CN110153269B - 一种自动冲断落料收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动冲断落料收集装置，属于冲床设备的技术领域，包括冲断组件、落料收集组件和控制系统；冲断组件包括冲断机床以及安装在所述冲断机床上的用于冲断物料的刀具；冲断机床上设置有用于检测物料的冲断点是否到达刀具处的第一接近开关；落料收集组件包括设置在刀具之后的导板、设置在导板下方的收集箱、转动设置在导板上的闸板以及带动闸板转动的第一执行件；导板向收集箱倾斜；闸板用于阻挡落在导板上的半成品掉落到收集箱内；控制系统用于接收第一接近开关发出的检出信号，并向第一执行件发出打开命令，使第一执行件带动闸板打开。该装置能够实现物料的冲断和落料收集自动化。

Description

一种自动冲断落料收集装置

技术领域

本发明属于冲床设备的技术领域，具体公开了一种自动冲断落料收集装置。

背景技术

冲断机床是一种物料加工设备，其通常是将细长物料加工为定尺长度的半成品，在冲断机床加工物料完成后，如何对物料进行落料收集是一项技术问题落料方式的选择影响着后续多道工序的生产方案。传统的人工落料、人工堆垛的生产模式，不但费时费力，而且半成品的堆垛具有随意性，若后续生产对半成品堆垛的整齐度有要求，则需要在堆垛时检查是否整齐或在堆垛完成后再进行整理，增加了工作人员的工作负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动冲断落料收集装置，能够实现物料的冲断和落料收集自动化，以改善现有技术中人工落料、人工堆垛不但费时费力，而且半成品的堆垛具有随意性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种自动冲断落料收集装置，包括冲断组件、落料收集组件和控制系统；冲断组件包括冲断机床以及安装在所述冲断机床上的用于冲断物料的刀具；冲断机床上设置有用于检测物料的冲断点是否到达刀具处的第一接近开关；落料收集组件包括设置在刀具之后的导板、设置在导板下方的收集箱、转动设置在导板上的闸板以及带动闸板转动的第一执行件；导板向收集箱倾斜；闸板用于阻挡落在导板上的半成品掉落到收集箱内；控制系统用于接收第一接近开关发出的检出信号，并向第一执行件发出打开命令，使第一执行件带动闸板打开。

进一步地，落料收集组件还包括导向机构；导向机构设置在导板上，位于刀具和闸板之间且向闸板倾斜，半成品沿导向机构落到导板和闸板之间。

进一步地，导向机构包括盒体、齿轮、导向轮以及用于带动齿轮转动的调速变频电机；齿轮设置在盒体内，用于带动导向轮转动；导向轮伸出盒体外与半成品接触。

进一步地，导板上设置有垂直于闸板的第一调节槽；盒体通过螺栓固定在第一调节槽内。

进一步地，落料收集组件还包括斜板、第二执行件、光电开关和第二接近开关；斜板设置在收集箱内，边沿与收集箱内壁接触，倾斜方向与导板的倾斜方向相同；第二执行件位于收集箱下方且穿过收集箱，用于带动斜板上下移动；光电开关用于在斜板上每铺满一层半成品时向控制系统发出下移信号，控制系统向第二执行件发出下移命令，使第二执行件带动斜板下移；第二接近开关用于在第二执行件下移预设距离后向控制系统发出停止信号，控制系统向第二执行件发出停止命令，第二执行件停止下移。

进一步地，落料收集组件还包括直线导轨以及通过滑轮滑动设置在所述直线导轨上的滑动平台；直线导轨位于导板下方，且延伸至导板外；收集箱放置在滑动平台上；第二执行件位于滑动平台下方且穿过滑动平台和收集箱。

进一步地，上述自动冲断落料收集装置，还包括上料组件；上料组件包括物料架、顶杆、第三执行件以及用于将物料运输至刀具处的运输单元；物料架具有向运输单元倾斜的置物面，置物面朝向运输单元的端面位于运输单元的上方，置物面上设置有阻止物料落在运输单元上的挡块；物料架上设置有套筒，套筒位于挡块后方；顶杆穿过套筒；第三执行件与顶杆连接，用于在控制系统发出下料命令后带动顶杆沿套筒上移，将置于挡块后方的物料顶起。

