一种自动化剪切冲压成型设备的制作方法

1.本实用新型涉及冲压机床技术领域，特别涉及一种自动化剪切冲压成型设备。


背景技术：

2.剪切冲压成型设备是常见的金属板材加工设备，用于对板材进行裁剪或者冲压成型；现有的剪切冲压成型设备大多是半自动的，需要操作人员在设备下模处人工放置工件，存在生产效率低和劳动量大的缺陷；此外，放置工件过程中，若不小心触发开关，启动冲压机构，可能会对操作人员的人身安全造成威胁，存在安全性低的缺陷。


技术实现要素：

3.鉴于以上内容，有必要提供一种自动化剪切冲压成型设备，用于解决现有剪切冲压成型设备生产效率低、劳动量大以及安全性低的问题。
4.为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种自动化剪切冲压成型设备，包括剪切冲压成型机、第一传送带、第二传送带、机械手机构以及控制箱；所述剪切冲压成型机包括机体、设于机体上部的冲压机构以及设于机体中部的冲压台；所述冲压机构包括与所述机体固定连接的油缸、与所述油缸固定连接并在油缸驱动下上下移动的模具架以及安装在模具架底部的上模；所述冲压台包括固定台板、活动底座以及下模；所述固定台板水平设置在所述机体上，并相对机体的前侧向前凸出；所述活动底座设于所述固定台板的顶面，并与所述固定台板滑动连接；所述活动底座的后侧设置有用于驱动活动底座前后滑动的伸缩装置，所述下模安装在所述活动底座的顶面；所述伸缩装置处于收缩状态时，所述下模与所述上模上下相对设置；
6.所述第一传送带和所述第二传送带平行设置，所述第一传送带的出料端和所述第二传送带的进料端分别位于所述固定台板的左右两侧；所述第一传送带的传送面上等距离依次设置有多个用于放置加工件的放置槽；所述第一传送带于出料端的一侧设置有传感器支架，所述传感器支架上设置有金属感应器，所述金属感应器的感应部位倾斜朝向第一传送带的传送面；
7.所述机械手机构包括支撑架和运送组件；所述运送组件安装在所述支撑架的上端，并位于第一传送带出料端、固定台板以及第二传送带进料端的正上方；所述运送组件包括水平驱动装置、第一升降装置以及抓运装置；所述水平驱动装置包括驱动架、驱动螺杆、驱动电机以及驱动块；所述驱动架水平设置，并固定连接所述支撑架；所述驱动螺杆的两端均与所述驱动架转动连接；所述驱动电机设置在所述驱动架的一端，并与所述驱动螺杆相连；所述驱动块螺纹连接所述驱动螺杆，并与所述驱动架滑动连接，所述驱动块的滑动方向为左右方向；所述第一升降装置竖直设置，其上端固定连接所述驱动块；所述抓运装置包括横杆、两竖杆、第一吸盘以及第二吸盘；所述横杆与所述驱动螺杆平行设置，其中部固定连接所述第一升降装置的下端；所述两竖杆分别设置在所述横杆的两端，并竖直向下；所述第一吸盘和第二吸盘分别设置在所述两竖杆的底部，所述第一吸盘和第二吸盘均与负压产生
装置相连；所述驱动架上设置有第一定位传感器和第二定位传感器；当所述第一定位传感器与所述驱动块相对时，所述第一吸盘位于第一传送带出料端的正上方，所述第二吸盘位于固定台板的正上方；当所述第二定位传感器与所述驱动块相对时，所述第一吸盘位于固定台板的正上方，所述第二吸盘位于第二传送带进料端的正上方；
8.所述控制箱包括箱体和设于箱体内的控制器，所述油缸、所述第一传送带、所述金属感应器、所述伸缩装置、所述驱动电机、所述第一升降装置、所述负压产生装置、所述第一定位传感器以及所述第二定位传感器均与所述控制器电性连接。
9.优选地，所述机体的正面开设有收纳槽，所述冲压台的活动底座、下模以及所述冲压机构均位于所述收纳槽内；所述机体于所述收纳槽的正面设置有用于封闭所述收纳槽的隔音门，所述隔音门的一侧与所述机体铰接，其相对一侧通过把手锁与所述机体相连；所述隔音门的下部开设有供移动底座和下模向前推出的开口，并设置有用于开合所述开口的挡板；所述挡板与所述隔音门滑动连接，滑动方向为上下方向；所述隔音门的上部设置有用于驱动挡板上下移动的第二升降装置，所述第二升降装置的下部固定连接所述挡板；所述第二升降装置与所述控制器电性连接。
10.优选地，所述隔音门和所述挡板的材料为均为白色透明亚克力板。
11.优选地，所述挡板的底部、隔音门内侧的上部、左部以及右部均设置有密封条。
12.优选地，所述机体于收纳槽的左右两侧均设置有消音棉。
13.优选地，所述伸缩装置、所述第一升降装置以及所述第二升降装置均为电动推杆或者气缸。
14.优选地，所述固定台板的顶面间隔设置有两滑槽，所述活动底座的底部设置有两滑块，所述两滑块分别与所述两滑槽滑动连接，所述滑块呈倒t形。
15.优选地，所述支撑架的数量为两个，两个支撑架分别设置在所述机体的左右两侧；所述支撑架包括固定底座、竖直设置在所述底座上的立柱，与所述立柱垂直相连的连接杆；所述连接杆与所述驱动架固定连接。
16.优选地，所述第一定位传感器和所述第二定位传感器均为红外线传感器。
17.优选地，所述控制器为plc控制器。
18.由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
