全自动冲压模机一体系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种全自动冲压模机一体系统，包括机台、多组冲压模具和多工位机械手。该机台具有可升降活动的上模安装座板和固定不动的下模安装座板，该上、下模安装座板之间的空间分成多个冲压工位；每组冲压模具对应一个冲压工位，各组冲压模具由上模和下模组成，各上模固定于上模安装座板，各下模固定于下模安装座板，各上模随上模安装座板的升降活动而与对应的下模合模；所述多工位机械手设于多个冲压工位的两侧，可以自动传送每组模具加工后的物料。这样，从上料、多工位冲压和传输方面均实现全自动化生产，有效节省人工和提高生产效率。
【专利说明】全自动冲压模机一体系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动化设备领域技术，尤其是指一种全自动冲压模机一体系统。【背景技术】
[0002]传统加工拉伸产品的工艺过程:先根据拉伸产品的要求，确定加工拉伸产品的拉伸工序并设计制造该拉伸产品的模具，每道工序需一套模具，由浅入深，并依次安装在普通的冲床上，逐次冲压才完成，上述传统加工过程的每道工序都是由手工操作完成。例如:某产品需要拉伸八次才可成型，在该拉伸产品的加工过程中，必须设计八套加工模具，并每套模具分别在不同的冲床才能完成每道工序。在上述拉伸产品的加工过程中，因加工该拉伸产品的工序多，模具多，占用设备、操作人员多，使得其加工复杂，其加工成本高，加工精度低。并且上述工序多部分需要人工操作，使得生产的效率低，安全性差，产品质量差。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种全自动冲压模机一体系统，其可以自动上料、在多工位上自动冲压成型工件、自动传输工件，实现全自动化生产，有效节省人工和提高生产效率。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案:
[0005]一种全自动冲压模机一体系统，包括
[0006]一机台，该机台具有可升降活动的上模安装座板和固定不动的下模安装座板，该上、下模安装座板之间的空间分成多个冲压工位；
[0007]多组冲压模具，每组冲压模具对应一个冲压工位，各组冲压模具由上模和下模组成，各上模固定于上模安装座板，各下模固定于下模安装座板，各上模随上模安装座板的升降活动而与对应的下模合模；
[0008]一多工位机械手，其位于多组冲压模具的两侧，该多工位机械手包括夹取装置、传动支架和推移机构；该夹取装置包括两条横杆、设置于两横杆上的多组机械手，每组机械手对应冲压机台的一个冲压工位；该传动支架包括可驱动两横杆沿X轴方向移动的X轴主动平移机构、X轴辅助平移机构，还包括可驱动两横杆沿Y轴方向移动的第一 Y轴平移机构、第二 Y轴平移机构，该X轴主动平移机构和第一 Y轴平移机构相接于两横杆的一端，该X轴辅助平移机构和第二 Y轴平移机构相接于两横杆的另一端；所述推移机构正对机台的第I冲压工位，该推移机构安装于第一 Y轴平移机构的底座板上随传动支架沿X轴方向平移。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知:
[0010]一、本实用新型成型五金件(马达盖)的工艺完全是一体的冲压拉伸方式，通过在同一机台上集合多个冲压工位，每个冲压工位上具有一组冲压模具，用多次冲压拉伸成型出马达盖，并且在机台上还配设了全自动的多工位机械手，可以自动上料、自动传输工件，这样只需要将料带送入机台，即能够自动生产出成品，无需人工操作，完全实现自动化，有效节省人工和提高生产效率。
[0011]二、由于本多工位机械手有传动支架、夹取装置和推移机构三大部分，该夹取装置和推移机构支承于传动支架上，当传动支架在不同方向的伺服马达驱动而沿X轴方向和Y轴方向平移时，推移机构同步将第I冲压工位的工件推向第2冲压工位，同时夹取装置上的多组机械手随之而动作，对应将冲压机台的第2冲压工位起的工件自动传送至下一冲压工位，这样，只要传动支架动作一次，即可实现多个冲压工位上的工件同时自动传送，传输过程安全可靠，自动化程度高，有效节省人力成本，这种多工位的传送治具所能提高生产效率是传统单工位机械手的10倍甚至几十倍。
[0012]三、由于在夹取治具中安装了第一电子感应装置，可以感知是否夹紧夹稳工件，当夹住工件时，机器继续动作，当没有夹到或夹不稳工件时，整机停机，有效保证机器和模具的安全，不会冲坏模具。
