CN203044610U - 一种红冲加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种红冲加工装置，包括供料部分、加热部分、机械手、冲床控制部分和主控单元。该供料部分包括振动盘和分料机构，该加热部分包括感应加热主机、感应加热变压器、感应线圈组和翻转机构。该机械手对应翻转机构的出口位置、冲床模具中心位置，设置于冲床前方。该冲床控制部分包括喷油支架部件和冲床动作控制机构。本实用新型提出的一种红冲加工装置，采用全自动化操作，可以将操作者从恶略的工作环境中解脱出来，保证操作者、模具、冲床和机械手的安全，并避免相互碰撞，也避免了人工误操作导致模具损坏的问题发生，同时使工厂的人工管理更加容易，并节省人力，广泛适用于当前的平模和HALF模的红冲加工。

Description

一种红冲加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种红冲加工装置。

背景技术

应用于黄铜或铁零件的红冲加工实际上是一种热挤压工艺，最近10年以来在浙江玉环县、慈溪等地发展起来的一种新型的高速金属热成型生产方法，利用红冲加工生产的产品涉及到水龙头、阀体、分水器等以及汽车配件诸多方面。其加工方法具体为：把黄铜棒或铁棒加热到赤红，放入冲床的热冲模具中，冲床一次性将其挤压成型。一般通过两名操作者操作一台冲床，其中一人从加热的料堆中夹料至冲床台面上，另一人则将其放入冲床，并夹出成品。

现有技术中红冲加工在工作环境恶劣方面存在以下问题：

1.热：目前多采用煤气喷灯加热的方法加热铜棒，操作者要从炙热的喷灯下用钳子夹出加热好的铜棒，温度非常高，尤其在夏天，操作者难以忍耐加热环境下的炙热。

2.烟、尘：为了给模具润滑降温，铜棒上会搅拌柴油和石墨，加热时会发出刺鼻的烟；降温风扇卷起的尘土随处飞扬，影响操作者的呼吸、肺部健康。针对烟、尘影响，通常在工作车间中加装了排烟通风管道，但该加装了排烟通风管道的效果十分有限，很难实际性改善工作环境；

3.油污：加工时的模具需要涂油（拌有石墨粉）来降温润滑，以便顺利脱模，但通常会导致整个冲床甚至整个车间的油污污染，造成车间脏乱，设备滑润难以操作。

4.安全性差：在实际工作操作时，冲床上没有任何保护，存在很大的安全隐患。

针对上述实际问题，随着近些年人力资源的短缺，造成操作红冲工艺的操作人员越来越少，企业的人工成本也越来越高；并且现有的红冲的加工方法不环保，破坏当地环境。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种红冲加工装置，配合现有的冲床和模具，采用自动化操作，可以将操作者从恶略的工作环境中解脱出来，可以保证操作者、模具、冲床和机械手的安全，并避免相互碰撞，也避免了人工误操作导致模具损坏的问题发生，同时使工厂的人工管理更加容易，节省人力开支，广泛适用于当前的平模和HALF模的红冲加工。

本实用新型提出一种红冲加工装置，包括供料部分，所述供料部分的出口连接加热部分的入口，所述供料部分包括振动盘和分料机构，所述振动盘的出料口与分料机构的入口对接。

进一步地，所述的加热部分采用电加热方式进行加热。

进一步地，所述加热部分包括感应加热主机、感应加热变压器、感应线圈组和翻转机构；所述分料机构的出口与感应线圈组的入口对接；所述感应加热主机与感应加热变压器之间通过电缆连接，所述感应加热变压器与感应线圈组之间通过铜管连接，所述翻转机构的入口与感应线圈组的出口对接。

进一步地，所述加热部分包括超音频感应加热主机、超音频感应加热变压器、感应线圈组和翻转机构；所述分料机构的出口与感应线圈组的入口对接；所述超音频感应加热主机与超音频感应加热变压器之间通过电缆连接，所述超音频感应加热变压器与感应线圈组之间通过铜管连接，所述翻转机构的入口与感应线圈组的出口对接。

