本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，具體涉及一種全自動管材沖孔機。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代化生活中，管材的應(yīng)用越來越廣泛，而這些管材在加工的過程中通常需要進行沖孔，目前市場上針對管材的自動沖孔的設(shè)備并不多，且基本采用多工位氣缸推進定位，氣缸推進難以保證定位精度，不同長度的產(chǎn)品氣缸要重新定位，且多工位設(shè)計在更換產(chǎn)品時費時費力，不適宜當前多品種小批量產(chǎn)品生產(chǎn)的市場形勢，若采用數(shù)控對產(chǎn)品要進行多面沖孔時，需要進行多次裝夾，大大降低了工作效率，且需要專業(yè)技工才能操作。而通過人工進行沖孔時，沖孔精度不能有效的保證，沖孔效率低，在沖孔的過程中報廢效率高，且安全系數(shù)低，勞動強度高，沖孔噪音大，不利于保護勞動者的身心健康，而且現(xiàn)在的沖孔設(shè)備基本都是體積比較大，占地面積廣，對于安裝和搬運時比較笨重，因此，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，還有待研發(fā)出一種能夠更加簡單高效的對各種管形進行多面連續(xù)加工的設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種全自動管材沖孔機，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，能夠進行精確控制位置，對生產(chǎn)加工過程進行控制，能夠完成對各種管形的加工，更換模具簡單、方便、快速，動作平穩(wěn)精度高，噪音低。

為解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下方案：一種全自動管材沖孔機，包括機架、設(shè)在機架上的放料機構(gòu)、對放料機構(gòu)上的管材進行移動的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)配合使用的對管材進行沖孔成型的成型機構(gòu)，對成型機構(gòu)上的管材進行移動的輸送機構(gòu)、設(shè)在機架上對成型機構(gòu)提供動力的液壓控制系統(tǒng)、對各個機構(gòu)進行控制的電氣控制系統(tǒng)，管材通過放料機構(gòu)進行排列，通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)將管材從放料機構(gòu)移動到成型機構(gòu)上進行沖壓成型，通過輸送機構(gòu)對加工管材在成型機構(gòu)上進行依次向前移動成型。

在使用過程中，放料機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、成型機構(gòu)依次設(shè)置在機架上，將需要加工的管材水平的放置到放料機構(gòu)內(nèi)，通過放料機構(gòu)進行自動進行整理，有能夠使翻轉(zhuǎn)機構(gòu)依次有效的對放料機構(gòu)內(nèi)的管材進行抓取并移動到成型機構(gòu)上進行沖孔加工，通過成型機構(gòu)的一道或者多道沖孔工序后使管材完成任意設(shè)定位置的沖孔成型，在成型機構(gòu)在沖孔成型過程中和沖孔完成后，均通過輸送機構(gòu)對加工過程中的管材進行移動，使管材能夠移動到所需位置，當沖孔完成后，能夠?qū)ν瓿晒懿妮斔偷匠尚蜋C構(gòu)一側(cè)的成品放置區(qū)，在設(shè)備進行工作的過程中，動力供應(yīng)可以分為液壓、氣動、電動三種動力裝置，通過液壓控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)對各個部位提供動力源，動力源也可以根據(jù)不同的需求進行更換，本結(jié)構(gòu)有限選用這三類動力控制系統(tǒng)進行綜合供應(yīng)，使成本更低，工作效率更高，在加工的過程中，人工只需將需要加工的管材放至放料機構(gòu)內(nèi)，就能自動對管材進行沖孔成型并移動到固定的位置，不再需要人工進行搬運，勞動強度更低，在各個機構(gòu)進行運行的過程中，通過感應(yīng)器對其各個運行軌跡和位置進行感應(yīng)控制，能夠使設(shè)備在運行時更加精確，在機架上還設(shè)有一個狀態(tài)指示的報警器，當感應(yīng)器感應(yīng)到其中某個或某些程序出現(xiàn)錯誤時，能夠及時的對工作人員起到報警提醒效果。

作為優(yōu)選，所述放料機構(gòu)包括設(shè)在機架上的放料斗、設(shè)在機架上與放料斗配合用于控制管材位置的高度限位裝置，所述放料斗包括固定在機架上的底板、設(shè)在機架上與底板配合限位的寬度限位裝置，所述底板采用傾斜板結(jié)構(gòu)，所述底板下端設(shè)有一個對其進行震動的震動器，所述機架上設(shè)有一個對高度限位裝置進行前后搖擺控制的第二驅(qū)動裝置，所述底板的前端設(shè)有一個對管材前后位置進行控制的限位機構(gòu)。

