CN206731986U - 一种角钢全自动上料和冲压下料系统 - Google Patents

一种角钢全自动上料和冲压下料系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种角钢全自动上料和冲压下料系统,包括自动上料装置(30)、冲裁装置(40)、冲孔码垛装置(50)、第一六轴机械手(16)、第二六轴机械手(15);所述自动上料装置(30)前方设有冲裁装置(40),所述冲裁装置(40)前方设有冲孔码垛装置(50);所述冲裁装置(40)与冲孔码垛装置(50)之间设有第一六轴机械手(16)。从而实现了角钢上料的整捆全自动化,同时实现单根角钢之间的连续上料,全程无需人工操作,降低了安全隐患,也解除了节拍限制。

Description

一种角钢全自动上料和冲压下料系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及上料和送料领域,尤其涉及一种角钢全自动上料和冲压下料系 统。

背景技术

[0002] 目前,现有的冲床角钢送料,多采用人工操作,即通过操作工人工搬运,后端手持, 根据冲床的节拍,一段一段向前推动,配合完成。也有少数方法采用单根角钢自动送料,即 人工将每一单根角钢放到送料装置上,然后再有机构完成部分送料工作,但这种方法解决 了部分自动送料的问题,但因为单根送料完毕后仍需人工上料,在人工上料过程中,机床需 停止工作,所以加工节拍受限制。目前的方式,操作工的熟练程度对工件的加工质量影响极 大,同时操作工的生产效率低,生产节拍不稳定,劳动成本高,劳动强度大、安全隐患高,效 率低下,无法满足大批量生产的问题。 实用新型内容

[0003] 为克服上述缺点,本实用新型的目的在于提供一种角钢全自动上料和冲压下料系 统,包括自动上料装置、冲裁装置、冲孔码垛装置、第一六轴机械手、第二六轴机械手;所述 自动上料装置前方设有冲裁装置,所述冲裁装置前方设有冲孔码垛装置;所述冲裁装置与 冲孔码垛装置之间设有第一六轴机械手;

[0004] 所述自动上料装置用于自动上料给前方的冲裁装置,包括平车、料架、桁架以及桁 架机械手、翻料机、自动排料机、推举机、输送机、送料机;自动排料机用于排料,包括多条传 输链条以及固定在每条链条上的多个定位块;输送机仿形滚轮在电机带动下将角钢输送到 送料机;送料机包括仿形夹钳、气缸、线性模组和伺服电机;

[0005]冲裁装置包括冲裁冲床,用于冲裁角钢;角钢由送料机送到冲裁冲床上的冲裁模 具处裁切位置;

[0006]冲孔码垛装置包括:冲孔冲床用于使用设置于其上的冲孔模具对角钢进行冲孔操 作;两轴调整模组用于将角钢调整移动到正确的冲孔位置;第二六轴机械手设置于冲孔冲 床和码垛盘之间,将冲孔完成的角钢放到码垛盘码垛成排。

[0007]进一步的:平车位于桁架下方并和自动排料机相接,平车上设有料架,料架用于放 置批量角钢;在角钢装上料架后,平车沿着滑轨移动到桁架下方,在料架上角钢用尽后,平 车沿着滑轨移动到桁架外再重新上料。

[0008]进一步的:多条链条在电机带动下同步运动以将角钢输送到自动排料机的前端; 自动排料机的前端设置有传感器,角钢到达最前端位置时传感器触发角钢停留;下方推举 机将角钢移动到输送机的仿形滚轮位置。

[0009]进一步的:桁架上固设桁架机械手,用于将角钢从料架上直接放置到自动排料机 上,或先放置到翻料机后再由桁架机械手移到自动排料机上。

[0010]进一步的:角钢来料时呈上下交错形,如果桁架机械手吸取的角钢V形向上时直接 放到自动排料机的定位块上;如果角钢V形向下时,桁架机械手将角钢先放到翻料机上后再 由桁架机械手移到自动排料机上。

