CN221018246U - 型材自动冲孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冲孔设备领域，提供了一种型材自动冲孔装置，包括冲孔组件，冲孔组件包括冲压机与模具，模具安装在冲压机的工作台上，还包括上料组件及下料组件；上料组件包括悬吊架、整料架及上料机械手，悬吊架设置在模具的侧面，整料架包括支承架、对齐块及对齐动力件，支承架设置在悬吊架的底部，对齐块设置在支承架末端，对齐动力件安装在支承架上，用于驱动对齐块将型材推至指定位置，上料机械手包括悬臂与上料夹爪，悬臂与悬吊架滑动连接，上料夹爪安装在悬臂末端；下料组件包括下料机械手，下料机械收包括转臂与下料夹爪，转臂设置在模具侧面，且转臂与冲压机旋转连接，下料夹爪安装在转臂的末端。本装置具有工作效率、精度高的特点。

Description

型材自动冲孔装置

技术领域

本实用新型涉及冲孔设备技术领域，特别涉及了一种型材自动冲孔装置。

背景技术

目前型材是建筑结构和制造安装领域中的应用非常广泛的一种材料，其断面呈一定的的形状，具有规范的力学物理性能，强度高、使用方便，具有越来越广阔的市场前景。现有技术中的型材制造和加工机械种类多样，如各种切割、折弯或冲孔设备。

现在型材冲孔时通常由人工将型材送入至冲孔机中，冲完孔后在由人工将型材从冲孔机上取下。型材冲孔由人工上料和下料存在生产效率低、人工成本高的缺点。

市面上也有部分采用机械手进行上下料的，这类设备通过上料传送带将型材输送至机械手抓取处，然后由机械手将型材从上料传送带抓取至冲压机上进行冲孔，待冲孔完成后，再由同一个机械手将冲孔完成的型材从冲压机上转移至下料传送带上。由于是由同一个机械手进行上下料的，这样导致上下料的效率较低，进而影响冲压效率；此外，由于机械手是直接从上料传送带上抓取型材进行上料，容易导致上料精度不高，为了确保上料精度必须要确保机械手和上料传送带高度协同，这样势必会导致设备整体结构变得复杂，从而导致成本增加。

本实用新型所要解决的技术问题为：如何提高型材自动冲孔的效率与精度。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种效率和精度高的型材自动冲孔装置。

本实用新型所采用的技术方案为：一种型材自动冲孔装置，包括冲孔组件，冲孔组件包括冲压机与模具，模具安装在冲压机的工作台上，还包括上料组件及下料组件；

上料组件包括悬吊架、整料架及上料机械手，悬吊架设置在模具的侧面，整料架包括支承架、对齐块及对齐动力件，支承架设置在悬吊架的底部，对齐块设置在支承架的末端，对齐动力件安装在支承架上，用于驱动对齐块将型材推至指定位置，上料机械手包括悬臂与上料夹爪，悬臂与悬吊架滑动连接，上料夹爪安装在悬臂的末端；

下料组件包括下料机械手，下料机械收包括转臂与下料夹爪，转臂设置在模具的侧面，且转臂与冲压机旋转连接，下料夹爪安装在转臂的末端。

本申请的型材自动冲孔装置通过设置整料架，将待冲孔的的型材利用输送带或者人工放置在支承架上，有对齐块与对齐动力件配合将型材推送至指定位置，以便于上料机械手抓取和精定位，从而提高冲孔加工的精度；通过设置上料机械手与下料机械手交替协同工作，实现型材的自动上料与下料，使得工作效率更高，而且代替人工进行上下料，降低了工人的劳动强度和提高安全性；此外，将悬吊架与上料机械手悬空设置在整料架的上方，可以充分利用整料架上方的空间，使设备各部分布局更加合理，同时使设备的结构更加紧凑，减少上料机械手与下料机械手发生干涉的可能。

在一些实施方式中，整料架还包括定位块与导料辊，定位块安装在支承架的顶部，定位块上设有用型材对应的定位槽，导料辊旋转设置在支承架的顶部。通过设置导料辊可以便于将待加工的型材从输送带上输送至支承架上，而定位块则可以提高型材的定位精度。

在一些实施方式中，悬吊架包括架体、滑台及横移动力件，架体的顶部与外部的机架或者墙体固定连接，滑台与架体滑动连接，悬臂安装在滑台上，横移动力件安装在架体上，且横移动力件与滑台传动连接。通过横移动力件与滑台配合，可以驱动上料机械手在整料架与模具之间往复移动，以便于上料机械手完成上料操作。

