CN113245425A - 一种冲压用自动上下料装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种冲压用自动上下料装置,包括上料系统、下料系统以及设于曲柄轴上的传动机构;上料系统包括安装架、上辊轴、下辊轴以及间歇式运动机构;上辊轴以及下辊轴均可转动地设于安装架上,上辊轴以及下辊轴之间形成有夹持区,上辊轴和/或下辊轴通过间歇式运动机构与传动机构连接;下料系统包括顶板、顶杆、凸轮以及固定轴;顶杆可上下滑动地设于凹模的内部,且顶杆下端贯穿至凹模下方后再与顶板连接;固定轴可转动地设于顶板的下方,且固定轴与传动机构连接;凸轮设于固定轴上,并用于迫使顶板上下往复运动。其结构简单,布局巧妙,效率高,成本低,安全性高,自动化程度高,操控方便,且可与冲压设备之间实现互锁。

Description

一种冲压用自动上下料装置
技术领域
本申请涉及冲压设备技术领域,具体为一种冲压用自动上下料装置。
背景技术
冲压是通过对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法,与锻造同属塑性加工,合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包,容器的壳体,电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。
如图1所示,现有的冲压设备100一般包括机架101、驱动机构102、飞轮103、曲柄轴104、离合器105、制动器106、连杆107、滑块108、凸模109和凹模110,其中,曲柄轴104通过轴承以及轴承座可转动安装于机架101上,曲柄轴104的一端通过离合器105与飞轮103连接,曲柄轴104的另一端与制动器106连接;连杆107的一端可转动安装于曲柄轴104上,连杆107的另一端铰接于滑块108的上端,滑块108可上下滑动地安装于机架101上,且滑块108的下端与凸模109连接;凹模110安装于机架101上,并位于凸模109的正下方。工作时,先通过安装于机架101上的驱动机构102驱动飞轮103转动,再通过离合器105控制飞轮103与曲柄轴104进行联动,以通过连杆107带动滑块108、凸模109上下运动,进而将凹模110上方的胚料冲压形成工件;而且,停止工作或者发生故障时,可以控制离合器105断开,并同时启动制动器106对曲柄轴104进行制动,以避免发生事故。
但是,现有的冲压设备主要存在以下缺陷:1、对于一些传统的冲压设备,一般需要人工进行上料以及下料,自动化程度低,对劳动力依赖大,工作效率低,且人工操作不当时容易发生安全事故;2、对于一些先进的冲压设备,虽然配备有自动上料系统以及下料系统,但它们的结构复杂,价格高昂,且上料系统、下料系统以及冲压设备之间相互独立,操控难度高,而且,在冲压设备发生故障时,不能及时停止上料以及下料,既容易造成材料的浪费,又容易使设备发生损坏。
因此,如何设计一款冲压用自动上下料装置,使其克服上述的不足,是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种结构简单,布局巧妙,工作效率高,成本低,安全性高,自动化程度高,操控方便,且可与冲压设备之间实现互锁的冲压用自动上下料装置。
为达到以上目的,本申请采用的技术方案为:一种冲压用自动上下料装置,包括上料系统、下料系统以及设置于曲柄轴上的传动机构;所述上料系统包括安装架、上辊轴、下辊轴以及间歇式运动机构;所述上辊轴以及所述下辊轴均可转动地设置于所述安装架上,所述上辊轴以及所述下辊轴之间形成有用于夹持胚料的夹持区,所述上辊轴和/或所述下辊轴通过所述间歇式运动机构与所述传动机构连接;所述下料系统包括顶板、顶杆、凸轮以及固定轴;所述顶杆可上下滑动地设置于凹模的内部,且所述顶杆的下端贯穿至所述凹模的下方后,再与所述顶板连接;所述固定轴可转动地设置于所述顶板的下方,且所述固定轴与所述传动机构连接;所述凸轮设置于所述固定轴上,并用于迫使所述顶板沿上下方向进行往复运动;在所述曲柄轴带动凸模由下止点向上运动至上止点后,再向下运动至所述凹模上端位置的过程中,所述传动机构先带动所述固定轴转动,直至通过所述凸轮迫使所述顶板带动所述顶杆将工件向上顶出,且所述顶杆的上端重新向下滑动至所述凹模的内部时,所述传动机构再通过所述间歇式运动机构带动所述上辊轴和/或所述下辊轴发生转动,以通过所述夹持区将所述胚料向所述凹模方向进行推送。
