CN112792250B - 一种冲床多工位自动上料系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种冲床多工位自动上料系统，包括壳体、传动机构和冲压组件，还包括驱动单元组和上料机构，传动机构、上料机构、冲压组件以及驱动单元组都安装在壳体内，驱动单元组包括多段不相连的曲轴，其中靠近壳体侧壁的一段曲轴与传动机构通过第二皮带连接，相邻曲轴端部之间都安装有连接组件，每段曲轴上都安装有冲压组件，通过移动连接组件，可将相邻曲轴依次进行连接，同时冲压组件的回程可带动上料机构进行上料。本申请的有益效果：通过调节连接组件将相邻两段不连续的曲轴进行连接，从而实现根据产品的产量来工位进行调节，避免了能源的浪费；在冲压组件进行回程时，实现坯料的上料，进一步的节约了成本。

Description

一种冲床多工位自动上料系统

技术领域

本申请涉及冲压设备领域，尤其是涉及一种冲床多工位自动上料系统。

背景技术

冲床，也可以称为冲压式压力机。广泛的应用于板材的落料、冲孔、成型、拉伸等工艺中，并且根据产品的生产状况可分为单工位冲床和多工位冲床。现有的多工位冲床的工作原理是通过传动机构带动一根具有多曲段的曲轴进行转动，从而进行多工位的冲压。但是在实际的生产中，有时候产品的生产量并不大，在使用多工位的冲床时就十分的浪费。

同时，现有的冲床在使用时，其工作行程是用于冲压工件，但是其反向行程是一个空行程，不进行任何工作，这势必会造成资源的浪费。

所以，根据实际的生产需要，现在急需一种方便调节工位且充分利用资源的冲床系统。

发明内容

本申请的目的在于提供一种冲床多工位自动上料系统，多个工位可以进行调节，同时利用冲床的回程实现自动上料。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种冲床多工位自动上料系统，包括壳体、传动机构和多个冲压组件，还包括驱动单元组，所述传动机构、所述冲压组件以及所述驱动单元组都安装在所述壳体内，所述驱动单元组包括多个间隔设置的曲轴以及多个连接组件，各所述曲轴分别可转动地安装在所述壳体内，多个所述曲轴中包括一主动曲轴以及若干从动曲轴，所述主动曲轴的第一端与所述传动机构连接，从而所述传动机构适于驱动所述主动曲轴转动，各所述从动曲轴沿所述主动曲轴的轴向依次向后设置，每两所述曲轴之间设置一所述连接组件，所述连接组件用于将相邻的两所述曲轴可拆卸地连接，从而当所述连接组件将两所述曲轴连接时，一侧的所述曲轴的动力可通过所述连接组件传递到另一侧的所述曲轴，每一所述曲轴与一所述冲压组件连接，通过移动所述连接组件，可将相邻所述曲轴依次进行连接，从而实现多工位冲压。

所述多工位自动上料冲床还包括所述上料机构，所述上料机构位于所述冲压组件下方并与所述冲压组件连接，通过所述冲压组件的回程可以带动所述上料机构进行自动上料。

优选的，所述曲轴两端与所述壳体内固定的支撑板转动连接，相邻的所述曲轴端部都设有花键，所述连接组件包括第一凸轮套、连接套以及支撑弹簧，所述连接套通过内壁设有的花键槽与相邻两段所述曲轴的其中一段进行连接，所述第一凸轮套转动安装在所述曲轴上并位于所述连接套的一端，所述支撑弹簧两端分别与所述连接套的另一端以及所述支撑板接触，通过推动所述第一凸轮套，可带动所述连接套沿相邻所述曲轴上所述花键进行移动，并在所述支撑弹簧的作用下实现相邻所述曲轴的连接和断开。

优选的，所述连接套与所述第一凸轮套之间还转动安装有第二凸轮套，所述连接套与所述支撑弹簧之间还转动安装有支撑套，所述第一凸轮套可与所述第二凸轮套配合，所述支撑弹簧一端与所述支撑套连接，通过所述第二凸轮套和所述支撑套可降低所述第一凸轮套和所述支撑弹簧对所述连接套的磨损。

优选的，当相邻所述曲轴之间处于连接状态时，所述第一凸轮套与所述第二凸轮套挤压配合，使得所述连接套通过所述花键槽分别与相邻两端所述曲轴上的花键连接，并通过所述支撑套挤压所述支撑弹簧。

