一種角鋼法蘭生產設備的制作方法

本實用新型涉及建筑通風技術領域，具體涉及一種金屬矩形通風管道用角鋼法蘭生產設備。

背景技術：

角鋼法蘭是建筑通風金屬矩形管道組裝連接的主要配件，角鋼法蘭通常使用L2.5#、L3#、L4#、L5#等邊角鋼為原材料，角鋼的兩面分別按標準要求打上安裝孔和鉚接孔。使用時，將其鉚接在每段金屬矩形通風管道的兩端，在建筑通風系統安裝時，兩段通風管道通過安裝螺栓將兩個法蘭通過安裝孔對接連接。

目前，角鋼法蘭主要為切割機下料，人工臺鉆鉆孔或沖床沖孔。但是，本實用新型的發明人經過研究發現，采用切割機下料、人工臺鉆鉆孔或沖床沖孔，均存在加工尺寸精度差，加工效率低的缺點。

技術實現要素：

針對現有技術存在的角鋼法蘭加工主要為切割機下料、人工臺鉆鉆孔或沖床沖孔，均存在加工尺寸精度差，加工效率低的技術問題，本實用新型提供一種新型角鋼法蘭生產設備。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案：

一種角鋼法蘭生產設備，包括控制柜、沖床和送料裝置；其中：

所述控制柜的操作面板上設有觸摸屏和控制按鈕，所述控制柜的內部設有PLC控制器、接觸器和伺服驅動器，所述觸摸屏、控制 按鈕、接觸器和伺服驅動器均與PLC控制器電連接；

所述沖床上固定連接有組合模具、紅外感應裝置和氣動開關，所述組合模具包括適于對角鋼法蘭進行切斷操作的切斷模，適于對角鋼法蘭進行沖孔操作的沖孔模，以及適于對切斷模和沖孔模進行操作切換的換向氣缸，且所述紅外感應裝置、氣動開關和換向氣缸還均與PLC控制器電連接；

所述送料裝置包括送料臺架、可調機腳、送料臺板、料軌、前料擋、后料擋、導軌、前行程開關、后行程開關、送料小車和傳動齒條；所述送料臺架固定連接于可調機腳上，所述送料臺板固定連接在送料臺架上，所述料軌固定連接在送料臺板長度方向一側的表面上，所述前料擋和后料擋固定連接于送料臺板的寬度方向的相對兩側；所述導軌包括導軌座、光軸和滑塊，所述導軌座與料軌平行固定連接于送料臺板長度方向的表面上，所述光軸固定連接在導軌座上，所述滑塊滑動套設在光軸上；所述前行程開關和后行程開關固定連接于送料臺板上并分別位于導軌座的相對兩端；所述送料小車包括支撐板、保護罩、減速機、伺服電機、傳動齒輪和電磁氣動料夾，所述支撐板固定連接在滑塊上，所述保護罩固定連接在支撐板上，所述減速機固定連接在支撐板上并罩設于保護罩內，所述伺服電機固定連接在減速機頂端且與伺服驅動器電連接，所述傳動齒輪安裝在減速機底端并與伺服電機的電機軸固定連接，所述電磁氣動料夾固定連接在支撐板上并與PLC控制器電連接，所述傳動齒條固定連接在送料臺板上并與傳動齒輪相嚙合。

