CN111283109A - 一种齿条式气动送料器、冲压设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿条式气动送料器，包括底板、机架以及两端搭载在机架上并且上下平行设置的上滚轮轴与下滚轮轴，下滚轮轴的一端连接有单向驱动装置，上滚轮轴的上方设置有用于控制所述上滚轮轴与下滚轮轴之间缝隙距离的升降组件，上滚轮轴和下滚轮轴的一端分别通过相互啮合的上传动齿轮和下传动齿轮实现两者同步单向转动以驱动位于两者之间缝隙的物料单向移动。该齿条式气动送料器设计新颖结构紧凑，体积较小且运行平稳精度高，可广泛适用于机床较小或者安装位置受限的设备。将上述齿条式气动送料器应用于冲压设备中，作为辅助送料器，可以将尾料准确输送至模具处，减少了尾料浪费，提高了生产效率。

Description

一种齿条式气动送料器、冲压设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及自动化加工技术领域，特别是涉及一种齿条式气动送料器、冲压设备及其使用方法。

背景技术

在国民生产中，冲压工艺由于比传统机械加工来说有节约材料和能源，效率高及通过各种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点，因而它的用途越来越广泛。

自动冲床，包括机床、冲压式压力机和送料器。在生产过程中送料器将待冲压材料输送至机床指定位置，然后通过冲压式压力机进行冲压生产，极大了减轻了人工送料的劳动强度，同时提高了送料精确度，提高了冲压效率。

在实际生产过程中，送料器的输出端与模具入口之间有将近1.2米之间的距离。当待冲压物料接近尾料时，即长度小于1.2米时，物料脱离送料器的控制，无法进行自动送料。因此，尾料只能丢弃浪费或手工送料。手工送料精度难以保证，增加了劳动强度同时带来安全隐患。

常用的送料器有伺服电机驱动和连杆驱动两种类型，一般结构比较复杂，体积较大，对于机床较小的设备或者安装位置受限时，占地较大且使用不方便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中尾料无法自动送料导致浪费的缺陷，而提供一种齿条式气动送料器，利用往复运动的齿条带动齿轮进行单向转动，结构紧凑，体积较小，设计新颖且运行平稳精度高。

本发明的另一个目的，是提供上述齿条式气动送料器在送料机床中的应用。

本发明的另一个目的，是提供一种冲压设备，包括机床、压力机、机床自动送料器和安装在机床上的上述齿条式气动送料器。其中齿条式气动送料器作为辅助送料器，可以将尾料准确输送至模具处，减少了尾料浪费，提高了生产效率。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种齿条式气动送料器，包括底板、固定在所述底板上的机架以及两端搭载在所述机架上并且上下平行设置的上滚轮轴与下滚轮轴，所述下滚轮轴的一端连接有单向驱动装置，所述上滚轮轴的上方设置有用于控制所述上滚轮轴与所述下滚轮轴之间缝隙距离的升降组件，所述上滚轮轴的一端连接有上传动齿轮，所述下滚轮轴的同一端连接有下传动齿轮，所述上传动齿轮和所述下传动齿轮相互啮合并同步单向转动，以驱动位于所述上滚轮轴与所述下滚轮轴之间缝隙的物料单向移动；

所述单向驱动装置包括固定在所述底板上的送料气缸、通过拉杆固定在所述送料气缸的输出轴上的齿条、与所述齿条啮合的小齿轮和用于控制所述下滚轮轴单向转动的单向离合器；所述齿条与固定在所述机架上的齿条滑座滑动连接并在水平方向上滑动；所述单向离合器包括与所述小齿轮啮合的大齿轮和设置在所述大齿轮轴心上的单向轴承，所述下滚轮轴的一端固定连接在所述单向轴承的轴心上；

在上述技术方案中，所述升降组件包括位于所述上滚轮轴上方的压料气缸、固定在所述压料气缸的输出轴底端的滑座连板和两个分别滑动嵌套在所述机架两侧的上滚轮滑座，所述滑座连板两端分别与两个所述上滚轮滑座固定连接，所述上滚轮轴的两端分别与所述上滚轮滑座转动连接并随所述上滚轮滑座上下滑动。

