CN102114604A - 一种板料加工设备的自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

一种板料加工设备的自动上下料装置。涉及板料自动送料装置。能融入自动化板料加工设备中，与其配套，实现全过程无人化作业。包括具有上、下、后库的机架，在上、下库之间运移成摞板料至上料预备工位的Z、X向运送装置，将成摞板料从上料预备工位作Z向提升运送的升降机构，从成摞板料吸取最顶层板料、并将最顶层板料运送至板料加工设备的上料真空吸盘装置，以及从板料加工设备上将加工完毕的板料取至后库的下料装置。本发明设置了具有三个库的机架，分别起到存储、待送、收取的作用。还考虑到了可能对板料表面的划伤；在吸盘吸起板料后，立即由上料滚轴介入到最顶层板和次顶层板之间，将两层板料彻底地分开，从而彻底避免了板料的损伤。

Description

一种板料加工设备的自动上下料装置

技术领域

本发明涉及板料自动送料装置，尤其涉及与数控板料加工设备配套的板料自动上下料装置。

背景技术

数控板料加工设备，比如数控转塔冲床、折弯机、剪板机等，自动化程度越来越高。为进一步提高自动化程度，很多用户已经不满足仅仅在单张板料加工时的高效率和高精度，还希望前道上(送)料、后道下(出)料也融入整个加工线的自动化控制之中。目前，以数控转塔冲床为例，在加工前道，一般需人工将板料抬放到工作台上，再通过人工将其准确地装在夹钳上；加工完毕后，再由人工将板料从夹钳上取出，再抬放到堆码垛上。这一前一后两个过程，需要至少两个操作手，至少需要2-4分钟时间。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种能融入自动化板料加工设备中，与其配套，实现全过程无人化作业的板料加工设备的自动上下料装置。

本发明的技术方案是：包括具有上、下、后库的机架，在上、下库之间运移成摞板料至上料预备工位的Z、X向运送装置，将成摞板料从上料预备工位作Z向提升运送的升降机构，从成摞板料吸取最顶层板料、并将所述最顶层板料运送至所述板料加工设备的上料真空吸盘装置，以及从所述板料加工设备上将加工完毕的板料取至所述后库的下料装置；

所述机架中的下、后库并列设置，所述上库设于下库上部，上、下、后库为框架形式，并连接一体；下、后库之间设有连通通道，所述连通通道内设有滑轨；

所述Z、X向运送装置设于上、下库的外侧，包括上下取料小车、前后取料小车和托盘，前后取料小车活动连接在上下取料小车上部，以实现Y向运送；托盘通过底部的托盘滚轮活动连接在前后取料小车上，以实现与前后取料小车的分离；

所述升降机构包括设于下库底部的移动液压升降台；所述移动液压升降台与所述下、后库之间连通通道内的滑轨相连；

所述上料真空吸盘装置包括设在下库顶部并伸出下库的一端以延伸至所述板料加工设备工作台上的上料吸盘运行梁、上料真空吸盘、吸盘架和吸盘架运行装置，所述上料真空吸盘固定连接在吸盘架上，吸盘架活动连接在上料吸盘运行梁上，吸盘架运行装置驱动所述吸盘架在所述上料吸盘运行梁上作往返运动；

所述下料装置包括下料真空吸盘装置、下料吸盘运行梁、固定液压升降台和后库过渡支撑块；所述下料吸盘运行梁设在后库顶部并伸出后库的一端以延伸至所述板料加工设备工作台上；所述过渡支撑块固定连接在所述后库的支架上，所述固定液压升降台设在所述后库的底部。

所述下库中设有下库过渡支撑块，所述下库过渡支撑块固定连接在所述下库的支架上。

所述下库中设有辅助托料装置，所述辅助托料装置包括一对辅助托料架和驱动缸，一对辅助托料架分别设在所述下库的两端，设置高度高于所述下库过渡支撑块、低于下料吸盘的吸嘴。

还包括板料无损伤分层装置一，板料无损伤分层装置一设在下库中，包括在垂直于水平面的平面内按封闭框形轨迹运行的链条、链条驱动机构和若干上料滚轴；所述若干上料滚轴水平地连接在一对链条之间；所述连接在一对链条之间的若干上料滚轴不等距地连续设置，连续设置的数量使得所述链条上设置若干上料滚轴形成的链条滚轴段的长度相当于所述板料的长度。

