CN211588149U - 一种机器人自动双层冲压工作站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种机器人自动双层冲压工作站，所述机器人自动双层冲压工作站包括机架、设置于机架外一侧的送料机构、设置于机架内且与所述送料机构邻边的双层冲压机构、设置于机架内且与所述双层冲压机构相对的移件机器人以及设置于机架外且与所述送料机构相对的出料滑竿，所述双层冲压机构由两结构完全相同的压机竖直叠装组成，压机内部置有模具压块，所述移件机器人从送料机构中取件，连续向所述两压机内输送工件，两压机交叉进行冲压工作，由此实现进行自动连续冲压的效果，大大提升效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及冲压装置技术领域，具体涉及一种机器人自动双层冲压工作站。
背景技术
冲压装置作为工业基础装备的重要组成部分之一，在航空航天、汽车制造、交通运输等重要工业部门得到了广泛应用。冲压是现代加工常用的一种加工方式，通常一个工件需要冲切、拉伸、折弯等几个冲压工序，而每个工序又需要一个冲压机，操作人员需要拿着工件在一个一个冲压机间来回穿梭。而冲压设备一般体积较大、冲压瞬时噪音大、冲压设备一般没有做到完全防护、加工件一般都有刀口毛刺现象，长期下来不仅费时而且人员劳动强度大、存在生产安全隐患。随着工业领域对冲压技术需求的不断提高，人工冲压的方式已经跟不上时代的脚步，尽管目前市面上已经出现不少自动冲压装置，但其自动化完成度以及效率仍有待提高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种机器人自动双层冲压工作站，通过双层冲压机构与移件机器人间的相互配合，可实现提升冲压效率、降低成本、节省空间的效果。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
本实用新型提供一种机器人自动双层冲压工作站，包括送料机构、双层冲压机构以及移件机器人，所述移件机器人的夹臂端可在送料机构与双层冲压机构间自由移动，所述双层冲压机构由若干结构完全相同的压机竖直叠装组成，压机内部置有模具压块。
优选的，所述送料机构、双层冲压机构以及移件机器人均设置于一机架上，且机架一侧还设有一出料滑竿。
优选的，所述压机呈四柱式结构，相邻压机之间通过支撑架连接，所述压机包括有冲压顶板与冲压底板，冲压顶板与冲压底板四角之间通过顶柱固定连接；所述冲压顶板上方固定有一液压气缸，液压气缸的缸杆端贯穿所述冲压顶板并通过一轴端接头与压板固定连接，有一可伸缩的模具机构置于所述压板与冲压底板之间，且所述模具机构固定设置于冲压底板上。
优选的，所述压板四角上分别固定连接有一导向轴，所述导向轴贯穿冲压顶板并套装于导向座内，所述导向座固定设置于冲压顶板上。
优选的，所述模具机构包括有模具基座、模具顶板，所述模具基座与模具顶板间设有模具压块以及一缓冲机构。
优选的，所述缓冲机构由支撑座以及弹簧组成，所述支撑座设置于模具基座与模具顶板四角之间，所述弹簧设置于两邻近支撑座之间。
优选的，所述送料机构包括输送机构以及取料机构。
优选的，所述输送机构包括送料机架、电机、主动轴、链轮、工装链条以及定位工装，所述电机设置于送料机架一侧，主动轴与电机传动连接，链轮固定套装于主动轴两端，工装链条啮合于链轮两侧且工装链条上固定有定位工装，所述定位工装上放有工件；所述取料机构置于送料机架靠近主动轴一侧，所述取料机构包括取料气缸、挡料座、托料气缸以及托料座，所述挡料座置于送料机架两侧并与取料气缸的取料缸杆端固定连接，所述托料座置于两挡料座之间并与托料气缸的托料缸杆端固定连接。
优选的，所述机器人自动双层冲压工作站还包括有设置于送料机构一侧，与机架相邻的总控柜与机器人控制柜，所述总控柜上设有警示灯。
优选的，所述导向轴一侧设有冲压动作传感器，所述送料机构上设有无料传感器与无料预警传感器；所述冲压动作传感器用于监测所述压板的动作状态，所述无料传感器与无料预警传感器用于在送料机构上物料时对工人进行预警与提醒，所述冲压动作传感器、无料传感器、无料预警传感器均与总控柜间进行数据传输。
优选的，所述机架上还设有防护装置，用于对工作站以及操作工人进行保护。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、双层冲压机构设有两叠装的压机，该结构可节省场地占用面积。