[0013]四、多工位机械手中不但采用2次元平移机械手，还采用2.5次元机械手抬高产品，在第6-11冲压工位，当两组冲压模具的下模位于不同高度，抬高夹取治具夹紧工件，在Y轴方向夹到一定力度后，能够自动沿Z轴方向抬高，以达到夹住产品后能从模内向上拔出产品的效果，使产品脱离模具后再向下一冲压工位送料，解决了产品拉伸后从模内难以脱离的技术问题。尤其是该抬高夹取治具在沿Z轴方向移动的整个过程靠夹紧工件提供的推力而动作，无需任何的气缸或马达提供的动力，结构简单，制作成本低，机械控制过程仅与2次元机械手相同，控制过程简单可靠，实用性强。
[0014]五、该机模一体系统中有多个冲压工位，每个冲压工位上对应有一组冲压模具，相邻的两组冲压模具之间彼此分离，并且各组冲压模具与上、下模安装座板之间抽屉式可拆安装。这样，采用抽屉式快换模结构，每次拆装时可以仅更换某个出现问题的冲压工位上的冲压模具，其它的模具无需更换，先将出现问题的模具拆下再维修，将备用的模具装上即可重新开机，不耽误生产时间，保证生产的连续性，有效优化模具保养维修的时间和方便性。
[0015]六、由于第7、8、9、10冲压工位的模具上设计了循环水冷却系统，在上模和下模合模状态下，可以触动开关阀接通泵水，水流从进水口进入下模、通过下模水流通道贯通整个下模、流向冲压模腔、而且通过上模水流通道贯通整个上模，最终从出水口流出。这样，一次性对上下模以及工件进行全面冷却，冷却范围大，水冷却通道结构设计简单，冷却速度快、冷却效果好。
[0016]七、由于相邻的两组冲压模具之间彼此分离，并且各组冲压模具与上、下模安装座板之间抽屉式可拆安装。这样，采用抽屉式快换模结构，每次拆装时可以仅更换某个出现问题的冲压工位上的冲压模具，其它的模具无需更换，先将出现问题的模具拆下再维修，将备用的模具装上即可重新开机，不耽误生产时间，保证生产的连续性，有效优化模具保养维修的时间和方便性。
[0017]为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型之实施例的全自动冲压模机一体系统的组装立体示意图；[0019]图2是本实用新型是图1中多组冲压模具安装于机台的主视图；
[0020]图3是本实用新型是图1中各组冲压模具可拆式设计的示意图；
[0021]图4是本实用新型是图1中多组冲压模具的分解图；
[0022]图5是本实用新型之实施例的全自动冲压模机一体系统加工工序流程图；
[0023]图6是本实用新型之实施例的成型冲顶孔模中设置循环水冷却系统的示意图；
[0024]图7是图6的分解图；
[0025]图8是图6的局部剖视图；
[0026]图9是图7的进一步分解图；
[0027]图10是本实用新型之实施例的多工位机械手的示意图；
[0028]图11是本实用新型之实施例的多工位机械手夹取工件的状态图；
[0029]图12是本实用新型之实施例的多工位机械手释放工件的状态图；
[0030]图13是图10的分解图；
[0031]图14是多工位机械手中2次元平移机械手的立体图；
[0032]图15是图14的俯视图；
[0033]图16是多工位机械手中2次元平移机械手的剖视图；
[0034]图17是2次元平移机械手中第二夹取治具的立体图；
[0035]图18是2次元平移机械手中第二夹取治具的剖视图；
[0036]图19是多工位机械手中2.5次元机械手的立体图；
[0037]图20是2.5次元机械手中第一抬高夹取治具的立体图；
[0038]图21是2.5次元机械手中第二抬高夹取治具的立体图；
[0039]图22是图21的分解图；
[0040]图23是2.5次元机械手中第二抬高夹取治具的释放工件状态下的示意图；
[0041]图24是2.5次元机械手中第二抬高夹取治具的夹取工件状态下上抬高的示意图。
【具体实施方式】
[0042]请参照图1所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有机台100、安装于机台上的多组冲压模具200和多工位机械手300。
[0043]其中:如图1-3所示，所述机台100具有上模安装座板101和下模安装座板102，该上、下模安装座板101、102位于两个不同的高度，下模安装座板102固定于机台100下方不动，上模安装座板101可活动安装于顶台100上方，由气缸驱动而上下活动。并且，该上、下模安装座板101、102之间的空间分成多个冲压工位。本实施例中，机台上具有11个冲压工位，每个冲压工位完成一道冲压工序，依次经过11道工序后成型出马达盖(如图5所示)。
