一種鋼格板用扁鋼自動沖齒設備

在審

• 申請號: 201610017293.3
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105537365A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 郭志東;張彥輝
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B21D28/02
• 分類號: B21D28/02;B21D28/20;B21D43/00;B21D43/13;B30B15/26
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技術領域

本發明提供一種鋼格板用扁鋼自動沖齒設備，屬于機械技術領域。

背景技術

鋼格板是由扁鋼和橫桿按一定的間距經緯排列成格柵的板，徑向為扁鋼即鋼格板 的長度，緯向為橫桿，即鋼格板的寬度，扁鋼的沖齒就是在扁鋼上沖制半圓形的缺口，半圓 形的缺口規格為半徑3.0毫米、3.5毫米、4.0毫米不等。

目前，國內的鋼格板的沖齒采用人工方式，鋼格板徑向長度為6米、寬度從2.5～ 7.0厘米不等、厚度3毫米，將要沖齒的鋼格板放置在沖床上，手工劃線、逐次向前推進、腳踩 控制的方式，帶來問題是：1、效率低，2、定位精度低，3、累積誤差大，4、沖孔一致性差，5、易 造成人身傷害，由于徑向長度較長，在沖臺上向前推進時，擺動大、直線度差，定位精度低。

發明內容

本發明的目的是提供鋼格板用扁鋼自動沖齒設備，送料機構采用齒輪、齒條嚙合 傳遞，沖壓機構采用雙作用力伸縮油缸，定位準確，扁鋼固定采用磁場吸附，便于機械化自 動生產線連續生產，采用PLC編程控制，傳輸的精度高，不產生累積誤差，效率高，不會造成 人身傷害。

實現上述發明效果所采取的技術方案為：

一種鋼格板用扁鋼自動沖齒設備，包括機架、送料機構、沖壓機構、控制柜和初定位裝 置，扁鋼沖齒就是在扁鋼上沖制半圓形的缺口，半圓形的缺口規格為半徑3.0毫米、3.5毫 米、4.0毫米不等的圓弧，傳統的扁鋼沖齒的方法是根據沖齒的距離，首先扁鋼上劃線，或者 將扁鋼放入帶有刻度的夾具中，將扁鋼放入沖床上，人工送料至沖頭對應的沖模所在位置， 再將扁鋼用夾緊裝置夾緊，如不夾緊扁鋼在沖壓中會擺動，反復地裝夾拆卸，用腳踩踏板， 液壓式的油缸啟動，帶動沖頭運動沖壓，或者是氣力式的氣缸帶動活塞運動沖壓，噪音大， 效率低，誤差大，沖齒的質量會受到多種因素的影響，工人技術熟練水平和人的體力狀況、 設備的性能等，送料機構是由送料板、齒輪、齒條和伺服電機組成，機架上設有凹槽的導軌， 送料板一個面上設有滾動輪、電磁鐵和齒條，滾動輪嵌入設有凹槽的導軌中并在凹槽中運 動，在送料板上設有內外貫通的狹長的槽孔，在扁鋼寬度方向上，一部分放置在狹長的槽孔 上，另一部分放置在同端面同平面送料板的平臺上，在送料板安裝齒條的端面上設有多個 凹槽，電磁鐵嵌入凹槽內，電磁鐵通電產生磁場力吸附扁鋼，送料板上采用不銹鋼或高錳 鋼，由于扁鋼的寬度從2.5～7.0厘米有多種規格，采用機械式或者液壓式夾緊方式固定扁 鋼，只能在人工操作的沖床上作業，機械式或者液壓式結構復雜，夾緊裝置在扁鋼的上表 面，自動沖齒作業機械是沖頭上下運動，扁鋼在導軌上水平運動，體積大，夾緊裝置與沖頭 相互干涉，無法連續作業，不能用于扁鋼自動沖齒設備，聯板一端固定在機架上，另一端聯 接伺服電機，伺服電機輸出軸與齒輪固定聯接，伺服電機轉動帶動齒輪轉動，齒輪與齒條嚙 合，齒輪帶動齒條往復運動進而帶動扁鋼運動，沖壓機構是由雙作用力伸縮油缸、沖頭和沖 模組成，沖頭通過鍵安裝在雙作用力油缸一端的沖頭架上，沖臺固定在機架上，在沖臺上設 有沖模，沖頭和沖模成對且配套使用，控制柜是由PLC組成和其它控制電路組成，由PLC編程 控制器控制其全部運動過程，各個工位的工作順序協調一致，不受人為因素的干擾，由公式 L=θπR/180，弧長等于齒輪轉動角度乘以π乘以齒輪的半徑除以180°，誤差取決于π取值，誤 差在程序中修正，θ的取值即齒輪轉動角度，轉一周即360°，等分n/360°圓，n為齒輪實際轉 動的度數，初定位裝置是由安裝在機架上的光電感應器或者使用接近開關，光電感應器或 者使用接近開關不管采用常開或常閉型，初定位完成后為非工作狀態，光電感應器所在的 直線與沖頭所在鉛垂線和扁鋼所在的水平直線相互垂直，沖壓前，先對沖齒的扁鋼進行初 定位，啟動控制柜上設置的伺服電機控制按鈕，伺服電機帶動送料機構運動，當扁鋼一端運 動到光電感應器位置時，輸出開關信號，控制柜發出信號，伺服電機停止，隨后在控制柜設 置的觸摸屏上輸入沖齒的距離，由沖齒的距離確定伺服電機旋轉角度，再次啟動伺服電機 帶動送料機構運動，伺服電機達到設定旋轉角度時停止轉動，雙作用力油缸伸長帶動沖頭 下降，對送料機構上的扁鋼進行沖齒，沖齒完成后，雙作用力油缸收縮帶動沖頭上升，完成 一次沖齒過程，一次裝夾定位，可連續多次沖孔，無偏差。

本發明與現有技術相比，具有如下優點。