CN102423785B - 一种冲压自动化板料对中台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲压自动化板料对中台，解决机械手上料前板料对中定位问题，对中台包括框架底座，其下方设有伺服电机、滚轮、接近开关及锁紧装置，框架底座上方设置有整体旋转机架，整体旋转机架上方设置有两部分水平移动机架，两部分水平移动机架上方分别设置有单体旋转机架，两部分单体旋转机架上方分别设置有磁性传输皮带及支撑滚轮，通过各机架转动或水平左右移动及磁性皮带转动配合，可以迅速地将板料精确定位，便于压机上料机械手上料，提高了整条自动化线的工作效率，本发明可在短时间内自动完成板料对中定位工作，满足机械手上料要求，实现整线高节拍生产。

Description

一种冲压自动化板料对中台

技术领域

本发明涉及一种工件的对中定位设备，具体讲就是涉及一种用于压机上料机械手上料前对板料进行对中定位的冲压自动化板料对中台。

背景技术

目前对板料进行冲压已实现自动化，鉴于生产节拍较低，其最高节拍不超过9spm，重力对中台及机械对中台可满足整线生产节拍的需求。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺点：

现有的高速自动化生产线的最高节拍可达12spm，而重力对中台及机械对中台的板料对中时间长，已不能满足高速自动化生产线对板料对中速度的要求。因此，生产需要采用一种新的板料对中装置，以便实现板料的快速对中定位，从而满足高速冲压自动化生产线的要求。

发明内容

为了实现板料的快速定位，减少板料对中时间，提高板料冲压工作效率，本发明实施例提供了一种冲压自动化板料对中台。所述技术方案如下：一种冲压自动化板料对中台，包括对中台架及板料输送装置，

所述板料输送装置设置于所述对中台架的上方，其包括板料输送带及设置于板料输送带内侧面的支撑滚轮；

所述对中台架包括框架底座，所述框架底座的下方设有行走机构，

所述对中台架还包括：

整体旋转机架，固定于所述框架底座的上方，其包括，整体旋转框架、整体旋转滚轮组、整体旋转传动机构及整体旋转支撑机构，

所述整体旋转支撑机构设置于所述框架底座与所述整体旋转框架之间，用于实现所述整体旋转框架同所述框架底座间的旋转支撑连接，

所述整体旋转滚轮组对称于所述整体旋转支撑机构固定于所述框架底座上，且同设置于所述整体旋转框架上的平轨相卡接，用于实现所述整体旋转框架在所述框架底座上的旋转支撑，所述整体旋转框架通过固定于所述框架底座上的整体旋转传动机构带动其绕所述整体旋转支撑机构旋转调整；

水平移动机架，固定于所述整体旋转机架上，其包括水平移动框架、水平移动滚轮组及水平移动传动机构，

所述水平移动滚轮组固定于所述整体旋转框架上，并同设置于所述水平移动框架两侧的导轨相卡接，用于支撑所述水平移动框架并限制其在一个方向的移动，所述水平移动框架通过所述水平移动传动机构带动，并使所述水平移动框架在所述整体旋转框架上方作直线水平位置调整，

所述板料输送装置设置于所述水平移动框架的上方，且其移动方向同所述水平移动框架的水平移动方向相垂直。

所述对中台架还包括两个单体旋转机架，所述整体旋转框架上设有两个平行设置的水平移动机架，所述单体旋转机架一一对应设置于所述水平移动机架的上方，每个所述单体旋转机架上各设有一个所述板料输送装置；

所述单体旋转机架包括单体旋转框架、单体旋转滚轮组、单体旋转传动机构及单体旋转支撑机构；

所述单体旋转支撑机构设置于所述水平移动框架与所述单体旋转框架之间，用于实现所述单体旋转框架同所述水平移动框架间的旋转支撑连接，

所述单体旋转滚轮组对称于所述单体旋转支撑机构固定于所述水平移动框架上，且同设置于所述单体旋转框架上的导轨相卡接，用于实现所述单体旋转框架在所述水平移动框架上的旋转支撑，所述单体旋转框架通过固定于所述水平移动框架上的单体旋转传动机构带动其绕所述单体旋转支撑机构作旋转调整。

