CN102554062A - 自动冲压生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明自动冲压生产线,涉及一种冲压生产线,该生产线包括电磁送料装置和机械手,电磁送料装置和冲压模具之间设置有进料传送带,机械手设置在进料传送带之后的冲压模具的一侧或冲压模具的两侧。所述电磁送料装置包括两排支撑架、支撑梁Ⅰ、支撑梁Ⅱ、送料移动平台,送料移动平台上连接有送料气缸Ⅰ,送料气缸Ⅰ的活塞杆底部通过送料连接板连接有电磁铁。机械手包括底座、伺服电机Ⅰ、滚珠螺杆、垂直支撑板,垂直支撑板的顶端连有可相对其滑动的移动平台Ⅰ,移动平台Ⅰ上设有可相对其滑动的移动平台Ⅱ,移动平台Ⅱ一侧上设有可相对其滑动的移动平台Ⅲ,移动平台Ⅲ上分别连接有向外延伸且并排设置的上料抓取装置、抓取旋转装置及下料抓取装置。

Description

自动冲压生产线
技术领域
[0001] 本发明涉及一种冲压生产线,特别是一种自动冲压生产线。背景技术
[0002] 传统的自动冲压生产线在很大程度上模仿了国外的成熟产品,必须与特定油压机配合才能使用,结构复杂,整条自动冲压生产线组成的系统价格非常高,国内一般的中小企业很难买得起,即使买得起这样种自动冲压生产线,在小批量多品种生产时,这种自动冲压生产线也很难发挥批量制造的优势,另外,这样种自动冲压生产线体积庞大,占地面积大。
发明内容
[0003] 本发明的目的是针对现有相关技术缺陷,提供一种能有效提高工作效率、减轻工人劳动强度并能保证零件冲压质量的自动冲压生产线。
[0004] 本发明为实现上述目的采用的技术方案是:一种自动冲压生产线,该自动冲压生产线包括用以吸取待加工工件的电磁送料装置及用以抓取和翻转工件的机械手,电磁送料装置和冲压模具之间设置有进料传送带,机械手设置在进料传送带之后的冲压模具的一侧或冲压模具的两侧,所述电磁送料装置包括两排支撑架、分别设置在两排支撑架顶端并相互平行的支撑梁I和支撑梁II、支撑于支撑梁I和支撑梁II上且可在支撑梁I和支撑梁II上做往复运动的送料移动平台,送料移动平台上连接有送料气缸I,送料气缸I的活塞杆穿过送料移动平台与位于送料移动平台底部的送料连接板连接,送料连接板的底面连接有用以吸取工件的电磁铁,所述机械手包括底座、连接在底座一端的伺服电机I、与伺服电机I输出轴连接的滚珠螺杆及通过连接座与滚珠螺杆连接的垂直支撑板,垂直支撑板的顶端连接有移动平台I,移动平台I上设有移动平台II,移动平台I和移动平台II通过设置在它们之间滑轨I与滑块I相互连接,移动平台I的一侧固定有伺服电机II,伺服电机II的输出轴连接有齿轮I,移动平台II的一侧固定连接有与齿轮I相啮合的齿条I,移动平台II 一侧上设有移动平台III,移动平台II和移动平台III通过设置在它们之间滑轨II与滑块II相互连接,移动平台II上固定连接有伺服电机III,伺服电机III的输出轴连接有齿轮II,移动平台III靠移动平台II 一侧边固定连接有与齿轮II相啮合的齿条II,移动平台III上分别连接有向外延伸且并排设置的上料抓取装置、抓取旋转装置及下料抓取装置。
[0005] 其中所述支撑梁I上固定连接有送料滑轨,送料移动平台对应支撑梁I的一侧底面固定连接有套在送料滑轨上可相对送料滑轨滑动的送料滑块,送料移动平台远离支撑梁I的一侧底面通过支架连接有可在支撑梁II上滚动的轮子,支撑梁I的一端末连接有送料伺服电机,支撑梁I的另一端末设有轴承座,在送料伺服电机的输出端与轴承座间设有送料滚珠螺杆,送料移动平台对应支撑梁I的一侧顶面固定连接有与送料滚珠螺杆配合的送料螺杆连接座。
