一种自动上料装置及具有其的冲压系统的制作方法

本实用新型涉及冲压系统技术领域，具体涉及一种自动上料装置及具有其的冲压系统。

背景技术：

现有的电饭煲生产厂家在制作电饭煲的龙骨时，电饭煲龙骨的冲切的上下料都是人工操作的，例如具体步骤为：人工上料，然后冲床冲压，接着人工下料，最后人工送料再继续冲压。人工上下料的缺点显而易见，即员工重复作业的劳动强度大，尤其对于电饭煲的龙骨而言，其冲压原料为钢板，利用人工上、下料费时又费力，并且存在很大的危险性。

现有技术中部分产品的冲压采用自动化系统，例如中国专利文献 CN107900245A公开了一种冲床自动上下料机械手，其需要利用上料机械手从上料平台上抓取钣金原料，再将钣金原料送入冲床冲压，然后再利用下料机械手将冲压好的产品放置到传送带上，以将产品运送到指定收集地点。该专利文献中公开的装置的缺陷在于：其上料平台的结构复杂，上料和下料都需要采用单独的机械手进行操作，因此，装置整体的结构繁复，因此，占地面积大、成本高，同时因为需要彼此配合的部件相对，生产过程中不紧凑，导致生产效率相对较低。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于降低人工上下料冲压系统中的劳动强度；简化自动冲压系统的结构，提高生产效率，降低成本，从而提供一种集起料和送料功能于一体的装置以及具有该装置的冲压系统。

本实用新型提供的自动上料装置，包括：机架，从上至下包括第一水平层，第二水平层和第三水平层；存储装置，位于所述机架的第二水平层，具有放置待冲压原料的存储区；起料机构，设置于所述机架的第一水平层，用于将所述存储区中的待冲压原料移动到第二水平层的送料区；送料机构，固定于所述机架的第三水平层，用于将位于所述送料区的待冲压原料送入冲床。

进一步地，所述起料机构包括吸盘本体、第一滑轨和第二滑轨，其中所述第一滑轨和第二滑轨彼此平行地固定在所述机架的第一水平层上，所述吸盘本体的两端分别可沿着所述第一滑轨和第二滑轨滑动。

进一步地，所述机架的第一水平层包括矩形框架，所述矩形框架内设置有平行于所述矩形框架长边的第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一滑轨固定在所述第一支撑杆的上表面，所述第二滑轨固定在所述第二支撑杆的上表面。

进一步地，所述吸盘本体的两端分别固定有一个滑块，每个滑块内设置有可容纳所述第一滑轨或所述第二滑轨且与之滑动配合的凹槽。

进一步地，所述起料机构还包括第一气缸，所述第一气缸的一端连接所述吸盘本体的一侧，另一端连接所述矩形框架的短边之一。

进一步地，所述起料机构进一步包括第二气缸，所述第二气缸设置在所述吸盘本体上与第一气缸相对的一侧，用于驱动所述吸盘本体下方的吸盘上下运动。

进一步地，所述存储装置包括第一搁板，所述第一搁板设置在所述机架的第二水平层上且位于吸盘本体的下方，所述第一搁板上形成所述存储区。

进一步地，所述存储装置还包括第二搁板，所述第二搁板设置在所述机架的第二水平层上且与第一搁板之间形成间隙，该间隙的延伸方向垂直于所述第一滑轨和第二滑轨。

进一步地，所述存储装置还包括第一调节板和第二调节板，所述第一调节板可在所述第一搁板上方滑动，所述第二调节板可在所述第二搁板上方滑动，所述第一调节板和第二调节板分别与所述间隙平行，并且所述第一调节板和第二调节板之间形成待冲压原料的送料区。

进一步地，所述第一调节板和所述第二调节板的截面为“L”型，且第一调节板和所述第二调节板被布置为使两者的“L”型折弯彼此相背。

进一步地，所述送料机构包括电缸，所述电缸固定于所述机架的所述第三水平层，电缸布置在所述间隙的正下方。

进一步地，所述电缸上固定有竖直延伸的若干夹具，所述夹具可延伸穿过所述间隙。

进一步地，所述每个夹具包括竖杆和位于每一竖杆顶部的卡爪，所述卡爪适于卡接待冲压原料的边沿。

本实用新型提供的冲压系统包括冲床，传输装置以及上述自动上料装置，其中：所述自动上料装置设置在冲床的进料口，自动上料装置送出的待冲压原料直接进入冲床冲压；所述传输装置用于承载和运输从冲床上自由落体的冲压产品。