优选的,所述间歇式运动机构包括基座、传动轴、槽轮、拨盘以及调速箱,所述传动轴可转动地设置于所述基座上,且所述传动轴与所述传动机构连接;所述拨盘同轴设置于所述传动轴上,所述拨盘上同轴设有凸形弧面,所述拨盘上沿轴向设有圆柱销;所述槽轮同轴设置于所述调速箱的输入轴上,所述调速箱的输出轴与所述上辊轴或者所述下辊轴连接;所述槽轮的外环面上沿圆周方向等间隔设有至少三个凹形弧面,所述槽轮上且位于相邻的两个所述凹形弧面之间均沿轴向贯穿设有驱动槽,且所述驱动槽上远离所述槽轮轴心的一端贯穿至所述槽轮的外环面;当所述传动机构通过所述传动轴带动所述拨盘转动,直至所述圆柱销与所述驱动槽分离时,所述凸形弧面与所述凹形弧面接触,从而使所述槽轮静止不动;当所述传动机构通过所述传动轴带动所述拨盘转动,直至述圆柱销进入所述驱动槽时,得以使所述槽轮发生转动。其优点是:通过所述传动机构带动所述传动轴发生转动,得以带动所述拨盘同步转动;当所述圆柱销与所述驱动槽分离时,所述凸形弧面与所述凹形弧面接触,从而使所述槽轮静止不动,此时,所述输入轴、所述输出轴、所述上辊轴以及所述下辊轴不发生转动,即所述夹持区限制所述胚料发生移动;当所述圆柱销进入所述驱动槽时,得以驱动所述槽轮发生转动,此时,所述槽轮带动所述输入轴发生转动,使得所述输出轴、所述上辊轴以及所述下辊轴发生转动,所述夹持区得以将所述胚料向所述凹模方向进行推送。另外,在所述调速箱的作用下,可以控制所述输入轴与所述输出轴之间的传动比,从而可以调节所述上辊轴以及所述下辊轴的单次转动量,进而起到调节所述胚料进给量的作用。
优选的,所述调速箱的输出轴与所述下辊轴连接;所述上辊轴可上下活动地设置于所述安装架上。其优点是:可以通过控制所述上辊轴的上下活动,以调节所述上辊轴以及所述下辊轴之间的间隔,得以用于适配不同厚度的所述胚料;又由于所述下辊轴不可以上下活动,因此,其既不会对所述输出轴与所述下辊轴之间的连接产生干涉,又可以在夹持不同厚度的所述胚料时,使得所述胚料的下表面始终与所述凹模的上表面平齐。
优选的,所述安装架上沿上下方向设有两个限位槽,所述上辊轴的两端均可转动连接有限位块,两个所述限位块分别上下滑动连接于两个所述限位槽内;所述上料系统还包括用于限制所述限位块滑动的锁紧件。其优点是:通过所述上辊轴与所述限位块之间的可转动连接以及所述限位块与所述限位槽之间的滑动连接,得以实现所述上辊轴与所述安装架之间的可转动连接以及可上下活动连接;同时,在所述锁紧件的作用下,可以限制所述限位块在所述限位槽内滑动,以避免所述上辊轴以及所述下辊轴之间的间隔在调整之后发生改变。
优选的,所述锁紧件包括支撑架、锁紧螺栓以及第一弹簧;所述支撑架设置于所述限位槽的上端,所述锁紧螺栓螺纹连接于所述支撑架上,且所述锁紧螺栓的下端与所述限位块接触;所述第一弹簧设置于所述限位槽与所述限位块之间,以迫使所述限位块向上滑动。其优点是:当需要向下调整所述限位块时,只需要通过拧紧所述锁紧螺栓,所述锁紧螺栓的下端带动所述限位块向下滑动;当需要向上调整所述限位块时,只需通过拧松所述锁紧螺栓,在所述第一弹簧的作用下,所述限位块向上滑动;由此可见,这种所述锁紧件的结构简单,操作方便。
优选的,所述上料系统还包括用于驱动所述上辊轴与所述下辊轴同步转动的联动机构;所述联动机构包括第一蜗杆、第二蜗杆、第一蜗轮以及第二蜗轮;所述第一蜗杆同轴设置于所述下辊轴上,所述第二蜗杆可转动地设置于所述安装架上;所述第一蜗轮同轴设置于所述第二蜗杆的下端,且所述第一蜗轮与所述第一蜗杆啮合;所述第二蜗轮同轴设置于所述上辊轴上,且所述第二蜗轮与所述第二蜗杆啮合。其优点是:若没有所述联动机构的作用,所述下辊轴与所述胚料之间的摩擦力驱动所述胚料发生移动,而所述胚料与所述上辊轴之间的摩擦力驱动所述上辊轴发生转动,故所述上辊轴不会主动发生转动,此时,驱动所述胚料发生移动的动力较小,所述胚料与所述上辊轴、所述下辊轴之间容易发生打滑现象,从而使得所述胚料的单次进给量发生不足。但是,在所述联动机构的作用下,当所述输出轴驱动所述下辊轴逆时针发生转动的同时,所述第一蜗杆通过所述第一蜗轮带动所述第二蜗杆发生转动,所述第二蜗杆又通过所述第二蜗轮带动所述上辊轴顺时针发生转动,从而使得所述上辊轴以及所述下辊轴可以同时驱动所述胚料发生移动,进而有利于精确控制所述胚料的进给量。另外,在上下活动调节所述上辊轴的同时,所述第二蜗轮可以沿所述第二蜗杆上下滚动,使得所述第二蜗杆与所述第二蜗轮之间始终保证啮合状态。