所述上料滚轴在前述宽度范围内设置时前密后疏，前端上料滚轴之间的间距5-6厘米，后端上料滚轴的间距18-20厘米。

本发明设置了具有三个库的机架，分别起到存储、待送、收取的作用。上库设有多层储料层，可存储不同规格或相同规格的板料；下库主要起送料的等待作用，下库上部设有真空吸盘，底部设有升降台；当板料从上库某储料层通过取料小车运移到下部过渡支撑块以后，升降台上升，将成摞的板料顶升起来，送往上料预备工位(即吸盘的吸嘴下面)；然后吸盘开始工作，吸起最上层板料，再通过上料吸盘运行梁运送到机床的夹钳位置。为确保精度，本发明在上料吸盘运行梁远端设置了X轴定位装置、Y轴定位装置，夹钳夹住板料后，吸盘释放，复位，完成一张板料的上料动作。后库主要完成成品板料的收取工作，后库一侧的下料动作与上料动作的同样原理，区别在于出料时，下库内的移动升降台运动到后库中，将成品板料通过后库、下库，从下库外侧成摞板料的进口处运出本发明的装置之外。

此外，还考虑到了机械作业时可能对板料表面造成的划伤。成摞板料由于面接触，在取板时，难以避免会出现相互间的摩擦，会损伤板料表面的覆油层，使板料极易锈蚀。为此，本发明还提供了一种板料无损伤分层装置，在下库、后库中的上料、下料过程中均有设置。它的好处是，当吸盘从板料的一端将最顶层板料吸起一定高度后，由于板料刚度低，远端板料仍处于面接触或线接触状态，此时一旦移动板料，最顶层板料就会划伤次顶层板料，本发明在吸盘吸起板料后，立即由上料滚轴运动介入到最顶层板和次顶层板之间，将两层板料彻底地分开，随即吸盘吸住最顶层向外加工设备工作台运动，从而彻底避免了板料的损伤。

本发明不仅满足了全自动化的要求，还能满足不同规格板料(小批量)的大规模加工要求。经常有小批量加工的需求，它们使用的板料规格不同。本发明的上库能存储不同规格的板料，在一次开机、一次编制的程序中，可以对各规格产品进行全自动加工。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是图1的左视图

图3是图1的俯视图

图4是本发明的立体图

图5是本发明中上料时分层工作的原理图一

图6是本发明中上料时分层工作的原理图二

图中1是下库，2是上库，3是托盘，31是托盘滚轮，4是板料架，5是前后取料小车，6是上下取料小车，7是上料真空吸盘装置，8是辅助托料装置，9是板料无损伤分层装置一，10是移动液压升降台，101是下库过渡支撑块，11是固定液压升降台，12是下料装置，13是后库，14是板料，141是最顶层板料，142是次顶层板料，15是X轴定位装置，16是Y轴定位装置，17是夹钳，18是冲床，19是上料滚轴，191是链条，20是板料无损伤分层装置二，21是下料滚轴，22是上料吸盘运行梁，23是下料吸盘运行梁。图1-3中标注有参考坐标系。

具体实施方式

本发明如图1-4所示：包括具有上库2、下库1、后库13的机架，在上库2、下库1之间运移成摞板料至上料预备工位的Z、X向运送装置，将成摞板料14从上料预备工位作Z向提升运送的升降机构，从成摞板料14吸取最顶层板料141、并将所述最顶层板料141运送至所述板料加工设备(本实施方式以冲床18为例)的上料真空吸盘装置7，以及从所述板料加工设备上将加工完毕的板料14取至所述后库13的下料装置12；

所述机架中的下库1、后库13并列设置，所述上库2设于下库1的上部，上库2、下库1、后库13为框架形式，并连接一体，呈阶梯形；下库1、后库13之间设有连通通道，所述连通通道内设有滑轨；

所述Z、X向运送装置设于上库2、下库1的外侧，包括上下取料小车6、前后取料小车5和托盘3(在托盘3上最好放置用于避免板料14硬接触托盘3的木架4)，前后取料小车5活动连接在上下取料小车6的上部，以实现Y向运送；托盘3通过底部的托盘滚轮31活动连接在前后取料小车5上，以实现与前后取料小车5的分离；

所述升降机构包括设于下库1底部的移动液压升降台10；所述移动液压升降台10与所述下库1、后库13之间连通通道内的滑轨相连；使得移动液压升降台10可以进入到后库13中。

