片料冲切上下料设备及其操作方法与流程

本发明涉及片料加工的技术领域，特别是指一种片料冲切上下料设备及其操作方法。

背景技术：

片料，如焊料片料，需要采用冲切工艺将原小块的片料冲切成所需形状，如将圆型片料冲切成圆环型片料。目前，片料的加工方式基本上是通过人工操作冲床来完成片料的冲切，人工将片料一片片送至冲床完成上下料操作，特别是片料尺寸小，经板料冲切成片料后，落料堆放杂乱，需人工挑拣后冲切操作，生产效率低，且一人仅能操作一机台，较为占用人力，再者，人工操作冲床，存在安全风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可代替人工手动操作，实现片料冲切工序自动化的片料冲切上下料设备及其操作方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种片料冲切上下料设备，包括机架、柔性供料器、物料载台、抓料机构、送料机构、下料滑轨、料盒及上部相机；机架架设在对应设置有冲压机构的冲床外周，柔性供料器、物料载台、抓料机构、送料机构及下料滑轨分别设置在机架上，柔性供料器、物料载台设置在抓料机构的行程范围内，下料滑轨设置在送料机构的行程范围内，料盒设置在下料滑轨的下方机架内，上部相机设置在柔性供料器的上方；柔性供料器包括直振料仓及与直振料仓连接的振动分散料台，抓料机构包括可于物料载台及柔性供料器之间活动的机器人及设置在机器人上的吸嘴，送料机构包括x轴模组、y轴模组及取料模组，x轴模组固定在机架上，y轴模组可滑动的设置在x轴模组上，取料模组设置在y轴模组上。

所述抓料机构的机器人为四轴机器人或者六轴机器人，吸嘴设置在机器人的机械臂上。

送料机构的x轴模组包括x轴滑轨、x轴滑块及x轴电机，x轴滑轨固定在机架上，x轴滑块可滑动的设置在x轴滑轨上，x轴电机设置在x轴滑轨的一侧，用以驱动x轴滑块在x轴滑轨上滑动，y轴模组包括y轴滑轨、y轴滑块及y轴电机，y轴滑轨通过模组安装板固定在x轴滑块上，x轴滑块的一端可滑动的设置在x轴滑轨上，x轴滑块的另一端与模组安装板锁固在一起，y轴滑轨固定在模组安装板上，y轴滑块可滑动的设置在y轴滑轨上，y轴电机设置在y轴滑轨的一侧，用以驱动y轴滑块在y轴滑轨上滑动，所述取料模组包括气缸固定板、z轴气缸、吸盘支架及吸盘；气缸固定板固定在y轴滑块上，z轴气缸固定在气缸固定板上，且z轴气缸的推板朝上，吸盘支架的一端与z轴气缸的推板固定配合在一起，吸盘支架的另一端连接吸盘。

下料滑轨具有上大下小的开口，开口连通料盒，方便物料落入料盒。本发明还可采用以下的方案实现：

一种所述片料冲切上下料设备的操作方法，包括以下步骤：

步骤a、将一堆片料放置在柔性供料器的直振料仓上；

步骤b：直振料仓振动，将其上的多个片料振动落入振动分散料台上后停止，振动分散料台振动分散片料，通过上部相机识别，至多个片料平铺在振动分散料台上后停止；

步骤c：上部相机进行识别，若识别到片料则进行步骤d，若未识别到片料则进入步骤i；

步骤d：抓料机构带动吸嘴抓取被上部相机识别的片料搬运到物料载台上；

步骤e：送料机构的x轴模组及y轴模组带动取料模组到物料载台位置，取料模组带动吸盘吸取物料载台上的片料，并搬运片料到冲床的模具上，之后取料模组退出等待；

步骤f：冲床完成冲切片料；

步骤g：取料模组吸取加工后的产品，送料机构的x轴模组及y轴模组配合带动取料模组将加工后的产品搬运到下料滑轨上，并将产品放入下料滑轨的开口内，产品通过下料滑轨落入到料盒内；

步骤h：重复步骤c至步骤g，直至柔性供料器的振动分散料台上的片料均被取走加工完成后进入步骤b；

步骤i：柔性供料器的直振料仓振动预设次数后，上部相机未识别到柔性供料器的振动分散料台有片料，报警提示设备处于待料状态，等待再次加料，进入步骤a，若所有的片料都加工完成，则进入步骤j；

