CN106311956B - 锻压成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锻压成型装置，包括：上料机构，所述上料机构用于放置多个待加工工件；多个锻压成型模，所述多个锻压成型模并排设置；切边模，设置于两个所述锻压成型模之间；冲孔模，设置于位于末端的所述锻压成型模的旁侧；多个机器人及多个连接架，所述连接架设置有中转台，所述连接架连接设置于两个所述机器人之间，所述机器人用于将所述上料机构的待加工工件移动至所述锻压成型模的加工位以及用于将所述锻压成型模和切边模加工后的工件移动至所述连接架上的中转台并将所述中转台的工件和所述冲孔模冲孔后的工件移动至下一工序。上述锻压成型装置，自动化程度高、安全可靠、生产成本低、加工效率高。

Description

锻压成型装置

技术领域

本发明涉及锻压技术领域，特别是涉及一种锻压成型装置。

背景技术

随着数码电子产业以及通讯产业的迅速发展，手机、笔记本电脑与数码相机等电子产品的普遍性与日俱增，对其金属壳体的加工要求越来越高。壳体的锻压成型的加工速度也要求越来快，金属壳体冲压段的工序流程为落料-成型-成型-切边-成型-冲孔，而现有的锻压成型方法是每人对应一台机器作业，人工劳动强度高，作业人员容易疲劳，加工效率低，冲压床属于危险性较大的设备，不安全系数大，各工序间需有专门的物流员进行运输，增加整体的加工成本。

发明内容

基于此，有必要提供一种加工效率高、安全可靠且成本低的锻压成型装置。

一种锻压成型装置，包括：

上料机构，所述上料机构用于放置多个待加工工件；

多个锻压成型模，所述多个锻压成型模并排设置，用于对所述待加工工件锻压；

切边模，设置于两个所述锻压成型模之间，用于对锻压后的工件进行切边加工；

冲孔模，设置于位于末端的所述锻压成型模的旁侧，用于对锻压和切边后的工件进行冲孔；

多个机器人及多个连接架，多个所述机器人设置于多个所述锻压成型模的同一侧的旁侧，所述连接架设置有中转台，所述连接架连接设置于两个所述机器人之间，所述机器人用于将所述上料机构的待加工工件移动至所述锻压成型模的加工位以及用于将所述锻压成型模和切边模加工后的工件移动至所述连接架上的中转台并将所述中转台的工件和所述冲孔模冲孔后的工件移动至下一工序。

在其中一个实施例中，所述上料机构包括支撑台、转动设置于所述支撑台上的转盘、沿所述转盘圆周均匀间隔设置的多个储料机构，所述储料机构用于放置层叠的多个所述待加工工件。

在其中一个实施例中，所述锻压成型模包括从上料端至下料端依次设置的第一、第二、第三锻压成型模，所述切边模设置于所述第二锻压成型模与第三锻压成型模之间，所述机器人设置有五个，靠近下料端的机器人用于将冲孔后的工件移动至下一工序。

在其中一个实施例中，所述第二锻压成型模与所述冲孔模之间对应的三个连接架上设置有翻转机构，用于将加工后的工件翻转。

在其中一个实施例中，所述翻转机构包括设置于所述连接架上的支撑架、设置于所述支撑架上的第一驱动电机、与所述第一驱动电机的输出轴连接的转轴以及与所述转轴连接的用于放置和卡持所述待加工工件的支撑台；所述连接架设置有具有滑轨的凸台，所述凸台滑动设置有与所述中转台连接的滑块，所述滑块连接有用于驱动所述滑块在所述滑轨的第一位置与第二位置之间来回滑动的第二驱动电机；所述第一驱动电机驱动所述转轴并带动所述支撑台翻转180度后松开所述待加工工件，使所述待加工工件掉落于所述凸台上的中转台。

在其中一个实施例中，所述支撑架沿长度方向设置有侧板及轴承座，轴承座内设置有轴承，所述转轴为并排设置的两个，两个所述转轴的两端分别连接有第一连接块、第二连接块，所述第一连接块与所述第一驱动电机的输出轴连接，所述第二连接块具有插接于所述轴承的延伸柱。