[0006] 其中所述两排支撑架靠中部位置之间连接有横梁,进料传送带位于支撑梁I和支撑梁II之间下侧的横梁上。[0007] 其中在传送带后方设置有料框,料框包括用以支撑工件的工件支撑底板及穿过工件支撑底板的工件定位杆,在支撑梁I和支撑梁II的外侧分别设有气缸固定座,每一侧的气缸固定座上分别设置有送料气缸II,每一送料气缸II露在其缸体外的活塞杆穿过气缸固定座顶端的支撑板后向下延伸至工件支撑底板的底部并通过锁紧装置锁紧于工件支撑底板的底部。
[0008] 其中所述上料抓取装置和下料抓取装置分别包括与移动平台III连接的连接板及分别连接在连接板远离移动平台III一端的夹紧装置I和托架。
[0009] 其中所述夹紧装置I包括与连接板连接的夹紧气缸I及分别连接在夹紧气缸I 露在其缸体外的两活塞杆上相对设置的夹板I。
[0010] 其中所述抓取旋转装置包括与移动平台III连接的伸缩气缸、连接在伸缩气缸外侧活塞杆末端的旋转气缸及与旋转气缸连接的夹紧装置II。
[0011] 其中所述夹紧装置II包括与旋转气缸连接的夹紧气缸II及分别连接在夹紧气缸 II露在其缸体外的两活塞杆上相对设置的夹板II。
[0012] 其中所述夹板II为长条形,且夹板II的两端分别突出设有夹块。
[0013] 其中所述滑轨I固定连接在移动平台I的上表面,滑块I固定连接在移动平台II 的底面,滑块I可带动移动平台II在移动平台I上的滑轨I上移动,所述滑块II固定连接在移动平台II上表面靠外侧的位置,滑轨II固定连接在移动平台III的底面,滑轨II可带动移动平台III在移动平台II上的滑块II上移动。
[0014] 由于采用了上述方案,本发明与现有其它同类技术相比较有如下有益效果:
1、机械化程度高、可有效提高生产效率、降低工人劳动强度与工伤风险
本发明自动冲压生产线包括电磁送料装置和机械手,电磁送料装置由于采用送料伺服电机带动送料滚珠螺杆运动,进而由送料滚珠螺杆推动送料移动平台运动,送料移动平台下的电磁铁在吸取工件时由送料气缸I控制其高度,料框在竖直方向的高度由送料气缸 II控制,电磁铁吸取工件后,由送料伺服电机通过送料滚珠螺杆带动送料移动平台在支撑梁I和支撑梁II向进料传送带一侧移动,电磁铁将工件送至进料传送带上方,电磁铁断电工件即掉在进料传送带上,送料伺服电机反转送料移动平台沿反方向运动至料框上重复吸取工件作业,在整个送料过程中无需人工辅助作业,机械手由于设有伺服电机I、11、111,伺服电机I、II、III可分别控制机械手在上下、左右、前后三个方向上自由移动,同时设有并排设置的上料抓取装置、抓取旋转装置及下料抓取装置,可由上料抓取装置从进料传送带上将工件抓取放到冲压模具上,经过一次冲压后由抓取旋转装置将经过一次冲压加工的工件抓取并翻转到另一面,再放到冲压模具中,经过第二次冲压加工后由下料抓取装置将工件从冲压模具上抓取放到出料传送带上,在工件冲压加工的整个过程中全部由机械手辅助完成,无需人工辅助,机械化程度高、可有效提高生产效率、降低工人劳动强度与工伤风险;
2、结构简单、成本低并能保证冲压零件质量
本发明自动冲压生产线包括电磁送料装置和机械手,电磁送料装置整体结构简单,送料移动平台在支撑梁I 一侧通过送料滑块和送料滑轨相互滑动,在支撑梁II一侧通过轮子滚动,能有效降低电磁送料装置的成本,传动平稳可靠,可有效保证送料位置的准确度,可靠性高,机械手由于在上下方向通过伺服电机I控制滚珠螺杆转动进而控制垂直支撑板及其上的各装置上下运动,前后左右均通过与伺服电机连接的齿轮驱动齿条,使连接在移动平台间的滑轨滑块相对运动,实现机械手在前后左右向的运动,抓取旋转装置的旋转通过旋转气缸控制,整体结构简单、成本低,位置精度可通过与伺服电机及旋转气缸连接的控制器控制,位置精度高能有效的保证冲压零件质量。
[0015] 下面结合附图和实施例对本发明自动冲压生产线作进一步说明。
附图说明
