CN215749570U - 一种柔性超声波冲孔设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性超声波冲孔设备。采用的技术方案是：一种柔性超声波冲孔设备，包括冲孔单元主体、设置在冲孔单元主体上方的上刀模组以及设置在冲孔单元主体下方的下刀模组，冲孔单元主体包括气缸、气缸固定架以及滑动组件，上刀模组包括上刀模固定座、换能器、上冲刀以及机器人上刀模快换组件，下刀模组包括下刀模固定座、下刀定位座、下冲刀以及机器人下刀模快换组件。本实用新型的优点是：上刀模组和下刀模组通过机器人快换组件可以实现与冲孔单元主体进行快速的连接，整体结构简单，而且使得上、下冲刀拆卸、更换、对刀更快速，更精准，减少了整体设备所占空间以及厂区占地面积，同时保证了单元所需材料的降低和成本的降低。

Description

一种柔性超声波冲孔设备

技术领域

本实用新型涉及一种冲孔设备，尤其涉及一种柔性超声波冲孔设备。

背景技术

传统的冲孔设备是利用特制的模具，施加一定的压力作用在待加工零件上打出各种形状的通孔。传统的冲孔设备有机械式冲孔机、气动式冲孔机、液压式冲孔机等，在冲孔作业时要产生较大的力，这对产生冲压力的设备和冲孔机的基座要求均较高，作业时噪音大、作业环境危险，且成品毛刺多、内应力大，越来越不能满足现代化生产的要求。

超声波是一种波动形式，超声波能产生高频的震动，如将超声波的高频震动传递到冲孔头，使冲孔头与待加工零件间产生高频摩擦，这样就能在待加工零件上产生较多的热量，使待加工零件的表面不断融化并逐层剥落，直至形成通孔。采用超声波形式对零件进行冲孔，冲出的孔粗糙度低、尺寸精确、且无内应力，能满足高标准的生产需要。因此，在一些对产品质量要求较高的领域，超声波冲孔设备的使用越来越广泛，有逐渐取代传统的冲孔设备之势。

但是现有的超声波冲孔设备还存在如下缺陷：超声波冲孔单元的上、下刀座结构是一体的，每次冲切不同的孔径或者相同的孔径但弧面很大时，那么就需要更换整个冲孔单元结构，从而增加了使用成本，且设备整体占地面积也增加了。因此，应该提供一种新的技术方案解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术存在的问题，提供一种结构合理、使用方便、使用成本低、占地面积小的柔性超声波冲孔设备。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种柔性超声波冲孔设备，包括冲孔单元主体、设置在冲孔单元主体上方的上刀模组以及设置在冲孔单元主体下方的下刀模组，

所述冲孔单元主体包括气缸、气缸固定架以及滑动组件，所述气缸固定架包括背板、设置在背板前表壁两侧的C型侧板、上安装板以及下底板，所述背板安装固定在C型侧板的背面，上安装板、下底板分别安装固定在C型侧板的上端面和下端面，所述气缸安装固定在上安装板上，气缸的气缸杆的末端与滑动组件连接，所述滑动组件包括固定安装在背板上的直线导轨以及安装在直线导轨的滑块上的移动支撑架，在所述移动支撑架的上端面上固定安装有移动支撑板，气缸的气缸杆的末端与移动支撑板固定连接；

所述上刀模组包括上刀模固定座、换能器、上冲刀以及机器人上刀模快换组件，所述机器人上刀模快换组件包括安装固定在上刀模固定座上的上刀模快换工具盘和安装固定在移动支撑板下表面上的上刀模快换主盘，所述上刀模快换工具盘和上刀模快换主盘通过设置在两者上的控制气路实现两者的气动锁紧结合及松开分离，所述换能器的末端通过连接件与调幅杆的一端螺纹连接，所述调幅杆的另一端通过连接件与上冲刀的一端螺纹连接；

所述下刀模组包括下刀模固定座、下刀定位座、下冲刀以及机器人下刀模快换组件，所述下冲刀通过下刀定位座安装固定在下刀模固定座的上表面上，所述机器人下刀模快换组件包括安装固定在下刀模固定座上的下刀模快换工具盘和安装固定在快换主盘连接板下表面上的下刀模快换主盘，所述快换主盘连接板通过固定件固定安装在C型侧板上，所述下刀模快换工具盘和下刀模快换主盘通过设置在两者上的控制气路实现两者的气动锁紧结合及松开分离。

优选的，

所述气缸的气缸杆的端部通过六角调节螺母和螺母凹座与移动支撑板固定连接。

所述调幅杆的外表壁通过调幅杆盖板固定在上刀模固定座上。

进一步的，

在背板前表壁两侧的C型侧板的上下位置分别安装有接近开关。

所述接近开关通过固定连接板安装固定在C型侧板的上下位置。

本实用新型提供的柔性超声波冲孔设备，同现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型的柔性超声波冲孔设备，上刀模组和下刀模组通过机器人快换组件可以实现与冲孔单元主体进行快速的连接，整体结构简单，而且使得上、下冲刀拆卸、更换、对刀更快速，更精准，减少了整体设备所占空间以及厂区占地面积，同时保证了单元所需材料的降低和成本的降低。

