CN209792360U - 一种具有全自动上下料功能的冲床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有全自动上下料功能的冲床，涉及自动化生产设备领域，该冲床利用搬运机械手实现对工件的自动抓取和放置，提高了冲床的自动化水平，同时，旋转搬运装置中的四个搬运机械手的旋转配合，使得不需要等待冲压工序完成再进行下一道工序，而是可以实现冲压加工、上料、下料等工序的同步执行，提高了加工效率，同时上料装置和下料装置中多工位结构的设计使得对上料装置进行放料和从下料装置中取料可以与冲压加工同步进行，保证了冲床的连续性加工，本申请公开的冲床通过结构的合理设计，实现了各加工工序之间的同步连续自动化进行，从而提高冲床的加工效率低。

Description

一种具有全自动上下料功能的冲床

技术领域

本实用新型涉及自动化生产设备领域，尤其是一种具有全自动上下料功能的冲床。

背景技术

现有的普通冲床在进行冲压加工时，通常需要人工操作，尤其是需要操作人员进行人工取料、上料和放料，这种加工方式不仅对操作人员依赖性高、技术要求高、容易导致工伤事故发生，而且自动化程度低、加工效率低。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种具有全自动上下料功能的冲床，该冲床可以实现自动化的上下料，提高了冲床的自动化水平，同时通过合理的结构设计，使得该冲床可以实现连续性的加工，提高冲床的加工效率低。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有全自动上下料功能的冲床，该冲床包括：冲床机台、旋转搬运装置、上料装置、下料装置和控制箱；

冲床机台包括冲床基座、冲床电机、冲压头、上模具和下模具，冲床基座上形成有水平方向的工作台面，冲压头设置在冲床基座上并正对工作台面，上模具设置在冲压头的下端面，下模具设置在工作台面上且正对上模具，冲床电机固定在冲床基座上并连接驱动冲压头进行垂直于工作台面的冲压动作；

旋转搬运装置、上料装置和下料装置并列设置在工作台面的同一侧，上料装置和下料装置分立于旋转搬运装置的两边；上料装置和下料装置的结构相同，每个装置分别包括机架、工位选择模组、升降安装板、至少两个升降模组以及至少两个工件放置板；工位选择模组沿着水平方向设置并固定在机架上，工位选择模组由电动缸和伺服电机搭建而成，升降安装板固定在工位选择模组上，工位选择模组带动升降安装板在水平方向滑动；至少两个升降模组沿着升降安装板的滑动方向并列设置，至少两个升降模组的结构相同，每个升降模组分别由电动缸和伺服电机搭建而成，每个升降模组沿着竖直方向设置并固定在升降安装板上；每个工件放置板分别固定在一个升降模组上，升降模组驱动工件放置板在竖直方向上升降，工件放置板上用于层叠放置工件；

旋转搬运装置包括立架、旋转电机、传动结构、旋转盘以及四个搬运机械手，旋转盘水平设置在立架的顶端，旋转电机固定在立架上，旋转电机的电机轴与旋转盘的旋转轴通过传动结构进行传动连接；四个搬运机械手沿着旋转盘的周向均匀设置，各个搬运机械手的结构相同，每个搬运机械手分别包括固定杆、气缸、吸盘安装板、至少两个真空吸盘以及真空发生器，固定杆沿着旋转盘的轴向设置且固定杆的一端固定在旋转盘上，固定杆的另一端伸出至旋转盘外并固定有气缸，气缸的活塞杆沿着竖直方向设置并连接吸盘安装板从而带动吸盘安装板进行竖直方向的活塞运动，至少两个真空吸盘均匀设置在吸盘安装板上，真空吸盘竖直向下设置，各个真空吸盘联通真空发生器；对于各个搬运机械手，当搬运机械手旋转至朝向冲床机台的工作台面时，搬运机械手中的真空吸盘正对下模具，当搬运机械手旋转至朝向上料装置时，搬运机械手中的真空吸盘正对其中一个升降模组中的工件放置板，当搬运机械手旋转至朝向下料装置时，搬运机械手中的真空吸盘正对其中一个升降模组中的工件放置板；