[0044]如图2-4所示，与11个冲压工位相应，所述冲压模具200对应是11组，均安装于该上、下模安装座板101、102之间，每组冲压模具与各自的冲压工位相对应。当然，在该机台100上，所需设置模具数量不限于11组，对应不同的产品，可以依据工序的不同而增减模具的数量。
[0045]本实施例中，所述11组模具依次加工成型马达盖(即工件400)，其包括位于第I冲压工位的开料模201、位于第2冲压工位的拉伸模202、位于第3冲压工位的成型冲顶孔模203、位于第4冲压工位的桶身整形翻顶孔压底模204、位于第5冲压工位的顶部成型模205、位于第6冲压工位的拉切模206、位于第7冲压工位的定位孔侧切模207、位于第8冲压工位的顶部腰孔冲字模208、位于第9冲压工位的散热孔侧切模209、位于第10冲压工位的小腰孔侧切模210、位于第11冲压工位的共用刺破模211。
[0046]所述各组冲压模具200彼此分离，独立的一组模具完成一道工序。本实施例中，各组冲压模具均由上模21和下模22组成，该上模21的顶端具有上模座21a，该下模22的底端有下模座22a，该上模座21a和下模座22a抽屉式推入上、下模安装座板101、102后，分别于上、下模座2la、22a与上、下模安装座板101、102之间锁定螺杆。从而可以实现各组冲压模具200的抽屉式快速拆装，每次拆装时可以仅更换某个出现问题的工位上的冲压模具，其它的模具无需更换，先将出现问题的模具拆下再维修，将备用的模具装上即可重新开机，不耽误生产时间，保证生产的连续性，有效优化模具保养维修的时间和方便性。
[0047]工作时，由于下模安装座板102固定于机台100不动，因此，固装于下模安装座板102的所有模具的下模22是定模。而上模安装座板101可在气缸的推动下升降活动，因此，固装于上模安装座板101的所有模具的上模21是动模。当各组模具的上模21和下模22合模时，即可对工件(马达盖)进行加工。
[0048]其中，在该全自动冲压模机一体系统的11个冲压工位中，其第7、8、9、10个冲压工位上的模具上设有循环水冷却系统24 (见图1)，可以同步对这些工位的模具和工件进行冷却处理。本实施例以第9冲压工位的冲压模具(即散热孔侧切模209)为例对该循环水冷却系统24进行说明。
[0049]如图6-9所示，第9冲压工位上的模具是散热孔侧切模209，其由上模21和下模22组成，该上模21是动模,下模22是定模，由上模21和下模22合模后形成一冲压模腔23。所述循环水冷却系统24贯穿上模21和下模22，并且可以冷却冲压模腔23中的工件。
[0050]如图8所示，该循环水冷却系统24包括设于下模22的进水口 24a、设于上模21顶部的出水口 24b、贯通于该进水口 24a与冲压模腔23的下模水流通道24c、贯通于该出水口24b与冲压模腔23的上模水流通道24d，该下模座22a与上模座21a之间还设有一控制水流通断的开关阀24e。当上模21和下模22合模，该开关阀24e接通泵水，水流流经进水口24a、下模水流通道24c、冲压模腔23、上模水流通道24d和出水口 24b ;当上模21和下模22分离时，开关阀24e断开停止泵水。
[0051]具体而言，如图9所示，所述散热孔侧切模209的上模21包括上模座21a、第一上模板21b、第二上模板21c、第三上模板21d、凹凸模21e和圆定位销21f，该上模座21a、第一上模板21b、第二上模板21c、第三上模板21d、凹凸模21e和圆定位销21f由上至下拼合固定安装，并且该上模座21a、第一上模板21b、第二上模板21c、第三上模板21d、凹凸模21e和圆定位销21f的中心均开孔21g，各孔构成所述上模水流通道24d。
[0052]所述成型冲顶孔模203的下模22包括下模座22a、下模芯盒底盖22b、下模芯盒22c、凸模22d和下模芯盒顶盖22e，该下模座22a、下模芯盒底盖22b、下模芯盒22c、凸模22d和下模芯盒顶盖22e则下至上拼合固定安装，于该下模芯盒底盖22b、下模芯盒22c、凸模22d和下模芯盒顶盖22e的中心均设有开孔22f，以及于下模座22a的顶面设有贯通外部和中心的开槽22al，各开孔22f与开槽22al形成所述下模水流通道24c。所述下模座22a的两侧竖向向上安装两下定位管22g、对应之上模座21a的两侧竖向向下安装两上定位杆21h，该两上定位杆21h可活动插入两下定位管22g中定位上模21和下模22。[0053]结合图8、9所示，所述冲压模腔23由上模21的凹凸模21e和下模22的凸模22d合模构成，该冲压模腔23位于上模21和下模22的中心，该进水口 24a开设于下模22底部侧边，该下模水流通道24c呈直角接通于冲压模腔23和进水口 24a ;该出水口 24b开设于上模21顶部，该上模水流通道24d从中心贯通上模21的出水口 24b和冲压模腔23。