在其中一个实施例中，所述支撑台包括与所述转轴连接的底座、滑动设置于所述底座的第一滑块、第二滑块，所述第一滑块、第二滑块的顶端分别设置有卡持座，两侧的所述卡持座对称设置有卡持台。

在其中一个实施例中，所述底座设置有与对应的所述机器人通信连接的控制器，用于控制所述第一滑块与第二滑块之间的距离。

在其中一个实施例中，所述第一连接块、第二连接块呈圆盘状，所述第一连接块、第二连接块在靠近边缘处对称设置有用于两个所述转轴插接的固定孔。

在其中一个实施例中，所述机器人为四轴机器人，所述四轴机器人的末端具有可升降和旋转的摆臂，所述摆臂连接设置有相互垂直的横梁和纵梁，所述横梁的末端连接设置有与横梁垂直的第一固定板，所述纵梁的末端连接设置有与纵梁垂直的第二固定板，所述第一固定板、第二固定板分别沿各自的长度方向开设有多个长孔，所述长孔插接有连接杆，所述连接杆的末端连接设置有用于吸取待加工工件的吸盘。

上述锻压成型装置，锻压成型模、切边模、冲孔模并排设置，还设置有机器人和连接架，机器人可以自动从上料机构抓取待加工工件，并将待加工工件移动至所述锻压成型模的加工位，将锻压成型模和切边模加工后的工件移动至中转台，最后将冲孔模冲孔后的工件移动至下一工序，整体自动化程度大大提高，采用机器人可避免人工作业的危险性，安全可靠，各工序之间无需专门的物流员运输，减小生产成本并且整体加工效率大大提高。

附图说明

图1为本发明锻压成型装置实施例的立体结构示意图；

图2为本发明锻压成型装置实施例的俯视结构示意图；

图3为上料机构的立体结构示意图；

图4为未放置待加工工件时的上料机构的立体结构示意图；

图5为机器人的立体结构示意图；

图6为机器人末端吸附机构的放大示意图；

图7为翻转机构的立体结构示意图；

图8为翻转机构的部分爆炸示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本发明提供的锻压成型装置，包括上料机构100、多个锻压成型模、切边模300、冲孔模400以及多个机器人500和多个连接架600；上料机构100用于放置多个待加工工件11，例如手机壳、表壳等；多个锻压成型模为并排设置，用于锻压加工，切边模300设置在两个锻压成型模之间，用于切边加工，冲孔模400设置在位于末端的锻压成型模的旁侧，用于冲孔加工；机器人500设置在多个锻压成型模的同一侧的旁侧，连接架600设置有中转台610，连接架600连接设置于两个机器人500之间，机器人500用于将上料机构100的待加工工件11移动至锻压成型模的加工位，以及用于将锻压成型模和切边模300加工后的工件移动至连接架600上的中转台610，以及用于将中转台610上的工件和冲孔模400冲孔后的工件移动至下一工序或放置于收料装置900中。也就是说，多个机器人500和多个连接架600形成转送线，多个锻压成型模、切边模300、冲孔模400形成主要加工线，机器人500从上料端的取料至出料端都是自动化操作，安全可靠，整体自动化程度高，各加工工序之间无需专业物流员运输，大大减小加工成本以及缩短加工时间，提高整体的加工效率。

如图2所示，收料装置900可以设置于收料端的适当位置，例如设置于加工线和输送线中间的位置，使最后一个机器人500移动的幅度不大，以节省时间；输送线远离加工线的一侧的旁侧可以设置多个控制器，例如控制面板800，可以在控制面板预设各机器人500的运行参数，以适于不同待加工工件的加工。

如图3、图4所示，具体的，上料机构100包括支撑座130、转盘110及多个储料机构，转盘110转动设置在支撑座130上且可相对于支撑座130水平转动，储料机构沿转盘圆110周均匀布设，储料机构用于防止层叠的多个待加工工件11，也就是说，当一个储料机构中的多个待加工工件11加工完之后，转盘110转动预定角度，对下一个储料机构中的待加工工件进行操作。储料机构包括多个定位柱111，定位柱111设置于转盘110上，定位柱111的旁侧还设置有防呆柱112。可以设置有四根定位柱111和一根防呆柱112，多个待加工工件11层叠设置并沿四根定位柱111堆放，定位柱111的旁侧可以设置有挡料板113。