所述上料真空吸盘装置7包括设在下库1顶部并伸出下库1的一端以延伸至所述板料加工设备工作台上的上料吸盘运行梁22、上料真空吸盘、吸盘架和吸盘架运行装置，所述上料真空吸盘固定连接在吸盘架上，吸盘架活动连接在上料吸盘运行梁22上，吸盘架运行装置驱动所述吸盘架在所述上料吸盘运行梁22上作往返运动；以实现板料上料(送料)动作。

所述下料装置12包括下料真空吸盘装置、下料吸盘运行梁23、固定液压升降台11和后库过渡支撑块；所述下料吸盘运行梁23设在后库13的顶部并伸出后库13的一端以延伸至所述板料加工设备工作台上；所述过渡支撑块固定连接在所述后库13的支架上，所述固定液压升降台11设在所述后库13的底部。

所述下库1中设有下库过渡支撑块101，所述下库过渡支撑块101固定连接在所述下库1的支架上。它的作用是在移动液压升降台10未提升时(在下库1的最底部时)，承接上下取料小车6、前后取料小车5运送来的成摞的板料14，即将板料14搁置在下库1下部，然后升降台10工作时，再将成摞的板料14朝向吸盘提升。

所述下库1中设有辅助托料装置8，所述辅助托料装置8包括一对辅助托料架和驱动缸，一对辅助托料架分别设在所述下库1的两端，设置高度高于所述下库过渡支撑块101、低于下料吸盘的吸嘴。它的作用是，在送料进行过程中，如果需要从后库13中取料，可以将剩余的板料14暂时支撑起来，以便移动升降工作台10下降、再运行到后库13中去取料。

本发明为防止板料划伤，还包括板料无损伤分层装置一9(如图5、6所示)，板料无损伤分层装置一设在下库1中，包括由上下两对转轴构成转动架、一对围绕转动架封闭运行的链条191和不等距并列连续地设在链条191上的若干上料滚轴19；所述上料滚轴19水平设置、两端分别与一对所述链条191相连，所述上料滚轴19在所述链条191上并列设置的宽度相当于所述板料14的长度(形成链条滚轴段，连续设置的数量使得所述链条上设置若干上料滚轴形成的链条滚轴段的长度相当于所述板料的长度)，使得所述上料滚轴19在所述链条191驱动下，每转一圈能从最顶层板料141与次顶层板料142之间托起最顶层板料141一次。

所述上料滚轴19在前述宽度范围内设置时前密后疏，前端上料滚轴19之间的间距5-6厘米，后端上料滚轴19的间距18-20厘米。

板料无损伤分层装置一的工作原理是：由于链条191只有部分长度上设置有上料滚轴19，在吸盘吸起最顶层板料141后，排在最前的上料滚轴19先进入最顶层板料141与次顶层板料142之间，如图5所示；此时，吸盘仍处于原位不动，带有上料滚轴19的链条191继续转动，待排在最前的上料滚轴19运行到板料14最末端时，上料真空吸盘装置7开设运动，带动最顶层板料朝向冲床18的方向运动；在上料吸盘运行梁22伸入冲床18工作台的顶部设置用于确定板料位置的X轴定位装置15和Y轴定位装置16，定位后，冲床18的夹钳17夹持板料，上料真空吸盘装置7释放板料，复位，吸取下一张板料。

在后库13中也设置有防止板料划伤的板料无损伤分层装置二20，其原理同板料无损伤分层装置一9。

下面再结合实际试验说明本发明的工作原理：

1、自动上下料仓库主要有下库、上库、后库、取料系统、上料真空吸盘系统、下料系统、交换液压升架台系统、定位系统等组成，主要采用链条传动；

2、可以通过铲车将放有板材的木架4放到上下取料小车6的托盘3上，上下取料小车6上下移动到上下库中预定的层，前后取料小车5前后移动将托盘3、木架4放到货格里，通过循环操作可以将不同规格的板材放到货格中；

3、当选定某一层板料时，上下取料小车6向上运行到相应的层，前后取料小车5前后运动将托盘3、木架4取出，上下取料小车6向下运行到最底部，前后取料小车5向前运动将托盘3、木架4放到下库1的支撑块上；然后移动液压升降台10向上升起，上料真空吸盘7吸起一张板料14的一端，板料无损伤分层装置一9转动，将板料无损伤分层装置一9上位于下部的滚轴19转动到上部，将一张板料14与木架4上的整摞板材分开，上料真空吸盘7向左运动，板料无损伤分层装置一9的滚轴19托住板料14向左运动，当板材碰到X轴定位装置15时，上料真空吸盘17停止运动，上料真空吸盘17松开板材，Y轴定位装置16运动，将板料14推到夹钳17上，夹钳17上的检测开关检测到板料14，夹钳17夹紧，冲床18开始进行冲压加工；

