CN102489577A - 金属片自动深拉装置 - Google Patents

Abstract

一种金属片自动深拉装置，包括叠料检测、涂油、定位、定心和拉伸机构，对金属圆片进行深度拉伸；通过包括气缸驱动真空吸盘的送料系统，在各机构间传送工件。叠料检测采用具位移放大功能的检测钳、检测从储料盘吸上来金属片的厚度，避免叠料；工件由第一级送料机构送到第一段皮带、进入涂油机构，从第二段皮带出来；涂油包括两对涂油辊子，配套储传油辊子；金属片经V形定位、四爪盘定心，通过装有吸盘等的龙门架的运行，送到油压机里拉伸。本发明装置设备较为简单，而达到提高工效和质量、生产安全的目的，易于推广应用，适用于中小企业对金属片进行深拉加工。

Description

金属片自动深拉装置

技术领域

本发明涉及一种金属片自动加工装置，特别是一种通过油压机对金属圆片进行检测、自动进料和深度拉伸的加工装置。

背景技术

在不锈钢餐具制造行业，大量使用不锈钢圆片的深拉加工工艺，而加工过程有八成以上采用手工作业，包括有人工取圆钢片－人工涂抹深拉油－人工置入深拉模－启动油压机－手工取出工件。这整个过程除了动力这个环节外，都靠人工来完成，需要人工的直接操控并与设备直接接触。这样，不仅生产效率低、劳动强度大、加工质量不稳定，而且作业不安全，事故隐患多。而另一方面，在大企业的全自动生产线上，虽然自动化程度高，高效、质优、安全，但设备规模过于庞大，设备维护要求高，生产技术要求也高，特别是应变灵活性差，不适应柔性水平的生产，尤其不适应在一条生产线上生产批量少、而品种多的餐具产品，难以在中、小型企业里推广使用。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种设备较为简单，操作灵活、方便，自动，应变性能良好，适用范围广、适应能力强、特别适于中、小型企业使用的金属片自动深拉装置。

本发明的目的可通过如下的措施来达到：

一种金属自动深拉装置，是一条深拉金属圆片的生产设备线，包括控制台和呈“L”形机架上的设备机械部分，设备机械部分包括送料检测机构、涂油机构、定位装置、油压机、深拉模具，以及驱动气缸、真空吸盘、送料系统；在该控制台上设置有自动控制区，上面有可编程序控制器的按钮和/或指示灯，包括其指示、操控、报警、紧急关机、报警复位和电源开关，其特征在于，

在所述的控制台上，还设置有与自动控制区相互隔离的手动控制区，上面有各个气缸以及各个吸盘的手动控制旋钮；

所述的送料检测机构，设置在所述机架上进料方向的一端，包括有一个三爪储料盘，和在该储料盘旁边的叠料检测机构；

所述的送料系统，沿着工件金属片的传送方向设置，包括有在所述的三爪储料盘上面的第一级送料机构、分别在涂油机构前、后面的第一段皮带和第二段皮带、设置在所述的定位装置之后的第二级送料机构和第三级送料机构，在这些送料机构里，通过驱动气缸带动真空吸盘，沿着导轨、导杆或在滑槽里作前、后、上、下运动而传送工件金属片、从而将相关的各个机构联系起来：

所述的涂油机构，包括两对上、下相切的橡胶涂油辊子，其中第一涂油辊子对、对着第一段皮带，而第二涂油辊子对的出料方向上是第二段皮带；而在第一个涂油辊子之前，设有一个由气缸带动的上、下调节的橡胶传油辊子与其相切，该传油辊子又与依次相切的橡胶储油辊子和金属储油辊子相切，以向其提供拉伸油；

所述的油压机和深拉模具，设置在所述机架的末端，该油压机里面的深拉模具的中心线处在生产线的中心线上，对着上述第三级送料机构的推出杆的中心线，该推出杆与一个被小气缸带动的吸盘，都安装在一个在导轨上前、后滑行的龙门架的滑梁里，连接上一个气缸而带动其前、后移动，并连接上由另一个气缸所带动的龙门架与其上、下联动，该吸盘正对着在一个四爪定心盘里定心的工件的圆心，以将该工件移送至模具的下模里。