进一步地，运输单元包括运输架、转动设置在运输架上的多个V形轮、与V形轮一一对应的链轮、套设在链轮上的链条以及带动链轮转动的伺服驱动单元；V形轮与对应的链轮同轴；伺服驱动单元用于在控制系统发出运输命令后启动。

进一步地，上料组件还包括设置在运输架上的压紧块；压紧块用于在物料落在V形轮内后，接收控制系统发出的压紧命令将物料压紧。

进一步地，上述自动冲断落料收集装置，还包括计数组件；计数组件包括设置在闸板两侧的红外线对射元件以及与所述红外线对射元件电连接的计数器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

物料到达第一接近开关的检出距离后，即物料的冲断点已到达刀具处，冲断机床即将进行冲断动作以得到本次半成品，第一接近开关向控制系统发出检出信号，控制系统向第一执行件发出打开命令，第一执行件带动闸板打开，位于导板和闸板之间的上次半成品穿过导板和闸板之间的空隙，掉落到收集箱内，本次半成品被冲断后第一接近开关检测不到物料，停止向控制系统发出检出信号，第一执行件复位带动闸板重新关闭，掉落在导板上的本次半成品顺着导板滑到导板和闸板之间，在刀具下次冲断物料时，从导板和闸板之间的空隙穿过，掉落到收集箱内，如此循环往复，直至物料加工完毕。由上可知，上述自动冲断落料收集装置与现有技术的冲断机床相比，无需人工落料、人工堆垛，实现了落料收集的自动化，半成品直接落在收集箱内自动成垛，避免人工堆垛的随意性，落料收集效果好，提高了现场工作效率，降低了工作人员的劳动强度，同时避免了工作人员因人工落料、人工堆垛构过程中造成的砸伤、碰伤等情况，为生产提供了安全保障。上述自动冲断落料收集装置尤其适用于截面为圆形的物料的冲断和落料收集，借助物料本身的易滚动的特性可以实现半成品的快速转移。

附图说明

图1为本发明实施例提供的自动冲断落料收集装置的立体图；

图2为图1所示自动冲断落料收集装置的主视图；

图3为图2所示自动冲断落料收集装置的左视图；

图4为图1所示自动冲断落料收集装置中冲断组件、摇杆组件、落料收集组件和计数组件的结构示意图；

图5为图1所示自动冲断落料收集装置中A部分导向机构的放大图；

图6为图1所示自动冲断落料收集装置中第二执行件和第二接近开关的安装示意图；

图7为图1所示自动冲断落料收集装置中上料组件的结构示意图；

图8为图1所示自动冲断落料收集装置中B部分的放大图。

图中：101-冲断机床；102-定位筒；201-导板；202-收集箱；203-闸板；204-第一执行件；205-盒体；206-导向轮；207-调速变频电机；208-第一调节槽；209-第二调节槽；210-挡条；211-闸板安装板；212-挡板；213-第二执行件；214-光电开关；215-第二接近开关；216-定位板；217-条形定位槽；218-直线导轨；219-滑动平台；220-杆I；221-杆II；222-杆III ；223-杆IV；224-油缸安装槽；301-物料架；302-顶杆；303-第三执行件；304-挡块；305-套筒；306-运输架；307-V形轮；308-链轮；309-链条；310-伺服驱动单元；311-压紧块；312-气缸安装座；401-红外线对射元件；402-计数器；500-操作箱。

具体实施方式

本实施例提供一种自动冲断落料收集装置，包括冲断组件、落料收集组件和控制系统；冲断组件包括冲断机床101以及安装在冲断机床101上的用于冲断物料的刀具；冲断机床101上设置有用于检测物料的冲断点是否到达刀具处的第一接近开关；落料收集组件包括设置在刀具之后的导板201、设置在导板201下方的收集箱202、转动设置在导板201上的闸板203以及带动闸板203转动的第一执行件204；导板201向收集箱202倾斜；闸板203用于阻挡落在导板201上的半成品掉落到收集箱202内；控制系统用于接收第一接近开关发出的检出信号，并向第一执行件204发出打开命令，使第一执行件204带动闸板203打开。

