CN104889281A

CN104889281A - 一种全自动剪板机

Info

Publication number: CN104889281A
Application number: CN201410075703.0A
Authority: CN
Inventors: 刘文伟; 程玉朋
Original assignee: Shanghai Wa Ke Automation Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Wa Ke Automation Equipment Co Ltd
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-09-09

Abstract

本发明公开了一种全自动剪板机，包括机架和设置在机架上的上料机构、下料机构，上料机构和下料机构分别包括Y轴移动机构、Z轴移动机构和吸盘架，Y轴移动机构设置在机架上，Y轴移动机构上设置Z轴移动机构，Z轴移动机构的底端设置吸盘架，上料机构和下料机构的吸盘架上分别设置第一下降检测杆和第二下降检测杆。本发明剪板机采用的上下料结构能够自动调节吸盘架的下降速度、位置，安全性能高，能实现自动化控制，节省人力，使原来需要多人操作的板材搬运下料，现在只需要1人或不需要人工的情况下完成作业；采用可微调角度的吸盘结构，可以移动具有弯曲角度或表面不平整的板材，使剪板机能够适应更多工况使用。

Description

一种全自动剪板机

技术领域

本发明涉及剪板机技术领域，具体来说是一种全自动剪板机。

背景技术

剪板机（英文名称：plate shears；guillotine shear）是用一个刀片相对另一刀片作往复直线运动剪切板材的机器。是借于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。剪板机属于锻压机械中的一种，主要作用就是金属加工行业。产品广泛适用于航空、轻工、冶金、化工、建筑、船舶、汽车、电力、电器、装潢等行业提供所需的专用机械和成套设备。

现有技术中，剪板机主要使用人工来完成各种材料的上料，不仅工人劳动强度高，而且生产效率低，生产不连续，导致产能低下，加工成本较高，难以满足大规模的生产需求。

参见授权公告号CN202984502U的发明专利，公开一种“剪板机自动开料装置”，剪板机虽然采用气缸和真空吸盘的上料结构，但由于不能自动检测吸盘与工件距离，不能够及时变换吸盘下降速度，速度一直较高，会存在安全隐患，速度一直较低，会降低使用效率；虽然能在一定程度上降低工人劳动强度，但仍需要多人同时操作，效率较低。

特别是，现有技术中的剪板机只能够针对表面极为平整的板材使用，在板材表面平整度较低的工况下，剪板机的上下料吸盘不能够与板材紧密接触，导致板材在上料过程中掉落，由此，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中，剪板机的自动上料机械手不能自动检测吸盘与工件距离，效率较低，在板材表面平整度较低的工况下，剪板机的吸盘不能够与板材紧密接触，存在较大的安全隐患的缺陷，提供一种全自动剪板机，来解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种全自动剪板机，包括机架和设置在机架上的上料机构、下料机构，所述上料机构和下料机构分别包括Y轴移动机构、Z轴移动机构和吸盘架，所述Y轴移动机构设置在机架上，所述Y轴移动机构上设置Z轴移动机构，所述Z轴移动机构的底端设置吸盘架，所述上料机构和下料机构的吸盘架上分别设置第一下降检测杆和第二下降检测杆。

在本发明中，所述Y轴移动机构包括直线导轨、滚轮、齿轮、行走齿条和Z轴架，所述齿轮、行走齿条与滚轮联动，所述滚轮设置在导轨上，所述滚轮连接Z轴架。

在本发明中，所述Z轴移动机构设置在Z轴架上，所述Z轴移动机构由提升梁、提升伺服电机实现上下往复运动。

在本发明中，所述吸盘架上设置吸盘组，所述吸盘组包括橡胶吸盘唇、吸盘底板、定位板、定位块和多杆连接机构，所述定位块和多杆连接机构的数量分别为两个，所述两个多杆连接机构分别连接在两个定位块上，所述两个定位块分别连接定位板，所述定位块和多杆连接机构分别以定位板为中心对称设置，所述多杆连接机构包括活动块、固定连接块、滑动连接块、安装板和吸盘盖板，所述活动块的中间部位连接定位块，所述活动块的两端部位分别通过固定连接块和滑动连接块设置在安装板上，所述安装板上设置吸盘盖板，所述橡胶吸盘唇通过吸盘底板固定在吸盘盖板上。

在本发明中，所述两个定位块为一体式结构。

在本发明中，以所述定位板为中心对称设置的两个吸盘盖板之间设置橡胶缓冲条。

在本发明中，所述固定连接块的一端设置固定孔，另一端设置固定柱，所述固定孔连接活动块，所述固定柱连接安装板；所述滑动连接块的一端设置固定孔，另一端设置滑动孔，所述固定孔连接活动块，所述滑动孔内设置滑柱，所述滑柱连接安装板。

