CN106475485A - 桁架小车式板材冲压自动上料装置及方法 - Google Patents

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王晓晖
石敏
万再兴
杜章晖
陈晓泉
卢治
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
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Abstract

本发明涉及一种桁架小车式板材冲压自动上料装置，它包括吸盘架、真空吸盘、吸盘充放气装置、电机控制器、远端数控系统、气缸充放气装置、桁架式立柱、垂直导杆、固定在桁架式立柱上的工字型横梁、在驱动电机驱动下通过滚轮组能在工字型横梁上滚动的运输车、固定在运输车底部的固定架、设置在固定架上的吸盘架升降气缸，本发明结构简单紧凑，实用性强，覆盖面宽，承载能力强，对多种型号的加工设备和板材，都可以方便配套。其只有一套控制用电机系统，其余均为较为通用、经济的型材和零部件，占地面积小(地面仅需一个立柱的位置)，其技术先进性、工艺性、经济性皆优。

Description

桁架小车式板材冲压自动上料装置及方法
技术领域
本发明涉及金属板材冲压的板材自动上料技术领域，具体涉及一种桁架小车式板材冲压自动上料装置及方法。
背景技术
金属材料的数控冲压技术，是机械制造中广泛采用的技术手段之一，其被加工材料，多为金属板材。目前所说的数控冲压，多数都是指冲压和送料环节由计算机控制，而上料往往由人工完成。为提高效率，实现整个加工过程的自动控制，近年来与之配套的板材自动上料机也得到了一定的应用。其主要形式有以下两种：一、摩擦偏心轮的自动上料装置；二、负压吸附配合旋转摆动伸缩的自动上料装置。上述两种方式目前都有应用，效果尚可，但也都不足。摩擦偏心轮式，主要适用于窄幅轻薄板材，且需要与冲压送料机连为一体，整体设计制造，只能针对单一型号的材料的上料，配套能力差。负压吸附+旋转摆动伸缩式，可以独立成机，与各种型号板材及送料机配套，但是其非桁架伸缩悬臂结构，使得其不适合宽幅重载板材，且三个方向的运动均由伺服系统驱动，成本较高、控制系统复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种桁架小车式板材冲压自动上料装置及方法，该上料装置的成本低，结构简单，能大幅提高板材冲压自动上料效率。
为解决上述技术问题，本发明公开的一种桁架小车式板材冲压自动上料装置，其特征在于：它包括吸盘架、真空吸盘、吸盘充放气装置、电机控制器、远端数控系统、气缸充放气装置、桁架式立柱、垂直导杆、固定在桁架式立柱上的工字型横梁、在驱动电机驱动下通过滚轮组能在工字型横梁上滚动的运输车、固定在运输车底部的固定架、设置在固定架上的吸盘架升降气缸，其中，吸盘架升降气缸的缸体固定在固定架上，吸盘架的顶部固定有顶部连接板，吸盘架升降气缸的活塞杆固定连接顶部连接板，垂直导杆的底端固定连接顶部连接板，固定架上固定有与垂直导杆配合的导向套，垂直导杆在吸盘架升降气缸的活塞杆带动下能在导向套上滑动，吸盘架的底部设有真空吸盘，吸盘充放气装置的充放气接口连接真空吸盘的控制端，电机控制器的电机控制信号输出端连接驱动电机的控制端，远端数控系统的吸盘充放气数控信号输出端连接吸盘充放气装置的吸盘数控信号输入端，远端数控系统的电机数控信号输出端连接电机控制器的电机数控信号输入端，气缸充放气装置的充放气接口连接吸盘架升降气缸的控制端，远端数控系统的气缸充放气数控信号输出端连接气缸充放气装置的气缸数控信号输入端。
一种上述装置的桁架小车式板材冲压自动上料方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：远端数控系统向电机控制器发送电机控制信号，电机控制器控制驱动电机使运输车沿工字型横梁运动至承料台上板材处的正上方，停车；
步骤2：远端数控系统向气缸充放气装置发送气缸控制信号，气缸充放气装置控制吸盘架升降气缸使真空吸盘贴住承料台上的原料板材，远端数控系统向吸盘充放气装置发送真空吸盘控制信号，吸盘充放气装置控制真空吸盘吸附起原料板材；
步骤3：在远端数控系统的控制下气缸充放气装置控制吸盘架升降气缸使真空吸盘上升，在远端数控系统的控制下电机控制器控制驱动电机使运输车运动至板材送料架的正上方；
步骤4：在远端数控系统的控制下气缸充放气装置控制吸盘架升降气缸使真空吸盘上的原料板材下降至板材送料架表面，在远端数控系统的控制下吸盘充放气装置控制真空吸盘释放原料板材，完成送料。
本发明的有益效果：