控制箱连接并控制冲床电机、旋转电机、各个搬运机械手中的气缸和真空发生器、上料装置中的工位选择模组和各个升降模组，以及下料装置中的工位选择模组和各个升降模组。

其进一步的技术方案为，各个搬运机械手中的气缸的型号为TN20X30S。

本实用新型的有益技术效果是：

本申请公开了一种具有全自动上下料功能的冲床，该冲床利用搬运机械手实现对工件的自动抓取和放置，提高了冲床的自动化水平，同时，旋转搬运装置中的四个搬运机械手的旋转配合，使得不需要等待冲压工序完成再进行下一道工序，而是可以实现冲压加工、上料、下料等工序的同步执行，提高了加工效率，同时上料装置和下料装置中多工位结构的设计使得对上料装置进行放料和从下料装置中取料可以与冲压加工同步进行，保证了冲床的连续性加工，本申请公开的冲床通过结构的合理设计，实现了各加工工序之间的同步连续自动化进行，从而提高冲床的加工效率低。

附图说明

图1是本申请公开的具有全自动上下料功能的冲床的结构图。

图2是本申请中的冲床机台的结构图。

图3是本申请中的上料装置和下料装置的结构图。

图4是本申请中的旋转搬运装置的结构图。

图5是旋转搬运装置中的搬运机械手的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种具有全自动上下料功能的冲床，请参考图1，该冲床包括冲床机台1、旋转搬运装置2、上料装置3、下料装置4和控制箱5，控制箱5用于提供控制功能，可以基于市售的任意一款型号的PLC控制器，本申请不做限定，控制箱5可以直接固定在冲床机台1上。冲床机台1的结构请参考图1，冲床机台1包括冲床基座11、冲床电机、冲压头12、上模具13和下模具14，控制箱5可以直接固定在冲床基座11上，冲床基座11上形成有水平方向的工作台面15，冲压头12设置在冲床基座11上并正对工作台面15，上模具13设置在冲压头12的下端面，下模具14设置在工作台面15上且正对上模具13。冲床电机固定在冲床基座11上，通常是置于冲床基座11内，因此图2未示出，冲床电机可以采用现有常规冲床中常用的冲床电机，本申请不做限定，控制箱5连接并控制冲床电机，冲床电机连接并驱动冲压头13进行垂直于工作台面15的冲压动作，也即进行竖直方向上的冲压动作，从而进行冲压。

旋转搬运装置2、上料装置3和下料装置4并列设置在工作台面15的同一侧，上料装置3和下料装置4分立于旋转搬运装置2的两边。上料装置3和下料装置4的结构相同，每个装置的结构请参考图3，以上料装置3为例，上料装置3包括机架31、工位选择模组32、升降安装板33、至少两个升降模组34和至少两个工件放置板35，本申请以包括两个升降模组34为例。工位选择模组32沿着水平方向设置并固定在机架31上，本申请中的工位选择模组32实现为伺服模组，由电动缸和伺服电机搭建而成，伺服模组的具体结构本申请不再详细描述。升降安装板33固定在工位选择模组32上。至少两个升降模组34沿着升降安装板33的滑动方向并列设置，这至少两个升降模组34的结构相同，本申请中的升降模组34也实现为伺服模组，因此也由电动缸和伺服电机搭建而成。每个升降模组34上分别固定一个工件放置板35，工件放置板35上用于层叠放置工件M。控制箱5连接并控制工位选择模组32和升降模组34，工位选择模组32带动升降安装板33在水平方向滑动，从而带动各个升降模组34在水平方向滑动。升降模组34带动所连的工件放置板35在竖直方向上升降，从而带动层叠放置工件M在竖直方向上升降。

