CN110142561A - 一种柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳 - Google Patents

Abstract

本发明属于钣金生产设备技术领域，具体涉及一种柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳。该浮动夹钳（312）设有上钳体（318）、下钳体（319）、连杆（327）、偏心轮（320）、摆动部件和基座（330），在下钳体（319）和连杆（327）间设有安装板（328）；连杆（327）设在安装板（328）下部，连杆（327）可上下移动从而带动下钳体（319）上下移动；在连杆（327）外部设置偏心（320），偏心轮（320）设有中间轴，所述摆动部件的驱动轴与偏心轮（320）通过平键连接。该浮动夹钳设于柔性钣金生产线送料机上，可夹持板材实现送料机自动送料，同时浮动夹钳（312）可左右浮动，能够在送料过程中自动纠偏，提高了生产效率。

Description

一种柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳

技术领域

本发明属于钣金生产设备技术领域，具体涉及一种柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳。

背景技术

公知的，目前的钣金加工生产不是全自动化操作，现有的钣金加工生产送料往往需要人工手动完成板材的流传工作，且需多人配合，如目前的普通激光切割机需要经过校平机校平，剪板机剪板成小块钢板后由人工搬运至激光切割机工作平台，定位切割，在上料过程中激光切割机必须停止切割，大大限制了激光切割机的生产效率，限制了激光切割速度快这一优势的发挥，同时上料至少需要两个人同时工作，浪费人力成本。

柔性自动生产线是把多台可以调整的机床集成起来，配以自动运送装置如送料机组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件，柔性程度低的柔性自动生产线，在性能上接近大批量生产用的自动生产线；柔性程度高的柔性自动生产线，则接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。柔性钣金生产线则是由带自动上下料功能的下料设备、成形设备、物流设备和相应的控制系统及软件等组成。

现有柔性钣金生产线送料机的改造升级，技术人员已经做了大量的工作：

袁媛公开一种自动切割机片材输送装置（CN201710047941.4），包括大底板、送料机构及两个夹料机构，送料机构安装在大底板上，两个夹料机构分别安装在送料机构前后两侧的大底板上，且正向相对。送料机构包括第一支架、主动辊及从动辊，主动辊的安装在第一支架的下部。从动辊位于主动辊的上方，其两端分别与设置在左支座和右支座上部的调整块连接。所述第一支架的横梁两侧均设置有第一气缸，两个第一气缸同步伸缩，控制从动辊上下移动。夹料机构包括夹料支架，夹料支架上设置有双向丝杠，双向丝杠上设置有导轨固定座，导轨固定座上安装有导轨；该输送装置通过上下布置的输送辊进行送料，同时送料机构前后两侧设置的夹料机构保证料材沿正向往前方向前进；

洛阳市优能自动化设备有限公司（CN201520601420.5）公开一种金属板材冲压剪切自动化设备的送料装置，由料架、送料小车、导轨、导料架、压料轮、压滚、动力箱构成，在动力箱一侧设置料架，料架下方设置送料小车，送料小车下方设置导轨；料架一侧设置导料架，料架上方设置压料轮，料架上方前部设置压滚；导料架与压料轮和压滚对应料架的上方和前方设置；

梁溪区昊星工业设计工作室公开一种激光切割机的入料装置（201710808226.8），包括激光机主体、第一输送架和第二输送架，所述激光机主体的上端安装有机架，所述第一输送架和第二输送架分别安装在激光机主体的两侧，所述第一输送架和第二输送架的位置相互垂直，所述第一输送架和第二输送架的前端固定安装有上料台，所述第一输送架和第二输送架的两侧均固定安装有导向架，所述导向架的内腔安装有输送导轨，所述导向架的外侧固定安装有驱动电机，所述驱动电机与输送导轨转动连接，所述导向架的内侧固定安装有支撑架，所述第一输送架和第二输送架的上端均设置有送料车。该激光切割机的入料装置采用两侧面垂直方向送料，增加了占地面积；