[0054]所述开关阀24e包括设于下模22的触动开关24el和设于上模21的触动杆24e2，该触动杆24e2正对触动开关24el，当上模21和下模22合模，该触动杆24e2接触触动开关24el而通电泵水。本实施例中，于下模芯盒22c中设有一凹位22h，该凹位22h中安装所述触动开关24el，并且于下模芯盒22c侧部设有一盖板22i，可以封位触动开关24el，从而保护触动开关24el，防止损坏和污染。
[0055]这样，在上模21和下模22合模状态下，可以触动开关阀24e接通泵水，水流从进水口 24a进入下模22、通过下模水流通道24c贯通整个下模22、流向冲压模腔23、而且通过上模水流通道24d贯通整个上模21，最终从出水口 24b流出，这样，一次性对上下模11、12以及工件进行全面冷却，冷却范围大，水冷却通道结构设计简单，冷却速度快、冷却效果好。
[0056]承上，如图10-13所示，所述多工位机械手300安装11个冲压工位的两侧，使多工位冲压模具中的工件400从一个冲压工位自动传送至下一冲压工位。
[0057]该多工位机械手300包括有夹取装置301、传动支架302和推移机构303。该传动支架302可沿X轴和Y轴方向移动。该夹取装置301安装于传动支架302上，随该传动支架302活动而夹取和释放工件400，以将上一冲压工位的工件400自动传送至一下工位。该推移机构303用于将第I冲压工位上的圆形片料推向第2冲压工位。
[0058]其中:所述夹取装置301包括两条横杆31、设置于两横杆31上的机械手。以设在两横杆31上左右正对的两个机械手为一组，当两横杆31彼此靠近时，左右两个机械手夹取工件400。当送至下一冲压工位时,使两横杆31彼此远离,释放工件400。本实施例中，由于全自动冲压模机一体系统100共有11个冲压工位。第I冲压工位的工件400是圆形片料，第2-11工位的工件400上是圆形壳。针于圆形片料平且薄的特性，第I冲压工位的工件400由推移机构303来完成推向第2冲压工位的动作，从第2冲压工位开始配设10对机械手，将相应的工件400依次送至下一冲压工位。其中，第2至第5冲压工位上的机械手是2次元平移机械手32，第6至第11冲压工位上的机械手是2.5次元机械手33，该2.5次元机械手33具有自动上抬高功能，在Y轴方向夹紧到一定力量后，2.5次元机械手33将沿Z轴方向自动抬高，以达到夹住产品后能从模内向上拔出产品。并且每组机械手中均安装有电子感应装置，若在中间有任何一个冲压工位因机械手没有抓牢产品，冲床会及时停机，以保证机器、模具安全。
[0059]如图13所示，所述传动支架302包括X轴主动平移机构34、X轴辅助平移机构35、第一 Y轴平移机构36、第二 Y轴平移机构37。该X轴主动平移机构34连接X轴驱动装置341，由该X轴驱动装置341驱使X轴主动平移机构34沿X轴方向平移；该X轴辅助平移机构35随X轴主动平移机构34的移动而同步沿X轴方向平移。该第一 Y轴平移机构36连接第一 Y轴驱动装置361，该第二 Y轴平移机构37连接第二 Y轴驱动装置371，由第第一和第二 Y轴驱动装置361、371同步动作使第一和第二 Y轴平移机构36、37沿Y轴方向平移。
[0060]其中，该X轴主动平移机构34和X轴辅助平移机构35分别设于该两条横杆31的两端。[0061]该X轴主动平移机构34靠近机台模具的第I冲压工位，其包括两X轴主动导轨342和两X轴主动导槽343。两X轴主动导轨342固定于机台上不动，两X轴主动导轨342纵向设置且彼此之间保持间距。该两X轴主动导槽343固定于第一 Y轴平移机构36的底部，当两X轴主动导槽343与两X轴主动导轨342配合形成两组滑动机构，可以使被支承的第一 Y轴平移机构36整体沿X轴方向平移。该X轴驱动装置341包括马达安装座341a、X轴伺服马达341b和X轴丝杆341c。该马达安装座341a固定于机台不动，所述X轴伺服马达341b安装于该马达安装座341a，并且X轴伺服马达341b的主轴穿过该马达安装座341a连接X轴丝杆341c。该X轴丝杆341c位于两X轴主动导轨342之间并且与两X轴主动导轨342平行设置。X轴丝杆341c的螺纹均是同一方向，于X轴丝杆341c上设置有一连动块341d，用于驱动两条横杆31整体沿X轴移动，于X轴丝杆341c的末端还设有限位块，以限定X轴丝杆341c的行程范围。
