CN114571652B - 一种注塑机后道冲压机的废料取出机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注塑机后道冲压机的废料取出机械手，设于所述冲压机的冲压治具旁，本冲压机废料取出机械手包括拔料机构和平移机构，拔料机构位于平移机构上，拔料机构用于将冲压后的废料从冲压治具上拔出，平移机构用于将冲压后的废料送离冲压治具。本发明可替代现有技术中注塑机取料机械手的后半段工作，减少注塑机取料机械手的无效等待时间，从而降低整个注塑周期。本发明可分担注塑机取料机械手的工作负荷，可简化注塑机取料机械手的运动，减少注塑机取料机械手的磨损，延长其寿命。

Description

一种注塑机后道冲压机的废料取出机械手

技术领域

本发明涉及一种机械手，更具体地说，它涉及一种注塑机后道冲压机的废料取出机械手。

背景技术

注塑行业竞争较为激烈，各厂家几乎以极限挖潜的力度尽力降低成本，提高产能，以期提高竞争力。注塑周期是成本管控、产能管控最重要的参数之一。注塑机+取料机械手是目前注塑领域最常见的前端配置，对于出模后需冲压的产品，生产厂家常常会将注塑机和冲压机组合成线，取料机械手则被赋予承前启后的功能，需要完成冲前送料、冲后取废料两个动作，若注塑周期较短，则取料机械手花费在冲压机上的送、取料时间就可能大于注塑周期，从而成为整个生产过程的短板，影响产能。另外，取料机械手与冲压机配合的时间长，会挤占取料机械手与注塑机的配合时间，也相应加速了取料机械手的磨损，缩短了取料机械手的使用寿命，减少了取料机械手的有效工作周期。因此，注塑机和冲压机间的过渡环节需要进一步优化。公开号为CN206855450U的实用新型专利公开了一种带线LED模组底座全自动注塑机的自动取料机械手，横向移动平台上安装有可沿原子线输送方向水平移动的横向移动平台，纵向驱动装置安装在该横向移动平台上，纵向驱动装置上安装有可在垂直方向运动的升降平台，取料手臂可拆卸地安装在该升降平台上，在该取料手臂的前端安装有水口手爪和产品手爪。本实用新型完全实现了全自动化注塑作业，注塑机的开模时间比人工注塑开模时间大约缩短了1/3，提高了注塑机的效率；另外由于在合模时原子线是拉紧状态，避免了原子线从下模的卡线槽内出来，提高了一次注塑合格率，同时此机械手可以完全避免安全事故的发生，具有良好的经济、社会效益。但是该实用新型中的自动取料机械手功能较为单一，仅限于从注塑机上取料，不适合注塑机、冲压机联机运行的多任务要求。

发明内容

现有的注塑机和冲压机组线后的过渡环节容易对整体生产周期形成制约，并会加速取料机械手的磨损，缩短取料机械手的使用寿命，为克服这些缺陷，本发明提供了一种可缩短整体生产周期，增加取料机械手使用寿命的注塑机后道冲压机的废料取出机械手。

本发明的技术方案是：一种注塑机后道冲压机的废料取出机械手，设于所述冲压机的冲压治具旁，本注塑机后道冲压机的废料取出机械手包括拔料机构和平移机构，拔料机构位于平移机构上，拔料机构用于将冲压后的废料从冲压治具上拔出，平移机构用于将冲压后的废料送离冲压治具。本注塑机后道冲压机的废料取出机械手工作时，平移机构启动，将拔料机构送入冲压治具，然后拔料机构将冲压后的废料从冲压治具上拔出，而后平移机构复位，将拔料机构连同拔料机构拔出的废料运离冲压机并丢弃废料，此后等待下一个循环。本发明可替代现有技术中注塑机取料机械手的后半段工作，分担注塑机取料机械手的工作负荷，减少注塑机取料机械手的无效等待时间，从而缩短整个注塑周期。同时可简化注塑机取料机械手的运动，减少注塑机取料机械手的磨损，延长其寿命。

作为优选，所述平移机构包括驱动缸和滑座，滑座滑动连接在驱动缸的缸体上，且滑座与驱动缸的输出端连接，所述拔料机构安装于滑座上。驱动缸驱动滑座移动，实现拔料机构以及拔料机构拔出废料的平移。此种形式的平移机构结构简单，易于实现，造价便宜。

