CN109277449A - 铝型材生产线的冲压装置 - Google Patents
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Abstract
一种铝型材生产线的冲压装置，其特征在于：包括一型材输送面（100）、一卧式冲压单元（101）以及一型材抬升组件（102）；卧式冲压单元（101）的上模驱动装置包括四根丝杆（1013）、两套齿轮组（1014）以及两个伺服电机（1015），上模压板（1012）的一端上的两根丝杆（1013）经一套齿轮组（1014）与一个伺服电机（1015）传动连接，位于上模压板（1012）长度方向的另一端上的两根丝杆（1013）经另一套齿轮组（1014）与另一个伺服电机（1015）传动连接；型材抬升组件（102）包括一抬升架（1021）、驱动抬升架（1021）的升降驱动装置（1022）以及两个夹爪（1）。
Description
技术领域
本发明涉及自动装配设备，具体涉及一种铝型材生产线的冲压装置。
背景技术
对于工业铝型材（如光伏组件的边框型材），现通常是用通用加工中心来进行加工，需要人工配合操作，既耗人力又生产效率不高。故而，后来有专门开发出专用的铝型材加工流水线，以生产光伏组件边框型材的流水线为例，基本完成的工序是先将型材锯切成所需的长度，然后对型材进行冲孔等加工，接着完成塞入角码的操作，最后再拼装成框形。上述工序中冲孔是关健的工序，故流水线中的冲压装置的设计非常重要。
现有的冲压装置多存在以下缺陷：
1、由于型材较长，其两端均需要冲孔，用一套冲压设备同时完成型材两端的冲压，成本低又效率高，但必然模具就较长，而现有冲压设备通常为立式（即压板为下垂直冲压作用），模具的安装就存在难度；
2、同样由于型材较长，其两端均需要冲孔，用一套冲压设备同时完成型材两端的冲压，成本低又效率高，但必然模具就较长，模具长度方向两端的冲压动作的同步度较难保证。
发明内容
本发明目的是提供一种铝型材生产线的冲压装置，以解决现有技术存在的模具安装不便以及模具长度方向两端的冲压动作同步度难保证的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铝型材生产线的冲压装置，包括一型材输送面，该型材输送面由相距并列设置两个输送带面组成；在型材输送面的上方设置一卧式冲压单元，而在所述两个输送带面之间对应于所述卧式冲压单元设有一型材抬升组件；
所述卧式冲压单元包括一固定机架、上模压板、上模驱动装置、上模以及下模；所述上模压板沿所述两个输送带面的连线方向设置，上模压板的板面垂直于水平面，所述上模压板经导向机构相对固定机架导向连接，所述上模压板上固定安装上模，所述下模对应上模相对固定机架固定设置；所述上模驱动装置包括四根丝杆、两套齿轮组以及两个伺服电机，这四根丝杆两个一组分设于所述上模压板长度方向的两端，所述丝杆沿水平方向设置，且相对固定机架转动支撑，丝杆朝上模压板的一端与上模压板固定连接；位于上模压板长度方向的一端上的两根丝杆经一套所述齿轮组与一个所述伺服电机传动连接，位于上模压板长度方向的另一端上的两根丝杆经另一套所述齿轮组与另一个所述伺服电机传动连接；
所述型材抬升组件包括一抬升架、驱动抬升架的升降驱动装置以及两个夹爪；所述抬升架包括一沿所述两个输送带面的连线方向设置的抬升部，该抬升部在上下方向上相对抬升架活动连接，且在抬升部上作用有缓冲装置，该缓冲装置的作用方向是使抬升部向上运动；所述抬升部长度方向的两端上各设置一所述夹爪，所述夹爪的夹臂朝上设置用以夹持型材；所述抬升架在所述升降驱动装置的驱动下，具有上升抬起工作状态以及下落状态；当抬升架处在抬起工作状态时，抬升架的抬升部高于所述型材输送面，从而从型材输送面上托起型材使型材进入卧式冲压单元的上模和下模之间，且此时夹爪为夹紧状态夹持住型材；而当抬升架处在下落状态时，抬升架的抬升部低于所述型材输送面，所述夹爪为松开状态，以使型材回至型材输送面上。
上述方案中，所述抬升部不一定是一个完整的板体，抬升部只要具有至少三个支撑点即可，比如由分设于抬升架两端的左支撑块和右支撑块构成。