2、通过机器人控制柜对移件机器人进行设定，可实现自动抓取工件加工、翻转、调头、转序的效果，从而有效减小了人工操作成本。
3、双层冲压机构与移件机器人相配合的方式，使得工作站可自动且连续进行两种冲压工作，节省了冲压时间，提升了冲压效率。
3、送料机构与移件机器人相配合的方式，使得上料过程更加自动化，更加方便，工作人员只需定时向送料机构上料，不再需要根据加工过程与加工地在冲压机间来回穿梭。
4、冲压动作传感器、无料传感器、无料预警传感器与总控柜间的配合使得人工可远程实时了解工作站的工作情况，工作人员无需时刻值守在加工站内，从而节约了人工成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的侧面结构示意图；
图3是本实用新型的压机的结构示意图；
图4是本实用新型的压机的另一视角的结构示意图；
图5是本实用新型的模具机构的结构示意图；
图6是本实用新型的送料机构的结构示意图；
图7是本实用新型的送料机构的局部放大的结构示意图。
图中：1、机架；2、送料机构；3、移件机器人；4、出料滑竿；5、压机；6、模具压块；7、支撑架；8、液压气缸；9、模具机构；10、液压站；11、总控柜；12、机器人控制柜；13、警示灯；14、冲压动作传感器；15、无料传感器；16、无料预警传感器；17、防护机构；
210、输送机构；211、送料机架；212、电机；213、主动轴；214、链轮；215、工装链条；216、定位工装；217、链连接板；
220、取料机构；221、托料气缸；222、托料座；223、横向取料气缸；224、纵向取料气缸；225、第一挡料座；226、第二挡料座；227、防撞块；
510、冲压顶板；520、冲压底板；530、顶柱；540、轴端接头；550、压板；560、导向轴；570、导向座；
610、上冲压模块；620、下冲压模块；
910、模具基座；920、模具顶板；930、支撑座；931、底座；932、导向柱；940、弹簧；941、上支撑座；942、下支撑座。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型提供一种机器人自动双层冲压工作站，所述机器人自动双层冲压工作站包括送料机构2、双层冲压机构以及移件机器人3，所述移件机器人3的夹臂端可在送料机构2与双层冲压机构间自由移动，所述双层冲压机构由若干结构完全相同的压机5竖直叠装组成，压机5内部置有模具压块6。
进一步地，如图1、图2所示，所述送料机构2、双层冲压机构以及移件机器人3均设置于一机架1上，且机架一侧还设有一出料滑竿4。
具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述送料机构2设置于机架外一侧，所述双层冲压机构设置于机架1内且与所述送料机构2邻边，所述移件机器人3设置于机架1内且与所述双层冲压机构2相对，所述出料竿4设置于机架1外且与所述送料机构2相对。
进一步地，如图2、图3、图4所示，所述压机5呈四柱式结构，相邻压机5之间通过支撑架7连接，所述压机5包括有冲压顶板510与冲压底板520，冲压顶板510与冲压底板520四角之间通过顶柱530固定连接；所述冲压顶板510上方固定有一液压气缸8，液压气缸8的缸杆端贯穿所述冲压顶板510并通过一轴端接头540与压板550固定连接，有一可伸缩的模具机构9置于所述压板550与冲压底板520之间，且所述模具机构9固定设置于冲压底板520上。
进一步地，如图3、图4所示，所述压板550四角上分别固定连接有一导向轴560，所述导向轴560贯穿冲压顶板510并套装于导向座570内，所述导向座570固定设置于冲压顶板510上。
具体地，在本实用新型的一个实施例中，当所述缸杆端进行伸缩动作时，可通过轴端接头540带动所述压板550进行上下动作，具体地，所述压板550顶部设有一卡座，所述轴端接头540一端与缸杆端固定连接，轴端接头540另一端嵌入卡座内，从而使得所述缸杆端与压板550固定连接。有所述模具机构9固定于冲压底板520上且置于压板550下方，工件置于模具机构9内部，当所述压板550向下运动时，压板550对模具机构9进行压缩改变工件形状，从而实现冲压作业。同时，在压板550四角上分别固定连接有一导向轴560，当所述压板550进行上下动作时，所述导向轴560被压板550带动在导向座570内部同步进行等距离上下动作，所述导向轴560用于对压板550动作进行导向。