[0011] 进一步的:第一六轴机械手用于将冲裁下的角钢吸起,转动调节角度,将角钢移到 移到冲孔模具上后断电,在冲孔模具上卸下角钢进行冲孔。

[0012] 进一步的:第一六轴机械手还用于将冲裁下的第一长度的头料吸起落到废料桶 中、以及将剩余长度为第二长度的尾料吸取后落到废料桶中。

[0013] 进一步的:桁架机械手将角钢吸取到翻料机的前支架上,前支架上夹紧气缸夹紧 角钢,前支架的V形槽上带电磁铁吸盘,前支架在传动机带动下作180度翻转,将角钢V形开 口向上放置在后支架上,以实现角钢角度翻转。

[0014] 进一步的:第一六轴机械手夹爪末端从侧面进入冲裁模具中央取料;第一六轴机 械手夹爪的末端安装接近传感器,为电气控制提供信号反馈,实时监控角钢是否到位。

[0015] 进一步的:桁架机械手的截面呈“N”字形,“N”的两个内角均为90度角,向下的一个 内角和外角均可以用于吸取角钢,内角和外角的吸取面均设置有多组电磁铁吸盘用于吸取 角钢。

[0016] 通过上述方案,角钢上料实现整捆全自动化,同时实现单根角钢之间的连续上料, 全程无需人工操作,降低了安全隐患,也解除了节拍限制;此外,本发明在上述技术的基础 上克服了上述缺点,角钢上料实现整捆全自动化,同时实现单根角钢之间的连续上料,连续 冲孔,全程无需人工操作,降低了安全隐患,也解除了节拍限制。采用封闭生产线形式,人工 吊装成捆角钢到位,后续上料、下料、冲孔全自动完成。在安全稳定的基础上提高生产效率。 设计针对生产工艺的电气控制系统,把冲床电路、六轴机器人控制系统、桁架机械手、传感 器等设备通过PLC进行组态连接,生产过程中实现无人化自动化,避免了因工人与冲床的接 触而导致的各种工伤事故,且可以实现长时间不停机连续化作业,提高了生产效率,实现大 批量生产。

附图说明

[0017]图1为本实用新型的一种角钢全自动上料和冲压下料系统立体图;

[0018]图2为本实用新型自动上料装置的平视图;

[0019]图3为本实用新型冲裁装置和第一六轴机械手示意图;

[0020]图4为本实用新型冲孔码装置和第二六轴机械手示意图。

[0021]图5为本实用新型翻料机示意图。

具体实施方式

[0022]下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点 和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确 的界定。

[0023]附图1 —5中,30 •自动上料装置:1.平车、2 •料架、3 •桁架机械手、4 •翻料机、5 •自动 排料机、6.推举机、7 •输送机、8.送料机、2〇 •前支架、21 •传动机、22 •桁架、23.链条、24.后支 架;

[0024] 40.冲裁装置:9 •冲裁模具、10 •冲裁冲床、11 •废料桶、12.第一六轴机械手夹爪、 18.支架;

[0025] 16 •第一六轴机械手;

[0026] 50 •冲孔码垛装置:13.冲孔冲床、14.码垛盘、17.冲孔模具、19.两轴调整模组;15. 第二六轴机械手;

[0027] 参见附图1-5所示,一种角钢全自动上料和冲压下料系统,包括自动上料装置30、 冲裁装置40、冲孔码垛装置50、第一六轴机械手16、第二六轴机械手15;所述自动上料装置 30前方设有冲裁装置40,所述冲裁装置40前方设有冲孔码垛装置50;所述冲裁装置40与冲 孔码垛装置50之间设有第一六轴机械手16;

[0028]所述自动上料装置30用于自动上料给前方的冲裁装置40,包括平车1、料架2、桁架 22以及桁架机械手3、翻料机4、自动排料机5、推举机6、输送机7、送料机8;

[0029]平车1位于桁架22下方并和自动排料机5相接,平车1上设有料架2,料架2用于放置 批量角钢;工人通过行吊将一捆角钢装上料架2;在角钢装上料架2后,平车1沿着滑轨移动 到桁架22下方,在料架2上角钢用尽后,平车1沿着滑轨移动到桁架22外;