在本发明中，还包括X轴移动机构，所述Y轴移动机构通过X轴移动机构活动设置在机架上。

有益效果

本发明的一种全自动剪板机，与现有技术相比，剪板机采用的上下料结构能够自动调节吸盘架的下降速度、位置，安全性能高，能实现自动化控制，节省人力，使原来需要多人操作的板材搬运下料，现在只需要1人或不需要人工的情况下完成作业；采用可微调角度的吸盘结构，可以移动具有弯曲角度或表面不平整的板材，使剪板机能够适应更多工况使用；结构简单，十分实用，实现本发明的目的。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2本发明上料机构或下料机构的结构示意图；

图3本发明吸盘组的结构示意图；

图4本发明吸盘组的爆炸图。

其中：1、橡胶吸盘唇；11、支架；12、Y轴移动机构；121、直线导轨；122、行走齿条；123、Z轴架；13、Z轴移动机构；131、提升梁；132、提升伺服电机；14、吸盘架；15、第一下降检测杆；16、第二下降检测杆；17、吸盘组；18、X轴移动机构；2、吸盘底板；3、定位板；4、定位块；5、多杆连接机构；51、活动块；52、固定连接块；53、滑动连接块；53、安装板；54、安装板；6、橡胶缓冲条；7、固定孔；8、固定柱；9、滑动孔；10、滑柱；20、上料机构；30、下料机构；40、防护网。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

实施例

如图1～4所示，图1本发明的结构示意图；图2本发明上料机构或下料机构的结构示意图；图3本发明吸盘组的结构示意图；图4本发明吸盘组的爆炸图。

一种全自动剪板机，包括机架和设置在机架上的上料机构20、下料机构30，上料机构20和下料机构30分别包括Y轴移动机构12、Z轴移动机构13和吸盘架14，Y轴移动机构12设置在机架11上，Y轴移动机构12上设置Z轴移动机构13，Z轴移动机构13的底端设置吸盘架14，上料机构20和下料机构30的吸盘架上分别设置第一下降检测杆15和第二下降检测杆16。

Y轴移动机构12包括直线导轨121、滚轮（图中未示出）、齿轮（图中未示出）、行走齿条122和Z轴架123，齿轮、行走齿条122与滚轮联动，滚轮设置在导轨上，滚轮连接Z轴架123。

Z轴移动机构13设置在Z轴架123上，Z轴移动机构13由提升梁131、提升伺服电机132实现上下往复运动。

吸盘架14上设置吸盘组17，吸盘组17包括橡胶吸盘唇1、吸盘底板2，一种全自动剪板机，还包括定位板3、定位块4和多杆连接机构5，定位块4和多杆连接机构5的数量分别为两个，两个多杆连接机构分别连接在两个定位块上，两个定位块分别连接定位板4，定位块4和多杆连接机构5分别以定位板3为中心对称设置，多杆连接机构5包括活动块51、固定连接块52、滑动连接块53、安装板54和吸盘盖板55，活动块51的中间部位（活动块大概是长方体的一个块）连接（本发明主要通过轴接方式）定位块4，活动块51的两端部位分别通过固定连接块52和滑动连接块53设置在安装板上（在定位板3接受来自上部的力之后，向下压制，通过固定连接块52和滑动连接块53实现一定的变形角度），安装板54上设置吸盘盖板55，橡胶吸盘唇1通过吸盘底板2（吸盘底部2起到限位作用，主要通过螺钉的方式）固定在吸盘盖板55上。

两个定位块为一体式结构，达到稳固、节约成本的目的。

以定位板3为中心对称设置的两个吸盘盖板55之间设置橡胶缓冲条6，减小摩擦力，降低噪音，达到较好的使用效果。

固定连接块52的一端设置固定孔7，另一端设置固定柱8，固定连接块52的固定孔7连接活动块51，固定柱8连接安装板54；滑动连接块53的一端设置固定孔7，另一端设置滑动孔9，滑动连接块53的固定孔7连接活动块51，滑动孔9内设置滑柱10，滑柱10连接安装板54。

一种全自动剪板机，还包括X轴移动机构18，Y轴移动机构12通过X轴移动机构18活动设置在机架11上；X轴移动机构可采用滑杆或螺杆的伺服电机驱动形式。

在机架11的两侧设置防护网40，达到安全使用的目的。

在使用的实施，本发明剪板机自动完成的动作有自动上料和自动下料，自动上料和自动下料分别包含了吸附、提升、平移、下降和释放的步骤：

1、吸附

吸附采用真空吸盘吸附

机械手吸盘架下降至一定高度，由第一下降检测杆15，接触到工件，被工件顶升，感应块被第一个传感器检测，吸盘架下降由高速变为低速，被第二下降检测杆16检测，吸盘架下降停止。电磁打开，吸盘与真空系统导通；吸盘开始吸附。当吸盘部分真空压力开关检测到压力达到预先设定数值，真空压力开关给出信号，工件具备提升条件。

