CN106166573A - 一种多功能冲压机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能冲压机，属于材料加工技术领域。它解决了现有技术中冲压机自动化程度不高，生产速度较慢，不能形成多工位连续冲压的问题。本多功能冲压机，包括冲压单元、下料单元。冲压单元包括两个或两个以上的冲压工位及在工位间传送工件的工件传送装置；冲压工位包括冲压模具及与该冲压模具配合工作的工件夹持机械手，冲压工位从冲压单元的上料端至下料端依次排列；工件传送装置为位于工件夹持机械手下方的工件移动机构，工件传送装置上设置有夹持工件的可控转角卡盘。本发明利用自动化机构代替人工完成冲压工件的传送等工作，具有极高的自动化水平，节省人工成本，形成生产线化的生产，提高生产速度，特别适合多工位冲压的工作。

Description

一种多功能冲压机

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，涉及一种冲压机的设备，特别是一种多功能冲压机。

背景技术

冲压机是比较常用的工业生产设备，特别是主要用于对型材或钢管等细长形的材料端部进程冲压造型的设备。但是目前的冲压机功能过于简单、自动化程度不高，功能单一，通常要借助于人工操作，费时费力，冲压出来的产品质量较差，生产速度较慢，不能形成生产线化的连续快速生产，特别是对一个工件需要多工位连续冲压的情况，特别是下料时需要人工分选物料及码放。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多功能冲压机，本多功能冲压机具有极高的自动化水平，节省人工成本，形成生产线化的生产，提高生产速度，具有多种功能，特别适合多工位冲压的工作，自动进行下料分选码放。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种多功能冲压机，包括冲压单元、下料单元。

冲压单元包括两个或两个以上的冲压工位及在工位间传送工件的工件传送装置；冲压工位包括冲压模具及与该冲压模具配合工作的工件夹持机械手，冲压工位从冲压单元的上料端至下料端依次排列；工件传送装置为位于工件夹持机械手下方的平面两自由度移动工作台，工作台上设置有夹持工件的可控转角卡盘。

在上述的多功能冲压机中，在冲压单元上料端处设置有料斗上料单元，所述料斗中部设置有将料斗分成上下两部分的斜面，所述斜面的下边沿与料斗侧壁之间设置有允许工件下落的工件下落口，所述斜面下方设置有将工件传送到工件夹持机械手下方的给料拖架，所述给料拖架上设置有与工件下落口对应的放置工件的凹口。

在上述的多功能冲压机中，所述工件下落口处的料斗侧壁上开有缝隙，所述缝隙处设置可伸进缝隙的工件拨动杆，所述工件拨动杆设置有控制工件拨动杆转动的机构。所述工件下落口处设置有控制所述工件下落口开合的开合板，所述开合板连接开合控制机构。所述料斗内的斜面上方设置有将料斗空间分为两部分的可移动隔板，所述隔板设置有控制隔板移动的移动机构。

在上述的多功能冲压机中，冲压单元上料端侧的工件夹持机械手下方设置有顶起给料拖架上工件的升降托架。

在上述的多功能冲压机中，上料单元还包括周转箱和设置在料斗与周转箱之间的传送带，周转箱底板包括活动底板和固定底板；所述活动底板可滑动的设置在固定底板上，伸缩装置控制活动底板相对固定底板滑动改变活动底板与周转箱前端壁板之间空隙的大小，在所述空隙位于传送带上方；固定底板与后端壁板为一体，升降装置控制固定底板的倾斜。

在上述的多功能冲压机中，周转箱的两侧壁板为活动侧壁板，侧壁板移动装置控制两侧壁板的间距，传送带与空隙之间设置有转辊，转辊上设置有与空隙对应的凹槽。

在上述的多功能冲压机中，下料单元为设置在冲压单元的下料端处的用于导向滚落工件的叠放着的上、下两个导槽，两导槽成有利于工件滚落的倾斜状态，对应上导槽的进料端口设置有顶块，顶块与上导槽的进料端口之间设置有可升降工件的升降架，升降架的架体可滑动的穿过下导槽，升降架位于冲压工位的工件夹持机械手的下方。