當工作人員將需要加工的管材放置到放料機構(gòu)內(nèi)時，通過放料斗對管材進行位置的限制，使管材水平的位于放料斗內(nèi)的底板上，通過寬度限位裝置對管材的軸向位置進行限制，由于底板為傾斜板結(jié)構(gòu)，放置在底板上的管材能夠自動向前移動或滾動，通過放料斗與高度限位裝置的組合，使放料斗內(nèi)的管材通過高度限位裝置進行限位控制后，沿著底板向前移動的管材成整齊排列，且能夠保證管材是沿著底板表面向前移動，不會出現(xiàn)大批量混亂向前移動的現(xiàn)象，為了保證位于底板上的管材能夠有效的向前移動，不出現(xiàn)定死、卡住、壓死管材等現(xiàn)象，在機架上位于底板的下端設(shè)置了一個震動器，底板上位于翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的頂部兩側(cè)設(shè)有感應(yīng)器，當感應(yīng)器感應(yīng)不到管材時發(fā)送一個信號給控制器，從而控制震動器啟動，通過震動器的震動，從而使位于底板上的管材處于活動的狀態(tài)，使底板上的管材通過震動后往下正常移動，從而使放料機構(gòu)的供料效果更加有效，當放料機構(gòu)內(nèi)的管材存儲較多時，容易出現(xiàn)上面的管材將底部的管材壓死現(xiàn)象，從而使管材無法向前移動，通過第二驅(qū)動裝置使高度限位裝置進行前后搖擺，能夠通過高度限位裝置對疊加的管材向后推動，從而保證最底端的管材能夠有效的向前移動，不會被上端的管材壓住，在管材向前移動的過程中，通過限位機構(gòu)能夠使管材有效的移動到設(shè)定的位置，從而方便翻轉(zhuǎn)機構(gòu)進行抓取，控制器可以采用PLC控制器，也可以采用單片機。

作為優(yōu)選，所述第二驅(qū)動裝置采用氣缸結(jié)構(gòu)，所述高度限位裝置的上端固定在機架上，高度限位裝置包括L型結(jié)構(gòu)的限位導(dǎo)向板，設(shè)在限位導(dǎo)向板一側(cè)與第二驅(qū)動裝置配合使用對放料斗上疊加在一起的管材進行推動的推板，推板與底板之間的最小距離和限位導(dǎo)向板的下端面與底板之間的距離兩者均大于管材最小直徑且小于管材最大直徑，所述高度限位裝置與底板之間的高度可以通過高度限位裝置的固定端進行調(diào)整。

第二驅(qū)動裝置采用氣缸結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更加簡單，高度限位裝置的上端可以采用可調(diào)節(jié)高度的螺桿進行固定，拆裝更加方便，同時根據(jù)不同大小的管材進行調(diào)節(jié)后，再通過L型結(jié)構(gòu)的限位導(dǎo)向板時限位效果更好，能夠有效的保證管材在經(jīng)過L型結(jié)構(gòu)的限位導(dǎo)向板與底板之間時始終保持連續(xù)的一根管材沿著底板向前移動到限位機構(gòu)上，當管材為非圓形時，還能夠通過調(diào)整兩者之間的距離，使管材根據(jù)一定的位置向前移動，例如當管材為常見的橢圓形時，可以使管材按照短徑進行設(shè)置，則在管材移動時均為短徑與底板相對垂直向前移動，通過振動器對底板進行震動，從而使位于底板上的管材不斷的向前移動，第二驅(qū)動裝置上的氣缸活塞桿前端與推板一側(cè)連接，通過氣缸活塞桿不斷的前后移動，控制推板對高度大于一倍管材直徑的管材進行推動，從而使管材通過推板后保證只有一根沿著限位導(dǎo)向板向前移動，不會出現(xiàn)疊加現(xiàn)象，所述限位機構(gòu)可以采用兩個或以上的限位塊進行限位，使管材向前移動時能夠通過限位塊進行前后位置控制，結(jié)構(gòu)更加簡單，成本更低，同時，同兩個限位塊進行限位，可以使管材的中間位置處于懸空狀態(tài)，以方便翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的抓取，在放料斗的上可以設(shè)置一個用于監(jiān)控放料斗內(nèi)管材狀況的感應(yīng)器，當管材用完使能夠進行及時的提醒。

作為優(yōu)選，所述寬度限位裝置包括設(shè)在底板上與其配合限位的兩個寬度限位板，設(shè)在機架上用于控制寬度限位板左右移動的第一控制螺桿，設(shè)在機架上對第一控制螺桿進行驅(qū)動的第一驅(qū)動裝置，所述寬度限位板的一端通過滑軌和滑塊組合的滑動結(jié)構(gòu)滑設(shè)在機架上。

寬度限位板的一端通過滑軌和滑塊的結(jié)構(gòu)滑接在機架上，同時寬度限位塊轉(zhuǎn)接在第一控制螺桿上，根據(jù)需要加工的管材的長度，可以對兩個寬度限位板之間的距離進行調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)時，通過第一驅(qū)動裝置帶動第一控制螺桿正反轉(zhuǎn)動，從而使位于第一控制螺桿上的兩個寬度限位板沿著螺桿與滑軌進行相對或者相反方向的移動結(jié)構(gòu)更加簡單，調(diào)節(jié)更加簡便，工作效率高，勞動強度底，成本更低。