陈动公开一种激光切割柔性线系统（201310257979.6）包括上料装置、控制工作台、激光切割机、自动接料平台、放料装置，所述上料装置包括板材库、自动吸料装置、自动升降装置，自动吸附装置的吸附端伸入板材库，固定端连接自动升降装置；控制工作台连接上料装置、激光切割机、放料装置；激光切割机上设有送料装置，滚动送料装置的外端处放置自动接料平台。该系统的送料装置为滚动送料装置 ，具体为锯齿形履带滚动送料装置；滚动送料装置包括安装在激光切割机上的固定板、滚动件、连接板、若干条形板、若干齿条，齿条固定在两个条形板之间且齿条的下端固定到滚动件上的链条上从而组合成履带式传送工作台，履带式传送工作台安装在滚动装置的表面，滚动件上安装连接板，连接板连接到固定板上；

武汉高能激光设备制造有限公司公开一种管材自动上料激光切割机（201420034057.9），包括自动上料装置、自动送料装置、激光系统、以及控制箱，所述自动上料装置包括自动上料机架及设于所述自动上料机架内的多个并排布置的推料机构，该激光切割机是利用推料机构沿导轨将管材自动上料；

奔腾激光（温州）有限公司公开一种激光切割机的上料结构（201820041257.5），包括框架和送料机构，框架上设置有转移工位，送料机构包括吸盘、送料电机、送料主动链轮、送料从动链轮、送料链条、第一工作台、第二工作台和转换机构，激光切割机床上设置有切割工位，送料电机设置在框架上，吸盘与送料链条固定连接。当料板放置到转移工位上后，送料电机驱动送料主动链轮转动，使吸盘下降，靠近料板，吸盘与料板接触后吸取料板，而后吸盘下降将料板放置到第二工作台上，转换机构将第一工作台和第二工作台转换位置，从而将料板放置的切割工位上，完成料板的自动上料，减少了人工操作。

上述公开的送料或上料设备或上料装置，整体上实现了上料的自动化操作，但是，在进行钣金生产过程中，常规手动操作的夹钳，费时费力，且夹持力度有限，板材在送料或加工时容易产生松动或偏斜，直接影响切割精度。

为解决上述问题，天津卓坤科技有限公司公开一种用于钣金加工的激光切割机定位夹钳（CN201610605272.3），包括固定块、气缸及长条形压板，在激光切割机工作台一侧间隔对称安装两固定块，在两固定块的顶面分别固装连接一气缸的活塞杆头部，在每一气缸缸体与固定块之间的活塞杆上均穿装一长条形压板的一端，在两长条形压板的另一端下方放置待切割的金属板材。该定位夹钳，能够将置于切割机工作台上金属板材的上方由长条形压板压紧，而金属板材的侧边由夹钳的定位块挡住，将金属板材定位在切割机工作台上；该气动夹钳取代了原始的需要手动操作的夹钳，提高了夹持的力度，避免了在激光切割过程中金属板材由于松动而造成的误差；

江苏亚威机床股份有限公司公开一种激光切割机自动夹钳装置（CN201721905958.0），包括旋转气缸，所述旋转气缸的侧壁下端设有气管接头，旋转气缸的活塞杆上端固定连接有上夹板，所述旋转气缸的缸体上端设有与上夹板相配合的下夹板，所述气管接头连接有气路连接件，所述气路连接件连接外部气路单元。该自动夹钳，采用上夹板和下夹板配合夹持，旋转气缸保持了夹持力度。

上述公开的夹钳，均存在加紧机构不能左右浮动的问题，在送料机夹紧板材时如果发生偏斜，将直接影响加工精度，并且会使钢板产生额外的应力，使钢板边缘发生弯曲褶皱等塑性变形，使设备的废品率大大增加；反而降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，该浮动夹钳设置于送料机上，能够夹持板材送料，同时能左右浮动，实现板材送料过程中自动纠偏，提高了生产效率。

本发明提供了如下技术方案：

一种柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，所述浮动夹钳设有上钳体、下钳体、连杆、偏心轮、摆动部件和基座，在下钳体和连杆间设有安装板；