物料在第一次到达第一接近开关的检出距离后，即物料的第一次冲断点已到达刀具处，冲断机床即将进行冲断动作得到第一件半成品，第一接近开关向控制系统发出检出信号，控制系统向第一执行件204发出打开命令，第一执行件204带动闸板203打开，但是导板201和闸板203之间并没有半成品，因此本次并没有半成品掉落，第一件半成品被冲断后，第一接近开关检测不到物料，停止向控制系统发出检出信号，第一执行件204复位带动闸板203重新关闭，第一件半成品顺着导板201滑到导板201和闸板203之间，同时物料继续向刀具移动，至第二次到达第一接近开关的检出距离后，第一接近开关向控制系统发出检出信号，控制系统向第一执行件204发出打开命令，第一执行件204带动闸板203打开，第一件半成品掉落到收集箱202内，第二件半成品被冲断落在导板201上，顺着导板201滑到导板201和闸板203之间，在刀具第三次冲断物料时，第二件半成品掉落到收集箱202内，如此循环往复，直至物料加工完毕。上述自动冲断落料收集装置原理通俗易懂、易于加工制作、使用方便，特别适用于圆管和圆钢的冲断和收集。

进一步地，冲断组件还包括设置在冲断机床101上的定位槽以及设置在定位槽两侧的定位筒102，定位槽和定位筒102均位于刀具之后。通过定位槽和定位筒102对物料进行限位，保持物料水平，以便准确冲断物料。

进一步地，落料收集组件还包括导向机构；导向机构设置在导板201上，位于刀具102和闸板203之间且向闸板倾斜，半成品沿导向机构落到导板201和闸板203之间，防止半成品偏移，提高落料的准确性。导向机构的倾斜角度根据刀具102和闸板203二者的位置，以及半成品落到导板201上的位置确定，具体结构可以是导向块，在本实施例中，采用下述结构：包括盒体205、齿轮、导向轮206以及用于带动齿轮转动的调速变频电机207；齿轮设置在盒体205内，用于带动导向轮206转动；导向轮206伸出盒体205外与半成品接触。通过导向轮206对半成品施加作用力，防止半成品在导板201上滞留，快速地将半成品送到导板201和闸板203之间，为下一件半成品落下提供空间，提高工作效率，尤其对截面为非圆心的物料，作用更为明显。其中，要实现齿轮带动导向轮206转动，可通过齿轮和导向轮206同轴实现，当齿轮的数量与导向轮206的数量相同时，齿轮和导向轮206一一对应且对应的齿轮和导向轮206同轴即可；当齿轮的数量与导向轮206的数量不同时，至少一组对应的齿轮与导向轮20同轴。根据不同规格的物料设定调速变频电机207的转速，致使半成品平滑顺畅落入闸板203与导板201水平夹角处，这里水平放置物料尤为重要。

进一步地，导向轮206为橡胶轮，以减小与半成品之间的碰撞，有效保护半成品，并增加导向轮206与半成品之间摩擦力，保证半成品下滑到位。

进一步地，导板201上设置有垂直于闸板203的第一调节槽208；盒体205通过螺栓固定在第一调节槽208内，旋松螺栓后，可以沿着第一调节槽208调整盒体205的倾斜角度。本实施例中，盒体205的调节角度为0°-25°，平行闸板203为0°，根据不同物料规格，导板201上有对应刻度便于调节。

进一步地，导板201上设置有平行于闸板203的第二调节槽209，第二调节槽209上通过螺栓安装有垂直于闸板203的挡条210，用于防止落入导板201的半成品滑出导板201。

进一步地，导板201上设置有用于安装闸板203的闸板安装板211，闸板安装板211位于导板201靠近收集箱202的边沿，闸板安装板211之间安装有对半成品二次限位的挡板212。挡板212通过螺栓固定在垂直于闸板203的第三调节槽上。