進一步，所述控制柜的操作面板上還設有適于顯示相應部位工作狀態的指示燈，所述指示燈包括機床啟動顯示燈、自動狀態顯示燈和報警顯示燈。

進一步，所述控制按鈕包括啟動、停止、自動/手動、沖床點動、單步、換向、自動、解除報警、暫停和夾緊。

進一步，所述沖床采用普通40T開式可傾沖床。

進一步，所述料軌包括兩個背向設置的L形料軌，所述兩個背向設置的L形料軌之間形有適于放置角鋼的卡槽，其中至少一個L形料軌的頂部入料邊設為帶弧的圓角邊。

進一步，所述傳動齒輪通過鍵連接固定于伺服電機的電機軸上。

與現有技術相比，本實用新型提供的角鋼法蘭生產設備，包括控制柜、沖床和送料裝置，控制柜的操作面板上設有觸摸屏和控制按鈕，控制柜的內部設有PLC控制器、接觸器和伺服驅動器，沖床上固定連接有切斷模、沖孔模和換向氣缸，送料裝置上固定連接有料軌、導軌、送料小車和傳動齒條；在生產控制過程中，先將待加工角鋼的加工參數輸入到觸摸屏，觸摸屏同步到PLC控制器進行處理，接著PLC控制器發出脈沖信號到伺服驅動器，伺服驅動器通過脈沖精確控制送料小車中伺服電機的轉動角度，并最終通過傳動齒輪和傳動齒條的配合，實現送料小車的精確平動，即送料小車按照設定要求進行送料至沖床工作位，并通過PLC控制器控制沖床組合模的沖壓動作，來完成對送料小車所送角鋼料的沖孔和切斷動作，因而保證了角鋼法蘭下料的精度，使角鋼法蘭的生產下料實現了全自動化，并且以沖床+復合模的方式，實現一臺沖床完成沖孔和切斷動作，極大提高了生產和工作效率，1個人操作生產線系統即可達到傳統工藝3個人的工作量。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的角鋼法蘭生產設備結構示意圖。

圖2是本實用新型提供的角鋼法蘭生產設備主視結構示意圖。

圖3是圖1中切斷模的結構示意圖。

圖4是圖1中沖孔模的結構示意圖。

圖5是圖1中控制柜的操作面板排位結構示意圖。

圖6是圖1中控制柜的內部電器元件排位結構示意圖。

圖7是本實用新型提供的一種待加工角鋼法蘭結構示意圖。

圖中，1、控制柜；11、觸摸屏；12、控制按鈕；13、PLC控制器；14、接觸器；15、伺服驅動器；16、指示燈；2、沖床；21、組合模具；211、切斷模；212、沖孔模；213、換向氣缸；22、紅外感應裝置；23、氣動開關；3、送料裝置；31、送料臺架；32、可調機腳；33、送料臺板；34、料軌；35、前料擋；35＇、后料擋；36、導軌；361、導軌座；362、光軸；363、滑塊；37、前行程開關；37＇、后行程開關；38、送料小車；381、支撐板；382、保護罩；383、減速機；384、伺服電機；385、傳動齒輪；386、電磁氣動料夾；39、傳動齒條。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“徑向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造 和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

請參考圖1-6所示，本實用新型提供一種角鋼法蘭生產設備，包括控制柜1、沖床2和送料裝置3；其中：

所述控制柜1的操作面板上設有觸摸屏11和控制按鈕12，所述控制柜1的內部設有PLC控制器13、接觸器14和伺服驅動器15，所述觸摸屏11、控制按鈕12、接觸器14和伺服驅動器15均與PLC控制器13電連接；其中，所述觸摸屏11作為人機數據交換載體，需要把沖壓角鋼的段數、長度、孔距及相關的加工數據通過數據線輸入到PLC控制器13中，所述控制按鈕12用于手動控制PLC控制器13動作，所述PLC控制器13用于處理觸摸屏11傳送過來的數據，并把處理好的數據通過數據線傳送到伺服驅動器15，且按程序指令控制接觸器14動作，所述接觸器14用于保護PLC控制器13，避免出現過輸出過載，并按PLC控制器13處理后的程序指令驅動相關的外接電子元件工作，所述伺服驅動器15用于對PLC控制器13的脈沖信號進行處理，并驅動送料小車中的伺服電機384起停和轉動；

所述沖床2上固定連接有組合模具21、紅外感應裝置22和氣動開關23，所述組合模具21包括適于對角鋼法蘭進行切斷操作的 切斷模211，適于對角鋼法蘭進行沖孔操作的沖孔模212，以及適于對切斷模和沖孔模進行操作切換的換向氣缸213，所述紅外感應裝置22用于判斷沖床是否完成一次沖程，所述氣動開關23為一個小型活塞氣缸組件，用于控制沖床實現沖壓工作狀態，即用于控制沖床實現沖或不沖，且所述紅外感應裝置22、氣動開關23和換向氣缸213還均與PLC控制器13電連接；