[0062]该X轴辅助平移机构35靠近最后一个冲压工位(第11冲压工位)，其包括两X轴辅助导轨351和两X轴辅助导槽352。该两X轴辅助导轨351直接固定于两条横杆31的底部，与之配对的两X轴辅助导槽352安装于该两X轴辅助导轨351的底面。由该两X轴辅助导轨351和两X轴辅助导槽352形成的滑动机构可以不连接电机，其作为导向作用。在X轴伺服马达341b驱动时，使两条横杆31可以平移地沿X轴方向移动，同步带动该两X轴辅助导轨351相对两X轴辅助导槽352滑动，这样，可以确保两条横杆31沿X轴方向平移时平衡，连续性好，阻力小。
[0063]所述第一 Y轴平移机构36和第二 Y轴平移机构37分别设置于该两横杆31两端。
[0064]该第一 Y轴平移机构36承于X轴主动平移机构34上方,靠近该第I冲压工位。其包括一第一 Y轴导轨362和两第一 Y轴导槽363。该第一 Y轴导槽363和两第一 Y轴导轨362形成可沿Y轴方向滑动机构，以驱动两条横杆31在Y轴方向上平移。该第一 Y轴平移机构36的第一 Y轴驱动装置361包括马达安装座361a、第一 Y轴伺服马达361b和第一 Y轴丝杆361c。该马达安装座361a的底部与一块长座板361d固接，长座板361d支承于X轴主动平移机构34的X轴主动导槽343上，与X轴主动导槽343固定连接。此外，该长座板361d上设有一凹位361e，该凹位361e与X轴丝杆341c的连动块341d固定相连，从而当X轴丝杆341c被X轴伺服马达341b驱动时，该长座板361d被带动而使整个第一 Y轴平移机构36沿X轴方向移动。所述第一 Y轴伺服马达361b安装于该马达安装座361a，并且第一 Y轴伺服马达361b的主轴穿过该马达安装座361a连接第一 Y轴丝杆361c。该第一 Y轴丝杆361c上设有两推动块361f，该两推动块固定于连接板，连接板固定于横杆31底部与第一 Y轴导槽363之间。该第一 Y轴丝杆361c对应两条横杆31的螺纹反向，从而，第一 Y轴丝杆361c转动两条横杆31会彼此靠近或彼此远离。
[0065]第二 Y轴平移机构37靠近最后一个冲压工位(第11冲压工位)，其与第I冲压工位上的第一 Y轴平移机构23结构基本相同，包括一第二 Y轴导轨372和两第二 Y轴导槽373 ;该第二 Y轴驱动装置371包括马达安装座371a、第二 Y轴伺服马达371b和第二 Y轴丝杆371c，该马达安装座371a的底部与一块长座板371d固接。该第二 Y轴平移机构37的不同之处在于其长座板371d直接固定于机台上，而X轴主动导轨342和X轴主动导槽343的配合结构直接设在该第二 Y轴导轨372和第二 Y轴导槽373上方。由该第一 Y轴平移机构36和第二 Y轴平移机构37同步动作，有效控制两条横杆31会彼此靠近或彼此远离，保证滑动平稳，受力均匀。
[0066]所述推移机构303包括一连接座31和设于该连接座31顶部的两推动杆32。该连接座31垂直固定于第一 Y轴平移机构36的长座板361d中部，两推动杆32沿下料方向伸向第I冲压工位。因此，当长座板361d被推动向X轴方向移动时，同步带动顶部的两推动杆32向X轴方向移动，以将第I冲压工位上的圆形片料推向第2冲压工位，可以将圆形片料推向第2冲压工位进行拉伸。
[0067]如图14-18所示，所述2次元平移机械手32的结构至少由两组夹取治具构成，包括安装于其中一横杆31上的第一夹取治具321、安装于另一横杆31上的第二夹取治具322。该第一和第二夹取治具321、322彼此正对。当然，夹取治具20的数量不限左右正对的两组，还可以依据需要设置成左右两排，(如可以在左边横杆设4个第一夹取治具321，右边横杆也设4个第二夹取治具322)，在该驱动装置的带动下，夹取治具20能够从左右两侧将上一冲压工位的工件400夹取传送至下一冲压工位，左右两侧的夹取治具20返回复位后重复下一次传送，如此循环不断。这种多组夹取治具20的设计可以一次性传送多工位上的工件，工作效率有效提高为原来的几倍甚至几十倍。
[0068]本实施例中，第一和第二夹取治具321、322的结构基本相同，不同之处在于第二夹取治具322上增设了第一电子感应装置323。当然第一电子感应装置323不限于安装在第二夹取治具322上，左右两夹取治具，任意挑选其一安装第一电子感应装置323即可。
[0069]具体而言，该第一夹取治具321包括可固定在该其中一横杆31上的第一安装板321a和连接第一安装板321a的第一夹取手臂321b。该第二夹取治具322包括可固定在该另一横杆31上的第二安装板322a和连接第二安装板322a的第二夹取手臂322b。所述第一和第二安装板321a、322a上均设有两可调节锁紧距离的长锁槽321c、322c，通过长螺栓锁在长锁槽321c、322c不同的距离，可以限定该夹取治具20不同的安装的位置。