所述整体旋转支撑机构包括固定于所述框架底座上的推力轴承、旋转轴及固定于所述整体旋转框架上的支撑座，所述旋转轴的一端穿过所述支撑座同所述推力轴承紧配合连接，其另一端将所述整体旋转框架同所述支撑座固定连接；

所述单体旋转支撑机构包括固定于所述水平移动框架上的推力轴承、旋转轴及固定于所述单体旋转框架上的支撑座，所述旋转轴的一端穿过所述支撑座同所述推力轴承紧配合连接，其另一端将所述单体旋转框架同所述支撑座固定连接。

所述的整体旋转滚轮组和单体旋转滚轮组各包括支撑轮、轮架和压紧滚轮，所述支撑轮和压紧滚轮平行固定于所述轮架上，所述支撑轮和压紧滚轮之间的所述轮架的端面上成型一用于供所述平轨旋转时进行插接的凹槽，所述凹槽的宽度大于所述支撑轮与压紧轮之间的间隙，所述轮架分别同所述框架底座和水平移动框架可拆卸连接。

所述整体旋转传动机构包括伺服电机、减速箱及主传动齿轮，所述整体旋转框架的下侧面设有弧形齿条，所述伺服电机经减速箱减速后带动所述主传动齿轮转动，所述主传动齿轮通过同所述弧形齿条啮合带动所述整体旋转框架绕所述整体旋转支撑机构的旋转轴旋转，实现所述整体旋转机架的位置调整。

所述水平移动滚轮组包括支撑轮、轮架、压紧滚轮和导向滚轮，所述支撑轮和压紧滚轮平行固定于所述轮架的一侧面，所述导向滚轮垂直于所述支撑轮设置于所述轮架的另一相邻侧面上，所述支撑轮和压紧滚轮之间的所述轮架的端面上成型一用于供所述平轨插接的凹槽，所述凹槽的宽度大于所述支撑轮与压紧滚轮之间的间隙，所述导向滚轮的轮面同所述水平移动框架的一侧面相抵触，使所述水平移动框架只作直线移动，所述轮架同所述整体旋转框架可拆卸连接。

所述水平移动传动机构包括伺服电机、减速箱及传动齿轮，所述水平移动框架的下侧面设有直齿条，所述伺服电机经减速箱减速后带动所述传动齿轮转动，所述传动齿轮通过同所述直齿条啮合带动所述水平移动框架作直线水平位置调整。

所述单体旋转传动机构包括伺服电机、减速箱及单体传动齿轮，所述单体旋转框架的下侧面设有弧形齿条，所述伺服电机经减速箱减速后带动所述单体传动齿轮转动，所述单体传动齿轮通过同所述弧形齿条啮合带动所述单体旋转框架绕所述单体旋转支撑机构的旋转轴旋转，实现所述板料输送装置的位置调整。

所述板料输送带为电磁式磁性输送带，其由同步带及设置于其下的电磁机构组成。

所述框架底座的下侧面设有接近开关，其端部设有气缸锁紧装置，

所述气缸锁紧装置包括：基座、气缸、活塞杆、锁紧插销及用于将对中台位置锁定的带有插销孔的固定座，所述基座固定于所述框架底座上，

当所述对中台停止于工作位置时，所述活塞杆由气缸中推出，并推动所述锁紧插销插接于所述固定座的插销孔内，使对中台锁紧定位；当对中台启动时，气缸排气，活塞杆带动锁紧插销返回，使对中台的行走机构沿其轨道移动。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

本发明的对中台包括带滚轮的框架底座、整体旋转机架、两部分水平移动机架和两部分单体旋转机架及电磁式磁性输送带。通过各机架转动或水平左右移动及磁性皮带转动配合，可以迅速地将板料精确定位，便于压机上料机械手上料，提高了整条自动化线的工作效率。

本发明可适用于机械手冲压自动化生产线线头板料对中，能够适用各种板料的对中，保证了机械手冲压自动化的顺利进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的冲压自动化板料对中台主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图；