优选的,所述第二蜗杆上径向设有凸环;所述联动机构还包括安装座以及两个半圆形结构的且断面为U形结构的轴瓦;所述安装座设置于所述安装架上,两个所述轴瓦设置于所述安装座上,且两个所述轴瓦抱合于所述凸环上;所述轴瓦的内环面上设有蓄油槽。其优点是:通过所述轴瓦与所述凸环之间的滑动配合,得以实现对所述第二蜗杆的可转动安装。
优选的,所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一齿带以及第二齿带;所述第一齿轮同轴设置于所述曲柄轴上,所述第二齿轮以及所述第三齿轮均同轴设置于所述传动轴上,所述第四齿轮同轴设置于所述固定轴上;所述第一齿带啮合于所述第一齿轮以及所述第二齿轮上,所述第二齿带啮合于所述第三齿轮以及所述第四齿轮上,且所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮以及所述第四齿轮之间的传动比为1:1:1:1。其优点是:采用这种传动方式具有传动距离长,不可发生打滑现象等优点,且可在所述曲柄轴每转动一周(即冲压设备完成一次冲压操作)的同时,完成一次下料操作以及一次上料操作,进一步降低了操控的难度。
优选的,所述凸轮的外环面包括第一弧形段、第二弧形段以及两个直段,一个所述直段的两端分别与所述第一弧形段以及所述第二弧形段的一端连接,另一个所述直段的两端分别与所述第一弧形段以及所述第二弧形段的另一端连接;所述第一弧形段的半径大于所述第二弧形段的半径,所述第一弧形段的轴线与所述固定轴的轴线重合,所述第一弧形段对应圆心角为240~270°;所述凹形弧面的数量为三个或者四个。其优点是:当所述第一弧形段对应的圆心角为240~270°时,所述下料系统每进行一次下料操作所需的时间为所述曲柄轴转动一周所需时间的1/3~1/4。当所述凹形弧面的数量为三个或者四个时,所述上料系统进行一次上料操作所需的时间为所述曲柄轴转动一周所需时间的1/6或1/4。
优选的,所述下料系统还包括定位杆、第二弹簧以及导轮;所述定位杆设置于所述凹模的下方,所述顶板上沿上下方向贯穿设有定位孔,所述定位孔上下滑动连接于所述定位杆上;所述第二弹簧设置于所述凹模与所述顶板之间,以迫使所述顶板向下运动;所述导轮可转动地设置于所述顶板的下端,所述导轮的轴线与所述固定轴的轴线平行,且所述导轮的外环面滚动连接于所述凸轮的外环面。其优点是:在所述定位杆以及所述定位孔之间的相互配合作用下,提高了所述顶板上下运动的精度。在所述导轮的作用下,得以将所述凸轮与所述顶板之间的滑动摩擦转换成所述凸轮与所述导轮之间的滚动摩擦,降低了所述凸轮的摩擦阻力。在所述第二弹簧的作用下,可以增加对所述顶板的向下作用力,使得所述顶板(或者所述导轮)可以更加紧密的与所述凸轮接触,避免因所述顶板以及所述顶杆的重力过小而使得所述顶板以及所述顶杆无法向下滑动。
与现有技术相比,本申请的有益效果在于:(1)在所述传动机构的作用下,使得所述固定轴以及所述间歇式运动机构可以跟随所述曲柄轴同步发生转动,从而无需对所述上料系统以及所述下料系统单独提供动力输入装置,结构更加简单,成本更低,且可以使得所述上料系统与冲压设备之间以及所述下料系统与冲压设备之间形成互锁,以便在制动器对所述曲柄轴进行制动时,使得所述上料系统以及所述下料系统及时停止工作,得以有效地对设备以及材料进行保护。
(2)开模时,所述传动机构先带动所述固定轴转动,以通过所述凸轮迫使所述顶板带动所述顶杆将工件向上顶出,得以自动完成下料操作;待所述顶板以及所述顶杆在重力作用下向下运动,直至所述顶杆的上端重新向下滑动至所述凹模的内部,以避免所述顶杆对所述胚料进给造成干涉;待所述顶杆的上端重新向下滑动至所述凹模的内部时,所述传动机构再通过所述间歇式运动机构带动所述上辊轴和/或所述下辊轴发生转动,以通过所述夹持区将所述胚料向所述凹模方向进行推送,得以自动完成上料操作,且该上料操作在所述凸模向下运动至所述凹模上端位置之前完成,以避免所述胚料的进给与所述凸模之间产生干涉。