结构简单紧凑，实用性强，覆盖面宽，承载能力强，对多种型号的加工设备和板材，都可以方便配套。其只有一套控制用电机系统，其余均为较为通用、经济的型材和零部件，占地面积小(地面仅需一个立柱的位置)，其技术先进性、工艺性、经济性皆优。
附图说明
图1是本发明工作时的示意图；
图2是本发明的工字型横梁和运输车部分的主视结构示意图；
图3为图2的侧剖视图；
图4为本发明的电气结构原理框图。
其中，1—桁架式立柱、2—工字型横梁、3—行程限位开关、4—运输车、4.1—电机同侧滚轮、4.2—电机异侧滚轮、4.3—轴承、4.4—滚轮轴、4.5—稳定轮、5—驱动电机、6—吸盘架升降气缸、7—固定架、7.1—导向套、8—吸盘架、8.1—顶部连接板、9—真空吸盘、10—板材送料架、11—承料台、12—原料板材、13—垂直导杆、14—吸盘充放气装置、15—电机控制器、16—远端数控系统、17—气缸充放气装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
本发明的桁架小车式板材冲压自动上料装置，它包括吸盘架8、真空吸盘9、吸盘充放气装置14、电机控制器15、远端数控系统16、气缸充放气装置17、桁架式立柱1、垂直导杆13、固定在桁架式立柱1上的工字型横梁2(通过焊接、铆接、螺纹固定连接)、在驱动电机5驱动下通过滚轮组能在工字型横梁2上滚动的运输车4、固定在运输车4底部的固定架7、设置在固定架7上的吸盘架升降气缸6，其中，吸盘架升降气缸6的缸体固定在固定架7上，吸盘架8的顶部固定有顶部连接板8.1，吸盘架升降气缸6的活塞杆固定连接顶部连接板8.1，垂直导杆13的底端固定连接顶部连接板8.1，固定架7上固定有与垂直导杆13配合的导向套7.1，垂直导杆13在吸盘架升降气缸6的活塞杆带动下能在导向套7.1上滑动，吸盘架8的底部设有真空吸盘9，吸盘充放气装置14的充放气接口连接真空吸盘9的控制端，电机控制器15的电机控制信号输出端连接驱动电机5的控制端，远端数控系统16的吸盘充放气数控信号输出端连接吸盘充放气装置14的吸盘数控信号输入端，远端数控系统16的电机数控信号输出端连接电机控制器15的电机数控信号输入端，气缸充放气装置17的充放气接口连接吸盘架升降气缸6的控制端，远端数控系统16的气缸充放气数控信号输出端连接气缸充放气装置17的气缸数控信号输入端。
上述技术方案中，吸盘充放气装置14和气缸充放气装置17固定在运输车4上，电机控制器15设置在远端控制柜中。
上述技术方案中，吸盘架升降气缸6的行程应保证在承料台11处吸盘能有效吸起原料板材12，并将其在靠近板材送料架10处释放。
上述技术方案中，所述工字型横梁2的取料工位处和放料工位处均安装有行程限位开关3，所述取料工位处的行程限位开关3和放料工位处的行程限位开关3的信号输出端均连接远端数控系统16的行程限位信号输入端。驱动电机5为带制动的伺服电机。
上述技术方案中，所述工字型横梁2位于板材送料架10和承料台11上方。
上述技术方案中，板材送料架10和承料台11呈一字型摆放，在承料台11一侧，间隔一定距离，设一桁架式立柱1。桁架式立柱1可由角钢、槽钢、方钢(管)等型钢焊接而成。
上述技术方案中，所述滚轮组包括电机同侧滚轮4.1和电机异侧滚轮4.2，所述电机同侧滚轮4.1和电机异侧滚轮4.2设置在工字型横梁2的两侧工字口中，所述电机同侧滚轮4.1和电机异侧滚轮4.2均通过轴承4.3安装在滚轮轴4.4上，电机同侧滚轮4.1和电机异侧滚轮4.2的滚轮轴4.4均安装在运输车4上，驱动电机5的动力输出轴通过同步带及同步带轮连接电机同侧滚轮4.1。
上述技术方案中，所述电机同侧滚轮4.1为主动轮，电机异侧滚轮4.2为随动轮同步滚动。滚轮可由金属或非金属材料制作。
上述技术方案中，所述运输车4前端和后端的左右两侧均安装有稳定轮4.5，稳定轮4.5用于将运输车4的运动方向限制在工字型横梁2的导向方向。保证设备平稳送料。
上述技术方案中，真空吸盘9为负压吸盘，吸盘分布视板材形状、大小而定，一般为矩形。
一种上述装置的桁架小车式板材冲压自动上料方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：远端数控系统16向电机控制器15发送电机控制信号，电机控制器15控制驱动电机5使运输车4沿工字型横梁2运动至承料台11上板材处的正上方，停车；
步骤2：远端数控系统16向气缸充放气装置17发送气缸控制信号，气缸充放气装置17控制吸盘架升降气缸6使真空吸盘9贴住承料台11上的原料板材12，远端数控系统16向吸盘充放气装置14发送真空吸盘控制信号，吸盘充放气装置14控制真空吸盘9吸附起原料板材12；
步骤3：在远端数控系统16的控制下气缸充放气装置17控制吸盘架升降气缸6使真空吸盘9上升，在远端数控系统16的控制下电机控制器15控制驱动电机5使运输车4运动至板材送料架10的正上方；