作為優(yōu)選，所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括設(shè)在機架上的固定座、設(shè)在固定座上的第一機械手、設(shè)在固定座上用于安裝第一機械手的驅(qū)動桿，設(shè)在機架內(nèi)用于控制動驅(qū)動桿正反旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機，所述第一機械手包括轉(zhuǎn)接在驅(qū)動桿上的安裝座，固定在安裝座上的控制氣缸，設(shè)在控制氣缸前端的夾頭，所述夾頭采用兩個帶有相互配合的帶有圓弧形夾槽的轉(zhuǎn)接塊組成，限位機構(gòu)最前端的管材通過第一機械手進行夾緊，通過驅(qū)動電機將第一機械手旋轉(zhuǎn)一定角度，從而實現(xiàn)將位于放料機構(gòu)上的管材進行向前移動到成型機構(gòu)上進行沖孔成型。

在工作過程中，第一機械手上的夾頭采用氣動結(jié)構(gòu)，當放料機構(gòu)上的管材通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)移動到成型機構(gòu)上時，更加簡便，工作效率更高，結(jié)構(gòu)更加簡便，通過圓弧形夾槽對管材進行夾緊，對管材不會產(chǎn)生變形，夾頭可以進行拆卸更換，從而使夾槽的形狀能夠與所加工的管材進行匹配，在通過夾頭進行移動的過程中，能夠通過圓弧形夾槽進行管材的導(dǎo)向固定，通過圓弧形夾槽對管材進行一定的矯正。

作為優(yōu)選，所述成型機構(gòu)包括至少一組設(shè)在機架上與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)配合使用的轉(zhuǎn)向裝置、至少一組設(shè)在機架上對管材進行沖孔成型的沖孔裝置。

放料斗內(nèi)的管材通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)移動到轉(zhuǎn)向裝置上，通過轉(zhuǎn)向裝置對管材進行一定的旋轉(zhuǎn)，從而使管材通過輸送機構(gòu)再次移動到?jīng)_孔裝置進行沖孔時，能夠有效的保證成孔的精確性，當需要進行多個沖孔裝置進行沖孔時，轉(zhuǎn)向裝置可以根據(jù)沖孔裝置的需求任意設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度。

作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)向裝置包括設(shè)在機架上的第二控制螺桿、設(shè)在機架上對第二控制螺桿進行驅(qū)動的第四驅(qū)動裝置、設(shè)在機架上的第一移動底座、通過第一移動底座轉(zhuǎn)接在第二控制螺桿上的兩個轉(zhuǎn)向器，所述第一移動底座包括設(shè)在機架上的滑軌、滑設(shè)在滑軌上的滑塊，設(shè)在滑塊上用于固定所述轉(zhuǎn)向器的座體，所述轉(zhuǎn)向器包括轉(zhuǎn)向電機，所述轉(zhuǎn)向電機前端安裝有一個與管材孔配合的固定矯正頭，所述固定矯正頭上設(shè)有一個擋圈，所述固定矯正頭前端設(shè)有一個錐形的導(dǎo)向矯正頭。

當管材通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)移動到所需位置時，通過第四驅(qū)動裝置帶動第二控制螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使兩個轉(zhuǎn)向器進行相對移動，使固定矯正頭插入到管材的兩端，通過擋圈對管材在固定矯正頭上的位置進行限位，使管材的定位更加精確，再通過轉(zhuǎn)向器旋轉(zhuǎn)一定的角度，使管材通過輸送機構(gòu)進行移動時定位更加精確，在對管材進行加緊定位時，通過錐形的導(dǎo)向矯正頭的先與管材孔接觸，能夠?qū)懿钠鸬綄?dǎo)向作用，使管材更加方便快捷的移動到固定矯正頭上，固定矯正頭與管材孔形狀匹配，在旋轉(zhuǎn)時，可以根據(jù)固定矯正頭來確定旋轉(zhuǎn)角度，使旋轉(zhuǎn)角度的設(shè)定更加方便。

作為優(yōu)選，所述沖孔裝置包括設(shè)在機架上的第三控制螺桿、設(shè)在機架上對第三控制螺桿進行驅(qū)動的第三驅(qū)動裝置、設(shè)在機架通過第三控制螺桿進行移動的兩個沖孔模具，所述沖孔模具與機架之間通過滑軌與滑塊進行滑結(jié)，所述沖孔模具包括固定在滑塊上的模具架、設(shè)在模具架上端的沖壓油缸、設(shè)在模具架內(nèi)通過沖壓油缸對管材進行沖孔的復(fù)合模具，所述復(fù)合模具包括上模和下模，所述上模與下模之間設(shè)有若干根導(dǎo)桿、所述導(dǎo)桿上套設(shè)有復(fù)位彈簧，所述上模與模具架之間設(shè)有一根與其同步升降的感應(yīng)桿，所述模具架上設(shè)有兩個分用于識別并控制感應(yīng)桿升降位置的感應(yīng)器，所述沖壓油缸與復(fù)合模具之間采用非連接結(jié)構(gòu)。