[0030] 桁架22上固设桁架机械手3,用于将角钢从料架2上直接放置到自动排料机5上,或 者先放置到翻料机4后再由桁架机械手3移到自动排料机5上;具体的:角钢来料时呈上下交 错形,如果桁架机械手3吸取的角钢V形向上时直接放到自动排料机5的定位块上;如果角钢 V形向下时,桁架机械手3将角钢先放到翻料机4上后再由桁架机械手3移到自动排料机5上。

[0031] 桁架机械手3将角钢吸取到翻料机4的前支架20上,前支架20上夹紧气缸夹紧角 钢,前支架20的V形槽上带电磁铁吸盘,前支架20在传动机21带动下作18〇度翻转,将角钢V 形开口向上放置在后支架24上,以实现角钢角度翻转。其中:前支架20的水平高于后支架 24,后支架24设有V形开口向上的开口和角钢相契合;通过这一中转过程实现所有角钢的 方向翻转。

[0032] 自动排料机5包括多条传输链条23以及固定在每条传输链条23上的多个定位块 (未示出),多条链条23在电机带动下同步运动以将角钢输送到自动排料机5的前端;自动排 料机5的前端设置有传感器,角钢到达最前端位置时传感器触发角钢停留;下方推举机6将 角钢移动到输送机7的仿形滚轮(未示出)位置;多条链条23上同一水平位置对应设置定位 块,位于多条链条23同一水平位置的多个定位块同时定位同一个角钢,并随着链条23的运 动而将所述同一个角钢移向前方;同一条链条23上设置多个定位块同时传送多个角钢;优 选的:链条23为3或4条; _

[0033] 输送机7仿形滚轮在电机带动下将角钢输送到送料机8的对齐挡板(未示出)处;

[0034] 送料机8包括仿形夹钳、气缸、线性模组和伺服电机;仿形夹钳在气缸的作用下上 下合闸抱住角钢截面,线性模组和伺服电机相配合以定长度向冲裁冲床10输送角钢;送料 后松开返回初始位置抱住角钢,循环往复;

[0035] 冲裁装置40包括冲裁冲床10,用于冲裁角钢;冲裁冲床1〇上设置有冲裁模具9和支 架18;其中,支架18用于支撑角钢;

[0036] 角钢由送料机8送到冲裁冲床10上的冲裁模具9处裁切位置,优选的:将头部的第 一长度角钢作为头料裁切,下一次断料前由第一六轴机械手16将头料吸走落到废料桶11 中;优选的:第一长度为1〇皿1;

[0037] 第一六轴机械手16用于将冲裁下的角钢吸起,转动调节角度,将角钢移到移到冲 孔模具17上后断电,在冲孔模具17上卸下角钢进行冲孔;第一六轴机械手16还用于将冲裁 下的第一长度的头料吸起落到废料桶11中、以及将剩余长度为第二长度的尾料吸取后落到 废料桶11中;优选的:第二长度为25mm;

[0038]冲孔码垛装置50包括:冲孔冲床13用于使用设置于其上的冲孔模具17对角钢进行 冲孔操作;两轴调整模组19用于将角钢调整移动到正确的冲孔位置;第二六轴机械手15设 置于冲孔冲床13和码垛盘14之间,第二六轴机械手15将冲孔完成的角钢放到码垛盘14码垛 成排。

[0039]第一六轴机械手16的部件采用铝合金焊接,中段安装旋转马达用于把吸盘末端旋 转45度,六轴再180度翻转,此时角钢正好以90度位姿放置在冲孔模具17上,第一六轴机械 手夹爪12末端从侧面进入冲裁模具中央取料,安全快速不干涉,也解决了尾料取出问题。此 外,电磁铁吸盘的吸力完全可以保证角钢的吸取和摆动,吸力强劲,防止脱落伤人。第一六 轴机械手夹爪12的末端安装接近传感器,为电气控制提供信号反馈,实时监控角钢是否到 位。电磁铁吸盘价格低廉实用。

