CN103394606B - 冲压机之全自动送料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冲压机技术领域，涉及冲压机之全自动送料装置，包括由控制器控制其动作的上料台及送料机构，所述的上料台的具体结构是：在机架上设置的动力装置驱动的转轴上固定有转盘，转盘上的同一圆心所画的同一半径圆上均布有两组以上的定位槽，每组定位槽由两个间隔设置的圆弧槽组成，每个圆弧槽上设置有定位杆，转盘的下侧设置有定位杆定位装置，每组圆弧槽上的两根定位杆之间形成一个料位，每个料位上设置有用于顶料杆通过的孔或槽，所述的孔或槽的下侧设置有动力装置驱动动作的顶料杆，优点是：本发明的堆料、取料及送料方便，自动化程度高，适用于冲压机的全自动送料装置。
Description
技术领域
本发明属于冲压机技术领域，特指一种冲压机之全自动送料装置。
背景技术
目前，冲压、拉伸工序的操作主要由人工操作，少部分企业开始使用自动送料装置，其不足之处在用于：一是技术水平不高：由于冲压设备的自动送料还处于应用初期，普及率较低，自动送料的自动化程度及智能方面还需提高；二是调整换料装置的时间长：现有换料调整基本上用手工调节各定位杆、定位块位置，因手工调节需熟练技术工人多次调整，造成换料调节的时间占总生产时间的比重较大，对小批量的产品，有的换料调整时间超过生产时间；三是送料速度慢：对冲床类高速的冲压设备，自动送料的送料工作时间对生产效率的影响较大，因而需要更高速送料装置，提高生产效率，另外，现有技术中料片的吹气分片装置，主要由位置固定且距离远的大口径的喷气嘴或多孔的喷气嘴吹气，用于分离重叠料片，该方法由于没针对料片边缘近距离吹气，造成输送的料片多为重叠的料片,冲压设备冲压重叠料片,会造成自动送料设备及冲压设备停机、模具损坏等不良后果。
发明内容
本发明的目的是提供一种可自动调节定位杆、自动送料、分片效果好且生产效率高的冲压机之全自动送料装置。
本发明的目的是这样实现的：
冲压机之全自动送料装置，包括由控制器控制其动作的上料台及送料机构，所述的上料台的具体结构是：在机架上设置的动力装置驱动的转轴上固定有转盘，转盘上的同一圆心所画的同一半径圆上均布有两组以上的定位槽，每组定位槽由两个间隔设置的圆弧槽组成，每个圆弧槽上设置有定位杆，转盘的下侧设置有定位杆定位装置，每组圆弧槽上的两根定位杆之间形成一个料位，每个料位上设置有用于顶料杆通过的孔或槽，所述的孔或槽的下侧设置有动力装置驱动动作的顶料杆。
上述定位装置的具体结构是：定位杆下侧的平切部卡接在圆弧槽上，平切部下侧的螺杆部伸出转盘的下侧螺接有固定定位杆的螺帽，螺帽下侧的机架上设置有动力装置驱动的螺帽转动机构；或所述定位装置的具体结构是：在每个圆弧槽一侧的转盘上设置有弧形块，每个弧形块上设置有定位孔或定位齿，每个定位杆上设置有与所述的定位孔或定位齿配合定位的插销或定位爪。
上述的动力装置驱动动作的顶料杆是动力装置驱动的升降油缸或动力装置驱动的齿轮齿条结构带动的顶杆或动力装置驱动的丝杆机构带动的顶杆，由转盘上方设置的检测料片高度的光电开关与控制器配合控制顶料杆的升降动作。
上述的槽是在转盘上每个料位的中部延伸至外侧的槽，转盘的一侧设置有动力装置驱动其沿转盘的径向移动的与定位杆配合夹住料片的压杆，所述的压杆与一组圆弧槽上的两根定位杆形成一个工作料位。
上述工作料位的上侧设置有随动吹气分片装置，所述的随动吹气分片装置的具体结构是：压杆的上部设置有用磁铁带动其上下移动的铁块，铁块上横向设置有气缸，气缸的活塞杆前端设置有与气源连接的扁平的喷气嘴，喷气嘴的移动直线指向工作料位的中心。
上述的螺帽转动机构的具体结构是：机架上设置有动力装置，动力装置可带动滑套转动，滑套上插接有上端带有螺帽套的升降杆，动力装置驱动升降杆的升降；或机架上设置有动力装置驱动升降的升降杆，升降杆的上部设置有可套住螺帽并由动力装置驱动转动的螺帽套，螺帽套的转动带动螺帽转动。
