CN110842101B - 自动上下料机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械自动化领域，具体涉及自动上下料机，包括进料组件、取料组件和传送组件，进料组件包括载板以及顶升件，载板上设有若干用于放置工件的放置位，顶升件包括可***放置位内的顶升杆；取料组件包括取料手臂以及安装在取料手臂下端且用于吸附工件的真空吸盘；传送组件包括y轴滑轨和x轴滑轨，x轴滑轨和y轴滑轨相互垂直，y轴滑轨上滑动连接有滑座，x轴滑轨设置在滑座上，取料手臂滑动连接在x轴滑轨上。采用本发明的方案，可以实现折弯工作中工件的自动化上下料，提高加工效率。

Description

自动上下料机

技术领域

本发明涉及机械自动化领域，具体涉及自动上下料机。

背景技术

钣金是一种针对金属薄板(通常在6mm以下)的综合冷加工工艺，包括剪、冲、切、复合、折、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等工艺。以钣金折弯为例，钣金折弯是指钣金板料在折弯机上模或下模的压力下折弯成所需要的形状。

钣金折弯需要用到折弯模具，现有的折弯模具在进行折弯时，需要人工拿着钣金板料放入折弯模具中，然后进行折弯，折弯后再手动将钣金件取下，这样的操作存在以下缺陷：一、由于加工工件一般较薄，人工在放入工件时还需要将叠在一起的多个工件分开，容易一次性多拿工件，容易出错且上下料效率较低；二、由于是人工手拿钣金料放入折弯模具，这样的操作存在安全隐患，对送料工人来说具有一定的危险性。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了自动上下料机，以解决人工上下料效率较低的问题，进而满足自动化生产的需求。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

自动上下料机，包括进料组件、取料组件和传送组件，进料组件包括载板以及顶升件，载板上设有若干用于放置工件的放置位，顶升件包括可***放置位内的顶升杆；取料组件包括取料手臂以及安装在取料手臂下端且用于吸附工件的真空吸盘；传送组件包括y轴滑轨和x轴滑轨，x轴滑轨和y轴滑轨相互垂直，x轴滑轨滑动连接在y轴滑轨上，取料手臂滑动连接在x轴滑轨上。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、当取料手臂滑动至某个放置位正上方时，通过真空吸盘从工件上方吸附工件，由于工件在竖向上叠加放置，而金属工件之间的相互作用力较小，并不会发生多个工件被连带吸附的情况，减少工件上料的出错情况。

2、通过设置顶升件以及多个放置位，可以同时放置多个工件待加工，而顶升件可以***放置位内并推动工件向上运动，使得工件始终位于放置位的上部，方便真空吸盘吸附最上方的工件，以实现批量加工的要求，极大的提高了加工效率。

3、设置传送组件，使得取料组件可以沿两个方向滑动，取料手臂将工件运送至加工工位处后，可以驱动取料手臂在x轴滑轨上滑动，使得取料手臂偏离加工工位，不会阻碍加工工位的工作。加工完成后，则可以驱动取料手臂在x轴滑轨上重新滑动至加工工位上方，使得真空吸盘吸附加工完成的工件返回。相比取料手臂仅能沿一个方向滑动，扩大了取料手臂的活动范围，取料手臂的运动更加灵活。

进一步，取料手臂设有两个，且两个取料手臂沿x轴滑轨方向并排设置。

有益效果：相比只设置一个取料手臂，取料手臂每次只能运送一个工件，那么取料手臂将加工完成等工件运回时，加工工位处是不工作的，只有等取料手臂将加工完毕的工件运回后再将待加工工件运送至加工工位才能继续工作，中间的间隔有较大的时间浪费。

本方案中，设置两个取料手臂，则取料组件向靠近加工工位处运动时，其中一个取料手臂吸附工件并将工件运送至加工工位处，而另一个取料手臂吸附加工完成的工件后，就可以将待加工的工件放置到加工工位上，减少中间的时间间隔浪费，使得加工工位可以连续加工，提高工作效率。

