CN109731990A - 手机中板自动冲压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种手机中板自动冲压系统，包括冲压模具以及与该冲压模具配套的冲床机器人；该冲压模具包括可以合模和开模的多套上模模具和多套下模模具，以这种方式设置多套上模模具和下模模具，合模后，可以一次性冲压多个产品，冲压效率多倍增长，并且免去多个不同工位的模具之间产品搬运造成的麻烦，不但节省了人力成本，在提高效率同时还降低了产品的制作成本。加之，本发明为冲压模具配备了冲床机器人，此机器人可以模仿人手作业时的动作，利用多工位抓取机构一次性可以吸取多个产品，且在吸取前先进行吹气清洁。这样，每次将上一工位中的多个产品移到下一个工位，替代人工，效率高。

Description

手机中板自动冲压系统

技术领域

本发明涉及自动加工设备领域技术，尤其是指一种手机中板自动冲压系统。

背景技术

目前，冲压模具是在冷冲压加工中，将板金材料加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具。冲压生产主要是针对板材的。通过模具，能做出落料，冲孔，成型，拉深，修整，精冲，整形，铆接及挤压件等等，广泛应用于各个领域。

常见的冲压模具有单发冲压模具与连续冲压模具。单发冲压模具是指人工上料，合模，再用人工取出冲压品。连续冲压模具指使用卷带式原材料，一套模具内有多个工程，冲压时所有工程同时工作，一次冲压就可得到所需要的成品或半成品。无论是单发冲压模具，还是连续冲压模具，它们均是一次冲压只能生产一个产品，当生产需求增大，一套模具不能满足生产需要时，需要再加工一套模具，造成制造成本增加及模具维护费用、人力成本等同步增加。

如手机中板可以用冲床通过现有模具一件一件地生产过程中，需要用人工上料和下料，然而目前人力成本高，且效率低下，加上冲床加工中存在诸多危险性，在业内亦有遇到冲床危害人身安全的事故。因此有必要对现有冲床工艺进行改进，采用机器人替代人作业，并且最大限度地提高产能，降低成本。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种手机中板自动冲压系统，其冲压效率提升为原来的数倍，并且配备了冲床机器人，以自动化的作业方式对产品进行挪移、搬运、下料等动作，并且具有多个加工工位，一次可以取多个产品，效率高，降低了人力成本和产品的制作成本。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种手机中板自动冲压系统，其特征在于：包括冲压模具以及与该冲压模具配套的冲床机器人；

该冲压模具包括可以合模和开模的上模组件和下模组件，该上模组件有多个上模冲压工位，每个上模冲压工位中均具有一套上模模具；所述下模组件有多个下模冲压工位，各个下模冲压工位中均具有一套下模模具，该下模模具与该上模模具正对，当上模组件与该下模组件合模时，一次性对多块手机中板进行冲压；

该冲床机器人包括底座、固定于底座的可360°旋转以及伸展活动的机器手臂、和连接于该机器手臂末端的多工位抓取机构，所述多工位抓取机构包括支撑架、多个真空吸取头和多个吹气头，该支撑架上有多个加工工位，每个加工工位上至少有一个真空吸取头和两个吹气头，挪移产品时，该多工位抓取机构来回移动于上模模具与下模模具之间，该真空吸取头朝向下模模具，两个吹气头同时吹气，一个吹向上模模具，一个吹向下模模具；冲压产品时，该多工位抓取机构移开至冲压模具以外。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，

本发明的冲压模具由于上模组件有多个上模冲压工位，每个上模冲压工位中均具有一套上模模具；下模组件有多个下模冲压工位，各个下模冲压工位中均具有一套下模模具，该下模模具与该上模模具正对，当上模组件与该下模组件合模时，一次性对多块手机中板进行冲压。以这种方式设置多套上模模具和下模模具，合模后，可以一次性冲压多个产品，冲压效率多倍增长，相比传统只有一个工位、一套模具的工艺，本发明的冲压效率至少提升了数倍，并且免去多个不同工位的模具之间产品搬运造成的麻烦，不但节省了人力成本，在提高效率同时还降低了产品的制作成本。

加之，本发明为冲压模具配备了冲床机器人，该冲压机器人设计有底座、固定于底座的可360°旋转以及伸展活动的机器手臂、和连接于该机器手臂末端的多工位抓取机构。此机器手臂可以模仿人手作业时的动作，甚至比人手更灵活。多工位抓取机构一次性可以吸取多个产品，且在吸取前先进行吹气，将冲压时产生的细屑、粉尘等吹走，清洁加工零件的表面，避免细屑、粉尘等造成加工不良。这样，每次将上一工位中的多个产品移到下一个工位，而最后工位上的产品被移出下料，替代人工，效率高，并且有效降低产品的生产成本。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的整机立体示意图。