在一些实施方式中，悬吊架还包括升降动力件，升降动力件安装在滑台上，升降动力件的输出端与悬臂连接，用于驱动悬臂靠近或者远离滑台。通过设置升降动力件可以驱动上料机械手下降与上升，以便于当支承架与模具不在同一平面时，上料机械手进行上料操作。

在一些实施方式中，上料机械手还包括旋转动力件，上料夹爪与悬臂的末端旋转连接，旋转动力件安装在悬臂上，用于驱动上料夹爪旋转。通过设置旋转动力件，可以驱动上料夹爪旋转，以便于上料夹爪可以将型材送进模具内，因为冲压机或者模具的上模可能会对上料夹爪造成阻挡，无法完成送料，而上料夹爪旋转一定角度后可以避开冲压机或者模具上模的阻挡将型材送入模具内，而且某些型材冲孔时的位置与在支承架上放置的位置不同，设置旋转动力件可以切换型材冲孔加工面。

在一些实施方式中，上料机械手还包括连杆与第一限位挡块，上料夹爪的数量为两个，两个上料夹爪分别设置在悬臂的相对两侧，连杆连接两个上料夹爪，旋转动力件与连杆传动连接，第一限位挡块安装在连杆上用于限制上料夹爪的旋转角度。通过设置两个上料夹爪可以使型材受力平衡，使得送料过程更加平稳，而通过设置连杆连接两个上料夹爪，可以通过一个旋转动力件驱动两个上料夹爪旋转，有利于降低成本，而且可以确保两个上料夹爪的同步性；第一限位挡块可以防止上料夹爪超行程旋转与其他零部件发生碰撞。

在一些实施方式中，下料机械手还包括同步轴与移料动力件，转臂的数量为两个，且每个转臂分别对应安装有一个下料夹爪，同步轴连接两个转臂，移料动力件安装在冲压机侧面，移料动力件与同步轴传动连接，同步轴上还安装有用于限制转臂转动角度的第二限位挡块。通过设置同步轴可以利用一个移料动力件带动两个下料机械手，节省成本，并且可以确保两个下料夹爪的同步性，而两个下料夹爪则可以使型材下料时受力均匀，下料更加平稳；而第二限位挡块可以限制转臂的旋转角度，防止下料夹爪越行程而发生碰撞。

在一些实施方式中，下料组件还包括型材传送架，型材传送架设置在冲压机与整料架之间，用于输送冲孔完成的型材。通过设置型材传送架可以将冲孔完成的型材传送走至下一个工位。

在一些实施方式中，冲孔组件还包括夹料机构，夹料机构包括压块、夹料动力件、齿条及齿轮，压块与模具旋转连接，夹料动力件安装在冲压机的工作台上，齿条与夹料动力件传动连接，齿轮与齿轮啮合传动，且齿轮与压块固定连接。通过设置夹料机构可以将型材夹紧在模具上，防止冲孔过程中型材发生偏移，确保冲孔精度，而且夹料机构还可以使得冲孔完成后的型材留在模具下模，以便于下料夹爪取料。

在一些实施方式中，冲孔组件还包括废料收集机构，废料收集机构包括接料斗、废料传送带及滑槽，接料斗安装在模具的底部，废料传送带安装在接料斗底部，滑槽的一端与废料传送带连接，另一端斜向下延伸至废品收集箱内。通过设置废料收集机构，用于收集冲孔产生的废料，而且通过废料传送带将废料自动传送至废品收集箱内，清渣便捷，安全性能高。

附图说明

图1是本实用新型的一较佳的实施例的型材自动冲孔装置的立体结构示意图；

图2为图1所示的型材自动冲孔装置的另一视角结构示意图，其中上料组件未展示；

图3为图2所示的型材自动冲孔装置中冲孔组件与下料机械手的结构示意图；

图4为图1所示的型材自动冲孔装置中上料组件的结构示意图；

图5为图4所示的上料组件中悬吊架与上料机械手的结构示意图。

图中：100、型材自动冲孔装置；10、冲孔组件；11、冲压机；12、模具；13、夹料机构；131、压块；132、夹料动力件；133、齿条；134、齿轮；14、废料收集机构；141、接料斗；142、废料传送带；143、滑槽；20、上料组件；21、悬吊架；211、架体；212、滑台；213、横移动力件；214、升降动力件；22、整料架；221、支承架；222、对齐块；223、对齐动力件；224、定位块；225、导料辊；23、上料机械手；231、悬臂；232、上料夹爪；233、旋转动力件；234、连杆；235、第一限位挡块；30、下料组件；31、下料机械手；311、转臂；312、下料夹爪；313、同步轴；314、移料动力件；315、第二限位挡块；32、型材传送架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件的数目被称为有“多个”，它可以为两个或两个以上的任意数目。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图5，为本实用新型一较佳实施方式的一种型材自动冲孔装置100，包括冲孔组件10、上料组件20及下料组件30，冲孔组件10用于对待加工的型材按照设计所需进行冲孔，上料组件20用于将待加工的型材送至冲孔组件10内，下料组件30用于将冲孔完成的型材从冲孔组件10内取出，本装置可以代替人工上下料，加工效率高，降低了工人的劳动强度及提高了生产的安全系数。