转盘110在堆放有待加工工件11的对应位置沿径向开设有两个开口114，转盘110旁侧设置有推送机构120，该推送机构120包括机壳、设置于机壳内的丝杆、用于驱动丝杆转动的第三驱动电机以及与丝杆螺接的两个推杆121，推杆121的长度与转盘110的开口114的长度适配，机壳与转盘110相对的一侧的上下两端分别设置有传感器，用于检测推杆121在机壳上的位置。

锻压成型模设置有三个，包括从上料端至下料端依次设置的第一、第二、第三锻压成型模，第一锻压成型模210靠近上料机构100，第二锻压成型模220位于第一锻压成型模210的旁侧，切边模300设置于第二锻压成型模220与第三锻压成型模230之间，机器人500设置有五个，靠近下料端的机器人用于将冲孔后的工件移动至下一工序。

如图5、图6所示，机器人500可以采用四轴机器人，四轴机器人500末端具有可升降和旋转的摆臂(图未示)，该摆臂连接设置有吸附机构510，该吸附机构510包括与四轴机器人500末端的摆臂连接的安装座、设置在安装座上的两个固定板、与固定板连接且与固定板垂直的连接杆516以及设置在连接杆516末端的吸盘517，吸盘517可以但不仅限于采用风琴型吸盘。

如图6所示，更为详细的，安装座包括相互垂直的横梁511和纵梁512，横梁511和纵梁512都与水平面平行，固定板包括分别设置在横梁511、纵梁512的末端的第一固定板513、第二固定板514，第一固定板513与横梁511垂直，第二固定板514与纵梁512垂直，第一固定板513、第二固定板514沿各自的长度方向分别开设有多个长孔515，例如布设有呈矩阵的四个长孔515，连接杆516插设于长孔515内，连接杆516可在长孔515内移动，从而调节沿长度方向的相邻的两个长孔515之间的距离，以适应不同待加工工件11的吸附抓取，连接杆516在靠近吸盘517的一端连接设置有螺母519，连接杆516在固定板与螺母519之间套设有弹簧518。

第一固定板513的吸盘用于吸附加工后的工件并将加工后的工件移动至中转台或翻转机构的支撑台上，第二固定板514用于吸附上料机构的待加工工件以及用于吸附中转台或翻转机构上的工件。以靠近上料机构100的的第一个机器人为例，机器人的第一固定板513旋转至上料机构100的待加工工件的正上方时，第一固定板513的吸盘吸附待加工工件，机器人继续旋转，直至第二固定板514旋转至第一锻压模的加工工位时，第二固定板514的吸盘吸附完成第一次锻压加工完的工件，机器人继续旋转，直至第一固定板513旋转至位于第一锻压模的加工工位的正上方，此时，第一固定板513的吸盘松开待加工工件，使待加工工件掉落至第一锻压模的加工工位，机器人继续旋转，直至第二固定板514位于第一个中转台的正上方，此时，第二固定板514的吸盘松开工件，使工件掉落至第一个中转台，机器人如此不断循环旋转，可实现连续加工。

可以在第二锻压成型模220与冲孔模400之间对应的三个连接架上设置有翻转机构700，用于将加工后的工件翻转，以实现对工件正反面的加工。

如图7所示，在一实施例中，翻转机构700包括支撑架620、支撑台640、转轴660及支第一驱动电机630，转轴660和支第一驱动电机630都设置在支撑架620上，转轴660的方向与连接架600的长度方向一致，支撑台640设置在转轴660上，支撑台640设置有用于夹持待加工工件11的卡持结构，机器人500抓取待加工工件11至支撑台640，支第一驱动电机630可驱动转轴660旋转。连接架600还设置有凸台650，凸台650设置有滑轨，滑轨滑动连接有滑块及用于驱动滑块沿滑轨滑动的第二驱动电机，中转台610固定于该滑块上且可随滑块在凸台650沿滑轨滑动，支第一驱动电机630驱动转轴660旋转180度后，支撑台640的卡持结构松开，此时待加工工件11放置于下方的中转台610上，第二驱动电机驱动滑块及中转台610移动至预定的位置。