优选的，所述第一凸轮套侧壁固定有手柄，所述手柄穿过所述壳体侧壁上设有的通槽伸出至所述壳体外，从而方便操作人员通过所述手柄对所述第一凸轮套进行操作。

优选的，所述传动机构包括电机、第一转轴和第二转轴，所述电机固定安装在所述壳体的顶端，所述第一转轴和所述第二转轴与所述壳体内壁转动连接，所述电机输出端通过第一皮带与所述第一转轴一端连接，所述第一转轴另一端与所述第二转轴一端齿轮连接，所述第二转轴另一端通过所述第二皮带与所述曲轴端部安装的第四槽轮连接，通过槽轮组和齿轮组对所述电机的输出进行减速，从而满足生产使用。

优选的，所述冲压组件包括连杆和冲压模，所述连杆一端与所述曲轴转动连接，所述连杆另一端固定有铰接杆，所述冲压模一端与所述铰接杆转动连接，所述壳体内固定有固定板，所述固定板上设有定位孔，所述冲压模与所述定位孔滑动配合。

优选的，所述壳体位于所述冲压组件下方两侧还安装有工作台，所述工作台上位于所述冲压模的正下方设有下料孔，所述工作台用于放置待加工的坯料，当所述冲压组件工作时，所述冲压模沿所述定位孔下移至所述下料孔内，从而将坯料沿所述下料孔挤压出所需的工件形状。

优选的，所述上料机构包括上料辊、棘轮和棘爪，所述上料辊位于所述工作台下方并与所述壳体内固定的第三转轴通过单向轴承转动连接，所述上料辊的侧壁与所述坯料下端面摩擦接触，所述上料辊两端安装有所述棘轮，所述棘爪通过连接杆与所述铰接杆端部向下固定的固定杆铰接，所述棘爪与所述连接杆端部通过扭簧转动连接，所述棘爪与所述棘轮配合，所述壳体内还固定有圆弧形的限位板，所述棘爪可随所述连杆的上移来带动所述棘轮进行单向旋转，从而驱动所述上料辊对坯料进行上料，充分利用了所述冲压组件的空回程。

优选的，所述限位板的半径与所述连接杆随所述固定杆上移产生的曲率半径相同。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

（1）将传统的连续多段曲轴分割为多段不连续的曲轴，并在相邻曲轴之间安装连接组件，通过移动连接组件上的第一凸轮套来带动连接套将相邻两段不连续的曲轴进行连接，从而实现多工位加工调节，工位的多少可以根据产品的产量来进行调节，避免了能源的浪费，节约了生产成本，也减小了设备的占地空间。

（2）通过在坯料的下方安装带有棘轮的上料辊，并通过与连杆连接的棘爪与棘轮进行配合，在冲压组件完成冲压后进行回程时，可通过连杆的上移来带动棘爪驱动棘轮进行旋转，从而实现坯料的上料，充分利用了冲压组件的空回程，进一步的节约了成本。

附图说明

图1和图2分别为本发明整体两个轴侧方向的示意图。

图3为本发明内部的结构示意图。

图4为本发明壳体内部的结构示意图。

图5为本发明正视方向的剖视图。

图6为本发明图5中局部A处放大示意图。

图7为本发明曲轴连接状态示意图。

图8为本发明驱动单元组的结构示意图。

图9为本发明上料机构的结构示意图。

图10和图11为本发明上料机构随冲压组件运动的工作过程示意图。

图中：壳体1、支撑板101、通槽102、固定板103、定位孔104、工作台105、下料孔106、加强筋107、限位板108、电机21、第一槽轮211、第一皮带22、第一转轴23、第二槽轮231、第一齿轮232、第二转轴24、第二齿轮241、第三槽轮242、第二皮带25、驱动单元组3、曲轴31、主动曲轴31A、从动曲轴31B、第四槽轮311、花键312、连接组件32、第一凸轮套321、手柄3211、第二凸轮套322、连接套323、花键槽3231、支撑套324、支撑弹簧325、冲压组件4、连杆41、铰接杆411、冲压模42、上料机构5、固定杆51、连接杆52、棘爪53、扭簧531、棘轮54、第三转轴55、上料辊56、单向轴承6、坯料7。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、 “横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例如图1至图11所示，一种冲床多工位自动上料系统，包括壳体1，壳体1内分别安装有传动机构、冲压组件4、驱动单元组3以及上料机构5。传动机构为常见的减速机构，用于将电机21输出的转速进行减速来增大输出转矩，从而为驱动单元组3提供足够带动冲压组件4进行工作的驱动力。

