CN110814155A - 柔性冲孔装置 - Google Patents

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张国防
王琪
张磊
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Abstract

一种柔性冲孔装置，包括：第一钳体，包括设置于第一钳体端部的第一凸模组件；第二钳体，包括设置于第二钳体端部的第二凸模组件；连接板通过第一转轴与第一钳体转动连接、通过第二转轴与第二钳体转动连接；凹模座，当第一钳体转动时，第一凸模组件沿平行于连接板的方向移动并嵌入凹模座中；当第二钳体转动时，第二凸模组件沿平行于连接板的方向移动并嵌入凹模座中，其中，第一转轴的轴心到凹模座中心的连线与第二转轴到凹模座中心的连线形成一个锐角。本装置通过杠杆原理放大冲孔力，可应用于大孔径位置冲孔，所需机器人负载减小，成本降低；可以不更改机器人位置可以冲2个孔，节省工作时间；模具空间占用率小，可以普遍应用于各种位置冲孔。

Description

柔性冲孔装置
技术领域
本发明涉及针对汽车车门、底盘等零件上各位置冲孔时使用。
背景技术
参见附图1所示，为目前传统的纵向布局的汽车各零件上的机器人冲孔设备，此类型的设备主要存在以下问题：旧机器人冲孔设备都是单头冲孔，每一个机体每次只能冲一个孔，工作效率较低；旧机器人冲孔设备钳体体积较大，冲孔时容易和工件干涉，对于空间紧凑位置的孔位机体无法进入，导致无法使用机器人冲孔；旧机器人冲孔设备由于机器人负载要求越轻越好，无法进行大直径孔的冲孔，由于大直径孔的冲孔输出力较大，对应的钳体强度要求高重量大，需要负载较大的机器人。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种结构紧凑、空间占用小的柔性冲孔装置。
为了实现以上目的，本发明提供了一种柔性冲孔装置，包括：第一钳体，包括设置于所述的第一钳体端部的第一凸模组件；第二钳体，包括设置于所述的第二钳体端部的第二凸模组件；连接板，所述的第一钳体通过第一转轴与连接板转动连接，所述的第二钳体通过第二转轴与连接板转动连接；凹模座，当所述的第一钳体转动时，第一凸模组件沿平行于所述的连接板的方向移动并嵌入所述的凹模座中；当所述的第二钳体转动时，第二凸模组件沿平行于所述的连接板的方向移动并嵌入所述的凹模座中，其中，所述的第一转轴的轴心到凹模座中心的连线与所述的第二转轴到凹模座中心的连线形成一个锐角。
优选的，所述的第一转轴到凹模座的距离为a，所述的第一转轴的直径为d1,所述的第二转轴到凹模座的距离为b，所述的第二转轴的直径为d2，各数值符合以下关系：1.5*(d1+1/2d2)>b-a>1.2*(d1+1/2d2)。
优选的，所述的连接板包括相互背离的第一端部和第二端部，所述的第一端部设置凹模座，所述的第二端部连接有分别驱动所述的第一钳体的第一气缸和驱动所述的第二钳体的第二气缸。
优选的，所述的第一气缸的一端和第二气缸的一端分别与所述的连接板相转动连接。
优选的，所述的凹模座包括第一凹模和第二凹模，所述的第一凹模和第二凹模分别设置于所述的凹模座上相互远离的两个表面。
优选的，所述的连接板包括上连接板和下连接板，所述的第一钳体和第二钳体设置于两个连接板之间。
优选的，所述的第一钳体和第二钳体上分别设置有用于与所述的连接板相连接的连接通孔、以及插入所述的连接通孔、中的固定部件。
优选的，所述的连接通孔、形状为弧形圆弧，当所述的第一转轴或第二转轴转动时，所述的固定部件在所述的连接通孔、中滑动，所述的连接通孔、横截面的形状与所述的固定部件的运动轨迹相一致。
优选的，所述的第一钳体和第二钳体之间设置有用于阻隔所述的第一钳体和第二钳体相互碰撞的阻隔隔套。