(3)综上所述,该所述冲压用自动上下料装置的结构简单,布局巧妙,制造成本低,自动化程度高,工作效率高,安全性高,且所述上料系统、所述下料系统以及冲压设备之间相互关联,操控更加简单、方便。
附图说明
图1为现有的一种冲压设备的立体图。
图2为本申请提供的一种冲压用自动上下料装置的安装示意图。
图3为本申请提供的图2中I处的局部放大图。
图4为本申请提供的图2中II处的局部放大图。
图5为本申请提供的图2中III处的局部放大图。
图6为本申请提供的图2中上料系统的放大图。
图7为本申请提供的图6中间歇式运动机构的爆炸图。
图8-11为本申请提供的图6中拨盘以及槽轮之间的工作原理图。
图12为本申请提供的图6中部分结构的爆炸图。
图13为本申请提供的图12中部分结构的爆炸图,展示了第二蜗杆的安装方式。
图14为本申请提供的图6中部分结构的右视图,展示了联动机构的工作原理。
图15为本申请提供的图2中下料系统的放大图。
图16为本申请提供的图2中的主视图。
图17为本申请提供的图16中沿A-A的剖视图。
图18为本申请提供的图17中IV处的局部放大图。
图中:1、上料系统;11、安装架;111、限位槽;12、上辊轴;121、限位块;13、下辊轴;14、间歇式运动机构;141、基座;142、传动轴;143、槽轮;1431、凹形弧面;1432、驱动槽;144、拨盘;1441、凸形弧面;1442、圆柱销;145、调速箱;1451、输入轴;1452、输出轴;15、锁紧件;151、支撑架;152、锁紧螺栓;153、第一弹簧;16、联动机构;161、第一蜗杆;162、第二蜗杆;1621、凸环;163、第一蜗轮;164、第二蜗轮;165、安装座;1651、卡槽;166、轴瓦;1661、凸块;1662、蓄油槽;2、下料系统;21、顶板;211、定位孔;22、顶杆;23、凸轮;231、第一弧形段;232、第二弧形段;233、直段;24、固定轴;25、定位杆;26、第二弹簧;27、导轮;3、传动机构;31、第一齿轮;32、第二齿轮;33、第三齿轮;34、第四齿轮;35、第一齿带;36、第二齿带;100、冲压设备;101、机架;102、驱动机构;103、飞轮;104、曲柄轴;105、离合器;106、制动器;107、连杆;108、滑块;109、凸模;110、凹模;200、胚料;300、轴承;400、轴承座。
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。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
参照图1,现有的一种冲压设备100包括机架101、驱动机构102、飞轮103、曲柄轴104、离合器105、制动器106、连杆107、滑块108、凸模109和凹模110,其中,曲柄轴104通过轴承以及轴承座可转动安装于机架101上,曲柄轴104的一端通过离合器105与飞轮103连接,曲柄轴104的另一端与制动器106连接;连杆107的一端可转动安装于曲柄轴104上,连杆107的另一端铰接于滑块108的上端,滑块108可上下滑动地安装于机架101上,且滑块108的下端与凸模109连接;凹模110安装于机架101上,并位于凸模109的正下方。工作时,先通过安装于机架101上的驱动机构102驱动飞轮103转动,再通过离合器105控制飞轮103与曲柄轴104进行联动,以通过连杆107带动滑块108、凸模109上下运动,进而将凹模110上方的胚料冲压形成工件;而且,停止工作或者发生故障时,可以控制离合器105断开,并同时启动制动器106对曲柄轴104进行制动,以避免发生事故。