半成品落在收集箱202内时，第一层落在箱底，第二层落在第一层上，一层一层逐层堆砌，第一层半成品掉落时，由于落料高度最高，受到的撞击力最大，而第二层半成品掉落时又会对第一层半成品再次碰撞，使得第一层半成品容易受力变形，这种现象在先落入收集箱202的半成品中比较明显，为了改善这一现象，落料收集组件还包括斜板、第二执行件213、光电开关214和第二接近开关215；斜板设置在收集箱202内，边沿与收集箱202内壁接触，倾斜方向与导板201的倾斜方向相同；第二执行件213位于收集箱202下方且穿过收集箱202，用于带动斜板上下移动；光电开关214用于在斜板上每铺满一层半成品时向控制系统发出下移信号，控制系统向第二执行件213发出下移命令，使第二执行件213带动斜板下移；第二接近开关215用于在第二执行件213下移预设距离后向控制系统发出停止信号，控制系统向第二执行件213发出停止命令，第二执行件213停止下移。初始状态时，第二执行件213将斜板顶升至最高预设高度，由于斜板具有倾斜度，半成品会逐一排列在斜板上，当铺满第一层后，光电开关214感应到的光线发生变化，向控制系统发出下移信号，第二执行件213带动斜板下移，斜板下移预设距离（比如物料截面的最大尺寸），第二接近开关215向控制系统发出停止信号，第二执行件213停止下移，开始铺设第二层半成品。通过上述结构，可保证每一层半成品的落料高度相同，减少半成品的形变。

进一步，收集箱202内设置有定位板216，箱壁上设置有平行于闸板203的条形定位槽217，定位板216通过螺栓可移动的固定在条形定位槽217上。根据获得的半成品的长度，调节定位板216与收集箱202侧壁之间的距离，再安装相配的斜板，保证半成品码放整齐。

进一步地，落料收集组件还包括直线导轨218以及通过滑轮滑动设置在所述直线导轨218上的滑动平台219；直线导轨218位于导板201下方，且延伸至导板201外；收集箱202放置在滑动平台219上；第二执行件213位于滑动平台219下方且穿过滑动平台219和收集箱202。收集箱202通过直线导轨218伸进、伸出移动位置，便于对收集箱202中的半成品进行快速转移。

进一步地，滑动平台219设置有定位块，以便固定在直线导轨218上。

进一步地，闸板203和第一执行件204通过双摇杆机构连接，包括杆I220、杆II221、杆III222和杆IV223；杆I220的第一端转动安装在冲断机床101上且与第一执行件204固定连接，第二端与杆II221的第一端转动连接；杆II221的第二端与杆III222的第一端转动连接；杆III222的第二端与杆IV223的第一端固定连接；杆IV223的第二端与闸板203固定连接；杆IV223通过摇杆安装板转动连接在冲断机床101和/或导板201上。

进一步地，上述自动冲断落料收集装置，还包括上料组件；上料组件包括物料架301、顶杆302、第三执行件303以及用于将物料运输至刀具处的运输单元；物料架301具有向运输单元倾斜的置物面，置物面朝向运输单元的端面位于运输单元的上方，置物面上设置有阻止物料落在运输单元上的挡块304；物料架301上设置有套筒305，套筒305位于挡块304后方；顶杆302穿过套筒305；第三执行件303与顶杆302连接，用于在控制系统发出下料命令后带动顶杆302沿套筒305上移，将置于挡块304后方的物料顶起。物料被顶起后越过挡块304落在运输单元上被运输至刀具处，进行冲断。

进一步地，运输单元包括运输架306、转动设置在运输架306上的多个V形轮307、与V形轮307一一对应的链轮308、套设在链轮308上的链条309以及带动链轮308转动的伺服驱动单元310；V形轮307与对应的链轮308同轴；被顶杆302顶起的物料落在V形轮307内后，控制系统发出运输命令，伺服驱动单元310启动。

进一步地，上料组件还包括设置在运输架306上的压紧块311；压紧块311用于在物料落在V形轮307内后，接收控制系统发出的压紧命令将物料压紧。当上一物料的后端与当前物料的前端之间的距离足够时，控制系统发出释放命令，压紧块311将当前物料释放，实现间歇进给动作。本实施例中，压紧块311为气动压紧块。

进一步地，上述自动冲断落料收集装置，还包括计数组件；计数组件包括设置在闸板203两侧的红外线对射元件401以及与所述红外线对射元件401电连接的计数器402。在闸板203打开，半成品掉落时挡住红外线区域，此时计数器402接受信号精准记录数据。

进一步地，执行件可以是气动型、液压型或纯机械，在本实施例中，第一执行件204和第三执行件303为气缸，控制系统通过电磁阀控制气缸的升降，通过流量控制阀调节升降速度。第二执行件213为液压油缸，通过固定在直线导轨218底部的油缸安装槽224固定安装。第三执行件303通过固定在物料架301上的气缸安装座312固定安装。