优选的，包括浮动组件，所述的浮动组件包括设置于所述的连接板下方的浮动底座、设置在所述的浮动底座周围的限位部、所述的浮动底座与限位部之间设置有用于调整所述的浮动底座位置的弹簧。
由于采用了以上技术方案，本装置的柔性冲孔装置具有以下优点：
1.同一个机体不更改机器人位置可以冲2个孔，节省工作时间；
2.模具空间占用率小，可以普遍应用于各种位置冲孔；
3.通过杠杆原理放大冲孔力，可应用于大孔径位置冲孔，所需机器人负载减小，成本降低。
附图说明
附图1为传统的纵向布局的汽车各零件上的机器人冲孔设备；
附图2为根据本发明柔性冲孔装置的立体图；
附图3为根据本发明柔性冲孔装置的爆炸图；
附图4为根据本发明柔性冲孔装置的工作状态图一；
附图5为根据本发明柔性冲孔装置的工作状态图二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图2和附图3，附图2为根据本发明柔性冲孔装置的立体图，附图3为根据本发明柔性冲孔装置的爆炸图。本实施中的柔性冲孔装置，包括第一钳体1、第二钳体2、连接板3以及凹模座4。
第一钳体1包括设置于第一钳体1端部的第一凸模组件11，第二钳体2包括设置于第二钳体2端部的第二凸模组件21，第一钳体1通过第一转轴12与连接板3转动连接，第二钳体2通过第二转轴22与连接板3转动连接；第一钳体1和第二钳体2上分别设置有用于与连接板3相连接的连接通孔14、24以及插入连接通孔14、24中的固定部件5。连接通孔14、24形状为弧形圆弧，当第一转轴12或第二转轴22转动时，固定部件5在连接通孔14、24中滑动，连接通孔14、24横截面的形状与固定部件5的运动轨迹相一致。第一钳体1和第二钳体2之间设置有用于阻隔第一钳体1和第二钳体2相互碰撞的阻隔隔套6。
连接板3包括相互背离的第一端部和第二端部，第一端部设置凹模座4，第二端部连接有分别驱动第一钳体1的第一气缸13和驱动第二钳体2的第二气缸23。第一气缸13的一端和第二气缸23的一端分别与连接板3相转动连接。 连接板3包括上连接板和下连接板，第一钳体1和第二钳体2设置于两个连接板3之间。
凹模座4包括第一凹模和第二凹模，第一凹模和第二凹模分别设置于凹模座4上相互远离的两个表面。当第一钳体1转动时，第一凸模组件11沿平行于连接板3的方向移动并嵌入凹模座4中；当第二钳体2转动时，第二凸模组件21沿平行于连接板3的方向移动并嵌入凹模座4中，其中，第一转轴12的轴心到凹模座4中心的连线与第二转轴22到凹模座4中心的连线形成一个锐角。进一步的，第一转轴12到凹模座4的距离为a，第一转轴12的直径为d1,第二转轴22到凹模座4的距离为b，第二转轴22的直径为d2，各数值符合以下关系：1.5*(d1+1/2d2)>b-a>1.2*(d1+1/2d2)。
在本发明的另一个实施例中，还包括浮动组件，浮动组件包括设置于连接板下方的浮动底座、设置在浮动底座周围的限位部、浮动底座与限位部之间设置有用于调整浮动底座位置的弹簧。
附图4为根据本发明柔性冲孔装置的工作状态图一，第一气缸13和第二气缸23工作，活塞杆伸出驱动第一钳体1、第二钳体2按照转轴位置转动。附图5为根据本发明柔性冲孔装置的工作状态图二，第一凸模组件11和第二凸模组件21各自沿平行于连接板3的方向移动进入工件刺穿板材并嵌入凹模座4中完成冲孔，此时，第一气缸13和第二气缸2回位，活塞杆回到原位，第一钳体1、第二钳体2回到原位。由此可见，由于同一个机体不更改机器人位置可以冲2个孔，节省工作时间；模具空间占用率小，可以普遍应用于各种位置冲孔；通过杠杆原理放大冲孔力，可应用于大孔径位置冲孔，所需机器人负载减小，成本降低。