进一步，取料组件还包括位于取料手臂下方的接料盒，接料盒端部固定有倾斜的接料板，接料板靠近接料盒的一端为低端。

有益效果：取料手臂将加工完毕的工件运送至接料盒处，工件在接料盒内方便集中收集。而设置接料板，工件可以沿着接料板倾斜的表面滑动至接料盒内，由于接料板为倾斜设置，则接料板的高端就可以更加靠近取料手臂，使得工件脱离取料手臂后掉落的距离减小，减少工件掉落的损坏情况。

进一步，真空吸盘竖向设置且滑动连接在取料手臂上。

有益效果：实现真空吸盘在竖向上的运动，真空吸盘仅能在水平方向上运动时，就要求真空吸盘下端和待吸附的工件相接触，真空吸盘的高度较低，容易和放置位或加工工位产生摩擦损坏。另外，即使金属工件之间的相互作用力较小，并不会发生多个工件被连带吸附的情况，但下层的工件难免会受到一定的影响产生向加工工位方向的运动趋势，使得工件的排列发生歪斜，在工件尺寸较小的情况下甚至可能使得工件发生倾倒现象。而本方案中真空吸盘具有竖向的运动行程后，即可避免上述情况的发生。

进一步，取料手臂下端固定有活塞桶，活塞桶内竖向滑动连接有活塞，取料手臂上固定有用于驱动活塞竖向滑动的驱动件，活塞桶下端和真空吸盘连通，活塞下端固定有连杆，连杆下端贯穿活塞桶并和真空吸盘固定。

有益效果：本方案中，真空吸盘需要吸附工件时，先驱动活塞向下运动，活塞通过连杆带动真空吸盘向靠近工件方向运动，此时，活塞桶下部的空间减小，气体排出作用在下方的工件上，将工件上表面的杂质灰尘等吹开，避免杂质灰尘等影响吸附的稳定性。真空吸盘下端和工件接触后，驱动活塞向上滑动，活塞桶下部空间增大吸入气体，实现真空吸盘的吸附工作。

进一步，活塞桶下端两侧均横向滑动连接有呈L形的夹持杆，夹持杆中部固定有楔块，两个楔块的楔面相对，两个楔块之间固定有弹性件；连杆位于活塞桶和楔块之间的部分固定有推块，推块和楔块的楔面相接触；真空吸盘吸附工件做横向滑动时，夹持杆下端的弯折部位于工件下端。

有益效果：真空吸盘吸附工件时，活塞带动连杆向下运动，推块随连杆向下运动推动两个楔块相互远离，楔块带动两个夹持杆相互远离，使得夹持杆的下端不会阻碍真空吸盘向下运动。完成吸附后，活塞带动连杆向上运动，两个楔块不再受推块的推力，两个楔块受弹性件的复位作用相互靠近，进而使得夹持杆的下端可以和工件下端相抵，对工件进行进一步的固定。

进一步，两个夹持杆下端弯折部的表面均为楔面且两个楔面相对。

有益效果：夹持杆的下端表面和工件下表面不接触，但可以对工件向下掉落产生阻碍作用，减少了夹持杆下端和工件下表面之间的磨损。

进一步，每个放置位均固定有竖向的若干卡杆，工件可卡在该放置位的多个卡杆之间。

有益效果：相比直接设置凹槽状的放置位，工件在脱离凹槽时难免和凹槽内壁产生摩擦，对工件损坏较大，而本方案中仅通过多个卡杆卡住工件，可减小对工件的损坏。

附图说明

图1为本发明实施例1的工件加工设备的整体结构示意图。

图2为本发明实施例1自动上下料机以及工件加工工位的结构示意图。

图3为本发明实施例1自动上下料机的结构示意图。

图4为本发明实施例2中取料组件的正视图。

在图中：电控柜1、载板2、工件3、接料盒4、接料板5、y轴滑轨6、滑座7、x轴滑轨8、取料手臂9、真空吸盘10、顶升杆11、对射型光电传感器12、卡杆13、加工工位14、活塞桶15、活塞16、连杆17、推块18、楔块19、竖杆20、连接孔21、横杆22、夹持杆23、驱动件24。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

实施例1

如图1、图2、图3所示，自动上下料机，包括电控柜1，电控柜1上端设有进料组件、取料组件和传送组件，进料组件包括滑动连接在电控柜1上端的载板2，载板2上沿其滑动方向排列有多个放置位，本实施例中放置位设有四个，每个放置位均固定有竖向的若干卡杆13，工件3可卡在该放置位的多个卡杆13之间。

