CN111745034A - 一种板料冲切上下料设备及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板料冲切上下料设备，包括：机架、机械手机构、升降机构、提升机构、落料滑轨及废料盒；升降机构设置在机架上，升降机构的顶部设有物料载台，提升机构设置在升降机构一侧的机架上，提升机构的顶端设有吸盘，吸盘的底面朝向升降机构的物料载台顶面，所述机械手机构设置在升降机构与提升机构相对的一侧机架上，机械手机构包括X轴模组、Y轴模组及夹料模组，X轴模组固定在机架上，Y轴模组可滑动的设置在X轴模组上，夹料模组可伸缩的设置在Y轴模组上，落料滑轨设置在升降机构与机械手机构之间的机架上，所述废料盒设置在落料滑轨的下方。本发明可代替人工手动上料，实现冲切工序自动化。

Description

一种板料冲切上下料设备及其操作方法

技术领域

本发明涉及板料加工的技术领域，特别是指一种板料冲切上下料设备。

背景技术

板料，如焊料板料，需要采用冲切工艺将一大块的板料冲切成若干小块，目前，板料的加工方式基本上是通过人工操作冲压机来完成板料的冲切，人工完成上下料操作，特别是板料尺寸较长，采用人工上下料，操作实不方便，生产效率低，一人操作一机台，较为占用人力，且人工操作冲床，存在安全风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可代替人工手动上下料，实现冲切工序自动化的板料冲切上下料设备及其操作方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种板料冲切上下料设备，包括机架、机械手机构、升降机构、提升机构、落料滑轨及废料盒；机架架设在冲床对应设置冲压机构的外周，升降机构设置在机架上，升降机构的顶部设有物料载台，提升机构设置在升降机构一侧的机架上，提升机构的顶端设有吸盘，吸盘的底面朝向升降机构的物料载台顶面，所述机械手机构设置在升降机构与提升机构相对的一侧机架上，机械手机构包括X轴模组、Y轴模组及夹料模组，X轴模组固定在机架上，Y轴模组可滑动的设置在X轴模组上，夹料模组可伸缩的设置在Y轴模组上，落料滑轨设置在升降机构与机械手机构之间的机架上，所述废料盒设置在落料滑轨的下方。

进一步，所述机械手机构包括X轴模组、Y轴模组及夹料模组；X轴模组包括X轴滑轨、X轴滑块及X轴电机，X轴滑轨固定在与升降机构及冲床对应的机架上，X轴滑块可滑动的设置在X轴滑轨上，X轴电机设置在X轴滑轨的一端，用以驱动X轴滑块在X轴滑轨上滑动；Y轴模组包括Y轴滑轨、Y轴滑块、Y轴电机及模组安装板，模组安装板固定在X轴滑块上，Y轴滑轨固定在模组安装板上，Y轴滑块可滑动的设置在Y轴滑轨上，Y轴电机设置在Y轴滑轨的一侧，用以驱动Y轴滑块在Y轴滑轨上滑动；所述夹料模组包括气缸固定板、Z轴气缸、支架、夹爪固定板及气动夹爪；气缸固定板固定在Y轴滑块上，Z轴气缸固定在气缸固定板上，且Z轴气缸的推板朝上，支架的一端与Z轴气缸的推板固定配合在一起，支架的另一端连接夹爪固定板，夹爪固定板的后端与支架连接，夹爪固定板的前端形成夹料区，夹爪固定板于夹料区的两相对侧分别设有所述气动夹爪。

进一步，所述气动夹爪可设置两个或四个，设置两个时，两个气动夹爪设置在对应夹料区中心线位置的夹爪固定板上，用以夹取板料的两端中部；设置四个气动夹爪时，四个气动夹爪对应设置在夹料区的四个侧边两端，用以夹取板料的四个角。