步骤j：手动抽出料盒，取出产品。

本发明的送料机构的取料模组还包括有旋转件及第二吸盘；所述旋转件设置在y轴模组的y轴滑块与气缸固定板之间，旋转件设置在y轴滑块上，旋转件的旋转盘连接在气缸固定板的底面，旋转件驱动气缸固定板旋转转动；取料模组的吸盘支架为“t”型结构，吸盘支架的下端与z轴气缸的推板固定配合在一起，吸盘支架的左端连接吸盘，吸盘支架的右端连接第二吸盘，吸盘用以吸取待加工产品，第二吸盘用以吸取已加工产品。

所述旋转件为旋转气缸或旋转电机。

本发明还可采用以下的方案实现：

一种所述片料冲切上下料设备的操作方法，包括以下步骤：

步骤a、将一堆片料放置在柔性供料器的直振料仓上；

步骤b：直振料仓振动，将其上的多个片料振动落入振动分散料台上后停止，振动分散料台振动分散片料，通过上部相机识别，至多个片料平铺在振动分散料台上后停止；

步骤c：上部相机进行识别，若识别到片料则进行步骤d，若未识别到片料则进入步骤i；

步骤d：抓料机构带动吸嘴抓取被上部相机识别的片料搬运到物料载台上；

步骤e：送料机构的x轴模组及y轴模组带动取料模组到物料载台位置，取料模组带动吸盘吸取物料载台上的片料，送料机构带动取料模组到冲床位置，旋转件旋转转动取料模组，使第二吸盘朝向冲床位置，取料模组带动第二吸盘先取出已加工产品，旋转件再次旋转转动取料模组，使吸盘朝向冲床位置，取料模组带动吸盘将待加工产品放置在冲床模具上；

步骤f：冲床完成冲切片料；

步骤g：送料机构的x轴模组及y轴模组配合带动取料模组将上一加工后的产品搬运到下料滑轨上，并将产品放入下料滑轨的开口内，产品通过下料滑轨落入到料盒内；

步骤h：重复步骤c至步骤g，直至柔性供料器的振动分散料台上的片料均被取走加工完成后进入步骤b；

步骤i：柔性供料器的直振料仓振动预设次数后，上部相机未识别到柔性供料器的振动分散料台有片料，报警提示设备处于待料状态，等待再次加料，进入步骤a，若所有的片料都加工完成，则进入步骤j；

步骤j：手动抽出料盒，取出产品。

采用上述方案后，本发明片料冲切上下料设备采用柔性供料器的直振料仓依次将多个片料振动到振动分散料台上，振动分散料台振动分散片料，使原叠放的多个片料平铺在振动分散料台上，便于上部相机识别后，抓料机构准确抓取片料，代替人工挑拣片料；采用上部相机识别振动分散料台上的片料有无、位置及是否振散，便于抓料机构准确抓取片料、提醒员工加料；采用送料机构完成片料的上下料动作，代替人工频繁上下料操作，提高生产效率，提高安全性；本发明的送料机构的取料模组还可进一步采用旋转结构及两组吸盘，在从模具上取出已加工产品后，随即旋转取料模组，将待加工产品放置在模具上，减少产品上下料时间，进一步提高生产效率；采用本发明片料冲切上下料设备与冲床搭配生产，代替人工作业，可实现冲切工序自动化，提高生产效率，充分利用现有冲床设备资源，减少固定资产闲置，采用自动化设备作业，一人可操作多台设备，降低人力成本，实现智能制造，另外，采用设备上下料操作，可杜绝人身安全风险。

