CN109290467A - 一种金属外壳自动化冲压生产设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属外壳自动化冲压生产设备，包括机架、卧式冲床和控制箱；所述机架内设有三轴移动机构、原材载料机构和成品载料机构，三轴移动机构位于卧式冲床的上方；所述三轴移动机构连接有抓取装置；所述抓取装置包括竖直臂、翻转机构、旋转气缸和夹取机构；所述竖直臂固定连接在三轴移动机构上，夹取机构固定在旋转气缸的旋转台上；本发明通过可翻转和三轴移动的抓取臂，实现工件自动上料、冲压、散热和下料功能，减少人工劳动强度，保护操作人员安全，且设有三个抓取臂，结构更加简单，成本低，另外设有原材和成品载料机构可自动堆叠，便于抓取上料和下料。

Description

一种金属外壳自动化冲压生产设备
技术领域
本发明涉及冲压设备，具体涉及一种金属外壳自动化冲压生产设备。
背景技术
冲床是对工件进行冲孔或拉伸折弯使用，例如笔记本和手机的金属外壳，均通过冲压拉伸成型或由冲床冲切槽孔。
现有冲压生产设备由人工进行上下料，作业员需右手上料，左手卸料，在大批量的生产过程中，每天重复性工作5000次，工作劳动强度大，效率相对较低，且刚冲压完的工件，冲压口处温度较高，易产生灼伤，工作人员在冲压机前近距离的操作存在一定的危险性；另外被冲压件的下料和上料，为了便于拿取搬运经常堆叠放置在一起，人工码垛浪费时间且易滑落损坏工件。
发明内容
本发明的目的是：提供一种金属外壳自动化冲压生产设备，可实现工件自动上料、冲压、散热和下料功能，另外可自动堆叠。
为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：一种金属外壳自动化冲压生产设备，包括机架、卧式冲床和控制箱；所述机架内设有三轴移动机构、原材载料机构和成品载料机构，三轴移动机构位于卧式冲床的上方；所述三轴移动机构连接有抓取装置；所述抓取装置包括竖直臂、翻转机构、旋转气缸和夹取机构；所述竖直臂固定连接在三轴移动机构上，夹取机构固定在旋转气缸的旋转台上；所述夹取机构包括抓取臂和吸嘴，吸嘴固定设置在抓取臂上。
进一步的，所述三轴移动机构具体采用龙门式滚珠丝杆三轴滑台，竖直臂固定连接在龙门式滚珠丝杆三轴滑台的Z轴移动台上；所述控制箱上设有上料复位按钮和下料复位按钮。
进一步的，所述竖直臂底端和翻转机构一端连接，翻转机构另一端连接翻转臂的一端，翻转臂的另一端与旋转气缸固定连接。
进一步的，所述翻转机构包括伸缩气缸、齿条和齿轮；所述伸缩气缸固定设置在竖直臂内，伸缩气缸的伸缩杆与齿条连接，齿轮可转动的设置在竖直臂内，翻转臂固定连接在齿轮的侧面上，齿轮和齿条啮合。
进一步的，所述抓取臂具体有三个，沿旋转气缸的旋转台呈环形阵列设置，每个抓取臂上均设有吸嘴；所述吸嘴具体固定设置在抓取臂远离旋转气缸一端且位于靠近旋转气缸一侧的相反侧；所述抓取臂上还设有管路槽。
进一步的，所述原材载料机构包括底板、电机和升降板；所述底板上沿四边固定设置有多个限位板，电机固定设置在底板上，电机驱动连接有螺杆；所述升降板设置在底板的正上方，且其中一侧限位板穿过升降板，升降板底端固定连接有内螺纹套筒，内螺纹套筒与螺杆螺纹连接，其中一个所述升降板顶端设置有位置传感器，位置传感器朝向底板内侧水平设置；所述成品载料机构与原材载料机构结构相同。
本发明的有益效果为：本发明一种金属外壳自动化冲压生产设备，通过可翻转和三轴移动的抓取臂，实现工件自动上料、冲压、散热和下料功能，减少人工劳动强度，保护操作人员安全，且设有三个抓取臂，结构更加简单，成本低，另外设有原材和成品载料机构可自动堆叠，便于抓取上料和下料。
附图说明
图1为本发明一种金属外壳自动化冲压生产设备的轴测图；
图2为本发明一种金属外壳自动化冲压生产设备的抓取装置的轴测图；
图3为图2去除竖直臂的部分结构图；
图4为本发明一种金属外壳自动化冲压生产设备的夹取机构的轴测图；
图5为本发明一种金属外壳自动化冲压生产设备的原材载料机构的轴测图；
图6为本发明一种金属外壳自动化冲压生产设备的部分电性连接图；