[0040] 桁架机械手3上设置有角钢自动抓取吸盘,按照需要抓取的角钢长度设置多组电 磁铁吸盘,多受力点吸取角钢不会在吊装过程中发生变形。桁架机械手3采用仿形设计,由 于通常角钢出厂后码成V形开口上下交错。吸盘工装设计了两组仿形开口,可实现角钢内侧 吸取以及外侧吸取;具体的,桁架机械手3的截面呈“N”字形,“N”的两个内角均为90度角,这 样,向下的一个内角和外角均可以用于吸取角钢。内角和外角的吸取面均设置有角钢自动 抓取吸盘。

[0041] 自动上料部分:

[0042] ⑴平车1在外部,平车1上安装料架2,工人通过行吊将一捆角钢装上料架2。

[0043] (2)桁架机械手3运行到翻料机4上空,降下末端机械夹爪,电磁铁吸盘组吸取角 钢。

[0044] ⑶角钢来料时呈上下交错形,析架机械手3吸取的角钢V形向上时直接放到自动 排料机5的定位块上。若角钢V形向下时,机械手将角钢放到翻料机4上。

[0045] (4)翻料机4由电机带动传动机21,使角钢整个18〇度翻转,再由桁架机械手3移到 自动排料机5上。

[0046] (5)自动排料机5上定位块固定在两侧的链条23上,三列链条23传输线同步运动。

[0047] (6)角钢到达最前端位置时传感器触发,下方推举机6将角钢移动到输送机7仿形 滚轮位置。

[0048] (7)输送机7仿形滚轮在电机带动下将角钢输送到送料机8的对齐挡板处。

[0049] (8)送料机8的仿形夹钳在气缸作用下上下合闸抱住角钢截面,通过线性模组和伺 服电机的配合定长度向冲裁冲床1〇输送。

[0050] 冲裁部分:

[0051] (1)系统启动后角钢头部由送料机8送到冲裁模具9裁切位置,必要时10mm作为头 料裁切,下一次断料前机械手将头料吸走落到废料桶11中。

[0052] (2)头料裁切后送料机8仿形夹钳松开角钢,返回初始位置后再抱紧角钢,后续用 伺服电机控制定长度向冲裁冲床10送料,送料后松开返回初始位置,循环往复。

[0053] (3)第一六轴机械手16将冲裁下的角钢吸起,机械手转动调节角度,将角钢放置在 冲孔模具17上。

[0054] 冲孔码垛部分:

[0055]第一六轴机械手16将角钢移到冲孔模具17上,冲孔。

[00¾]两轴调整模组19将角钢调整移动到正确的冲孔位置。

[0057] ⑶第二六轴机械手15将角钢放到码垛盘14码垛成排。

[0058]角钢方向的自动翻料部分:

[0059]角钢出厂码垛方式由V形上下交错排列,但后端自动排料机5上需要角钢V形向上 依次上料,故设计翻料机4。桁架机械手3将角钢吸取到前支架20上,前支架20V形槽上带电 磁铁吸盘。前支架2〇在传动机21带动下整体180度翻转,将角钢V形开口向上放置在后支架 24上,此时已实现角钢角度翻转。通过这一中转过程实现所有角钢的方向翻转(来料时v形 向上的角钢不需要翻转,直接吸取到排料架2上)。

[0060]电磁铁吸盘的吸力完全可以保证角钢的吸取和摆动,吸力强劲,防止脱落伤人。另 外整个项目的实施中环绕冲裁冲床1〇安装安全围栏及安全光栅,人员不可进入,绝对安全。 电磁铁吸盘价格低廉实用。

