CN113976725A - 一种铁框变形加工装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁框变形加工装置，包括机架，上料机械手，变形机构，传料机械手与翻边机构，上料机械手，成型机构，传料机械手及翻边机构均平铺安装在机架内，上料机械手安装在机架的边部用于抓取工件送入变形机构内，传料机械手设置在变形机构与所述翻边机构之间，变形机构包括包括楔形块，第一驱动件，定型块与底座，底座与机架连接，两块定型块均活动安装在底座上，两个定型块是对称设置的，第一驱动件垂直安装在机架外，第一驱动件的输出端贯穿底座与楔形块连接，楔形块设置在两块定型块之间，第一驱动件驱动楔形块上下位移。本发明可以将圆形铁框硬拉为方形后，在进行自动化翻边，全自动化处理，效率高。

Description

一种铁框变形加工装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及非标设备技术领域，特别是涉及一种铁框变形加工装置及其使用方法。

背景技术

弹药盒都是铁匣子制成的，两端封口，强度高，防冲撞性能佳。在制造时，将长条状铁皮的两端焊接，呈圆框状，封口装弹。但是直接使用圆框状的铁匣子装弹库存时，占地面积大，占用较多的仓库面积，且圆形的铁匣子，后勤人员搬运不易，因此需要改进现有圆形铁匣为方形。并且为了避免方形的铁框在搬运时，端口刮伤手掌，需要对铁框的边缘处进行翻边处理。而现有的翻边装置只适用于板材状工件翻边，不能对框型工件翻边，因此需要另行设计。

发明内容

基于此，有必要针对圆形铁框搬运使用不便的情况，提供一种铁框变形加工装置及其使用方法。

一种铁框变形加工装置，其特征在于：包括机架，上料机械手，变形机构，传料机械手与翻边机构，所述上料机械手，成型机构，传料机械手及翻边机构均平铺安装在所述机架内，所述上料机械手安装在机架的边部用于抓取工件送入变形机构内，所述传料机械手设置在变形机构与所述翻边机构之间，所述变形机构包括包括楔形块，第一驱动件，定型块与底座，所述底座与所述机架连接，两块所述定型块均活动安装在所述底座上，两个所述定型块是对称设置的，所述第一驱动件垂直安装在所述机架外，所述第一驱动件的输出端贯穿所述底座与所述楔形块连接，所述楔形块设置在两块所述定型块之间，所述第一驱动件驱动所述楔形块上下位移。

优选的，所述翻边机构包括基模，上模板，下模板与第二驱动件，所述机架包括安装台与壳体，所述安装台设置在所述壳体内，所述基模安装在所述安装台上，两个所述第二驱动件分别安装在所述安装台的上端面及下端面，两个所述第二驱动件的输出端分别与上模板及下模板连接，驱动所述上模板及下模板靠近或者远离所述基模，所述上模板，基模及所述下模板位于同一竖直方向上，所述基模包括定模，动模，底板与微型驱动件，所述底板固定在所述安装台上，所述微型驱动件与所述定模安装在所述底板上，所述定模与所述底板活动连接，所述微型驱动件输出端与所述动模连接，所述动模与所述定模活动连接，所述微型驱动件驱动所述动模上下位移。

优选的，所述定模与所述动模连接一面为相互匹配的斜切面，所述定模的斜切面上设置有滑槽，所述动模的斜切面上设置有滑条，所述滑条活动卡接在所述滑槽内。

优选的，所述上模板与下模板相对的一侧面的边部均设置有凸块，所述下模板中部设置有避让孔。

优选的，所述安装台上还安装有若干夹持组件，所述夹持组件包括有第三驱动件，第一连杆，夹持部与定位座，所述第三驱动件与所述定位座安装在所述安装台上，所述第三驱动件的输出端与所述第一连杆转轴处活动连接，所述第一连杆一端与所述夹持部连接，所述第一连杆另一端与所述定位座连接，所述第三驱动件驱动所述夹持部靠近或者远离所述基模。