所述送料裝置3包括送料臺架31、可調機腳32、送料臺板33、料軌34、前料擋35、后料擋35＇、導軌36、前行程開關37、后行程開關37＇、送料小車38和傳動齒條39；所述送料臺架31固定連接于可調機腳32上，可調機腳32用于調節送料臺架31的高度和水平度(調平)，所述送料臺板33固定連接在送料臺架31上，所述料軌34固定連接在送料臺板33長度方向一側的表面上，料軌34上形成有卡槽用于對角鋼起固定和引導作用，所述前料擋35和后料擋35＇固定連接于送料臺板33的寬度方向的相對兩側，主要用于起超限擋料保護作用；所述導軌36起承重、固定和引導送料小車38的作用，具體包括導軌座361、光軸362和滑塊363，所述導軌座361與料軌34平行固定連接于送料臺板33長度方向的表面上，所述光軸362固定連接在導軌座361上，所述滑塊363滑動套設在光軸362上；所述前行程開關37和后行程開關37＇固定連接于送料臺板33上并分別位于導軌座361的相對兩端，主要起限位作用，即當送料小車行走到此處觸發后會關停伺服電機384；所述送料小車38包括支撐板381、保護罩382、減速機383、伺服電機384、傳動齒輪385和電磁氣動料夾386，所述支撐板381固定連接在滑塊363上，所述保護罩382固定連接在支撐板381上，所述減速機383固定連接在支撐板381上并罩設于保護罩382內，并用于對伺服電機384 進行減速和增加轉矩，所述伺服電機384固定連接在減速機383頂端且與伺服驅動器15電連接，其作為送料小車的動力設備，通過脈沖精確控制電機的旋轉角度，并最終通過傳動齒輪385和傳動齒條39的配合，實現送料小車的精確平動，所述傳動齒輪385安裝在減速機383底端并與伺服電機384的電機軸固定連接，以用于將動力傳送給傳動齒條39，所述電磁氣動料夾386固定連接在支撐板381上并與PLC控制器13電連接，以用于夾持和固定角鋼，所述傳動齒條39固定連接在送料臺板33上并與傳動齒輪385相嚙合，以將傳動齒輪385的轉動轉化為送料小車的平動。

作為具體實施例，請參考圖5所示，所述控制柜1的操作面板上還設有適于顯示相應部位工作狀態的指示燈16，所述指示燈包括機床啟動顯示燈、自動狀態顯示燈和報警顯示燈，由此可以更好地觀察各個設備當前處于什么樣的工作狀態，簡單明了。

作為具體實施例，請參考圖5所示，所述控制按鈕12包括啟動、停止、自動/手動、沖床點動、單步、換向、自動、解除報警、暫停和夾緊；其中，在手動狀態下，按沖床點動鍵即可完成沖壓動作一次，按單步鍵即可實現送料一次，按換向鍵即可實現換向氣缸213切換到切斷狀態，當過載或出現異常時按解除報警鍵即可解除報警，按夾緊鍵即可實現角鋼材料夾緊或松開動作。

作為具體實施例，所述沖床2采用普通40T開式可傾沖床，而沖床具體的配置主要根據所沖裁角鋼的規格及沖孔大小選擇，而這些對于本領域的技術來說是比較容易實現的，在此不再贅述。

作為具體實施例，請參考圖1(該圖為了顯示送料小車下面的傳動齒輪，所以作了剖切處理，因而電磁氣動料夾的位置有所移動)所示，所述料軌34包括兩個背向設置的L形料軌，所述兩個背向設 置的L形料軌之間形有適于放置角鋼的卡槽，具體在放置角鋼材料時，可將待加工角鋼的一邊放置于兩個背向L形料軌中間的卡槽處，由此可以對角鋼起到固定和引導的作用；同時，其中至少一個L形料軌的頂部入料邊設為帶弧的圓角邊，由此在放料時，便于引導角鋼更加方便地放入卡槽中。

作為具體實施例，所述傳動齒輪385通過鍵連接固定于伺服電機384的電機軸上，由此可將伺服電機384上電機軸的運動和轉矩傳遞到傳動齒輪385上，實現傳動齒輪385的有效轉動。

為了更好地理解本實用新型提供的角鋼法蘭生產設備，以下將結合具體加工方式來對設備的生產控制過程進行介紹：

請參考圖7所示，要加工長度為L2、L3和L4的角鋼法蘭各2段，其中，長度L1為預留切頭部分的尺寸，其作用是確定加工基點，a、b、c為每一段上小孔間的間距，即每一段上需要沖出2個小孔，且要求每一段上的2個小孔關于每一段的中心點對稱，現將詳細描述具體的角鋼法蘭生產設備加工控制方法：