上述方案中，所述夹爪包括左右并列设置的左夹臂和右夹臂，所述左夹臂和右夹臂的上端作为夹紧作用部；所述左夹臂和右夹臂之间连接有连杆机构，该连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆长度相等，所述第一连杆的一端与左夹臂铰接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端与右夹臂铰接；所述第三连杆的一端与左夹臂铰接，第三连杆的另一端与第四连杆的一端铰接，第四连杆的另一端与右夹臂铰接，且第一连杆和第三连杆相平行，第二连杆和第四连杆相平行；并且，所述第一连杆和第二连杆间的铰接轴相对抬升架的抬升部转动连接构成第一转动支承点，所述第三连杆和第四连杆间的铰接轴也相对抬升架的抬升部转动连接构成第二转动支承点，以此构成以所述第一转动支承点和第二转动支承点的连线为对称轴左右对称的两套平行四边形机构；并且，所述连杆机构还包括第一驱动连杆、第二驱动连杆以及第三驱动连杆，所述第一驱动连杆铰接于左夹臂的下端上，而第二驱动连杆铰接于右夹臂的下端，第三驱动连杆一端与第一驱动连杆铰接，另一端与第二驱动连杆铰接，且第一驱动连杆、第二驱动连杆和第三驱动连杆均以所述第一转动支承点和第二转动支承点的连线为对称轴左右对称；所述第三驱动连杆上作用有夹爪驱动装置，夹爪驱动装置驱动第三驱动连杆沿所述第一转动支承点和第二转动支承点的连线方向运动，即带动左夹臂和右夹臂既沿所述第一转动支承点和第二转动支承点的连线方向作平移运动，且同时左夹臂和右夹臂完成夹紧和松开的动作。
进一步，所述左夹臂由并列的两根直杆组成，所述第一连杆、第三连杆的对应端部均夹持在左夹臂的两根直杆之间，并以枢轴穿过左夹臂的两根直杆、第一连杆和第三连杆的端部从而构成铰接；所述右夹臂也由并列的两根直杆组成，所述第二连杆、第四连杆的对应端部均夹持在右夹臂的两根直杆之间，并以枢轴穿过右夹臂的两根直杆、第一连杆和第三连杆的端部从而构成铰接。
进一步，所述第三连杆与左夹臂的铰接轴与第一驱动连杆与左夹臂的铰接轴同轴线设置；所述第四连杆与右夹臂的铰接轴与第二驱动连杆与右夹臂的铰接轴也同轴线设置。
本发明设计原理以及效果是：本发明采用了卧式冲压单元，使上模和下模可以从上方吊装，模具安装和更换方便；并且，所述卧式冲压单元的上模压板的两端是各以一伺服电机经两根丝杆驱动，即上模压板是以四点同步推动的，使上模压板两端的动作同步性高、推动力稳定可靠，保证了冲压过程中上模始终保持在同一个水平面上，最终保证了冲压后型材的品质。另外，本发明是以型材抬升组件将型材从型材输送面上抬起并送至卧式冲压单元上模下模之间供冲压，且型材抬升组件中对应型材的两端各设有一夹爪，在冲压时是以夹爪稳稳地定位住型材的，冲压完成后型材抬升组件下落即将冲压好的型材又回至型材输送面上输送走，结构简单、动作巧妙、又工作效率高。
附图说明
图1为本发明实施例的整体主视示意图；
图2为本发明实施例的卧式冲压单元的立体结构示意图一，该图中上模和下模未画出；
图3为为本发明实施例的卧式冲压单元的立体结构示意图二，该图中上模和下模未画出；
图4为本发明实施例的夹爪的主视示意图；
图5为本本发明实施例的夹爪的内部结构（左夹臂、右夹臂以及连杆机构）的立体示意图；
图6为本发明实施例的夹爪的示意简图一，该图表示的是左夹臂和右夹臂的松开状态；
图7为本发明实施例的夹爪的示意简图二，该图表示的是左夹臂和右夹臂从松开至夹紧的过渡状态；
图8为本发明实施例的夹爪的示意简图三，该图表示的是左夹臂和右夹臂的夹紧状态。
以上图中：1、夹爪；2、左夹臂；21、夹紧作用部；22、直杆；23、直杆；3、右夹臂；31、夹紧作用部；32、直杆；33、直杆；4、连杆机构；41、第一连杆；42、第二连杆；43、第三连杆；44、第四连杆；45、第一驱动连杆；46、第二驱动连杆；47、第三驱动连杆； 5、夹爪驱动装置； 6、型材；7、枢轴；8、枢轴；100、型材输送面；1001、输送带面；101、卧式冲压单元；1011、固定机架；1012、上模压板；1013、丝杆；1014、齿轮组；1015、伺服电机；1016、导向杆；102、型材抬升组件；1021、抬升架；10211、抬升部；10212、缓冲装置；1022、升降驱动装置。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：参见图1-8所示：