优选的，所述上料机械手包括抓手组件，立架，升降组件与旋转气缸，所述立架下端与所述安装台垂直连接，所述升降组件安装在所述立架上端，所述升降组件的输出端与所述旋转气缸连接，所述抓手组件安装在所述旋转气缸的输出端上。

优选的，所述抓手组件包括安装盘，第一导向轨，转盘，第二连杆，抓手本体与第一滑块，所述安装盘安装在所述旋转气缸下方，所述旋转气缸输出端贯穿所述安装盘与所述转盘连接，若干所述第一导向轨安装在所述安装盘下端，若干所述第一导向轨以所述转盘为圆心呈发散状均匀间隔设置，所述第一滑块活动卡接在所述第一导向轨上，若干所述第二连杆一端与所述转盘边部活动连接，所述第二连杆另一端与所述第一滑块活动连接，若干所述抓手本体与所述第一滑块连接。

优选的，还包括有摄像组件，两个所述摄像组件安装在所述变形机构及翻边机构的短边侧。

优选的，所述传料机械手包括多轴机械臂与方形夹，所述多轴机械臂安装在所述机架内，所述方形夹安装在所述多轴机械臂的输出端上。

一种铁框变形加工装置使用方法，包括以下步骤，

S1，使用上料机械手抓取工件，并将其转向后放入收缩后的变形机构中；

S2，第一驱动件带动楔形块下降复位，使得楔形块两侧的定型块沿着底座向外扩张，将初始为圆形的工件涨紧为方形的工件；

S3，传料机械手抓取方形的工件放入翻边机构中；

S4，工件套设在翻边机构中的基模外侧，所述翻边机构中的第二驱动件分别驱动上模板及下模板向基模运动挤压工件，使其上下两端同步翻边。

本发明的有益之处在于：使用上料机械手自动抓取工件放入变形机构中将圆形的工件硬拉为方形，加工效率快，成型后的方形工件不易变形；然后使用传料机械手抓取方形工件放入翻边机构中进行双向翻边，整个变形翻边步骤依次进行，且在同一装置中完成，全自动化，无需人工参与，降低人力成本，成品质量可控。

附图说明

图1为其中一实施例一种铁框变形加工装置立体示意图；

图2为一种铁框变形加工装置另一视角立体示意图；

图3为一种铁框变形加工装置局部爆炸示意图；

图4为机架，翻边机构与夹持组件组装示意图；

图5为夹持组件与翻边机构爆炸示意图；

图6为图5中A部放大示意图；

图7为上料机械手爆炸示意图；

图8为图7中B部放大示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例1

如图1~3所示，一种铁框变形加工装置，包括机架1，上料机械手2，变形机构3，传料机械手4与翻边机构5，所述上料机械手2，成型机构3，传料机械手4及翻边机构5均平铺安装在所述机架1内，所述上料机械手2安装在机架1的边部用于抓取工件送入变形机构3内，所述传料机械手4设置在变形机构3与所述翻边机构5之间，所述变形机构3包括包括楔形块31，第一驱动件32，定型块33与底座34，所述底座34与所述机架1连接，两块所述定型块33均活动安装在所述底座34上，两个所述定型块33是对称设置的，所述第一驱动件32垂直安装在所述机架1外，所述第一驱动件32的输出端贯穿所述底座34与所述楔形块31连接，所述楔形块31设置在两块所述定型块33之间，所述第一驱动件32驱动所述楔形块31上下位移。具体的，在本实施例中，工件100经过传送带的运输，运送至机架1的入口处，上料机械手2安装在机架1的入口处，当有工件100进入机架1内后，上料机械手2即可开始工作，定向的将工件100搬运至变形机构3中。进一步的，所述变形机构3包括有楔形块31，第一驱动件32，定型块33与底座34，两块定型块33设置在楔形块31的两侧，并呈直线型，为了避免上料机械手2携带工件100下降时，与定型块33的侧边部碰撞，第一驱动件32驱动楔形块31向上位移，此时，同步使用弹簧，气缸或者电动推杆等部件，驱动两块定型块33相向位移。俯视变形机构3，即可发现变形机构3的整体长度变短，便于圆形的工件100套设在变形机构3外边部。第一驱动件32托举楔形块31上升，因为楔形块31两端与两个定型块33的连接面为斜切面，才能使得两个定型块33在外力驱动下，沿着底座34的长度方向相向位移。上料机械手2携带的圆形工件100即可套设在两块定型块33的外侧。进一步的，第一驱动件32带动楔形块31下降，复位，此时定型块33相对的一侧受到楔形块31的挤压，向相互背离的一侧扩张位移，圆形的工件100受到挤压，即可变形呈方框状的工件100，即完成初步变形步骤。进一步的，此时使用传料机械手4从变形机构3中抓取工件100放入翻边机构5中，因为此时工件100受到两块定型块33的挤压，不便于传料机械手4抓取，因此，需要第一驱动件32驱动楔形块31向上位移，两块定型块33在外力作用下，相向位移，工件100松动后，才能被传料机械手4抓取。可以理解的是，当传料机械手4将工件100从变形机构3中取出后，上料机械手2同步从机架1的物料存储处抓取下一个待变形的工件100放入此时的变形机构3中，进行变形处理，如此反复，极大的提高了工件100的生产效率。而当工件100放入翻边机构5中后，两端受到挤压，同步翻边，避免成品后，搬运人员搬运时，刮伤手掌。