参照图2-18,本申请的一个实施例提供一种冲压用自动上下料装置可以应用于上述冲压设备上。该冲压用自动上下料装置包括上料系统1、下料系统2以及设置于曲柄轴104上的传动机构3;上料系统1包括安装架11、上辊轴12、下辊轴13以及间歇式运动机构14;上辊轴12以及下辊轴13均可转动地设置于安装架11上,上辊轴12以及下辊轴13之间形成有用于夹持胚料200的夹持区,上辊轴12和/或下辊轴13通过间歇式运动机构14与传动机构3连接;下料系统2包括顶板21、顶杆22、凸轮23以及固定轴24;顶杆22可上下滑动地设置于凹模110的内部,且顶杆22的下端贯穿至凹模110的下方后再与顶板21连接;固定轴24可转动地设置于顶板21的下方(如图15所示,固定轴24可以通过轴承300以及轴承座400进行安装),且固定轴24与传动机构3连接;凸轮23设置于固定轴24上,并用于迫使顶板21沿上下方向进行往复运动;在曲柄轴104带动凸模109由下止点向上运动至上止点后,再向下运动至凹模110上端位置的过程中,传动机构3先带动固定轴24转动,直至通过凸轮23迫使顶板21带动顶杆22将工件向上顶出,且顶杆22的上端重新向下滑动至凹模110的内部时,传动机构3再通过间歇式运动机构14带动上辊轴12和/或下辊轴13发生转动,以通过夹持区将胚料200向凹模110方向进行推送。
工作时,在传动机构3的作用下,使得固定轴24以及间歇式运动机构14可以跟随曲柄轴104同步发生转动,从而无需对上料系统1以及下料系统2单独提供动力输入装置,结构简单,成本低,且可以使得上料系统1与冲压设备100之间以及下料系统2与冲压设备100之间形成互锁,以便在制动器106对曲柄轴104进行制动时,使得上料系统1以及下料系统2及时停止工作,得以有效地对设备以及材料进行保护。在开模时,传动机构3先带动固定轴24转动,以通过凸轮23迫使顶板21带动顶杆22将工件向上顶出,自动完成下料操作后,顶板21以及顶杆22在重力作用下向下运动,直至顶杆22的上端重新向下滑动至凹模110的内部,以避免顶杆22对胚料200进给造成干涉;传动机构3再通过间歇式运动机构14带动上辊轴12和/或下辊轴13发生转动,以通过夹持区将胚料200向凹模110方向进行推送,自动完成上料操作,且该上料操作在凸模109向下运动至凹模110上端位置之前完成,以避免胚料200的进给与凸模109之间产生干涉。
参照图6-14,在本申请的一些实施例中,间歇式运动机构14包括基座141、传动轴142、槽轮143、拨盘144以及调速箱145,传动轴142(通过轴承300)可转动地设置于基座141上,且传动轴142与传动机构3连接;拨盘144同轴设置于传动轴142上,拨盘144上同轴设有凸形弧面1441,拨盘144上沿轴向设有圆柱销1442;槽轮143同轴设置于调速箱145的输入轴1451上,调速箱145的输出轴1452与上辊轴12或者下辊轴13连接;槽轮143的外环面上沿圆周方向等间隔设有至少三个凹形弧面1431,槽轮143上且位于相邻的两个凹形弧面1431之间均沿轴向贯穿设有驱动槽1432,且驱动槽1432上远离槽轮143轴心的一端贯穿至槽轮143的外环面;当传动机构3通过传动轴142带动拨盘144转动,直至圆柱销1442与驱动槽1432分离时,凸形弧面1441与凹形弧面1431接触,从而使槽轮143静止不动;当传动机构3通过传动轴142带动拨盘144转动,直至圆柱销1442进入驱动槽1432时,得以使槽轮143发生转动。工作时,当圆柱销1442随拨盘144顺时针转动至进入其中一个驱动槽1432时,得以使槽轮143发生转动(如图8-10所示),此时,槽轮143带动输入轴1451发生转动,使得输出轴1452、上辊轴12以及下辊轴13发生转动,夹持区得以将胚料200向凹模110方向进行推送;待拨盘144转动角度α后,当圆柱销1442与驱动槽1432分离时,凸形弧面1441与凹形弧面1431接触,拨盘144与槽轮143之间不产生相互作用力,从而使槽轮143静止不动(如图10-11所示),此时,输入轴1451、输出轴1452、上辊轴12以及下辊轴13不发生转动,即夹持区限制胚料200发生移动;因此,拨盘144可转动一周,槽轮143转动一次,且槽轮143转动的角度等于相邻两个驱动槽1432之间的夹角。另外,在调速箱145的作用下,可以控制输入轴1451与输出轴1452之间的传动比,从而可以调节上辊轴12以及下辊轴13的单次转动量,进而起到调节胚料200进给量的作用。