[0016] 图1是本发明自动冲压生产线的结构示意图;
图2是本发明自动冲压生产线中电磁送料装置和进料传送带的结构示意图;图3是图2的另一方向视图;
图4是图2所示电磁送料装置的移动平台底部结构示意图;图5是本发明自动冲压生产线中机械手的结构示意图;图6是图5的另一方向视图。
[0017] 主要元件标号说明:1-电磁送料装置,2-进料传送带,3-机械手,4-出料传送带,5-送料气缸I,6-送料移动平台,7-送料气缸II,8-送料螺杆连接座,9-送料滚珠螺杆,10-轴承座,11-气缸固定座,12-送料滑块,13-送料滑轨,14-活塞杆,15-工件支撑底板,16-支撑梁I,17-支撑架,18-横梁,20-支撑架,21-支撑梁II,22-送料伺服电机,23-轮子,24-工件定位杆,25-工件,26-电磁铁,27-送料连接板,28-夹板I,29-活塞杆,30-夹紧气缸I,31-下料抓取装置,32-连接板,33-伸缩气缸,34-齿轮II,35-伺服电机III,36-齿条II,37-移动平台II,38-移动平台I,39-滑轨I,40-齿轮I,41-齿条I,42-伺服电机II,43-移动平台III,44-底座,45-伺服电机I,46-上料抓取装置,47-支撑固定座,48-旋转气缸,49-抓取旋转装置,50-夹板II,51-活塞杆,52-夹紧气缸II,53-托架,54-滑轨II,55-滑块II,56-滚珠螺杆,57-连接座,58-垂直支撑板,59-滑块I。
具体实施方式
[0018] 如图1所示,本发明自动冲压生产线,该自动冲压生产线包括用以吸取待加工工件的电磁送料装置1及用以抓取和翻转工件的机械手3,电磁送料装置1和冲压模具之间设置有进料传送带2,机械手3设置在进料传送带2之后的冲压模具的一侧或冲压模具两侧,在本实施例中,机械手3对称设置在进料传送带2之后的冲压模具的两侧。
[0019] 如图2至图4所示,电磁送料装置1包括两排支撑架17、20、分别设置在两排支撑架17、20顶端并相互平行的支撑梁I 16和支撑梁II 21、支撑于支撑梁I 16和支撑梁II 21上的送料移动平台6,送料移动平台6上连接有送料气缸I 5,送料气缸I 5的活塞杆穿过送料移动平台6与位于送料移动平台6底部的送料连接板27连接,送料连接板27的底面连接有用以吸取工件的电磁铁26,支撑梁I 16上固定连接有送料滑轨13,送料移动平台6对应支撑梁I 16的一侧底面固定连接有套在送料滑轨13上可相对送料滑轨13滑动的送料滑块12,送料移动平台6远离支撑梁I 16的一侧底面通过支架连接有可在支撑梁II 21上滚动的轮子23,支撑梁I 16的一端末连接有送料伺服电机22,支撑梁I 16的另一端末设有轴承座10,在送料伺服电机22的输出端与轴承座10间设有送料滚珠螺杆9,送料伺服电机22的输出端通过联轴器(图中未示出)与送料滚珠螺杆9连接,送料移动平台6对应支撑梁I 16的一侧顶面固定连接有与送料滚珠螺杆9配合的送料螺杆连接座8。所述两排支
6撑架17、20靠中部位置之间连接有横梁18,进料传送带2位于支撑梁I 16和支撑梁II 21 之间下侧的横梁18上,传送带通过连接在其一侧的驱动装置驱动其转动,在传送带后方设置有料框,料框包括用以支撑工件25的工件支撑底板15及穿过工件支撑底板15的多条工件定位杆对,在支撑梁I 16和支撑梁II 21的外侧分别设有气缸固定座11,每一侧的气缸固定座11上分别设置有送料气缸II 7,每一送料气缸II 7露在其缸体外的活塞杆14穿过气缸固定座11顶端的支撑板后向下延伸至工件支撑底板15的底部并通过锁紧装置锁紧于工件支撑底板15的底部,在送料气缸II 7工作时,送料气缸II 7的活塞杆14可带动工件支撑底板15相对工件定位杆M上下移动。