所述上钳体内设有弹簧柱塞，弹簧柱塞内部连接导轨， 导轨螺栓固定于所述送料横梁中间位置；在弹簧柱塞底部固设有上钳口，上钳口底面平整，上钳口与弹簧柱塞螺栓固定；

所述下钳体内设有第二弹簧柱塞，第二弹簧柱塞内部连接滑块；所述滑块下部螺栓固定在所述安装板上；连杆设在所述安装板下部，安装板内部设有销块，连杆通过螺栓和销块连接安装板，连杆可上下移动从而带动下钳体上下移动；在连杆外部设置偏心轮，偏心轮设有中间轴，所述摆动部件的驱动轴与偏心轮通过平键连接；所述连杆底部连接在基座上；在第二弹簧柱塞顶部固设有下钳口，下钳口顶面平整，下钳口与第二弹簧柱塞螺栓固定；所述上钳口与所述下钳口上下相对。

上述的柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，优选地，所述上钳口与所述下钳口形状大小一致。

上述的柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，优选地，上钳口与所述下钳口采用超硬耐磨材料制成。更优选地，上钳口与所述下钳口采用模具钢材料制成。

上述的柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，优选地，所述摆动部件为摆动气缸、摆动液压缸或摆动电机。

本发明的浮动夹钳，安装于柔性钣金生产线送料机上，用于向柔性钣金生产线送料，至少具有以下有益效果：

浮动夹钳设置于送料机上，浮动夹钳的摆动部件驱动，连杆向上移动带动下钳体向上运动与上钳体上下夹持板材，使板材沿送料机纵向方向送料，实现自动送料；

由于浮动夹钳升降为偏心连杆机构，由摆动部件驱动，夹钳可左右浮动；相对于普通加紧机构不能左右浮动，在送料机夹紧板材时如果发生偏斜，将直接影响钣金加工精度，并且可能使钢板边缘发生弯曲褶皱等塑性变形，使设备的废品率大大增加；本发明浮动夹钳设置于送料机上后，可大大降低废品率，并可以以较大速度送料，送料过程中，当板材前后移动送料发生偏斜时，浮动夹钳开始左右浮动，摆动部件驱动偏心轮沿中间轴旋转，通过弹簧柱塞、导轨和滑块实现左右浮动，自动纠正板材偏斜，避免板材在送料过程中卷曲，实现了送料过程中的自动纠偏，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳整体结构示意图；

图2为图1中A-A向视图；

图3为设置图1所示浮动夹钳的柔性钣金生产线送料机整体结构示意图；

图4为图1中浮动夹钳设置位置局部结构放大图；

图5为图3的正视图；

图6为图5中B-B向视图；

图中编号说明：

312浮动夹钳； 318上钳体；319下钳体；320偏心轮；321摆动气缸；322弹簧柱塞；323导轨；324上钳口；325第二弹簧柱塞；326滑块；327连杆；328安装板；329下钳口；330基座；

300送料伺服电机；301送料机床身；306溜板；307送料滚珠丝杠；

302上料托辊；303上料托辊支架；304上料托辊轴；305上料托辊管体；

313送料台面；314送料轨道；316轨道空间；310送料横梁；

308前部挡止；309后部挡止；3331前部挡止滚珠丝杠；3332后部挡止滚珠丝杠；3351前部挡止轨道；3352后部挡止轨道；3041挡止上料托辊轴 ；3051 挡止上料托辊管体。

具体实施方式

以下结合附图及实施例详细说明本发明的技术方案，本发明的保护范围包括但是不限于此。本发明中未详细提及的设备结构，均可采用所属领域的常规技术。

实施方式一：

本发明的柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，如图1-2所示，浮动夹钳312设有上钳体318、下钳体319、连杆327、偏心轮320、摆动部件和基座330，在下钳体319和连杆327间设有安装板328；

在上钳体318内设有弹簧柱塞322，弹簧柱塞322内部连接导轨323， 导轨323螺栓固定于所述送料横梁310中间位置，当浮动夹钳312不工作时，上钳体318吊垂在送料横梁310上；在弹簧柱塞322底部固设有上钳口324，上钳口324底面平整，上钳口324与弹簧柱塞322螺栓固定；