图2是本发明之实施例的冲压模具的立体图。

图3是本发明之实施例的上模模具的立体图。

图4是本发明之实施例的上模模具的俯视图。

图5是本发明之实施例的下模模具的立体图。

图6是本发明之实施例的下模模具的仰视图。

图7是本发明之实施例的冲压模具的主视图。

图8是图7中A-A的剖视图。

图9是本发明之实施例的冲床机器人立体示意图。

图10是本发明之实施例的冲床机器人俯视图。

图11是本发明之实施例的冲床机器人左视图。

图12是本发明之实施例的作业流程中，各半成品在下模模具中的变化状态图。

图13是本发明之实施例的冲床机器人对产品挪移的示意图。

附图标识说明：

100、冲压模具

10、上模组件 101、第1上模工位

102、第2上模工位 103、第3上模工位

104、第4上模工位 110、上模模具

111、上模料带切断模具 112、上模中板边框切断模具

113、上模手机中板内孔冲压模具 114、上模手机中板槽位冲压模具

11、上模固定板 12、上模冲压模板

121、冲头 13、上垫板

131、冲裁刀口 132、定位销钉

14、导杆 15、上模座

16、上模活动板 17、上模顶板

18、驱动装置 19、驱动部件

20、下模组件 201、第1下模工位

202、第2下模工位 203、第3下模工位

204、第4下模工位 210、下模模具

211、下模料带切断模具 212、下模中板边框切断模具

213、下模手机中板内孔冲压模具 214、下模手机中板槽位冲压模具

21、下模固定板 2110、定位孔

22、下垫板 221、让位部

23、下模座 24、支撑板

25、下模底板 26、支撑平台

200、冲床机器人

30、底座 40、机器手臂

41、固定部 42、旋转部

43、一级折弯部 44、二级折弯部

50、多工位抓取机构 51、支撑架

511、第一主杆 512、第二主杆

513、真空吸取头安装杆 514、吹气头安装杆

52、真空吸取头 53、吹气头

54、加工工位 55、通孔。

具体实施方式

请参照图1至图13所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种手机中板自动冲压系统，包括冲压模具100以及与该冲压模具100配套的冲床机器人200。

如图2至图8所示，该冲压模具100包括可以合模和开模的上模组件10和下模组件20。

该上模组件10有多个上模冲压工位，每个上模冲压工位中均具有一套上模模具110所述下模组件20有多个下模冲压工位，各个下模冲压工位中均具有一套下模模具210。该下模模具210与该上模模具110正对，当上模组件10与该下模组件20合模时，一次性对多块手机中板进行冲压。以这种方式设置多套上模模具110和下模模具210，合模后，可以一次性冲压多个产品，冲压效率多倍增长。

本实施例中，如图3和图4所示，所述上模冲压工位分为两排四列，两排上模冲压工位镜像或者前后并列，四列上模冲压工位上的各套上模模具110各不相同。

如图2和图3所示，所述上模冲压工位为两个第1上模工位101、两个第2上模工位102、两个第3上模工位103、两个第4上模工位104，该第1上模工位101上设置了上模料带切断模具111，第2上模工位102上设置了上模中板边框切断模具112，第3上模工位103上设置了上模手机中板内孔冲压模具113，第4上模工位104上设置了上模手机中板槽位冲压模具114。

如图2、图7和图8所示，各上模模具110均为多层结构，至少包括上模固定板11、上模冲压模板12、上垫板13。所述上模冲压模板12中设有冲头121，所述上垫板13设有多个与冲头121适配活动的冲裁刀口131，并且于该上垫板13中设有多个定位销钉132。

所述上模组件10和下模组件20之间通过导杆14支撑，每套上模模具110均固定在一上模座15中，该上模座15固定于上模活动板16，一驱动装置18安装于上模顶板17，且通过驱动部件19与上模活动板16相连。

同样的，如图5和图6所示，所述下模冲压工位分为两排四列，两排下模冲压工位镜像或者前后并列，四列下模冲压工位上的各套上模模具110各不相同。需要说明的是，上模冲压工位和下模冲压工位的排布方式可以多种多样，不以本实施例为限。

如图5和图6所示，所述下模冲压工位为两个第1下模工位201、两个第2下模工位202、两个第3下模工位203、两个第4下模工位204，该第1下模工位201上设置了下模料带切断模具211，第2下模工位202上设置了下模中板边框切断模具212，第3下模工位203上设置了下模手机中板内孔冲压模具213，第4下模工位204上设置了下模手机中板槽位冲压模具214。当各上模模具110一起冲向下模模具210时，是所有工位一起合模，因此，可以一次性对8个产品进行加工，相比传统只有一个工位、一套模具的工艺，本发明的冲压效率至少提升了8倍，并且免去多个不同工位的模具之间产品搬运造成的麻烦。