在上述的多功能冲压机中，导向槽后方设置有工件码放装置；工件码放装置包括码放台及设置在码放台后方的工件下放装置，工件下放装置上设置有对置的左右两个可沿工件长度方向移动的工件托板，工件托板下方设置有周转箱；码放台台面位于下导槽出口下方，码放台台面上方设置有可相对台面上下及前后移动的工件挡块。

在上述的多功能冲压机中，对应工件的两端侧在所述的码放台的台面上设置有可沿工件长度方向移动的工件端部基准面。

在上述的多功能冲压机中，工件托板设置在工件下放装置的侧架板上，移动装置控制侧架板沿工件长度方向移动。

与现有技术相比，本多功能冲压机具有以下优点：

本发明利用自动化机构代替人工完成冲压工件的传送等工作，具有极高的自动化水平，节省人工成本，形成生产线化的生产，提高生产速度，特别适合多工位冲压的工作，利用机械结构实现自动分选工件。本发明结构简单，操作方便，成本低，可大大提高效率。

附图说明

图1是装置整体的上视结构示意图；

图2是装置整体的前视结构示意图；

图3是冲压单元的上视结构示意图；

图4是冲压单元的后视结构示意图；

图5是卡盘的结构示意图；

图6是料斗的上视结构示意图；

图7是料斗的剖视结构示意图；

图8是料斗的给料拖架结构示意图；

图9是周转箱及传送带处的上视结构示意图；

图10是周转箱等轴侧结构示意图；

图11是周转箱的前视结构示意图；

图12是周转箱的工作原理示意图；

图13是周转箱的固定底板成倾斜状态的示意图；

图14是码放台及工件下放装置的结构示意图；

图15是下料单元的结构示意图；

图16是码放台及工件下放装置的等轴侧结构示意图；

图17是工件下放装置的结构示意图。

图中，冲压工位1、冲压模具11、工件夹持机械手12、工件传送装置2、前后移动台21、左右移动台22、丝杠驱动机构23、卡盘24、卡盘电机25、料斗3、斜面31、隔板32、手摇轮33、导向杆34、开合板35、给料拖架36、轨道37、缝隙38、工件拨动杆39、工件升降托架30、周转箱4、活动底板41、固定底板42、前端壁板43、侧壁板44、支撑架体45、顶推气缸46、复位弹簧47、圆盘48、上导槽51、下导槽52、升降架53、顶块54、放置不合格品的容器55、码放台6、码放台台面61、基准面板62、工件挡块63、无杆气缸64、工件下放装置7、底座71、支柱72、升降板73、长轴74、横梁75、侧架板76、工件托板77、

传送带机构8。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、2所示，一种快速冲压机，主要包括上料单元、冲压单元、下料单元三部分。

如图3、4所示，冲压单元为设置在冲压工作台台面上，从上料端至下料端依次等距排列的三个冲压工位1及在工位间传送工件的工件传送装置2。

冲压工位1包括用于对工件进行冲压的冲压模具11及与该冲压模具配合工作的工件夹持机械手12，该机械手可在竖直方向和前后方向移动工件，工件夹持机械手将工件从工件传送装置送到冲压模具处冲压，对工件起加持固定及移动作用。

工件传送装置2为位于工件夹持机械手下方，在冲压工作台台面上的两自由度工件移动装置，以便将工件传送到不同的冲压工位处,它包括前后移动台21和左右移动台22，前后移动台通过设置在工作台下面的丝杠驱动机构23控制其沿工作台上的导轨前后移动，从而调节工件距冲压模具的距离。左右移动台设置在前后移动台上，前后移动台通过齿轮齿条传动机构控制控制左右移动台相对前后移动台左右移动，齿条设置在左右移动台上，齿轮及齿轮驱动电机设置在前后移动台上。

工件传送装置上设置有夹持工件的可控转角卡盘24，如图5所示,即在左右移动台上设置有两个可调节工件转角的气动卡盘，两个卡盘的间距与相邻冲压工位的间距相等，卡盘的卡爪可夹住工件的端部，卡盘由设置在左右移动台上的卡盘电机25通过齿轮驱动卡盘绕卡盘轴转动，一个工位上的工件夹持机械手将工件的端部放入卡盘的卡爪处，气压力控制卡爪夹住工件，然后左右移动台带动卡盘将工件运送到另一个工位上的工件夹持机械手下方供机械手抓取，在传送的过程中可同时控制卡盘转动，实现调节工件的冲压角度。