如图2与图3所示，冲孔组件10包括冲压机11与模具12，模具12安装在冲压机11的工作台上。进一步地，冲孔组件10还包括夹料机构13，夹料机构13包括压块131、夹料动力件132、齿条133及齿轮134，压块131与模具12旋转连接，夹料动力件132安装在冲压机11的工作台上，齿条133与夹料动力件132传动连接，齿轮134与齿轮134啮合传动，且齿轮134与压块131固定连接；通过设置夹料机构13可以将型材夹紧在模具12上，防止冲孔过程中型材发生偏移，确保冲孔精度，而且夹料机构13还可以使得冲孔完成后的型材留在模具12下模，以便于下料夹爪312取料；可选地，夹料动力件132为气缸，气缸的伸缩杆与齿条134固定连接。更进一步地，冲孔组件10还包括废料收集机构14，废料收集机构14包括接料斗141、废料传送带142及滑槽143，接料斗141安装在模具12的底部，废料传送带142安装在接料斗141底部，滑槽143的一端与废料传送带142连接，另一端斜向下延伸至废品收集箱内；通过设置废料收集机构14，用于收集冲孔产生的废料，而且通过废料传送带142将废料自动传送至废品收集箱内，清渣便捷，安全性能高。

请参阅图1与图4，上料组件20包括悬吊架21、整料架22及上料机械手23，悬吊架21设置在模具12的侧面，整料架22包括支承架221、对齐块222及对齐动力件223，支承架221设置在悬吊架21的底部，对齐块222设置在支承架221的末端，对齐动力件223安装在支承架221上，用于驱动对齐块222将型材推至指定位置，上料机械手23与悬吊架21滑动连接，可选地，对齐动力件223为气缸；将待冲孔的的型材利用输送带或者人工放置在支承架221上，有对齐块222与对齐动力件223配合将型材推送至指定位置，以便于上料机械手23抓取和精定位，从而提高冲孔加工的精度。进一步地，整料架22还包括定位块224与导料辊225，定位块224安装在支承架221的顶部，定位块224上设有用型材对应的定位槽，导料辊225旋转设置在支承架221的顶部。通过设置导料辊225可以便于将待加工的型材从输送带上输送至支承架221上，而定位块224则可以提高型材的定位精度。

如图4与图5所示，本实施例中，悬吊架21包括架体211、滑台212及横移动力件213，架体211的顶部与外部的机架或者墙体固定连接，滑台212与架体211滑动连接，上料机械手23安装在滑台212上，横移动力件213安装在架体211上，且横移动力件213与滑台212传动连接。通过横移动力件213与滑台212配合，可以驱动上料机械手23在整料架22与模具12之间往复移动，以便于上料机械手23完成上料操作，而且架体211悬挂在整料架22的上方，可以充分利用空间，使得设备的布局更加合理、紧凑。可选地，横移动力件213为伺服电机，并且横移动力件213通过同步带与同步轮配合带动滑台212移动。

在一实施例中，悬吊架21还包括升降动力件214，升降动力件214安装在滑台212上，升降动力件214的输出端与上料机械手23连接，用于驱动上料机械手23靠近或者远离滑台212。通过设置升降动力件214可以驱动上料机械手23下降与上升，以便于当支承架221与模具12不在同一平面时，上料机械手23进行上料操作。为了使上料机械手23升降更加平稳，在滑台212上安装有直线轴承，在上料机械手23上安装有与直线轴承滑动配的导向柱。可选地，升降动力件214为气缸。

请再参阅图4与图5，上料机械手23包括悬臂231与上料夹爪232，悬臂231与滑台212升降连接，上料夹爪232安装在悬臂231的末端，本实施例中，上料夹爪232为气动夹爪。上料机械手23还包括旋转动力件233，上料夹爪232与悬臂231的末端旋转连接，旋转动力件233安装在悬臂231上，用于驱动上料夹爪232旋转。通过设置旋转动力件233，可以驱动上料夹爪232旋转，以便于上料夹爪232可以将型材送进模具12内，因为冲压机11或者模具12的上模可能会对上料夹爪232造成阻挡，无法完成送料，而上料夹爪232旋转一定角度后可以避开冲压机11或者模具12上模的阻挡将型材送入模具12内，而且某些型材冲孔时的位置与在支承架221上放置的位置不同，设置旋转动力件233可以切换型材冲孔加工面。