如图3和图8所示，驱动单元组3包括多个间隔设置的曲轴31以及将多个曲轴31依次连接的连接组件32。多个曲轴31中包括一主动曲轴31A以及若干从动曲轴31B，主动曲轴31A的第一端与传动机构连接，传动机构适于驱动主动曲轴31A转动，主动曲轴31A的第二端可转动地安装在壳体1内，各从动曲轴31B沿主动曲轴31A的轴向依次可转动地安装在壳体1内。连接组件32活动设置在各曲轴31之间，以使得连接组件32将两相邻的两曲轴31连接时，一侧曲轴31的动力通过连接组件32传递到另一侧曲轴31。从动曲轴31B的数量可根据实际的需要进行调整，例如图3、5和8所示的两个从动曲轴31B。每一曲轴31与一冲压组件4连接，曲轴31转动时，驱动冲压组件4上下移动完成冲压动作。

本申请通过调节连接组件32，可将相邻曲轴31依次进行连接或者断开，从而实现冲床多工位和单工位的调节，方便冲床根据实际生产量进行工位调节。

具体的，图6和图7所示，曲轴31通过两端可转动地安装在壳体1内的支撑板101上，主动曲轴31A的第二端具有花键312，各从动曲轴31B在与连接组件32相对的一端具有花键312。可以理解的是，处于中间的各从动曲轴31B的两端均设置有连接组件32，因此其两端均具有花键312。

连接组件32包括第一凸轮套321、连接套323以及支撑弹簧325，连接套323具有轴向的贯穿孔，连接组件32两侧的曲轴31的端部分别延伸到贯穿孔内，连接套323适于沿两曲轴31的端部进行轴向移动，以调节两曲轴31在贯穿孔内的长度。贯穿孔靠近主动曲轴31A的一端具有导向段，当曲轴31端部的花键312处于导向段内时，曲轴31适于在连接套323内转动，贯穿孔远离主动曲轴31A的一端具有连接段，连接段内壁具有与花键312匹配的花键槽3231，当曲轴31端部的花键312处于连接段内时，曲轴31与连接套323同步转动。第一凸轮套321可转动地套设在曲轴31外侧并与连接套323凸轮配合，从而旋转第一凸轮套321可驱动连接套323沿轴向移动，当连接套323移动到使两侧曲轴31的端部均位于连接段内时，连接组件32将两相邻的曲轴31连接，当连接套323移动到使其中一曲轴31的端部位于导向段内时，两相邻的曲轴31分离。支撑弹簧325用于向连接套323持续施加作用力使其恢复至初始状态，可以理解的是，连接套323的初始状态可以是使两曲轴31分离，也可以是使两曲轴31连接。

更具体的，第一凸轮套321转动安装在曲轴31上并位于连接套323的一端，支撑弹簧325两端分别与连接套323的另一端以及支撑板101相连接。当需要进行多工位加工时，可通过向正在转动的曲轴31的方向来推动第一凸轮套321，从而带动连接套323沿不转动的曲轴31进行滑动至与正在转动的曲轴31上的花键312进行连接，使得不转动的曲轴31进行转动并压缩支撑弹簧325。当不需要进行多工位加工时，通过反向拉动第一凸轮套321，使得其脱离与连接套323的接触，然后在支撑弹簧325的弹力作用下可带动连接套323向第一凸轮套321的方向移动，使得连接套323将相邻曲轴31的连接断开。

由于第一凸轮套321和支撑弹簧325与连接套323直接接触，所以在连接套323转动时，第一凸轮套321和支撑弹簧325会与连接套323产生摩擦，从而造成局部摩擦升温，降低了零件的使用寿命。为了保证零件的使用寿命，在连接套323与第一凸轮套321之间转动安装一个第二凸轮套322，第二凸轮套322与连接套323之间通过推力轴承进行连接，同时在连接套323与支撑弹簧325之间还通过推力轴承转动安装一个支撑套324。第一凸轮套321可与第二凸轮套322配合，支撑弹簧325一端与支撑套324进行连接，通过第二凸轮套322和支撑套324可降低第一凸轮套321和支撑弹簧325对连接套323的磨损。