可以在支撑架620沿长度方向的设置有侧板664和轴承座663，轴承座663设置有轴承，支撑架620并排设置有两个转轴660，两个转轴660的大小长度相同，两个转轴660的两端分别连接设置有第一、第二连接块，第一连接块662与支第一驱动电机630的输出轴连接，第二连接块661具有插接于轴承的延伸台，支第一驱动电机630穿过侧板664，支撑台640固定于该两个转轴660，支撑台640的两侧及两根转轴660都关于旋转中心轴对称。

如图8所示，支撑台640包括底座、滑块及卡持座，滑块包括滑动设置于底座上的第一滑块671和第二滑块672，第一滑块671顶端连接设置有第一卡持座643，第二滑块672顶端连接设置有第二卡持座642，两侧的卡持座对称设置有卡持台，分别为第一卡持台645、第二卡持台644，设置成可滑动的结构以方便调整两侧卡持台之间的距离，两个转轴660穿设该底座，卡持台641设置于卡持台，底座开设有适配于滑块的滑轨，调节两个滑块之间的距离，从而可以达到调节两个卡持台641之间的距离的目的，以实现适应不同规格尺寸的工件的加工。更为详细的，可以在两个滑块之间连接设置有弹簧(图未示)，底座设置有与对应的机器人连接的控制器(图未示)，该控制器用于控制弹簧的拉伸量，原始状态下，弹簧处于拉伸状态，卡持台的侧壁可以设置成与卡持台的侧壁倾斜且夹角为钝角，工件卡入支撑台时与两侧的卡持台抵持并撑开两侧的卡持台，由于弹簧的回弹力，使其能夹紧支撑台的工件，翻转180度后，控制器控制弹簧向外侧拉伸，使两个卡持台之间的距离增加，直至卡持台松开工件，使工件掉落至下方的中转台。

如图1、图7所示，以第二锻压模220与切边模300之间对应的翻转机构700为例，中转台610的原始位置是位于支撑台640的正下方，当第二个机器人从第二锻压模220的加工位将工件吸取并移动至翻转机构700的支撑台640后，第一驱动电机630带动两个转盘及第一转轴、第二转轴转动，同时带动支撑台640旋转180度后，卡持台641松开工件，工件掉落至下方的中转台610，中转台610带动工件向行进方向沿滑轨滑动至预设位置，第三个机器人再从该中转台610上吸取并移动工件至第三锻压模230的加工位。

单个工件的加工过程为：第一个机器人从上料机构100吸取储料机构中的一个待加工工件并移动至第一锻压成型模210的加工位，第一锻压成型模210完成第一次锻压加工后，第一个机器人从第一锻压成型模210的加工工位吸取并移动至第一个中转台，第二个机器人从第一个中转台上将工件吸取并移动至第二锻压成型模220的加工位，第二锻压成型模220完成第二次锻压加工后，第二机器人将工件吸取并移动至第一个翻转机构的支撑台，翻转后，工件掉落至第二个中转台，第二个中转台沿滑轨滑动至预定位置后，第三个机器人再从第二个中转台上吸取并移动工件至切边模300的加工位，切边模300完成切边加工后，第三个机器人将工件吸取并移动至第二个翻转机构的支撑台，翻转后，工件掉落至第三个中转台，第三个中转台沿滑轨滑动至预定位置后，第四个机器人再从第三中转台吸取并移动至第三锻压成型模230的加工位，第三锻压成型模230完成第三次锻压加工后，第四个机器人将工件吸取并移动至第三个翻转机构的支撑台，翻转后，工件掉落至第四个中转台，第四个中转台沿滑轨滑动至预定位置后，第五个机器人再从第四中转台吸取并移动至冲孔模400的加工位，冲孔模400完成对冲孔加工后，第五个机器人从冲孔模400的加工位取出工件并将工件移动至下一工序或放置于收料装置中，如此完成一个工件的锻压成型加工，整体加工过程自动化程度高，加工效率高，中间工序无需人工中转。

上述锻压成型装置，锻压成型模、切边模、冲孔模并排设置，还设置有机器人和连接架，机器人可以自动从上料机构抓取待加工工件，并将待加工工件移动至所述锻压成型模的加工位，将锻压成型模和切边模加工后的工件移动至中转台，最后将冲孔模冲孔后的工件移动至下一工序，整体自动化程度大大提高，采用机器人可避免人工作业的危险性，安全可靠，各工序之间无需专门的物流员运输，减小生产成本并且整体加工效率大大提高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种锻压成型装置，其特征在于，包括：