进一步地，如图5所示，所述模具机构9包括有模具基座910、模具顶板920，所述模具基座910与模具顶板920间设有模具压块6以及一缓冲机构。
进一步地，如图5所示，所述缓冲机构由支撑座930以及弹簧940组成，所述支撑座930设置于模具基座910与模具顶板920四角之间，所述弹簧940设置于两邻近支撑座930之间。
具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述支撑座930分为上支撑座941与下支撑座942，所述上支撑座941与模具顶板920底面固定连接，下支撑座942固定于模具基座910上，所述下支撑座942分为固定相连的底座931端与导向端，所述导向端为一导向柱932，所述上支撑座941与模具顶板920上均设有与导向柱932配合的通孔，所述导向柱932依次贯穿上支撑座941与模具顶板920。当所述压板550下压对模具机构9进行挤压时，所述模具顶板920沿导向柱932轴向方向下移靠近模具基座910，所述弹簧940此时用于缓冲，且当上支撑座941与下支撑座942的底座931端面接触时，所述模具顶板920停止下移，所述支撑座930用于对模具顶板920动作进行导向并对其下移高度进行限定，防止其对模具压块6或工件造成损坏；当所述压板550抬起，所述模具机构9上方失去压力时，所述弹簧940将模具顶板920顶起，使得模具机构9恢复成起始状态。所述模具压块6分为上冲压模块610与下冲压模块620，上冲压模块610与模具顶板920底面固定相连，下冲压模块620与模具基座910固定相连且与上冲压模块610位置相对，所述工件置于下冲压模块620与上冲压模块610之间，当所述当所述压板550下压对模具机构9进行挤压时，所述工件因受到模具压块6的挤压发生形变，实现冲压效果。
进一步地，如图6所示，所述送料机构2包括输送机构210以及取料机构220。
进一步地，如图6、图7所示，所述输送机构210包括送料机架211、电机212、主动轴213、链轮214、工装链条215以及定位工装216，所述电机212设置于送料机架211一侧，主动轴213与电机212传动连接，链轮214固定套装于主动轴213两端，工装链条215啮合于链轮214两侧且工装链条215上固定有定位工装216，所述定位工装216上放有工件；所述取料机构220置于送料机架211靠近主动轴213一侧，所述取料机构220包括取料气缸、挡料座、托料气缸221以及托料座222，所述挡料座置于送料机架211两侧并与取料气缸的取料缸杆端固定连接，所述托料座222置于两挡料座之间并与托料气缸221的托料缸杆端固定连接。
具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述电机212与主动轴213传动连接，当电机212启动时，所述主动轴213进行转动，固定于主动轴213两端上的链轮214同步转动，所述链轮214两侧各啮合有一条工装链条215，两相邻的工装链条215间固定有若干等距的定位工装216，所述定位工装216底座设有一链连接板217，所述链连接板217与工装链条215固定相连。所述定位工装216上方置有工件，电机212启动时，所述电机212通过传动链条依次带动主动轴213、链轮214、工装链条215、定位工装216，从而实现运输工件。所述取料气缸分为横向取料气缸223与纵向取料气缸224，所述挡料座分为第一挡料座225与第二挡料座226，所述第一挡料座225与纵向取料气缸224的纵向取料缸杆端固定连接，所述第二挡料座226与横向取料气缸223的横向取料缸杆端固定连接，且所述挡料座顶端均固定连接有一防撞块227。当所述电机212带动所述工件到达托料座222上方时，所述电机212暂停工作，所述托料气缸221带动所述托料座222上升托住工件，并逐渐上升至与第二挡料座226等高，在此期间所述纵向取料气缸224带动所述第一挡料座225同步上升，当达到目标高度后，所述横向取料气缸223带动第二挡料座226向第一挡料座225一侧收缩至夹住工件，所述第二挡料座226用于限定工件位置，随后移件机器人3进行取件操作，在确认移件机器人3抓紧工件后，所述第二挡料座226移动松开工件，移件机器人3带动工件移动至双层冲压机构。通过取料气缸、挡料座以及托料座222间的配合，可使得移件机器人3在取件时不会碰撞到输送机构210上的其它工件，同时能够准确夹取待加工工件。需要补充的是，所述第一挡料座225与第二挡料座226顶端靠近工件一侧均设有一防撞块227，所述防撞块227用于防止第一挡料座225与第二挡料座226在进行夹紧工作时，对工件造成损坏。