本实施例中，上料夹爪232的数量为两个，对应地，上料机械手23还包括连杆234与第一限位挡块235。两个上料夹爪232分别设置在悬臂231的相对两侧，连杆234连接两个上料夹爪232，旋转动力件233与连杆234传动连接；可选地，旋转动力件233为气缸，气缸的伸缩杆通过摆杆与连杆234连接，摆杆的一端与气缸的伸缩杆铰接，另一端与连杆234固定连接。第一限位挡块235安装在连杆234上用于限制上料夹爪232的旋转角度。通过设置两个上料夹爪232可以使型材受力平衡，使得送料过程更加平稳，而通过设置连杆234连接两个上料夹爪232，可以通过一个旋转动力件233驱动两个上料夹爪232旋转，有利于降低成本，而且可以确保两个上料夹爪232的同步性；第一限位挡块235可以防止上料夹爪232超行程旋转与其他零部件发生碰撞。需要知道的是，上料夹爪232的数量可以根据实际需求进行设置，并未限制为附图中所展示的，可以为一个、或者两个以上的数量，但是当上料夹爪232的数量大于或者等于两个时，应该设置同步连杆234。

如图2与图3所示，下料组件30包括下料机械手31，下料机械收包括转臂311与下料夹爪312，转臂311设置在模具12的侧面，且转臂311与冲压机11旋转连接，下料夹爪312安装在转臂311的末端。进一步地，下料机械手31还包括同步轴313与移料动力件314，转臂311的数量为两个，且每个转臂311分别对应安装有一个下料夹爪312，同步轴313连接两个转臂311，移料动力件314安装在冲压机11侧面，移料动力件314与同步轴313传动连接，同步轴313上还安装有用于限制转臂311转动角度的第二限位挡块315；可选地，移料动力件314为电机。通过设置同步轴313可以利用一个移料动力件314带动两个下料机械手31，节省成本，并且可以确保两个下料夹爪312的同步性，而两个下料夹爪312则可以使型材下料时受力均匀，下料更加平稳；而第二限位挡块315可以限制转臂311的旋转角度，防止下料夹爪312越行程而发生碰撞。下料夹爪312的数量也可以根据实际情况设定，并未限定为图中所示。

在一实施例中，下料组件30还包括型材传送架32，型材传送架32设置在冲压机11与整料架22之间，用于输送冲孔完成的型材。通过设置型材传送架32可以将冲孔完成的型材传送走至下一个工位。

加工时，待加工的型材在整料架22上完成对齐定位，接着升降动力件214驱动上料机械手23下降，由上料夹爪232夹紧待加工的型材，再由升降动力件214带动上料机械手23回升，与此同时，横移动力件213驱动上料机械手23往冲压机11移动、旋转动力件233驱动上料夹爪232旋转指定角度，待上料机械手23将型材送入模具12的下模，夹料动力件132驱动压块131将型材夹紧在模具12上，上料机械手23复位，完成上料动作；冲压机11带动模具12上模下压，完成冲孔后冲压机11带动模具12上模复位，夹料动力件132驱动压块131松开型材，接着下料机械手31的转臂311由移料动力件314驱动旋转，带动下料夹爪312夹紧模具12上加工好的型材，随后移料动力件314带动转臂311旋转，将加工好的型材转移至型材传送架32上，下料夹爪312松开型材，由型材传送架32将加工完成的型材送走，完成下料动作。

本申请的型材自动冲孔装置100通过设置整料架22，将待冲孔的的型材利用输送带或者人工放置在支承架221上，有对齐块222与对齐动力件223配合将型材推送至指定位置，以便于上料机械手23抓取和精定位，从而提高冲孔加工的精度；通过设置上料机械手23与下料机械手31交替协同工作，实现型材的自动上料与下料，使得工作效率更高，而且代替人工进行上下料，降低了工人的劳动强度和提高安全性；此外，将悬吊架21与上料机械手23悬空设置在整料架22的上方，可以充分利用整料架22上方的空间，使设备布局更加合理，同时使设备的结构更加紧凑，减少上料机械手23与下料机械手31发生干涉的可能。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种型材自动冲孔装置(100)，包括冲孔组件(10)，所述冲孔组件(10)包括冲压机(11)与模具(12)，所述模具(12)安装在冲压机(11)的工作台上，其特征在于，还包括上料组件(20)及下料组件(30)；