上料机构，所述上料机构用于放置多个待加工工件；

多个锻压成型模，所述多个锻压成型模并排设置，用于对所述待加工工件锻压；

切边模，设置于两个所述锻压成型模之间，用于对锻压后的工件进行切边加工；

冲孔模，设置于位于末端的所述锻压成型模的旁侧，用于对锻压和切边后的工件进行冲孔；

多个机器人及多个连接架，多个所述机器人设置于多个所述锻压成型模的同一侧的旁侧，所述连接架设置有中转台，所述连接架连接设置于两个所述机器人之间，所述机器人用于将所述上料机构的待加工工件移动至所述锻压成型模的加工位以及用于将所述锻压成型模和切边模加工后的工件移动至所述连接架上的中转台并将所述中转台的工件和所述冲孔模冲孔后的工件移动至下一工序；

所述机器人为四轴机器人，所述四轴机器人的末端具有可升降和旋转的摆臂，所述摆臂连接设置有相互垂直的横梁和纵梁，所述横梁的末端连接设置有与横梁垂直的第一固定板，所述纵梁的末端连接设置有与纵梁垂直的第二固定板，所述第一固定板、第二固定板分别沿各自的长度方向开设有多个长孔，所述长孔插接有连接杆，所述连接杆的末端连接设置有用于吸取待加工工件的吸盘。

2.根据权利要求1所述的锻压成型装置，其特征在于，所述上料机构包括支撑座、转动设置于所述支撑座上的转盘、沿所述转盘圆周均匀间隔设置的多个储料机构，所述储料机构用于放置层叠的多个所述待加工工件。

3.根据权利要求1所述的锻压成型装置，其特征在于，所述锻压成型模包括从上料端至下料端依次设置的第一、第二、第三锻压成型模，所述切边模设置于所述第二锻压成型模与第三锻压成型模之间，所述机器人设置有五个，靠近下料端的机器人用于将冲孔后的工件移动至下一工序。

4.根据权利要求3所述的锻压成型装置，其特征在于，所述第二锻压成型模与所述冲孔模之间对应的三个连接架上设置有翻转机构，用于将加工后的工件翻转。

5.根据权利要求4所述的锻压成型装置，其特征在于，所述翻转机构包括设置于所述连接架上的支撑架、设置于所述支撑架上的第一驱动电机、与所述第一驱动电机的输出轴连接的转轴以及与所述转轴连接的用于放置和卡持所述待加工工件的支撑台；所述连接架设置有具有滑轨的凸台，所述凸台滑动设置有与所述中转台连接的滑块，所述滑块连接有用于驱动所述滑块在所述滑轨的第一位置与第二位置之间来回滑动的第二驱动电机；所述第一驱动电机驱动所述转轴并带动所述支撑台翻转180度后松开所述待加工工件，使所述待加工工件掉落于所述凸台上的中转台。

6.根据权利要求5所述的锻压成型装置，其特征在于，所述支撑架沿长度方向设置有侧板及轴承座，轴承座内设置有轴承，所述转轴为并排设置的两个，两个所述转轴的两端分别连接有第一连接块、第二连接块，所述第一连接块与所述第一驱动电机的输出轴连接，所述第二连接块具有插接于所述轴承的延伸柱。

7.根据权利要求6所述的锻压成型装置，其特征在于，所述支撑台包括与所述转轴连接的底座、滑动设置于所述底座的第一滑块、第二滑块，所述第一滑块、第二滑块的顶端分别设置有卡持座，两侧的所述卡持座对称设置有卡持台。

8.根据权利要求7述的锻压成型装置，其特征在于，所述底座设置有与对应的所述机器人通信连接的控制器，用于控制所述第一滑块与第二滑块之间的距离。

9.根据权利要求6所述的锻压成型装置，其特征在于，所述第一连接块、第二连接块呈圆盘状，所述第一连接块、第二连接块在靠近边缘处对称设置有用于两个所述转轴插接的固定孔。