所以，当相邻曲轴31之间处于连接状态时，第一凸轮套321与第二凸轮套322处于挤压配合状态，从而使得连接套323通过花键槽3231分别与相邻两端曲轴31上的花键312连接，并通过支撑套324挤压支撑弹簧325。

为了方便工作人员进行操作，可在第一凸轮套321侧壁固定手柄3211，手柄3211穿过壳体1侧壁上设有的通槽102伸出至壳体1外。当需要进行多工位加工时，工作人员通过手柄3211来推动第一凸轮套321进行移动。为了提高设备的安全性，也可以通过气缸或者液压缸等常用的驱动装置来与手柄3211进行连接，然后工作人员只需通过控制气缸或者液压缸的启动来进行多工位调节。

具体的，如图1至图3所示，传动机构包括电机21、第一转轴23和第二转轴24，电机21固定安装在壳体1的外部顶端，第一转轴23和第二转轴24都与壳体1的内壁转动连接。电机21输出端通过平键安装有第一槽轮211，第一转轴23的一端通过平键安装有第二槽轮231，第一槽轮211和第二槽轮231之间通过第一皮带22连接。第一转轴23另一端通过平键安装有第一齿轮232，第二转轴24的一端通过平键安装有第二齿轮241，第一齿轮232和第二齿轮241进行啮合。第二转轴24的另一端通过平键安装有第三槽轮242，靠近壳体1侧壁的曲轴31的一端通过平键安装有第四槽轮311，第三槽轮242和第四槽轮311之间通过第二皮带25连接。其中第一槽轮211的直径小于第二槽轮231的直径，第一齿轮232的分度圆直径小于第二齿轮241的分度圆直径，第三槽轮242的直径小于第四槽轮311的直径。通过槽轮之间的直径比以及齿轮组之间的直径比对电机21的输出转速进行降速，从而在满足工作效率的情况下，提高曲轴31的输入转矩。

具体的，如图3和图4所示，冲压组件4包括连杆41和冲压模42，连杆41一端与曲轴31转动连接，连杆41另一端固定有铰接杆411，冲压模42一端与铰接杆411转动连接，壳体1内固定有固定板103，固定板103上设有定位孔104，冲压模42与定位孔104滑动配合。

同时，壳体1位于冲压组件4下方两侧还安装有工作台105，工作台105上位于冲压模42的正下方设有下料孔106，工作台105用于放置待加工的坯料7，当冲压组件4工作时，冲压模42沿定位孔104下移至下料孔106内，从而将坯料7沿下料孔106挤压出所需的工件形状。为了提高工作台105的支撑强度，可以在工作台105的下方固定加强筋107。

为了提高冲压组件4的空回程利用率，可将上料机构5安装在工作台105的下方，如图9、图10和图11所示。上料机构5包括上料辊56、棘轮54和棘爪53，上料辊56位于工作台105下方并与壳体1内固定的第三转轴55通过单向轴承6转动连接，上料辊56的侧壁与坯料7下表面摩擦接触，上料辊56两端安装有棘轮54，棘爪53通过连接杆52与铰接杆411端部向下固定的固定杆51铰接，棘爪53与连接杆52端部通过扭簧531转动连接，棘爪53与棘轮54配合。壳体1内还固定有圆弧形的限位板108，限位板108的半径与连接杆52随固定杆51上移产生的曲率半径相同，限位板108可与连接杆52限位配合。当冲压组件4处于回程状态时，连杆41进行上移，从而带动固定杆51上移，在固定杆51上移的过程中，带动连接杆52沿限位板108进行移动，在连接杆52移动的过程中，棘爪53可随连接杆52进行移动来带动棘轮54进行单向旋转，从而驱动上料辊56对坯料7进行上料。当冲压组件4处于工作行程时，连杆41进行下移，从而带动连接杆52沿限位板108复位移动，在连接杆52移动的过程中，棘爪53被棘轮54挤压压缩扭簧531而产生转动至与连接杆52的端部重合，并随着连接杆52沿棘轮54进行圆周移动直至棘爪53移动至最右侧脱离与棘轮54的接触，然后在扭簧531的作用下，棘爪53复位伸直，在下一个回程时，棘爪53继续与棘轮54配合来带动棘轮54旋转。同时上料辊56两端安装的单向轴承6可以防止棘爪53随连接杆52在冲压组件4工作行程进行移动时推动棘轮54反向转动，从而影响上料的准确性。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种冲床多工位自动上料系统，包括壳体、传动机构和多个冲压组件，其特征在于：还包括驱动单元组，所述传动机构、所述冲压组件以及所述驱动单元组都安装在所述壳体内，所述驱动单元组包括多个间隔设置的曲轴以及多个连接组件，各所述曲轴分别可转动地安装在所述壳体内，多个所述曲轴中包括一主动曲轴以及若干从动曲轴，所述主动曲轴的第一端与所述传动机构连接，从而所述传动机构适于驱动所述主动曲轴转动，各所述从动曲轴沿所述主动曲轴的轴向依次向后设置，每两所述曲轴之间设置一所述连接组件，所述连接组件用于将相邻的两所述曲轴可拆卸地连接，从而当所述连接组件将两所述曲轴连接时，一侧的所述曲轴的动力可通过所述连接组件传递到另一侧的所述曲轴，每一所述曲轴与一所述冲压组件连接；