所述上料组件(20)包括悬吊架(21)、整料架(22)及上料机械手(23)，所述悬吊架(21)设置在模具(12)的侧面，所述整料架(22)包括支承架(221)、对齐块(222)及对齐动力件(223)，所述支承架(221)设置在悬吊架(21)的底部，所述对齐块(222)设置在支承架(221)的末端，所述对齐动力件(223)安装在支承架(221)上，用于驱动对齐块(222)将型材推至指定位置，所述上料机械手(23)包括悬臂(231)与上料夹爪(232)，所述悬臂(231)与悬吊架(21)滑动连接，所述上料夹爪(232)安装在悬臂(231)的末端；

所述下料组件(30)包括下料机械手(31)，所述下料机械收包括转臂(311)与下料夹爪(312)，所述转臂(311)设置在模具(12)的侧面，且所述转臂(311)与冲压机(11)旋转连接，所述下料夹爪(312)安装在转臂(311)的末端。

2.根据权利要求1所述的型材自动冲孔装置(100)，其特征在于，所述整料架(22)还包括定位块(224)与导料辊(225)，所述定位块(224)安装在支承架(221)的顶部，所述定位块(224)上设有用型材对应的定位槽，所述导料辊(225)旋转设置在支承架(221)的顶部。

3.根据权利要求1所述的型材自动冲孔装置(100)，其特征在于，所述悬吊架(21)包括架体(211)、滑台(212)及横移动力件(213)，所述架体(211)的顶部与外部的机架或者墙体固定连接，所述滑台(212)与架体(211)滑动连接，所述悬臂(231)安装在滑台(212)上，所述横移动力件(213)安装在架体(211)上，且所述横移动力件(213)与滑台(212)传动连接。

4.根据权利要求3所述的型材自动冲孔装置(100)，其特征在于，所述悬吊架(21)还包括升降动力件(214)，所述升降动力件(214)安装在滑台(212)上，所述升降动力件(214)的输出端与悬臂(231)连接，用于驱动悬臂(231)靠近或者远离滑台(212)。

5.根据权利要求1所述的型材自动冲孔装置(100)，其特征在于，所述上料机械手(23)还包括旋转动力件(233)，所述上料夹爪(232)与悬臂(231)的末端旋转连接，所述旋转动力件(233)安装在悬臂(231)上，用于驱动上料夹爪(232)旋转。

6.根据权利要求5所述的型材自动冲孔装置(100)，其特征在于，所述上料机械手(23)还包括连杆(234)与第一限位挡块(235)，所述上料夹爪(232)的数量为两个，两个所述上料夹爪(232)分别设置在悬臂(231)的相对两侧，所述连杆(234)连接两个上料夹爪(232)，所述旋转动力件(233)与连杆(234)传动连接，所述第一限位挡块(235)安装在连杆(234)上用于限制上料夹爪(232)的旋转角度。

7.根据权利要求1所述的型材自动冲孔装置(100)，其特征在于，所述下料机械手(31)还包括同步轴(313)与移料动力件(314)，所述转臂(311)的数量为两个，且每个转臂(311)分别对应安装有一个下料夹爪(312)，所述同步轴(313)连接两个转臂(311)，所述移料动力件(314)安装在冲压机(11)侧面，所述移料动力件(314)与同步轴(313)传动连接，所述同步轴(313)上还安装有用于限制转臂(311)转动角度的第二限位挡块(315)。

8.根据权利要求2所述的型材自动冲孔装置(100)，其特征在于，所述下料组件(30)还包括型材传送架(32)，所述型材传送架(32)设置在冲压机(11)与整料架(22)之间，用于输送冲孔完成的型材。

9.根据权利要求1所述的型材自动冲孔装置(100)，其特征在于，所述冲孔组件(10)还包括夹料机构(13)，所述夹料机构(13)包括压块(131)、夹料动力件(132)、齿条(133)及齿轮(134)，所述压块(131)与模具(12)旋转连接，所述夹料动力件(132)安装在冲压机(11)的工作台上，所述齿条(133)与夹料动力件(132)传动连接，所述齿轮(134)与齿轮(134)啮合传动，且所述齿轮(134)与压块(131)固定连接。

10.根据权利要求1所述的型材自动冲孔装置(100)，其特征在于，所述冲孔组件(10)还包括废料收集机构(14)，所述废料收集机构(14)包括接料斗(141)、废料传送带(142)及滑槽(143)，所述接料斗(141)安装在模具(12)的底部，所述废料传送带(142)安装在接料斗(141)底部，所述滑槽(143)的一端与废料传送带连接，另一端斜向下延伸至废品收集箱内。