[0020] 如图5、图6所示,所述机械手3包括底座44、连接在底座44一端的伺服电机I 45、 与伺服电机I 45输出轴连接的滚珠螺杆56及通过连接座57与滚珠螺杆56连接的垂直支撑板58,底座44固定连接在冲压机床(图中未示出)上,伺服电机I 45输出轴通过联轴器 (图中未示出)与滚珠螺杆56连接,滚珠螺杆56带动垂直支撑板58相对底座44在上下方向上运动。
[0021] 垂直支撑板58的顶端连接有移动平台I 38,移动平台I 38上设有移动平台
II 37,移动平台I 38和移动平台II 37通过设置在它们之间滑轨I 39与滑块I 59相互连接,在本实施例中,滑轨I 39固定连接在移动平台I 38的上表面,滑块I 59固定连接在移动平台II 37的底面,滑块I 59可带动移动平台II 37在移动平台I 38上的滑轨I 39上移动,当然作为本发明的变换方式,滑轨I 39与滑块I 59的位置也可互换,如滑轨I 39安装在移动平台II 37底部,而滑块I 59固定在移动平台I 38上表面。移动平台I 38的一侧固定有伺服电机II 42,伺服电机II 42的输出轴通过减速器后连接有齿轮I 40,移动平台II 37 的一侧固定连接有与齿轮I 40相啮合的齿条I 41,当伺服电机II 42驱动齿轮I 40转动, 齿轮I 40带动齿条I 41移动进而使移动平台II 37下的滑块I 59在移动平台I 38上的滑轨I 39上移动,移动平台II 37相对移动平台I 38在左右方向移动。图中所有齿轮和齿条上的突齿均未示出。
[0022] 移动平台II 37 一侧上设有移动平台III43,移动平台II 37和移动平台III43通过设置在它们之间滑轨II M与滑块II 55相互连接,滑块II 55固定连接在移动平台II 37上表面靠外侧的位置,滑轨II M固定连接在移动平台III 43的底面,滑轨II讨可带动移动平台
III 43在移动平台II 37上的滑块II 55上移动,滑轨I 39与滑轨II 54相互垂直。移动平台 II 37上固定连接有伺服电机III35,伺服电机III35通过连接在移动平台II 37上表面的固定座与移动平台II 37连接,伺服电机III35的输出轴通过减速器后连接有齿轮II 34,移动平台 III43靠移动平台II 37—侧边固定连接有与齿轮II 34相啮合的齿条II 36,当伺服电机III35 驱动齿轮II 34转动,齿轮II 34带动齿条II 36移动进而使移动平台III 43下的滑轨II讨在移动平台II 37上的滑块II 55中移动,移动平台III 43相对移动平台II 37在前后方向移动。
[0023] 移动平台III 43上分别连接有向外延伸且并排设置的上料抓取装置46、抓取旋转装置49及下料抓取装置31。上料抓取装置46和下料抓取装置31分别包括与移动平台III43 连接的连接板32及分别连接在连接板32远离移动平台III43 —端的夹紧装置I和托架53, 夹紧装置I包括与连接板32远离移动平台III 43 一端连接的夹紧气缸I 30及分别连接在夹紧气缸I 30露在其缸体外的两活塞杆四上相对设置的夹板I 28,两夹板I观外侧末端突出设有相对设置的夹块。抓取旋转装置49包括与移动平台III 43连接的伸缩气缸33、连接在伸缩气缸33外侧活塞杆末端的旋转气缸48及与旋转气缸48连接的夹紧装置II,伸缩气缸33通过连接在移动平台III43中部的支撑固定座47所支撑,夹紧装置II包括与旋转气缸48连接的夹紧气缸II 52及分别连接在夹紧气缸II 52露在其缸体外的两活塞杆51上相对设置的夹板II 50。夹板II 50为长条形,倾斜连接在两活塞杆51上,且夹板II 50的两端分别突出设有夹块,夹板II 50设计为长条状并在两端分别突出设有夹块可保证其稳定准确的抓取工件,防止工件在抓取翻转过程中滑动引起位置偏差。