沖孔模具通過第三驅(qū)動裝置控制第三控制螺桿的轉(zhuǎn)動，能夠使其在第三控制螺桿上進行移動，從而使管材通過輸送機構(gòu)移動到兩個沖孔模具之間時，使管材的兩端伸入沖孔模具，從而通過沖孔模具對管材進行沖孔處理，結(jié)構(gòu)更加簡單，操作更加簡便，工作效率更高，所述模具架后端設(shè)有一個擋板，兩者之間設(shè)有彈簧，模具架與擋板同時移動，夾緊管材的時候管材對模具架具有反向作用力，擋板繼續(xù)向前移，此時會壓縮彈簧，對產(chǎn)品產(chǎn)生一定的夾緊力，同時可以消除產(chǎn)品的長度誤差；當管材變形插入復(fù)合模具時，管材的端部可能會與復(fù)合模具卡住，此時對復(fù)合模具有反向作用力，擋板繼續(xù)向前移，也會壓縮彈簧，當擋板上的感應(yīng)器感應(yīng)到模具架時會產(chǎn)生一個報警信號，PLC控制器會進行相應(yīng)的故障處理。

在沖孔的過程中實現(xiàn)自動供料和成孔，沖孔模具與機架之間通過滑軌與滑塊進行滑結(jié)進行移動，且兩個沖孔模具滑接在同一組滑軌上，移動軌跡能夠更精確，結(jié)構(gòu)更加簡便，在對管材進行沖孔的過程中，上下模之間通過沖壓油缸進行沖壓，動力更足，而且上下模具的四個角落之間通過四根導(dǎo)桿進行導(dǎo)向，能夠使上下模局沖孔更加精確，上下模具之間通過復(fù)位彈簧進行復(fù)位，當沖壓油缸沖孔完成后，能夠及時的進行復(fù)位，復(fù)位效率更高，沖壓油缸與復(fù)合模具之間采用非連接結(jié)構(gòu)，對符合模具的更換更加簡便，上模與模具架之間設(shè)有一根與其同步升降的感應(yīng)桿，模具架上設(shè)有兩個分用于識別并控制感應(yīng)桿升降位置的感應(yīng)器，同時還能及時的檢測上模的沖孔和復(fù)位情況，通過這一組合能夠隨時監(jiān)控模具的運行狀態(tài)，當復(fù)位彈簧或者沖壓油缸出現(xiàn)工作不正?，F(xiàn)象時，能夠及時的進行提醒，復(fù)合模具在對管材機芯沖孔成型時，可以直接從上往下進行沖孔成型，或者上模與下模之間通過兩側(cè)對沖桿進行頂進，從而實現(xiàn)側(cè)面沖孔成型，通過復(fù)合模具能夠?qū)崿F(xiàn)對管材的三面進行沖孔成型。

作為優(yōu)選，所述輸送機構(gòu)包括通過滑軌與滑塊滑設(shè)在機架上的第二移動底座、設(shè)在第二移動底座上與成型機構(gòu)配合使用的若干個夾持機構(gòu)、設(shè)在機架上對第二移動底座進行前后移動的驅(qū)動氣缸，所述夾持機構(gòu)包括伸縮氣缸、設(shè)在伸縮氣缸上對管材進行夾緊的氣動夾頭，所述機架上還設(shè)有一個與驅(qū)動氣缸配合使用的阻尼緩沖器。

所述夾持機構(gòu)與成型機構(gòu)上的轉(zhuǎn)向裝置和沖孔裝置個數(shù)相匹配，從而實現(xiàn)對成型裝置上的加工管材進行及時的向前移動，夾持機構(gòu)通過驅(qū)動氣缸控制移動底座在滑軌上的滑動實現(xiàn)前后移動，結(jié)構(gòu)更加簡單，控制更加方便，可以根據(jù)控制活塞桿的伸縮來實現(xiàn)所需的前后移動，在移動底座進行移動的過程中，通過阻尼緩沖器進行速度的控制，從而大大的減輕了氣缸活塞桿到達極限時的撞擊和震動，調(diào)節(jié)阻尼緩沖器可對移動底座進行限位，使移動的頻率和效率得到有效的控制，氣動夾頭通過伸縮氣缸進行伸縮后對管材進行夾緊和放開移動，在氣動夾頭無管材夾持移動的時候不會對正在加工的管材產(chǎn)生影響，而且通過氣動夾頭進行夾緊與松開，工作效率更高，成本更低，氣動夾頭采用可拆卸結(jié)構(gòu)，且氣動夾頭與所加工的管材當前形狀匹配，在夾持過程中夾緊效果更好。

作為優(yōu)選，所述第一控制螺桿、第二控制螺桿和第三控制螺桿均采用正反牙絲杠結(jié)構(gòu)，所述第一驅(qū)動裝置、第四驅(qū)動裝置和第三驅(qū)動裝置的一端均設(shè)有一個同步輪，所述第一驅(qū)動裝置、第四驅(qū)動裝置和第三驅(qū)動裝置均包括傳動電機、用于實現(xiàn)轉(zhuǎn)動電機對第一控制螺桿、第二控制螺桿和第三控制螺桿進行控制的傳動裝置，所述傳動裝置采用同步帶結(jié)構(gòu)，通過傳動裝置與同步輪配合實現(xiàn)各個傳動電機與對應(yīng)的控制螺桿之間同步效果。