上述送料机构的具体结构是：动力装置驱动传动装置进而带动朝下设置的吸盘可做横向与竖直移动；或动力装置驱动传动装置进而带动朝下设置的吸盘可做横向移动，吸盘的下侧设置有顶料杆，吸盘的前侧设置有气缸带动移动的推料杆。
上述上料台与送料机构之间设置有中转料机械手，所述的中转料机械手的具体结构是：机架上设置有动力装置驱动转动且可升降的旋转主轴，旋转主轴的上部间隔90度径向设置有两条横杆，每条横杆的外部设有朝下的吸盘，所述横杆的长度为可使吸盘从转盘上的工作料位上取料，中转料机械手的一条横杆上的吸盘位于料位的上侧时、另一条横杆上的吸盘的下侧设置有主轴驱动转动的旋转吸盘，旋转吸盘的一侧设置有向料片上喷油或涂油的上油装置。
上述两条横杆的一个横杆上设置的吸盘有两个，其中的一个吸盘由气缸驱动其升降，另一个横杆上设置有一个吸盘。
上述上料台与送料机构之间设置有中转料机械手，送料机构与中转料机械手之间设置有输料机构，所述的输料机构的具体结构是：中转料机械手一侧的工作台上的滑轨上设置有动力装置驱动沿滑轨移动的托板，托板上设置有沿滑轨移动方向运动的输送带，输送带前端的托板上设置有挡料杆及探测模具位置的接近开关。
上述的动力装置为伺服电机或步进电机或电机或气动马达或气缸或油缸。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、智能化、自动化程度高：本发明在换料时，只需操作人员在人机界面上输入料片尺寸，即可自动调节定位杆位置，调整时间只有原来手工调节的1/10。
2、效率高：本发明的送料装置能根据人工输入的产品尺寸及自测的模具大小，自动调节取料位置及送料距离，达到最近的取料位置及最小的送料距离。自动送料时间相比同类机械手：直径大的产品可提升效率50％，直径小的产品能提高80％。
3、节能：本发明采用随动式吹气，吹气口自动跟随料片边缘，具有针对性、及近距离特点。用较小的压缩空气，能达到很好分离重叠的料片的效果，具有明显的节能特点。
4、设备紧凑，适应性好：本发明的一体化程度高，设备紧凑，相对同类产品体积较小。能与速度较慢的油压配合送料，还适合与速度较快的压力机配合送料。
5、本发明能实现冲压或拉伸工序自动化进料，减少操作人员，避免工伤事故的发生，而且减少成本、提高生产效率、产品质量的稳定性好。
附图说明
图1是本发明的立体示意图。
图2是本发明的上料台的主体部分的立体示意图。
图3是本发明拆去装饰板后的立体示意图之一。
图4是本发明送料机构的立体示意图。
图5是本发明拆去装饰板后的立体示意图之二。
图6是本发明的上料台与中转料机械手的局部立体示意图。
图7是本发明的定位杆的平切部卡接在圆弧槽上后平切部的剖视图。
图8是本发明送料装置的立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—图8：
冲压机之全自动送料装置，包括由控制器控制其动作的上料台及送料机构，所述上料台2的具体结构是：在机架1上设置的动力装置驱动的转轴220上固定有转盘201，转盘201上的同一圆心所画的同一半径圆上均布有两组以上的定位槽，每组定位槽由两个间隔设置的圆弧槽202组成，每个圆弧槽202上设置有定位杆203，转盘201的下侧设置有定位杆定位装置，每组圆弧槽202上的两根定位杆203之间形成一个料位，每个料位上设置有用于顶料杆通过的孔或槽205，所述的孔或槽205的下侧设置有动力装置驱动动作的顶料杆。
上述定位装置的具体结构是：定位杆203下侧的平切部2031卡接在圆弧槽202上，平切部2031下侧的螺杆部2032伸出转盘201的下侧螺接有固定定位杆203的螺帽204，螺帽204下侧的机架1上设置有动力装置驱动的螺帽转动机构；或所述定位装置的具体结构是：在每个圆弧槽202一侧的转盘201上设置有弧形块，每个弧形块上设置有定位孔或定位齿，每个定位杆203上设置有与所述的定位孔或定位齿配合定位的插销或定位爪。