2、本实用新型的柔性超声波冲孔设备，在C型侧板上安装有接近开关，通过接近开关来控制气管的动作，继而控制上、下刀模组对工件进行冲切，动作可靠，性能稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型冲孔单元主体结构示意图；

图3为上刀模组结构示意图；

图4为下刀模组结构示意图；

其中，1、冲孔单元主体，1-1、气缸，1-11、六角调节螺母，1-12、螺母凹座，1-2、气缸固定架，1-21、背板，1-22、C型侧板，1-23、上安装板，1-24、下底板，1-3、滑动组件，1-31、直线导轨，1-32、移动支撑架，1-33、移动支撑板，1-4、接近开关，2、上刀模组，2-1、上刀模固定座，2-2、换能器，2-3、上冲刀，2-4、机器人上刀模快换组件，2-41、上刀模快换工具盘，2-42、上刀模快换主盘，2-5、调幅杆，3、下刀模组，3-1、下刀模固定座，3-2、下刀定位座，3-3、下冲刀，3-4、机器人下刀模快换组件，3-41、下刀模快换工具盘，3-42、下刀模快换主盘，3-5、快换主盘连接板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

作为本实用新型的第一个实施例，本实用新型提供的一种柔性超声波冲孔设备，包括冲孔单元主体1、设置在冲孔单元主体1上方的上刀模组2以及设置在冲孔单元主体1下方的下刀模组3，

所述冲孔单元主体包括气缸1-1、气缸固定架1-2以及滑动组件1-3，所述气缸固定架1-2包括背板1-21、设置在背板1-21前表壁两侧的C型侧板1-22、上安装板1-23以及下底板1-24，所述背板1-21安装固定在C型侧板1-22的背面，上安装板1-23、下底板1-24分别安装固定在C型侧板1-22的上端面和下端面，所述气缸1-1安装固定在上安装板1-23上，气缸1-1的气缸杆的末端与滑动组件1-3连接，所述滑动组件1-3包括固定安装在背板1-21上的直线导轨1-31以及安装在直线导轨的滑块上的移动支撑架1-32，在所述移动支撑架1-32的上端面上固定安装有移动支撑板1-33，气缸1-1的气缸杆的末端与移动支撑板1-33固定连接；在对产品进行冲切时，气缸1-1的气缸杆可以带动移动支撑架1-32及移动支撑板1-33在直线导轨1-31上运动。

所述上刀模组2包括上刀模固定座2-1、换能器2-2、上冲刀2-3以及机器人上刀模快换组件2-4，所述机器人上刀模快换组件2-4包括安装固定在上刀模固定座2-1上的上刀模快换工具盘2-41和安装固定在移动支撑板1-33下表面上的上刀模快换主盘2-42，所述上刀模快换工具盘2-41和上刀模快换主盘2-42通过设置在两者上的控制气路实现两者的气动锁紧结合及松开分离，所述换能器2-2的末端通过连接件与调幅杆2-5的一端螺纹连接，所述调幅杆2-5的另一端通过连接件与上冲刀2-3的一端螺纹连接；

所述下刀模组3包括下刀模固定座3-1、下刀定位座3-2、下冲刀3-3以及机器人下刀模快换组件3-4，所述下冲刀3-3通过下刀定位座3-2安装固定在下刀模固定座3-1的上表面上，所述机器人下刀模快换组件3-4包括安装固定在下刀模固定座3-1上的下刀模快换工具盘3-41和安装固定在快换主盘连接板3-5下表面上的下刀模快换主盘3-42，所述快换主盘连接板3-5通过固定件固定安装在C型侧板1-22上，所述下刀模快换工具盘3-41和下刀模快换主盘3-42通过设置在两者上的控制气路实现两者的气动锁紧结合及松开分离。

上刀模组2通过机器人上刀模快换组件2-4固定在直线导轨1-31的滑块上，下刀模组3通过机器人下刀模快换组件3-4固定在C型侧板1-22的下端面上，机器人上刀模快换组件2-4和机器人下刀模快换组件3-4的上、下刀模快换主盘上均设有锁紧结合控制气路和松开分离控制气路用于控制主盘和工具盘之间的锁紧和分离，上、下刀模快换主盘和上、下刀模快换工具盘上均设有电模块接口，外接电模块拓展用于电性连接的插头和插座，可实现快换装置电气部分的连接，上刀模组2和下刀模组3与冲孔单元主体1之间通过快换组件进行连接，冲孔单元主体1和机器人手爪之间通过轴向磁吸合连接，这样的结构设计使得上刀模组2和下刀模组3之间可实现快速自动换装，同时提高了机器人自动化、柔性化和智能化程度，扩大机器人手爪的应用范围，减少工人使用传统方法更换工具的时间，降低其危险性，提高机器人工作效率，降低机器人成本。在本实施例中，机器人上刀模快换组件2-4和机器人下刀模快换组件3-4是本领域的现有技术，可直接购买使用，其具体结构也不是本申请要求专利保护的范围。因此，不对其具体结构作详细说明。