所述的控制螺桿均采用正反牙絲杠結(jié)構(gòu)，待控制組件分別轉(zhuǎn)接到正反牙上，通過傳動電機的正反轉(zhuǎn)就能實現(xiàn)兩者之間的相對或者相反同步移動，結(jié)構(gòu)更加簡單，工作效率更高，驅(qū)動裝置的傳動電機采用數(shù)字電機，精度高，速度快，可控性好，傳動電機與控制螺桿上的同步輪通過同步帶進行動力的傳遞，在加工的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)傳動電機與控制螺桿之間的同步轉(zhuǎn)動，從而對控制螺桿上的工作組件移動位置控制更加精確。

有益效果：

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案提供一種全自動管材沖孔機，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，采用伺服電機和步進電機進行位置精確控制，采用PLC程序控制器對生產(chǎn)加工過程進行自動定位、檢測、計數(shù)、報警、故障處理等各種輸入輸出控制，用戶只要在觸摸屏上設(shè)定產(chǎn)品長度及轉(zhuǎn)向角度等參數(shù)，系統(tǒng)即可自動生成各個功能裝置的位置，角度，寬度，方向等數(shù)據(jù)，本機只設(shè)置2-3個沖孔工位即可完成對各種管形的加工，更換模具簡單、方便、快速，伺服電機驅(qū)動速度更快且可控，動作平穩(wěn)精度高，液壓沖孔噪音低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的局部左視圖；

圖3為本發(fā)明右視圖的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明翻轉(zhuǎn)機構(gòu)與放料斗的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明沖孔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)示意；

圖1～6中各標注名稱：管材1、滑塊2、滑軌3、同步輪4、傳動電機5、傳動裝置6、報警器7、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100、固定座101、驅(qū)動桿102、第一機械手103、驅(qū)動電機104、安裝座105、控制氣缸106、夾頭107、放料機構(gòu)200、放料斗210、底板211、寬度限位裝置212、寬度限位板213、第一控制螺桿214、第一驅(qū)動裝置215、高度限位裝置220、推板221、限位導(dǎo)向板222、震動器230、第二驅(qū)動裝置240、限位機構(gòu)250、機架300、成型機構(gòu)400、轉(zhuǎn)向裝置410、第四驅(qū)動裝置411、第二控制螺桿412、第一移動底座413、轉(zhuǎn)向器414、座體415、轉(zhuǎn)向電機416、固定矯正頭417、擋圈418、導(dǎo)向矯正頭419、沖孔裝置420、第三驅(qū)動裝置421、第三控制螺桿422、沖孔模具430、模具架431、沖壓油缸432、復(fù)合模具440、下模441、上模442、導(dǎo)桿443、復(fù)位彈簧444、擋板445、感應(yīng)桿450、感應(yīng)器460、輸送機構(gòu)500、伸縮氣缸506、第二移動底座510、夾持機構(gòu)520、驅(qū)動氣缸530、氣動夾頭540、阻尼緩沖器550、液壓控制系統(tǒng)600、電氣控制系統(tǒng)700。