上述的动力装置驱动动作的顶料杆是动力装置驱动的升降油缸209或动力装置驱动的齿轮齿条结构带动的顶杆或动力装置驱动的丝杆机构带动的顶杆，由转盘201上方设置的检测料片高度的光电开关与控制器配合控制顶料杆的升降动作。
上述的槽205是在转盘201上每个料位的中部延伸至外侧的槽205，转盘201的一侧设置有动力装置驱动其沿转盘的径向移动的与定位杆203配合夹住料片5的压杆207，所述的压杆207与一组圆弧槽202上的两根定位杆203形成一个工作料位。
上述工作料位的上侧设置有随动吹气分片装置6，所述的随动吹气分片装置6的具体结构是：压杆207的上部通过弧形的固定件固定设置有用磁铁60带动其上下移动的铁块，所述的磁铁60安装在中转料机械手3的横杆300的下侧，铁块上横向设置有气缸，气缸的活塞杆前端设置有与气源连接的扁平的喷气嘴，喷气嘴的移动直线指向工作料位的中心，横杆300转动至工作料位的上侧下移吸料时，在吸住料片5的同时，磁铁60也吸住铁块，喷气嘴位于被吸住的料片5与下一料片之间，横杆300上移，磁铁60带动铁块及喷气嘴上移，使得喷气嘴始终对准吸住的料片下侧跟随吹气，使被吸住的料片5与下一料片分离，横杆300转动而铁块不转动，磁铁60与铁块分离；当然，所述的随动吹气分片装置6的磁铁60安装在中转料机械手3的横杆300的下侧，而铁块及气缸和喷气嘴也可以安装在独立的杆件或机体上。
上述的螺帽转动机构8的具体结构是：机架1上设置有动力装置，动力装置(气缸通过齿条齿轮机构)可带动滑套转动，滑套上插接有上端带有螺帽套的升降杆，动力装置(气缸)驱动升降杆的升降；或机架1上设置有动力装置驱动升降的升降杆，升降杆的上部设置有可套住螺帽并由动力装置驱动转动的螺帽套，螺帽套的转动带动螺帽204转动。
上述送料机构7的具体结构是：动力装置(电机71)驱动传动装置(丝杆机构72)进而带动托板78沿立板70上的滑轨竖直运动，托板78上设置的动力装置(电机77)驱动传动装置(丝杆机构76)进而带动朝下设置的吸盘75可做横向移动，以吸料并送料；或动力装置(电机77)驱动传动装置(丝杆机构76)进而带动朝下设置的吸盘75可做横向移动，吸盘75的下侧设置有顶料杆，吸盘75的前侧设置有气缸带动移动的推料杆74。
上述上料台2与送料机构7之间设置有中转料机械手3，所述的中转料机械手3的具体结构是：机架1上设置有动力装置驱动转动且可升降的旋转主轴303，旋转主轴303的上部间隔90度径向设置有两条横杆300，每条横杆300的外部设有朝下的吸盘302，所述横杆300的长度为可使吸盘302从转盘201上的工作料位上取料，中转料机械手3的一条横杆300上的吸盘302位于工作料位的上侧时、另一条横杆300上的吸盘302的下侧设置有主轴408驱动转动的旋转吸盘402，旋转吸盘402的一侧设置有向料片5上喷油或涂油的上油装置。
上述两条横杆300的一个横杆上设置的吸盘302有两个，其中的一个吸盘302由气缸308驱动其升降，另一个横杆300上设置有一个吸盘302。
上述上料台2与送料机构7之间设置有中转料机械手3，送料机构7与中转料机械手3之间设置有输料机构4，所述的输料机构4的具体结构是：中转料机械手3一侧的工作台410上的滑轨400上设置有动力装置通过丝杆405驱动沿滑轨400移动的托板406，托板406上设置有沿滑轨400方向运动的输送带401，输送带401前端的托板406上设置有挡料杆403及探测模具位置的接近开关407，所述的中转料机械手3上的吸盘302可转动至输送带401的上方。
上述的动力装置为伺服电机71、77或电机或步进电机404、206或气动马达或气缸221或油缸219。
本发明的工作：
1、调整定位杆，以适应不同直径的料片。
首先通过人机界面输入料片尺寸，控制器(PLC)计算出每组的两个定位杆的位置，由两点定位一个圆心。所以只要调节两只定位杆，就能确定一个料片(圆形的片材)的位置。换片时，调节定位杆的位置以确保不同直径的料片在定位杆的定位下料片圆心基本不变。