进一步地，传输装置包括传送皮带，传送皮带的至少一部分位于所述自动上料装置的第三水平层下方。

进一步地，冲压系统还包括PLC控制器，PLC控制器使得自动上料装置、冲床和传输装置形成联动。

本实用新型的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的自动上料装置自动进行抓取原料，移动原料，并将原料送入冲床，因此，大幅减少人工劳动强度，降低发生危险的可能；

2.本实用新型提供的自动上料装置集成了上料机械手的功能，无需额外的机械手装置即可实现龙骨钢板原材料的自动上料，便于实现其与冲床的联动，简化了自动上料装置的结构，降低了系统的成本。

3.本实用新型提供的冲压系统包括上述自动上料装置，因此具备上述任一项优点，除此之外，本实用新型的冲压系统无需下料机械手，冲床与传输装置实现零距离的配合，实现了零尾料冲切，且大幅减少了系统的占地面积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的机架结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图

图3为整个冲压系统的整体示意图。

附图标记说明：

1-机架，11-第一立柱，12-第二立柱，13-第三立柱，14-第四立柱， 151-第一支撑杆，152-第二支撑杆；

2-起料机构，21-第一气缸，22-第二气缸，23-吸盘本体，241-第一滑轨，242-第二滑轨；

3-存储装置，31-第一搁板，32-第二搁板，33-第一调节板，34-第二调节板，35-间隙；

4-送料机构，41-电缸，42-第一竖杆，43-第二竖杆，44-第一卡爪， 45-第二卡爪；

5-待冲压原料，6-冲床，71-传送皮带，72-支脚，73-篮筐。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1显示的是本实用新型的自动上料装置的结构示意图。应该理解的是，本实用新型的自动上料装置可以广泛地应用于各种冲压生产线，但此处以用于电饭煲的龙骨冲压生产线为例进行介绍。

如图1所示，自动上料装置包括机架1、起料机构2、存储装置3和送料机构4。下面将参照附图详细说明各个部分的具体构成。

如图2所示，机架1从上至下包括若干水平层，即第一水平层，第二水平层和第三水平层；存储装置3，位于所述机架的第二水平层，具有放置待冲压原料的存储区；起料机构2，设置于所述机架的第一水平层，用于将所述存储区中的待冲压原料移动到第二水平层的送料区；送料机构4，固定于所述机架的第三水平层，用于将位于所述第二水平层送料区的待冲压原料送入冲床。

本实用新型的自动上料装置集成了两个功能，一是抓取和移动待冲压的原料，例如电饭煲的龙骨钢板等，另一个是将待冲压的原料直接送入冲床，也就是说，无需另外的机械手即可自动完成冲压之前的上料工序，这一方面通过自动上料降低了工作人员的劳动强度，整个工作过程只需要人工补充钢板原料即可；另一方面将多个上料工序集中于一个装置来完成，简化了系统的结构，减小了系统占地面积，维护及调整简单方便，成本降低。

下面参照图1详细说明自动上料装置各个部分的具体结构。如图所示，机架1包括若干立柱，立柱的个数可以根据机架的尺寸设定，优选的本实施例中设有四个。分别为第一立柱11，第二立柱12，第三立柱13和第四立柱14，它们相互围成一个矩形柱体，立柱主要起到支撑整个机架的作用。沿着四个立柱11，12，13，14的竖直方向从上至下机架还包括若干水平层。位于顶层的为第一水平层，其包括一个矩形框架，该矩形框架围成的矩形面积大于立柱围成的柱体的横截面面积。该矩形框架内设置有平行于矩形框架长边的第一支撑杆151和第二支撑杆152，起料机构2包括吸盘本体 23、第一滑轨241和第二滑轨242。如图所示，第一滑轨241固定在第一支撑杆151上表面，第二滑轨242固定在第二支撑杆152上表面，吸盘本体 23的两端分别固定有一个滑块，滑块中设有容纳第一滑轨241或第二滑轨 242且与之滑动配合的凹槽，从而带动吸盘本体23水平滑动。

起料机构还包括第一气缸21和第二气缸22。第一气缸21水平设置，其平行于矩形框架的长边。第一气缸21的一端固定在吸盘本体23的一侧，优选为吸盘本体23一侧的中部，另一端固定于矩形框架的短边之一，吸盘本体23上与第一气缸21相对的另一侧的中部固定有第二气缸22，第二气缸22垂直设置，其驱动吸盘本体23下方的吸盘(未图示)上下运动，第二气缸22随吸盘本体23一起做水平运动。

起料结构2的工作过程如下：起始时，吸盘本体23和第二气缸22位于起始位置，例如，图中的最左侧；冲压开始后，第二气缸22开始动作带动吸盘(未图示)向下运动，从下方的钢板堆料吸起一块钢板；然后，第一气缸21开始运作，推动吸盘本体23和第二气缸22向右运动；到达在行程的终点后，吸盘将钢板放下。