图4是本发明提供的冲压自动化板料对中台整体旋转机架机构图；

图5是本发明提供的冲压自动化板料对中台水平移动传动机构图；

图6是本发明提供的冲压自动化板料对中台气缸锁紧装置机构图；

图7是本发明提供的冲压自动化板料对中台水平移动滚轮组拆分图；

图8是本发明提供的冲压自动化板料对中台整体旋转滚轮组拆分图；

图9是本发明提供的冲压自动化板料对中台单体旋转传动机构结构图。

图中：

1-框架底座    2-伺服电机    3-行走轮    4-接近开关

5-气缸锁紧装置

51-基座  52-气缸  53-活塞杆  54-锁紧插销  55-插销孔  56-后退限位开关  57-前进限位开关  58-固定座；

6-整体旋转机架

61-整体旋转框架

62-整体旋转滚轮组

621支撑轮    622螺母及锁紧螺母    623轮架  624压紧滚轮  625螺栓    626圆柱销    627支座    628凹槽；

63-整体旋转传动机构

631-伺服电机    632-减速箱    633-主传动齿轮    634-弧形齿条；

64-整体旋转支撑机构

641-推力轴承    642-旋转轴    643-支撑座；

65-平轨

7-水平移动机架

71-水平移动框架    72-水平移动滚轮组

721支撑轮    722螺母及锁紧螺母    723轮架    724导向滚轮725压紧滚轮    726螺栓    727圆柱销    728支座    729凹槽；

73-水平移动传动机构

731-伺服电机    732-减速箱    733-传动齿轮    734-直齿条；

74-平轨；

8-单体旋转机架

81-单体旋转框架    82-单体旋转滚轮组；

83-单体旋转传动机构

831-伺服电机    832-减速箱    833-单体传动齿轮    834-弧形齿条；

84-单体旋转支撑机构

841-推力轴承    842-旋转轴    843-支撑座；

9-板料输送装置

91-板料输送带    92-支撑滚轮；

10-轨道    11-固定座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1-3所示，本发明所示的板料对中台包括由型材构成的框架底座1，框架底座1下方设置行走机构，其中的行走机构包括有伺服电机2、支撑和行走的行走轮3和接近开关4。框架底座1上方设置有整体旋转机架6，整体旋转机架6上方设置有两部分水平移动机架7，两部分水平移动机架7的上方分别设置有单体旋转机架8，两部分单体旋转机架8上方分别设置有电磁式板料输送带91及支撑滚轮92。

其中的整体旋转机架6设置于框架底座1的上方，其包括，整体旋转框架61、整体旋转滚轮组62、整体旋转传动机构63及整体旋转支撑机构64，整体旋转支撑机构64设置于框架底座1与整体旋转框架61之间，用于实现整体旋转框架61同框架底座1间的旋转支撑连接，整体旋转支撑机构64包括推力轴承641、旋转轴642和支撑座643，其中推力轴承可设置在框架底座1的上端面，支撑座643设置于整体旋转框架61上，旋转轴642穿过支撑座643同推力轴承641紧配合连接，整体宣战框架61通过旋转轴642支撑于框架底座1上，整体旋转框架可以带动旋转轴642绕着推力轴承641作旋转。

其中的整体旋转滚轮组62和单体旋转滚轮组82各包括支撑轮621、轮架623和压紧滚轮624，支撑轮621和压紧滚轮624通过螺母或锁紧螺母622平行固定于轮架623上，支撑轮621和压紧滚轮624之间的轮架623的端面上成型一用于供平轨65旋转时进行插接的凹槽628，凹槽628的宽度大于支撑轮621与压紧轮624之间的间隙，轮架623通过螺栓625和圆柱销626等连接件同支座627固定连接，单体旋转滚轮组82通过支座627固定于水平移动框架71上，整体旋转滚轮组62通过支座627固定于框架底座1上。

整体旋转传动机构63包括伺服电机631、减速箱632及主传动齿轮633，在整体旋转框架的下侧面固定有弧形齿条634，伺服电机631经减速箱632减速后带动主传动齿轮633转动，主传动齿轮633通过同弧形齿条634啮合带动整体旋转框架61绕整体旋转支撑机构64的旋转轴642旋转，实现整体旋转机架的位置调整。