上述的定位装置，设置在所述的四爪定心盘和第二级送料机构的前面，包括一个在定位板上面的V形定位块，和一个调节该定位块位置的调节螺杆。

上述的叠料检测机构，包括一个由上钳与下钳组成的检测钳，钳头的检测端是一对相切的深沟球轴承，钳尾的显示端上装有传感器，检测钳的钳轴与尾端和头端之间的距离比成为放大检测的倍数；一台气缸被连接上而带动该检测钳朝着待测金属片的方向移动。

上述的三爪储料盘，包括一块圆板，在该圆板上均衡向心分布的三条滑槽，和分别在三条滑槽里的三根直立导杆，每根导杆的顶部设有限位螺纹。

上述的第一级送料机构，包括有横梁板，安装在该横梁板上的气缸，在该气缸一端连接上的真空吸盘，被该气缸驱动下而上、下移动；上述的横梁板安装在一对位于第一段皮带两侧上面的光杆导轨之上。

上述的四爪定心盘，是在一块圆板上有4条向着圆心、成十字形分布的矩形槽，和4个槽里的滑块，该圆板安装在直线轴承座上，并与一个气缸连接，该气缸通过浮动接头与另一个气缸连接。

上述的第三级送料机构的推出杆，通过固定块连接到龙门架的横梁下面、作垂直运行的滑梁之上，该滑梁通过固定架与水平驱动的气缸的缸体固定连接，从而在水平导杆上前、后滑动。

本发明的金属片自动深拉装置，具有如下的优点：

1．设备较为简单，而自动化程度高。本发明装置的机械设备，全部安装在一个呈“L”形布置的机架上，布局紧凑，占地不多，设备也不多，而能完成对金属片涂油和深拉的两大功能，替代了人工送料和人工检测，避免叠料；所使用的操控工具，基本上是滑槽，滑杆，气缸带动的吸盘，以及三爪、四爪盘，从而大大减轻了工人的劳动强度，提高工效和作业质量，确保生产安全。

2．适应性广，易于推广应用。本发明装置除自动操作外还可人工操作。万一遇到个别设备发生故障，可改用手动操作，不致影响其他部分的正常运转。由于投资规模不大，适于在中、小企业里推广应用；其中的三爪盘、四爪盘均采用滑块方式设定尺寸，可适应不同大小的圆钢片的加工。涂油拉伸前工件经过叠料检测，既代替了人工检测和送料，保证安全，又避免了工件叠料，使得流水线作业顺利。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的非限定性的叙述。

图1是本发明金属片自动深拉装置的结构示意图；

图2是本发明装置中的叠料检测机构的结构示意图；

图3是本发明装置中的三爪储料盘的立体示意图；

图4是本发明装置中的第一段皮带、第二段皮带、涂油机构和定位装置的立体(正面)示意图；

图5是本发明装置立体的背面示意图；

图6是本发明装置中涂油机构的立体(背面)示意图；

图7是本发明装置的涂油机构的工艺流程示意图；

图8是本发明装置中送料检测机构的工作流程示意图；

图9是本发明装置中第一级送料机构至第一段皮带的工作流程示意图；

图10是本发明装置中第二段皮带至定位装置的工作流程示意图；

图11是本发明装置中将四爪定心盘移送到第二级送料机构吸盘下的工作流程示意图；

图12是本发明装置中第三级送料机构将四爪定心盘的金属片取出的示意图；

图13是本发明装置中第三级送料机构至深拉模具前、后的工作流程示意图；

图14是上述第二级送料机构的立体结构图；

图15是上述四爪定心盘的立体结构图；

图16是本发明装置中第三级送料机构的装配示意图；

图17是上述第三级送料机构的立体示意图；

各图之中，1是油压机，2是深拉模具，50是四爪定心盘，100是叠料检测机构，200是三爪储料盘，300是第一级送料机构，400是第一段皮带，500是涂油机构，600是第二段皮带，700是定位装置，800是第二级送料机构，900是第三级送料机构；105是叠料检测机构的传感器，106是下钳，107是上钳，109是气缸，110是轴安装支架，111是钳轴，112,113是深沟球轴承；201是三爪储料盘的圆板，202,202’202’’是圆板上的滑槽，206,206’,206’’是滑槽上的导杆；301是第一级送料机构的横梁板，307，333是气缸，317是吸盘，319,322是光杆导轨；501是涂油机构的橡胶传油辊子，507是气缸，511是橡胶储油辊子，517是金属储油辊子，523，529是第一涂油辊子对，535,540是第二涂油辊子对；701是定位装置的定位板，702是V形定位块，705是调节螺杆；51是四爪定心盘的圆板，52,52’,53,53’是矩形槽，54,54’,56,56’是滑块，55是中心垫板，57,58是直线轴承座，43,44是导轨；60是气缸连接组件，65是气缸，63是活动接头；801是第二级送料机构的气缸，807是导杆，808是吸盘；901是第三级送料机构龙门架的横梁，920是滑梁，905,929是气缸，908,909是直立导轨，925是固定架，926是水平导杆，931是推出杆，932是小气缸，934是吸盘，940是气缸缩回可调机构。