[0024] 在工作时,把待加工的工件25 (图中仅示出位于最上端的两块工件)叠放在工件支撑底板15上的各工件定位杆M间,控制送料气缸II 7将工件支撑底板15向上提至适当高度,启动送料伺服电机22使送料移动平台6移至工件支撑底板15正上方,控制送料气缸I 5带动电磁铁沈向下运动吸取工件25,再控制送料伺服电机22反向运动,将电磁铁沈吸取到的工件送到进料传送带2上方后,控制电磁铁沈断电,电磁铁沈即将工件放到进料传送带2上,由进料传送带2将工件向后输送,送料伺服电机22控制送料移动平台6返回吸取下一块工件,反复上述动作,通过进料传送带2将未加工的工件传送到机械手3 —侧,由机械手3的上料抓取装置46从进料传送带2抓取工件并将工件放到冲压模具中,由冲压机床对工件进行第一次冲压加工,完成第一次冲压加工后由机械手3的抓取旋转装置49抓起工件并将工件翻转到另一面后将工件再放到冲压模具中,冲压机床对工件进行第二次冲压加工,完成第二次冲压加工后由机械手3的下料抓取装置31将工件抓取放到出料传送带4上送出,即完成工件正反两面的冲压加工,在两次冲压加工过程中无需人工辅助作业,机械化程度高、可有效提高生产效率、降低工人劳动强度。当多块工件被吸取后,电磁铁沈距工件支撑底板15最上方的工件距离较大时,可以控制送料气缸II 7的活塞杆14上移将工件支撑底板15向上推移至便于电磁铁沈吸取工件的位置,加工完一叠工件后控制送料气缸II 7的活塞杆14带动工件支撑底板15下移至最低端位置,再向料框中加满料即可。
[0025] 本发明自动冲压生产线中各伺服电机及气缸的工作均由通过电路与各伺服电机及气缸连接的控制器所控制,电路及控制器不是本发明的发明点,在图中未示出,也不做详细描述。

Claims (10)

1. 一种自动冲压生产线,其特征在于,该自动冲压生产线包括用以吸取待加工工件的电磁送料装置(1)及用以抓取和翻转工件的机械手(3),电磁送料装置(1)和冲压模具之间设置有进料传送带0),机械手C3)设置在进料传送带(¾之后的冲压模具的一侧或冲压模具的两侧,所述电磁送料装置(1)包括两排支撑架(17、20)、分别设置在两排支撑架(17、20)顶端并相互平行的支撑梁I (16)和支撑梁II (21)、支撑于支撑梁I (16)和支撑梁II (21)上且可在支撑梁I (16)和支撑梁II (21)上做往复运动的送料移动平台(6),送料移动平台(6)上连接有送料气缸I (5),送料气缸I (¾的活塞杆穿过送料移动平台(6)与位于送料移动平台(6)底部的送料连接板(XT)连接,送料连接板(XT)的底面连接有用以吸取工件的电磁铁(26),所述机械手C3)包括底座(44)、连接在底座04) —端的伺服电机I (45)、与伺服电机I 0¾输出轴连接的滚珠螺杆(56)及通过连接座(57)与滚珠螺杆(56)连接的垂直支撑板(58),垂直支撑板(58)的顶端连接有移动平台I (38),移动平台I (38)上设有移动平台II (37),移动平台I (38)和移动平台II (37)通过设置在它们之间滑轨I (39)与滑块I (59)相互连接,移动平台I (38)的一侧固定有伺服电机II (42),伺服电机II (42)的输出轴连接有齿轮I (40),移动平台II (37)的一侧固定连接有与齿轮I (40)相啮合的齿条I (41),移动平台II (37) —侧上设有移动平台III 03),移动平台II (37)和移动平台III (43)通过设置在它们之间滑轨II (54)与滑块II (55)相互连接,移动平台II (37)上固定连接有伺服电机III (35),伺服电机III (35)的输出轴连接有齿轮II 034),移动平台III (43)靠移动平台II (37) 一侧边固定连接有与齿轮II (34)相啮合的齿条II (36),移动平台III (43)上分别连接有向外延伸且并排设置的上料抓取装置(46)、抓取旋转装置G9)及下料抓取装置(31)。