[0061]角钢自动抓取吸盘工装安装在桁架机械手3上,按照需要抓取角钢的长度设置多 组电磁铁吸盘,多受力点吸取角钢不会在吊装过程中发生变形。

[0062]、角钢自动抓取吸盘工装采用仿形设计。通常角钢出厂后码成V形开口上下交错。吸 盘工装设计了两组仿形开口,可实现角钢内侧吸取以及外侧吸取。

[0063]以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技 术的人了解本实用新型的内容并加以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围,凡根 据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1. 一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于,包括自动上料装置(30)、冲裁装 置(40)、冲孔码垛装置(50)、第一六轴机械手(16)、第二六轴机械手(15);所述自动上料装 置(30)前方设有冲裁装置(40),所述冲裁装置(40)前方设有冲孔码垛装置(50);所述冲裁 装置(40)与冲孔码垛装置(50)之间设有第一六轴机械手(16); 所述自动上料装置(30)用于自动上料给前方的冲裁装置(4〇),包括平车(1)、料架(2)、 桁架(22)以及桁架机械手(3)、翻料机(4)、自动排料机(5)、推举机⑹、输送机(7)、送料机 (8);自动排料机(5)用于排料,包括多条传输链条(23)以及固定在每条链条(23)上的多个 定位块;输送机C7)仿形滚轮在电机带动下将角钢输送到送料机(8);送料机⑻包括仿形夹 钳、气缸、线性模组和伺服电机; 冲裁装置(40)包括冲裁冲床(10),用于冲裁角钢;角钢由送料机(8)送到冲裁冲床(10) 上的冲裁模具⑼处裁切位置; 冲孔码垛装置(50)包括:冲孔冲床(13)用于使用设置于其上的冲孔模具(17)对角钢进 行冲孔操作;两轴调整模组(19)用于将角钢调整移动到正确的冲孔位置;第二六轴机械手 (15)设置于冲孔冲床(13)和码垛盘(14)之间,将冲孔完成的角钢放到码垛盘(14)码垛成 排。
2. 根据权利要求1所述的一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于:平车(1) 位于桁架(22)下方并和自动排料机⑸相接,平车⑴上设有料架(2),料架(2)用于放置批 量角钢;在角钢装上料架⑵后,平车⑴沿着滑轨移动到桁架(22)下方,在料架(2)上角钢 用尽后,平车⑴沿着滑轨移动到桁架(22)外再重新上料。
3. 根据权利要求1所述的一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于:多条链条 (23)在电机带动下同步运动以将角钢输送到自动排料机的前端;自动排料机(5)的前端 设置有传感器,角钢到达最前端位置时传感器触发角钢停留;下方推举机^5)将角钢移动到 输送机(7)的仿形滚轮位置。
4. 根据权利要求1所述的一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于:桁架(22) 上固设桁架机械手(3),用于将角钢从料架(2)上直接放置到自动排料机上,或先放置到 翻料机⑷后再由桁架机械手⑶移到自动排料机⑸上。
5. 根据权利要求4所述的一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于:角钢来料 时呈上下交错形,如果桁架机械手(3)吸取的角钢V形向上时直接放到自动排料机(5)的定 位块上;如果角钢V形向下时,桁架机械手(3)将角钢先放到翻料机⑷上后再由桁架机械手 ⑶移到自动排料机⑸上。
6. 根据权利要求1所述的一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于:第一六轴 机械手(16)用于将冲裁下的角钢吸起,转动调节角度,将角钢移到移到冲孔模具(17)上后 断电,在冲孔模具(17)上卸下角钢进行冲孔。
7.根据权利要求6所述的一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于:第一六轴 机械手(16)还用于将冲裁下的第一长度的头料吸起落到废料桶(11)中、以及将剩余长度为 第二长度的尾料吸取后落到废料桶(11)中。
8.根据权利要求1所述的一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于:桁架机械 手(3)将角钢吸取到翻料机(4)的前支架(2〇)上,前支架(20)上夹紧气缸夹紧角钢,前支架 (2〇)的V形槽上带电磁铁吸盘,前支架(2〇)在传动机(21)带动下作180度翻转,将角钢V形开 口向上放置在后支架(24)上,以实现角钢角度翻转。
9. 根据权利要求1所述的一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于:第—六轴 机械手夹爪(12)末端从侧面进入冲裁模具(9)中央取料;第一六轴机械手夹爪(12)的末端 安装接近传感器,为电气控制提供信号反馈,实时监控角钢是否到位。
10. 根据权利要求1所述的一种角钢全自动上料和冲压下料系统,其特征在于:桁架机 械手⑶的截面呈“N”字形,“N”的两个内角均为90度角,向下的一个内角和外角均用于吸取 角钢,内角和外角的吸取面均设置有多组电磁铁吸盘用于吸取角钢。
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