[0070]所述第一和第二夹取手臂321b、322b分别与第一和第二安装板321a、322a钢性连接，无变形空间，以确保两夹取手臂相互靠近时能够在同一水平面上，夹取工件400的两侧时，确保受力平衡。于该第一和第二夹取手臂321b、322b的头端均设有V形夹口 321d、322d，以及在该V形夹口 321d、322d的内侧开设有避让长槽321e、322e，可以让位给感应开关323c的触动杆323a。当然，夹口的形状不限于V形，也可以依据工件不同形状而做成各种形状，如弧形、梯形等。
[0071]所述第二安装板322a的第一电子感应装置323可感知是否夹取并夹稳工件400。该安第一电子感应装置323包括触动杆323a和感应开关323c，感应开关323c固定于第二安装板322a的末端，该触动杆323a通过两支撑块323b可活动装于第二安装板322a的前端并且正对该感应开关323c，该触动杆323a上套设有复位弹簧323d，该复位弹簧323d抵接于支撑块323b与触动杆323a，从而压缩复位弹簧323d可以使触动杆323a接触感应开关323c，伸长复位弹簧323d使触动杆32复位而与感应开关323c脱离。该第二夹取治具322中，所述触动杆323a的头端下弯悬设于避让长槽321e、322e中并且伸向V形夹口 322d，用于夹紧工件。
[0072]如图19-24所示，所述2.5次元机械手的结构至少包括两个抬高夹取治具，分别是分布于两条横杆31的第一抬高夹取治具331和第二抬高夹取治具332，并且两抬高夹取治具331、332彼此正对。当然，抬高夹取治具331、332的数量不限左右正对的两个，还可以依据需要设置成左右两排，(如左边横杆设6个第二抬高夹取治具3321，右边横杆也设6个第二抬高夹取治具332)，以将工件从上一冲压工位夹取和传送至下一冲压工位，这种多组抬高夹取治具331、332的设计可以一次性传送多个工位上的工件，工作效率有效提高为原来的几倍甚至几十倍。
[0073]本实施例中，如图19所示，左右正对的两抬高夹取治具331、332的结构基本相同，不同之处在于一侧的第二抬高夹取治具332设置了第二电子感应装置33d，而另一侧的第二抬高夹取治具332'可以不设第二电子感应装置33d。当左右抬高夹取治具331、332彼此靠近并且夹取工件时，触动第二电子感应装置33d，操作系统能够进行判断并且发出“0K”的信号，则继续驱动机械动作；当左右抬高夹取治具331、332夹不到或夹不稳工件时，便不会触动第二电子感应装置33d，则操作系统发出“NG”信号，控制整机停机，这样，可以确保机械安全运行。
[0074]具体而言，具有第二电子感应装置33d的第二抬高夹取治具332的结构如图21、22所示，包括底座33a、夹取手臂33b、连接件33c和第二电子感应装置33d，该第二电子感应装置33d由触动杆33dl和感应开关33d2构成。
[0075]该底座33a为板状结构，用于固定安装在横杆31上，从而横杆31在二维平面移动时，带动该第二抬高夹取治具332同步移动。该底座33a的头端侧设有一开孔33al，用于安装连接件33c。
[0076]该夹取手臂33b的头端侧是一圆弧形的夹口 33b2，以便于夹取圆形的工件(如马达盖)。当然，该夹口 33b2的形状不限于圆弧形，依据不同工件的形状，夹口 33b2的造型可以改变。本实施例中，该夹取手臂33b包括一体式的上抬部33b1、枢接部33b3和下压部33b6，该枢接部33b3可以与连接件33c活动连接。枢接部33b3的具体结构是在夹取手臂33b底部一体设置第一凸块33b4，并于第一凸块33b4上开设轴孔33b5。对应之该连接件33c的头端设有一凹孔33cl,以供第一凸块33b4安装在内，并且该第一凸块33b4在凹孔33cl中用轴33c2相连，使夹取手臂33b可以相对连接件33c上下摆动。
[0077]以及，该凹孔33cl的后侧旁对应下压部33b6凹设有避让斜坡33c3。该避让斜坡33c3的坡度可以依据设计需求而定，以轴33c2为支点，随枢接部33b3活动，上抬部33bl上升，下压部33b6下降。当避让斜坡33c3坡度越大，夹取手臂33b上抬部33bl的幅度越高，下压部33b6下降而限位于避让斜坡33c3，这样，实现机械手的2.5次元移动。
[0078]该连接件33c的尾端设有第二凸块33c4，该第二凸块33c4与底座33a的开孔33al配合安装。以及，开孔33al的长度必须大于第二凸块33c4的长度，于第二凸块33c4的后端面与开孔33al的孔侧壁之间抵接有弹簧33c5。
