一种用于冲压模具的尾料传送装置的制作方法

本发明涉及一种冲压模具尾料传送技术，具体涉及一种用于提高贵重材料尾料利用率的布置设计与结构设计。

背景技术：

近年来由于冲压技术的大力发展以及广泛应用，在冲压模具中材料的利用率对生产成本以以及对能源的节约显得愈发重要。在涉及到贵重金属冲制时这一问题尤为敏感。由于目前模具技术在冲制过程中对材料的利用率已经达到一个瓶颈阶段，则提高对尾料的利用的价值就更为明显。目前冲压模具生产中很少对尾料进行进一步利用，其中一个主要原因在于现有模具结构已经定型并投入生产，重新开发新的模具或是更改模具结构的成本过高。

技术实现要素：

本发明的目的在于设计一种装置可以使模具冲压工艺进行中减少尾料或实现零尾料冲制。并且能够在不改变原有模具结构的前提下对尾料进行利用，降低企业生产成本以及减少对能源的浪费。

实现本发明目的采用的技术方案如下一种用于冲压模具的尾料传送装置，包括：电机，电机齿轮，曲柄齿轮，连杆，控制滑块，导轨，机械手，传感器，其中：

电机齿轮和曲柄齿轮组成了减速器系统，减速器系统装配在电机上；曲柄齿轮，连杆和控制滑块成了曲柄滑块系统，曲柄滑块系统通过曲柄齿轮与电机齿轮相配合并装配在导轨上；

机械手装配在控制滑块上；机械手包括机械手臂、机械手头、竖直楔形推杆、水平楔形推杆、气缸；其中气缸安装在机械手臂上，水平楔形推杆与气内的活塞顶杆相连，竖直楔形推杆安装在水平楔形推杆的滑槽内且与机械手头相连接以控机械手头的运动。

电机工作时带动电机齿轮转动，电机齿轮将动力传送给曲柄齿轮；此时曲柄齿轮，连杆以及控制滑块组成了曲柄滑块机构，控制滑块在导轨内做规定的往以复运动。

控制滑块上夹紧开关触动时机械手头a部分和机械手头b部分闭合，机械手夹紧；控制滑块上松开开关触动时，机械手头a部分和机械手头b部分打开，机械手松开。

进一步地，传感器可检测尾料位置，向电机发送信号以控制电机工作或停止；

进一步地，机械手头的形状与夹持零件的形状相对应。

本发明还提供了一种用于冲压模具的尾料传送装置的操作方法，具体包括：

步骤1、当传感器检测到冲压带材即将离开送料机时，传感器向电机发送信号，电机开始工作；电机齿轮将动力传递给曲柄齿轮，曲柄齿轮做回转运动；

步骤2、完成尾料夹持；控制滑块由远离模具一侧开始向靠近模具一侧运动，当控制滑块达到靠近模具一侧时，模具向上抬起，控制滑块上的夹紧开关与导轨充分接触，此时机械手夹住冲压带材；

步骤3、进行尾料传送；曲柄齿轮继续转动，带动控制滑块、机械手向远离模具一侧运动；当控制滑块到达远离模具一侧时，控制滑块上的松开按钮与导充分接触，此时机械手松开；随着曲柄齿轮继续转动则控制滑块继续向靠近模具一侧运动，完成一个运动周期；