19.1.本实用新型设置有剪切冲压成型机、第一传送带、第二传送带以及机械手机构；其中，剪切冲压成型机的下模可随活动底座向前推出，方便上料和下料；机械手机构用于将下模的工件运送至第二传送带以及将第一传送带的工件运送至下模，从而实现自动上料和自动下料的功能，能够有效提高剪切冲压成型设备生产效率，减少操作人员的工作量，而且操作人员不需要靠近冲压机构，具有较高的安全性。
20.2.本实用新型的机械手机构能够实现上料和下料同步进行的功能，相较于常规的单臂机械手，本实用新型的搬运效率更高，能够进一步提高剪切冲压成型机的工作效率；初始状态下，机械手机构的第一吸盘位于第一传送带出料端的正上方，第二吸盘位于固定台板的正上方；上料时，第一升降装置向下移动设定的距离，第一吸盘吸附第一传送带出料端的工件，第二吸盘吸附下模内的工件；接着，第一升降装置向上移动设定的距离；接着，驱动块水平移动设定的距离，使得第一吸盘位于固定台板的正上方，第二吸盘位于第二传送带进料端的正上方；接着，第一升降装置向下移动设定的距离，第一吸盘和第二吸盘释放工
件，上料和下料同步完成；最后，机械手机构复位，第一吸盘和第二吸盘恢复至初始位置。
21.3.本实用新型的第一传送带设置有用于放置工件的放置槽，放置槽的形状与工件形状相匹配，使得工件整齐有序地排列在第一传送带上，而且能够避免工件摆放角度不一致的情况；第一传送带的一侧设置有金属感器；当金属感器感应到放置槽内的金属工件时，说明工件位于第一吸盘的正下方；此时，金属感应器发送反馈信号至控制器，控制器控制第一传送带停止运动；当放置槽内的金属工件被转移时，金属感应器感应不到金属工件，控制器控制第一传送带运动，依次循环；金属感应器的设置，使得金属工件能够逐一地到达第一吸盘的正下方，确保第一传送带和机械手机构能够紧密配合。
22.4.本实用新型的剪切冲压成型机还设置有隔音门，能够有效降低冲压工件时产生的噪音；众所周知，冲压生产时所产生的噪音是非常大的，长期工作在这样的环境中，会对操作人员造成较大的危害；本实用新型在生产过程中，当下模需要上料及下料时，第二升降装置驱动挡板向上移动，隔音门的开口开启，伸缩装置伸展，将活动底座和下模推出；当下模上料及下料完成时，伸缩装置收缩，下模和活动底座回缩至上模的正下方，第二升降装置驱动挡板向下移动，冲压机构在封闭的空间内完成冲压操作，有效阻碍了声音在空气中的传播；此外，消音棉和密封条的设置，可进一步消减噪音的大小，确保操作人员的人身安全。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例所提供的自动化剪切冲压成型设备的俯视图；
24.图2是本实用新型实施例所提供的剪切冲压成型机的正视图；
25.图3是本实用新型实施例所提供的冲压机构和冲压台的安装示意图；
26.图4是本实用新型实施例所提供的伸缩装置的安装示意图；
27.图5是本实用新型实施例所提供的隔音门的结构示意图；
28.图6是本实用新型实施例所提供的金属感应器的安装示意图；
29.图7是本实用新型实施例所提供的机械手机构的俯视图；
30.图8是本实用新型实施例所提供的抓运装置的安装示意图；
31.图中主要元件符号说明如下：
32.附图中，1
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剪切冲压成型机、2
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机体、3
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收纳槽、4
‑
冲压机构、5
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油缸、6
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模具架、7
‑ꢀ
上模、8
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冲压台、9
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固定台板、10
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活动底座、11
‑
下模、12
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滑块、13
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伸缩装置、14
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隔音门、 15
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把手锁、16
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挡板、17
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密封条、18
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消音棉、19