先启动料台旋转,当光电开关检测到定位杆时，上料台的转轴停止转动，升降杆上升带动螺帽套套住定位杆底部的螺帽，动力装置驱动螺帽套转动，将螺帽顺转旋松，松开定位杆，然后转轴带动上料台旋转，使得定位杆相对上料台上的圆弧槽移动一定的弧长。旋转到控制器计算出的位置时，转轴带动上料台停止旋转，反转螺帽套将螺母旋紧在定位杆上，依次调整每个定位杆至设计位置(同一组圆弧槽的两根定位杆的调整位置相反，即同时向外或向内调整定位杆在圆弧槽上的位置)。
2、位置调节：按人机界面上的自动调节按钮时，输送带401位置调节的导轨托板向前运行，当输送带上的接近开关接近模具时，接近开关动作，输送带位置调节的导轨托板停止向前运行，根据当前的控制器内部的位移距离相关数据，计算出模具大小。控制器又根据模具大小、料片尺寸数据计算出输送带的合适调节位置。输送带位置调节的导轨托板向后运行到合适的位置。输送带位置调节结束。
3、自动送料的过程：旋转主轴303下行从料位上取料，喷气嘴开始吹气，气缸带动喷气嘴前行，喷气嘴贴近料片边缘。旋转主轴303下行过程中横杆300上的磁铁60吸住铁块，当旋转主轴303上升时，铁块及喷气嘴跟随横杆300上升。由于最上侧的料片被横杆300上的吸盘302及带气缸301的吸盘302吸住，在料片上升过程及上升到位时，喷气嘴63还是随着料片的位置变化，喷气嘴贴近料片。当旋转主轴303或横杆300旋转时，横杆300上的磁铁与铁块分离，铁块在重力作用下，自行下滑。同时带动喷气嘴的气缸后退，喷气嘴后退。喷气嘴自动跟随最上一张料片的位置，喷气嘴对应的位置为两张料片的中间位置，喷气嘴贴近料片边缘，吹气效果好，能将重叠双片有效分离。
中转料机械手3逆旋到位，一横杆300下行取料，料位上侧的吸盘302吸住工作料位(料堆)上的料片5，另一横杆300上的吸盘302吸住旋转吸盘402上的料片，横杆300上行。上行过程中随动吹气分片装置6随动吹气，防止在取料时料片重叠双片。上行到位后，横杆300随旋转主轴303顺转，顺转到位后，横杆300随旋转主轴303下行，将一横杆300上的吸盘302上的料片释放在旋转吸盘402上，另一横杆300上的吸盘302的料片释放在输送带401上。当输送带401上有料片5运行到输送带401前端定位杆403处，送料机构7的吸盘75取走料片5，送至模具上方，释放料片5在模具中。在送料的前行过程中，推料杆74把冲压好的产品推出模具区。送料回程到位后，冲压设备开始冲压工作。
在工作料位上方设有检测料片高度的光电开关，当工作料堆的料片高度降低时，下面的升降油缸209上升，把工作料堆的料片顶升到所需高度以利取片。
人工将料片放在料堆位置，料片位置由每组的两根定位杆203定位。当工作料位没有料片时，升降油缸209下行，动力装置(气缸)驱动压杆207后退，当升降盘下降到位及压杆后退到位后，转盘旋转，料堆转到工作料位，压杆207前进,压紧料片后压杆207停止前进,升降油缸209上升，使工作料位的料片5的高度升至取料高度。加料循环完成。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.冲压机之全自动送料装置，包括由控制器控制其动作的上料台及送料机构，其特征在于：所述的上料台的具体结构是：在机架上设置的动力装置驱动的转轴上固定有转盘，转盘上的同一圆心所画的同一半径圆上均布有两组以上的定位槽，每组定位槽由两个间隔设置的圆弧槽组成，每个圆弧槽上设置有定位杆，转盘的下侧设置有定位杆定位装置，每组圆弧槽上的两根定位杆之间形成一个料位，每个料位上设置有用于顶料杆通过的孔或槽，所述的孔或槽的下侧设置有动力装置驱动动作的顶料杆。
2.根据权利要求1所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述定位装置的具体结构是：定位杆下侧的平切部卡接在圆弧槽上，平切部下侧的螺杆部伸出转盘的下侧螺接有固定定位杆的螺帽，螺帽下侧的机架上设置有动力装置驱动的螺帽转动机构；或所述定位装置的具体结构是：在每个圆弧槽一侧的转盘上设置有弧形块，每个弧形块上设置有定位孔或定位齿，每个定位杆上设置有与所述的定位孔或定位齿配合定位的插销或定位爪。