旋转搬运装置2的结构请参考图4，旋转搬运装置2包括立架21、旋转电机22、传动结构23、旋转盘24以及四个搬运机械手25。旋转盘24水平设置在立架21的顶端，旋转电机22固定在立架21上，旋转电机22的电机轴与旋转盘24的旋转轴通过传动结构23进行传动连接，传动结构23可以是常规的齿轮传动结构，如图4所示，本申请对传动结构23的具体结构不作详细介绍。控制箱5连接并控制旋转电机22，旋转电机22连接并驱动旋转盘24在水平方向上旋转，可选的，本申请中的旋转电机22为伺服电机。四个搬运机械手25沿着旋转盘24的周向均匀设置，如图4所示，每两个搬运机械手25之间的夹角为90度，依次类推。各个搬运机械手25的结构相同，请参考图5所示的搬运机械手25的结构放大图，每个搬运机械手25分别包括固定杆251、气缸252、吸盘安装板253、至少两个真空吸盘254以及真空发生器，固定杆251沿着旋转盘24的轴向设置且固定杆251的一端固定在旋转盘24上，固定杆251的另一端伸出至旋转盘24外并固定有气缸252，本申请采用的气缸252的型号为TN20X30S，气缸252的活塞杆沿着竖直方向设置并连接吸盘安装板253从而带动吸盘安装板253进行竖直方向的活塞运动，需要说明的是，在实际实现时，如图5所示，气缸252通常不是直接固定在固定杆251上的，而是通过安装板等结构进行固定的，吸盘安装板253也不是直接连接气缸252的活塞杆的，而是通过连接板等结构进行连接的，吸盘安装板253也不一定是简单的板状结构，如图5中吸盘安装板253实际为双层板状结构，还有一些光轴之类的常规连接件，本申请只是示出其常规结构，至于每一部分的具体结构如何，本申请不做限定。至少两个真空吸盘254均匀设置在吸盘安装板253上，本申请以吸盘安装板253为矩形结构且包括四个真空吸盘254为例，四个真空吸盘254分别位于吸盘安装板253的四个角，真空吸盘254竖直向下设置，各个真空吸盘254联通真空发生器。本申请中采用的真空吸盘254的型号为VPC15-15PS4J-M10，真空发生器采用现有市售设备，图中未示出真空发生器的设置位置，控制箱5连接并控制真空发生器，真空发生器控制在真空吸盘254中形成负压，使得搬运机械手25可以通过真空吸盘254吸附和放下工件M，如图4所示。

对于各个搬运机械手25，当搬运机械手25旋转至朝向冲床机台1的工作台面15时，搬运机械手25中的真空吸盘254正对下模具14。当搬运机械手25旋转至朝向上料装置3时，搬运机械手25中的真空吸盘254正对其中一个升降模组中的工件放置板37。当搬运机械手25旋转至朝向下料装置4时，搬运机械手25中的真空吸盘254正对其中一个升降模组中的工件放置板37。

基于本申请公开的冲床的结构，其实现全自动上下料的过程如下，以图1为例，旋转盘24顺时针转动，假设朝向上料装置3的搬运机械手为a，其余的三个搬运机械手从a开始顺时针依次为b、c和d，搬运机械手a从上料装置3的一个升降模组中的工件放置板37上抓取最上方的工件M，然后旋转盘24继续旋转，同时，上料装置3中的该升降模组中的工件放置板上升一个工件厚度的高度，补足被取走的工件M的高度，使得最上方的工件的高度不变，最上方的工件与搬运机械手之间的垂直距离不变，保证抓取有效性。旋转盘24带动搬运机械手a旋转至朝向冲床机台1的工作台面15，然后搬运机械手a松开真空吸盘将工件M放在下模具14上，冲压头12进行冲压动作对工件M进行冲压，此时旋转搬运装置2不需要停止旋转等待冲压完成，而是继续旋转，当旋转至搬运机械手b朝向冲床机台1的工作台面15、搬运机械手c朝向上料装置3时，搬运机械手b抓取下模具14上冲压完成的工件M、搬运机械手c抓取上料装置3的同一个升降模组中的工件放置板37最上方的工件，然后旋转盘24继续旋转，当旋转至搬运机械手b朝向下料装置4、搬运机械手c朝向冲床机台1的工作台面15时，搬运机械手b松开真空吸盘将工件M放在下料装置4中的一个升降模组中的工件放置板上，当下料装置4中的升降模组的工件放置板上未放置加工完成的工件时，其工件放置板位于最顶端，搬运机械手每放置一个加工完成的工件在工件放置板上，下料装置4中的该升降模组中的工件放置板下降一个工件厚度的高度，使得最上方的工件的高度不变，最上方的工件与搬运机械手之间的垂直距离不变。同时，搬运机械手c松开真空吸盘将下一个要冲压的工件放在下模具14上，依次类推。当上料装置3中的一个升降模组上放置的所有工件都被取走后，工位选择模组带动升降模组移动，使得搬运机械手旋转至朝向上料装置3时，其真空吸盘正对另一个升降模组中的工件放置板，从而可以抓取另一个升降模组中的工件，同时，操作人员可以对已经被取空的升降模组进行同步上料，不需要停止加工。同样的，当下料装置4中的一个升降模组上已经放满加工完成的工件后，工位选择模组带动升降模组移动，使得搬运机械手旋转至朝向下料装置4时，其真空吸盘正对另一个升降模组中的工件放置板，从而可以将加工完成的工件放置在另一个升降模组中，同时，操作人员可以对已经放满的升降模组进行同步下料，自动化程度高，且流水线加工效率高。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种具有全自动上下料功能的冲床，其特征在于，所述冲床包括：冲床机台、旋转搬运装置、上料装置、下料装置和控制箱；

