CN215824125U - 一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车零部件生产制造技术领域，具体涉及一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，包括装置本体，装置本体包括料箱和冲压组件，物料料片堆叠于料箱内，冲压组件位于料箱的左侧，装置本体包括机械手和上油组件，上油组件和料箱位于机械手的前侧，冲压组件位于机械手的左侧；机械手的右侧设有出料输送机；机械手连接一取料组件，取料组件包括取料臂、料片抓取部和成品抓取部，料片抓取部和成品抓取部均设置于取料臂上。本实用新型通过机械手自动化抓取物料进行移转，自动化上油和冲压，使得作业可确保持续性和一致性，提高了生产效率，且保证了喷油量和喷油次数，提高了作业精度。

Description

一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件生产制造技术领域，具体涉及一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置。

背景技术

汽车零部件制造过程中，对于横梁等支架和梁结构等零部件的成型一般采用冲压作业完成，在作业前需要在物料表面上油。传统作业中，采用半人工作业方式，由工人装取物料料片，同时也由人工为料片上油，再进行手动操作冲压设备完成料片的冲压成型。物料的转移采用人工搬运或者配合行吊方式进行半自动化作业，对于操作者的负担较大，效率也较低。

随着市场上对于汽车需求量的增加和产业自动化进程的推进，人工作业和半人工作业的质量和速度已经无法满足市场需求。人工作业或者半人工作业存在生产效率低、出错率高的问题，作业数据的记录精确性也得不到保证。随着作业时长的增加，操作者的疲劳度随之增加；再者，操作者的技术娴熟度也会影响到作业效率，比如，由于疏忽而导致计数错误，或者对上油量判断错误而导致重复上油或者遗漏上油环节，或者上油位置不全面，由此带来的原料和耗材的损失和作业精度的降低都将间接造成生产质量缺陷，而这些缺陷的持续累计最终会造成不容忽视的生产损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，包括装置本体，所述装置本体包括料箱和冲压组件，物料料片堆叠于所述料箱内，所述冲压组件位于所述料箱的左侧，料片逐一自所述料箱中被取出后放置于所述冲压组件内进行冲压作业后，使料片成型为成品，其中，所述装置本体包括机械手和上油组件，所述上油组件用于对料片上油，所述机械手用于对料片和成型后的成品进行取送搬运，所述上油组件和所述料箱位于所述机械手的前侧，所述冲压组件位于所述机械手的左侧，料片经所述机械手从所述料箱中取出后被放置在所述上油组件上进行上油作业，然后经所述机械手转移至所述冲压组件上进行冲压作业；

所述机械手的右侧设有出料输送机，冲压作业完成后，由所述机械手将成品转移至所述出料输送机上输出至后续作业环节；

所述机械手连接一取料组件，所述取料组件包括取料臂、料片抓取部和成品抓取部，所述料片抓取部用于从所述料箱中抓取物料，所述成品抓取部用于从所述冲压组件上抓取成品，所述料片抓取部和所述成品抓取部均设置于所述取料臂上。

本实用新型工作时，待加工的物料料片被堆叠放置在料箱内，机械手通过料片抓取部从料箱中取出位于最上层的料片，将其搬运并放置到上油组件上进行上油作业；上油作业完成后再由机械手通过料片抓取部将料片转移至冲压组件上进行冲压成型为成品；冲压作业完成后，成品经机械手通过成品抓取部抓取后转移至出料输送机输出至后续生产环节。

所述料片抓取部包括第一吸料杆、第一吸附件和第一支撑杆，所述第一支撑杆固定于所述取料臂上，所述第一吸料杆的一端连接所述第一支撑杆、另一端连接所述第一吸附件，所述第一吸附件具有第一吸盘，以便在第一吸盘表面产生负压后吸取料片。

所述取料臂的对向两侧均连接一所述第一支撑杆，任一所述第一支撑杆连接至少两根所述第一吸料杆，任一所述第一吸料杆连接一所述第一吸附件。

所述第一吸附件采用真空气缸。

所述成品抓取部包括第二吸料杆、第二吸附件和第二支撑杆，所述第二支撑杆固定于所述取料臂上，所述第二吸料杆的一端连接所述第二支撑杆、另一端连接所述第二吸附件，所述第二吸附件具有第二吸盘。