作为优选，所述拔料机构包括升降气缸和气动手指，升降气缸固定在滑座端部，气动手指固定在升降气缸的输出端。拔料机构在拔出冲压后的废料时，气动手指夹紧废料，升降气缸再驱动气动手指升起，从而将废料从冲压治具上拔出。

作为优选，所述平移机构还包括摆动气缸，驱动缸固定在摆动气缸的输出端。设置摆动气缸使得本注塑机后道冲压机的废料取出机械手具备更多运动维度，可实现更多方向的位置调整，更合理地设计废料转移路径，避免与周边结构发生干涉。

作为优选，驱动缸为气缸。气缸价格相对便宜，利于成本管控。

作为另选，驱动缸为电动缸。电动缸也可用来实现机械手的直线平移功能。

作为优选，冲压治具上设有与待冲压产品形状适配的产品定位槽，产品定位槽槽底设有冲压成品落料孔和产品错位传感器。冲压时，待冲压产品放置于产品定位槽内，产品被定位，可防止发生产品错位的情况，确保产品品质和生产稳定性。

作为优选，所述冲压机上设有支架，平移机构位于支架上。通过支架可使本注塑机后道冲压机的废料取出机械手安装在冲压机上，成为冲压机的组成部分，有利于提高冲压机的自动化性能。

本发明的有益效果是：

缩短注塑周期。本发明可替代现有技术中注塑机取料机械手的后半段工作，减少注塑机取料机械手的无效等待时间，从而降低整个注塑周期。

延长注塑机取料机械手的使用寿命。本发明可分担注塑机取料机械手的工作负荷，可简化注塑机取料机械手的运动，减少注塑机取料机械手的磨损，延长其寿命。

结构简单，成本低廉。本发明任务单一，运动范围有限，结构较简单，成本低廉。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为应用本发明的冲压机的一种结构示意图；

图3为本发明中产品与冲压治具的配合状态示意图；

图4为本发明中冲压机所加工产品的结构示意图；

图5为应用本发明的冲压机的另一种结构示意图。

图中，1-冲头，2-冲压治具，3-驱动缸，4-滑座，5-升降气缸，6-气动手指，7-摆动气缸，8-产品定位槽，9-产品错位传感器，10-支架，11-注塑机取料机械手，12-产品，13-接料盒，14-废料箱，15-旋臂，16-升降台，17-换位电机，18-治具支杆，19-治具支撑底板，20-废料，21-抓料就位传感器，22-电机悬架。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图3所示，一种注塑机后道冲压机的废料取出机械手，设于所述冲压机的冲压治具2旁，冲压治具2位于所述冲压机的冲头1正下方，且通过四根治具支杆18架空固定于治具支撑底板19上，治具支撑底板19通过螺栓固定于所述冲压机的工作台面上。治具支撑底板19顶面放置有接料盒13，接料盒13位于冲压治具2正下方，用于接收冲头1冲压产生的落料。冲压机位于一注塑机的下游，冲压机与注塑机间设有注塑机取料机械手11，注塑机取料机械手11用于将注塑机输出的产品12转移到冲压治具2上。产品12整体呈花朵状，具有八个呈辐射状排列的待冲压胚体和一注塑料杆，注塑料杆位于待冲压胚体排列成的图形中心并与待冲压胚体所在平面垂直，待冲压胚体尾端的筒形件为所需的最终成品，筒形件被冲头1冲下后产品12的剩余部分均为废料20。本注塑机后道冲压机的废料取出机械手包括拔料机构和平移机构，拔料机构位于平移机构上，拔料机构用于将冲压后的废料从冲压治具2上拔出，平移机构用于将冲压后的废料送离冲压治具2，拔料机构和平移机构均与一PLC电连接。所述冲压机上设有支架10，所述平移机构位于支架10上，平移机构包括驱动缸3、滑座4及摆动气缸7，驱动缸3的缸体上沿驱动缸3的轴向固定一滑轨，滑座4通过自身底部的导槽与滑轨形成适配嵌合，使滑座4滑动连接在驱动缸3的缸体上，且滑座4与驱动缸3的输出端连接，所述拔料机构安装于滑座4上。所述拔料机构包括升降气缸5和气动手指6，升降气缸5固定在滑座4端部的安装板上，气动手指6通过气动手指支架固定在升降气缸5的输出端，气动手指支架上固定有用于检测气动手指6所夹持产品12的抓料就位传感器21。驱动缸3固定在摆动气缸7的输出端。驱动缸3为气缸，驱动缸3上设有用于检测驱动缸活塞杆伸缩极限位置的极限开关。升降气缸5、气动手指6及摆动气缸7上也分别设有检测通气状态转换后输出端伸缩极限位置、摆动极限位置及开合极限位置的极限开关。冲压治具2上设有与待冲压产品形状适配的产品定位槽8，产品定位槽8槽底设有冲压成品落料孔和产品错位传感器9，产品错位传感器9为光纤传感器，用于检测产品是否错位，产品错位传感器9通过螺纹连接在传感器安装孔内，传感器安装孔垂直于冲压治具2底面并与产品定位槽8连通。所述冲压机外侧设有废料箱14。