在上述技术方案中，所述机架顶端固定连接有上盖，所述压料气缸顶端固定连接在所述上盖的内壁上，所述上盖的内壁上可调固定连接有高度调节螺杆，所述高度调节螺杆的底端与所述滑座连板相接触以限制所述滑座连板的高度。

在上述技术方案中，所述压料气缸的数量为两个，所述滑座连板固定在两个所述压料气缸的输出轴底端。

在上述技术方案中，所述小齿轮通过安装杆安装在在所述机架上，所述安装杆与所述小齿轮之间设置有轴承。

在上述技术方案中，所述单向离合器和所述小齿轮外侧设置有安全罩，所述安全罩底部开口，不影响所述小齿轮与所述齿条相互啮合。

在上述技术方案中，所述送料气缸尾部设置有用于调节水平送料行程的行程调节螺母。

在上述技术方案中，所述下滚轮轴的另一端连接有阻尼组件，所述阻尼组件包括通过柱销叠放固定在所述机架的外侧壁上的两个固定摩擦盘和固定在所述下滚轮轴的端部并夹持在两个所述固定摩擦盘之间的旋转摩擦盘，所述旋转摩擦盘的两侧分别固定有摩擦块，所述摩擦块与两个所述固定摩擦盘摩擦以产生阻尼效应。

本发明的另一个目的，上述齿条式气动送料器在送料机床中的应用。

本发明的另一个目的，一种冲压设备，包括机床、用于冲压工件的压力机、用于送料的机床自动送料器和安装在所述机床上用于辅助送料的上述齿条式气动送料器，所述机床自动送料器的输出端与所述齿条式气动送料器的输入端的安装高度一致。

本发明的另一个目的，上述冲压设备的使用方法，当所述机床自动送料器正常运行时，调节所述升降组件，使物料无障碍的穿过所述上滚轮轴与下滚轮轴之间的缝隙；

当物料的长度短于所述机床自动送料器与模具之间的距离时，启动齿条式气动送料器并调节所述升降组件，使物料随所述上滚轮轴与下滚轮轴的单向转动而单向移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提供的齿条式气动送料器，利用往复运动的齿条带动齿轮进行单向转动，设计新颖结构紧凑，体积较小且运行平稳精度高，可广泛适用于机床较小或者安装位置受限的设备。

2.本发明提供的冲压设备，包括机床、压力机、机床自动送料器和安装在机床上用于辅助送料的齿条式气动送料器。其中齿条式气动送料器作为辅助送料器，可以将机床自动送料器无法输送的尾料顺利输送至模具位置处，减少了尾料浪费，节约了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

图1所示为齿条式气动送料器的侧面结构示意图。

图2所示为齿条式气动送料器的正面结构示意图。

图3所示为冲压设备的结构示意图。

图中：1-底板，2-机架，3-送料气缸，4-拉杆，5-齿条，6-齿条滑座，7-小齿轮，8-大齿轮，9-下滚轮轴，10-单向轴承，11-上滚轮滑座，12-滑座连板，13-上滚轮轴，14-压料气缸，15-上盖，16-固定摩擦盘，17-旋转摩擦盘，18-进气口，19-左侧板，20-右侧板，21-上传动齿轮，22-下传动齿轮，23-高度调节螺杆，24-安装杆，25-安全罩，26-行程调节螺母，27-机床，28-压力机，29-机床自动送料器，30-柱销，31-摩擦块，32-顶丝，33-气源开关。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种齿条式气动送料器，如图1、图2所示，包括底板1、固定在所述底板1上的机架2以及两端通过轴承搭载在所述机架2上并且上下平行设置的上滚轮轴13与下滚轮轴9，所述机架2包括分别固定在所述底板1两侧的左侧板19与右侧板20，所述下滚轮轴9的一端连接有单向驱动装置以实现单向转动，所述上滚轮轴13的上方设置有用于控制所述上滚轮轴13与所述下滚轮轴9之间缝隙距离的升降组件，所述上滚轮轴13的一端连接有上传动齿轮21，所述下滚轮轴9的同一端连接有下传动齿轮22，所述上传动齿轮21和所述下传动齿轮22相互啮合并同步单向转动，以驱动位于所述上滚轮轴13与所述下滚轮轴9之间缝隙的物料单向移动；