具體實施方式

如圖1～6所示，一種全自動管材沖孔機，包括機架300、設(shè)在機架300上的放料機構(gòu)200、對放料機構(gòu)200上的管材進行移動的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100、與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100配合使用的對管材進行沖孔成型的成型機構(gòu)400，對成型機構(gòu)400上的管材進行移動的輸送機構(gòu)500、設(shè)在機架300上對成型機構(gòu)提供動力的液壓控制系統(tǒng)600、對各個機構(gòu)進行控制的電氣控制系統(tǒng)700，管材通過放料機構(gòu)200進行排列，通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100將管材從放料機構(gòu)200移動到成型機構(gòu)400上進行沖壓成型，通過輸送機構(gòu)500對加工管材在成型機構(gòu)400上進行依次向前移動成型；所述放料機構(gòu)200包括設(shè)在機架300上的放料斗210、設(shè)在機架300上與放料斗210配合用于控制管材位置的高度限位裝置220，所述放料斗210包括固定在機架300上的底板211、設(shè)在機架300上與底板211配合限位的寬度限位裝置212，所述底板211采用傾斜板結(jié)構(gòu)，所述底板211下端設(shè)有一個對其進行震動的震動器230，所述機架300上設(shè)有一個對高度限位裝置220進行前后搖擺控制的第二驅(qū)動裝置240，所述底板211的前端設(shè)有一個對管材前后位置進行控制的限位機構(gòu)250；所述第二驅(qū)動裝置240采用氣缸結(jié)構(gòu)，所述高度限位裝置220的上端固定在機架300上，高度限位裝置220包括L型結(jié)構(gòu)的限位導(dǎo)向板222，設(shè)在限位導(dǎo)向板222一側(cè)與第二驅(qū)動裝置240配合使用對放料斗210上疊加在一起的管材進行推動的推板221，推板221與底板211之間的最小距離和限位導(dǎo)向板222的下端面與底板211之間的距離兩者均大于管材最小直徑且小于管材最大直徑，所述高度限位裝置220與底板211之間的高度可以通過高度限位裝置220的固定端進行調(diào)整，通過振動器230對底板211進行震動，從而使位于底板上的管材不斷的向前移動，第二驅(qū)動裝置240上的氣缸活塞桿前端與推板221一側(cè)連接，通過氣缸活塞桿不斷的前后移動控制推板221對高度大于一倍管材直徑的管材進行推動，從而使管材通過推板221后保證只有一根沿著限位導(dǎo)向板222向前移動，不會出現(xiàn)疊加現(xiàn)象，所述限位機構(gòu)250可以采用兩個或以上的限位塊進行限位，使管材向前移動時能夠通過限位塊進行前后位置控制；所述寬度限位裝置212包括設(shè)在底板211上與其配合限位的兩個寬度限位板213，設(shè)在機架300上用于控制寬度限位板213左右移動的第一控制螺桿214，設(shè)在機架300上對第一控制螺桿214進行驅(qū)動的第一驅(qū)動裝置215，所述寬度限位板213的一端通過滑軌3和滑塊2組合的滑動結(jié)構(gòu)滑設(shè)在機架300上；所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100包括設(shè)在機架300上的固定座101、設(shè)在固定座101上的第一機械手103、設(shè)在固定座101上用于安裝第一機械手103的驅(qū)動桿102，設(shè)在機架300內(nèi)用于控制動驅(qū)動桿102正反旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機104，所述第一機械手103包括轉(zhuǎn)接在驅(qū)動桿102上的安裝座105，固定在安裝座105上的控制氣缸106，設(shè)在控制氣缸106前端的夾頭107，所述夾頭107采用兩個帶有相互配合的帶有圓弧形夾槽的轉(zhuǎn)接塊組成，限位機構(gòu)250最前端的管材通過第一機械手103進行夾緊，通過驅(qū)動電機104將第一機械手103旋轉(zhuǎn)一定角度，從而實現(xiàn)將位于放料機構(gòu)200上的管材進行向前移動到成型機構(gòu)400上進行沖孔成型；所述成型機構(gòu)400包括至少一組設(shè)在機架300上與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100配合使用的轉(zhuǎn)向裝置410、至少一組設(shè)在機架300上對管材進行沖孔成型的沖孔裝置420；所述轉(zhuǎn)向裝置410包括設(shè)在機架300上的第二控制螺桿412、設(shè)在機架300上對第二控制螺桿412進行驅(qū)動的第四驅(qū)動裝置411、設(shè)在機架300上的第一移動底座413、通過第一移動底座413轉(zhuǎn)接在第二控制螺桿412上的兩個轉(zhuǎn)向器414，所述第一移動底座413包括設(shè)在機架300上的滑軌3、滑設(shè)在滑軌3上的滑塊2，設(shè)在滑塊2上用于固定所述轉(zhuǎn)向器414的座體415，所述轉(zhuǎn)向器414包括轉(zhuǎn)向電機416，所述轉(zhuǎn)向電機416前端安裝有一個與管材孔配合的固定矯正頭417，所述固定矯正頭417上設(shè)有一個擋圈418，所述固定矯正頭417前端設(shè)有一個錐形的導(dǎo)向矯正頭419；所述沖孔裝置420包括設(shè)在機架300上的第三控制螺桿422、設(shè)在機架300上對第三控制螺桿422進行驅(qū)動的第三驅(qū)動裝置421、設(shè)在機架300通過第三控制螺桿422進行移動的兩個沖孔模具430，所述沖孔模具430與機架300之間通過滑軌3與滑塊2進行滑結(jié)，所述沖孔模具430包括固定在滑塊2上的模具架431、設(shè)在模具架431上端的沖壓油缸432、設(shè)在模具架431內(nèi)通過沖壓油缸432對管材進行沖孔的復(fù)合模具440，所述復(fù)合模具440包括上模442和下模441，所述上模442與下模441之間設(shè)有若干根導(dǎo)桿443、所述導(dǎo)桿443上套設(shè)有復(fù)位彈簧444，所述上模442與模具架431之間設(shè)有一根與其同步升降的感應(yīng)桿450，所述模具架431上設(shè)有兩個分用于識別并控制感應(yīng)桿450升降位置的感應(yīng)器460，所述沖壓油缸432與復(fù)合模具440之間采用非連接結(jié)構(gòu)；所述輸送機構(gòu)500包括通過滑軌3與滑塊2滑設(shè)在機架300上的第二移動底座510、設(shè)在第二移動底座510上與成型機構(gòu)400配合使用的若干個夾持機構(gòu)520、設(shè)在機架300上對第二移動底座510進行前后移動的驅(qū)動氣缸530，所述夾持機構(gòu)520包括伸縮氣缸506、設(shè)在伸縮氣缸506上對管材進行夾緊的氣動夾頭540，所述機架300上還設(shè)有一個與驅(qū)動氣缸530配合使用的阻尼緩沖器550；所述第一控制螺桿214、第二控制螺桿412和第三控制螺桿422均采用正反牙絲杠結(jié)構(gòu)，所述第一驅(qū)動裝置215、第四驅(qū)動裝置411和第三驅(qū)動裝置421的一端均設(shè)有一個同步輪4，所述第一驅(qū)動裝置215、第四驅(qū)動裝置411和第三驅(qū)動裝置421均包括傳動電機5、用于實現(xiàn)轉(zhuǎn)動電機5對第一控制螺桿214、第二控制螺桿412和第三控制螺桿422進行控制的傳動裝置6，所述傳動裝置6采用同步帶結(jié)構(gòu)，通過傳動裝置6與同步輪4配合實現(xiàn)各個傳動電機5與對應(yīng)的控制螺桿之間同步效果。