[0079]所述第二电子感应装置33d通过触动杆33dl是否接触感应开关33d2来判断夹取手臂33b是否有夹取工件。该触动杆33dl受动于连接件33c，其头端通过一连接板33d3固装于第二凸块33c4，其后端可移动穿设于一支撑块33d4，触动杆33dl的末端部正对感应开关33d2，连接件33c向后移动可带动该触动杆33dl后移触动感应开关33d2。
[0080]本多工位机械手的工作原理如下:
[0081]图1中原材料为卷料的金属带推入到第I冲压工位的上下模具之间，当第I冲压工位的上下模具合模后冲出圆形片料。此时，如图10所示，X轴伺服马达341b启动，使两推动杆32沿X轴方向移动，将第I冲压工位的圆形片料推向第2冲压工位。同时，第一 Y轴伺服马达361b和第二 Y轴伺服马达371b同步启动，使两横杆31彼此靠近，从而左右两侧的机械手将原本位于第2冲压工位起的半成型圆形壳夹至下一冲压工位，如此重复，依次用模具冲压11次，以及用机械手传输11次后，得到马达盖成品。
[0082]具体传送过程如图11、12所示，当两横杆31在驱动装置的带动下可彼此靠近，并且向下一冲压工位移动，因此安装在两横杆31上的2次元平移机械手32和2.5次元机械手33随之而动作:
[0083]相对于2次元平移机械手32而言，如图16-18所示，一开始接触工件400时，先触碰触动杆323a的头端，当夹持力达到一定程度，压缩复位弹簧323d，触动杆323a向后移接触感应开关323c，同时第二夹取手臂322b的V形夹口 321d、322d夹紧工件400。此时，感应开关323c将夹取工件的信号发送至内部操作系统，操作系统接收到感应信号即可判断第一和第二夹取治具321、322成功夹到了工件400，控制驱动装置推动整个二维平移支架10向下一冲压工位移动，当到达下一冲压工位时，两横杆31背向移动，释放工件400 ；
[0084]相对于2.5次元机械手33而言，如图23、24所示，夹取工件后，产生向后的作用力。当在Y轴方向夹到一定力度，2.5次元机械手33的夹取手臂33b将以轴33c2为支点，上抬部33bl沿Z轴方向向上翘，直至后端的下压部33b6接触避让斜坡33c3。这样，夹口33b2上的工件可以沿Z轴方向向上抬起一定高度，达到夹住产品后从模内向上拔出产品。同时，夹取手臂33b产生的向后的作用力传递给连接件33c，触使连接件33c向后移动压缩弹簧33c5，进而通过连接片使触动杆33dl向后移动并且接触感应开关33d2，则表示夹口33b2确切夹取了工件，因此感应开关33d2能够发出一个“0K”的信号给操作系统，操作系统判别后继续驱动机械动作。这样驱动装置驱使左右两个抬高夹取治具331、332将工件从上一个冲压工位传送至下一冲压工位。当工件送至下一冲压工位后，该2.5次元机械手自动复位，反复来回传送工件。
[0085]当2次元平移机械手32和2.5次元机械手33由于种种原因没有夹取到工件时，则不动触发感应开关33d2、323c，在一定时间内系统没有接收到感应开关的触发信号，则判断机械发生错误或故障，从而发出“NG”信号，迫使整机停机，这样，可以有效保证机械传输的安全。
[0086]综上所述，本实用新型的设计重点在于，本实用新型的成型五金件(马达盖)工艺完全一体的冲压拉伸方式，在同一机台100上集合多个冲压工位，每个冲压工位上具有一组冲压模具200，并且在机台上还配设了全自动的多工位机械手300，可以自动上料、在多工位上自动冲压成型工件、自动传输工件，实现全自动化生产，有效节省人工和提高生产效率。
[0087]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种全自动冲压模机一体系统，其特征在于:包括 一机台，该机台具有可升降活动的上模安装座板和固定不动的下模安装座板，该上、下模安装座板之间的空间分成多个冲压工位； 多组冲压模具，每组冲压模具对应一个冲压工位，各组冲压模具由上模和下模组成，各上模固定于上模安装座板，各下模固定于下模安装座板，各上模随上模安装座板的升降活动而与对应的下模合模； 一多工位机械手，其位于多组冲压模具的两侧，该多工位机械手包括夹取装置、传动支架和推移机构；该夹取装置包括两条横杆、设置于两横杆上的多组机械手，每组机械手对应一个冲压工位；该传动支架包括可驱动两横杆沿X轴方向移动的X轴主动平移机构、X轴辅助平移机构，还包括可驱动两横杆沿Y轴方向移动的第一 Y轴平移机构、第二 Y轴平移机构，该X轴主动平移机构和第一Y轴平移机构相接于两横杆的一端，该X轴辅助平移机构和第二 Y轴平移机构相接于两横杆的另一端；所述推移机构正对第I冲压工位，该推移机构安装于第一 Y轴平移机构的底座板上随传动支架沿X轴方向平移。