本注塑机后道冲压机的废料取出机械手的工作方法如下：

步骤一.注塑机取料机械手11将注塑机输出的产品12转移到冲压治具2上的产品定位槽8内，产品错位传感器9检测产品12是否错位，若检测到错位，则所述PLC控制冲压机及注塑机取料机械手11暂停执行原定程序，转而执行异常处置程序，即冲压机的冲头1停止冲压动作，注塑机取料机械手11保持运行，但停止将产品12向冲压治具2转移，而是向临时收料点转移，避免产品12在停止运行的冲压机上损耗；若产品错位传感器9检测到产品12定位正常，则执行下一步。

步骤二.冲压机得到产品错位传感器9反馈的产品12定位正常信号后，冲头1启动，执行冲压动作，冲压完毕后冲头1复位到高位。

步骤三.在PLC控制下，驱动缸3的活塞杆前伸，推动滑座4将拔料机构送到冲压治具2上方，然后升降气缸5启动，驱动气动手指6下降，产品12的注塑料杆处于气动手指6的两个手指之间，随后气动手指6的两个手指合拢，夹住注塑料杆，升降气缸5再驱动气动手指6升起，将废料20从产品定位槽8中取出，驱动缸3复位，使升降气缸5携气动手指6及废料20从冲压治具2上移开，驱动缸3复位到位后，摆动气缸7输出端旋转，使驱动缸3偏转90°指向废料箱14，驱动缸3偏转到位后，驱动缸3的活塞杆再次前伸，将气动手指6夹取的废料伸到废料箱14上方，气动手指6松开，废料20掉入废料箱14。

步骤四.丢弃废料14后，驱动缸3再次复位，摆动气缸7也回转复位，等待下一个操作循环。

步骤五.产品12批次生产完成后，将所述临时收料点收集的零散产品12人工转移到冲压治具2上完成冲压。

实施例2：

驱动缸3为电动缸。其余同实施例1。

实施例3：

冲压治具2有两个，均位于一治具轮替转盘上，治具轮替转盘包括旋臂15、升降台16和换位电机17，换位电机17的输出端与旋臂15中心键连接，两冲压治具2分别固定在旋臂15两端。升降台16包括旋臂升降气缸和托板，旋臂升降气缸固定在所述冲压机的工作台面上，托板固定在旋臂升降气缸的活塞杆上，旋臂升降气缸上还滑动连接两根导向杆，导向杆与旋臂升降气缸的活塞杆平行并连接在托板底部。托板顶部固定一电机悬架22，换位电机17固定在电机悬架22的顶板下方。换位电机17为伺服电机，在所述PLC控制下做分度转动，换位电机17输出端每转一次带动旋臂15转动180°。其余同实施例1。

本技术方案中两个冲压治具2可轮替，冲压机运行时，一个冲压治具2在冲头1停留在下方，接收注塑机取料机械手11从注塑机上取来的产品12，配合冲头1进行冲压，而另一冲压治具2则处于空置待命状态。一旦注塑机取料机械手11将注塑机输出的产品12转移到冲压治具2上，产品12位置未放准，导致产品错位传感器9检测到错位状况时，换位电机17可立即启动，驱动旋臂15转动，载有错位产品的冲压治具2离开冲压工位，由待命的另一冲压治具2补位替换。在此过程中，升降台16先将旋臂15和换位电机17整体举升，使冲压治具2脱离治具支杆18，确保旋臂15随后在无阻力的状态下转动。旋臂15旋转到位后，升降台16再下降，使补位替换的冲压治具2得到治具支杆18的支撑以承受冲头1的冲击，避免旋臂15一端单侧受力导致旋臂15挠曲变形。采用冲压治具轮替方式可避免产品12在失去定位精度的情况下继续流转造成损耗。另一方面，由于注塑机工作时产品成型质量对于温度、加热时间等参数较为敏感，一旦停机，注塑机的生产节拍有变，注塑机内熔料的温度、停留时间也相应变化，对生成的产品物理性质会产生极大的影响，因此注塑机运行时尽量不要中途停机，否则又需要花费时间重新达到稳定状态。采用冲压治具轮替方式还可避免冲压机在检测到异常状况时因自动执行停机保护程序而无法接收注塑机持续输出的产品，避免产品损耗。