所述冲床机台包括冲床基座、冲床电机、冲压头、上模具和下模具，所述冲床基座上形成有水平方向的工作台面，所述冲压头设置在所述冲床基座上并正对所述工作台面，所述上模具设置在所述冲压头的下端面，所述下模具设置在所述工作台面上且正对所述上模具，所述冲床电机固定在所述冲床基座上并连接驱动所述冲压头进行垂直于所述工作台面的冲压动作；

所述旋转搬运装置、上料装置和下料装置并列设置在所述工作台面的同一侧，所述上料装置和下料装置分立于所述旋转搬运装置的两边；所述上料装置和所述下料装置的结构相同，每个装置分别包括机架、工位选择模组、升降安装板、至少两个升降模组以及至少两个工件放置板；所述工位选择模组沿着水平方向设置并固定在所述机架上，所述工位选择模组由电动缸和伺服电机搭建而成，所述升降安装板固定在所述工位选择模组上，所述工位选择模组带动所述升降安装板在水平方向滑动；所述至少两个升降模组沿着所述升降安装板的滑动方向并列设置，所述至少两个升降模组的结构相同，每个所述升降模组分别由电动缸和伺服电机搭建而成，每个所述升降模组沿着竖直方向设置并固定在所述升降安装板上；每个工件放置板分别固定在一个所述升降模组上，所述升降模组驱动所述工件放置板在竖直方向上升降，所述工件放置板上用于层叠放置工件；

所述旋转搬运装置包括立架、旋转电机、传动结构、旋转盘以及四个搬运机械手，所述旋转盘水平设置在所述立架的顶端，所述旋转电机固定在所述立架上，所述旋转电机的电机轴与所述旋转盘的旋转轴通过所述传动结构进行传动连接；所述四个搬运机械手沿着所述旋转盘的周向均匀设置，各个所述搬运机械手的结构相同，每个所述搬运机械手分别包括固定杆、气缸、吸盘安装板、至少两个真空吸盘以及真空发生器，所述固定杆沿着所述旋转盘的轴向设置且所述固定杆的一端固定在所述旋转盘上，所述固定杆的另一端伸出至所述旋转盘外并固定有所述气缸，所述气缸的活塞杆沿着竖直方向设置并连接所述吸盘安装板从而带动所述吸盘安装板进行竖直方向的活塞运动，所述至少两个真空吸盘均匀设置在所述吸盘安装板上，所述真空吸盘竖直向下设置，各个所述真空吸盘联通所述真空发生器；对于各个所述搬运机械手，当所述搬运机械手旋转至朝向所述冲床机台的工作台面时，所述搬运机械手中的真空吸盘正对所述下模具，当所述搬运机械手旋转至朝向所述上料装置时，所述搬运机械手中的真空吸盘正对所述上料装置中的其中一个升降模组中的工件放置板，当所述搬运机械手旋转至朝向所述下料装置时，所述搬运机械手中的真空吸盘正对所述下料装置中的其中一个升降模组中的工件放置板；

所述控制箱连接并控制所述冲床电机、所述旋转电机、各个所述搬运机械手中的气缸和真空发生器、所述上料装置中的工位选择模组和各个升降模组，以及所述下料装置中的工位选择模组和各个升降模组。

2.根据权利要求1所述的具有全自动上下料功能的冲床，其特征在于，各个所述搬运机械手中的气缸的型号为TN20X30S。