优选地，作为本实用新型的第二个实施例，本实施例是对上述实施例的进一步改进，所述气缸1-1的气缸杆的端部通过六角调节螺母1-11和螺母凹座1-12与移动支撑板1-33固定连接。六角调节螺母1-11和螺母凹座1-12配合使用，使气缸1-1的气缸杆与移动支撑板1-33之间的拆装更加简单方便。

3、优选的，作为本实用新型的第三个实施例，本实施例是对实施例二的进一步限定，在背板1-2前表壁两侧的C型侧板1-22上通过固定连接板安装有接近开关1-4，通过接近开关1-4来控制气管的动作，继而控制上、下刀模组对工件进行冲切，动作可靠，性能稳定。

本实用新型的工作过程及原理是：

将机器人夹爪与冲孔单元主体1的背板1-21上磁吸连接结构进行固定，机器人工作，抓取超声波冲孔单元主体1通过上、下刀模快换组件与上、下刀模组2、3进行配合，配合完成后，机器人抓取超声波冲孔单元移动到产品中，由气缸1-1驱动，直线导轨1-31导向将上冲刀2-3与下冲刀3-3配合冲切，冲切出的废料由落料管流出。当遇到不同孔径或者弧面很大的孔时，机器人抓取超声波冲孔单元移动到刀库中，上、下刀模上的快换工具盘与冲孔单元主体上的快换主盘之间自动脱落。此时机器人抓取超声波冲孔单元主体移动到另一个刀位进行取刀，当冲孔单元主体上的快换主盘与上、下刀模组上的快换工具盘进行配合时，快换结构自动锁紧，机器人抓取换好的超声波冲孔单元进行下一个孔的冲切。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种柔性超声波冲孔设备，其特征在于：包括冲孔单元主体(1)、设置在冲孔单元主体(1)上方的上刀模组(2)以及设置在冲孔单元主体(1)下方的下刀模组(3)，

所述冲孔单元主体包括气缸(1-1)、气缸固定架(1-2)以及滑动组件(1-3)，所述气缸固定架(1-2)包括背板(1-21)、设置在背板(1-21)前表壁两侧的C型侧板(1-22)、上安装板(1-23)以及下底板(1-24)，所述背板(1-21)安装固定在C型侧板(1-22)的背面，上安装板(1-23)、下底板(1-24)分别安装固定在C型侧板(1-22)的上端面和下端面，所述气缸(1-1)安装固定在上安装板(1-23)上，气缸(1-1)的气缸杆的末端与滑动组件(1-3)连接，所述滑动组件(1-3)包括固定安装在背板(1-21)上的直线导轨(1-31)以及安装在直线导轨的滑块上的移动支撑架(1-32)，在所述移动支撑架(1-32)的上端面上固定安装有移动支撑板(1-33)，气缸(1-1)的气缸杆的末端与移动支撑板(1-33)固定连接；

所述上刀模组(2)包括上刀模固定座(2-1)、换能器(2-2)、上冲刀(2-3)以及机器人上刀模快换组件(2-4)，所述机器人上刀模快换组件(2-4)包括安装固定在上刀模固定座(2-1)上的上刀模快换工具盘(2-41)和安装固定在移动支撑板(1-33)下表面上的上刀模快换主盘(2-42)，所述上刀模快换工具盘(2-41)和上刀模快换主盘(2-42)通过设置在两者上的控制气路实现两者的气动锁紧结合及松开分离，所述换能器(2-2)的末端通过连接件与调幅杆(2-5)的一端螺纹连接，所述调幅杆(2-5)的另一端通过连接件与上冲刀(2-3)的一端螺纹连接；

所述下刀模组(3)包括下刀模固定座(3-1)、下刀定位座(3-2)、下冲刀(3-3)以及机器人下刀模快换组件(3-4)，所述下冲刀(3-3)通过下刀定位座(3-2)安装固定在下刀模固定座(3-1)的上表面上，所述机器人下刀模快换组件(3-4)包括安装固定在下刀模固定座(3-1)上的下刀模快换工具盘(3-41)和安装固定在快换主盘连接板(3-5)下表面上的下刀模快换主盘(3-42)，所述快换主盘连接板(3-5)通过固定件固定安装在C型侧板(1-22)上，所述下刀模快换工具盘(3-41)和下刀模快换主盘(3-42)通过设置在两者上的控制气路实现两者的气动锁紧结合及松开分离。

2.根据权利要求1所述的一种柔性超声波冲孔设备，其特征在于：所述气缸(1-1)的气缸杆的端部通过六角调节螺母(1-11)和螺母凹座(1-12)与移动支撑板(1-33)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种柔性超声波冲孔设备，其特征在于：所述调幅杆(2-5)的外表壁通过调幅杆盖板(2-6)固定在上刀模固定座(2-1)上。

4.根据权利要求1或2所述的一种柔性超声波冲孔设备，其特征在于：在背板(1-21)前表壁两侧的C型侧板(1-22)的上下位置分别安装有接近开关(1-4)。

5.根据权利要求4所述的一种柔性超声波冲孔设备，其特征在于：所述接近开关(1-4)通过固定连接板安装固定在C型侧板(1-22)的上下位置。

Images