CN105923388B - 一种模切机自动下料装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种模切机下料装置及方法，下部是活塞杆垂直向上的气缸，气缸正上方是凸轮分割器，凸轮分割器的上方输出轴依次同轴连接下法兰柱和上法兰柱，上法兰柱的上端支撑顶杆，顶杆上端通过下料机构接头固定连接下料机构，在上法兰柱与下料机构接头之间设有关于顶杆对称的能上下移动的两组导向机构，气缸活塞杆从凸轮分割器上方输出轴的中心孔向上伸出，顶杆下端经上法兰柱和下法兰柱的中心孔向下伸出，并同轴连接气缸活塞杆，本发明对模切机所加工的纸板自动下料，适用于不同大小的纸板的下料，可以在模切机的动模板打开不同角度时进行下料。

Description

一种模切机自动下料装置及方法

技术领域

本发明涉及自动化生产领域，具体设计一种模切机的下料装置，对模切机所加工的纸板等自动下料。

背景技术

模切机是一种裁切机，主要用于对一些纸盒、纸箱等纸板的压痕和烫金作业。如图1所示，模切机主要由定模板1_1和动模板1_2组成，在定模板1_1前后两侧对称安装曲柄轮1_3，曲柄轮1_3通过连杆1_4连接动模板1_2。在动模板1_2前后两端的下方设有可滚动的圆弧块1_2_1，在动模板1_2中间右下方设有靠模槽1_2_2。模切机工作过程为：曲柄轮1_3在电机的带动下逆时针转动，带动连杆1_4运动，从而带动动模板在1_2滚动打开，在打开的过程中动模板1_2受靠模槽1_2_2的限制只能以特定规律打开，当动模板1_2打开时，将动模板上已经加工好的纸板拿下，即下料，然后将下一张待加工的纸板放到动模板上1_2，当动模板1_2打开到最大后，动模板1_2在曲柄轮1_3和连杆1_4的带动下向定模板1_1靠近合起，进行下一张纸板的加工，然后进入下一循环。

目前，将动模板上已经加工好的纸板拿下的下料过程都是人工完成，加工效率低，安全性差。

发明内容

本发明的目的是针对现有模切机人工下料存在的问题，提出一种一种模切机自动化下料装置以及自动化下料方法，提高生产安全性和生产效率。

本发明一种模切机自动化下料装置采用的技术方案是：下部是活塞杆垂直向上的气缸，气缸正上方是凸轮分割器，凸轮分割器的上方输出轴依次同轴连接下法兰柱和上法兰柱，上法兰柱的上端支撑顶杆，顶杆上端通过下料机构接头固定连接下料机构，在上法兰柱与下料机构接头之间设有关于顶杆对称的能上下移动的两组导向机构；气缸活塞杆从凸轮分割器上方输出轴的中心孔向上伸出，顶杆下端经上法兰柱和下法兰柱的中心孔向下伸出，并同轴连接气缸活塞杆；所述下料机构包括人字架，人字架一端连接配重块、另一端连接一根与地面水平的水平轴，水平轴下方设有长方形的调节框和移动框，水平轴两端通过轴夹固定连接调节框的短杆中部；调节框的下方连接有移动框，移动框上方的两角处滑动连接于调节框短杆，在两根调节框长杆中部之间连接一根螺杆，移动框上方的长杆中间通过螺母配合连接螺杆；在移动框下方一根长杆上设置吸盘杆，吸盘杆上设置若干个能沿杆长方向滑动的真空吸盘组件。

本发明一种模切机自动化下料装置的下料方法采用的技术方案是包括以下步骤：

A、初始状态时，模切机的动模板与定模板紧密贴合，气缸活塞杆推动顶杆组件、下料机构向上运动至最高位置，调节若干个真空吸盘组件之间的间距，并旋转螺杆调节移动框；

B、模切机动模板打开，气缸活塞杆下降，真空吸盘组件底部与动模板上的纸板接触，将纸板吸上；模切机动模板继续打开，气缸活塞杆向上升起，下料机构被抬升到最高位置处停止；

C、在模切机动模板向定模板合起的过程中，凸轮分割器正向旋转，带动下法兰柱、上法兰柱和导向机构转动，下料机构绕顶杆轴心线旋转越过动模板上方，转过90°后凸轮分割器停止动作，步进电机带动吸盘杆旋转使真空吸盘组件底面平行于地面将纸板放下。