如图2~6所示，所述翻边机构5包括基模51，上模板52，下模板53与第二驱动件54，所述机架1包括安装台11与壳体12，所述安装台11设置在所述壳体12内，所述基模51安装在所述安装台11上，两个所述第二驱动件54分别安装在所述安装台11的上端面及下端面，两个所述第二驱动件54的输出端分别与上模板52及下模板53连接，驱动所述上模板52及下模板53靠近或者远离所述基模51，所述上模板52，基模51及所述下模板53位于同一竖直方向上，所述基模51包括定模511，动模512，底板513与微型驱动件514，所述底板513固定在所述安装台11上，所述微型驱动件514与所述定模511安装在所述底板513上，所述定模511与所述底板513活动连接，所述微型驱动件514输出端与所述动模512连接，所述动模512与所述定模511活动连接，所述微型驱动件514驱动所述动模512上下位移。具体的，工件100翻边流程如下，为了将工件100套设在基模51上，且避免工件100受重从基模51上脱落。因此，将基模51设置为活动的。在向基模51上套设工件100之前，第二驱动件54开始运作，带动动模512向上位移，当动模512离开底板513后，因为定模511是活动安装在底板513上的，且没有动模512提供的侧向支撑力，定模511即可在外力驱动下同步水平向位移，靠近第二驱动件54。需要说明的是，所述外力可以是气缸等驱动部件提供的力，或者直接使用弹簧。在本实施例中，使用的是弹簧，利用弹簧连接定模511与底板513，动模512向上位移时，弹簧复位，带动定模511靠拢微型驱动件514。动模512复位时，定模511受到动模512的挤压，复位，弹簧即被压缩。进一步的，可以理解的是，当定模511向第二驱动件54移动后，整个基模51的横截面减小，方便传料机械手4将方形的工件100套设在基模51外侧。此时，因为底板513的存在，工件100与安装台11之间是存在间隙的，给下模板53上下位移预留一定空间。动模512复位后，带动定模511复位，即可将工件100“涨紧”，避免悬空的工件100落在安装台11上。进一步的，当工件100安装到位后，第二驱动件54即可驱动上模板52及下模板53同步相向位移，配合基模51对工件100进行冲压翻边，上模板52及下模板53是同步位移的，一致性好，可防止工件100受力不均。