图中：1、机架；2、卧式冲床；3、控制箱；31、上料复位按钮；32、下料复位按按钮；4、三轴移动机构；5、抓取装置；51、竖直臂；52、翻转机构；521、伸缩气缸；522、齿条；523、齿轮；53、翻转臂；54、旋转气缸；55、夹取机构；551、抓取臂；552、吸嘴；6、原材载料机构；61、底板；62、限位板；63、电机；64、升降板；65、螺杆；66、内螺纹套筒；67、位置传感器；7、成品载料机构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1至图6，一种金属外壳自动化冲压生产设备，包括机架1、卧式冲床2和控制箱3；所述机架1内设有三轴移动机构4、原材载料机构6和成品载料机构7，三轴移动机构4位于卧式冲床2的上方；所述三轴移动机构4连接有抓取装置5，三轴移动机构4用于带动抓取装置5在XYZ三个方向移动；所述抓取装置5包括竖直臂51、翻转机构52、旋转气缸54和夹取机构55；所述竖直臂51固定连接在三轴移动机构4上，夹取机构55固定在旋转气缸54的旋转台上，旋转气缸54用于带动夹取机构55转动，夹取机构55用于抓取工件；所述夹取机构55包括抓取臂551和吸嘴552，吸嘴552固定设置在抓取臂551上，抓取臂551用于使吸嘴552伸进卧式冲床2、原材载料机构6和成品载料机构7内抓取工件。
所述三轴移动机构4具体采用型号为FSL40XYZ-L的龙门式滚珠丝杆三轴滑台，竖直臂51固定连接在龙门式滚珠丝杆三轴滑台的Z轴移动台上。
所述竖直臂51底端和翻转机构52一端连接，翻转机构52另一端连接翻转臂53的一端，翻转臂53的另一端与旋转气缸54固定连接，翻转机构52用于翻转臂53相对于竖直臂51进行180°和90°之间翻转。
所述翻转机构52包括伸缩气缸521、齿条522和齿轮523；所述伸缩气缸521固定设置在竖直臂51内，伸缩气缸521的伸缩杆与齿条522连接，齿轮523可转动的设置在竖直臂51内，翻转臂53固定连接在齿轮523的侧面上，齿轮523和齿条522啮合，伸缩气缸521带动齿条522移动，从而带动齿轮523转动，即使翻转臂53翻转。
所述抓取臂551具体有三个，沿旋转气缸54的旋转台呈环形阵列设置，每个抓取臂551上均设有吸嘴552；所述吸嘴552具体固定设置在抓取臂551远离旋转气缸54一端且位于靠近旋转气缸54一侧的相反侧；所述抓取臂551上还设有管路槽553，管路槽553用于使气路管设置在抓取臂551内。
所述原材载料机构6包括底板61、电机63和升降板64；所述底板61上沿四边固定设置有多个限位板62，电机63固定设置在底板61上，限位板62用于使成品和原材堆叠整齐。电机63驱动连接有螺杆65，电机63具体为伺服电机；所述升降板64设置在底板61的正上方，且其中一侧限位板62穿过升降板64，其中一侧限位板62用于限制升降板64翻转，升降板64底端固定连接有内螺纹套筒66，内螺纹套筒66与螺杆65螺纹连接，其中一个所述升降板6上设置有位置传感器67，位置传感器67朝向底板61内侧水平设置，位置传感器67用于检测该位置是否存在工件；所述成品载料机构7与原材载料机构6结构相同。控制盒3内的控制器采用型号为FX-3U-64MT型号。
工作原理：开始时，由三轴移动机构4带动抓取装置5至原材载料机构6处抓取原材，此时伸缩气缸521缩回通过齿条522带动齿轮523转动，使翻转臂53与竖直臂51夹角为180°，三个抓取臂551中均通过吸嘴552抓取一个原材；在三轴移动机构4带动下，同时伸缩气缸521缩回通过齿条522带动齿轮523转动，使翻转臂53与竖直臂51夹角为90°，将其中一个原材放置到卧式冲床2内冲压，待冲压结束后，空的一个抓取臂551将冲压结束后的成品抓取，再放入一个原材，抓取的成品依旧抓取处于冷却状态，待第二个成品冲压结束后，由空的抓取臂551取出，将第三个原材放置，接着翻转臂53翻转成180°，至原材载料机构6处，空的抓取臂551抓取一个原材，至成品载料机构7处，将冷却后的成品放置到成品载料机构7内，接着返回至卧式冲床2处，空的抓取臂551抓取冲压结束后的成品，另一抓取臂551将原材放入，依次循环往复。