本发明采用柔性化设计，可以适用于不同大小的纸板的下料，并且可以在模切机的动模板打开不同角度时进行下料，减少了人工使用，降低了生产成本。

附图说明

图1为模切机结构示意图；

图2为本发明一种模切机自动下料装置的主视图；

图3为图2的右视图；

图4为图3中下法兰柱5、上法兰柱6、导向机构8、顶杆组件10以及下料机构接头11的装配结构放大图；

图5为图4中Ⅰ局部放大图；

图6为图3中下料机构7的结构放大图；

图7为图6中调节框与移动框的装配结构放大图。

图中：1.模切机；1_1.定模板；1_2.动模板；1_3.曲柄轮；1_4.连杆；1_2_1.圆弧面；1_2_2.靠模槽；

2.下料系统支撑架；3.气缸；4.凸轮分割器；5.下法兰柱；

6.上法兰柱；6_1.法兰主体；6_2.直线轴承；

7.下料机构；7_1.人字架；7_2.配重块，7_3.水平轴；7_4.轴夹；7_6.调节框；7_7.移动框； 7_8.真空吸盘组件；7_6_1.调节框长杆，7_6_2.调节框短杆；7_6_3.螺杆安装板；7_6_4.螺杆；7_7_1.调节板；

7_7_2.移动框短杆；7_7_3.吸盘杆；7_7_4.步进电机；

8.导向机构；8_1.导柱，8_2.导套；

9.纸板；

10.顶杆组件；10_1.顶杆 10_4.直推轴承；10_5.气缸活塞杆接头；

11.下料机构接头。

具体实施方式

如图2-3所示，本发明一种模切机自动下料装置包括固定安装于地面的下料系统支撑架2，下料系统支撑架2位于模切机1的前方，在下料系统支撑架2的下部设置气缸3，气缸3垂直于地面并且其活塞杆垂直向上，可沿垂直方向伸缩。在下料系统支撑架2上表面固定安装凸轮分割器4，凸轮分割器4在气缸3的正上方，并且凸轮分割器4和气缸3活塞杆的中心轴共线。凸轮分割器4是市购成品，其输出轴可再90°范围内往复旋转。

凸轮分割器4的上方输出轴同轴连接下法兰柱5，下法兰柱5与气缸3活塞杆的中心轴共线。下法兰柱5的上端同轴连接上法兰柱6，上法兰柱6的上端支撑顶杆组件10。在顶杆组件10顶部固定连接下料机构接头11，下料机构接头11顶部连接下料机构7。在顶杆组件10两侧设置两组导向机构8，两组导向机构8在上法兰柱6与下料机构接头11之间，可上下伸缩移动，并且关于顶杆组件10的中心对称。下料机构7下端吸附的是纸板9。

如图4和图5所示，上法兰柱6外部是法兰主体6_1，法兰主体6_1内部设有中心通孔，在中心通孔的上端和下端各安装一个直线轴承6_2，直线轴承6_2与中心通孔过盈配合安装。导向机构8包括两根导柱8_1，导柱8_1上端固定连接下料机构接头11，导柱8_1的下端通过导套8_2连接上法兰柱6顶部，并且导柱8_1的下端可在导套8_2中上下滑动，导柱8_1为上下可伸缩式结构。顶杆组件10包括顶杆10_1，将顶杆10_1上端固定于下料机构接头11上，顶杆10_1下端由上至下经上法兰柱6的中心孔中的直线轴承6_2后向下伸入下法兰柱5的中心孔中，直线轴承6_2与顶杆10_1配合连接。如图5所示，顶杆10_1下端通过直推轴承10_4连接气缸活塞杆接头10_5，气缸活塞杆接头10_5同轴连接气缸3活塞杆，气缸3活塞杆向上伸入凸轮分割器4输出轴的中心孔后连接顶杆10_1下端，可推动顶杆10_1上下移动。顶杆10_1的中心轴与气缸3活塞杆的中心轴共线，两根导柱8_1关于顶杆10_1对称布置。