进一步，所述夹爪固定板分为第一夹爪固定板及第二夹爪固定板，第一夹爪固定板与第二夹爪固定板呈对称设置，所述夹料模组还包括张紧气缸，张紧气缸固定在支架上，张紧气缸为单向气缸或双向气缸，张紧气缸的推板连接第一夹爪固定板和/或第二夹爪固定板，通过张紧气缸推动第一夹爪固定板和/或第二夹爪固定板来控制第一夹爪固定板及第二夹爪固定板之间的间距，使弯曲或者变形的板料张紧，再送去冲切。

进一步，所述夹料模组还包括直线导轨、张紧滑块及转接架，张紧气缸固定在支架上，张紧气缸为单向气缸，张紧气缸的推板朝向第一夹爪固定板，张紧气缸通过转接架连接所述张紧滑块，转接架的一端与张紧气缸的推板固定在一起，另一端与张紧滑块固定在一起，张紧滑块与第一夹爪固定板固定在一起，第二夹爪固定板上固定设置有所述直线导轨，张紧滑块可滑动的设置在直线导轨上。

进一步，升降机构包括安装固定件、Z轴模组、Z轴滑板及物料载台；安装固定件固定设置在机架上，Z轴模组包括Z轴滑轨、Z轴滑块及Z轴电机，Z轴滑轨纵向设置在安装固定件上，Z轴滑块可滑动的设置在Z轴滑轨上，Z轴电机设置在Z轴滑轨的一端，用以驱动Z轴滑块沿着Z轴滑轨上下滑动，Z轴滑板固定在Z轴滑块上，Z轴滑板的顶端固定物料载台，使物料载台可随着Z轴滑块上升或者下降，从而控制放置在物料载台上的物料高度。

进一步，提升机构包括安装架、提升气缸、转接板及吸盘；安装架固定设置在机架上，提升气缸固定设置在安装架朝向升降机构的一侧顶端，提升气缸的推板朝上，转接板的一端固定在提升气缸的推板上，另一端与吸盘锁固在一起。

进一步，吸盘上设置多个气路，根据不同气路通断，用以适应吸取不同规格大小的板料。

进一步，为了防止放置在升降机构物料载台上的板料倾倒，本发明板料冲切上下料设备还包括有限位支架，限位支架间隔设置在升降机构的外周，用以对整叠板料进行限位放置及防止倾倒。

进一步，本发明板料冲切上下料设备还包括有取料位感应模组，其设置在限位支架的上端部、对应于板料取料位置，用以感测板料到达取料位置。

本发明还可采用以下的方案实现：

一种所述板料冲切上下料设备的操作方法，其包括以下步骤：

步骤A：在升降机构的物料载台上放置一整叠板料；

步骤B：启动板料冲切上下料设备，升降机构带动其物料载台上的最上层板料上升到取料位置；

步骤C：提升机构的吸盘下降吸取板料并提升到指定高度；

步骤D：机械手机构的X轴模组和Y轴模组联动动作将夹料模组移动到板料位置；夹料模组的气动夹爪夹持住板料；

步骤E：机械手机构搬运板料到冲床的模具上；

步骤F：机械手机构的X轴模组、Y轴模组和Z轴气缸与冲床配合联动动作进行板料冲切；

步骤G：机械手机构搬运冲切后的板料废料到落料滑轨上方，气动夹爪松开，使板料废料通过落料滑轨落入废料盒内；

重复步骤B至G，至升降机构的物料载台上的一整叠板料全部冲切完，抽出废料盒取出板料废料。

进一步，所述板料冲切上下料设备的操作方法还包括有板料张紧步骤D1，所述张紧步骤D1位于所述步骤D和步骤E之间，张紧气缸推动第一夹爪固定板和/或第二夹爪固定板来控制第一夹爪固定板及第二夹爪固定板之间的间距，使弯曲或者变形的板料张紧。