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第一传送带、20
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放置槽、21
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传感器支架、 22
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金属感应器、23
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第二传送带、24
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机械手机构、25
‑
支撑架、26
‑
固定底座、27
‑
立柱、28
‑ꢀ
连接杆、29
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驱动架、30
‑
驱动螺杆、31
‑
驱动电机、32
‑
驱动块、33
‑
第一升降装置、34
‑
横杆、 35
‑
竖杆、36
‑
第二吸盘、37
‑
负压产生装置、38
‑
第一定位传感器、39
‑
第二定位传感器、40
‑ꢀ
控制箱、41
‑
控制器、42
‑
第二升降装置。
33.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的
限制，为了更好地说明本实用新型的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构、部件及其说明可能省略是可以理解的，基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例
37.如图1所示，一种自动化剪切冲压成型设备，包括剪切冲压成型机1、第一传送带19、第二传送带23、机械手机构24以及控制箱40。其中，控制箱40包括箱体和设于箱体内的控制器41。
38.如图2
‑
5所示，剪切冲压成型机1包括机体2、设于机体2上部的冲压机构4以及设于机体2中部的冲压台8。冲压机构4包括与机体2固定连接的油缸5、与油缸5固定连接并在油缸5驱动下上下移动的模具架6以及安装在模具架6底部的上模7。冲压台8包括固定台板9、活动底座10以及下模11。固定台板9水平设置在机体2上，并相对机体2的前侧向前凸出。活动底座10设于固定台板9的顶面，并与固定台板9滑动连接。具体地，固定台板9 的顶面间隔设置有两滑槽，活动底座10的底部设置有两滑块12，两滑块12分别与两滑槽滑动连接，滑块12呈倒t形。活动底座10的后侧设置有用于驱动活动底座10前后滑动的伸缩装置13，下模11安装在活动底座10的顶面。伸缩装置13处于收缩状态时，下模11与上模 7上下相对设置。油缸5和伸缩装置13均与控制器41电性连接。油缸5在控制器41的控制下，驱动上模7上下移动，进行冲压操作。伸缩装置13在控制器41的控制作用下，驱动下模11前后运动，进行上料和下料操作。
39.此外，机体2的正面开设有收纳槽3，冲压台8的活动底座10、下模11以及冲压机构4 均位于收纳槽3内。机体2于收纳槽3的正面设置有用于封闭收纳槽3的隔音门14，隔音门 14的一侧与机体2铰接，其相对一侧通过把手锁15与机体2相连，方便隔音门14的开启和关闭。隔音门14的下部开设有供移动底座和下模11向前推出的开口，并设置有用于开合开口的挡板16。挡板16与隔音门14滑动连接，滑动方向为上下方向。隔音门14的上部设置有用于驱动挡板16上下移动的第二升降装置42，第二升降装置42的下部固定连接挡板16。第二升降装置42与控制器41电性连接。其中，隔音门14和挡板16的材料为均为白色透明亚克力板，方便操作人员观察冲压机构4的工作情况。挡板16的底部、隔音门14内侧的上部、左部以及右部均设置有密封条17，机体2于收纳槽3的左右两侧均设置有消音棉18。
40.隔音门14的设置，能够有效降低冲压工件时产生的噪音。众所周知，冲压生产时所产生的噪音是非常大的，长期工作在这样的环境中，会对操作人员造成较大的危害。本实用新型在生产过程中，当下模11需要上料及下料时，第二升降装置42驱动挡板16向上移动，隔音门14的开口开启，伸缩装置13伸展，将活动底座10和下模11推出。当下模11上料及及下料完成时，伸缩装置13收缩，下模11和活动底座10回缩至上模7的正下方，第二升降装置 42驱动挡板16向下移动，冲压机构4在封闭的空间内完成冲压操作，有效阻碍了声音在空气中的
传播。此外，消音棉18和密封条17的设置，可进一步消减噪音的大小，确保操作人员的人身安全。