所述取料臂的对向两侧均连接一所述第二支撑杆，任一所述第二支撑杆连接至少两根所述第二吸料杆，任一所述第二吸料杆连接一所述第二吸附件。

所述第二吸附件采用永磁电吸盘。

本实用新型中，由于冲压后的成品具有不平整面，因此通过真空气缸或者气动的吸盘结构很难提供足够的吸力，因此采用电磁吸盘相比较气动吸盘更容易满足现场实施条件，但是一般的电磁吸盘也具有受供电条件的影响产生吸力不稳定，或者因电路问题导致断电而失灵的问题，存在较大的安全隐患，永磁电吸盘结构即便在断电情况下，依然保持吸力，因此适合本实用新型的使用环境。

所述上油组件包括料片放置台、喷油嘴、料片定位块，所述料片定位块包括纵向定位块和横向定位块，分别用于从料片的短边和长边进行料片的放置位置的确定，

所述料片放置台上设有一料片放置区，所述料片放置区设有通孔，以便在料片放置其上后，从下方露出料片的下表面，所述料片放置区的上方和下方均设有一所述喷油嘴，设置时，使料片放置区准确落在上方和下方的喷油嘴的有效喷油范围内，

所述料片放置区的边缘处对应放置后的料片的其一短边所在位置设有一所述纵向定位块，所述料片放置区的边缘处对应放置后的料片的其一长边所在位置设有至少两个所述横向定位块，当料片被放置到料片放置台后，使料片的其一长边同时接触至少两个所述横向定位块，使料片的其一短边接触所述纵向定位块，从而使料片被定位在所述料片放置区，从而使其落在喷油嘴的有效喷油范围内，提高上油作业的精度和稳定性。

所述料片放置台上设有一滑台气缸，位于所述料片放置区上方和下方的所述喷油嘴均连接所述滑台气缸的滑台。

所述横向定位块的对向侧设有横向推料气缸，所述纵向定位块的对向侧设有纵向推料气缸。

本实用新型通过设置横向推料气缸和纵向推料气缸，可实现料片放置在上油组件后的自动化定位。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下优点：

1)提高效率：机械手自动化抓取物料进行移转，自动化上油和冲压，作业可确保持续性和一致性；

2)上油稳定：通过喷油组件自动上油，相对于人工作业而言，保证了喷油量和喷油次数，提高了作业精度。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为图1的一种局部示意图；

图3为本实用新型的取料组件的一种结构示意图；

图4为图3的结构在吸取料片和成品后的一种示意图；

图5为本实用新型的取料组件在上油组件上放料的一种示意图；

图6为图5的结构在俯视视角观察时的一种示意图；

图7为本实用新型的上油组件的一种结构示意图；

图8为图7的结构放置料片后的一种示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。

参照图1、图2、图4，一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，包括装置本体，装置本体包括料箱10和冲压组件20，物料料片901堆叠于料箱10内，冲压组件20位于料箱10的左侧，料片901逐一自料箱10中被取出后放置于冲压组件20内进行冲压作业后，使料片901成型为成品902，装置本体包括机械手30和上油组件40，上油组件40用于对料片901上油，机械手30用于对料片901和成型后的成品902进行取送搬运，上油组件40和料箱10位于机械手30的前侧，冲压组件20位于机械手30的左侧。

如图1所示，机械手30的右侧设有出料输送机50，冲压作业完成后，由机械手30将成品902转移至出料输送机50上输出至后续作业环节；

如图1、图3、图4所示，机械手30连接取料组件60，取料组件60包括取料臂601、料片抓取部602和成品抓取部603，料片抓取部602用于从料箱10中抓取物料料片901，成品抓取部603用于从冲压组件20上抓取成品902，料片抓取部602和成品抓取部603均设置于取料臂601上。

如图2所示，料片901经机械手30从料箱10中取出后被放置在上油组件40上进行上油作业，然后经机械手30转移至冲压组件20上进行冲压作业。

需要说明的是，图2中在料箱10和上油组件40上均示出了取料组件60，仅为使取料上油过程中的机械手30的转移动作路径展示清晰，实际设置时，机械手30仅配置一组取料组件60进行料片和成品的取放。