所述下钳体319内设有第二弹簧柱塞325，第二弹簧柱塞325内部连接滑块326；所述滑块326下部螺栓固定在所述安装板328上；连杆327设在所述安装板328下部，安装板328内部设有销块，连杆327通过螺栓和销块连接安装板328，连杆327可上下移动从而带动下钳体319上下移动；在连杆327外部设置偏心轮320，偏心轮320设有中间轴，所述摆动部件的驱动轴与偏心轮320通过平键连接；所述连杆327底部连接在基座330上；在第二弹簧柱塞325顶部固设有下钳口329，下钳口329顶面平整，下钳口329与第二弹簧柱塞325螺栓固定；上钳口324与下钳口329上下相对；

本发明中，所述摆动部件321能够将不同驱动动力转换为机械能，从而通过驱动轴驱动相应连接部件或机构作直线、往复或摆动、旋转运动，摆动部件321可以为摆动气缸、摆动液压缸或摆动电机，其区别仅在于驱动动力不同，分别为气缸驱动、液压驱动或电力驱动，关于这些摆动部件的具体结构及安装使用方法，属于行业内公知的技术，此处不再赘述；

具体实施时，上钳口324与下钳口329优选形状大小一致，利于精确夹持板材实现送料机精确送料；本实施方式中，上钳口324与下钳口329采用形状大小一致的圆形；

另外，本发明中，由于浮动夹钳312的上钳口324和下钳口329直接与夹持板材接触，首先钳口应耐磨，在夹持有缺陷板材时不易损坏，其次钳口要超硬不易变形，在夹持平整板材时可避免把无缺陷板材夹伤，保证工件质量，具体实施时，上钳口324与下钳口329优先采用超硬耐磨材料制成，具体可采用模具钢，实践中优先采用SKD11模具钢材料。

普通送料机，采用人工送料进行钣金加工，在送料机床身上，设置滚筒作为送料台面；人工送料时，经校平机校平的成片板材移动至送料机，人工分别左右同时推动成片板材，板材通过与送料台面上的滚筒间的摩擦力带动板材向前移动进入钣金加工机床，板材送料停止，开始将板材定位并加工为目标工件，加工结束，钣金加工机床停止加工，继续人工推动板材送料，再次加工，重复送料、加工作业，不断将板面连续的成片板材加工为目标工件。由于普通送料机上料时，钣金加工机床必须停止加工，同时上料至少需要两个人同时工作，生产效率低下。

图3为设置图1所示浮动夹钳的柔性钣金生产线送料机整体结构示意图，即浮动夹钳在柔性钣金生产线送料机上的安装使用状态示意图。在普通送料机上设置送料轨道314、送料横梁310并设置送料伺服电机300和送料滚珠丝杠307，再将本发明的浮动夹钳312安装于送料横梁310上，能够将普通送料机的人工送料方式改造升级为自动送料方式。浮动夹钳312在送料机上的具体安装结构如图3-6所示：

在送料机的送料机床身301上设置毛刷板送料台面313；在送料台面313前后两端分别设置前部挡止308和后部挡止309，在送料台面313下部分别设置送料伺服电机300、送料滚珠丝杠307和送料轨道314；所述送料滚珠丝杠307纵向设置，送料滚珠丝杠307的前后两端分别与送料机床身301相连，送料伺服电机300设置在送料机床身301上，送料伺服电机300与送料滚珠丝杠307连接；在送料台面313上方设置送料横梁310；