所述冲床多工位自动上料系统还包括上料机构，所述上料机构位于所述冲压组件下方，所述上料机构与所述冲压组件连接，所述冲压组件的回程适于带动所述上料机构进行上料；

所述曲轴两端与所述壳体内固定的支撑板转动连接，相邻的所述曲轴端部都设有花键，所述连接组件包括第一凸轮套、连接套以及支撑弹簧，所述连接套通过内壁设有的花键槽与相邻两段所述曲轴的其中一段进行连接，所述第一凸轮套转动安装在所述曲轴上并位于所述连接套的一端，所述支撑弹簧两端分别与所述连接套的另一端以及所述支撑板连接；

所述连接套与所述第一凸轮套之间还转动安装有第二凸轮套，所述连接套与所述支撑弹簧之间还转动安装有支撑套，所述第一凸轮套与所述第二凸轮套配合，所述支撑弹簧一端与所述支撑套相抵。

2.如权利要求1所述的冲床多工位自动上料系统，其特征在于：当相邻所述曲轴之间处于连接状态时，所述第一凸轮套与所述第二凸轮套挤压配合，使得所述连接套通过所述花键槽分别与相邻两端所述曲轴上的花键连接，并通过所述支撑套挤压所述支撑弹簧。

3.如权利要求1-2任一项所述的冲床多工位自动上料系统，其特征在于：所述第一凸轮套侧壁固定有手柄，所述手柄穿过所述壳体侧壁上设有的通槽伸出至所述壳体外。

4.如权利要求1所述的冲床多工位自动上料系统，其特征在于：所述传动机构包括电机、第一转轴和第二转轴，所述电机固定安装在所述壳体的顶端，所述第一转轴和所述第二转轴与所述壳体内壁转动连接，所述电机输出端通过第一皮带与所述第一转轴一端连接，所述第一转轴另一端与所述第二转轴一端齿轮连接，所述第二转轴另一端通过第二皮带与所述曲轴端部安装的第四槽轮连接。

5.如权利要求1所述的冲床多工位自动上料系统，其特征在于：所述冲压组件包括连杆和冲压模，所述连杆一端与所述曲轴转动连接，所述连杆另一端固定有铰接杆，所述冲压模一端与所述铰接杆转动连接，所述壳体内固定有固定板，所述固定板上设有定位孔，所述冲压模与所述定位孔滑动配合。

6.如权利要求5所述的冲床多工位自动上料系统，其特征在于：所述壳体位于所述冲压组件下方还安装有工作台，所述工作台用于放置待加工的坯料，所述工作台上位于所述冲压组件的正下方设有下料孔，所述下料孔可与所述冲压组件配合。

7.如权利要求6所述的冲床多工位自动上料系统，其特征在于：所述上料机构包括上料辊、棘轮和棘爪，所述上料辊位于所述工作台下方并与所述壳体内固定的第三转轴通过单向轴承转动连接，所述上料辊的侧壁与所述坯料下端面摩擦接触，所述上料辊两端安装有所述棘轮，所述棘爪通过连接杆与所述铰接杆端部向下固定的固定杆铰接，所述棘爪与所述连接杆端部通过扭簧转动连接，所述棘爪与所述棘轮配合，所述壳体内还固定有圆弧形的限位板，所述限位板与所述连接杆配合，当所述冲压组件上移时，所述棘爪驱动所述棘轮进行单向转动来进行上料。

8.如权利要求7所述的冲床多工位自动上料系统，其特征在于：所述限位板的半径与所述连接杆随所述固定杆上移产生的曲率半径相同。

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