如图5~6所示，所述定模511与所述动模512连接一面为相互匹配的斜切面，所述定模511的斜切面上设置有滑槽5111，所述动模512的斜切面上设置有滑条5121，所述滑条5121活动卡接在所述滑槽5111内。具体的，当动模512受到微型驱动件514的驱动，向上位移时，是沿着定模511的滑槽5111向上位移的。此时，因为动模512与定模511接触面为斜切面，没有动模512提供的支撑力，定模511即可在弹簧的作用下，向动模512一侧位移，基模51的整体横截面减小，方便将工件100套设在基模51上。工件100套设完毕后，动模512复位，因为动模512与定模511斜切面连接是卡接的，因此动模512与定模511不会完全脱离，可以沿着滑槽5121原路复位，避免出现卡顿现象。

如图6所示，所述上模板52与下模板53相对的一侧面的边部均设置有凸块531，所述下模板53中部设置有避让孔532。具体的，在本实施例中，上模板52与下模板53向基模51一侧位移，对工件100边部发生挤压时，凸块531是嵌合在工件100内侧的，上模板52及下模板53持续相向位移，使得工件100只能向外翻边，避免工件100向内翻边，提高翻边质量。因为第二驱动件54的输出端贯穿安装台11，驱动下模板53向上位移，为了避免下模板53与底板513发生碰撞，因此设置避让孔532，防碰撞。

如图3~5所示，所述安装台11上还安装有若干夹持组件6，所述夹持组件6包括有第三驱动件61，第一连杆62，夹持部63与定位座64，所述第三驱动件61与所述定位座64安装在所述安装台11上，所述第三驱动件61的输出端与所述第一连杆62转轴处活动连接，所述第一连杆62一端与所述夹持部63连接，所述第一连杆62另一端与所述定位座64连接，所述第三驱动件61驱动所述夹持部63靠近或者远离所述基模51。具体的，当工件100套设在基模51上后，为了防止工件100受到上模板52及下模板53挤压后，中部垮塌变形，使用夹持组件6配合基模51，夹持住工件100。使用第一连杆62连接第三驱动件61的输出端与夹持部63，第三驱动件61带动第一连杆62做曲轴运动，使得夹持部63靠近或者远离基模51，不会对工件100的放入及取出造成干扰。需要说明的是，为了限制夹持部63运动时不跑偏，夹持部63通过导轨组件与安装台11连接，限制夹持部63只能沿着导轨组件位移。第一连杆62另一端与定位座64连接，便于通过定位座64调整第一连杆62的位置，进而调整夹持部63与基模51外侧壁之间的间隙，方便夹持不同厚度的工件100。

如图7所示，所述上料机械手2包括抓手组件21，立架22，升降组件23与旋转气缸24，所述立架22下端与所述安装台11垂直连接，所述升降组件23安装在所述立架22上端，所述升降组件23的输出端与所述旋转气缸24连接，所述抓手组件21安装在所述旋转气缸21的输出端上。具体的，升降组件23可以是丝杆组件，升降组件23安装在立架22上端，用于带动旋转气缸24上下位移，避免抓手组件21抓取圆形的工件100时，与机架1上的其他工装部件发生碰撞。需要说明的是，还可在立架22与机架1连接一端设置旋转台，利用旋转台带动抓手组件21做圆周运动，增大抓手组件21的活动范围。

如图7~8所示，所述抓手组件21包括安装盘211，第一导向轨212，转盘213，第二连杆214，抓手本体215与第一滑块216，所述安装盘211安装在所述旋转气缸24下方，所述旋转气缸24输出端贯穿所述安装盘211与所述转盘213连接，若干所述第一导向轨212安装在所述安装盘211下端，若干所述第一导向轨212以所述转盘213为圆心呈发散状均匀间隔设置，所述第一滑块216活动卡接在所述第一导向轨212上，若干所述第二连杆214一端与所述转盘213边部活动连接，所述第二连杆214另一端与所述第一滑块216活动连接，若干所述抓手本体215与所述第一滑块216连接。具体的，抓手组件21抓取圆形的工件100时，首先旋转气缸24的输出端带动转盘213转动，使得第二连杆214沿着第一导向轨212运动，因为抓手本体215及第二连杆214的端部均与活动卡接在第一导向轨212上第一滑块216活动连接的，因此，当第二连杆214带动第一滑块216运动时，抓手本体215跟随第一滑块216，沿着第一导向轨212运动。在本实施例中，设置有三条第一导向轨212，使得三个与其连接的抓手本体215在运动时可以同步收缩或者扩张，以便于匹配不同直径大小的圆形工件100。可理解的是，为了便于抓取圆形的工件100，将三条抓手本体215设计为圆弧形，三条抓手本体215围拢时，即可形成一个完成的圆环。