参照图6以及图12,在本申请的一些实施例中,调速箱145的输出轴1452与下辊轴13连接;上辊轴12可上下活动地设置于安装架11上。可以通过控制上辊轴12的上下活动,以调节上辊轴12以及下辊轴13之间的间隔,得以用于适配不同厚度的胚料200;又由于下辊轴13不可以上下活动,因此,其既不会对输出轴1452与下辊轴13之间的连接产生干涉,又可以在夹持不同厚度的胚料200时,使得胚料200的下表面始终与凹模110的上表面平齐。
本申请对上辊轴12的可上下活动安装方式不进行限定,以下仅提供一种参考方式:如图12所示,安装架11上沿上下方向设有两个限位槽111,上辊轴12的两端均(通过轴承300)可转动连接有限位块121,两个限位块121分别上下滑动连接于两个限位槽111内;上料系统1还包括用于限制限位块121滑动的锁紧件15(如图6所示)。通过上辊轴12与限位块121之间的可转动连接以及限位块121与限位槽111之间的滑动连接,得以实现上辊轴12与安装架11之间的可转动连接以及可上下活动连接;同时,在锁紧件15的作用下,可以限制限位块121在限位槽111内滑动,以避免上辊轴12以及下辊轴13之间的间隔在调整之后发生改变。
本申请对锁紧件15的具体不进行限定,以下仅提供一种参考结构:如图12所示,锁紧件15包括支撑架151、锁紧螺栓152以及第一弹簧153;支撑架151设置于限位槽111的上端,锁紧螺栓152螺纹连接于支撑架151上,且锁紧螺栓152的下端与限位块121接触;第一弹簧153设置于限位槽111与限位块121之间,以迫使限位块121向上滑动。当需要向下调整限位块121时,只需要通过拧紧锁紧螺栓152,锁紧螺栓152的下端带动限位块121向下滑动;当需要向上调整限位块121时,只需通过拧松锁紧螺栓152,在第一弹簧153的作用下,限位块121向上滑动;由此可见,这种锁紧件15的结构简单,操作方便。
参照图12-14,在本申请的一些实施例中,上料系统1还包括用于驱动上辊轴12与下辊轴13同步转动的联动机构16;联动机构16包括第一蜗杆161、第二蜗杆162、第一蜗轮163以及第二蜗轮164;第一蜗杆161同轴设置于下辊轴13上,第二蜗杆162可转动地设置于安装架11上;第一蜗轮163同轴设置于第二蜗杆162的下端,且第一蜗轮163与第一蜗杆161啮合;第二蜗轮164同轴设置于上辊轴12上,且第二蜗轮164与第二蜗杆162啮合。若没有联动机构16的作用,下辊轴13与胚料200之间的摩擦力驱动胚料200发生移动,而胚料200与上辊轴12之间的摩擦力驱动上辊轴12发生转动,故上辊轴12不会主动发生转动,此时,驱动胚料200发生移动的动力较小,胚料200与上辊轴12、下辊轴13之间容易发生打滑现象,从而使得胚料200的单次进给量发生不足。但是,如图14所示,在联动机构16的作用下,当输出轴1452驱动下辊轴13逆时针发生转动的同时,第一蜗杆161通过第一蜗轮163带动第二蜗杆162发生转动,第二蜗杆162又通过第二蜗轮164带动上辊轴12顺时针发生转动,从而使得上辊轴12以及下辊轴13可以同时驱动胚料200向左移动,进而有利于精确控制胚料200的进给量;另外,在上下活动调节上辊轴12的同时,第二蜗轮164可以沿第二蜗杆162上下滚动,使得第二蜗杆162与第二蜗轮164之间始终保证啮合状态。
本申请对第二蜗杆162的可转动安装方式不进行限定,以下仅提供一种参考方式:如图13所示,第二蜗杆162上径向设有凸环1621;联动机构16还包括安装座165以及两个半圆形结构的且断面为U形结构的轴瓦166;安装座165设置于安装架11上,两个轴瓦166设置于安装座165上,且两个轴瓦166抱合于凸环1621上;轴瓦166的内环面上设有蓄油槽1662。通过轴瓦166与凸环1621之间的滑动配合,得以在实现第二蜗杆162转动的同时,限制第二蜗杆162上下移动;而且,蓄油槽1662可以填充固态润滑油,以便对轴瓦166以及凸环1621之间进行润滑和散热。另外,轴瓦166的外侧面上可以设置凸块1661,安装座165上可以设置卡槽1651,从而凸块1661与卡槽1651之间的相互配合,以防止轴瓦166与安装座165之间发生相对转动。