进一步地，如图1、图2所示，所述机器人自动双层冲压工作站还包括有设置于送料机构2一侧，与机架1相邻的总控柜11与机器人控制柜12，所述总控柜11上设有警示灯13。
进一步地，如图3、图6所示，所述导向轴560一侧设有冲压动作传感器14，所述送料机构2上设有无料传感器15与无料预警传感器16；所述冲压动作传感器14用于监测所述压板550的动作状态，所述无料传感器15与无料预警传感器16用于在送料机构2上物料时对工人进行预警与提醒，所述冲压动作传感器14、无料传感器15、无料预警传感器16均与总控柜11间进行数据传输。
具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述冲压动作传感器14固定于冲压顶板510上方，且具体置于所述导向轴560一侧，当所述压机5进行冲压动作时，压板550带动导向轴560位移，所述冲压动作传感器14可实时监测所述导向轴560的高度来判定压机5的工作状态，并将数据反馈至总控柜11；所述无料传感器15置于送料机架211靠近取料机构220一侧，电机212暂停时，若无料传感器15检测不到工件则通过总控柜11控制警示灯13进行声光提示，提示工作人员工件已消耗完毕。所述无料预警传感器16置于送料机架211靠近待上料工件一侧，电机212停止时，若无料预警传感器16检测不到工件则通过总控柜11控制警示灯13进行闪烁，提醒工作人员工件即将消耗完需要上料。所述总控柜11根据冲压动作传感器14传输的信号通过机器人控制柜12对移件机器人3的上下料动作进行控制，且同时通过液压缸对双层冲压机构的冲压工作进行控制，以实现移件机器人3与双层冲压机构的完美配合，并通过无料传感器15与无料预警传感器16实现对工人的远程提醒。
需要补充的是，需要补充的是，如图1、图2所示，所述双层冲压机构上方还设有一液压站10，所述液压站10与液压气缸8之间通过液压管进行连接，所述液压站10用于驱动液压气缸8进行工作。所述机架1外侧还设有防护机构17，所述防护机构17用于保护工人安全，防止移件机器人3误操作伤害工人。
具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述双层冲压机构由两结构完全相同的压机5竖直叠装组成，分为上压机5和下压机5。所述工件置于送料机构2内，所述送料机构2将工件运输到靠近机架1一侧后暂停工作，所述移件机器人3进行取件操作，将工件从送料机构2中取下并输送至上压机5的模具机构9内，工件放好后，所述液压站10通过液压管驱动上压机5上的液压气缸8，液压气缸8带动压板550下压对工件进行冲压工作，在此工作过程中，所述移件机器人3继续工作取出下一工件，并放入下压机5中，所述液压站10通过液压管驱动下压机5上的液压气缸8对工件进行冲压工作，待上压机5内的工件冲压结束后，所述移件机器人3取出加工后的工件并放入出料滑竿4中，此时若下压机5冲压完成，则对下压机5进行下料操作，若下压机5冲压工作未完成，移件则可继续从送料机构2中取件放入上压机5中进入新一轮的压机5工作，由此实现进行自动连续冲压的效果，且明显提升了效率。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述机器人自动双层冲压工作站包括送料机构(2)、双层冲压机构以及移件机器人(3)，所述移件机器人(3)的夹臂端可在送料机构(2)与双层冲压机构间自由移动，所述双层冲压机构由若干结构完全相同的压机(5)竖直叠装组成，压机(5)内部置有模具压块(6)。
2.根据权利要求1所述的机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述送料机构(2)、双层冲压机构以及移件机器人(3)均设置于一机架(1)上，且机架一侧还设有一出料滑竿(4)。