在此以對最常見的橢圓形管材加工為例，加工步驟為：

實際工作時，首先根據(jù)代加工管材1的直徑和長度通過電器控制系統(tǒng)700對放料機構(gòu)200進行設(shè)置，通過第一驅(qū)動裝置215帶動第一控制螺桿214進行旋轉(zhuǎn)，使放料斗210上的兩個寬度限位板213沿著滑軌3左右移動，使兩個寬度限位板213之間的距離能夠合理放入管材1且不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，通過兩個寬度限位板213和底板211組合形成一個用于放置管材1的存儲區(qū)域，通過調(diào)節(jié)高度限位裝置220對放料斗210內(nèi)的管材1供應(yīng)進行限定，在對高度限位裝置220進行調(diào)節(jié)時，推板221與底板211之間的最小距離和限位導(dǎo)向板222的下端面與底板211之間的距離兩者均大于管材1最小直徑且小于管材1最大直徑為宜，當多根管材1同時放置于放料斗210內(nèi)時，通過限位導(dǎo)向板222的下端面與底板211的結(jié)合形成一個只能使一根管材1向前移動的通道，在管材1通過這一通道向前移動使，成型一個整齊排列的形式，從而使供料更加有調(diào)理，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100在去料時更加方便精確，同時，還要通過電器控制系統(tǒng)700對對沖孔裝置420和轉(zhuǎn)向裝置410的移動距離進行設(shè)定，使管材1在加工的過程中能夠準確的進行轉(zhuǎn)向和沖孔成型。