步骤4、当剩余尾料长度不足以进行一次模具冲制时，传感器检测到尾料已完成传送，此时传感器向电机发送信号，此时电机停转，装置停止工作。

本发明的有益效果是：在不对原有模具结构进行改动的前提下完成对冲制尾料的利用，增加了材料的利用率，降低了生产成本，节约了能源，减少了材料尤其是贵重材料的浪费。

图说明

图1是整体结构示意图；

图2为控制滑块结构示意图；

图3为控制滑块工作左极限位置示意图；

图4为控制滑块工作右极限位置示意图；

图5为曲柄齿轮结构示意图；

图6为机械手结构示意图；

图7为平面夹头结构示意图；

图8为一种边料较多零件举例示意图；

图9为平面夹头夹持示意图；

图10为平面夹头对应的一种尾料传送装置布置示意图；

图11为一种无法使用平面夹头夹紧的零件举例示意图；

图12为针对图11所示零件的一种特征夹头举例示意图；

图13为特征夹头单边夹持示意图；

图14为图13中特征夹头单边夹持对应的一种尾料传送装置布置示意图；

图15为特征夹头双边夹持示意图；

图16为图15中特征夹头双边夹持对应的一种尾料传送装置布置示意图。

其中：1-电机；2-电机齿轮；3-曲柄齿轮；4-连杆；5-控制滑块；6-导轨；7-机械手；8-冲压带材；9-冲压模具；10-传感器；11-送料机；5-1-夹紧开关；5-2-松开开关；7-1-机械手臂，7-2-机械手头；7-3为竖直楔形推杆；7-4为水平楔形推杆；7-5为气缸。

具体实施方式

以下结合图1-16对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，该实施例提供了一种用于冲压模具的尾料传送装置，包括：电机1，电机齿轮2，曲柄齿轮3，连杆4，控制滑块5，导轨6，机械手7，传感器10。

电机齿轮2和曲柄齿轮3实际组成了减速器系统，图1中只用两个齿轮简化表示，实际运用中不局限于图示样式，可以理解为减速传动系统，该系统装配在电机1上。曲柄齿轮3，连杆4和控制滑块5实际组成了曲柄滑块系统，图示为一种曲柄滑块表现形式，实际运用中不局限于此形式，该系统通过曲柄齿轮3与电机齿轮2相配合并装配在导轨6上。机械手7装配在控制滑块5上。机械手7由机械手臂7-1与机械手头7-2组成，机械手头7-2又分为机械手头a部分和机械手头b部分两部分。

电机1工作时带动电机齿轮2转动，电机齿轮将动力传送给曲柄齿轮3。此时曲柄齿轮3，连杆4以及控制滑块5组成了曲柄滑块机构，控制滑块5在导轨6内做规定的往复运动。如图2所示，控制滑块5两侧有开关，可控制机械手7的张开和夹紧动作。

如图6所示，机械手7包括机械手臂7-1、机械手头7-2、竖直楔形推杆7-3、水平楔形推杆7-4、气缸7-5，其中气缸7-5安装在机械手臂上，水平楔形推杆7-4与气缸7-5内的活塞顶杆相连，竖直楔形推杆7-3安装在水平楔形推杆7-4的滑槽内且与机械手头7-2相连接以控机械手头7-2的运动。

本机械手结构简洁可靠，可以通过调节气缸伸缩行程以及水平楔形推杆，竖直楔形推杆的角度、行程对机械手的夹紧程度进行精确的控制，以适应不同模具、不同尾料厚度的夹持。由于不同模具尾料的厚度不同，夹紧要求也各不相同，本机械手控制结构可以在较低成本的前提下对各种不同厚度、不同规格以及不同夹持要求的尾料进行夹持，具备广泛的兼容性。

控制滑块5上夹紧开关5-1触动时，气缸7-5向后推动，带动水平楔形推杆7-4进行水平运动，此时竖直楔形推杆7-3在水平楔形推杆7-4槽内向下滑动，将水平运动转化为竖直运动，将机械手头a部分和机械手头b部分闭合，机械手夹紧；

控制滑块5上松开开关5-2触动时，竖直楔形推杆7-3在水平楔形推杆7-4槽内向上滑动a与b打开，机械手松开。

为了更好的进行对板料的夹持，机械手头7-2可根据不同特征的冲压零件进行更换；机械手臂7-1可根据需求进行伸缩。传感器10可检测尾料位置，向电机发送信号以控制电机工作或停止。机械手7安装在控制滑块5上并由控制滑块5上的开关控制夹紧、松开动作。控制滑块5安装在导轨6内。