后部挡止309和前部挡止308均位于送料台面313上，后部挡止309和前部挡止308纵向对称布置；后部挡止309和前部挡止308设置有1-2对；前部挡止308在送料台面313上配套设置有前部挡止轨道3351、前部挡止滚珠丝杠3331，后部挡止309在送料台面313上配套设置有后部挡止轨道3352、后部挡止滚珠丝杠3332；所述前部挡止轨道3351和后部挡止轨道3352横向设置，前部挡止轨道3351和后部挡止轨道3352的左右两端分别与送料机床身301相连；前部挡止滚珠丝杠3331穿过所述前部挡止308并设置于前部挡止轨道3351上，每对前部挡止308对中心设置于相应的前部挡止轨道3351上；后部挡止滚珠丝杠3332穿过所述后部挡止309并设置于后部挡止轨道3352上，每对后部挡止309对中心设置于相应的后部挡止轨道3352上；本发明中，所述挡止为一种板式限位元件，具有贯通其内部的空腔，各元件内侧面为限位挡位；本方案中，前部挡止308或后部挡止309有一个空腔，每对挡止能够在挡止滚珠丝杠的带动下，沿挡止轨道分别左右对中心移动，前部挡止308和后部挡止309纵向对称布置，能同时对中心左右移动，以适应不同送料板材的宽度变化，工作时，后部挡止309和前部挡止308同时左右对中心移动，进入送料台面313的板材，其前端由前部挡止308限定左右位置，其后端由后部挡止309限定左右位置，由于前部挡止和后部挡止纵向对称布置，可将进入送料台面313的板材沿纵向限止在确定的位置内，以适应板材加工时的位置要求；

如图6所示，送料轨道314纵向设置于送料台面313下方，送料轨道314为对称设于送料机床身301纵向轴线两侧的并行轨道，所述送料轨道314的前后两端分别与送料机床身301相连，所述送料滚珠丝杠307设置在送料轨道314侧面或底部，在送料轨道314上端设有溜板306，所述溜板306跨设在送料轨道314的并行轨道上，溜板306通过送料轨道314与送料机床身301相连，送料横梁310左右两端向下延伸并对称固定于溜板306上，溜板306通过螺母与送料滚珠丝杠307相连；工作状态下，送料伺服电机300带动送料滚珠丝杠307运动，从而带动溜板306运动，固定于溜板306上的送料横梁310同时随溜板306运动；

如图4所示，在送料台面313上纵向设置与送料轨道314位置宽度匹配的轨道空间316；将浮动夹钳312的下钳体基座安装在溜板306上，浮动夹钳312的下钳体可随溜板306一起前后运动；将浮动夹钳312的上钳体导轨螺栓固定于送料横梁310中间位置，浮动夹钳312的上钳体机可随送料横梁310前后运动；

在具体实施时，浮动夹钳312的上钳口和下钳口直接与板材接触夹持板材，上钳口下沿和下钳口上沿与送料台面313“高度相当”，即上钳口下沿和下钳口上沿的高度设置，能够使浮动夹钳312配合送料横梁310带动板材正常沿送料台面313前后或左右移动，而不会产生板材压紧送料台面313难以移动或者板材脱离送料台面313悬空情况，上钳口下沿和下钳口上沿的高度，本领域技术人员可以根据具体实施情况实现；

在具体实施时，还可以在送料机床身301后端设置上料托辊302，上料托辊301设有上料托辊支架303、4-9个上料托辊轴304和对应托辊轴数量的上料托辊管体305；上料托辊支架303弧形架设于送料机床身301和地面之间，上料托辊支架303的上端固定于送料机床身301上，下端固定在地面上；上料托辊轴304均匀设置于上料托辊支架303上，各托辊管体305穿设于上料托辊轴304上，工作状态下，上料托辊302通过板材与上料托辊管体305间的摩擦力带动板材向送料机床身301方向运动；

图3所示的柔性钣金生产线送料机工作流程如下：

1、板材由上料托辊302支撑进入送料台面313，后部挡止滚珠丝杠3332带动成对设置的后部挡止309沿后部挡止轨道3352左右对中心移动，将板材前端限定在送料台面313后端的确定位置内；

2、送料伺服电机300带动送料滚珠丝杠307运动，使溜板306带动送料横梁310沿送料机床身301纵向方向前后运动，浮动夹钳312配合送料横梁310在轨道空间316内移动，使浮动夹钳312和送料横梁310移动至送料台面313后端；

3、浮动夹钳312的摆动部件321驱动，连杆327向上移动带动下钳体319向上运动与上钳体318上下夹持板材前端；

4、送料伺服电机300带动送料滚珠丝杠307运动，溜板306带动送料横梁310从而带动浮动夹钳312夹持板材前端，向送料机床身301纵向方向送料，浮动夹钳312在轨道空间316内向前移动；这样，板材在送料台面313上向前移动，上料托辊302通过板材与上料托辊管体305间的摩擦力带动板材向送料机床身301方向运动；

