CN216369896U - 一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构及冲压线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构及冲压线，包括：机架，所述机架上沿第一方向间隔设定距离相对设置基座，所述基座上设置夹持机构，所述夹持机构包括气动夹持块，所述气动夹持块连接旋转机构，所述旋转机构能够通过驱动电机带动同步轮实现旋转，从而带动气动夹持块翻转。本实用新型翻转机构结构紧凑，在落料平面内旋转内板，无需多级升降，解决了嵌套组合冲压件内板在皮带机输送的稳定性，落料姿态具有唯一性、保证了全自动冲压搬运与线末装箱节拍的一致性。

Description

一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构及冲压线

技术领域

本实用新型涉及自动化冲压线技术领域，尤其涉及一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构及冲压线。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着汽车冲压线技术的发展和成熟，汽车冲压线自动化装箱系统是汽车外观件生产中不可缺少的一个环节。

为了提高与部件制造有关的能源效率及材料利用率，一些钣金冲压工艺可使用单次压制行程制造两个或更多的不同部件。冲压设备冲压行程完成，制造得到的部件可以被一起嵌套在单片金属板材原料中，形成嵌套组合冲压件。

嵌套组合冲压件往往存在一个或多个易损区域，例如伸出的支腿扣筋或凸片，这些嵌套组合冲压件在输送或运输、分拣的冲压后工艺期间可能容易受损；并且，末序下料传送带上冲压工件的放置呈现多种姿态，容易在皮带机输送过程中不稳定甚至打转，严重影响了机器人自动装箱的节拍，大大降低了整线冲压生产的效率；另外，嵌套组合冲压件内板扣筋作为支撑点支撑在皮带上，容易造成内板扣筋变形，影响零件尺寸精度。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构及冲压线，解决了嵌套组合冲压件内板在皮带机输送的稳定性问题，同时能够提高自动装箱的工作效率。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，包括：机架，所述机架上沿第一方向间隔设定距离相对设置基座，所述基座上设置夹持机构，所述夹持机构包括气动夹持块，所述气动夹持块连接旋转机构，所述旋转机构能够通过驱动电机带动同步轮实现旋转，从而带动气动夹持块翻转。

进一步地，还包括：升降机构，所述升降机构设置在两个夹持机构之间，升降机构顶端设置升降托板。

进一步地，所述升降托板上设有内板定位座。

进一步地，所述夹持机构末端连接第一同步轮，第一同步轮通过同步带连接第二同步轮，第二同步轮连接驱动电机的输出轴。

进一步地，还包括与基座对应设置的第二方向调整机构，所述第二方向调整机构包括导轨、第二方向调整驱动器和第二方向驱动丝杠副；基座设置在导轨上，第二方向调整驱动器通过第二方向驱动丝杠副与基座连接。

进一步地，所述气动夹持块包括：气路接头连接开闭型齿轮气爪，开闭型齿轮气爪内设有第一夹持块和第二夹持块；所述第一夹持块和第二夹持块通过铰轴连接。

进一步地，所述气动夹持块还包括气爪检知，能够检测第一夹持块和第二夹持块的夹紧和放松。

进一步地，还包括固定在机架上的外冲压件支撑机构；所述外冲压件支撑机构包括通用底座和连接在所述通用底座上的快换支架。

进一步地，所述翻转机构固定通过翻转机构机架固定在闲置压力机工作台上。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种自动化冲压线，包括上述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型翻转机构结构紧凑，在落料平面内旋转内板，无需多级升降，解决了嵌套组合冲压件内板在皮带机输送的稳定性，落料姿态具有唯一性、保证了全自动冲压搬运与线末装箱节拍的一致性，减少了停线频率，有效降低了生产成本与人工成本，提高了冲压件产量；有效减少了嵌套组合冲压件内板不良品的数量。

本实用新型的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本方面的实践了解到。

附图说明

图1(a)-(d)分别为本实用新型实施例中嵌套组合冲压件不同姿态示意图；

图2为本实用新型实施例中翻转机构整体结构示意图；

图3(a)为本实用新型实施例中夹持机构闭合状态示意图；

图3(b)为本实用新型实施例中夹持机构张开状态示意图；

图4(a)为本实用新型实施例中旋转机构示意图；

图4(b)为本实用新型实施例中第二方向调整机构示意图；

图5为本实用新型实施例中升降机构示意图；

图6为本实用新型实施例中外冲压件支撑机构示意图；

图7为本实用新型实施例中翻转机构机架示意图；

图8(a)-(j)分别为本实用新型实施例中嵌套组合冲压件落料到翻转的过程示意图；

其中，Ⅰ.机架，Ⅱ.基座，Ⅲ.夹持机构，Ⅳ.升降机构，Ⅴ.旋转机构，Ⅵ.外冲压件支撑机构；

102.嵌套内板零件，103.带有支腿扣筋；

301.同步轮，302.气路接头，303.气爪，304.夹持块，305.气爪检知开关，306.铰轴；

401.Y轴调整驱动器，402.联轴器，403.驱动器安装座，404.Y轴驱动丝杠副，405.Y轴导轨滑块副，406.R轴旋转驱动器，407.旋转机构基座，408.气路电气槽盘，409.气路电气拖链，410.同步带；