进一步地，还包括机械手，所述机械手对应翻转机构的出口位置、冲床模具中心位置设置于冲床前方。

进一步地，还包括冲床控制部分和主控单元；所述冲床控制部分包括喷油支架部件和冲床动作控制机构，所述喷油支架部件包括支架和多个喷头，多个喷头固定于该支架上，所述支架设置于冲床上；所述冲床动作控制机构包括冲床离合踩踏机构和模具落模踩踏机构；所述冲床离合踩踏机构与控制冲床离合器的脚踏板连接，所述模具落模踩踏机构与控制模具顶料机构下落的脚踏板连接；所述主控单元分别与振动盘、分料机构、感应加热主机、感应线圈组、翻转机构、机械手、多个喷头、冲床离合踩踏机构、模具落模踩踏机构连接；所述主控单元分别与振动盘、分料机构、感应加热主机、感应线圈组、翻转机构、机械手、多个喷头、冲床离合踩踏机构、模具落模踩踏机构连接。

进一步地，所述机械手包括上料机械手和下料机械手。

进一步地，所述机械手为上料机械手。

进一步地，所述上料机械手包括第一手臂、第一活动关节和第一夹爪，所述第一手臂包括第一带轮、第一滑块和第一滑轨，该第一带轮和第一滑块均安装于第一滑轨上方，第一带轮连接有第一伺服马达，该第一带轮与第一滑块之间连接有第一同步带，第一滑块的顶端安装有第一夹爪，第一夹爪和第一滑块之间安装有第一活动关节，该第一夹爪由第一气缸和第一齿轮齿条机构构成，或采用连杆机构搭接。

进一步地，所述下料机械手包括第二手臂、第二活动关节和第二夹爪，所述的第二手臂包括第二带轮、第二滑块和第二滑轨，该第二带轮和第二滑块均安装于第二滑轨上方，并且该第二带轮连接有第二伺服马达，该第二带轮与第二滑块之间连接有第二同步带，第二滑块的顶端安装有第二夹爪，第二夹爪和第二滑块之间安装有第二活动关节，该第二夹爪用第二气缸和第二齿轮齿条机构构成，或采用连杆机构搭接。

本实用新型具有的优点在于：

1、本实用新型提出一种红冲加工装置，采用全自动化操作，可以将操作者从恶略的工作环境中解脱出来，身心健康得到了保证，并且机器化应用可以改善工厂形象，同时装置的自动控制可以保证操作者、模具、冲床和机械手的安全，避免相互碰撞，也避免了人工误操作导致模具损坏的问题发生。

2、本实用新型提出一种红冲加工装置，对操作者的技能要求降低，使工厂的人工管理更加容易，操作者只需要添加物料即可，可以一人看多台机器，达到了节省人力的目的；

3、本实用新型提出一种红冲加工装置，采用电加热方式，并且电加热属于清洁能源，对改善环境非常有意义，是红冲加工未来的发展趋势；并且其能源利用率得到提高，采用电加热的费用比使用煤气加热的费用节省30%左右； 

4、本实用新型提出一种红冲加工装置，可以通过采用不同的模具形式使用不同的机械手的组合，适用于当前的平模和HALF模红冲加工。

附图说明

图1是模具采用平模下的红冲加工装置结构示意图；

图2是模具采用HALF模下的红冲加工装置结构示意图。

图中：1-振动盘；2-分料机构；3-超音频感应加热主机；4-超音频感应加热变压器；5-感应线圈组；6-翻转机构；7-上料机械手；8-下料机械手；9-喷油支架部分；10-冲床动作控制机构；11-模具；12-冲床。

具体实施方式

本实用新型提出的红冲加工装置，如图1和图2所示，包括供料部分、加热部分、机械手、冲床控制部分和主控单元。

所述的供料部分由振动盘1和分料机构2组成。所述的振动盘1位于高度可以调节的托盘上，该托盘位于机架上，该机架为本实用新型中红冲加工装置的安装机构，可以将供料部分、加热部分、机械手和冲床控制部分的相应部件设置于该机架的平台上或平台内部。振动盘1具有橡胶材质的振动脚，通过振动脚接触托盘。可以对振动起到缓冲的作用；所述的分料机构2直接安装于机架的平台上，分料机构2的入口与振动盘1的出料口对接在一起，分料机构2的出口与加热部分的感应线圈组5入口对接在一起。对重量大于0.5Kg的铜棒，还需要配备供料机构，该供料机构直接放置于地面上，其具有一个大漏斗，该大漏斗的出料口在振动盘1的正上方，目的是给振动盘1供料。供料部分的位置位于在整个加工装置的最前面，可以布局于加热变压器的一侧；作用是接收操作者的散料（铜棒）并排列，逐个送入加热部分的感应线圈组5中；供料部分与感应线圈组5之间没有直接连接，只是供料部分的出口对着感应线圈组5的入料口，方便铜棒顺利通过。