本注塑机后道冲压机的废料取出机械手的工作方法：

步骤一.注塑机取料机械手11将注塑机输出的产品12转移到冲压治具2上的产品定位槽8内，产品错位传感器9检测产品12是否错位，若检测到错位，在PLC控制下，所述旋臂升降气缸启动，将旋臂15整体举升，使得冲压治具2离开治具支杆18，随后换位电机17启动，驱动旋臂15转动，载有错位产品的冲压治具2离开冲压工位，待命的另一冲压治具2转到冲压工位上，旋臂升降气缸回位，旋臂15整体降下，从而完成冲压治具2的补位替换，冲压机的冲头1及注塑机取料机械手11仍继续保持运行；若产品错位传感器9检测到产品12定位正常，则执行下一步。

步骤二至步骤四同实施例1。

步骤五.载有错位产品的冲压治具2转到原待命冲压治具2的位置上，由人工取下产品12，空出冲压治具2作为新的待命冲压治具2；人工取下的产品12进行进一步检查筛选，因自身翘曲度超标而导致错位检出的，直接将翘曲度超标产品12报废，因注塑机取料机械手11抓料、放料偏位而导致错位检出的，产品12集中回收，待产品12批次生产完成后，将所有人工取下并回收的零散产品12逐个人工转移到冲压治具2上完成冲压。

Claims (7)

1.一种注塑机后道冲压机，包括冲压治具（2）和废料取出机械手，废料取出机械手设于冲压治具（2）旁，所述冲压机位于一注塑机的下游，冲压机与注塑机间设有注塑机取料机械手（11)，注塑机取料机械手（11)用于将注塑机输出的产品（12)转移到冲压治具（2)上，其特征是废料取出机械手包括拔料机构和平移机构，拔料机构位于平移机构上，拔料机构用于将冲压后的废料从冲压治具（2）上拔出，平移机构用于将冲压后的废料送离冲压治具（2），冲压治具（2）上设有与待冲压产品形状适配的产品定位槽（8），产品定位槽（8）槽底设有冲压成品落料孔和产品错位传感器（9）；冲压治具（2）有两个，均位于一治具轮替转盘上，治具轮替转盘包括旋臂（15）、升降台（16)和换位电机（17），换位电机（17）的输出端与旋臂（15）中心键连接，两冲压治具（2）分别固定在旋臂（15）两端，冲压机运行时，一个冲压治具（2）停留在所述冲压机的冲头（1）下方，接收注塑机取料机械手（11）从注塑机上取来的产品（12），配合冲头（1）进行冲压，而另一冲压治具（2）则处于空置待命状态；一旦注塑机取料机械手（11）将注塑机输出的产品（12）转移到冲压治具（2）上，产品（12）位置未放准，导致产品错位传感器（9）检测到错位状况时，换位电机（17）可立即启动，驱动旋臂（15）转动，载有错位产品的冲压治具（2）离开冲压工位，由待命的另一冲压治具（2）补位替换。

2.根据权利要求1所述的注塑机后道冲压机，其特征是所述平移机构包括驱动缸（3）和滑座（4），滑座（4）滑动连接在驱动缸（3）的缸体上，且滑座（4）与驱动缸（3）的输出端连接，所述拔料机构安装于滑座（4）上。

3.根据权利要求2所述的注塑机后道冲压机，其特征是所述拔料机构包括升降气缸（5）和气动手指（6），升降气缸（5）固定在滑座（4）端部，气动手指（6）固定在升降气缸（5）的输出端。

4.根据权利要求2所述的注塑机后道冲压机，其特征是所述平移机构还包括摆动气缸（7），驱动缸（3）固定在摆动气缸（7）的输出端。

5.根据权利要求2所述的注塑机后道冲压机，其特征是驱动缸（3）为气缸。

6.根据权利要求2所述的注塑机后道冲压机，其特征是驱动缸（3）为电动缸。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的注塑机后道冲压机，其特征是所述冲压机上设有支架（10），平移机构位于支架（10）上。