如图6所示，下料机构7包括人字架7_1，在人字架7_1一端连接配重块7_2，在人字架7_1另一端连接一根与地面保持水平的水平轴7_3，在水平轴7_3的两端安装轴夹7_4，轴夹7_4为市购成品，可以抱死轴夹7_4，也可以松开并绕轴夹7_4旋转。在水平轴7_3的下方设有调节框7_6和移动框7_7。调节框7_6和移动框7_7均是长方形结构，长方形调节框7_6的短杆中部与轴夹7_4固定连接，使调节框7_6通过轴夹7_4与水平轴7_3固定在一起。在调节框7_6的下方连接移动框7_7，移动框7_7可以沿着调节框7_6的短杆方向来回移动。在移动框7_7最下部沿其长杆方向设置若干真空吸盘组件7_8。

如图7所示，调节框7_6包括两根调节框长杆7_6_1，与两根调节框短杆7_6_2共同构成矩形框结构，整个调节框7_6与水平面成40°角，在两根调节框长杆7_6_1中部分别固定安装有一块螺杆安装板7_6_3，在两根调节框长杆7_6_1之间连接螺杆7_6_4。

移动框7_7上方的移动框长杆中间固定连接一块调节板7_7_1下端，调节板7_7_1上端设有螺母，螺杆7_6_4穿过调节板7_7_1上端螺母，螺杆7_6_4与 螺母，当手动螺杆7_6_4时，在螺杆7_6_4的传动下带动移动框7_7沿调节框短杆7_6_2来回移动。

移动框7_7的两根短杆7_7_2上端和上方的移动框长杆的连接处与对应的调节框短杆7_6_2滑动连接，即移动框7_7上方的两个角可以沿调节框短杆7_6_2的杆长方向来回移动或固定于调节框短杆7_6_2上。移动两根短杆7_7_2与调节框短杆7_6_2之间的夹角为50°。

在移动框7_7下方的一根移动框长杆上，沿杆长方向均匀布置多个真空吸盘组件7_8。真空吸盘组件7_8经吸盘杆7_7_3连接步进电机7_7_4，沿吸盘杆7_7_3杆长方向上设置若干真空吸盘组件7_8，吸盘杆7_7_3端部同轴连接步进电机7_7_4输出轴，吸盘杆7_7_3设置在连接移动框7_7下方的一根移动框长杆上，并且与移动框长杆平行。每个真空吸盘组件7_8的上端滑动连接吸盘杆7_7_3，都可沿吸盘杆7_7_3的杆长方向滑动，可以手动任意调节相邻两个真空吸盘组件7_8之间的间距。步进电机7_7_4可带动吸盘杆7_7_3旋转，调节真空吸盘组件7_8的角度。

本发明一种模切机自动下料装置工作过程如下：

在初始状态时，模切机1的动模板1_2与定模板1_1紧密贴合，气缸3的活塞杆向上伸出到最大行程，推动顶杆组件10向上运动，从而带动下料机构7向上运动至最高位置，下料机构7的水平轴7_3轴心线水平，调节框短杆7_6_2与地面夹角为40°，真空吸盘组件7_8中的真空吸盘底面与调节框短杆7_6_2下表面平行。

根据被加工纸板9的大小，沿吸盘杆7_7_3的杆长方向，手动调节若干个真空吸盘组件7_8之间的间距，使多个真空吸盘组件7_8与纸板9的大小匹配，再旋转螺杆7_6_4调节移动框7_7的位置。

在模切机动模板1_2打开时，气缸3的活塞杆下降，带动顶杆组件10下降，从而使下料机构7向下运动。当模切机动模板1_2打开到与地面夹角为40°时，气缸3的活塞杆正好下降到最低位置，即下料机构7下降到最低位置，真空吸盘组件7_8底部与动模板1_2上的纸板9的上边缘处接触，真空吸盘组件7_8将纸板9吸在真空吸盘上。模切机动模板1_2继续打开，气缸3的活塞杆向上升起，将顶杆组件10向上顶起，则下料机构7被向上抬升，直到气缸3的活塞杆上升到最高位置，即下料机构7被抬升到最高位置处停止。

在模切机动模板1_2向定模板1_1方向合起的过程中，凸轮分割器4正向旋转工作，凸轮分割器4的输出轴旋转带动下法兰柱5和上法兰柱6转动，从而带动处于上法兰柱6顶部的导套8_2和导柱8_1转动，由于导柱8_1固定安装于下料机构接头11上，因此下料机构接头11会随导柱8_1一起转动，从而带动整个下料机构7绕顶杆10_1轴心线，旋转越过动模板1_2上方，向远离定模板1_1的方向转动，直到下料机构7转过90°后，凸轮分割器4停止。在此过程中，步进电机7_7_4动作，带动吸盘杆7_7_3旋转使真空吸盘组件7_8底面平行于地面，使即吸附于吸盘底面的纸板9平行于底面，真空吸盘组件7_8再将纸板9放下。然后，凸轮分割器4输出轴反向旋转，带动下法兰柱5和上法兰柱6转动，带动整个下料机构7回到初始位置，在此过程中，步进电机7_7_4动作，带动吸盘杆7_7_3旋转使真空吸盘组件7_8底面平行于调节框短杆7_6_2下表面，即回到初始位置。