所述上传动齿轮21和下传动齿轮22分别套装在所述上滚轮轴13和所述下滚轮轴9的一端，位于左侧板19或右侧板20的内侧。

在运行过程中，所述单向驱动装置驱动所述下滚轮轴9单向转动，从而使套装在所述下滚轮轴9端部的下传动齿轮22单向转动，同时带动与所述下传动齿轮22啮合的上传动齿轮21同步单向转动。位于两者之间缝隙的物料在两者的压力和摩擦力的作用下单向移动。

所述上滚轮轴13和所述下滚轮轴9均是在内部铁轴上包覆特定材料形成的辊状体，所述特定材料包括尼龙和40Gr调质外表镀硬铬。当待冲压物料为铜料时，选用尼龙；当待冲压物料为铁料时，选用40Gr调质外表镀硬铬。这是由于铜料相比于铁料来说较软，尼龙可防止物料表面划伤。同理，铁料相对较硬，会损伤尼龙表面，所以选择40Gr调质外表镀硬铬。

所述单向驱动装置位于所述机架2的外侧，包括固定在所述底板1上的送料气缸3、通过拉杆4固定在所述送料气缸3的输出轴上的齿条5、与所述齿条5啮合的小齿轮7和用于控制所述下滚轮轴9单向转动的单向离合器；所述齿条5与固定在所述机架2上的齿条滑座6滑动连接并在水平方向上随拉杆4做往复滑动；所述单向离合器包括与所述小齿轮7啮合的大齿轮8和设置在所述大齿轮8轴心上的单向轴承10，所述下滚轮轴9的一端凸出于所述机架2固定连接在所述单向轴承10的轴心上；

本实施例中所用送料气缸3为日本CKD公司产品，由机床内的电磁阀供气，信号接在旋转编码器上。其具体连接情况属于本领域内的现有技术，在此不做赘述。所述齿条5和所述小齿轮7随拉杆4做往复运动，单向离合器将往复运动转化成单向转动，驱动所述下滚轮轴9单向转动。

所述升降组件包括位于所述上滚轮轴13上方的压料气缸14、固定在所述压料气缸14的输出轴底端的滑座连板12和两个分别滑动嵌套在所述机架2两侧的上滚轮滑座11，所述上滚轮滑座11为正方形或长方形，滑动嵌套在所述机架2上的开窗内，所述滑座连板12两端分别与两个所述上滚轮滑座11通过螺栓固定连接，所述上滚轮轴13的两端分别与所述上滚轮滑座11转动连接并随所述上滚轮滑座11上下滑动。

本实施例中所用压料气缸14的进气口18与气源开关33相连，所述气源开关33位于中间时为关闭状态，向右扳动时，压料气缸14的输出轴向上运动，向左扳动时，压料气缸14的输出轴向下运动，从而带动滑座连板12、两个上滚轮滑座11和上滚轮轴13向下运动。

本实施例所述的齿条式气动送料器，结构紧凑体积较小，设计新颖巧妙，可平稳运行并保持较高的精确度，适用于机床较小或者安装位置受限的设备。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上介绍其优选结构。

作为优选结构，所述机架2顶端固定连接有上盖15，所述压料气缸14顶端通过螺栓固定连接在所述上盖15的内壁上，所述上盖15上可调固定连接有高度调节螺杆23，所述高度调节螺杆23的底端与所述滑座连板12相接触以限制所述滑座连板12的高度。所述高度调节螺杆23顶端与所述上盖15螺纹连接，可调节高度。根据实际需要进行高度调整合适之后，通过所述上盖15侧壁上的顶丝32固定。所述高度调节螺杆23做为限位部件，可防止压料气缸14在调节位置时过高。

作为优选结构，所述压料气缸14的数量为两个，所述滑座连板12固定在两个所述压料气缸14的输出轴底端。两个压料气缸14可以更加平稳均匀得调整滑座连板12的位置。

作为优选结构，所述小齿轮7通过安装杆24安装在在所述机架2上，所述安装杆24与所述小齿轮7之间设置有轴承，可减小所述安装杆24与所述小齿轮7之间的摩擦力，使所述小齿轮7转动更加轻快。

作为优选结构，所述单向离合器和所述小齿轮7外侧设置有安全罩25，所述安全罩25底部开口，不影响所述小齿轮7与所述齿条5相互啮合。安全罩的设置将大齿轮8和小齿轮7的大部分隐藏起来，防止在运行过程中对操作人员的意外伤害。

