全自動沖孔機

全自動沖孔機是用於控制軸承保持架沖窗孔加工的設備。由兩部分組成：沖孔模具（與沖床連線）和電子控制系統。控制系統由微機控制部分、光電輸入電路、電磁鐵控制電路、顯示電路、步進電機驅動電路等五部分組成。

基本介紹

• 中文名：全自動沖孔機
• 外文名：Automatic punching machine
• 沖孔速度：0.5秒/孔
• 沖孔精度：+/-0.015mm
• 沖孔衝力：180kg

概念

參數特點

沖孔直徑：5mm可定製

全自動沖孔機

圖像處理：HCF二維鏡像綜合處理系統(可加工任意孔形)

作業系統；windowsxp系統

靶型大小：max=0.5-5mm

最大功率：300W

照明光源：超高亮度LED上下投光多種光源

電源要求：AC220V單相+/-10% 50/60HZ 10A

氣壓要求：0.5-0.7mpa 60nl/min過濾乾燥氣源

外形：1000*620*1300

機體重量：200kg

性能特點

（1）適用於標牌銘板IMD IML薄膜開關菲林FPC軟性線路；

（2）採用人體工學設計，精密載體搭配數位精密運動控制；

（3）機械採用直看直衝結構，無需2次移位，上下模永遠保持在同一直線運行，誤差小，速度快，孔壁光滑無殘留，模具壽命大大提高；

（4）XY軸獨立控制，同時運行，通訊互不干擾，有效提升了加工精度跟工作效率；

（5）運用HCF二維鏡像綜合處理系統，影像處理最小解析度達0.1 PIXEL，瞬間準確快速的找出靶標中心(可加工任意孔形)具備二次掃描及殘缺圖形二維物理補償功能．即使在靶形殘缺變形時也能精確的沖孔；

（6）全螢幕全自動追蹤定位，CCD放大約50倍介面直觀，視野清晰；

（7）人機友好介面，方程式選單操作，提供操作輔導及自檢功能；

（8）低震動，低噪音，營造舒適良好的工作環境。

工作概況

全自動沖孔機系統在統一時鐘脈衝的控制下完成各種功能，當啟動開關閉合後，程式使氣夾電磁通電，並由 CPU 輸出數個脈衝，經驅動電路按要求使步進電機旋轉某一角度，然後電機自鎖，這稱為尋零過程，從而消除了機械傳動間隙誤差。尋零後，吸合執行電磁鐵，隨即沖頭下落。當沖頭離開工作時，固定在沖床上的光電頭給出沖頭離位信號，此時通過微機再次使步進電機旋轉一確定角度，再等待沖頭二次下落，如此重複上述過程，便可實現所需孔數的連續沖孔加工過程。顯示器隨時顯示即時孔數。當沖完一個孔後，工件數累加進一，孔數復位為零，並給出聲響報警信號。

全自動沖孔機

本成果可實現10～60孔的軸承保持架的沖窗孔加工。具有連續沖孔和單發點射沖孔的功能，能一次連續地完成一個工件的沖孔加工，也可單發加工工件上的某一孔位。沖孔頻率為 0～130次/min，若孔數超過20孔，頻率可達240 次/min。可連續工作24h。 本成果為國內研發的用微機控制自動分度的高精度加工軸承保持架窗孔的設備。其等分精度≤±0.1 mm，達到國際同類產品水平。套用該成果可大大提高生產效率、減輕勞動強度、延長模具壽命、節省工時、提高成品率，其經濟效益和社會效益顯著。

設計與套用

傳統的保險管帽孔的沖制是：由工人將工件一件一件放置在沖孔模具上，然後衝壓機動作完成沖孔，工人再取出工件。該法結構簡單，但效率低，成本高，易發生事故。廈門某公司委託設計、加工製造 一台全自動沖孔機，該機要求能在外徑為3.59mm，壁厚0.2mm的保險管帽（如圖1所示）上自動衝出0.8mm的小孔，孔對零件中心的偏差不能超過±0.01mm，且每秒沖3件。

圖1 保險管帽零件圖

工作原理

全自動沖孔機的機械結構簡圖（如圖2所示）。系統的工作原理簡述如下：啟動電源開關，系統帶電：（1）先啟動振動料斗開關，振動料斗1開始振動送料，經過料斗斜槽2後進入料嘴。料嘴與分度盤5的料槽相連，來料（保險管帽）恰好每次只有一個進入分度盤料槽。（2）啟動調節沖孔開關，電機10開始轉動。通過聯軸器11，主軸12帶動偏心輪15和錐齒輪16旋轉。此時運動分兩部分：a.偏心輪15帶動軸承座13，軸承14，模具7的上模部分運動，當沖孔時，偏心輪給予向前的位移，模具卸料板內的彈簧壓縮，凸模6完成沖孔；當卸料時，卸料板內彈簧伸長，凸模向後運動，卸料板卸掉已沖好的保險管帽。b.兩錐齒輪嚙合改變運動方向，軸17旋轉。軸17帶動不完全主動齒輪3，不完全從動齒輪4和固定在不完全從動齒輪4上的分度盤5作旋轉運動。主軸旋轉一周，不完全從動齒輪轉1/4周，這樣可以把振動料斗出來的有序料一個一個地送到凹模上。主軸旋轉一周沖一個保險管帽，從而實現自動沖孔。

圖2 全自動打孔機的機械簡圖

特點和優點

（1）採用不完全齒輪機構（如圖3所示）作為間隙運動機構，當主動齒輪1轉一周時，從動齒輪2轉四分之一周，從動齒輪每轉停歇四次。當從動齒輪停歇時，主動齒輪上的鎖止弧與從動齒輪上的鎖止弧互相配合鎖住，以保證從動齒輪停歇在鎖定位置。當電機高速旋轉（圖3）不完全齒輪機構時，主動齒輪角速度增大，從動齒輪的角速度亦增大，運轉中慣性力增大，此時容易發生齒輪間卡死。為此我們在系統中增加了彈性阻尼系統（如圖4所示）。

圖3 不完全齒輪機構

通過調節彈簧彈力大小來克服齒輪的慣性力。如需在高速下運行，齒輪的慣性力較大，則彈簧的彈力應加大，反之，則彈力應減小。 從而保證不完全齒輪能夠在高速中正常運行。

（2）此機構利用沖孔模具的導向作用，省去了沖床的滑塊機構；因沖裁力較小，省去了沖床的飛輪機構，因而整個機構得到簡化，加工方便。

（3）模具通常垂直安裝在沖床上完成衝壓任務。而本機構利用現有模架，並且考慮到從振動料斗出來的保險管帽是水平的，應而將沖孔模具水平放置即水平方向完成沖孔任務。

圖4 彈性阻尼系統

（4）此機構自身就是一部小沖床和送料機構，解決了占用其它沖床的矛盾。

（5）以往的生產採用手工送料，經常送不到位，還會出現壓手的公傷事故。本機構解決了壓手問題，提高送料精度。

（6）以往採用的沖床功率較大，生產中耗電量大，成本較高。本機構消耗功率500W，大大節省能源，降低成本。

（7）本發明採用無級變速，可以任意調節沖孔速度。