结合图4，并对照图1-3所示，整体旋转滚轮组在框架底座上对称与旋转轴设置多个，在整体旋转传动机构启动前，平轨65位于支撑轮和压紧滚轮之间，且平轨的端部未到达凹槽的底部，当启动伺服电机后，通过主传动齿轮带动弧形齿条移动，从而带动整体旋转框架绕着旋转轴642旋转，进而使平轨倾斜进入凹槽内，从而达到物料位置调整的目的。

结合图5，并对照图1-3所示，水平移动机架7包括水平移动框架71、水平移动滚轮组72及水平移动传动机构73。

其中的水平移动滚轮组如图7所示，水平移动滚轮组72包括支撑轮721、轮架723、压紧滚轮725和导向滚轮724，支撑轮721和压紧滚轮725平行固定于轮架723的一侧面，导向滚轮725垂直于支撑轮721设置于轮架723的另一相邻侧面上，支撑轮721和压紧滚轮725之间的轮架723的端面上成型一用于供平轨74插接的凹槽729，凹槽729的宽度大于支撑轮721与压紧滚轮725之间的间隙，导向滚轮724的轮面同水平移动框架71的一侧面相抵，用于限制水平移动框架71的前后移动，只需水平移动框架71作左右直线移动，轮架同整体旋转框架61可拆卸连接，可以在图中设置多个的这样的水平移动滚轮组，更好地限制限制其沿一个方向作左右移动。

其中的水平移动传动机构如图5所示，包括伺服电机731、减速箱732及传动齿轮733，水平移动框架71的下侧面设有直齿条734，伺服电机731经减速箱732减速后带动传动齿轮733转动，传动齿轮733通过同直齿条734啮合带动水平移动框架71沿着两个平行设置的滚轮之间作直线水平位置调整。

板料输送装置设置于水平移动框架的上方，且其移动方向同水平移动框架的水平移动方向相垂直，在对较大块板料进行对中时，只需在水平移动机架上固定板料输送装置即可，通过调整整体旋转机架和水平移动机架实现大块板料的对中。

优选地，是在水平移动机架上固定两个单体旋转机架，整体旋转机架上设置两个只需左右移动的水平移动机架，每个水平移动机架上设置一个单体旋转机架，板料输送装置设置于单体旋转机架上，这里的单体旋转机架结构同整体旋转机架的结构相同，包括单体旋转框架81、单体旋转滚轮组82、单体旋转传动机构83及单体旋转支撑机构84。

单体旋转滚轮组同整体旋转滚轮组的结构相同，如图8所示，这里就不在赘述。

单体旋转传动机构83同整体旋转传动机构63的结构相同，如图9所示，这里就不再赘述。

单体旋转滚轮组对称于单体旋转支撑机构固定于水平移动框架上，可设置多个，且同设置于单体旋转框架上的平轨相卡接，用于实现单体旋转框架在水平移动框架上的旋转支撑，单体旋转框架通过固定于水平移动框架上的单体旋转传动机构带动其绕单体旋转支撑机构作旋转调整。

单体旋转支撑机构设置于水平移动框架与所述单体旋转框架之间，用于实现所述单体旋转框架同所述水平移动框架间的旋转支撑连接，其同整体旋转支撑机构的结构相同，包括推力轴承841、旋转轴842及支撑座843，这里就不在赘述。

上述带有单体旋转机架的结构主要用于对较小块板料的对中定位，使用方便，在整体旋转机架、水平移动机架、单体旋转机架及板料输送装置的共同作用下，能很块实现板料的准确定位，提高了工作效率，使自动化生产线的生产节拍得到提高。

框架底座的下侧固定有伺服电机，伺服电机经过减速箱带动与其通过轴相连的滚轮转动，从而带动对中台沿轨道整体运行，接近开关起到位前减速及停止作用，对中台有工作位置和维修位置两个状态，对中台停止在工作位置时由固定在框架底座上的气缸锁紧装置将其锁紧定位，如图6所示，这里的气缸锁紧装置包括：基座51、气缸52、活塞杆53、锁紧插销54及用于将对中台位置锁定的带有插销孔55的固定座58，基座51固定于框架底座1上。