3.根据权利要求1所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述的动力装置驱动动作的顶料杆是动力装置驱动的升降油缸或动力装置驱动的齿轮齿条结构带动的顶杆或动力装置驱动的丝杆机构带动的顶杆，由转盘上方设置的检测料片高度的光电开关与控制器配合控制顶料杆的升降动作。
4.根据权利要求1所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述的槽是在转盘上每个料位的中部延伸至外侧的槽，转盘的一侧设置有动力装置驱动其沿转盘的径向移动的与定位杆配合夹住料片的压杆，所述的压杆与一组圆弧槽上的两根定位杆形成一个工作料位。
5.根据权利要求4所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述工 作料位的上侧设置有随动吹气分片装置，所述的随动吹气分片装置的具体结构是：压杆的上部设置有用磁铁带动其上下移动的铁块，铁块上横向设置有气缸，气缸的活塞杆前端设置有与气源连接的扁平的喷气嘴，喷气嘴的移动直线指向工作料位的中心。
6.根据权利要求2所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述的螺帽转动机构的具体结构是：机架上设置有动力装置，动力装置可带动滑套转动，滑套上插接有上端带有螺帽套的升降杆，动力装置驱动升降杆的升降；或机架上设置有动力装置驱动升降的升降杆，升降杆的上部设置有可套住螺帽并由动力装置驱动转动的螺帽套，螺帽套的转动带动螺帽转动。
7.根据权利要求1所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述送料机构的具体结构是：动力装置驱动传动装置进而带动朝下设置的吸盘可做横向与竖直移动；或动力装置驱动传动装置进而带动朝下设置的吸盘可做横向移动，吸盘的下侧设置有顶料杆，吸盘的前侧设置有气缸带动移动的推料杆。
8.根据权利要求1所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述上料台与送料机构之间设置有中转料机械手，所述的中转料机械手的具体结构是：机架上设置有动力装置驱动转动且可升降的旋转主轴，旋转主轴的上部间隔90度径向设置有两条横杆，每条横杆的外部设有朝下的吸盘，所述横杆的长度为可使吸盘从转盘上的工作料位上取料，中转料机械手的一条横杆上的吸盘位于料位的上侧时、另一条横杆上的吸盘的下侧设置有主轴驱动转动的旋转吸盘，旋转吸盘的一侧设置有向料片上喷油或涂油的上油装置。
9.根据权利要求8所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述两条横杆的一个横杆上设置的吸盘有两个，其中的一个吸盘由气缸驱动其升降， 另一个横杆上设置有一个吸盘。
10.根据权利要求1所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述上料台与送料机构之间设置有中转料机械手，送料机构与中转料机械手之间设置有输料机构，所述的输料机构的具体结构是：中转料机械手一侧的工作台上的滑轨上设置有动力装置驱动沿滑轨移动的托板，托板上设置有沿滑轨移动方向运动的输送带，输送带前端的托板上设置有挡料杆及探测模具位置的接近开关。
11.根据权利要求1—10任一项所述的冲压机之全自动送料装置，其特征在于：所述的动力装置为伺服电机或步进电机或气动马达或气缸或油缸。
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