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2。2。1 全自动管端成型机的组成

全自动管端成型机主要由振动盘上料单元、缩管单元（推进及夹紧装置）、XYZ桁架搬运单元以及控制系统组成。

图2-3 全自动管端成型机

图2-4 全自动管端成型机工位

2。2。2 主要设计单元

1)振动盘上料单元

振动盘通过振动，使得振动盘腔内的工件沿着导轨运动。利用振动盘上料，只要将待加工工件倒入振动盘腔内，工件便跟随振动，运动到待加工位置等待加工。

2)缩管单元

缩管单元主要是对工件进行二次或多次缩管加工，由液压系统和模具、控制系统组成。

液压系统由两个液压缸组成，分别为推进液压缸和夹紧液压缸，其中，推进液压缸的功能是推动模具部分进给或后退，对工件进行管端冲压成型，成型后带动模具后退；夹紧液压缸的功能是带动上夹紧模上下运动，实现夹紧模对工件的夹紧和放松两个动作。在推进液压缸执行进给动作时，模具被推进到固定位置，对工件端部造成冲压变形。

缩管单元的两个液压缸的动作由PLC控制。

3)XYZ桁架搬运单元

XYZ桁架搬运单元主要用于工件的搬运及下料操作。三自由度桁架搬运系统执行件为电缸和气抓。桁架机构的末端执行件为气抓，通过气抓来抓取工件，XYZ三个方向的执行件为三个电缸，通过电缸的位移，来实现对工件的搬运操作。

加工过程中，抓手1将工件从待料位搬运至工位1，工件被加工后，抓手2将工位1的工件搬运至工位2，同时，抓手1抓取待料位的工件到工位1，再次加工后，抓手3将工位2处的工件抓取到工位3，同时，抓手2和抓手1分别抓取工位1和待料位的工件送至工位2和工位1，加工完成后，抓手4抓取工位3处的工件放入料筐，完成加工流程。

桁架搬运单元的控制系统包括气压控制系统和伺服控制系统。

4)控制系统

全自动管端成型机采用可编程序逻辑控制器(PLC)进行总体控制。PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等强大技术优势，己经成为目前自动化领域的主流控制系统。

2。2。3 全自动管端成型机的工作流程

（1）将工件放入振动盘腔内，工件跟随振动盘振动，运动至待加工位；

（2）桁架搬运单元抓取工件，将工件放入第一个加工位，等待加工；

（3）一次加工后，桁架单元抓取第一加工位的工件送至下一加工位，同时，抓取待料位的工件，送至第一个加工位；

（4）重复3)的步骤，工件进行两次或三次加工后，桁架搬运单元抓取工件送出加工位，落入料筐。（注：具体设计为几工位根据模具设计与实验得出）

2。3 上料单元的方案设计

2。3。1 自动上料方式

生产过程自动化是技术进步的主要方向。供料装置是机床和生产线自动化的手段，其结构极其多样化，而且与毛胚形式、生产率和自动机床的构成有关。

自动上料方式分为料斗式和料仓式两种。本设计采用料斗式供料，料斗式供料装置容许建立很大的毛胚储量保证机床长时间的连续工作，机床的工作节拍不受供料速度影响，提高机床生产率。

2。3。2 振动盘工作原理

振动盘主要由料斗、螺旋料槽、托盘、板弹簧、电磁铁及定向机构等配套组成。

图2-5 振动盘示意图

如图所示，由于电磁铁以一定频率通电断电，可使安装在三个板弹簧1上的圆料斗2做扭转（绕垂直轴线）和往复（在垂直方向）振动，从而带动毛胚沿螺旋料槽3向上运动。置于螺旋料槽上的毛胚根据弹簧架斜角和振幅大小，在料槽上升方向作滑动或者微量的跃进。 (责任编辑：qin)