原材载料机构6上的位置传感器67检测到该位置的原材被抓取，反馈信号至控制盒3，控制盒3控制原材载料机构6上的电机63转动，使升降板64上升一个原材高度，直至升降板64上升到顶端，位置传感器67一直检测不到原材存在，报警，由人工按下上料复位按钮31，电机63旋转带动升降板64移动至最底端，复位，再上原材。
成品载料机构7与原材载料机构6结构相同，原理相反，成品载料机构7上的位置传感器67检测到信号后，反馈至控制盒3，控制盒3控制成品载料机构77上的电机63转动，使升降板64下降一个成品高度，当原材载料机构6上信号报警后，同时将成品载料机构7上的成品下料，由人工按下下料复位按钮32，成品载料机构7上的电机63旋转带动升降板64移动至最顶端，复位，接收成品。
上述实施例用于对本发明作进一步的说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种金属外壳自动化冲压生产设备，包括机架(1)、卧式冲床(2)和控制箱(3)；其特征在于：所述机架(1)内设有三轴移动机构(4)、原材载料机构(6)和成品载料机构(7)，三轴移动机构(4)位于卧式冲床(2)的上方；所述三轴移动机构(4)连接有抓取装置(5)；所述抓取装置(5)包括竖直臂(51)、翻转机构(52)、旋转气缸(54)和夹取机构(55)；所述竖直臂(51)固定连接在三轴移动机构(4)上，夹取机构(55)固定在旋转气缸(54)的旋转台上；所述夹取机构(55)包括抓取臂(551)和吸嘴(552)，吸嘴(552)固定设置在抓取臂(551)上。
2.根据权利要求1所述的一种金属外壳自动化冲压生产设备，其特征在于：所述三轴移动机构(4)具体采用龙门式滚珠丝杆三轴滑台，竖直臂(51)固定连接在龙门式滚珠丝杆三轴滑台的Z轴移动台上；所述控制箱(3)上设有上料复位按钮(31)和下料复位按钮(32)。
3.根据权利要求2所述的一种金属外壳自动化冲压生产设备，其特征在于：所述竖直臂(51)底端和翻转机构(52)一端连接，翻转机构(52)另一端连接翻转臂(53)的一端，翻转臂(53)的另一端与旋转气缸(54)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种金属外壳自动化冲压生产设备，其特征在于：所述翻转机构(52)包括伸缩气缸(521)、齿条(522)和齿轮(523)；所述伸缩气缸(521)固定设置在竖直臂(51)内，伸缩气缸(521)的伸缩杆与齿条(522)连接，齿轮(523)可转动的设置在竖直臂(51)内，翻转臂(53)固定连接在齿轮(523)的侧面上，齿轮(523)和齿条(522)啮合。
5.根据权利要求1所述的一种金属外壳自动化冲压生产设备，其特征在于：所述抓取臂(551)具体有三个，沿旋转气缸(54)的旋转台呈环形阵列设置，每个抓取臂(551)上均设有吸嘴(552)；所述吸嘴(552)具体固定设置在抓取臂(551)远离旋转气缸(54)一端且位于靠近旋转气缸(54)一侧的相反侧；所述抓取臂(551)上还设有管路槽(553)。
6.根据权利要求1所述的一种金属外壳自动化冲压生产设备，其特征在于：所述原材载料机构(6)包括底板(61)、电机(63)和升降板(64)；所述底板(61)上沿四边固定设置有多个限位板(62)，电机(63)固定设置在底板(61)上，电机(63)驱动连接有螺杆(65)；所述升降板(64)设置在底板(61)的正上方，且其中一侧限位板(62)穿过升降板(64)，升降板(64)底端固定连接有内螺纹套筒(66)，内螺纹套筒(66)与螺杆(65)螺纹连接，其中一个所述升降板(64)顶端设置有位置传感器(67)，位置传感器(67)朝向底板(61)内侧水平设置；所述成品载料机构(7)与原材载料机构(6)结构相同。
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