进一步地，控制系统为PLC集成控制系统，设置在操作箱500内，由相关领域技术人员进行设计，并与接近开关、光电开关214、执行件、压紧块311以及相关阀块进行连接，只要能实现上述自动冲断落料收集装置所要求的功能即可。通过执行件反馈信息，经过PLC集成控制系统内的云数据处理装置处理后，使物料定位、输送、筛选精准。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种自动冲断落料收集装置，其特征在于，包括冲断组件、落料收集组件和控制系统；

所述冲断组件包括冲断机床以及安装在所述冲断机床上的用于冲断物料的刀具；

所述冲断机床上设置有用于检测物料的冲断点是否到达刀具处的第一接近开关；

所述落料收集组件包括设置在刀具之后的导板、设置在导板下方的收集箱、转动设置在导板上的闸板、带动闸板转动的第一执行件、导向机构；

所述导板向收集箱倾斜；

所述闸板用于阻挡落在导板上的半成品掉落到收集箱内；

所述控制系统用于接收第一接近开关发出的检出信号，并向第一执行件发出打开命令，使第一执行件带动闸板打开；

所述导向机构设置在导板上，位于刀具和闸板之间且向闸板倾斜，半成品沿导向机构落到导板和闸板之间；

所述导向机构包括盒体、齿轮、导向轮以及用于带动齿轮转动的调速变频电机；

所述齿轮设置在盒体内，用于带动导向轮转动；

所述导向轮伸出盒体外与半成品接触。

2.根据权利要求1所述的自动冲断落料收集装置，其特征在于，所述导板上设置有垂直于闸板的第一调节槽；

所述盒体通过螺栓固定在第一调节槽内。

3.根据权利要求2所述的自动冲断落料收集装置，其特征在于，所述落料收集组件还包括斜板、第二执行件、光电开关和第二接近开关；

所述斜板设置在收集箱内，边沿与收集箱内壁接触，倾斜方向与导板的倾斜方向相同；

所述第二执行件位于收集箱下方且穿过收集箱，用于带动斜板上下移动；

所述光电开关用于在斜板上每铺满一层半成品时向控制系统发出下移信号，控制系统向第二执行件发出下移命令，使第二执行件带动斜板下移；

所述第二接近开关用于在第二执行件下移预设距离后向控制系统发出停止信号，控制系统向第二执行件发出停止命令，第二执行件停止下移。

4.根据权利要求3所述的自动冲断落料收集装置，其特征在于，所述落料收集组件还包括直线导轨以及通过滑轮滑动设置在所述直线导轨上的滑动平台；

所述直线导轨位于导板下方，且延伸至导板外；

所述收集箱放置在滑动平台上；

所述第二执行件位于滑动平台下方且穿过滑动平台和收集箱。

5.根据权利要求1-4任一项所述的自动冲断落料收集装置，其特征在于，还包括上料组件；

所述上料组件包括物料架、顶杆、第三执行件以及用于将物料运输至刀具处的运输单元；

所述物料架具有向运输单元倾斜的置物面，置物面朝向运输单元的端面位于运输单元的上方，置物面上设置有阻止物料落在运输单元上的挡块；

所述物料架上设置有套筒，套筒位于挡块后方；

所述顶杆穿过套筒；

所述第三执行件与顶杆连接，用于在控制系统发出下料命令后带动顶杆沿套筒上移，将置于挡块后方的物料顶起。

6.根据权利要求5所述的自动冲断落料收集装置，其特征在于，所述运输单元包括运输架、转动设置在运输架上的多个V形轮、与V形轮一一对应的链轮、套设在链轮上的链条以及带动链轮转动的伺服驱动单元；

所述V形轮与对应的链轮同轴；

所述伺服驱动单元用于在控制系统发出运输命令后启动。

7.根据权利要求6所述的自动冲断落料收集装置，其特征在于，所述上料组件还包括设置在运输架上的压紧块；

所述压紧块用于在物料落在V形轮内后，接收控制系统发出的压紧命令将物料压紧。

8.根据权利要求7所述的自动冲断落料收集装置，其特征在于，还包括计数组件；

所述计数组件包括设置在闸板两侧的红外线对射元件以及与所述红外线对射元件电连接的计数器。