在生產(chǎn)加工時，將管材1放置到放料斗210內(nèi)，通過第二驅(qū)動裝置240對推板221的前后推動，使放料斗210在供料時能夠保證最底層的管材1向前推進，不會出現(xiàn)定死現(xiàn)象，同時，通過限位導(dǎo)向板222的下端面與底板211組成的通道時，通道口能隨時的保證暢通，在管材1經(jīng)過通道時，能夠自動進行整齊的排列推進，還能對管材1的移動位置進行限定，使管材一直保證短徑一側(cè)與底板211接觸，當管材1移動到限位裝置212時，通過限位裝置212進行限位，當與限位裝置212接觸的管材在沒有通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100拿掉以前，后續(xù)的管材1不會再向前移動，當最前端的管材1被取走時，后續(xù)的管材能夠依次向前移動，從而有效的保證了管材1的供應(yīng)效率；底板211上位于翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100的頂部兩側(cè)設(shè)有感應(yīng)器，當感應(yīng)器感應(yīng)不到管材時發(fā)送一個信號給電氣控制系統(tǒng)700，從而控制震動器230啟動，通過震動器230的震動，從而使位于底板211上的管材1處于活動的狀態(tài)，使底板211上的管材1通過震動后往下正常移動，從而使放料機構(gòu)200的供料效果更加有效，有效的實現(xiàn)了對管材1的排列、定位、及時供料等功能，工作效率更高，結(jié)構(gòu)更加簡單，成本更低，操作更加簡便；當管材1移動到限位裝置212后，通過控制氣缸106的伸縮原理使夾頭7移動到最前端的管材1位置，通過夾頭7對管材1進行夾緊，通過驅(qū)動電機104驅(qū)動驅(qū)動桿102進行旋轉(zhuǎn)，使第一機械手103沿著驅(qū)動桿102旋轉(zhuǎn)到一側(cè)，然后通過轉(zhuǎn)向器414對管材1進行夾緊后，夾頭7松開，通過控制氣缸106的伸縮原理使夾頭7縮回后再通過驅(qū)動電機104旋轉(zhuǎn)到原始位置，從而準備對下一根代加工管材1進行移動，在實現(xiàn)管材1從放料機構(gòu)200移動到成型機構(gòu)400的過程中，控制更加簡便，有效的解決了兩者之間的過度，還能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)精確的傳遞，當管材1通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100移動到成型機構(gòu)400上時，通過第四驅(qū)動裝置411帶動第二控制螺桿412進行旋轉(zhuǎn)，從而使兩個對應(yīng)的轉(zhuǎn)向器414進行相對移動，通過固定矯正頭417進行固定，然后再通過轉(zhuǎn)向電機416將固定的管材1旋轉(zhuǎn)一定的角度，使管材1在通過輸送機構(gòu)500輸送到?jīng)_孔裝置420進行沖孔時能夠精確的對待沖孔位置進行沖孔，通過轉(zhuǎn)向裝置410進行轉(zhuǎn)動后，有效的解決了管材1在進入沖孔裝置420進行沖孔時位置無法固定的問題，在旋轉(zhuǎn)的過程中，能夠通過固定矯正頭417的形狀或/和感應(yīng)器進行控制轉(zhuǎn)向角度，當管材1通過轉(zhuǎn)向裝置410旋轉(zhuǎn)到所需的位置后，通過夾持機構(gòu)520上的伸縮氣缸506對氣動夾頭540進行定位，使氣動夾頭540對管材1進行夾緊，然后轉(zhuǎn)向裝置410復(fù)位，通過驅(qū)動氣缸530使氣動夾頭540夾緊的管材1向前移動到?jīng)_孔裝置420位置，下一根管材1通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100再次移動到轉(zhuǎn)向裝置410位置，進行重復(fù)運行，當管材1移動到?jīng)_孔裝置420位置時，通過第三驅(qū)動裝置421控制第三控制螺桿422旋轉(zhuǎn)，從而使沖孔裝置420沿著滑軌3進行相對移動，使管材1的兩端伸入到?jīng)_孔模具430內(nèi)進行定位，然后氣動夾頭540松開并通過驅(qū)動氣缸530返回原始位置，進行下一輪的移動，然后再通過沖孔模具430進行沖孔成型，在沖孔時，通過沖壓油缸432對上模442向下模441移動從而實現(xiàn)沖孔，在沖孔時，還能夠根據(jù)感應(yīng)桿450與感應(yīng)器460的組合，隨時對復(fù)合模具440的狀態(tài)進行控制，當沖孔完成后，再通過輸送機構(gòu)500對位于成型機構(gòu)400上的管材向前進行移動，所述模具架431后端設(shè)有一個擋板445，兩者之間設(shè)有彈簧，模具架431與擋板445同時移動，夾緊管材1的時候管材1對模具架431具有反向作用力，擋板445繼續(xù)向前移，此時會壓縮彈簧，對產(chǎn)品產(chǎn)生一定的夾緊力，同時可以消除產(chǎn)品的長度誤差；當管材1變形插入復(fù)合模具440時，管材1的端部可能會與復(fù)合模具440卡住，此時對復(fù)合模具440有反向作用力，擋板445繼續(xù)向前移，也會壓縮彈簧，當擋板445上的感應(yīng)器感應(yīng)到模具架431時會產(chǎn)生一個報警信號給PLC控制器，PLC控制器會進行相應(yīng)的故障處理。如果沖孔位置只需通過一次沖孔就能完成，則通過輸送機構(gòu)500對沖孔完成的管材1向前移動后直接到達成品區(qū)，如果還需要進行沖孔時，根據(jù)沖孔的位置對管材1繼續(xù)向前移動，通過轉(zhuǎn)向裝置410和沖孔裝置420的組合從而使管材孔完全成型，轉(zhuǎn)向裝置410和沖孔裝置420的各種運行控制，可以通過感應(yīng)器對其進行感應(yīng)控制，從而能夠使控制更加精確，當感應(yīng)器感應(yīng)到某一個或者幾個出現(xiàn)問題時，通過報警器7能夠及時的做出反應(yīng)，通過放料機構(gòu)200、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)100、轉(zhuǎn)向裝置410、沖孔裝置420和輸送機構(gòu)500的組合及各種控制銜接，從而達到對管材1從桿件到?jīng)_孔成型的自動化全方位加工，工作效率高，勞動強度低，生產(chǎn)成本低，在生產(chǎn)過程中，通過液壓控制系統(tǒng)600和電氣控制系統(tǒng)700的動力供應(yīng)系統(tǒng)，有效的保證了電、氣、液三種動力供應(yīng)方式，使動力供應(yīng)更加全面，設(shè)備運行時運行效果更好，成本更低，采用伺服電機和步進電機進行位置精確控制，采用PLC程序控制器對生產(chǎn)加工過程進行自動檢測、計數(shù)、報警等各種輸入輸出控制，用戶只要在觸摸屏上設(shè)定產(chǎn)品長度及轉(zhuǎn)向角度等參數(shù)，系統(tǒng)即可自動生成各個功能裝置的位置，角度，寬度，方向等數(shù)據(jù)，本機只設(shè)置2-3個沖孔工位即可完成對各種管形的加工，更換模具簡單、方便、快速。伺服電機驅(qū)動速度更快且可控，動作平穩(wěn)精度高，液壓沖孔噪音低。其他形狀管材加工時，根據(jù)管材的截面形狀對夾具和沖孔模具進行更換，使加工范圍更廣。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。