具体实施方式

在一个呈“L” 形布置的机架上，安装上本发明拉伸装置的设备机械部分，本装置的控制台则分别隔离地设置有自动控制区和手动控制区，通过可编程序控制器操纵机架各个设备机械的运作。如图1所示，本发明装置的设备包括有一个叠料检测机构100，一个三爪储料盘200，第一级送料机构300，第一段皮带400，一个涂油机构(500)，第二段皮带600，一个定位装置700，第二级送料机构800，一个四爪定心盘50，第三级送料机构900，和油压机1及其里面的深拉模具2等。

本发明装置的送料检测机构100，包括有一个三爪储料盘200和一个叠料检测机构100。如图2、图3所示，该叠料检测机构是在一个可调节支架上安装上驱动气缸109，它可以绕中心轴旋转360°，到适当位置加以固定，该气缸的伸出端连接到一个具有位移放大功能的检测钳的安装支架110上，该钳由上钳107与下钳106组成，其钳轴111是一个旋转轴，与安装支架110连接，该钳可绕该钳轴111旋转，钳轴成为其支点，两端力臂长度的倍数比有数倍之大，达到位移放大的目的，即钳轴距钳端较短，而距钳尾较长，在钳端是一对相切的深沟球轴承112,113，,钳尾装有传感器105，需拉伸的金属片被吸盘吸附移至检测钳端，其上的一对球轴承平移向金属片，将金属片夹入到两个球轴承之间，测出该片的厚度，两轴承之间分离开的位移距离，反映到钳尾处上钳与下钳的位移，就有数倍之多，相当于两端的力臂长度之比，并经过传感器而反映出来。如有叠料，自然能轻易地识别出来。

本发明装置的三爪储料盘200，如图3的立体图所示，它具有一个圆形平板201，有3条矩形滑槽202,202’202’’，平板中心处有与槽高度持平的圆形垫板，各条滑槽的延长线同交汇于圆心，其中心线夹角皆为120°，在槽里分别有圆柱状的3条直立导杆206,206’,206’’，导杆的上端有一段螺纹。金属圆片叠放在盘中心的垫板上，当真空吸盘吸取最上层的一块金属片，向上移动至螺纹处时，受到3根导杆夹着而受适度的阻隔，产生轻微变形，如吸附上1块以上的金属片，多余的金属片会分离下来，落到储料盘里。而吸附有1块金属片的真空吸盘继续工作。

第一级送料机构300，以及第一段、二段皮带、涂油机构、定位装置的正面立体图，如图4所示，在送料机构的横梁板301上，安装有气缸307，气缸307带动真空吸盘317沿着导杆上、下移动，而气缸333则通过浮动接头与横梁板301连接，驱动其在光杆导轨319,322之上而前、后移动，以便将金属片移送至第一段皮带400上面。

第一段皮带400在涂油机构500进料方向前，而第二段皮带600则在涂油机构的出料方向后，如图5所示。涂油机构如图6所示；图7表示其工艺流程。该机构主要由两对橡胶涂油辊子组成，即第一涂油辊子对523，529和第二涂油辊子对535,540，而拉伸油则由一个橡胶传油辊子501传给涂油辊子523，该两个辊子在523的斜上方相切，在一个驱动气缸507的作用下，传油辊子501可在气缸507的有效行程内上、下移动，微调其相切或提起该传油辊子。同时，传油辊子501上面的拉伸油、则由一对储油辊子来提供，即从油箱下到、一个橡胶储油辊子511与一个金属储油辊子517接触面上的凹状区间内，多余的油则通过回收管路流回到油箱中。橡胶储油辊子511，带动与之相接触的金属储油辊子517转动，使拉伸油均匀分布，并传到上述的橡胶传油辊子501的表面上。涂油时第一段、第二段皮带在传动齿轮和链轮的驱动下，将金属片传送到两对涂油辊子对的上、下辊子之间，第二对涂油辊子的作用使得油层更加均匀和稀薄。通过时间继电器控制气缸的作用时间，从而控制金属片与涂油辊子接触的时间，达到控制油层厚度的目的。