附图说明

图1为本发明片料冲切上下料设备的立体图。

图2为本发明片料冲切上下料设备的前侧图。

图3为本发明片料冲切上下料设备的俯视图。

图4为本发明片料冲切上下料设备的左侧图。

图5为本发明片料冲切上下料设备的右侧图。

图6为本发明片料冲切上下料设备与冲床的使用示意图。

图7为本发明柔性供料器的立体图。

图8为本发明柔性供料器的左侧图。

图9为本发明抓料机构的立体图。

图10为本发明抓料机构的左侧图。

图11为本发明送料机构的立体图。

图12为本发明送料机构的前侧图。

图13为本发明送料机构的俯视图。

图14为本发明送料机构的左侧图。

图15为本发明另一实施例的送料机构的左侧图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1到图5所示，本发明是一种片料冲切上下料设备1，包括机架10、柔性供料器20、物料载台30、抓料机构40、送料机构50、下料滑轨60、料盒70及上部相机(图中未示出)；机架10架设在对应设置有冲压机构的冲床2外周，柔性供料器20、物料载台30、抓料机构40、送料机构50及下料滑轨60分别设置在机架10上，柔性供料器20、物料载台30设置在抓料机构40的行程范围内，下料滑轨60设置在送料机构50的行程范围内，料盒70设置在下料滑轨60的下方机架10内，上部相机设置在柔性供料器20的上方；柔性供料器20包括直振料仓21及与直振料仓21连接的振动分散料台22，抓料机构40包括可于物料载台30及柔性供料器20之间活动的机器人41及设置在机器人41上的吸嘴42，送料机构50包括x轴模组51、y轴模组52及取料模组53，x轴模组51固定在机架10上，y轴模组可滑动的设置在x轴模组51上，取料模组53设置在y轴模组52上。

如图7到图8所示，所述柔性供料器20为现有结构，其包括直振料仓21及振动分散料台22，直振料仓21通过振动作用将放置在直振料仓21内的多个片料振动落入振动分散料台22上，振动分散料台22振动分散料片，使原叠放的多个片料平铺在振动分散料台上，便于上部相机识别后，抓料机构40能够准确抓取片料。

物料载台30用以承载物料，起到中转的作用。

如图9到图10所示，所述抓料机构40的机器人41可为现有的四轴机器人或者现有的六轴机器人，吸嘴42设置在机器人41的机械臂上，用以吸取片料。

如图11到图14所示，送料机构50的x轴模组51包括x轴滑轨511、x轴滑块512及x轴电机513，x轴滑轨511固定在机架10上，x轴滑块512可滑动的设置在x轴滑轨511上，x轴电机513设置在x轴滑轨511的一侧，用以驱动x轴滑块512在x轴滑轨511上滑动，y轴模组52包括y轴滑轨521、y轴滑块522及y轴电机523，y轴滑轨521通过模组安装板54固定在x轴滑块512上，x轴滑块512的一端可滑动的设置在x轴滑轨511上，x轴滑块512的另一端与模组安装板54锁固在一起，y轴滑轨521固定在模组安装板54上，y轴滑块522可滑动的设置在y轴滑轨521上，y轴电机523设置在y轴滑轨522的一侧，用以驱动y轴滑块522在y轴滑轨521上滑动，所述取料模组53设置在y轴滑块522上，取料模组53包括气缸固定板531、z轴气缸532、吸盘支架533及吸盘534；气缸固定板531固定在y轴滑块522上，z轴气缸532固定在气缸固定板531上，且z轴气缸532的推板朝上，吸盘支架533的一端与z轴气缸532的推板固定配合在一起，吸盘支架533的另一端连接吸盘534。

下料滑轨60具有上大下小的开口61，开口61连通料盒70，方便物料落入料盒70。

上部相机(图中未示出)设置在柔性供料器20的振动分散料台22上方对应的机架10上，用于识别振动分散料台22上的片料有无、位置及是否振散。

如图6及配合其他各图所示，将本发明片料冲切上下料设备与冲床搭配安装，本发明片料冲切上下料设备的工作原理及使用说明：

使用时，将一堆片料放置在柔性供料器20的直振料仓21上，启动本发明片料冲切上下料设备；

直振料仓21通过振动作用将其上的多个片料振动落入振动分散料台22上后停止，振动分散料台22振动分散片料，并借助上部相机识别，至多个片料平铺在振动分散料台22上后停止；

抓料机构40带动吸嘴42抓取片料搬运到物料载台30上；

送料机构50带动取料模组53到物料载台30位置，取料模组53带动吸盘534吸取物料载台30上的片料，送料机构50搬运片料到冲床2的模具200上，取料模组53退出等待；