3.根据权利要求1所述的机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述压机(5)呈四柱式结构，相邻压机(5)之间通过支撑架(7)连接，所述压机(5)包括有冲压顶板(510)与冲压底板(520)，冲压顶板(510)与冲压底板(520)四角之间通过顶柱(530)固定连接；所述冲压顶板(510)上方固定有一液压气缸(8)，液压气缸(8)的缸杆端贯穿所述冲压顶板(510)并通过一轴端接头(540)与压板(550)固定连接，有一可伸缩的模具机构(9)置于所述压板(550)与冲压底板(520)之间，且所述模具机构(9)固定设置于冲压底板(520)上。
4.根据权利要求3所述的机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述压板(550)四角上分别固定连接有一导向轴(560)，所述导向轴(560)贯穿冲压顶板(510)并套装于导向座(570)内，所述导向座(570)固定设置于冲压顶板(510)上。
5.根据权利要求3所述的机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述模具机构(9)包括有模具基座(910)、模具顶板(920)，所述模具基座(910)与模具顶板(920)间设有模具压块(6)以及一缓冲机构。
6.根据权利要求5所述的机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述缓冲机构由支撑座(930)以及弹簧(940)组成，所述支撑座(930)设置于模具基座(910)与模具顶板(920)四角之间，所述弹簧(940)设置于两邻近支撑座(930)之间。
7.根据权利要求1所述的机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述送料机构(2)包括输送机构(210)以及取料机构(220)。
8.根据权利要求7所述的机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述输送机构(210)包括送料机架(211)、电机(212)、主动轴(213)、链轮(214)、工装链条(215)以及定位工装(216)，所述电机(212)设置于送料机架(211)一侧，主动轴(213)与电机(212)传动连接，链轮(214)固定套装于主动轴(213)两端，工装链条(215)啮合于链轮(214)两侧且工装链条(215)上固定有定位工装(216)，所述定位工装(216)上放有工件；所述取料机构(220)置于送料机架(211)靠近主动轴(213)一侧，所述取料机构(220)包括取料气缸、挡料座、托料气缸(221)以及托料座(222)，所述挡料座置于送料机架(211)两侧并与取料气缸的取料缸杆端固定连接，所述托料座(222)置于两挡料座之间并与托料气缸(221)的托料缸杆端固定连接。
9.根据权利要求4所述的机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述机器人自动双层冲压工作站还包括有设置于送料机构(2)一侧，与机架(1)相邻的总控柜(11)与机器人控制柜(12)，所述总控柜(11)上设有警示灯(13)。
10.根据权利要求9所述的机器人自动双层冲压工作站，其特征在于：所述导向轴(560)一侧设有冲压动作传感器(14)，所述送料机构(2)上设有无料传感器(15)与无料预警传感器(16)；所述冲压动作传感器(14)用于监测所述压板(550)的动作状态，所述无料传感器(15)与无料预警传感器(16)用于在送料机构(2)上物料时对工人进行预警与提醒，所述冲压动作传感器(14)、无料传感器(15)、无料预警传感器(16)均与总控柜(11)间进行数据传输。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116586531A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-08-15 | 南京吉茂汽车零件有限公司 | 一种冲压生产工序自动连接工艺 |
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2019
- 2019-12-05 CN CN201922158463.1U patent/CN211588149U/zh not_active Expired - Fee Related
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