由第二段皮带600运送经过涂油的金属片至定位装置700上。该定位装置包括有一块定位板701，以及在该板上的V形定位块702，通过调节螺杆705调节V形定位块在带T形调节板701上的位置，金属片的垂直侧面与V形定位块702的两个斜面相切，调节至一个移送的真空吸盘的圆心与调节板701面上的投影重合。

第二级送料机构800和第三级送料机构900如图11～图14所示，机构800的驱动气缸801连接并带动真空吸盘808，沿着导杆807上、下滑动，从而起/落金属片，可将金属片置于定位块702之上；或者将金属片从定位块上移送到一个四爪定心盘50里。该四爪定心盘如图15所示，包括有1块圆板51，在该圆板上成十字形分布着4个矩形槽52,52’,53,53’，分别有4块滑块54,54’56,56’在相应的矩形槽里滑动，4个槽的延长线均指向圆板中心垫板55的圆心。其作用是在模具的中心与油压机的中心有偏差时，可改用手动控制第三级送料机构，将金属片置于模具上，测量前、后、左、右的偏差，从而调整定心盘，将金属片正确地定心。该定心盘的圆板51是安装在直线轴承座57,58上的，轴承座57,58的中心轴线相互平行；一个驱动气缸65通过活动接头63和连接组件60，与该圆板51连接，在直线光杆导轨43,44上运行，从而移动四爪盘；如图12所示，当定心盘完成对金属片的定位后，气缸65推动定心盘运行到第三级送料机构的吸盘934的正下方，以便吸盘934下降、将金属片吸附住并提起。

第三级送料机构900包括一个龙门架的横梁901，该横梁上安装有一个气缸缩回行程可调机构940，在该龙门架横梁下面，还有一个水平的滑梁920，由气缸905带动其在直立导轨908,909里上、下移动，如图17所示；该滑梁920还通过固定架925与一个水平输送的气缸929连接，在水平导杆926上滑动的该气缸929、带动一个小气缸932，固定在固定块上的小气缸932可带动吸盘934升降、由吸盘吸附金属片运行至模具上方，以落到下模里。一根推出杆931也固定在固定块上，由气缸929驱动其前、后移动，以达到将已拉伸的工件从模具上推出的目的。本发明的自动深伸装置，适用于对金属圆片进行深度拉伸的加工。

Claims (10)

1.一种金属自动深拉装置，是一条深拉金属圆片的生产设备线，包括控制台和呈“L”形机架上的设备机械部分，设备机械部分包括送料检测机构、涂油机构、定位装置、油压机、深拉模具，以及驱动气缸、真空吸盘、送料系统；在该控制台上设置有自动控制区，上面有可编程序控制器的按钮和/或指示灯，包括其指示、操控、报警、紧急关机、报警复位和电源开关，其特征在于，

在所述的控制台上，还设置有与自动控制区相互隔离的手动控制区，上面有各个气缸以及各个吸盘的手动控制旋钮；

所述的送料检测机构，设置在所述机架上进料方向的一端，包括有一个三爪储料盘(200)，和在该储料盘旁边的叠料检测机构(100)；

所述的送料系统，沿着工件金属片的传送方向设置，包括有在所述的三爪储料盘(200)上面的第一级送料机构(300)、分别在涂油机构(500)前、后面的第一段皮带(400)和第二段皮带(600)、设置在所述的定位装置之后的第二级送料机构(800)和第三级送料机构(900)，在这些送料机构里，通过驱动气缸带动真空吸盘，沿着导轨、导杆或在滑槽里作前、后、上、下运动而传送工件金属片、从而将相关的各个机构联系起来：