每个放置位下端均设有通槽，电控柜1上端竖向滑动连接有顶升件，顶升件包括顶升杆11以及用于驱动顶升杆11竖向滑动的气缸，气缸的输出轴和顶升杆11固定。顶升杆11的横截面和通槽的横截面形状一致，顶升杆11和通槽间隙配合，当通槽随载板2滑动至顶升杆11上方时，顶升杆11受气缸驱动向上运动可以***通槽内并推动位于通槽上方的工件3向上运动。

电控柜1上端位于顶升杆11的左右两侧固定有对射型光电传感器12，本实施例中对射型光电传感器12的型号选择为E3Z-T61-D，对射型光电传感器12电连接有控制器，控制器用于控制气缸的启闭，控制器安装在电控柜1内，具体电路连接为本领域内常用现有技术，本实施例中不做赘述。

传送组件包括y轴滑轨6，y轴滑轨6和顶升杆11、加工工位14之间的连线平行，y轴滑轨6上滑动连接有滑座7，且y轴滑轨6的端部固定有用于驱动滑座7滑动的气缸，滑座7上设有x轴滑轨8，x轴滑轨8和y轴滑轨6相互垂直，载板2滑动方向和x轴滑轨8相互平行。

取料组件包括滑动连接在x轴滑轨8上的取料手臂9以及固定在滑座7上用于驱动取料手臂9滑动的气缸，取料手臂9设有两个，且两个取料手臂9沿x轴滑轨8方向并排设置并固定在一起，两个取料手臂9分别称为取料手臂A、取料手臂B。取料手臂9下端固定有用于吸附工件3的真空吸盘10，取料手臂9上还固定有用于控制真空吸盘10工作的抽吸泵。取料组件还包括位于进料组件右方的接料盒4，接料盒4靠近y轴滑轨6的一端固定有倾斜的接料板5，接料板5靠近接料盒4的一端为低端，取料手臂9滑动过程中可滑动至接料板5正上方。

具体使用时，将载板2滑出，在每个放置位上均放满工件3，使得工件3上端和卡杆13上端平齐，然后将载板2滑动至顶升杆11处，使得其中一个放置位的通槽和顶升杆11对准，通过对射型光电传感器12进行校准，具体的，当对射型光电传感器12之间受到工件3阻挡无法传递光信号时，控制器控制气缸启动，气缸向上推动顶升杆11，顶升杆11***通槽内并向上推动工件3。

滑座7带动取料手臂9运动至载板2正上方，使得取料手臂A位于顶升杆11正上方，真空吸盘10吸附被向上推出的工件3后，滑座7继续向靠近加工工位14方向滑动，当取料手臂A滑动至加工工位14正上方时，向真空吸盘10内通入气体，真空吸盘10松开工件3，工件3被放置到加工工位14上。

此时，取料组件在x轴滑轨8上滑动，使得取料组件偏离加工工位14，不会阻碍加工。然后滑座7带动取料组件重新滑动至载板2上方，取料手臂A再次吸附工件3后，滑座7向靠近加工工位14方向滑动，此时上一个工件3已加工完毕，取料手臂B随滑座7滑动至加工工位14处后，在x轴滑轨8上滑动取料组件，使得取料手臂B位于加工工位14正上方，取料手臂B上的真空吸盘10吸附已加工完成的工件3，然后在x轴滑轨8上继续滑动取料组件，使得取料手臂A位于加工工位14正上方，取料手臂A上的真空吸盘10所吸附的工件3被放置到加工工位14上。然后驱动滑座7滑动回到接料板5上方，取料手臂B上吸附的工件3被松开，工件3掉落到接料板5上并沿着接料板5倾斜的表面滑动至接料盒4内被收集。

之后重复以下工作：取料手臂A吸附工件3并将工件3运送至加工工位14处，而取料手臂B吸附加工完成的工件3并将工件3运送至接料板5处，实现工件3的连续批量加工。本实施例中，取料组件的所有运动行程均通过电控柜1内的控制组件(程序)控制实施，电控柜1的具体控制程序以及控制手段均为本领域内常规手段，本实施例中不做赘述。