如图2、图7和图8所示，各下模模具210均包括下模固定板21、下垫板22，该下垫板22固定于该下模固定板21，并且在该下模固定板21设有多个与定位销钉132对位用的定位孔2110，且下垫板22中设有与冲头121相适配的让位部221。以这种特有的模具结构设计，满足手机中板的形状冲压需求。

每套下模模具210均固定在一下模座23中，该下模座23通过多组支撑板24与下模座23固定，该下模座23固设于下模底板25，下模底板25放置在一支撑平台26上。

如图9至图13所示，该冲床机器人200包括底座30、固定于底座30的可360°旋转以及伸展活动的机器手臂40、和连接于该机器手臂40末端的多工位抓取机构50。

其中，如图9所示，所述底座30内部有配电箱和控制箱，该配电箱和控制箱分别与该机器手臂40、多工位抓取机构50电气相接。配电箱供电，控制箱实现机器手的多维度旋转、伸展动作，以及还控制吸气和吹气精准进行。

如图9所示，所述机器手臂40有固定部41、旋转部42、一级折弯部43、二级折弯部44，所述固定部41锁固于底座30，旋转部42连接于该固定部41，一级折弯部43连接于该旋转部42，二级折弯部44连接于该一级折弯部43。它的工作原理是，通过旋转部42相对固定部41转动、一级折弯部43和二级折弯部44的弯曲，可以模仿人手作业时的动作，甚至比人手更灵活。

如图9和图10所示，所述多工位抓取机构50包括支撑架51、多个真空吸取头52和多个吹气头53，该支撑架51上有多个加工工位54，每个加工工位54上至少有一个真空吸取头52和两个吹气头53，挪移产品时，该多工位抓取机构50来回移动于上模模具110与下模模具210之间，该真空吸取头52朝向下模模具210，两个吹气头53同时吹气，一个吹向上模模具110，一个吹向下模模具210；冲压产品时，该多工位抓取机构50移开至冲压模具100以外。

吹气的作用是为了让冲压时产生的细屑、粉尘等吹走，清洁加工零件的表面，避免细屑、粉尘等造成加工不良。吸气头的设计是为了让上一道冲模加工后的零件，可以吸到下一个冲模中。

本实施例中，所述支撑架51上有四组共8个加工工位54，分别与上模组件10、下模组件20中的各工位配对。所述支撑架51有连接为T字型的第一主杆511和第二主杆512，该第二主杆512上连接有真空吸取头安装杆513和吹气头安装杆514，所述真空吸取头52和吹气头53分别对应安装于该真空吸取头安装杆513和吹气头安装杆514。所述第一主杆511、第二主杆512、真空吸取头安装杆513和吹气头安装杆514上均设有方便布线的通孔55。每个加工工位54上有两个真空吸取头52和两个吹气头53，两个真空吸取头52间距设置，两个吹气头53上下错位设置。

本发明之冲床机器人200使用时与图1所示的冲床设备配套使用，工作原理如下，可以参见图1、图12和图13：

S1：上模组件10上升开膜；

S2：第1下模工位201放置有半成品1，第2下模工位202放置有半成品2，第3下模工位203放置有半成品3，第4下模工位204放置有半成品4；

S3：上模组件10下压合模，一次性冲切半成品1、半成品2、半成品3、半成品4，冲切后，第1下模工位201上的半成品1变为半成品2，第2下模工位202中的半成品2变为半成品3，如此类推，然后开模；

S4：用机器人的多工位抓取机构50伸入到上模组件10和下模组件20之间，左右来回摆动同时吹气，将上模组件10、下模组件20中的铁屑吹干净，然后下移使得真空吸取头52贴在产品表面，将上一工位中的半成品依次移动到下一工位，最后工位（第4下模工位204）中的半成品下料；

S5：人工在第1下模工位201中补充半成品1；

S6：重复步骤S 1至S 5。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种手机中板自动冲压系统，其特征在于：包括冲压模具（100）以及与该冲压模具配套的冲床机器人（200）；

该冲压模具（100）包括可以合模和开模的上模组件（10）和下模组件（20），该上模组件（10）有多个上模冲压工位，每个上模冲压工位中均具有一套上模模具（110）；所述下模组件（20）有多个下模冲压工位，各个下模冲压工位中均具有一套下模模具（210），该下模模具（210）与该上模模具（110）正对，当上模组件（10）与该下模组件（20）合模时，一次性对多块手机中板进行冲压；