5、浮动夹钳312夹持的板材前端移动至送料台面313前端的前部挡止308处，前部挡止滚珠丝杠3331带动与后部挡止309纵向对称设置的前部挡止308沿前部挡止轨道3351左右对中心移动，将板材前端限定在送料台面313前端的确定位置内，此时，板材前端由前部挡止308限定左右位置，板材后端由后部挡止309限定左右位置，板材在送料台面313上纵向限定在确定位置内；

6、浮动夹钳312的摆动部件321驱动，连杆327向下移动带动下钳体319向下运动与上钳体318上下分离；

7、送料伺服电机300带动送料滚珠丝杠307运动，溜板306带动送料横梁310，从而带动浮动夹钳312在轨道空间316内向后移动至送料台面313后端；

8、重复上述流程3-7的工作，板材由浮动夹钳312夹持配合送料横梁313向前送料，由后部挡止309和前部挡止308进行板材左右定位，使板面连续的板材不断沿上料托辊302、送料台面313向前输送；

9、当板材在沿送料机床身301纵向方向移动发生偏斜时，前部挡止308和后部挡止309对板材偏斜产生侧向作用力，浮动夹钳312的摆动部件321驱动偏心轮320沿中间轴旋转，通过弹簧柱塞322、第二弹簧柱塞325、导轨323和滑块326实现左右浮动，自动消除前部挡止308和/或后部挡止309对板材的侧向作用力，板材在送料过程中的偏斜自动获得纠正，板材被重新限定在送料台面313上的确定位置内，避免板材在送料过程中卷曲。

相对普通送料机需要人工送料生产效率低的弊端，设置浮动夹钳的柔性钣金生产线送料机，钢板由送料横梁和浮动夹钳夹持向前送料，配合后部挡止和前部挡止进行板材左右定位，送料由送料伺服电机带动送料滚珠丝杠完成，定位精度高，实现自动送料；由于浮动夹钳可左右浮动，能够自动纠正送料偏斜，大大降低钣金生产加工的废品率，提高了生产效率，实现了普通送料机的改造升级。

Claims (5)

1.一种柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，其特征在于：

所述浮动夹钳（312）设有上钳体（318）、下钳体（319）、连杆（327）、偏心轮（320）、摆动部件和基座（330），在下钳体（319）和连杆（327）间设有安装板（328）；

所述上钳体（318）内设有弹簧柱塞（322），弹簧柱塞（322）内部连接导轨（323）， 导轨（323）螺栓固定于所述送料横梁（310）中间位置；在弹簧柱塞（322）底部固设有上钳口（324），上钳口（3224）底面平整，上钳口（324）与弹簧柱塞（322）螺栓固定；

所述下钳体（319）内设有第二弹簧柱塞（325），第二弹簧柱塞（325）内部连接滑块（326）；所述滑块（326）下部螺栓固定在所述安装板（328）上；连杆（327）设在所述安装板（328）下部，安装板（328）内部设有销块，连杆（327）通过螺栓和销块连接安装板（328）；在连杆（327）外部设置偏心（320），偏心轮（320）设有中间轴，所述摆动部件的驱动轴与偏心轮（320）通过平键连接；所述连杆（327）底部连接在基座（330）上；在第二弹簧柱塞（325）顶部固设有下钳口（329），下钳口（329）顶面平整，下钳口（329）与第二弹簧柱塞（325）螺栓固定；所述上钳口（324）与所述下钳口（329）上下相对。

2.根据权利要求1所述的柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，其特征在于：所述上钳口（324）与所述下钳口（329）形状大小一致。

3.根据权利要求1所述的柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，其特征在于：上钳口（324）与下钳口（329）采用超硬耐磨材料制成。

4.根据权利要求3所述的柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，其特征在于：上钳口（324）与所述下钳口（329）采用模具钢材料制成。

5.根据权利要求1所述的柔性钣金生产线送料机用浮动夹钳，其特征在于：所述摆动部件为摆动气缸（321）、摆动液压缸或摆动电机。