采用上述方案后，本发明板料冲切上下料设备及其操作方法可通过升降机构的物料载台可放置待冲切的板料，通过升降机构将板料上升到指定位置供所述提升机构的吸盘吸取，提升机构的吸盘吸取物料载台最上层的板料，并提升到指定位置供机械手机构的夹料模组夹取板料，夹料模组夹取板料后，板料主体悬空，再通过机械手机构的X轴模组及Y轴模组配合将悬空的板料移动至冲床的冲切机构，通过冲切机构完成板料的冲切作业，冲切后的废料通过机械手机构搬运至落料滑轨，废料由落料滑轨落入废料盒内。本发明板料冲切上下料设备可搭配冲床生产，代替人工手动操作，可实现冲切工序自动化，提升生产效率，充分利用现有冲床设备资源，减少固定资产闲置，采用自动化设备作业，一人可操作多台设备，降低人力成本，实现智能制造，另外，采用设备上下料操作，可杜绝人身安全风险。

附图说明

图1为本发明板料冲切上下料设备的立体图。

图2为本发明板料冲切上下料设备的前侧图。

图3为本发明板料冲切上下料设备的后侧图。

图4为本发明板料冲切上下料设备的俯视图。

图5为本发明板料冲切上下料设备的左侧图。

图6为本发明板料冲切上下料设备的右侧图。

图7为本发明板料冲切上下料机的使用立体图。

图8为本发明机械手机构的立体图。

图9为本发明机械手机构的前侧图。

图10为本发明机械手机构的俯视图。

图11为本发明机械手机构的左侧图。

图12为本发明升降机构的立体图。

图13为本发明升降机构的左侧图。

图14为本发明提升吸盘机构的立体图。

图15为本发明提升吸盘机构的左侧图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1到图7所示，本发明是一种板料冲切上下料设备1，包括机架10、机械手机构20、升降机构30、提升机构40、落料滑轨50及废料盒60；机架10架设在冲床2对应设置冲压机构的外周，升降机构30设置在机架10上，升降机构30的顶部设有物料载台35，提升机构40设置在升降机构30一侧的机架10上，提升机构40的顶端设有吸盘44，吸盘44的底面朝向升降机构30的物料载台35顶面，所述机械手机构20设置在升降机构30与提升机构40相对的一侧机架10上，机械手机构20包括X轴模组21、Y轴模组24及夹料模组26，X轴模组21固定在机架10上，Y轴模组24可滑动的设置在X轴模组21上，夹料模组26可伸缩的设置在Y轴模组24上，落料滑轨50设置在升降机构30与机械手机构20之间的机架10上，所述废料盒60设置在落料滑轨50的下方。

采用上述方案后，本发明板料冲切上下料设备1通过升降机构30的物料载台35可放置待冲切的板料，通过升降机构30将板料上升到指定位置供所述提升机构40的吸盘吸取，提升机构40的吸盘44吸取物料载台35最上层的板料100,并提升到指定位置供机械手机构的夹料模组26夹取板料，夹料模组26夹取板料后，板料主体悬空，再通过机械手机构20的X轴模组21及Y轴模组22配合将悬空的板料移动至冲床2的冲切机构，通过冲切机构完成板料的冲切作业，冲切后的废料通过机械手机构20搬运至落料滑轨50，废料由落料滑轨50落入废料盒60内。本发明板料冲切上下料设备1可搭配冲床2生产，代替人工手动操作，可实现冲切工序自动化，提升生产效率，充分利用现有冲床设备资源，减少固定资产闲置，采用自动化设备作业，一人可操作多台设备，降低人力成本，实现智能制造，另外，采用设备上下料操作，可杜绝人身安全风险。

如图8到图11所示，所述机械手机构20包括X轴模组22、Y轴模组24及夹料模组26；X轴模组22包括X轴滑轨221、X轴滑块222及X轴电机223，X轴滑轨221固定在与升降机构30及冲床2对应的机架10上，X轴滑块222可滑动的设置在X轴滑轨221上，X轴电机223设置在X轴滑轨221的一端，用以驱动X轴滑块222在X轴滑轨221上滑动。Y轴模组24包括Y轴滑轨241、Y轴滑块242、Y轴电机243及模组安装板244，模组安装板244固定在X轴滑块212上，Y轴滑轨固定在模组安装板244上，Y轴滑块可滑动的设置在Y轴滑轨241上，Y轴电机243设置在Y轴滑轨241的一侧，用以驱动Y轴滑块242在Y轴滑轨241上滑动。所述夹料模组26包括气缸固定板261、Z轴气缸262、支架263、夹爪固定板264及气动夹爪265；气缸固定板261固定在Y轴滑块242上，Z轴气缸262固定在气缸固定板261上，且Z轴气缸262的推板朝上，支架263的一端与Z轴气缸262的推板固定配合在一起，支架263的另一端连接夹爪固定板264，夹爪固定板264的后端与支架263连接，夹爪固定板264的前端形成夹料区，夹爪固定板264于夹料区的两相对侧分别设有所述气动夹爪265。