所述的涂油机构(500)，包括两对上、下相切的橡胶涂油辊子，其中第一涂油辊子对(523,529) 对着第一段皮带(400)，而第二涂油辊子对(535,540)的出料方向上是第二段皮带(600)；而在第一个涂油辊子(523)之前，设有一个由气缸(507)带动的上、下调节的橡胶传油辊子(501)与其相切，该传油辊子(501)又与依次相切的橡胶储油辊子(511)和金属储油辊子(517)相切；

所述的油压机和深拉模具，设置在所述机架的末端，该油压机(1)里面的深拉模具(2)的中心线处在生产线的中心线上，对着上述第三级送料机构(900)的推出杆(931)的中心线，该推出杆(931)与一个被小气缸(932)带动的吸盘(934)，都安装在一个在导轨上前、后滑行的龙门架的滑梁(920)里，连接上一个气缸(929) 而带动其前、后移动，并连接上由另一个气缸(905)所带动的龙门架与其上、下联动，该吸盘(934)正对着在一个四爪定心盘(50)里定心的工件的圆心。

2.根据权利要求1所述的金属片自动深拉装置，其特征在于，所述的定位装置(700)，设置在所述的四爪定心盘(50)和第二级送料机构(800)的前面，包括一个在定位板(701)上面的V形定位块(702)，和一个调节该定位块位置的调节螺杆(705)。

3.　根据权利要求1或2所述的金属片自动深拉装置，其特征在于，所述的叠料检测机构(100)，包括一个由上钳(107)与下钳(106)组成的检测钳，钳头的检测端是一对相切的深沟球轴承(112,113)，钳尾的显示端上装有传感器(105)，检测钳的钳轴(111)与尾端和头端之间的距离比成为放大检测的倍数；一台气缸(109) 被连接上而带动该检测钳朝着待测金属片的方向移动。

4.　根据权利要求1或2所述的金属片自动深拉装置，其特征在于，所述的三爪储料盘(200)，包括一块圆板(201)，在该圆板上均衡向心分布的三条滑槽(202,202’,202’’)，和分别在三条滑槽里的三根直立导杆(206,206’,206’’)，每根导杆的顶部设有限位螺纹。

5.　根据权利要求3所述的金属片自动深拉装置，其特征在于，所述的三爪储料盘(200)，包括一块圆板(201)，在该圆板上均衡向心分布的3条滑槽(202,202’,202’’)，和分别在3条滑槽里的3根直立导杆(206,206’,206’’)，每根导杆的顶部设有限位螺纹。

6.　根据权利要求1或2所述的金属片自动深拉装置，其特征在于，所述的第一级送料机构(300)，包括有横梁板(301)，安装在该横梁板上的气缸(307)，在该气缸(307)一端连接上的真空吸盘(317)，被该气缸驱动下而上、下移动；上述的横梁板(301)安装在一对位于第一段皮带(400)两侧上面的光杆导轨(319,322)之上。

7.　根据权利要求3所述的金属片自动深拉装置，其特征在于，所述的第一级送料机构(300)，包括有横梁板(301)，安装在该横梁板上的气缸(307)，在该气缸(307)一端连接上的真空吸盘(317)，在该气缸驱动下而上、下移动；上述的横梁板(301)安装在一对位于第一段皮带(400)两侧上面的光杆导轨(319,322)之上。

8.　根据权利要求4所述的金属片自动深拉装置，其特征在于，所述的第一级送料机构(300)，包括有横梁板(301)，安装在该横梁板上的气缸(307)，在该气缸(307)一端连接上的真空吸盘(317)，在该气缸驱动下而上、下移动；上述的横梁板(301)安装在一对位于第一段皮带(400)两侧上面的光杆导轨(319,322)之上。

9.　根据权利要求1或2所述的金属片自动深拉装置，其特征在于，所述的四爪定心盘(50)，是在一块圆板(51)上有4条向着圆心、成十字形分布的矩形槽　(52,52’,53，53’)，和4个槽里的滑块(54,54’,56,56’)，该圆板(51)安装在直线轴承座(57,58)上，并与一个气缸(60)连接，该气缸(60)通过浮动接头(63)与另一个气缸(65)连接。

10.　根据权利要求1或2所述的金属片自动深拉装置，其特征在于，所述的第三级送料机构(900)的推出杆(931)，通过固定块连接到龙门架的横梁(901)下面、作垂直运行的滑梁(920)之上，该滑梁(920)通过固定架(925)与水平驱动的气缸(929)的缸体固定连接，从而在水平导杆(926)上与其联动。

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