所述的加热部分由超音频感应加热主机3、超音频感应加热变压器4、感应线圈组5、翻转机构6组成。超音频感应加热主机3放在机架内部，超音频感应加热变压器4放在机架上面，感应线圈组5则装在感应加热变压器4的前面，固定在机架台面上。超音频感应加热主机3与超音频感应加热变压器4之间通过电缆连接，感应线圈组5与超音频感应加热变压器4通过铜管连接，三者都分别连接循环水管，循环水的作用在于给超音频感应加热主机3、超音频感应加热变压器4、感应线圈组5降温，因为这些部件在工作时会产生大量的热。所述的感应线圈组5是由高温玻璃管外面均匀的缠绕铜管构成，铜管尾端与感应加热变压器4连接，铜管内部走循环水，玻璃管内走铜棒；翻转机构6安装在机架上，布局在玻璃管的尾端，翻转机构6的入口与感应线圈组5的高温玻璃管的出口相对，玻璃管中出来的铜棒可以直接进入翻转机构6；翻转机构6可以将水平的铜棒立起来，进行翻转后的位置就是上料夹爪取料的位置。加热部分作用是将逐个推入感应线圈中的铜棒加热到500-700度，并把加热好的铜棒立起来，给上下料机械手8操作。

所述的机械手包括上料机械手7和下料机械手8两种，作用是将冲床12内的已加工完成的产品抓取出来，并抓取经加热部分加热好的铜棒放入冲床12内。对于平模，只需要上料机械手7，在上料机械手7的夹爪前端安装一根推杆，夹爪可以取放铜棒，推杆位于夹爪运动方向的前面，具有推出冲床12内的产品的作用。在放料的同时，将做好产品推出去即可，而对于half模，则需要上下料两个机械手，上料机械手7布局于冲床12工作台的旁边，下料机械手8放在冲床12的正前面。机械手有的构成分三部分，手臂、活动关节和夹爪，手臂采用伺服马达驱动的同步带轮，同步带带动滑块在滑轨上滑动，滑块的顶端装夹爪，夹爪和手臂之间装有活动关节，活动关节带动夹爪摆动或移动，手臂带动活动关节和夹爪移动。用气缸和齿轮齿条机构或连杆机构搭接的夹爪，完成铜棒或产品的抓取，上料夹爪是V型槽的对夹，下料夹爪是象钳子一样有对应咬合的沟槽的对夹，用气缸搭接的活动关节完成抓取零件时避让模具或冲床的动作。例如：上料机械手7是让夹爪往后让的，可以让机械手撤出冲床12时，不碰撞刚刚放进去的料，下料机械手8是让夹爪向上抬的，可以将产品从模具11内拉出来。上下料机械手的位置就在冲床12的旁边或正前面。

所述的冲床控制部分由喷油支架部分9和冲床动作控制机构10组成，分别放置在冲床12台面上和台面下，冲床12不是本实用新型中包括的部件；喷油支架的作用：将混合了石墨的油喷到上下模具11中（上模具装在冲床12的滑块上，下模装在冲床12的台面上）达到润滑降温的目的，喷油支架具体为采用多个喷头固定在可以调节位置的支架上；喷头的工作原理：利用高压气体产生低压，将油吸上来随高压气体雾状喷出去。冲床动作控制机构10的作用：用气缸的活塞杆击打冲床12下面的脚踏板，替代人工踩脚踏板，完成冲床下冲和模具落模两个动作；冲床12的一个脚踏板是控制冲床离合器的，另外一个脚踏板是控制模具顶料机构下落的，也就是说该冲床动作控制机构10包括冲床离合踩踏机构和模具落模踩踏机构；冲床动作控制机构10固定在冲床12的台面下方的地面上，冲床离合踩踏机构和模具落模踩踏机构通过气管和控制线与机架内的主控单元连接，其动作受主控单元控制，与机械手协调动作。所述的主控单元与振动盘1、分料机构2、超音频感应加热主机3、感应线圈组5、翻转机构6、机械手、多个喷头、冲床离合踩踏机构、落模踩踏机构进行连接。具体为所述的主控单元分别与分料机构2、翻转机构6、机械手、多个喷头、冲床离合踩踏机构、落模踩踏机构电气连接，主控单元分别与振动盘1、超音频感应加热主机3、感应线圈组5电连接。所述的主控单元包括PLC、人机操作界面（触摸屏）、伺服驱动器、电磁阀组及继电器。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种红冲加工装置，其特征在于：包括供料部分，所述供料部分的出口连接加热部分的入口，所述供料部分包括振动盘和分料机构，所述振动盘的出料口与分料机构的入口对接。