一种铝型材生产线的冲压装置，参见图1所示，包括一型材输送面100，该型材输送面100由相距并列设置两个输送带面1001组成；在型材输送面100的上方设置一卧式冲压单元101，而在所述两个输送带面1001之间对应于所述卧式冲压单元101设有一型材抬升组件102。
参见图2和图3所示，所述卧式冲压单元101包括一固定机架1011、上模压板1012、上模驱动装置、上模以及下模；所述上模压板1012沿所述两个输送带面1001的连线方向设置，上模压板1012的板面垂直于水平面，所述上模压板1012经导向机构相对固定机架1011导向连接，具体如图中举例，所述固定机架1011具体是由两块平行相距的固定板之间连接连接杆构成，上模压板1012是由四杆导向杆与固定机架1011的一固定板导向连接的。
参见图2和图3所示，所述上模压板1012上固定安装上模，所述下模对应上模相对固定机架1011固定设置；所述上模驱动装置包括四根丝杆1013、两套齿轮组1014以及两个伺服电机1015，这四根丝杆1013两个一组分设于所述上模压板1012长度方向的两端，所述丝杆1013沿水平方向设置，且相对固定机架1011转动支撑，丝杆1013朝上模压板1012的一端与上模压板1012固定连接；位于上模压板1012长度方向的一端上的两根丝杆1013经一套所述齿轮组1014与一个所述伺服电机1015传动连接，位于上模压板1012长度方向的另一端上的两根丝杆1013经另一套所述齿轮组1014与另一个所述伺服电机1015传动连接。如图中举例，每套齿轮组1014是由三个齿轮组成，这三个齿轮中，一齿轮套设于伺服电机1015的输出轴上，另两个齿轮则一对一连接套设于丝杆上，伺服电机1015的输出轴上的齿轮与另两个齿轮同时啮合。
参见图1所示，所述型材抬升组件102包括一抬升架1021、驱动抬升架1021的升降驱动装置1022以及两个夹爪1。所述抬升架1021包括一沿所述两个输送带面的连线方向设置的抬升部10211，抬升部10211可以是一个整体的平面，但是如图中举例该抬升部10211是由分设于抬升架1021两端的左支撑块和右支撑块构成。抬升部10211在上下方向上相对抬升架1021活动连接，且在抬升部10211上作用有缓冲装置10212，该缓冲装置10212的作用方向是使抬升部10211向上运动，缓冲装置10212中设有一弹性元件，比如弹簧、气囊等。所述抬升部10211长度方向的两端上各设置一所述夹爪1，所述夹爪1的夹臂朝上设置用以夹持型材6；所述抬升架1021在所述升降驱动装置1022的驱动下，具有上升抬起工作状态以及下落状态；当抬升架1021处在抬起工作状态时，抬升架的抬升部10211高于所述型材输送面100，从而从型材输送面100上托起型材使型材6进入卧式冲压单元101的上模和下模之间，且此时夹爪1为夹紧状态夹持住型材6；而当抬升架1021处在下落状态时，抬升架的抬升部10211低于所述型材输送面100，所述夹爪1为松开状态，以使型材6回至型材输送面100上。所述升降驱动装置1022如图举例采用的是气缸，实际中也可采用其他的直线驱动装置，比如电机加上丝杆螺母机构。
参见图4-图8所示，夹爪1包括左右并列设置的左夹臂2和右夹臂3，左夹臂2和右夹臂3的上端作为夹紧作用部21、31。所述左夹臂2和右夹臂3之间连接有连杆机构4，该连杆机构4包括第一连杆41、第二连杆42、第三连杆43和第四连杆44，所述第一连杆41、第二连杆42、第三连杆43和第四连杆44长度相等，所述第一连杆41的一端与左夹臂2铰接，第一连杆41的另一端与第二连杆42的一端铰接，第二连杆42的另一端与右夹臂3铰接；所述第三连杆43的一端与左夹臂2铰接，第三连杆43的另一端与第四连杆44的一端铰接，第四连杆44的另一端与右夹臂3铰接，且第一连杆41和第三连杆43相平行，第二连杆42和第四连杆44相平行。并且，所述第一连杆41和第二连杆42间的铰接轴相对抬升架的抬升部10211转动连接构成第一转动支承点A，所述第三连杆43和第四连杆44间的铰接轴也相对抬升部10211转动连接构成第二转动支承点B，以此构成以所述第一转动支承点A和第二转动支承点B的连线为对称轴左右对称的两套平行四边形机构。