如图3所示，还包括有摄像组件7，两个所述摄像组件7安装在所述变形机构3及翻边机构5的短边侧。具体的，利用摄像头组件7检测工件100上的焊缝，确保工件100在变形及翻边时，焊缝在始终在变形机构3及翻边机构5的短边侧，避免焊缝在长边侧，是为了防止变形机构3及翻边机构5将工件“涨紧”时，焊缝断裂，若断裂，摄像组件7即可发出警示信息。若摄像头组件7没有检测到焊缝，上料机械手2及传料机械手4即可转动夹持的工件100，使的焊缝正对摄像头组件7。

如图1~3所示，所述传料机械手4包括多轴机械臂41与方形夹42，所述多轴机械臂41安装在所述机架1内，所述方形夹42安装在所述多轴机械臂41的输出端上。

实施例2

在实施例1的技术方案基础上，其公开的第一驱动件32，第二驱动件54，微型驱动件514，第三驱动件61可是电动推杆，气缸，及油缸，本领域技术人员可以根据设计参数需要自行选择。

实施例3

一种铁框变形加工装置使用方法，包括以下步骤，

S1，使用上料机械手2抓取工件，并将其转向后放入收缩后的变形机构3中；

S2，第一驱动件32带动楔形块31下降复位，使得楔形块31两侧的定型块33沿着底座34向外扩张，将初始为圆形的工件涨紧为方形的工件；

S3，传料机械手4抓取方形的工件放入翻边机构5中；

S4，工件套设在翻边机构5中的基模51外侧，所述翻边机构5中的第二驱动件54分别驱动上模板52及下模板53向基模51运动挤压工件，使其上下两端同步翻边。

具体的，在本实施例中，工件100经过传送带的运输，进入机架1的存料区，使用上料机械手2从存料区抓取工件100，将工件100转运至变形机构3内。需要说明的是，此时工件100为圆形的。可以理解的是，为了便于将圆形的工件100硬拉呈方形，因此，首先需要将变形机构3的长边收缩，及降低两块定型块33之间的间距，便于上料机械手2将工件100套设在变形机构3的外围。进一步的，第一驱动件32带动楔形块31复位，下降，楔形块31即可带动两块定型块33沿着底座34向外扩张，相互背离，进而将圆形的工件100硬拉成方形。进一步的，此时为了便于传料机械手4取出工件100，变形机构3再次变形呈收缩状，即第一驱动件32带动楔形块31向上位移，两块定型块33在外力作用下相向位移，工件100与定型块33的外侧壁分离开来，便于传料机械手4抓取。当传料机械手4抓取变形后的工件100后，即可将其放入翻边机构5中，对呈方框状的工件100进行双向翻边，即利用第二驱动件54驱动上模板52及下模板53相向位移，将套设在基模51上的工件100的边部进行翻边处理，进而完成圆形工件的变形及翻边步骤，整个步骤都是在本装置内完成，全自动化，无需人工，效率高，成型质量佳。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种铁框变形加工装置，其特征在于：包括机架，上料机械手，变形机构，传料机械手与翻边机构，所述上料机械手，成型机构，传料机械手及翻边机构均平铺安装在所述机架内，所述上料机械手安装在机架的边部用于抓取工件送入变形机构内，所述传料机械手设置在变形机构与所述翻边机构之间，所述变形机构包括包括楔形块，第一驱动件，定型块与底座，所述底座与所述机架连接，两块所述定型块均活动安装在所述底座上，两个所述定型块是对称设置的，所述第一驱动件垂直安装在所述机架外，所述第一驱动件的输出端贯穿所述底座与所述楔形块连接，所述楔形块设置在两块所述定型块之间，所述第一驱动件驱动所述楔形块上下位移。