如图2所示，控制滑块5两侧设置有夹紧开关5-1，松开开关5-2，可控制机械手7的张开和夹紧动作。

控制滑块5上夹紧开关5-1触动时机械手头a部分和机械手头b部分闭合，机械手夹紧；控制滑块5上松开开关5-2触动时，机械手头a部分和机械手头b部分打开，机械手松开。为了更好的进行对板料的夹持，机械手头7-2可根据不同特征的冲压零件进行更换；机械手臂7-1可根据需求进行伸缩。传感器10可检测尾料位置，向电机发送信号以控制电机工作或停止。机械手7安装在控制滑块5上并由控制滑块5上的开关控制夹紧、松开动作。控制滑块5安装在导轨6内。

本发明还提供了一种用于冲压模具的尾料传送装置的操作方法，具体包括：

步骤1、工作时，传感器10检测到冲压带材8即将离开送料机11，此时送料机即将停止工作。此时传感器10向电机1发送信号，电机1开始工作。电机齿轮2将动力传递给曲柄齿轮3，曲柄齿轮3做整周回转运动。

步骤2、完成尾料夹持，控制滑块5由远离模具9一侧(右侧极限位置)开始向靠近模具一侧(左侧极限位置)运动，则控制滑块5达到靠近模具9一侧(左侧极限位置)时模具9向上抬起，控制滑块5上的夹紧开关5-1与导轨6充分接触，此时机械手7夹住冲压带材8。

如图2所示，曲柄齿轮3，连杆4以及控制滑块5组成曲柄滑块机构，控制滑块5两侧有开关可以控制机械手7的夹紧、松开运动。由于控制滑块5的运动周期被调整为与冲压机以及送料机11运动周期一致，则控制滑块5达到左侧极限位置时模具9向上抬起，控制滑块5上的夹紧开关5-1与导轨6充分接触，此时机械手7夹住冲压带材8。

步骤3、进行尾料传送

曲柄齿轮3继续转动，带动控制滑块5、机械手7向远离模具一侧(右侧极限位置)运动。当控制滑块5到达远离模具一侧(右侧极限位置)时，控制滑块5上的松开按钮5-2与导轨6充分接触，此时机械手7松开。

随着曲柄齿轮3继续转动则控制滑块5继续向靠近模具一侧(左侧极限位置)运动，完成一个运动周期。

步骤4、当剩余尾料长度不足以进行一次模具冲制时，传感器10检测到尾料已完成传送，此时传感器10向电机1发送信号，此时电机1停转，装置停止工作。

为了更好的进行对板料的夹持，机械手头可根据不同特征的冲压零件进行更换。下面将结合图举例说明几种机械手头的形式以及本传送装置的布置方式(包括但不局限与以下几种)。

本发明中，针对机械手的功能，还是了不同的夹头种类，在该实施例中提供了一种如图7所示的平面夹头，平面夹头其夹头部分为平面结构，可以对无特征板料进行有效夹紧。主要针对冲压零件形式为如图8所示的板材两边余料较多的情况。为了使机械手7夹紧后能够平稳运动，机械手还可以采用如图9所示对称夹持方式。此时本尾料传送装置也将采用如图10的对称布置，其具体实施方式为两侧电机同步运动，其余与上述实施方式一致。

实际使用中，往往还需要根据不同冲压零件形状进行定制、更换特征夹头，特征夹头为定制夹头。特征夹头主要针对冲压零件表面有凸起特征且两边余料较少，无法采用平面夹头夹持的零件。

如图11所示为一种无法采用平面夹头夹紧的零件，该结构具有明显的凹凸结构，采用平面夹头可能会破坏零件本身的设计结构或加工精度。

图12为针对该零件的一种特征夹头，即针对其原有结构定制的夹头，机械手头7-2的形状与夹持零件的形状相对应，使用该夹头不会对零件本身进行破坏。其一般情况下夹持方式如图13所示，即单一夹持，相对应的尾料传送装置布置如图14所示，为单一夹持传送。针对高精度要求的零件可考虑双边夹持，其夹持形式如图15所示，起相对应的尾料传送装置布置如图16所示，即双边夹持传送。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。