501.内板定位座，502.升降托板，503.直线轴承副，504.升降驱动器，505.驱动器安装板；

601.组合支架，602.通用底座，603.快换夹钳，604.外板定位座，605.快换跨接板组件；

701为翻转机构机架，702.安装件，703.吊装件。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

正如背景技术中所描述的，多嵌套部件中的一个或多个的易损区域，例如伸出的支腿扣筋或凸片，这些嵌套冲压件在输送或运输、分拣的冲压后工艺期间可能容易受损。图1(a)-(d)示出了一种嵌套内板零件102带有支腿扣筋103，在输送机的可能存在的4种姿态，这影响后序机器人自动装箱以及零件的不良率。

基于此，在一个或多个实施方式中，公开了一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，如图2所示，包括：翻转机构机架Ⅰ，机架Ⅰ上沿X轴(第一方向)间隔设定距离相对设置基座Ⅱ，每个基座Ⅱ上设置夹持机构Ⅲ，两个夹持机构Ⅲ对称设置；夹持机构Ⅲ包括气动夹持块，气动夹持块连接旋转机构Ⅴ，旋转机构Ⅴ能够通过驱动电机带动同步轮实现旋转，从而带动气动夹持块翻转。

结合图3(a)-(b)，本实施例中，气动夹持块的具体结构包括：180°开闭型齿轮气爪303，气路接头302连接开闭爪型齿轮气303，用于为气爪提供气路；开闭型齿轮气爪303内设有夹持块304，夹持块304包括第一夹持块和第二夹持块，第一夹持块和第二夹持块通过铰轴306连接，能够随着气爪的开闭实现打开和夹紧。

夹持块根据不同内板零件进行防型制作，材质包括但不限于聚合物如：尼龙、聚氨酯、聚四氟乙烯等。

气爪检知开关305设置在开闭型齿轮气爪303上，能够检测气爪开闭的位置情况，反应第一夹持块和第二夹持块是否夹持。

图3(a)-(b)分别为夹持机构打开与闭合两种状态的示图，当所需要的夹持的内板冲压件位于夹持平面内，压缩空气通过气路接头302进入开闭型气爪，推动第一夹持块和第二夹持块绕铰轴306旋转，从而加紧冲压内板件。气爪检知开关反馈第一夹持块和第二夹持块加紧冲压内板件；然后通过驱动同步轮301进行冲压内板件的旋转工序。冲压内板件完成旋转动作，压缩空气通过气路接头进入开闭型气爪，推动第一夹持块和第二夹持块绕铰轴旋转，放松冲压内板件，气爪检知开关反馈夹持块放松冲压内板件，然后进行下一步动作。

结合图4(a)，旋转机构Ⅴ包括：设置在夹持机构Ⅲ末端(非夹持端)的第一同步轮，第一同步轮通过同步带410连接第二同步轮，第二同步轮连接驱动电机的输出轴。

夹持机构Ⅲ加紧内冲压件后，R轴旋转驱动器406(驱动电机)驱动第二同步轮旋转180°，第二驱动轮通过同步带410带动第一同步轮旋转180°，从而使得与其连接的夹持机构Ⅲ旋转180°，进而使内冲压件的支腿或扣筋朝向上方。

气路电气槽盘408安装在夹持机构Ⅲ上，跟随一同旋转。夹持机构Ⅲ所需的气管及电缆安装在气路电气拖链409内，保护管线旋转时不受损坏。

两个基座的驱动电机通过同步机构连接，保证两侧驱动电机同步旋转。

结合图4(b)，基座通过Y轴(第二方向)调整机构进行位置调整；Y轴调整机构包括：Y轴调整驱动器401、联轴器402、驱动器安装座403、Y轴驱动丝杠副404和Y轴导轨滑块副405；基座设置在Y轴导轨滑块副405上，Y轴驱动丝杠副404与基座连接，Y轴调整驱动器401驱动力通过联轴器402传递至Y轴驱动丝杠副404，实现旋转机构基座407不同位置的定位，不同内冲压件翻转的切换；Y轴导轨滑块副405起导向作用。