参见图1-5所示，所述连杆机构4还包括第一驱动连杆45、第二驱动连杆46以及第三驱动连杆47，所述第一驱动连杆45铰接于左夹臂2的下端上，而第二驱动连杆46铰接于右夹臂3的下端，第三驱动连杆47一端与第一驱动连杆45铰接，另一端与第二驱动连杆46铰接，且第一驱动连杆45、第二驱动连杆46和第三驱动连杆47均以所述第一转动支承点A，第二转动支承点B的连线为对称轴左右对称；所述第三驱动连杆47上作用有夹爪驱动装置5，夹爪驱动装置5驱动第三驱动连杆47沿所述第一转动支承点A和第二转动支承点B的连线方向运动，即带动左夹臂2和右夹臂3既沿所述第一转动支承点A和第二转动支承点B的连线方向作平移运动，且同时左夹臂2和右夹臂3完成夹紧和松开的动作，具体参见图3、图4及图5所示。
参见图2所示，优选的左夹臂2由并列的两根直杆22、23组成，所述第一连杆41、第三连杆43的对应端部均夹持在左夹臂的两根直杆22、23之间，并以枢轴7穿过左夹臂2的两根直杆22、23、第一连杆41和第三连杆43的端部从而构成铰接；所述右夹臂3也由并列的两根直杆32、33组成，所述第二连杆42、第四连杆44的对应端部均夹持在右夹臂3的两根直杆32、33之间，并以枢轴8穿过右夹臂3的两根直杆32、33、第一连杆41和第三连杆43的端部从而构成铰接。
再进一步，优选，所述第三连杆43与左夹臂2的铰接轴与第一驱动连杆45与左夹臂2的铰接轴同轴线设置；所述第四连杆44与右夹臂3的铰接轴与第二驱动连杆46与右夹臂3的铰接轴也同轴线设置。
所述夹爪驱动装置5采用气缸，气缸的驱动杆作用于第三驱动连杆47上。当然，实际中夹爪驱动装置5采用其他能提供直线运动动力的驱动装置均可，比如电机加丝杠螺母机构。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
一种铝型材生产线的冲压装置，其特征在于：包括一型材输送面（100）、一卧式冲压单元（101）以及一型材抬升组件（102）；卧式冲压单元（101）的上模驱动装置包括四根丝杆（1013）、两套齿轮组（1014）以及两个伺服电机（1015），上模压板（1012）的一端上的两根丝杆（1013）经一套齿轮组（1014）与一个伺服电机（1015）传动连接，位于上模压板（1012）长度方向的另一端上的两根丝杆（1013）经另一套齿轮组（1014）与另一个伺服电机（1015）传动连接；型材抬升组件（102）包括一抬升架（1021）、驱动抬升架（1021）的升降驱动装置（1022）以及两个夹爪（1）。
Claims (4)
1.一种铝型材生产线的冲压装置，其特征在于：包括一型材输送面（100），该型材输送面（100）由相距并列设置两个输送带面（1001）组成；在型材输送面（100）的上方设置一卧式冲压单元（101），而在所述两个输送带面（1001）之间对应于所述卧式冲压单元（101）设有一型材抬升组件（102）；
所述卧式冲压单元（101）包括一固定机架（1011）、上模压板（1012）、上模驱动装置、上模以及下模；所述上模压板（1012）沿所述两个输送带面（1001）的连线方向设置，上模压板（1012）的板面垂直于水平面，所述上模压板（1012）经导向机构相对固定机架（1011）导向连接，所述上模压板（1012）上固定安装上模，所述下模对应上模相对固定机架（1011）固定设置；所述上模驱动装置包括四根丝杆（1013）、两套齿轮组（1014）以及两个伺服电机（1015），这四根丝杆（1013）两个一组分设于所述上模压板（1012）长度方向的两端，所述丝杆（1013）沿水平方向设置，且相对固定机架（1011）转动支撑，丝杆（1013）朝上模压板（1012）的一端与上模压板（1012）固定连接；位于上模压板（1012）长度方向的一端上的两根丝杆（1013）经一套所述齿轮组（1014）与一个所述伺服电机（1015）传动连接，位于上模压板（1012）长度方向的另一端上的两根丝杆（1013）经另一套所述齿轮组（1014）与另一个所述伺服电机（1015）传动连接；