作为优选结构，所述送料气缸3尾部设置有用于调节水平送料行程的行程调节螺母26。通过行程调节螺母26调节送料气缸3的输出轴往复运动行程，从而依次间接控制了齿条5、小齿轮7、大齿轮8和下滚轮轴9的行程。通过送料气缸3的行程调节可以调节送料速度和提高送料精度。送料气缸3的送料速度与机床的速度相匹配，机床上压力机冲压一次，送料机完成一个送料循环，一个送料循环包括送料气缸前进一次，收回一次。

作为优选结构，所述下滚轮轴9的另一端连接有阻尼组件，所述阻尼组件包括通过柱销30叠放固定在所述机架2的外侧壁上的两个固定摩擦盘16和固定在所述下滚轮轴9的端部并夹持在两个所述固定摩擦盘16之间的旋转摩擦盘17，所述旋转摩擦盘17的两侧分别固定有摩擦块31，所述摩擦块31与两个所述固定摩擦盘16摩擦以产生阻尼效应。

当送料气缸3缩回时，带动齿条5、小齿轮7和大齿轮8回转，单向离合器会带动下滚轮轴9发生轻微的反向转动。阻尼组件通过加大下滚轮轴9与机架2之间的摩擦力，有效防止了下滚轮轴9的反向转动，从而防止材料倒退，提高了送料精度。同时由于送料气缸3前进时驱动力较大，阻尼组件不影响下滚轮轴9的正向转动。

实施例3

本实施例是基于实施例1介绍一种冲压设备。

一种冲压设备，如图3所示，包括机床27、用于冲压工件的压力机28、用于为冲压工件送料的机床自动送料器29和安装在所述机床上用于辅助送料的如实施例1所述的齿条式气动送料器，所述机床自动送料器29的输出端与所述齿条式气动送料器的输入端的安装高度一致。

上述冲压设备的使用方法，当所述机床自动送料器29正常运行时，调节所述升降组件，使物料无障碍的穿过所述上滚轮轴13与下滚轮轴9之间的缝隙；

当物料的长度短于所述机床自动送料器29与模具之间的距离时，启动齿条式气动送料器并调节所述升降组件，使物料随所述上滚轮轴13与下滚轮轴9的单向转动而单向移动。

具体来说，

在加工开始之前，根据待冲压物料的厚度调节高度调节螺杆23的位置，使所述高度调节螺杆23的底端与所述滑座连板12相接触时，上滚轮轴13与下滚轮轴9之间的缝隙大于待冲压物料的厚度。

当机床自动送料器29正常运行时，压料气缸14的输出轴处于收缩状态，所述高度调节螺杆23的底端与所述滑座连板12相接触，上滚轮轴13位于较高位置。由于此时上滚轮轴13与下滚轮轴9之间的缝隙大于待冲压物料的厚度，物料无障碍的穿过。

当物料的长度短于所述机床自动送料器29与模具之间的距离时，气源开关33向左扳动，压料气缸14的输出轴向下运动，带动滑座连板12和两个上滚轮滑座11向下，从而带动上滚轮轴13向下与下滚轮轴9一起对待冲压物料施加压力和摩擦力以实现物料传输的目的。与此同时，送料气缸3开启，通过齿条5、小齿轮7和单向离合器配合驱动下滚轮轴9单向转动并且通过上传动齿轮21和下传动齿轮22实现上滚轮轴13与下滚轮轴9同步单向转动以驱动位于两者之间缝隙的物料单向移动。

应用上述冲压设备，通过齿条式气动送料器作为辅助送料工具，可将脱离机床自动送料器的尾料，约1.2米铜板物料，顺利输送至指定位置，可额外多生产30-40个工件，节约了原料成本，提高了生产效率。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种齿条式气动送料器，其特征在于，包括底板(1)、固定在所述底板(1)上的机架(2)以及两端搭载在所述机架(2)上并且上下平行设置的上滚轮轴(13)与下滚轮轴(9)，所述下滚轮轴(9)的一端连接有单向驱动装置，所述上滚轮轴(13)的上方设置有用于控制所述上滚轮轴(13)与所述下滚轮轴(9)之间缝隙距离的升降组件，所述上滚轮轴(13)的一端连接有上传动齿轮(21)，所述下滚轮轴(9)的同一端连接有下传动齿轮(22)，所述上传动齿轮(22)和所述下传动齿轮(22)相互啮合并同步单向转动，以驱动位于所述上滚轮轴(13)与所述下滚轮轴(9)之间缝隙的物料单向移动；