作为可选的实施方式，两个夹持机构之间设置升降机构Ⅳ，升降机构Ⅳ顶端设置升降托板502，用于实现嵌套组合冲压件的升降操作。

结合图5，升降机构Ⅳ能够对将要在旋转R轴机构处所夹持或释放的内部冲压部件进行Z轴升降。

升降托板502上设置内板定位座501，升降机构通过升降驱动器504带动直线轴承副503实现升降。升降驱动器504连接到驱动器安装板505上。

机器人抓取嵌套组合冲压件放置时，内部冲压件放置于Z轴升降机构的平台上，以便进行夹持与旋转动作。

升降驱动器504驱动升降托板502、内板定位座501上升至等待位，上一序机器人抓取嵌套组合冲压件放置于内板定位座501，机器人退出、夹持动作完成后，升降驱动器504驱动升降托板502、内板定位座501下降，避让旋转干涉空间。内板件旋转完成后，升降驱动器504驱动升降托板502、内板定位座501上升承接旋转后的内板件；然后进行下料序的动作。

结合图6，外冲压件支撑机构Ⅵ固定在机架上，设置在两个基座的外侧，用于支撑外部冲压件，包括组合支架601及通用底座602。不同零件采用不同的支架支撑。底座布置快换组件，可以实现不同零件支撑架的快速更换。

外冲压件支撑机构Ⅵ包括：组合支架601、通用底座602、快换夹钳603、外板定位座604、快换跨接板组件605。

工作原理：组合支架601、外板定位座604、快换跨接板组件605联结成快换支架，用来支撑外冲压板件。总重量不超过20kg，一人能够独立快速更换；快换夹钳603用来快速联结快换支架与通用底座快换跨接板组件。605起导向与定位作用。

结合图7，整个翻转机构通过机架固定在闲置压力机工作台上，使翻转机构兼容冲压生产线内。翻转机构机架701采用型材、钢板等焊接成型，翻转机构机架701通过安装件702和吊装件703进行连接固定。

图8(a)-(j)给出了嵌套组合冲压件落料到翻转的过程示意图；图8(a)-(b)中，夹持机构气爪处于打开位置，升降机处于升高位置以接收并支撑来自冲压生产线的前一工序的内冲压件。图8(c)-(d)中，升降机将支撑的内冲压件下降至旋转工位，夹持机构气爪闭合加紧内冲压件。然后图8(e)升降机下降至最低位，避让旋转路径，内冲压件可以实现无干涉旋转。之后翻转机构的旋转R轴旋转，夹持内冲压件同步旋转，如图8(f)所示。在内冲压件旋转完成(见图8(g))时，升降机上升至旋转工位，在夹持气爪打开时支撑内冲压件，如图8(h)所示。夹持机构气爪打开，如图8(i)所示。升降机支撑内冲压件上升至取料位置，已被旋转的内冲压件可随后被移走或传送到冲压线的下一工序，如图8(j)所示。同时夹持机构复位旋转至初始位置，升降机准备接受冲压生产线的前序冲压件做准备。

本实施例不同规格的嵌套冲压内外板之间的空间大小不同，根据实际数据，可以采用不同的翻转步骤，其中内外板间隙比较大时，可以取消升降机二次升降步骤。这样更好的使用高节拍的冲压生产线。

实施例二

在一个或多个实施方式中，公开了一种全自动冲压线，其特征在于，包括实施例一中所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，其特征在于，包括：机架，所述机架上沿第一方向间隔设定距离相对设置基座，所述基座上设置夹持机构，所述夹持机构包括气动夹持块，所述气动夹持块连接旋转机构，所述旋转机构能够通过驱动电机带动同步轮实现旋转，从而带动气动夹持块翻转。

2.如权利要求1所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，其特征在于，还包括：升降机构，所述升降机构设置在两个夹持机构之间，升降机构顶端设置升降托板。

3.如权利要求2所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，其特征在于，所述升降托板上设有内板定位座。

4.如权利要求1所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，其特征在于，所述夹持机构末端连接第一同步轮，第一同步轮通过同步带连接第二同步轮，第二同步轮连接驱动电机的输出轴。

5.如权利要求1所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，其特征在于，还包括与基座对应设置的第二方向调整机构，所述第二方向调整机构包括导轨、第二方向调整驱动器和第二方向驱动丝杠副；基座设置在导轨上，第二方向调整驱动器通过第二方向驱动丝杠副与基座连接。

6.如权利要求1所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，其特征在于，所述气动夹持块包括：气路接头连接开闭型齿轮气爪，开闭型齿轮气爪内设有第一夹持块和第二夹持块；所述第一夹持块和第二夹持块通过铰轴连接。

7.如权利要求6所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，其特征在于，所述气动夹持块还包括气爪检知，能够检测第一夹持块和第二夹持块的夹紧和放松。

8.如权利要求1所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，其特征在于，还包括固定在机架上的外冲压件支撑机构；所述外冲压件支撑机构包括通用底座和连接在所述通用底座上的快换支架。

9.如权利要求1所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构，其特征在于，所述翻转机构固定通过翻转机构机架固定在闲置压力机工作台上。

10.一种冲压线，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的一种适用于自动化冲压线嵌套冲压件翻转机构。

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