本实用新型自动上料装置的起料机构能够从下方的原料堆中自动抓取龙骨钢板，并将钢板准确地运送到指定位置。

下面继续说明自动上料装置的存储装置3。存储装置3位于机架1的第二水平层，第二水平层位于第一水平层的下方，紧邻第一水平层，并且第二水平层与第一水平层之间间隔一定的高度，该高度至少适于堆放一定的量的待冲压如，龙骨钢板。如图所示，第二水平层也是一个矩形框架，其四个顶点分别位于第一至第四立柱11，12，13和14上。第二水平层上固定有第一搁板31，第一搁板31设置在第二水平层上且位于吸盘本体23的下方，第一搁板31上形成存放待冲压原料5的存储区。存储装置3还包括第二搁板32，第二搁板32也设置在第二水平层上且与第一搁板31之间形成间隙35，该间隙的延伸方向垂直于第一滑轨241和第二滑轨242，即平行于第二矩形框架的短边。存储装置3还包括第一调节板33和第二调节板 34，第一调节板33和第二调节板34可分别在第一搁板31和第二搁板32 上方滑动。优选地，第一调节板33的两个端部分别可滑动地连接至第二水平层矩形框架的两个长边，从而使得第一调节板33沿水平方向滑动，第二调节板34的两个端部也分别可滑动地连接至第二水平层矩形框架的两个长边，从而使得第二调节板34沿水平方向滑动。进一步地，第一调节板33 包括底板和垂直于底板的竖板，即第一调节板33的横向截面为“L”型，第二调节板34的结构与第一调节板的相同，即第二调节板34也包括底板和垂直于底板的竖板。第一调节板33和第二调节板34布置成使两者的“L”型折弯彼此相背布置，从而在第一调节板33和第二调节板34之间形成一个送料区，待冲压的原料被放置于该送料区中，并被推动进入冲床。

本实用新型中第一调节板33和第二调节板34中构成的送料区可以通过滑动调整宽度，因而可以针对不同待冲压原料做出适应性调整，以满足不同尺寸的各种类型原料的冲切要求。

进一步地，送料机构4设置在机架1的第三水平层，第三水平层位于第二水平层下方，且相距一定距离，第三水平层也包括矩形框架。如图所示，送料机构4包括电缸41和若干夹具，电缸41的两端分别固定于第三水平层矩形框架的两个长边，且电缸41位于空隙的正下方，电缸41上固定有竖直延伸的若干夹具，夹具可向上延伸穿过间隙35，电缸41可带动若干夹具前后运动。夹具的具体结构见图2，图2为图1中A部分的放大图。本实施例中夹具有两个，分别包括第一竖杆42和位于第一竖杆42顶部的第一卡爪44，以及第二竖杆43和位于第二竖杆43顶部的第二卡爪45，第一卡爪44和第二卡爪45可卡接位于送料槽中的钢板的边沿。在电缸41的带动下第一卡爪44和第二卡爪45前后运动，从而将钢板推送入冲床。需要理解的是，根据钢板宽度的不同夹具的个数可以不同于本实施例中的两个，例如钢板宽度较宽时，可将夹具的个数增加到3个，4个等等。

如图1所示，冲压系统包括冲床6，自动上料装置和收集装置。如图所示，自动上料装置直接连接在冲床6的进料口，自动上料装置直接将钢板推送入冲床6进行冲压。收集装置包括传送皮带71和支撑传送皮带71的支脚72，传送皮带71的一端伸入机架固定层的下方，冲床6冲压完成的龙骨，可自由落体降落在传送皮带71上，由传送皮带71运送远离冲床6，收集在篮筐73中。

本实用新型的冲压系统通过调整步进冲切距离及冲床与自动上料装置的距离可实现零尾料冲切。

下面详细说明，本实用新型中冲压系统的工作过程，冲压系统的整个工作流程由PLC控制器控制，冲压系统整体形成一个联动系统，实现龙骨原料的步进冲切。首先由操作人员把原料钢板堆放于机架1的第一搁板16 处，即临时存储区，然后通过吸盘本体23进行取料并放置于送料槽处，接下来吸盘复位，电缸41带动夹具把钢板沿着送料槽进行推送上料，其中每次的送料距离提前设置好。通过PLC联动系统把上料、冲切、收集联动，钢板每推进一次，冲床冲压一次，成品自由落体落到收集装置上，自动传送上线或传送到指定收集处。需要注意的是，当联动系统启动后收集装置开始进行自动运转，把龙骨原料传送到制动位置，联动系统中收集装置的联动需要比上料和冲压系统的关闭时间有适当延迟，用来保证能够把所有的龙骨传送或收集完毕。

显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。