所述型材抬升组件（102）包括一抬升架（1021）、驱动抬升架（1021）的升降驱动装置（1022）以及两个夹爪（1）；所述抬升架（1021）包括一沿所述两个输送带面的连线方向设置的抬升部（10211），该抬升部（10211）在上下方向上相对抬升架（1021）活动连接，且在抬升部（10211）上作用有缓冲装置（10212），该缓冲装置（10212）的作用方向是使抬升部（10211）向上运动；所述抬升部（10211）长度方向的两端上各设置一所述夹爪（1），所述夹爪（1）的夹臂朝上设置用以夹持型材（6）；所述抬升架（1021）在所述升降驱动装置（1022）的驱动下，具有上升抬起工作状态以及下落状态；当抬升架（1021）处在抬起工作状态时，抬升架的抬升部（10211）高于所述型材输送面（100），从而从型材输送面（100）上托起型材使型材（6）进入卧式冲压单元（101）的上模和下模之间，且此时夹爪（1）为夹紧状态夹持住型材（6）；而当抬升架（1021）处在下落状态时，抬升架的抬升部（10211）低于所述型材输送面（100），所述夹爪（1）为松开状态，以使型材（6）回至型材输送面（100）上。
2.根据权利要求1所述铝型材生产线的冲压装置，其特征在于：所述夹爪（1）包括左右并列设置的左夹臂（2）和右夹臂（3），所述左夹臂（2）和右夹臂（3）的上端作为夹紧作用部（21、31）；其特征在于：所述左夹臂（2）和右夹臂（3）之间连接有连杆机构（4），该连杆机构（4）包括第一连杆（41）、第二连杆（42）、第三连杆（43）和第四连杆（44），所述第一连杆（41）、第二连杆（42）、第三连杆（43）和第四连杆（44）长度相等，所述第一连杆（41）的一端与左夹臂（2）铰接，第一连杆（41）的另一端与第二连杆（42）的一端铰接，第二连杆（42）的另一端与右夹臂（3）铰接；所述第三连杆（43）的一端与左夹臂（2）铰接，第三连杆（43）的另一端与第四连杆（44）的一端铰接，第四连杆（44）的另一端与右夹臂（3）铰接，且第一连杆（41）和第三连杆（43）相平行，第二连杆（42）和第四连杆（44）相平行；并且，所述第一连杆（41）和第二连杆（42）间的铰接轴相对抬升架的抬升部（10211）转动连接构成第一转动支承点（A），所述第三连杆（43）和第四连杆（44）间的铰接轴也相对抬升架的抬升部（10211）转动连接构成第二转动支承点（B），以此构成以所述第一转动支承点（A）和第二转动支承点（B）的连线为对称轴左右对称的两套平行四边形机构；并且，所述连杆机构（4）还包括第一驱动连杆（45）、第二驱动连杆（46）以及第三驱动连杆（47），所述第一驱动连杆（45）铰接于左夹臂（2）的下端上，而第二驱动连杆（46）铰接于右夹臂（3）的下端，第三驱动连杆（47）一端与第一驱动连杆（45）铰接，另一端与第二驱动连杆（46）铰接，且第一驱动连杆（45）、第二驱动连杆（46）和第三驱动连杆（47）均以所述第一转动支承点（A）和第二转动支承点（B）的连线为对称轴左右对称；所述第三驱动连杆（47）上作用有夹爪驱动装置（5），夹爪驱动装置（5）驱动第三驱动连杆（47）沿所述第一转动支承点（A）和第二转动支承点（B）的连线方向运动，即带动左夹臂（2）和右夹臂（3）既沿所述第一转动支承点（A）和第二转动支承点（B）的连线方向作平移运动，且同时左夹臂（2）和右夹臂（3）完成夹紧和松开的动作。
3.根据权利要求2所述铝型材生产线的冲压装置，其特征在于：所述左夹臂（2）由并列的两根直杆（22、23）组成，所述第一连杆（41）、第三连杆（43）的对应端部均夹持在左夹臂的两根直杆（22、23）之间，并以枢轴（7）穿过左夹臂（2）的两根直杆（22、23）、第一连杆（41）和第三连杆（43）的端部从而构成铰接；所述右夹臂（3）也由并列的两根直杆（32、33）组成，所述第二连杆（42）、第四连杆（44）的对应端部均夹持在右夹臂（3）的两根直杆（32、33）之间，并以枢轴（8）穿过右夹臂（3）的两根直杆（32、33）、第一连杆（41）和第三连杆（43）的端部从而构成铰接。
4.根据权利要求2所述铝型材生产线的冲压装置，其特征在于：所述第三连杆（43）与左夹臂（2）的铰接轴与第一驱动连杆（45）与左夹臂（2）的铰接轴同轴线设置；所述第四连杆（44）与右夹臂（3）的铰接轴与第二驱动连杆（46）与右夹臂（3）的铰接轴也同轴线设置。
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