41.如图1、6所示，第一传送带19和第二传送带23平行设置，第一传送带19的出料端和第二传送带23的进料端分别位于固定台板9的左右两侧。第一传送带19的传送面上等距离依次设置有多个用于放置加工件的放置槽20，其中，放置槽20的大小及形状与工件的大小及形状相匹配。第一传送带19于出料端的一侧设置有传感器支架21，传感器支架21上设置有金属感应器22，金属感应器22的感应部位倾斜朝向第一传送带19的传送面。第一传送带 19和金属感应器22均与控制器41电性连接。放置槽20的设置，使得工件整齐有序地排列在第一传送带19上，而且能够避免工件摆放角度不一致的情况。第一传送带19的一侧设置有金属感器，当金属感器感应到放置槽20内的金属工件时，说明工件到达机械手机构24的抓取点；此时，金属感应器22发送反馈信号至控制器41，控制器41控制第一传送带19停止运动。当放置槽20内的金属工件被转移时，金属感应器22感应不到金属工件，控制器41 控制第一传送带19运动，依次循环。金属感应器22的设置，使得金属工件能够逐一地到达机械手机构24的抓取点，确保第一传送带19和机械手机构24能够紧密配合。
42.如图7、8所示，机械手机构24包括支撑架25和运送组件。运送组件安装在支撑架25 的上端，并位于第一传送带19出料端、固定台板9以及第二传送带23进料端的正上方。其中，支撑架25的数量为两个，两个支撑架25分别设置在机体2的左右两侧。支撑架25包括固定底座26、竖直设置在底座上的立柱27，与立柱27垂直相连的连接杆28。
43.运送组件包括水平驱动装置、第一升降装置33以及抓运装置。水平驱动装置包括驱动架 29、驱动螺杆30、驱动电机31以及驱动块32。驱动架29水平设置，并固定连接支撑架25，具体地，支撑架25的连接杆28与驱动架29固定连接。驱动螺杆30的两端均与驱动架29转动连接。驱动电机31设置在驱动架29的一端，并与驱动螺杆30相连。驱动块32螺纹连接驱动螺杆30，并与驱动架29滑动连接，驱动块32的滑动方向为左右方向。第一升降装置33 竖直设置，其上端固定连接驱动块32。抓运装置包括横杆34、两竖杆35、第一吸盘以及第二吸盘36。横杆34与驱动螺杆30平行设置，其中部固定连接第一升降装置33的下端。两竖杆35分别设置在横杆34的两端，并竖直向下。第一吸盘和第二吸盘36分别设置在两竖杆 35的底部，第一吸盘和第二吸盘36均与负压产生装置37相连。
44.驱动架29上设置有第一定位传感器38和第二定位传感器39。当第一定位传感器38与驱动块32相对时，第一吸盘位于第一传送带19出料端的正上方，第二吸盘36位于固定台板 9的正上方。当第二定位传感器39与驱动块32相对时，第一吸盘位于固定台板9的正上方，第二吸盘36位于第二传送带23进料端的正上方。初始状态下，第一定位传感器38与驱动块 32相对。驱动电机31、第一升降装置33、负压产生装置37、第一定位传感器38以及第二定位传感器39均与控制器41电性连接。其中，伸缩装置13、第一升降装置33以及第二升降装置42均为电动推杆或者气缸。本实施例中，伸缩装置13、第一升降装置33以及第二升降装置42均为气缸；第一定位传感器38和第二定位传感器39均为红外线传感器，控制器41 为plc控制器。
45.驱动电机31在控制器41的控制作用下旋转，带动驱动螺杆30旋转，推动驱动块32水平运动，进而驱动第一吸盘和第二吸盘36水平运动。第一升降装置33在控制器41的控制作用下上下移动，驱动第一吸盘和第二吸盘36上下移动。负压产生装置37在控制器41的控
制下，为第一吸盘和第二吸盘36提供或者消除吸附力，实现对工件的吸附和释放。第一定位传感器38和第二定位传感器39用于对驱动块32的移动进行定位，进而对第一吸盘和第二吸盘 36进行定位。当驱动块32朝向第二传送带23所在侧移动，并被第二定位传感器39感应时，控制器41控制驱动电机31停止转动。同理，当驱动块32朝向第一传送带19所在侧移动，并被第一定位传感器38感应时，控制器41控制驱动电机31停止转动。
46.本实用新型的机械手机构24能够实现上料和下料同步进行的功能，相较于常规的单臂机械手，本实用新型的搬运效率更高，能够进一步提高剪切冲压成型机1的工作效率。初始状态下，机械手机构24的第一吸盘位于第一传送带19出料端的正上方，第二吸盘36位于固定台板9的正上方；上料时，第一升降装置33向下移动设定的距离，第一吸盘吸附第一传送带19出料端的工件，第二吸盘36吸附下模11内的工件；接着，第一升降装置33向上移动设定的距离；接着，驱动块32水平移动设定的距离，使得第一吸盘位于固定台板9的正上方，第二吸盘36位于第二传送带23进料端的正上方；接着，第一升降装置33向下移动设定的距离，第一吸盘和第二吸盘36释放工件，上料和下料同步完成；最后，机械手机构24复位，第一吸盘和第二吸盘36恢复至初始位置。
47.综上所述，本实用新型设置有剪切冲压成型机1、第一传送带19、第二传送带23以及机械手机构24，剪切冲压成型机1的下模11可随活动底座10向前推出，方便上料和下料。机械手机构24用于将下模11的工件运送至第二传送带23以及将第一传送带19的工件运送至下模11，从而实现自动上料和自动下料的功能，能够有效提高剪切冲压成型设备生产效率，减少操作人员的工作量，而且操作人员不需要靠近冲压机构4，具有较高的安全性，有效解决现有剪切冲压成型设备存在生产效率低、劳动量大以及安全性低的问题。
48.上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。