2.根据权利要求1所述的红冲加工装置，其特征在于：所述的加热部分采用电加热方式进行加热。

3.根据权利要求2所述的红冲加工装置，其特征在于：所述加热部分包括感应加热主机、感应加热变压器、感应线圈组和翻转机构；所述分料机构的出口与感应线圈组的入口对接；所述感应加热主机与感应加热变压器之间通过电缆连接，所述感应加热变压器与感应线圈组之间通过铜管连接，所述翻转机构的入口与感应线圈组的出口对接。

4.根据权利要求3所述的红冲加工装置，其特征在于：所述加热部分包括超音频感应加热主机、超音频感应加热变压器、感应线圈组和翻转机构；所述分料机构的出口与感应线圈组的入口对接；所述超音频感应加热主机与超音频感应加热变压器之间通过电缆连接，所述超音频感应加热变压器与感应线圈组之间通过铜管连接，所述翻转机构的入口与感应线圈组的出口对接。

5.根据权利要求3所述的红冲加工装置，其特征在于：还包括机械手，所述机械手对应翻转机构的出口位置、冲床模具中心位置设置于冲床前方。

6.根据权利要求5所述的红冲加工装置，其特征在于：还包括冲床控制部分和主控单元；

所述冲床控制部分包括喷油支架部件和冲床动作控制机构，所述喷油支架部件包括支架和多个喷头，多个喷头固定于该支架上，所述支架设置于冲床上；所述冲床动作控制机构包括冲床离合踩踏机构和模具落模踩踏机构；所述冲床离合踩踏机构与控制冲床离合器的脚踏板连接，所述模具落模踩踏机构与控制模具顶料机构下落的脚踏板连接；所述主控单元分别与振动盘、分料机构、感应加热主机、感应线圈组、翻转机构、机械手、多个喷头、冲床离合踩踏机构、模具落模踩踏机构连接；

所述主控单元分别与振动盘、分料机构、感应加热主机、感应线圈组、翻转机构、机械手、多个喷头、冲床离合踩踏机构、模具落模踩踏机构连接。

7.根据权利要求3所述的红冲加工装置，其特征在于：所述机械手包括上料机械手和下料机械手。

8.根据权利要求3所述的红冲加工装置，其特征在于：所述机械手为上料机械手。

9.根据权利要求7或8所述的红冲加工装置，其特征在于：所述上料机械手包括第一手臂、第一活动关节和第一夹爪，所述第一手臂包括第一带轮、第一滑块和第一滑轨，该第一带轮和第一滑块均安装于第一滑轨上方，第一带轮连接有第一伺服马达，该第一带轮与第一滑块之间连接有第一同步带，第一滑块的顶端安装有第一夹爪，第一夹爪和第一滑块之间安装有第一活动关节，该第一夹爪由第一气缸和第一齿轮齿条机构构成，或采用连杆机构搭接。

10.根据权利要求7所述的红冲加工装置，其特征在于：所述下料机械手包括第二手臂、第二活动关节和第二夹爪，所述的第二手臂包括第二带轮、第二滑块和第二滑轨，该第二带轮和第二滑块均安装于第二滑轨上方，并且该第二带轮连接有第二伺服马达，该第二带轮与第二滑块之间连接有第二同步带，第二滑块的顶端安装有第二夹爪，第二夹爪和第二滑块之间安装有第二活动关节，该第二夹爪用第二气缸和第二齿轮齿条机构构成，或采用连杆机构搭接。

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