进一步，所述气动夹爪265可设置两个或四个，设置两个时，两个气动夹爪265设置在对应夹料区中心线位置的夹爪固定板264上，用以夹取板料的两端中部，使板料主体悬空；设置四个气动夹爪时，四个气动夹爪265对应设置在夹料区的四个侧边两端，用以夹取板料的四个角，使板料的主体悬空，方便后期冲切。

进一步，由于有些板料有弯曲现象，为了使本发明的夹料模组26能够夹取弯曲或变形的板料，可对夹料模组26进行改进：所述夹爪固定板264分为第一夹爪固定板2641及第二夹爪固定板2642，第一夹爪固定板2641与第二夹爪固定板2642呈对称设置，所述夹料模组26还包括张紧气缸268，张紧气缸268固定在支架263上，张紧气缸268可为单向气缸或双向气缸，张紧气缸268的推板连接第一夹爪固定板2641和/或第二夹爪固定板2642，通过张紧气缸268推动第一夹爪固定板2641和/或第二夹爪固定板2642来控制第一夹爪固定板2641及第二夹爪固定板2642之间的间距，使弯曲或者变形的板料张紧，再送去冲切。

为了增加张紧时的顺畅度，所述夹料模组26还包括直线导轨266、张紧滑块267及转接架269，张紧气缸268固定在支架263上，张紧气缸268为单向气缸，张紧气缸268的推板朝向第一夹爪固定板2641，张紧气缸268通过转接架269连接所述张紧滑块267，转接架269的一端与张紧气缸268的推板固定在一起，另一端与张紧滑块267固定在一起，张紧滑块267与第一夹爪固定板2641固定在一起，第二夹爪固定板2642上固定设置有所述直线导轨266，张紧滑块267可滑动的设置在直线导轨266上。

如图12到图13所示，升降机构30包括安装固定件31、Z轴模组32、Z轴滑板34及物料载台35；安装固定件31固定设置在机架10上，Z轴模组32包括Z轴滑轨321、Z轴滑块322及Z轴电机323，Z轴滑轨321纵向设置在安装固定件31上，Z轴滑块322可滑动的设置在Z轴滑轨321上，Z轴电机323设置在Z轴滑轨321的一端，用以驱动Z轴滑块322沿着Z轴滑轨321上下滑动，Z轴滑板34固定在Z轴滑块322上，Z轴滑板34的顶端固定物料载台35，使物料载台35可随着Z轴滑块322上升或者下降，从而控制放置在物料载台35上的物料高度。

如图14到图15所示，提升机构40包括安装架41、提升气缸42、转接板43及吸盘44；安装架41固定设置在机架10上，提升气缸42固定设置在安装架41朝向升降机构30的一侧顶端，提升气缸42的推板朝上，转接板43的一端固定在提升气缸42的推板上，另一端与吸盘44锁固在一起。

进一步，吸盘上设置多个气路(图中未示出)，根据不同气路通断，用以适应吸取不同规格大小的板料。

进一步，为了防止放置在升降机构30物料载台35上的板料倾倒，如图1所示，本发明板料冲切上下料设备还包括有限位支架70，限位支架70间隔设置在升降机构30的外周，用以对整叠板料进行限位放置及防止倾倒。