如图6、7、8、所示，冲压单元的上料端设置有用于盛放工件的料斗3，所述料斗中部设置有将料斗分成上下两部分的斜面31，以便于工件从斜面滚下。所述斜面的下边沿与料斗侧壁之间设置有允许工件掉出的工件下落口。所述料斗内的斜面上方设置有将料斗空间分为左右两部分的可移动隔板32，隔板面与将料斗分成上下两部分的斜面垂直，所述隔板设置有控制隔板移动的丝杠驱动机构，丝杠的转动通过与丝杠连接的手摇轮33的转动控制，通过移动隔板，以便于适应不同长短的工件，使料斗内的工件端部排列整齐。所述料斗上还设置有隔板导向杆34，所述隔板可滑动的配合在隔板导向杆上。所述工件下落口处设置有控制所述工件下落口开合的开合板35，即是一个铰链连接在斜面下边沿上的一个板体，板体通过开合板控制气缸制开合板打开下落口的大小适合与不同粗细工件的下落。所述斜面下方设置有将工件传送到工件夹持机械手下方的给料拖架36，即为两并列的杆体，所述杆体上有与工件下落口对应的凹口，凹口用于放置工件。两个杆体固定在一块板体上，板体下面滑动的设置在在轨道37上，板体由与板体连接的气缸控制板体在轨道上移动，在轨道的两边还设置有限位开关。所述工件下落口处的料斗侧壁上开有两个缝隙38，所述缝隙处设置可伸进缝隙的工件拨动杆39。两个工件拨动杆固定在控制电机的轴上，通过控制工件拨动杆转动，使其拨动料斗中的工件，有利于工件从下落口掉落到给料拖架上。

给料拖架伸出将工件传送到第一个冲压工位处的工件夹持机械手的底部，为了方便机械手抓取，在第一个冲压工位处的工件夹持机械手下方设置有气缸控制的工件升降托架30。升降托架上升将给料拖架上的工件向上顶起以方便工件夹持机械手抓取。

如图9、10、11、12、13所示，为了获得进一步的效果，上料单元还包括用于给料斗上料的的工件周转箱4和设置在料斗与周转箱之间的用于将工件从周转箱处运送到料斗内的传送带机构8。周转箱底板由活动底板41和固定底板42组成。所述活动底板可相对固定底板滑动的设置在固定底板上，伸缩装置控制活动底板相对固定底板滑动，以改变活动底板与周转箱前端壁板43之间空隙的大小，以便于周转箱中的工件从空隙掉出，所述空隙位于传送带上方，使得工件掉到传送带上被传送到料斗中。固定底板与周转箱的后端壁板为一体，气缸等升降装置可以将固定底板顶起，使得固定底板向空隙方向倾斜，有利于周转箱内的工件滚向空隙处。

为了获得进一步的效果，周转箱的两个侧壁板为独立可相对活动的侧壁板44。周转箱放置在周转箱底部的支撑架体45，周转箱的两个活动侧壁板由设置在支撑架体上的丝杠驱动机构驱动，从而控制两个活动侧壁板的间距，以便适应不同长度的工件。两个活动侧壁板从工件的两端顶压工件，有利于使工件的端部排列的更加整齐。支撑架体上的位于周转箱底部的气缸向上顶推固定底板底部，以改变固定底板的倾斜度。在周转箱前端壁板前方的支撑架体上，设置有两个与周转箱活动底板两端对应的顶推气缸46，顶推气缸的活塞伸出可以与周转箱活动底板两端部接触，顶推活动底板向后移动，从而增大活动底板与周转箱前端壁板之间的空隙，活动底板的两端与前端壁板之间连接有复位弹簧47，当顶推气缸活塞缩回时，复位弹簧减小活动底板与周转箱前端壁板之间的空隙，以便适应不同粗细的工件。

传送带与空隙之间还设置有转辊，转辊位于活动底板与周转箱前端壁板之间空隙的下方，转辊由设置在一根轴上的三个圆盘48构成，电机控制轴转动，圆盘边缘设置有两对称的凹口，转辊转动，当凹口转动到活动底板与周转箱前端壁板之间的空隙处时，从周转箱掉出的工件掉落到凹口处，转辊继续转动将工件放到下方的传送带上，转辊可以使工件下放的更稳定与均匀。与料斗上的工件拨动杆装置类似，在周转箱前端壁板上也开有缝隙，所述窗口处设置有转动时可伸进窗口的工件拨动杆。