当对中台停止于工作位置时，启动前进限位开关57，活塞杆53由气缸52中推出，并推动锁紧插销54插接于固定座58的插销孔55内，使对中台锁紧定位；当对中台启动时，启动后退限位开56关，使气缸52排气，活塞杆53带动锁紧插销54返回，使对中台的行走机构沿其轨道10移动。

磁性输送带通过联轴器相连，由固定在单体旋转机架上的伺服电机经过减速箱通过齿形带带动，磁性输送带由同步带及设置其下的电磁机构组成，支撑滚轮条分布于磁性皮带间，板料传输时辅助支撑。51-基座 52-气缸 53-活塞杆 54-锁紧插销 55-插销孔 56-后退限位开关 57-前进限位开关 58-固定座

具体的工作步骤如下：

1、生产时，对中台根据预先标定，各机架回到设定的零位；

2、板料通过时，扫描仪扫描板料位置信息，并与示教位置信息相比较，将偏差值传输至对中台，磁性输送带根据程序设定值将板料传输至固定位置；

3、对中台根据扫描仪传输的数据，通过计算得知各机架需要运行的位移，磁性输送带带磁，各机架在伺服电机带动下，运行至所需位置；

4、各机架完成移动后，磁性输送带消磁，对中台发送信息给上料机械手，机械手运行至对中台取板料；

5、上料机械手取走板料后，对中台根据预先标定，各机架回到设定的零位。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种冲压自动化板料对中台，包括对中台架及板料输送装置， 

所述板料输送装置设置于所述对中台架的上方，其包括板料输送带及设置于板料输送带内侧面的支撑滚轮； 

所述对中台架包括框架底座，所述框架底座的下方设有行走机构， 

其特征在于，所述对中台架还包括： 

整体旋转机架，固定于所述框架底座的上方，其包括，整体旋转框架、整体旋转滚轮组、整体旋转传动机构及整体旋转支撑机构， 

所述整体旋转支撑机构设置于所述框架底座与所述整体旋转框架之间，用于实现所述整体旋转框架同所述框架底座间的旋转支撑连接， 

所述整体旋转滚轮组对称于所述整体旋转支撑机构固定于所述框架底座上，且同设置于所述整体旋转框架上的平轨相卡接，用于实现所述整体旋转框架在所述框架底座上的旋转支撑，所述整体旋转框架通过固定于所述框架底座上的整体旋转传动机构带动其绕所述整体旋转支撑机构旋转调整； 

水平移动机架，固定于所述整体旋转机架上，其包括水平移动框架、水平移动滚轮组及水平移动传动机构， 

所述水平移动滚轮组固定于所述整体旋转框架上，并同设置于所述水平移动框架两侧的导轨相卡接，用于支撑所述水平移动框架并限制其在一个方向的移动，所述水平移动框架通过所述水平移动传动机构带动，并使所述水平移动框架在所述整体旋转框架上方作直线水平位置调整， 

所述板料输送装置设置于所述水平移动框架的上方，且其移动方向同所述水平移动框架的水平移动方向相垂直； 

所述对中台架还包括两个单体旋转机架，所述整体旋转框架上设有两个平行设置的水平移动机架，所述单体旋转机架一一对应设置于所述水平移动机架的上方，每个所述单体旋转机架上各设有一个所述板料输送装置； 

所述单体旋转机架包括单体旋转框架、单体旋转滚轮组、单体旋转传动机构及单体旋转支撑机构； 

所述单体旋转支撑机构设置于所述水平移动框架与所述单体旋转框架之间，用于实现所述单体旋转框架同所述水平移动框架间的旋转支撑连接， 

所述单体旋转滚轮组对称于所述单体旋转支撑机构固定于所述水平移动框 架上，且同设置于所述单体旋转框架上的导轨相卡接，用于实现所述单体旋转框架在所述水平移动框架上的旋转支撑，所述单体旋转框架通过固定于所述水平移动框架上的单体旋转传动机构带动其绕所述单体旋转支撑机构作旋转调整； 