进一步，本发明板料冲切上下料设备1还包括有取料位感应模组(图中未示出)，其设置在限位支架70的上端部、对应于板料取料位置，用以感测板料到达取料位置。

如图7所示，将本发明冲切上下料设备1与冲床2搭配安装，本发明冲切上下料设备的工作原理及使用说明：

使用时，将一整叠板料100放置在升降机构30的物料载台35上，启动本发明板料冲切上下料设备1，升降机构30带动其物料载台35上的最上层板料100上升到取料位置；

提升机构40的吸盘44下降吸取板料100并提升到指定高度；

机械手机构20的X轴模组21和Y轴模组24联动动作将夹料模组26移动到板料位置；

夹料模组26的四个气动夹爪265夹持住板料100的四角，进一步，如板料100材料有弯曲现象，张紧气缸268通过张紧滑块267带动第一夹爪固定板2641与第二夹爪固定板2642分离一段距离，以使板料100张紧；

机械手机构20搬运板料100到冲床2的模具200上；

机械手机构20的X轴模组21、Y轴模组24和Z轴气缸262与冲床2配合联动动作进行板料100冲切；

板料100冲切完成后，机械手机构20搬运冲切后的板料废料到落料滑轨50上方；

夹料模组26的四个气动夹爪265松开，板料废料通过落料滑轨50落入废料盒60内；

重复上述动作，至升降机构30的物料载台35上一叠板料100生产完成，抽出废料盒60取出板料废料，更换板料，重新生产。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (12)

1.一种板料冲切上下料设备，其特征在于，包括：机架、机械手机构、升降机构、提升机构、落料滑轨及废料盒；机架架设在冲床对应设置冲压机构的外周，升降机构设置在机架上，升降机构的顶部设有物料载台，提升机构设置在升降机构一侧的机架上，提升机构的顶端设有吸盘，吸盘的底面朝向升降机构的物料载台顶面，所述机械手机构设置在升降机构与提升机构相对的一侧机架上，机械手机构包括X轴模组、Y轴模组及夹料模组，X轴模组固定在机架上，Y轴模组可滑动的设置在X轴模组上，夹料模组可伸缩的设置在Y轴模组上，落料滑轨设置在升降机构与机械手机构之间的机架上，所述废料盒设置在落料滑轨的下方。

2.如权利要求1所述的一种板料冲切上下料设备，其特征在于：所述机械手机构包括X轴模组、Y轴模组及夹料模组；X轴模组包括X轴滑轨、X轴滑块及X轴电机，X轴滑轨固定在与升降机构及冲床对应的机架上，X轴滑块可滑动的设置在X轴滑轨上，X轴电机设置在X轴滑轨的一端，用以驱动X轴滑块在X轴滑轨上滑动；Y轴模组包括Y轴滑轨、Y轴滑块、Y轴电机及模组安装板，模组安装板固定在X轴滑块上，Y轴滑轨固定在模组安装板上，Y轴滑块可滑动的设置在Y轴滑轨上，Y轴电机设置在Y轴滑轨的一侧，用以驱动Y轴滑块在Y轴滑轨上滑动；所述夹料模组包括气缸固定板、Z轴气缸、支架、夹爪固定板及气动夹爪；气缸固定板固定在Y轴滑块上，Z轴气缸固定在气缸固定板上，且Z轴气缸的推板朝上，支架的一端与Z轴气缸的推板固定配合在一起，支架的另一端连接夹爪固定板，夹爪固定板的后端与支架连接，夹爪固定板的前端形成夹料区，夹爪固定板于夹料区的两相对侧分别设有所述气动夹爪。

3.如权利要求2所述的一种板料冲切上下料设备，其特征在于：所述气动夹爪可设置两个或四个，设置两个时，两个气动夹爪设置在对应夹料区中心线位置的夹爪固定板上，用以夹取板料的两端中部；设置四个气动夹爪时，四个气动夹爪对应设置在夹料区的四个侧边两端，用以夹取板料的四个角。

4.如权利要求2所述的一种板料冲切上下料设备，其特征在于：所述夹爪固定板分为第一夹爪固定板及第二夹爪固定板，第一夹爪固定板与第二夹爪固定板呈对称设置，所述夹料模组还包括张紧气缸，张紧气缸固定在支架上，张紧气缸为单向气缸或双向气缸，张紧气缸的推板连接第一夹爪固定板和/或第二夹爪固定板。