参照图3-5,在本申请的一些实施例中,传动机构3包括第一齿轮31、第二齿轮32、第三齿轮33、第四齿轮34、第一齿带35以及第二齿带36;第一齿轮31同轴设置于曲柄轴104上,第二齿轮32以及第三齿轮33均同轴设置于传动轴142上,第四齿轮34同轴设置于固定轴24上;第一齿带35啮合于第一齿轮31以及第二齿轮32上,第二齿带36啮合于第三齿轮33以及第四齿轮34上,且第一齿轮31、第二齿轮32、第三齿轮33以及第四齿轮34之间的传动比为1:1:1:1。采用这种传动方式具有传动距离长,不可发生打滑现象等优点,且可在曲柄轴104每转动一周(即冲压设备100完成一次冲压操作)的同时,完成一次下料操作以及一次上料操作,进一步降低了操控的难度。
参照图16-18,在本申请的一些实施例中,凸轮23的外环面包括第一弧形段231、第二弧形段232以及两个直段233,一个直段233的两端分别与第一弧形段231以及第二弧形段232的一端连接,另一个直段233的两端分别与第一弧形段231以及第二弧形段232的另一端连接;第一弧形段231的半径大于第二弧形段232的半径,第一弧形段231的轴线与固定轴24的轴线重合,第一弧形段231对应圆心角(即图18中的角β)为240~270°;凹形弧面1431的数量为三个或者四个。当第一弧形段231对应的圆心角为240~270°时,即下料系统2每进行一次下料操作所需的时间为曲柄轴104转动一周所需时间的1/3~1/4。当凹形弧面1431的数量为三个或者四个时,即上料系统1进行一次上料操作所需的时间为曲柄轴104转动一周所需时间的1/6或1/4。
参照图15以及图18,在本申请的一些实施例中,下料系统2还包括定位杆25、第二弹簧26以及导轮27;定位杆25设置于凹模110的下方,顶板21上沿上下方向贯穿设有定位孔211,定位孔211上下滑动连接于定位杆25上;第二弹簧26设置于凹模110与顶板21之间,以迫使顶板21向下运动;导轮27可转动地设置于顶板21的下端,导轮27的轴线与固定轴24的轴线平行,且导轮27的外环面滚动连接于凸轮23的外环面。在定位杆25以及定位孔211之间的相互配合作用下,提高了顶板21上下运动的精度。在导轮27的作用下,得以将凸轮23与顶板21之间的滑动摩擦转换成凸轮23与导轮27之间的滚动摩擦,降低了凸轮23的摩擦阻力;具体地,导轮27的形状优选为如图15所示,得以通过导轮27限制凸轮23发生轴向位移。在第二弹簧26的作用下,可以增加对顶板21的向下作用力,使得顶板21(或者导轮27)可以更加紧密的与凸轮23接触,避免因顶板21以及顶杆22的重力过小而使得顶板21以及顶杆22无法向下滑动。
综上,该冲压用自动上下料装置的结构简单,布局巧妙,制造成本低,自动化程度高,工作效率高,且上料系统1、下料系统2以及冲压设备100之间相互关联,安全性更高,操控更加简单、方便。
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 (10)

1.一种冲压用自动上下料装置,包括上料系统、下料系统以及设置于曲柄轴上的传动机构,其特征在于:
所述上料系统包括安装架、上辊轴、下辊轴以及间歇式运动机构;所述上辊轴以及所述下辊轴均可转动地设置于所述安装架上,所述上辊轴以及所述下辊轴之间形成有用于夹持胚料的夹持区,所述上辊轴和/或所述下辊轴通过所述间歇式运动机构与所述传动机构连接;
所述下料系统包括顶板、顶杆、凸轮以及固定轴;所述顶杆可上下滑动地设置于凹模的内部,且所述顶杆的下端贯穿至所述凹模的下方后,再与所述顶板连接;所述固定轴可转动地设置于所述顶板的下方,且所述固定轴与所述传动机构连接;所述凸轮设置于所述固定轴上,并用于迫使所述顶板沿上下方向进行往复运动;
在所述曲柄轴带动凸模由下止点向上运动至上止点后,再向下运动至所述凹模上端位置的过程中,所述传动机构先带动所述固定轴转动,直至通过所述凸轮迫使所述顶板带动所述顶杆将工件向上顶出,且所述顶杆的上端重新向下滑动至所述凹模的内部时,所述传动机构再通过所述间歇式运动机构带动所述上辊轴和/或所述下辊轴发生转动,以通过所述夹持区将所述胚料向所述凹模方向进行推送。