2.如权利要求1所述的自动冲压生产线,其特征在于,所述支撑梁I (16)上固定连接有送料滑轨(13),送料移动平台(6)对应支撑梁I (16)的一侧底面固定连接有套在送料滑轨(1¾上可相对送料滑轨(1¾滑动的送料滑块(12),送料移动平台(6)远离支撑梁I (16)的一侧底面通过支架连接有可在支撑梁II 上滚动的轮子0;3),支撑梁I (16)的一端末连接有送料伺服电机(22),支撑梁I (16)的另一端末设有轴承座(10),在送料伺服电机0¾的输出端与轴承座(10)间设有送料滚珠螺杆(9),送料移动平台(6)对应支撑梁I (16)的一侧顶面固定连接有与送料滚珠螺杆(9)配合的送料螺杆连接座(8)。
3.如权利要求2所述的自动冲压生产线,其特征在于,所述两排支撑架(17、20)靠中部位置之间连接有横梁(18),进料传送带(¾位于支撑梁I (16)和支撑梁II (21)之间下侧的横梁(18)上。
4.如权利要求2所述的自动冲压生产线,其特征在于,在传送带后方设置有料框,料框包括用以支撑工件的工件支撑底板(1¾及穿过工件支撑底板(1¾的工件定位杆(M),在支撑梁I (16)和支撑梁II (21)的外侧分别设有气缸固定座(11),每一侧的气缸固定座(11)上分别设置有送料气缸II (7),每一送料气缸II (7)露在其缸体外的活塞杆(14)穿过气缸固定座(11)顶端的支撑板后向下延伸至工件支撑底板(1¾的底部并通过锁紧装置锁紧于工件支撑底板(1¾的底部。
5.如权利要求1所述的自动冲压生产线,其特征在于,所述上料抓取装置G6)和下料抓取装置(31)分别包括与移动平台III (43)连接的连接板(3¾及分别连接在连接板(32)远离移动平台III (43) 一端的夹紧装置I和托架(53)。
6.如权利要求5所述的自动冲压生产线,其特征在于,所述夹紧装置I包括与连接板(3¾连接的夹紧气缸I (30)及分别连接在夹紧气缸I (30)露在其缸体外的两活塞杆(29)上相对设置的夹板I (28) 0
7.如权利要求1所述的自动冲压生产机械手(3),其特征在于,所述抓取旋转装置09)包括与移动平台III (43)连接的伸缩气缸(33)、连接在伸缩气缸(3¾外侧活塞杆末端的旋转气缸G8)及与旋转气缸08)连接的夹紧装置II。
8.如权利要求7所述的自动冲压生产机械手(3),其特征在于,所述夹紧装置II包括与旋转气缸G8)连接的夹紧气缸II (52)及分别连接在夹紧气缸II (52)露在其缸体外的两活塞杆(51)上相对设置的夹板II (50)。
9.如权利要求8所述的自动冲压生产机械手(3),其特征在于,所述夹板II (50)为长条形,且夹板II (50)的两端分别突出设有夹块。
10.如权利要求1所述的自动冲压生产机械手(3),其特征在于,所述滑轨I (39)固定连接在移动平台I (38)的上表面,滑块I (59)固定连接在移动平台II (37)的底面,滑块I (59)可带动移动平台II (37)在移动平台I (38)上的滑轨I (39)上移动,所述滑块II (55)固定连接在移动平台II (37)上表面靠外侧的位置,滑轨II (54)固定连接在移动平台III (43)的底面,滑轨II (54)可带动移动平台III (43)在移动平台II (37)上的滑块II (55)上移动。
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