5.如权利要求4所述的一种板料冲切上下料设备，其特征在于：所述夹料模组还包括直线导轨、张紧滑块及转接架，张紧气缸固定在支架上，张紧气缸为单向气缸，张紧气缸的推板朝向第一夹爪固定板，张紧气缸通过转接架连接所述张紧滑块，转接架的一端与张紧气缸的推板固定在一起，另一端与张紧滑块固定在一起，张紧滑块与第一夹爪固定板固定在一起，第二夹爪固定板上固定设置有所述直线导轨，张紧滑块可滑动的设置在直线导轨上。

6.如权利要求1所述的一种板料冲切上下料设备，其特征在于：所述升降机构包括安装固定件、Z轴模组、Z轴滑板及物料载台；安装固定件固定设置在机架上，Z轴模组包括Z轴滑轨、Z轴滑块及Z轴电机，Z轴滑轨纵向设置在安装固定件上，Z轴滑块可滑动的设置在Z轴滑轨上，Z轴电机设置在Z轴滑轨的一端，用以驱动Z轴滑块沿着Z轴滑轨上下滑动，Z轴滑板固定在Z轴滑块上，Z轴滑板的顶端固定物料载台。

7.如权利要求1所述的一种板料冲切上下料设备，其特征在于：所述提升机构包括安装架、提升气缸、转接板及吸盘；安装架固定设置在机架上，提升气缸固定设置在安装架朝向升降机构的一侧顶端，提升气缸的推板朝上，转接板的一端固定在提升气缸的推板上，另一端与吸盘锁固在一起。

8.如权利要求7所述的一种板料冲切上下料设备，其特征在于：所述吸盘上设置多个气路，根据不同气路通断，用以吸取不同规格大小的板料。

9.如权利要求1所述的一种板料冲切上下料设备，其特征在于：还包括有限位支架，限位支架间隔设置在升降机构的外周。

10.如权利要求9所述的一种板料冲切上下料设备，其特征在于：还包括有取料位感应模组，其设置在限位支架的上端部，用以感测板料到达取料位置。

11.一种如权利要求1至10中任意一项所述的板料冲切上下料设备的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：在升降机构的物料载台上放置一整叠板料；

步骤B：启动板料冲切上下料设备，升降机构带动其物料载台上的最上层板料上升到取料位置；

步骤C：提升机构的吸盘下降吸取板料并提升到指定高度；

步骤D：机械手机构的夹料模组移动到板料位置；夹料模组的气动夹爪夹持住板料；

步骤E：机械手机构搬运板料到冲床的模具上；

步骤F：机械手机构与冲床配合联动动作进行板料冲切；

步骤G：机械手机构搬运冲切后的板料废料到落料滑轨上方，气动夹爪松开，使板料废料通过落料滑轨落入废料盒内；

重复步骤B至G，至升降机构的物料载台上的一整叠板料全部冲切完，抽出废料盒取出板料废料。

12.一种如权利要求4至5中任意一项所述的板料冲切上下料设备的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：在升降机构的物料载台上放置一整叠板料；

步骤B：启动板料冲切上下料设备，升降机构带动其物料载台上的最上层板料上升到取料位置；

步骤C：提升机构的吸盘下降吸取板料并提升到指定高度；

步骤D：机械手机构的夹料模组移动到板料位置；夹料模组的气动夹爪夹持住板料；

步骤D1：张紧气缸推动第一夹爪固定板和/或第二夹爪固定板来控制第一夹爪固定板及第二夹爪固定板之间的间距，使弯曲或者变形的板料张紧；

步骤E：机械手机构搬运板料到冲床的模具上；

步骤F：机械手机构与冲床配合联动动作进行板料冲切；

步骤G：机械手机构搬运冲切后的板料废料到落料滑轨上方，气动夹爪松开，使板料废料通过落料滑轨落入废料盒内；

重复步骤B至G，至升降机构的物料载台上的一整叠板料全部冲切完，抽出废料盒取出板料废料。

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