2.根据权利要求1所述的全自动冲压模机一体系统，其特征在于:所述横杆上的机械手包括2次元平移机械手和2.5次元机械手，各机械手中安装有电子感应装置。
3.根据权利要求2所述的全自动冲压模机一体系统，其特征在于:所述2.5次元机械手至少包括固定于其中一横杆的第一抬高夹取治具、固定于另一横杆的第二抬高夹取治具，该第一和第二抬高夹取治具彼此正对，第一和第二抬高夹取治具均包括固定于横杆的底座、用于夹取工件的夹取手臂、相接于底座和夹取手臂之间的连接件；该夹取手臂包括一体式的上抬 部、枢接部和下压部，该枢接部可活动相接于连接件，该连接件对应下压部设有避让斜坡，随枢接部活动，上抬部上升，下压部下降而限位于避让斜坡。
4.根据权利要求1所述的全自动冲压模机一体系统，其特征在于:所述多组冲压模具彼此分离，并且各组冲压模具与上、下模安装座板之间抽屉式可拆安装，各组模具的上模的顶端具有上模座，各组模具的下模的底端有下模座，该上模座和下模座抽屉式推入上、下模安装座板后，分别于上、下模座与上、下模安装座板之间锁定螺杆。
5.根据权利要求1所述的全自动冲压模机一体系统，其特征在于:所述上、下模安装座板之间的空间分成11个冲压工位，相应具有11组用于加工成型马达盖的冲压模具，11组冲压模具分别包括位于第I冲压工位的开料模、位于第2冲压工位的拉伸模、位于第3冲压工位的成型冲顶孔模、位于第4冲压工位的桶身整形翻顶孔压底模、位于第5冲压工位的顶部成型模、位于第6冲压工位的拉切模、位于第7冲压工位的定位孔侧切模、位于第8冲压工位的顶部腰孔冲字模、位于第9冲压工位的散热孔侧切模、位于第10冲压工位的小腰孔侧切模、位于第11冲压工位的共用刺破模。
6.根据权利要求5所述的全自动冲压模机一体系统，其特征在于:所述第7冲压工位的定位孔侧切模、第8冲压工位的顶部腰孔冲字模、第9冲压工位的散热孔侧切模、第10冲压工位的小腰孔侧切模上均设有循环水冷却系统。
7.根据权利要求6所述的全自动冲压模机一体系统，其特征在于:所述第9冲压工位的散热孔侧切模包括上模和下模，该上模和下模合模形成一冲压模腔；所述循环水冷却系统设于上模和下模，其包括设于下模的进水口、设于上模顶部的出水口、贯通于该进水口与冲压模腔的下模水流通道、贯通于该出水口与冲压模腔的上模水流通道，该下模座与上模座之间还设有一控制水流通断的开关阀，当上模和下模合模，该开关阀接通泵水，水流流经进水口、下模水流通道、冲压模腔、上模水流通道和出水口。
8.根据权利要求7所述的全自动冲压模机一体系统，其特征在于:所述开关阀包括设于下模的触动开关和设于上模的触动杆，该触动杆正对触动开关，当上模和下模合模，该触动杆接触触动开关而通电泵水。
9.根据权利要求7所述的全自动冲压模机一体系统，其特征在于: 所述散热孔侧切模的上模包括上模座、第一上模板、第二上模板、第三上模板、凹凸模和圆定位销，该上模座、第一上模板、第二上模板、第三上模板、凹凸模和圆定位销由上至下拼合固定安装，并且该上模座、第一上模板、第二上模板、第三上模板、凹凸模和圆定位销的中心均开孔，各孔构成所述上模水流通道； 所述散热孔侧切模的下模包括下模座、下模芯盒底盖、下模芯盒、凸模和下模芯盒顶盖，该下模座、下模芯盒底盖、下模芯盒、凸模和下模芯盒顶盖则下至上拼合固定安装，于该下模芯盒底盖、下模芯盒、凸模和下模芯盒顶盖的中心均设有开孔，以及于下模座的顶面设有贯通外部和中心的开槽，各开孔与开槽形成所述下模水流通道。
10.根据权利要求1所述的全自动冲压模机一体系统，其特征在于:所述传动支架的X轴主动平移机构连接X轴驱动装置，由该X轴驱动装置驱X轴主动平移机构沿X轴方向平移，该X轴辅助平移机构随X轴主动平移机构的移动而同步沿X轴方向平移，带动两条横杆沿X轴方向平移；该第一 Y轴平移机构连接第一 Y轴驱动装置，该第二 Y轴平移机构连接第二 Y轴驱动装置，由第一和第二 Y轴驱动装置同步动作驱动第一和第二 Y轴平移机构沿Y轴方向平移，带动两条横杆沿Y轴方向平移，并且该X轴驱动装置、第一 Y轴驱动装置和第二 Y轴驱动装置均采用伺服马达驱动。
【文档编号】B21D43/10GK203791456SQ201420173738
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】覃太明, 饶艳红 申请人:重庆扬明电子科技有限公司