Claims (6)

1.一种模切机自动下料装置，其特征是：下部是活塞杆垂直向上的气缸，气缸正上方是凸轮分割器（4），凸轮分割器（4）的上方输出轴依次同轴连接下法兰柱和上法兰柱，上法兰柱的上端支撑顶杆（10_1），顶杆（10_1）上端通过下料机构接头固定连接下料机构（7），在上法兰柱与下料机构接头之间设有关于顶杆（10_1）对称的能上下移动的两组导向机构（8）；气缸活塞杆从凸轮分割器（4）上方输出轴的中心孔向上伸出，顶杆（10_1）下端经上法兰柱和下法兰柱的中心孔向下伸出并同轴连接气缸活塞杆；所述下料机构（7）包括人字架（7_1），人字架（7_1）一端连接配重块（7_2）、另一端连接一根与地面水平的水平轴（7_3），水平轴（7_3）下方设有长方形的调节框（7_6）和移动框（7_7），水平轴（7_3）两端通过轴夹（7_4）固定连接调节框短杆中部；调节框（7_6）的下方连接有移动框（7_7），移动框上方的两角处滑动连接于调节框短杆，在两根调节框长杆（7_6_1）中部之间连接一根螺杆（7_6_4），移动框（7_7）上方的一根长杆中间通过螺母配合连接于螺杆（7_6_4）；在移动框（7_7）下方一根长杆上设置吸盘杆（7_7_3），吸盘杆（7_7_3）端部同轴连接步进电机（7_7_4），吸盘杆（7_7_3）上设置若干个能沿杆长方向滑动的真空吸盘组件（7_8）。

2.根据权利要求1所述一种模切机自动下料装置，其特征是：上法兰柱外部是法兰主体，法兰主体内部的中心通孔的上端和下端各设有一个第一直线轴承（6_2），第一直线轴承（6_2）与顶杆（10_1）配合连接，顶杆（10_1）下端通过第二直推轴承（10_4）连接气缸活塞杆接头（10_5），气缸活塞杆接头（10_5）同轴连接气缸活塞杆。

3.根据权利要求1所述一种模切机自动下料装置，其特征是：在初始状态时，调节框（7_6）与水平面成40°角，移动框短杆与调节框短杆间的夹角为50°。

4.根据权利要求3所述一种模切机自动下料装置，其特征是：真空吸盘组件（7_8）中的真空吸盘底面与所述调节框短杆下表面平行。

5.一种如权利要求1所述模切机自动下料装置的自动下料方法，其特征是包括以下步骤：

A、初始状态时，模切机的动模板与定模板紧密贴合，气缸活塞杆推动顶杆（10_1）、下料机构（7）向上运动至最高位置，调节若干个真空吸盘组件（7_8）之间的间距，并旋转螺杆（7_6_4）调节移动框（7_7）；

B、模切机动模板打开，气缸活塞杆下降，真空吸盘组件（7_8）底部与动模板上的纸板接触，将纸板吸上；模切机动模板继续打开，气缸活塞杆向上升起，下料机构（7）被抬升到最高位置处停止；

C、在模切机动模板向定模板合起的过程中，凸轮分割器（4）正向旋转，带动下法兰柱、上法兰柱和导向机构（8）转动，下料机构（7）绕顶杆（10_1）轴心线旋转越过动模板上方，转过90°后凸轮分割器（4）停止动作，步进电机（7_7_4）带动吸盘杆（7_7_3）旋转使真空吸盘组件（7_8）底面平行于地面将纸板放下。

6.根据权利要求5所述模切机自动下料装置的自动下料方法，其特征是：步骤C中，纸板放下后，凸轮分割器（4）反向旋转，带动下料机构（7）回到初始位置，步进电机（7_7_4）动作，使真空吸盘组件（7_8）回到初始状态。