角鋼放置固定步驟：將待加工的角鋼放置在前述的角鋼法蘭生產設備的料軌卡槽中，將待加工角鋼的一端夾緊在電磁氣動料夾上，另一端穿過切斷模外露，該外露的長度即為長度L1，例如為5-8毫米；

加工參數錄入步驟：打開控制柜電源，將包括待加工角鋼的長度為L2、段數為2、孔數為2、孔距為a，長度為L3、段數為2、孔數為2、孔距為b，長度為L4、段數為2、孔數為2、孔距為c在內的加工參數輸入到觸摸屏上，觸摸屏將把輸入的各種加工參數同步到PLC控制器上，同時PLC控制器將根據同步過來的各種加工參數進行計算，得出每一次送料的距離；其中，算出每一次送料的 距離，其目的是后續讓PLC控制器發出脈沖到伺服驅動器，伺服驅動器驅動伺服電機按相應長度的距離送料，送到相應位置后進行切斷或者沖孔；

啟動步驟：開啟沖床，開啟氣源，按下控制柜上的自動控制按鈕后點擊啟動鍵，由此便可以按設定參數進行切斷和沖孔；

加工控制步驟：A、所述PLC控制器發出換向信號和材料夾緊信號，所述換向氣缸置位切斷位和材料夾持固定；B、PLC控制器發出沖床解除制動信號，沖床完成沖程一次并切斷外露的料頭L1；C、PLC控制器發出換向信號，換向氣缸置位沖孔位，PLC控制器向伺服驅動器發出脈沖和方向信號，伺服驅動器驅動伺服電機拖動角鋼到預設第一沖孔位1；D、PLC控制器發出沖床解除制動信號，沖床完成沖程一次并沖出預設第一沖孔；E、PLC控制器向伺服驅動器發出脈沖和方向信號，伺服驅動器驅動伺服電機拖動角鋼到預設第二沖孔位2；F、PLC控制器發出沖床解除制動信號，沖床完成沖程一次并沖出預設第二沖孔；G、PLC控制器向伺服驅動器發出脈沖和方向信號，伺服驅動器驅動伺服電機拖動角鋼到預設第三沖孔位3；H、PLC控制器發出換向信號，換向氣缸置位切斷位；I、PLC控制器發出沖床解除制動信號，沖床完成沖程一次并在預設第三沖孔位處切斷，至此做出長度為L2、孔數為2和孔距為a的第一段角鋼法蘭；J、PLC控制器向伺服驅動器發出脈沖和方向信號，伺服驅動器驅動伺服電機拖動角鋼到預設第四沖孔位4；K、PLC控制器發出換向信號，換向氣缸置位沖孔位；L、重復步驟D-I，即可加工出長度為L2、孔數為2和孔距為a的第二段角鋼法蘭；按照前述加工長度為L2、段數為2、孔數為2和孔距為a角鋼法蘭的相同控制方法，同樣可以加工出長度為L3、孔數為2和孔距為b，以及長 度為L4、孔數為2和孔距為c的角鋼法蘭，在此不再贅述。待加工完所有角鋼法蘭產品后，送料小車復位，裝夾材料，準備下一次加工所需角鋼法蘭產品。

與現有技術相比，本實用新型提供的角鋼法蘭生產設備，包括控制柜、沖床和送料裝置，控制柜的操作面板上設有觸摸屏和控制按鈕，控制柜的內部設有PLC控制器、接觸器和伺服驅動器，沖床上固定連接有切斷模、沖孔模和換向氣缸，送料裝置上固定連接有料軌、導軌、送料小車和傳動齒條；在生產控制過程中，先將待加工角鋼的加工參數輸入到觸摸屏，觸摸屏同步到PLC控制器進行處理，接著PLC控制器發出脈沖信號到伺服驅動器，伺服驅動器通過脈沖精確控制送料小車中伺服電機的轉動角度，并最終通過傳動齒輪和傳動齒條的配合，實現送料小車的精確平動，即送料小車按照設定要求進行送料至沖床工作位，并通過PLC控制器控制沖床組合模的沖壓動作，來完成對送料小車所送角鋼料的沖孔和切斷動作，因而保證了角鋼法蘭下料的精度，使角鋼法蘭的生產下料實現了全自動化，并且以沖床+復合模的方式，實現一臺沖床完成沖孔和切斷動作，極大提高了生產和工作效率，1個人操作生產線系統即可達到傳統工藝3個人的工作量。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。