步骤4：在远端数控系统16的控制下气缸充放气装置17控制吸盘架升降气缸6使真空吸盘9上的原料板材12下降至板材送料架10表面，在远端数控系统16的控制下吸盘充放气装置14控制真空吸盘9释放原料板材12，完成送料。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种桁架小车式板材冲压自动上料装置，其特征在于：它包括吸盘架(8)、真空吸盘(9)、吸盘充放气装置(14)、电机控制器(15)、远端数控系统(16)、气缸充放气装置(17)、桁架式立柱(1)、垂直导杆(13)、固定在桁架式立柱(1)上的工字型横梁(2)、在驱动电机(5)驱动下通过滚轮组能在工字型横梁(2)上滚动的运输车(4)、固定在运输车(4)底部的固定架(7)、设置在固定架(7)上的吸盘架升降气缸(6)，其中，吸盘架升降气缸(6)的缸体固定在固定架(7)上，吸盘架(8)的顶部固定有顶部连接板(8.1)，吸盘架升降气缸(6)的活塞杆固定连接顶部连接板(8.1)，垂直导杆(13)的底端固定连接顶部连接板(8.1)，固定架(7)上固定有与垂直导杆(13)配合的导向套(7.1)，垂直导杆(13)在吸盘架升降气缸(6)的活塞杆带动下能在导向套(7.1)上滑动，吸盘架(8)的底部设有真空吸盘(9)，吸盘充放气装置(14)的充放气接口连接真空吸盘(9)的控制端，电机控制器(15)的电机控制信号输出端连接驱动电机(5)的控制端，远端数控系统(16)的吸盘充放气数控信号输出端连接吸盘充放气装置(14)的吸盘数控信号输入端，远端数控系统(16)的电机数控信号输出端连接电机控制器(15)的电机数控信号输入端，气缸充放气装置(17)的充放气接口连接吸盘架升降气缸(6)的控制端，远端数控系统(16)的气缸充放气数控信号输出端连接气缸充放气装置(17)的气缸数控信号输入端。
2.根据权利要求1所述的桁架小车式板材冲压自动上料装置，其特征在于：所述工字型横梁(2)的取料工位处和放料工位处均安装有行程限位开关(3)，所述取料工位处的行程限位开关(3)和放料工位处的行程限位开关(3)的信号输出端均连接远端数控系统(16)的行程限位信号输入端。
3.根据权利要求1所述的桁架小车式板材冲压自动上料装置，其特征在于：所述工字型横梁(2)位于板材送料架(10)和承料台(11)上方。
4.根据权利要求1所述的桁架小车式板材冲压自动上料装置，其特征在于：所述滚轮组包括电机同侧滚轮(4.1)和电机异侧滚轮(4.2)，所述电机同侧滚轮(4.1)和电机异侧滚轮(4.2)设置在工字型横梁(2)的两侧工字口中，所述电机同侧滚轮(4.1)和电机异侧滚轮(4.2)均通过轴承(4.3)安装在滚轮轴(4.4)上，电机同侧滚轮(4.1)和电机异侧滚轮(4.2)的滚轮轴(4.4)均安装在运输车(4)上，驱动电机(5)的动力输出轴通过同步带及同步带轮连接电机同侧滚轮(4.1)。
5.根据权利要求4所述的桁架小车式板材冲压自动上料装置，其特征在于：所述电机同侧滚轮(4.1)为主动轮，电机异侧滚轮(4.2)为随动轮同步滚动。
6.根据权利要求1所述的桁架小车式板材冲压自动上料装置，其特征在于：所述运输车(4)前端和后端的左右两侧均安装有稳定轮(4.5)，稳定轮(4.5)用于将运输车(4)的运动方向限制在工字型横梁(2)的导向方向。
7.一种权利要求1所述装置的桁架小车式板材冲压自动上料方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：远端数控系统(16)向电机控制器(15)发送电机控制信号，电机控制器(15)控制驱动电机(5)使运输车(4)沿工字型横梁(2)运动至承料台(11)上板材处的正上方，停车；
步骤2：远端数控系统(16)向气缸充放气装置(17)发送气缸控制信号，气缸充放气装置(17)控制吸盘架升降气缸(6)使真空吸盘(9)贴住承料台(11)上的原料板材(12)，远端数控系统(16)向吸盘充放气装置(14)发送真空吸盘控制信号，吸盘充放气装置(14)控制真空吸盘(9)吸附起原料板材(12)；
步骤3：在远端数控系统(16)的控制下气缸充放气装置(17)控制吸盘架升降气缸(6)使真空吸盘(9)上升，在远端数控系统(16)的控制下电机控制器(15)控制驱动电机(5)使运输车(4)运动至板材送料架(10)的正上方；
步骤4：在远端数控系统(16)的控制下气缸充放气装置(17)控制吸盘架升降气缸(6)使真空吸盘(9)上的原料板材(12)下降至板材送料架(10)表面，在远端数控系统(16)的控制下吸盘充放气装置(14)控制真空吸盘(9)释放原料板材(12)，完成送料。
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