以上实施方式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了解本发明的内容并加以实施，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做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种柔性冲孔装置，其特征在于；包括
第一钳体（1），包括设置于所述的第一钳体（1）端部的第一凸模组件（11）；
第二钳体（2），包括设置于所述的第二钳体（2）端部的第二凸模组件（21）；
连接板（3），所述的第一钳体（1）通过第一转轴（12）与连接板（3）转动连接，所述的第二钳体（2）通过第二转轴（22）与连接板（3）转动连接；
凹模座（4），当所述的第一钳体（1）转动时，第一凸模组件（11）沿平行于所述的连接板（3）的方向移动并嵌入所述的凹模座（4）中；当所述的第二钳体（2）转动时，第二凸模组件（21）沿平行于所述的连接板（3）的方向移动并嵌入所述的凹模座（4）中，其中，所述的第一转轴（12）的轴心到凹模座（4）中心的连线与所述的第二转轴（22）到凹模座（4）中心的连线形成一个锐角。
2.根据权利要求1所述的柔性冲孔装置，其特征在于：所述的第一转轴（12）到凹模座（4）的距离为a，所述的第一转轴（12）的直径为d1,所述的第二转轴（22）到凹模座（4）的距离为b，所述的第二转轴（22）的直径为d2，各数值符合以下关系：1.5*(d1+1/2d2)>b-a>1.2*(d1+1/2d2)。
3.根据权利要求1所述的柔性冲孔装置，其特征在于：所述的连接板（3）包括相互背离的第一端部和第二端部，所述的第一端部设置凹模座（4），所述的第二端部连接有分别驱动所述的第一钳体（1）的第一气缸（13）和驱动所述的第二钳体（2）的第二气缸（23）。
4.根据权利要求3所述的柔性冲孔装置，其特征在于：所述的第一气缸（13）的一端和第二气缸（23）的一端分别与所述的连接板（3）相转动连接。
5.根据权利要求3所述的柔性冲孔装置，其特征在于：所述的凹模座（4）包括第一凹模和第二凹模，所述的第一凹模和第二凹模分别设置于所述的凹模座（4）上相互远离的两个表面。
6.根据权利要求1所述的柔性冲孔装置，其特征在于：所述的连接板（3）包括上连接板和下连接板，所述的第一钳体（1）和第二钳体（2）设置于两个连接板（3）之间。
7.根据权利要求1所述的柔性冲孔装置，其特征在于：所述的第一钳体（1）和第二钳体（2）上分别设置有用于与所述的连接板（3）相连接的连接通孔（14、24）以及插入所述的连接通孔（14、24）中的固定部件（5）。
8.根据权利要求7所述的柔性冲孔装置，其特征在于：所述的连接通孔（14、24）形状为弧形圆弧，当所述的第一转轴（12）或第二转轴（22）转动时，所述的固定部件（5）在所述的连接通孔（14、24）中滑动，所述的连接通孔（14、24）横截面的形状与所述的固定部件（5）的运动轨迹相一致。
9.根据权利要求1所述的柔性冲孔装置，其特征在于：所述的第一钳体（1）和第二钳体（2）之间设置有用于阻隔所述的第一钳体（1）和第二钳体（2）相互碰撞的阻隔隔套（6）。
10.根据权利要求1所述的柔性冲孔装置，其特征在于：包括浮动组件，所述的浮动组件包括设置于所述的连接板下方的浮动底座、设置在所述的浮动底座周围的限位部、所述的浮动底座与限位部之间设置有用于调整所述的浮动底座位置的弹簧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112676445A (zh) * 2020-12-23 2021-04-20 上海工众机械技术有限公司 一种高柔性i型机器人冲孔枪

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