所述整体旋转支撑机构包括固定于所述框架底座上的推力轴承、旋转轴及固定于所述整体旋转框架上的支撑座，所述旋转轴的一端穿过所述支撑座同所述推力轴承紧配合连接，其另一端将所述整体旋转框架同所述支撑座固定连接； 

所述单体旋转支撑机构包括固定于所述水平移动框架上的推力轴承、旋转轴及固定于所述单体旋转框架上的支撑座，所述旋转轴的一端穿过所述支撑座同所述推力轴承紧配合连接，其另一端将所述单体旋转框架同所述支撑座固定连接； 

所述的整体旋转滚轮组和单体旋转滚轮组各包括支撑轮、轮架和压紧滚轮，所述支撑轮和压紧滚轮平行固定于所述轮架上,所述支撑轮和压紧滚轮之间的所述轮架的端面上成型一用于供所述平轨旋转时进行插接的凹槽，所述凹槽的宽度大于所述支撑轮与压紧轮之间的间隙，所述轮架分别同所述框架底座和水平移动框架可拆卸连接。 

2.根据权利要求1所述的冲压自动化板料对中台，其特征在于， 

所述整体旋转传动机构包括伺服电机、减速箱及主传动齿轮，所述整体旋转框架的下侧面设有弧形齿条，所述伺服电机经减速箱减速后带动所述主传动齿轮转动，所述主传动齿轮通过同所述弧形齿条啮合带动所述整体旋转框架绕所述整体旋转支撑机构的旋转轴旋转，实现所述整体旋转机架的位置调整。 

3.根据权利要求2所述的冲压自动化板料对中台，其特征在于， 

所述水平移动滚轮组包括支撑轮、轮架、压紧滚轮和导向滚轮，所述支撑轮和压紧滚轮平行固定于所述轮架的一侧面，所述导向滚轮垂直于所述支撑轮设置于所述轮架的另一相邻侧面上，所述支撑轮和压紧滚轮之间的所述轮架的端面上成型一用于供所述平轨插接的凹槽，所述凹槽的宽度大于所述支撑轮与压紧滚轮之间的间隙，所述导向滚轮的轮面同所述水平移动框架的一侧面相抵触，使所述水平移动框架只作直线移动，所述轮架同所述整体旋转框架可拆卸连接。 

4.根据权利要求3所述的冲压自动化板料对中台，其特征在于， 

所述水平移动传动机构包括伺服电机、减速箱及传动齿轮，所述水平移动框架的下侧面设有直齿条，所述伺服电机经减速箱减速后带动所述传动齿轮转动，所述传动齿轮通过同所述直齿条啮合带动所述水平移动框架作直线水平位置调整。 

5.根据权利要求4所述的冲压自动化板料对中台，其特征在于， 

所述单体旋转传动机构包括伺服电机、减速箱及单体传动齿轮，所述单体旋转框架的下侧面设有弧形齿条，所述伺服电机经减速箱减速后带动所述单体传动齿轮转动，所述单体传动齿轮通过同所述弧形齿条啮合带动所述单体旋转框架绕所述单体旋转支撑机构的旋转轴旋转，实现所述板料输送装置的位置调整。 

6.根据权利要求1-5任一所述的冲压自动化板料对中台，其特征在于， 

所述板料输送带为电磁式磁性输送带，其由同步带及设置于其下的电磁机构组成。 

7.根据权利要求6所述的冲压自动化板料对中台，其特征在于， 

所述框架底座的下侧面设有接近开关，其端部设有气缸锁紧装置， 

所述气缸锁紧装置包括：基座、气缸、活塞杆、锁紧插销及用于将对中台位置锁定的带有插销孔的固定座，所述基座固定于所述框架底座上， 

当所述对中台停止于工作位置时，所述活塞杆由气缸中推出，并推动所述锁紧插销插接于所述固定座的插销孔内，使对中台锁紧定位；当对中台启动时，气缸排气，活塞杆带动锁紧插销返回，使对中台的行走机构沿其轨道移动。 

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