本实用新型按如下结构设置料片抓取部：如图4所示，料片抓取部602包括第一吸料杆6022、第一吸附件6023和第一支撑杆6021，第一支撑杆6021固定于取料臂601上，第一吸料杆6022的一端连接第一支撑杆6021、另一端连接第一吸附件6023，第一吸附件6023具有第一吸盘，以便在第一吸盘表面产生负压后吸取料片901。

在其中一些实施例中，取料臂601的对向两侧均连接一第一支撑杆6021，任一第一支撑杆6021连接至少两根第一吸料杆6022，任一第一吸料杆6022连接一第一吸附件6023。

上述实施例中，第一吸附件6023采用真空气缸。真空气缸是一种真空吊具结构，其活塞杆呈空心结构且连接吸盘，其空心腔体连通吸盘表面，杆内通入气体，当其连接真空发生器后在吸盘表面产生负压，从而完成物料的吸附和移动。由于真空气缸属于现有技术，此处不再进一步赘述。需要说明的是，为使图示结构展示清晰，本实用新型附图中未示出相关气路管路结构。

本实用新型按如下结构设置成品抓取部：如图4所示，成品抓取部603包括第二吸料杆6032、第二吸附件6033和第二支撑杆6031，第二支撑杆6031固定于取料臂601上，第二吸料杆6032的一端连接第二支撑杆6031、另一端连接第二吸附件6033，第二吸附件6033具有第二吸盘。

在其中一些实施例中，取料臂601的对向两侧均连接一第二支撑杆6031，任一第二支撑杆6031连接至少两根第二吸料杆6032，任一第二吸料杆6032连接一第二吸附件6033。

上述实施例中，第二吸附件6033采用永磁电吸盘。本实用新型的第二吸盘采用的电永磁吸盘，可采用德国Schmal施迈茨公司生产的SGM40型电永磁吸盘，其具有圆形吸盘面。电永磁吸盘是用电脉冲开/关磁力的新型磁力吸盘结构，吸盘在吸持工件过程中确保安全可靠，在用磁力吸持工件后，吸盘会保持永久磁性吸力。利用电脉冲进行吸盘磁性的开或者关所需时间少于1秒钟，电脉冲消耗能量极少，吸盘不会产生热变形，电永磁吸盘没有类似普通永磁吸盘磁组之类的滑动部件，其结构平稳、坚固、精度高。用电脉冲来开关磁力能方便地进行自动化控制。其具有如下优点：

1)磁力强大，加工精度高：台面最大吸力13-18kg/cm；，是普通磁力吸盘的2倍左右，确保工件装夹牢固不会出现划移拉伤，由于加工过程不需要供电，所不存在热变形现象，有效地保证了加工精度。

2)安全，强劲，节能，环保：电永磁吸盘在工作过程中不需要电能，只靠永磁吸力吸持工件，避免了电磁系统在突然断电和脱线损坏使磁力丧失而出现工件脱落的危险。由于电永磁吸盘只是在充磁和消磁过程的1-2秒内使用电能，工作中不使用任何能源而产生安全、强劲、高效的力量，既经济，又环保。

本实用新型中，经过冲压后成型的成品具有不规则的表面，如果采用气动式吸盘，其盘面无法应对不平整的物料表面，因而在盘面产生的吸力不恒定，容易因整体吸力不足而无法保持对物料的吸取保持；采用电磁铁则存在因电磁系统线路供电不稳定或者故障导致的失灵而使得物料从吸持位置脱离，造成生产事故。相对于传统结构，本实用新型采用电永磁吸盘结构可有效解决上述气动吸盘和电磁铁存在的问题。

本实用新型中，为便于机械手和取料组件的连接，可按如下结构设置：如图3、图4所示，取料臂601的端部可设置独立的连接件604，该连接件604具有上下两部分结构，包括连接件上部6041和连接件下部6042，连接件下部6042的上表面具有自上而下嵌入取料臂601的端部的凹陷，连接件上部6041的下表面具有自下而上嵌入取料臂601的端部的另一凹陷，连接件上部6041的上表面具有一供机械手30连接的法兰盘6043，对应的在机械手30的伸出臂端部也设有配套的另一法兰盘，机械手30通过两个法兰盘和对应数量的螺栓等紧固件相互连接紧固在一起。连接件上部6041和连接件下部6042分别从上而下和从下而上呈夹持状将取料臂601的端部夹持住，再通过紧固件将连接件上部和下部紧固在一起，从而实现机械手30与取料臂601的连接和固定。