所述单向驱动装置包括固定在所述底板(1)上的送料气缸(3)、固定在所述送料气缸(3)的输出轴上的齿条(5)、与所述齿条(5)啮合的小齿轮(7)和用于控制所述下滚轮轴(9)单向转动的单向离合器；所述齿条(5)与固定在所述机架(2)上的齿条滑座(6)滑动连接并在水平方向上滑动；所述单向离合器包括与所述小齿轮(7)啮合的大齿轮(8)和设置在所述大齿轮(8)轴心上的单向轴承(10)，所述下滚轮轴(9)的一端固定连接在所述单向轴承(10)的轴心上。

2.如权利要求1所述的齿条式气动送料器，其特征在于，所述升降组件包括位于所述上滚轮轴(13)上方的压料气缸(14)、固定在所述压料气缸(14)的输出轴底端的滑座连板(12)和两个分别滑动嵌套在所述机架(2)两侧的上滚轮滑座(11)，所述滑座连板(12)两端分别与两个所述上滚轮滑座(11)固定连接，所述上滚轮轴(13)的两端分别与所述上滚轮滑座(11)转动连接并随所述上滚轮滑座(11)上下滑动。

3.如权利要求1所述的齿条式气动送料器，其特征在于，所述机架(2)顶端固定连接有上盖(15)，所述压料气缸(14)顶端固定连接在所述上盖(15)的内壁上，所述上盖(15)的内壁上可调固定连接有高度调节螺杆(23)，所述高度调节螺杆(23)的底端与所述滑座连板(12)相接触以限制所述滑座连板(12)的高度；

所述压料气缸(14)的数量为两个，所述滑座连板(12)固定在两个所述压料气缸(14)的输出轴底端。

4.如权利要求1所述的齿条式气动送料器，其特征在于，所述小齿轮(7)通过安装杆(24)安装在在所述机架(2)上，所述安装杆(24)与所述小齿轮(7)之间设置有轴承。

5.如权利要求1所述的齿条式气动送料器，其特征在于，所述单向离合器和所述小齿轮(7)外侧设置有安全罩(25)，所述安全罩(25)底部开口，不影响所述小齿轮(7)与所述齿条(5)相互啮合。

6.如权利要求1所述的齿条式气动送料器，其特征在于，所述送料气缸(3)尾部设置有用于调节水平送料行程的行程调节螺母(26)。

7.如权利要求1所述的齿条式气动送料器，其特征在于，所述下滚轮轴(9)的另一端连接有阻尼组件，所述阻尼组件包括通过柱销(30)叠放固定在所述机架(2)的外侧壁上的两个固定摩擦盘(16)和固定在所述下滚轮轴(9)的端部并夹持在两个所述固定摩擦盘(16)之间的旋转摩擦盘(17)，所述旋转摩擦盘(17)的两侧分别固定有摩擦块(31)，所述摩擦块(31)与两个所述固定摩擦盘(16)摩擦以产生阻尼效应。

8.如权利要求1-7任一项所述的齿条式气动送料器在送料机床中的应用。

9.一种冲压设备，其特征在于，包括机床(27)、用于冲压工件的压力机(28)、用于送料的机床自动送料器(29)和安装在所述机床上用于辅助送料的如权利要求1-8任一项所述的齿条式气动送料器，所述机床自动送料器(29)的输出端与所述齿条式气动送料器的输入端的安装高度一致。

10.权利要求9所述的冲压设备的使用方法，其特征在于，

当所述机床自动送料器(29)正常运行时，调节所述升降组件，使物料无障碍的穿过所述上滚轮轴(13)与下滚轮轴(9)之间的缝隙；

当物料的长度短于所述机床自动送料器(29)与模具之间的距离时，启动齿条式气动送料器并调节所述升降组件，使物料随所述上滚轮轴(13)与下滚轮轴(9)的单向转动而单向移动。

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