实施例2

本实施例在实施例1的区别仅在于，取料组件中取料手臂9和真空吸盘10的设置不同，具体的，结合图4所示，取料手臂9下端固定有下端密封的活塞桶15，活塞桶15内竖向滑动连接有活塞16，取料手臂9上固定有用于驱动活塞16竖向滑动的驱动件24，本实施例中驱动件24选用气缸，气缸输出轴下端和活塞16上表面固定。活塞16下端固定有连杆17，连杆17下端贯穿活塞桶15并和真空吸盘10固定。活塞桶15下表面设有连接孔21，连接孔21和真空吸盘10之间连通有管道。

活塞桶15下端两侧均横向滑动连接有呈L形的夹持杆23，即夹持杆23包括竖杆20以及一体成型在竖杆20下端的横杆22，横杆22形成夹持杆23的弯折部。横杆22的上表面均为楔面，且两个横杆22的楔面相对。真空吸盘10位于初始状态时，横杆22位于真空吸盘10下方，且竖板下端和真空吸盘10下端的间距为一个工件3的高度，实际生产过程中，根据工件3的大小不同，可以选择设置夹持杆23的长度。夹持杆23中部固定有楔块19，两个楔块19的楔面相对，两个楔块19之间固定有弹性件，本实施例中弹性件选用弹簧。

具体使用时，真空吸盘10需要吸附工件3时，通过气缸驱动活塞16向下运动，活塞16通过连杆17带动真空吸盘10向靠近工件3方向即向下运动，此时，活塞桶15下部的空间减小，气体排出作用在下方的工件3上，将工件3上表面的杂质灰尘等吹开，避免杂质灰尘等影响吸附的稳定性。同时，推块18随连杆17向下运动推动两个楔块19相互远离，楔块19带动两个夹持杆23相互远离，使得横杆22不会阻碍真空吸盘10向下运动。

真空吸盘10下端和工件3接触后，气缸驱动活塞16向上滑动，活塞桶15下部空间增大吸入气体，实现真空吸盘10的吸附工作。同时，两个楔块19不再受推块18的推力，两个楔块19受弹性件的复位作用相互靠近，进而使得夹持杆23的下端可以和工件3下端相抵，对工件3进行进一步的固定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.自动上下料机，其特征在于：包括进料组件、取料组件和传送组件，进料组件包括载板以及顶升件，载板上设有若干用于放置工件的放置位，顶升件包括可***放置位内的顶升杆；取料组件包括取料手臂以及安装在取料手臂下端且用于吸附工件的真空吸盘；传送组件包括y轴滑轨和x轴滑轨，x轴滑轨和y轴滑轨相互垂直，x轴滑轨滑动连接在y轴滑轨上，取料手臂滑动连接在x轴滑轨上；

所述取料手臂下端固定有活塞桶，活塞桶内竖向滑动连接有活塞，取料手臂上固定有用于驱动活塞竖向滑动的驱动件，活塞桶下端和真空吸盘连通，活塞下端固定有连杆，连杆下端贯穿活塞桶并和真空吸盘固定；

所述活塞桶下端两侧均横向滑动连接有呈L形的夹持杆，夹持杆中部固定有楔块，两个楔块的楔面相对，两个楔块之间固定有弹性件；连杆位于活塞桶和楔块之间的部分固定有推块，推块和楔块的楔面相接触；真空吸盘吸附工件做横向滑动时，夹持杆下端的弯折部位于工件下端。

2.根据权利要求1所述的自动上下料机，其特征在于：所述取料手臂设有两个，且两个取料手臂沿x轴滑轨方向并排设置。

3.根据权利要求1所述的自动上下料机，其特征在于：所述取料组件还包括位于取料手臂下方的接料盒，接料盒端部固定有倾斜的接料板，接料板靠近接料盒的一端为低端。

4.根据权利要求1所述的自动上下料机，其特征在于：所述真空吸盘竖向设置且滑动连接在取料手臂上。

5.根据权利要求1所述的自动上下料机，其特征在于：所述两个夹持杆下端弯折部的表面均为楔面且两个楔面相对。

6.根据权利要求1所述的自动上下料机，其特征在于：每个放置位均固定有竖向的若干卡杆，工件可卡在该放置位的多个卡杆之间。

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