该冲床机器人（200）包括底座（30）、固定于底座的可360°旋转以及伸展活动的机器手臂（40）、和连接于该机器手臂末端的多工位抓取机构（50），所述多工位抓取机构（50）包括支撑架（51）、多个真空吸取头（52）和多个吹气头（53），该支撑架（51）上有多个加工工位（54），每个加工工位（54）上至少有一个真空吸取头（52）和两个吹气头（53），挪移产品时，该多工位抓取机构（50）来回移动于上模模具（110）与下模模具（210）之间，该真空吸取头（52）朝向下模模具（210），两个吹气头（53）同时吹气，一个吹向上模模具（110），一个吹向下模模具（210）；冲压产品时，该多工位抓取机构（50）移开至冲压模具（100）以外。

2.根据权利要求1所述的手机中板自动冲压系统，其特征在于：所述上模冲压工位分为两排四列，两排冲压工位镜像或者前后并列，四列冲压工位上的各套上模模具（110）各不相同，以及，所述下模冲压工位分为两排四列，两排下模冲压工位镜像或者前后并列，四列下模冲压工位上的各套下模模具（210）各不相同。

3.根据权利要求1或2所述的手机中板自动冲压系统，其特征在于：所述上模冲压工位为两个第1上模工位（101）、两个第2上模工位（102）、两个第3上模工位（103）、两个第4上模工位（104），该第1上模工位（101）上设置了上模料带切断模具（111），第2上模工位（102）上设置了上模中板边框切断模具（112），第3上模工位（103）上设置了上模手机中板内孔冲压模具（113），第4上模工位（104）上设置了上模手机中板槽位冲压模具（114）；

所述上模冲压工位为两个第1下模工位（201）、两个第2下模工位（202）、两个第3下模工位（203）、两个第4下模工位（204），该第1下模工位（201）上设置了下模料带切断模具（211），第2下模工位（202）上设置了下模中板边框切断模具（212），第3下模工位（203）上设置了下模手机中板内孔冲压模具（213），第4下模工位（204）上设置了下模手机中板槽位冲压模具（214）。

4.根据权利要求1所述的手机中板自动冲压系统，其特征在于：各上模模具（110）均为多层结构，至少包括上模固定板（11）、上模冲压模板（12）、上垫板（13），所述上模冲压模板（12）中设有冲头（121），所述上垫板（13）设有多个与冲头（121）适配活动的冲裁刀口（131），并且于该上垫板（13）中设有多个定位销钉（132）；

各下模模具（210）均包括下模固定板（21）、下垫板（22），该下垫板（22）固定于该下模固定板（21），并且在该下模固定板（21）上设有多个与定位销钉（132）对位用的定位孔（2110），且下垫板（22）中设有与冲头（121）相适配的让位部（221）。

5.根据权利要求1或4所述的手机中板自动冲压系统，其特征在于：所述上模组件（10）和下模组件（20）之间通过导杆（14）支撑，每套上模模具（110）均固定在一上模座（15）中，该上模座（15）固定于上模活动板（16），一驱动装置（18）安装于上模顶板（17），且通过驱动部件（19）与上模活动板（16）相连。

6.根据权利要求1或4所述的手机中板自动冲压系统，其特征在于：每套下模模具（210）均固定在一下模座（23）中，该下模座（23）通过多组支撑板（24）与下模座（23）固定，该下模座（23）固设于下模底板（25），下模底板（25）放置在一支撑平台（26）上。

7.根据权利要求1所述的手机中板自动冲压系统，其特征在于：所述底座（30）内部有配电箱和控制箱，该配电箱和控制箱分别与该机器手臂（40）、多工位抓取机构（50）电气相接；所述机器手臂（40）有固定部（41）、旋转部（42）、一级折弯部（43）、二级折弯部（44），所述固定部（41）锁固于底座（30），旋转部（42）连接于该固定部（41），一级折弯部（43）连接于该旋转部（42），二级折弯部（44）连接于该一级折弯部（43）。

8.根据权利要求1所述的手机中板自动冲压系统，其特征在于：所述支撑架（51）上有两组共8个加工工位，每个加工工位（54）上有两个真空吸取头（52）和两个吹气头（53），两个真空吸取头（52）间距设置，两个吹气头（53）上下错位设置。

9.根据权利要求1所述的手机中板自动冲压系统，其特征在于：所述支撑架（51）有连接为T字型的第一主杆（511）和第二主杆（512），该第二主杆（512）上连接有真空吸取头安装杆（513）和吹气头安装杆（514），所述真空吸取头（52）和吹气头（53）分别对应安装于该真空吸取头安装杆（513）和吹气头安装杆（514）。

10.根据权利要求9所述的手机中板自动冲压系统，其特征在于：所述第一主杆（511）、第二主杆（512）、真空吸取头安装杆（513）和吹气头安装杆（514）上均设有方便布线的通孔（55）。