如图14、15、16、17所示，冲压单元的下料端处设置有用于导向滚落工件的叠放着的上、下两个导槽，两导槽成有利于工件滚落的倾斜状态，对应上导槽51的进料端口设置有气缸控制的顶块54，顶块与上导槽的进料端口之间设置有可升降工件的升降架53，升降架的架体可滑动的穿过下导槽52，升降架位于第三个冲压工位的工件夹持机械手的下方。升降架为气缸控制的数个可上下伸缩的杆体，杆体顶端有凹口，以便放置工件，杆体可滑动的穿过下导槽的槽体，升降架位于第三个冲压工位的工件夹持机械手的下方。在第三个冲压工位完成冲压后，工件夹持机械手将工件放在杆体的顶端凹口处，这时可通过冲压质量检测装置（如CCD视觉检测器等）检测冲压的好坏，若质量合格则杆体动作将工件放在正好位于上导槽进料端口与顶块之间，工件底部与上导槽的槽面平齐，然后气缸控制顶块向前伸出将工件顶入上导槽中，并顺着槽体滚落到放置合格品的地方。如果冲压质量不合格则杆体继续下降将工件放置到下导槽的槽体上，使其沿下导槽滚落到放置不合格品的容器55内，从而将合格与不合格的工件分开。

为了获得进一步的效果，在上导向槽后方设置有工件码放装置；工件码放装置包括码放台6及设置在码放台后方的工件下放装置7。

码放台台面61位于下导槽出口下方，合格的工件从上导向槽的出来滚到码放台的台面上排列起来。对应工件的两端侧在所述的码放台的台面上设置有可沿工件长度方向移动的两个限定工件端部基准面板62，即两个限定工件端部的板体，码放台的台面下面的双向丝杠驱动机构控制两个板体同时向两边打开或向内收。当工件在台面上排满后，减小两个板体的间距，两个板体的板面顶压工件的两端，从而使工件端部排列的更整齐。

码放台台面上方设置有工件挡块63，挡块挡住工件防止其继续向后滚动，升降气缸控制升降挡块相对台面上下移动，台面上方的无杆气缸64控制工件挡块及其升降气缸沿工件排列方向前后移动。工作时，挡块位于码放台台面的后端并与码放台的台面接触，从而挡住台面上的工件，防止其继续向后滚动，使工件在台面上排列起来。当工件排满后，气缸控制挡块上升，然后无杆气缸将挡块移动到码放台的前端，接着挡块下降，无杆气缸再控制挡块向后移动，从而挡块将台面上排好的工件推入向后方的工件下放装置7上的工件托板77上。

所述工件下放装置包括放置周转箱的底座71，底座上设置四根支柱72，下放装置上的升降板73可滑动的配合在支柱上，升降板上设置有一个长轴74，长轴的两端设置有齿轮齿条传动机构的齿轮，齿条竖直的设置在底座上，电机通过齿轮传动驱动长轴转动，从而使升降板沿齿条上下运动达到上下移动升降板的效果。

升降板下面设置有横梁75，横梁上可滑动的设置有两个侧架板76，每个侧架板下部设置有工件托板77，设置在每个侧架板上的气缸控制工件托板沿工件长度方向移动，周转箱设置在工件托板下方；