4、当完成冲压后，夹钳带着板料14运动到下料位置，下料装置12夹紧板料14，板料无损伤分层装置二20转动，将下料滚轴21转到后库13中，下料装置12与板材一起向右运动，滚轴21托住板材14，固定液压升降台(11)上升到合适的位置，下料滚轴托料装置(20)转动，将下料滚轴21转到后库(13)内部，板料落到固定液压升降台11的托盘3木架4上；

5、当后库13中固定液压升降台11上的板料14达到一定高度时，固定液压升降台11下降，将托盘3木架4放在后库13的后库过渡支撑块上。位于下库13中的辅助托料装置8转动，然后移动液压升降台10下降，托盘3木架4放在辅助托料装置8上，移动液压升降台10移动到后库1，将装满板料的托盘3木架4拖到下库中，前后取料小车5将托盘3木架4拉到外部，操作人员可以通过铲车将木架4铲走。

Claims (5)

1.一种板料加工设备的自动上下料装置，其特征在于，包括具有上、下、后库的机架，在上、下库之间运移成摞板料至上料预备工位的Z、X向运送装置，将成摞板料从上料预备工位作Z向提升运送的升降机构，从成摞板料吸取最顶层板料、并将所述最顶层板料运送至所述板料加工设备的上料真空吸盘装置，以及从所述板料加工设备上将加工完毕的板料取至所述后库的下料装置；

所述机架中的下、后库并列设置，所述上库设于下库上部，上、下、后库为框架形式，并连接一体；下、后库之间设有连通通道，所述连通通道内设有滑轨；

所述Z、X向运送装置设于上、下库的外侧，包括上下取料小车、前后取料小车和托盘，前后取料小车活动连接在上下取料小车上部，以实现Y向运送；托盘通过底部的托盘滚轮活动连接在前后取料小车上，以实现与前后取料小车的分离；

所述升降机构包括设于下库底部的移动液压升降台；所述移动液压升降台与所述下、后库之间连通通道内的滑轨相连；

所述上料真空吸盘装置包括设在下库顶部并伸出下库的一端以延伸至所述板料加工设备工作台上的上料吸盘运行梁、上料真空吸盘、吸盘架和吸盘架运行装置，所述上料真空吸盘固定连接在吸盘架上，吸盘架活动连接在上料吸盘运行梁上，吸盘架运行装置驱动所述吸盘架在所述上料吸盘运行梁上作往返运动；

所述下料装置包括下料真空吸盘装置、下料吸盘运行梁、固定液压升降台和后库过渡支撑块；所述下料吸盘运行梁设在后库顶部并伸出后库的一端以延伸至所述板料加工设备工作台上；所述过渡支撑块固定连接在所述后库的支架上，所述固定液压升降台设在所述后库的底部。

2.根据权利要求1所述的一种板料加工设备的自动上下料装置，其特征在于，所述下库中设有下库过渡支撑块，所述下库过渡支撑块固定连接在所述下库的支架上。

3.根据权利要求2所述的一种板料加工设备的自动上下料装置，其特征在于，所述下库中设有辅助托料装置，所述辅助托料装置包括一对辅助托料架和驱动缸，一对辅助托料架分别设在所述下库的两端，设置高度高于所述下库过渡支撑块、低于下料吸盘的吸嘴。

4.根据权利要求1所述的一种板料加工设备的自动上下料装置，其特征在于，还包括板料无损伤分层装置一，板料无损伤分层装置一设在下库中，包括在垂直于水平面的平面内按封闭框形轨迹运行的链条、链条驱动机构和若干上料滚轴；所述若干上料滚轴水平地连接在一对链条之间；所述连接在一对链条之间的若干上料滚轴不等距地连续设置，连续设置的数量使得所述链条上设置若干上料滚轴形成的链条滚轴段的长度相当于所述板料的长度。

5.根据权利要求4所述的一种板料加工设备的自动上下料装置，其特征在于，所述上料滚轴在前述宽度范围内设置时前密后疏，前端上料滚轴之间的间距5-6厘米，后端上料滚轴的间距18-20厘米。

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