本实用新型按如下结构设置上油组件：在一些实施例中，如图5、图6、图7、图8所示，上油组件包括料片放置台401、喷油嘴402、料片定位块403，料片定位块403包括纵向定位块4031和横向定位块4032，分别用于从料片901的短边和长边进行料片的放置位置的确定，

料片放置台401上设有料片放置区，料片放置区设有通孔404，以便在料片901放置其上后，从下方露出料片901的下表面，料片放置区的上方和下方均设有一喷油嘴402，设置时，使料片放置区准确落在上方和下方的喷油嘴402的有效喷油范围内，

料片放置区的边缘处对应放置后的料片901的其一短边所在位置设有一个纵向定位块4031，料片放置区的边缘处对应放置后的料片的其一长边所在位置设有至少两个横向定位块4032，当料片901被放置到料片放置台401后，使料片901的其一长边同时接触至少两个横向定位块4032，使料片901的其一短边接触纵向定位块4031，从而使料片901被定位在料片放置区，从而使其落在喷油嘴402的有效喷油范围内，提高上油作业的精度和稳定性。

在其中一些实施例中，如图7所示，料片放置台401设有至少两组通孔，任一组通孔均包括至少两个通孔404，所有的通孔404均位于料片放置区。

需要说明的是，任一组通孔沿着平行于放置后的料片901的长度方向间隔设置，以便使喷油嘴的往复移动次数控制在较小的范围内。如图6、图8示出结构中，料片901呈矩形结构，其任一长边与喷油嘴402往复行走的路径方向相互平行。

在其中一些实施例中，如图7、图8所示，料片放置台401上设有滑台气缸405，位于料片放置区上方和下方的喷油嘴402均连接滑台气缸405的滑台4051。具体的，滑台气缸405的滑台4051连接一喷油嘴支架板406，喷油嘴支架板406穿过位于料片放置台上的支架槽4011，该支架槽4011位于料片放置区的一侧，喷油嘴支架406的上端通过上连杆连接上方的喷油嘴402、下端通过下连杆连接下方的喷油嘴402。滑台气缸405工作时，沿着滑台气缸405的导向杆的方向移动滑台4051，从而使喷油嘴402往复移动并喷油至料片901的上下表面后完成上油作业，喷油嘴402的行走路径长度和喷油嘴402的喷射辐射角度覆盖整个料片放置区。

另外，也可以不在料片放置台上开设支架槽来实现下方喷油嘴的设置，比如，在滑台的一侧连接上方的喷油嘴，而在滑台的另一侧连接一弯曲连杆，该弯曲连杆绕过料片放置台的外侧(如图8中的设有横向推料气缸的料片放置台的边缘外侧)后绕至其下方，再在其端部连接下方的喷油嘴。相对于设置支架槽设置喷油嘴的结构，其虽然支撑结构的稳定性较之不足，但是可避免在料片放置台上开设连续的长条形槽孔作为支架槽。

在其中一些实施例中，如图5、图6、图7、图8所示，横向定位块4032的对向侧设有横向推料气缸4072，纵向定位块4031的对向侧设有纵向推料气缸4071。通过设置横向推料气缸4072和纵向推料气缸4071，可实现料片901放置在上油组件后的自动化定位。

另外，也可对机械手进行轨迹编程，使其在放置料片至料片放置区后，在不释放料片的情况下进行平移，从而使料片的边缘紧靠横向定位块和纵向定位块，以此完成料片的定位。

相比较机械手定位，设置纵横向推料气缸的方式可使缩短机械手的放置过程的时间，使其可进行下一步动作，比如，在冲压组件上已经完成了前置料片的压料作业后，机械手可在快速放置料片到上油组件后即转移至冲压组件处对成品取料，而无需再在料片在上油组件上的定位步骤上耗费时间，该部分工作可同步交由纵横向推料气缸完成，使得整体作业时间得到优化。

需要说明的是，上述实施例中，横向定位块4032和纵向定位块4031的对向侧，均是指其位于料片放置区的对向侧。

另外，横向定位块4032在料片较长的情况下，可设置多个(本实用新型图示结构中仅示出两个)，因此，对应不同料片长度，横向推料气缸4072也可随之设置多个。设置时，横向推料气缸4072位于料片放置台的台面上，且位于滑台气缸405的导向杆的下方，横向推料气缸4072工作时，伸缩杆和其端部的推板均自滑台气缸405的导向杆下方空隙中来回伸缩。