冲床2完成冲切片料；

取料模组53吸取加工后的产品，送料机构50搬运产品到下料滑轨60上并将产品放入下料滑轨60的开口61内，产品通过下料滑轨60落入到料盒70内；

至柔性供料器20的振动分散料台22上的片料均被取走加工完成；

柔性供料器20的直振料仓21再次振动，将其上的多个片料再次振动落入振动分散料台22上后停止，重复上述动作。

如柔性供料器20的直振料仓21振动预设次数后，上部相机未识别到柔性供料器20的振动分散料台22有片料，报警提示设备处于待料状态；

员工再次加料至柔性供料器20的直振料仓21，重新开始生产；

到片料加工完成后，员工抽出料盒70，取出产品。

采用上述方案后，本发明采用柔性供料器20的直振料仓21依次将多个片料振动到振动分散料台22上，振动分散料台22振动分散片料，使原叠放的多个片料平铺在振动分散料台22上，便于上部相机识别后，抓料机构准确抓取片料，代替人工挑拣片料；采用上部相机识别振动分散料台22上的片料有无、位置及是否振散，便于抓料机构准确抓取片料、提醒员工加料；采用送料机构50完成片料的上下料动作，代替人工频繁上下料操作，提高生产效率，提高安全性；采用本发明片料冲切上下料设备与冲床搭配生产，代替人工作业，可实现冲切工序自动化，提高生产效率，充分利用现有冲床设备资源，减少固定资产闲置，采用自动化设备作业，一人可操作多台设备，降低人力成本，实现智能制造，另外，采用设备上下料操作，可杜绝人身安全风险。

如图15所示，在本发明的另一实施例中，送料机构50的取料模组53还包括有旋转件535及第二吸盘536；所述旋转件535设置在y轴模组的y轴滑块522与气缸固定板531之间，旋转件535设置在y轴滑块522上，旋转件535的旋转盘连接在气缸固定板531的底面，旋转件535驱动气缸固定板531旋转转动；取料模组53的吸盘支架533为“t”型结构，吸盘支架533的下端与z轴气缸532的推板固定配合在一起，吸盘支架533的左端连接吸盘534，吸盘支架533的右端连接第二吸盘536，吸盘534用以吸取待加工产品，第二吸盘536用以吸取已加工产品。

所述旋转件535为旋转气缸或旋转电机。

将本发明另一实施例的片料冲切上下料设备与冲床搭配安装，本发明片料冲切上下料设备的工作原理及使用说明：

使用时，将一堆片料放置在柔性供料器20的直振料仓21上，启动本发明片料冲切上下料设备；

直振料仓21通过振动作用将其上的多个片料振动落入振动分散料台22上后停止，振动分散料台22振动分散片料，并借助上部相机识别，至多个片料平铺在振动分散料台22上后停止；

抓料机构40带动吸嘴42抓取片料搬运到物料载台30上；

送料机构50带动取料模组53到物料载台30位置，取料模组53带动吸盘534吸取物料载台30上的片料，送料机构50带动取料模组53到冲床位置，旋转件535旋转转动取料模组53，使第二吸盘536朝向冲床位置，取料模组53带动第二吸盘536先取出已加工产品，旋转件535再次旋转转动取料模组53，使吸盘534朝向冲床位置，取料模组53带动吸盘534将待加工产品放置在冲床模具上；

冲床2冲切片料；

与此同时，送料机构50搬运上一已加工产品到下料滑轨60上并将已加工产品放入下料滑轨60的开口61内，产品通过下料滑轨60落入到料盒70内；

送料机构50再次从物料载台30搬运待加工产品到冲床位置，进行下个模具上产品的取料、上料动作；

至柔性供料器20的振动分散料台22上的片料均被取走加工完成；

柔性供料器20的直振料仓21再次振动，将其上的多个片料再次振动落入振动分散料台22上后停止，重复上述动作。

如柔性供料器20的直振料仓21振动预设次数后，上部相机未识别到柔性供料器20的振动分散料台22有片料，报警提示设备处于待料状态；

员工再次加料至柔性供料器20的直振料仓21，重新开始生产；

到片料加工完成后，员工抽出料盒70，取出产品。

采用上述方案后，本发明的送料机构50的取料模组53进一步采用旋转结构及两组吸盘，在从模具上取出已加工产品后，随即旋转取料模组53，将待加工产品放置在模具上，减少产品上下料时间，进一步提高生产效率。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。