2.如权利要求1所述的冲压用自动上下料装置,其特征在于,所述间歇式运动机构包括基座、传动轴、槽轮、拨盘以及调速箱,所述传动轴可转动地设置于所述基座上,且所述传动轴与所述传动机构连接;所述拨盘同轴设置于所述传动轴上,所述拨盘上同轴设有凸形弧面,所述拨盘上沿轴向设有圆柱销;所述槽轮同轴设置于所述调速箱的输入轴上,所述调速箱的输出轴与所述上辊轴或者所述下辊轴连接;所述槽轮的外环面上沿圆周方向等间隔设有至少三个凹形弧面,所述槽轮上且位于相邻的两个所述凹形弧面之间均沿轴向贯穿设有驱动槽,且所述驱动槽上远离所述槽轮轴心的一端贯穿至所述槽轮的外环面;当所述传动机构通过所述传动轴带动所述拨盘转动,直至所述圆柱销与所述驱动槽分离时,所述凸形弧面与所述凹形弧面接触,从而使所述槽轮静止不动;当所述传动机构通过所述传动轴带动所述拨盘转动,直至述圆柱销进入所述驱动槽时,得以使所述槽轮发生转动。
3.如权利要求2所述的冲压用自动上下料装置,其特征在于,所述调速箱的输出轴与所述下辊轴连接;所述上辊轴可上下活动地设置于所述安装架上。
4.如权利要求3所述的冲压用自动上下料装置,其特征在于,所述安装架上沿上下方向设有两个限位槽,所述上辊轴的两端均可转动连接有限位块,两个所述限位块分别上下滑动连接于两个所述限位槽内;所述上料系统还包括用于限制所述限位块滑动的锁紧件。
5.如权利要求4所述的冲压用自动上下料装置,其特征在于,所述锁紧件包括支撑架、锁紧螺栓以及第一弹簧;所述支撑架设置于所述限位槽的上端,所述锁紧螺栓螺纹连接于所述支撑架上,且所述锁紧螺栓的下端与所述限位块接触;所述第一弹簧设置于所述限位槽与所述限位块之间,以迫使所述限位块向上滑动。
6.如权利要求3所述的冲压用自动上下料装置,其特征在于,所述上料系统还包括用于驱动所述上辊轴与所述下辊轴同步转动的联动机构;所述联动机构包括第一蜗杆、第二蜗杆、第一蜗轮以及第二蜗轮;所述第一蜗杆同轴设置于所述下辊轴上,所述第二蜗杆可转动地设置于所述安装架上;所述第一蜗轮同轴设置于所述第二蜗杆的下端,且所述第一蜗轮与所述第一蜗杆啮合;所述第二蜗轮同轴设置于所述上辊轴上,且所述第二蜗轮与所述第二蜗杆啮合。
7.如权利要求6所述的冲压用自动上下料装置,其特征在于,所述第二蜗杆上径向设有凸环;所述联动机构还包括安装座以及两个半圆形结构的且断面为U形结构的轴瓦;所述安装座设置于所述安装架上,两个所述轴瓦设置于所述安装座上,且两个所述轴瓦抱合于所述凸环上;所述轴瓦的内环面上设有蓄油槽。
8.如权利要求2所述的冲压用自动上下料装置,其特征在于,所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一齿带以及第二齿带;所述第一齿轮同轴设置于所述曲柄轴上,所述第二齿轮以及所述第三齿轮均同轴设置于所述传动轴上,所述第四齿轮同轴设置于所述固定轴上;所述第一齿带啮合于所述第一齿轮以及所述第二齿轮上,所述第二齿带啮合于所述第三齿轮以及所述第四齿轮上,且所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮以及所述第四齿轮之间的传动比为1:1:1:1。
9.如权利要求8所述的冲压用自动上下料装置,其特征在于,所述凸轮的外环面包括第一弧形段、第二弧形段以及两个直段,一个所述直段的两端分别与所述第一弧形段以及所述第二弧形段的一端连接,另一个所述直段的两端分别与所述第一弧形段以及所述第二弧形段的另一端连接;所述第一弧形段的半径大于所述第二弧形段的半径,所述第一弧形段的轴线与所述固定轴的轴线重合,所述第一弧形段对应圆心角为240~270°;所述凹形弧面的数量为三个或者四个。
10.如权利要求1-9任一项所述的冲压用自动上下料装置,其特征在于,所述下料系统还包括定位杆、第二弹簧以及导轮;所述定位杆设置于所述凹模的下方,所述顶板上沿上下方向贯穿设有定位孔,所述定位孔上下滑动连接于所述定位杆上;所述第二弹簧设置于所述凹模与所述顶板之间,以迫使所述顶板向下运动;所述导轮可转动地设置于所述顶板的下端,所述导轮的轴线与所述固定轴的轴线平行,且所述导轮的外环面滚动连接于所述凸轮的外环面。
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