本实用新型工作时，如图1、图2所示，待加工的料片901被堆叠放置在料箱10内，机械手30通过料片抓取部602从料箱10中取出位于最上层的料片901，将其搬运并放置到上油组件40上进行上油作业；上油作业完成后再由机械手30通过料片抓取部602将料片901转移至冲压组件20上进行冲压成型为成品；冲压作业完成后，成品经机械手30通过成品抓取部603抓取后转移至出料输送机50的输送面，经其输出至后续生产环节。

需要说明的是，冲压作业开始前，机械手在将料箱上的料片取出放至上油组件的料片放置台上，上好油后再次抓取并将其转移到冲压模具的放置台面上方，此时，先将模具里已经完成冲压作业的料片抓取以后再将上好油的料片放进模具里，机械手移出冲压作业范围，冲压机自动运行冲压，机械手将冲压完成的料片放到输送机的台面上流到下一道工序上，往复循环以上动作直至料箱中料片处理完；而在进行冲压作业时，机械手可转移至料箱进行下一料片的上油作业所需的取放和物料移转。因此，机械手可有效降低待机时间，再加之上油组件上的定位结构的作用，使得机械手无需进行料片在料片放置台上的定位，节省了作业时间，可与冲压组件的冲压作业时间较好地配合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，包括装置本体，所述装置本体包括料箱和冲压组件，物料料片堆叠于所述料箱内，所述冲压组件位于所述料箱的左侧，其特征在于，所述装置本体包括机械手和上油组件，所述上油组件和所述料箱位于所述机械手的前侧，所述冲压组件位于所述机械手的左侧；

所述机械手的右侧设有出料输送机；

所述机械手连接一取料组件，所述取料组件包括取料臂、料片抓取部和成品抓取部，所述料片抓取部和所述成品抓取部均设置于所述取料臂上。

2.根据权利要求1所述的一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，其特征在于，所述料片抓取部包括第一吸料杆、第一吸附件和第一支撑杆，所述第一支撑杆固定于所述取料臂上，所述第一吸料杆的一端连接所述第一支撑杆、另一端连接所述第一吸附件，所述第一吸附件具有第一吸盘，以便在第一吸盘表面产生负压后吸取料片。

3.根据权利要求2所述的一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，其特征在于，所述取料臂的对向两侧均连接一所述第一支撑杆，任一所述第一支撑杆连接至少两根所述第一吸料杆，任一所述第一吸料杆连接一所述第一吸附件。

4.根据权利要求2或3所述的一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，其特征在于，所述第一吸附件采用真空气缸。

5.根据权利要求1所述的一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，其特征在于，所述成品抓取部包括第二吸料杆、第二吸附件和第二支撑杆，所述第二支撑杆固定于所述取料臂上，所述第二吸料杆的一端连接所述第二支撑杆、另一端连接所述第二吸附件，所述第二吸附件具有第二吸盘。

6.根据权利要求5所述的一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，其特征在于，所述取料臂的对向两侧均连接一所述第二支撑杆，任一所述第二支撑杆连接至少两根所述第二吸料杆，任一所述第二吸料杆连接一所述第二吸附件。

7.根据权利要求5或6所述的一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，其特征在于，所述第二吸附件采用永磁电吸盘。

8.根据权利要求1所述的一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，其特征在于，所述上油组件包括料片放置台、喷油嘴、料片定位块，所述料片定位块包括纵向定位块和横向定位块，

所述料片放置台上设有一料片放置区，所述料片放置区设有通孔，所述料片放置区的上方和下方均设有一所述喷油嘴，

所述料片放置区的边缘处对应放置后的料片的其一短边所在位置设有一所述纵向定位块，所述料片放置区的边缘处对应放置后的料片的其一长边所在位置设有至少两个所述横向定位块。

9.根据权利要求8所述的一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，其特征在于，所述料片放置台上设有一滑台气缸，位于所述料片放置区上方和下方的所述喷油嘴均连接所述滑台气缸的滑台。

10.根据权利要求9所述的一种适用于汽车零部件制造的自动化冲压装置，其特征在于，所述横向定位块的对向侧设有横向推料气缸，所述纵向定位块的对向侧设有纵向推料气缸。

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