2、提升

提升采用光轴导向，带刹车变频电机驱动，圆齿条传动

真空压力达到真空压力开关预先设定压力值，真空压力开关给出提升信号；PLC接收到提升信号，处理后发送给提升电机；电机开始工作，通过圆齿条提升吸盘架14；达到一定高度后，提升高度传感器检测到感应块，发出提升到位信号；提升电机停止工作，并关闭刹车，使吸盘架14保持提升状态。

3、行走

行走采用冷拉方形型钢做为轨道，齿轮齿条带动滚轮传动，变频电机驱动

行走，动作原理基本同提升，由PLC给出行走指令，变频电机开始工作，驱动齿轮带动行走小车平移；到达指定位置后，平移位置传感器给出到位信号后，平移小车减速并停止。

4、下降

下降和提升相同

平移小车停止后，给出信号至PLC，PLC发出吸盘架下降指令，提升电机反转，吸盘架下降，下降检测传感器得到信号后，提升电机减速并停止。

5、释放

下降到位后，真空电磁切换到吸盘与大气连通工位，工件释放

6、复位

释放后，真空压力开关做压力检验，压力低于设定数值，则机械手复位至第一步等待下一次搬运信号（该信号可以由输送线给出，也可以由人工给出）

7、循环

以上动作可以循环工作，直到停机。

本发明的主要优势在于：

a、节省人力―――原来需要许多人（大于等于两人）操作的板材搬运上下料，现在可以只需要一人或者不需要人工的情况下完成作业；

b、重载荷―――能够轻松完成人工无法完成的500Kg到3t的板材搬运；

c、高效―――我们最快的搬运节拍是30秒一次，并且可以24小工作；

d、平稳―――多点分布的吸盘架，避免了板材搬运过程中的折弯等问题；

e、易维护保养―――采用普通变频电机驱动，易于维护维修。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种全自动剪板机，包括机架和设置在机架上的上料机构、下料机构，所述上料机构和下料机构分别包括Y轴移动机构、Z轴移动机构和吸盘架，所述Y轴移动机构设置在机架上，所述Y轴移动机构上设置Z轴移动机构，所述Z轴移动机构的底端设置吸盘架，其特征在于：所述上料机构和下料机构的吸盘架上分别设置第一下降检测杆和第二下降检测杆。

2.根据权利要求1所述的一种全自动剪板机，其特征在于：所述Y轴移动机构包括直线导轨、滚轮、齿轮、行走齿条和Z轴架，所述齿轮、行走齿条与滚轮联动，所述滚轮设置在导轨上，所述滚轮连接Z轴架。

3.根据权利要求2所述的一种全自动剪板机，其特征在于：所述Z轴移动机构设置在Z轴架上，所述Z轴移动机构由提升梁、提升伺服电机实现上下往复运动。

4.根据权利要求1至3之一所述的一种全自动剪板机，其特征在于：所述吸盘架上设置吸盘组，所述吸盘组包括橡胶吸盘唇、吸盘底板、定位板、定位块和多杆连接机构，所述定位块和多杆连接机构的数量分别为两个，所述两个多杆连接机构分别连接在两个定位块上，所述两个定位块分别连接定位板，所述定位块和多杆连接机构分别以定位板为中心对称设置，所述多杆连接机构包括活动块、固定连接块、滑动连接块、安装板和吸盘盖板，所述活动块的中间部位连接定位块，所述活动块的两端部位分别通过固定连接块和滑动连接块设置在安装板上，所述安装板上设置吸盘盖板，所述橡胶吸盘唇通过吸盘底板固定在吸盘盖板上。

5.根据权利要求4所述的一种全自动剪板机，其特征在于：所述两个定位块为一体式结构。

6.根据权利要求5所述的一种全自动剪板机，其特征在于：以所述定位板为中心对称设置的两个吸盘盖板之间设置橡胶缓冲条。

7.根据权利要求6所述的一种全自动剪板机，其特征在于：所述固定连接块的一端设置固定孔，另一端设置固定柱，所述固定孔连接活动块，所述固定柱连接安装板；所述滑动连接块的一端设置固定孔，另一端设置滑动孔，所述固定孔连接活动块，所述滑动孔内设置滑柱，所述滑柱连接安装板。

8.根据权利要求1所述的一种全自动剪板机，其特征在于，还包括X轴移动机构，所述Y轴移动机构通过X轴移动机构活动设置在机架上。