升降板下面设置有双向丝杠驱动机构，两个侧架板设置在双向丝杠驱动机构的螺母上，丝杠电机转动控制两个侧架板的间距，以便适应不同长度的工件。

工作时，升降板上升将工件托板上升到与码放台台面平齐，挡块动作将码放台台面上排放的工件堆到工件托板上，工件的两端承载在工件托板上，然后升降板下降将工件放入到下方的周转箱中，然后气缸动作使两个工件托板间距变大，从而使工件调入到周转箱中，该周转箱的结构与上料端的周转箱结构相同。可在工件托板尾端设置挡体放置工件滚落。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，例如，设备所用到气缸、电机、丝杠驱动等控制机构也可用其他可实现相同效果的装置代替，并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了冲压单元3、冲压工作台台面31、冲压模具32、工件夹持机械手33、前后移动台41、左右移动台42、卡盘43、料斗5、斜面51、可移动隔板52、手摇轮53、隔板导向杆54、开合板55、给料拖架56、轨道57、缝隙58、工件拨动杆59、周转箱6、活动底板61、固定底板62、侧壁板64、转箱支撑架体63、复位弹簧65、圆盘64、窗口65、上导槽71、下导槽72、顶块73、升降架74、放置不合格品的容器75、码放台8、码放台台面81、工件端部基准面板82、工件挡块83、无杆气缸84、工件下放装置9、升降板91、长轴92、横梁93、侧架板94、工件托板95等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种多功能冲压机，包括冲压单元、下料单元，其特征在于：冲压单元包括两个或两个以上的冲压工位及在工位间传送工件的工件传送装置；冲压工位包括冲压模具及与该冲压模具配合工作的工件夹持机械手，冲压工位从冲压单元的上料端至下料端依次排列；工件传送装置为位于工件夹持机械手下方的平面两自由度移动工作台，工作台上设置有夹持工件的可控转角卡盘。

2.根据权利要求1所述的多功能冲压机，其特征在于：在冲压单元上料端处设置有料斗上料单元，所述料斗中部设置有将料斗分成上下两部分的斜面，所述斜面的下边沿与料斗侧壁之间设置有允许工件下落的工件下落口，所述斜面下方设置有将工件传送到工件夹持机械手下方的给料拖架，所述给料拖架上设置有与工件下落口对应的放置工件的凹口。

3.根据权利要求2所述的多功能冲压机，其特征在于：所述工件下落口处的料斗侧壁上开有缝隙，所述缝隙处设置可伸进缝隙的工件拨动杆，所述工件拨动杆设置有控制工件拨动杆转动的机构，所述工件下落口处设置有控制所述工件下落口开合的开合板，所述开合板连接开合控制机构，所述料斗内的斜面上方设置有将料斗空间分为两部分的可移动隔板，所述隔板设置有控制隔板移动的移动机构。

4.根据权利要求2所述的多功能冲压机，其特征在于：冲压单元上料端侧的工件夹持机械手下方设置有顶起给料拖架上工件的升降托架。

5.根据权利要求2所述的多功能冲压机，其特征在于：上料单元还包括周转箱和设置在料斗与周转箱之间的传送带，周转箱底板包括活动底板和固定底板；所述活动底板可滑动的设置在固定底板上，伸缩装置控制活动底板相对固定底板滑动改变活动底板与周转箱前端壁板之间空隙的大小，在所述空隙位于传送带上方；固定底板与后端壁板为一体，升降装置控制固定底板的倾斜。

6.根据权利要求5所述的多功能冲压机，其特征在于：周转箱的两侧壁板为活动侧壁板，侧壁板移动装置控制两侧壁板的间距，传送带与空隙之间设置有转辊，转辊上设置有与空隙对应的凹槽。

7.根据权利要求1所述的多功能冲压机，其特征在于：下料单元为设置在冲压单元的下料端处的用于导向滚落工件的叠放着的上、下两个导槽，两导槽成有利于工件滚落的倾斜状态，对应上导槽的进料端口设置有顶块，顶块与上导槽的进料端口之间设置有可升降工件的升降架，升降架的架体可滑动的穿过下导槽，升降架位于冲压工位的工件夹持机械手的下方。

8.根据权利要求7所述的多功能冲压机，其特征在于：导向槽后方设置有工件码放装置；

工件码放装置包括码放台及设置在码放台后方的工件下放装置，工件下放装置上设置有对置的左右两个可沿工件长度方向移动的工件托板，工件托板下方设置有周转箱；码放台台面位于下导槽出口下方，码放台台面上方设置有可相对台面上下及前后移动的工件挡块。

9.根据权利要求8所述的多功能冲压机，其特征在于：对应工件的两端侧在所述的码放台的台面上设置有可沿工件长度方向移动的工件端部基准面。

10.根据权利要求8所述的多功能冲压机，其特征在于：工件托板设置在工件下放装置的侧架板上，移动装置控制侧架板沿工件长度方向移动。