2.如权利要求1所述的一种铁框变形加工装置，其特征在于：所述翻边机构包括基模，上模板，下模板与第二驱动件，所述机架包括安装台与壳体，所述安装台设置在所述壳体内，所述基模安装在所述安装台上，两个所述第二驱动件分别安装在所述安装台的上端面及下端面，两个所述第二驱动件的输出端分别与上模板及下模板连接，驱动所述上模板及下模板靠近或者远离所述基模，所述上模板，基模及所述下模板位于同一竖直方向上，所述基模包括定模，动模，底板与微型驱动件，所述底板固定在所述安装台上，所述微型驱动件与所述定模安装在所述底板上，所述定模与所述底板活动连接，所述微型驱动件输出端与所述动模连接，所述动模与所述定模活动连接，所述微型驱动件驱动所述动模上下位移。

3.如权利要求2所述的一种铁框变形加工装置，其特征在于：所述定模与所述动模连接一面为相互匹配的斜切面，所述定模的斜切面上设置有滑槽，所述动模的斜切面上设置有滑条，所述滑条活动卡接在所述滑槽内。

4.如权利要求3所述的一种铁框变形加工装置，其特征在于：所述上模板与下模板相对的一侧面的边部均设置有凸块，所述下模板中部设置有避让孔。

5.如权利要求2所述的一种铁框变形加工装置，其特征在于：所述安装台上还安装有若干夹持组件，所述夹持组件包括有第三驱动件，第一连杆，夹持部与定位座，所述第三驱动件与所述定位座安装在所述安装台上，所述第三驱动件的输出端与所述第一连杆转轴处活动连接，所述第一连杆一端与所述夹持部连接，所述第一连杆另一端与所述定位座连接，所述第三驱动件驱动所述夹持部靠近或者远离所述基模。

6.如权利要求2所述的一种铁框变形加工装置，其特征在于：所述上料机械手包括抓手组件，立架，升降组件与旋转气缸，所述立架下端与所述安装台垂直连接，所述升降组件安装在所述立架上端，所述升降组件的输出端与所述旋转气缸连接，所述抓手组件安装在所述旋转气缸的输出端上。

7.如权利要求6所述的一种铁框变形加工装置，其特征在于：所述抓手组件包括安装盘，第一导向轨，转盘，第二连杆，抓手本体与第一滑块，所述安装盘安装在所述旋转气缸下方，所述旋转气缸输出端贯穿所述安装盘与所述转盘连接，若干所述第一导向轨安装在所述安装盘下端，若干所述第一导向轨以所述转盘为圆心呈发散状均匀间隔设置，所述第一滑块活动卡接在所述第一导向轨上，若干所述第二连杆一端与所述转盘边部活动连接，所述第二连杆另一端与所述第一滑块活动连接，若干所述抓手本体与所述第一滑块连接。

8.如权利要求1所述的一种铁框变形加工装置，其特征在于：还包括有摄像组件，两个所述摄像组件安装在所述变形机构及翻边机构的短边侧。

9.如权利要求1所述的一种铁框变形加工装置，其特征在于：所述传料机械手包括多轴机械臂与方形夹，所述多轴机械臂安装在所述机架内，所述方形夹安装在所述多轴机械臂的输出端上。

10.一种铁框变形加工装置使用方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，使用上料机械手抓取工件，并将其转向后放入收缩后的变形机构中；

S2，第一驱动件带动楔形块下降复位，使得楔形块两侧的定型块沿着底座向外扩张，将初始为圆形的工件涨紧为方形的工件；

S3，传料机械手抓取方形的工件放入翻边机构中；

S4，工件套设在翻边机构中的基模外侧，所述翻边机构中的第二驱动件分别驱动上模板及下模板向基模运动挤压工件，使其上下两端同步翻边。

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