多工位加工设备的制作方法

1.本实用新型属于自动化技术领域，涉及一种加工设备，尤其涉及一种多工位加工设备。


背景技术：

2.现在床侧多工位加工设备中，切角、冲孔、压凹、打塞都由以人工手持，用冲床加工为主，且都为单工序单人做。本设计主要针对节省人工、提高生产效率、减少工人工作量和保证加工产品的一致性进行标准化。
3.现有设备存在如下缺陷：(1)人工强度大，现在产品每道工序的加工时，需员工手动上下料，并且在加工时还需用手握住产品在冲床上加工；(2)成本高，现在每道工序都由人工手动加工，所需工人较多，所以人工成本比较高；(3)一致性差，现在每道工序都为人工手动扶持加工，每道工序的加工与人工摆放的位置相关，一致性很难保证；(4)效率低，现在每道工序间产品的传递都为人工传递，整体速度较慢。
4.有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的床侧多工位加工设备，以便克服现有床侧多工位加工设备存在的上述至少部分缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种多工位加工设备，可提高加工设备的自动化程度，提高工作效率，降低人工成本。
6.为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，采用如下技术方案：
7.一种多工位加工设备，所述多工位加工设备包括：移载装置及至少两组加工机构；
8.所述移载装置包括主支撑机构及第一驱动机构，所述主支撑机构设有至少三组托料机构，各组托料机构能支撑对应的工件；
9.所述第一驱动机构连接所述主支撑机构，能驱动所述主支撑机构动作，将通过各托料机构设置的、位于不同工作区域的各工件同时从一个工作区域移送至另一工作区域；各加工机构设置于设定工作区域，能对进入各加工机构工作区域的工件进行加工。
10.作为本实用新型的一种实施方式，所述移载装置包括导轨及导轨滑块，所述导轨滑块配合所述导轨工作，能沿所述导轨滑动；所述导轨滑块与所述主支撑机构固定设置。
11.作为本实用新型的一种实施方式，所述第一驱动机构包括第一伺服电机；所述移载装置还包括第一传动机构，所述第一传动机构包括滚轴丝杆；所述滚轴丝杆的一端连接所述第一伺服电机的输出轴，另一端连接所述主支撑机构；
12.所述移载装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第一气缸，所述第一气缸连接所述导轨，能驱动所述导轨上下动作。
13.作为本实用新型的一种实施方式，所述主支撑机构包括第一支撑机构、第二支撑机构；
14.所述第一支撑机构设置各组托料机构，所述第一支撑机构连接导轨滑块；所述第
二支撑机构设置导轨。
15.作为本实用新型的一种实施方式，所述主支撑机构设置的若干组托料机构中，相邻各组托料机构等间距设置；设置托料机构的组数比加工机构组数多至少一个。
16.作为本实用新型的一种实施方式，所述多工位加工设备设有主控机构及至少一感应机构；各感应机构的输出端连接所述主控机构的输入端；所述感应机构用以感应设定工件的位置，并将感应的位置信息发送至所述主控机构；
17.所述主控机构的输出端连接移载装置的驱动机构及各加工机构的驱动机构的输入端，能向设定控制信号发送至对应的驱动机构。
18.作为本实用新型的一种实施方式，所述自动加工机构包括加工机构、加工机构承载机构、位置调节机构；所述加工机构包括加工执行机构、加工驱动机构；
19.所述加工机构承载机构用来承载加工机构；所述位置调节机构连接加工机构承载机构，能调节加工机构承载机构的位置；所述加工驱动机构连接加工执行机构，能驱动加工执行机构执行设定动作。
20.作为本实用新型的一种实施方式，所述自动加工机构包括切圆角装置、冲孔切角装置、冲椭圆孔装置、压凹装置、打塞装置中的至少一个。
21.作为本实用新型的一种实施方式，所述切圆角装置包括：第一承载机构、第一位置调节机构、第一冲压机构；所述第一冲压机构包括第一冲压驱动机构、第一冲压执行机构；
22.所述第一承载机构用来承载第一冲压机构；所述第一位置调节机构连接所述第一承载机构，能调节所述第一承载机构的位置；所述第一冲压驱动机构连接第一冲压执行机构，能驱动所述第一冲压执行机构执行冲压动作。
23.作为本实用新型的一种实施方式，所述冲孔切角装置包括：第二承载机构、第二位置调节机构、第二冲压机构；所述第二冲压机构包括第二冲压驱动机构、切角模具、冲针；
24.所述第二承载机构用来承载第二冲压机构；所述第二位置调节机构连接所述第二承载机构，能调节所述第二承载机构的位置；所述第二冲压驱动机构连接所述冲针，能驱动所述冲针动作；所述冲针与所述切角模具配合，能将工件冲切成指定形状。
25.作为本实用新型的一种实施方式，所述冲椭圆孔装置包括：第三位置调节机构、第三冲压机构；所述第三冲压机构包括第三冲压驱动机构、第三冲压模具；
26.所述第三位置调节机构连接所述第三冲压机构，能调节所述第三冲压机构的位置；所述第三冲压驱动机构连接第三冲压模具，为第三冲压模具提供动力源；所述第三冲压模具在所述第三冲压驱动机构的驱动下能将工件冲压成指定形状。
27.作为本实用新型的一种实施方式，所述压凹装置包括：第四位置调节机构、压凹机构；所述压凹机构包括压凹模具、压凹驱动机构；
28.所述第四位置调节机构连接所述压凹模具，能调节所述压凹模具的位置；所述压凹驱动机构连接所述压凹模具，为压凹模具提供压凹动作的动力；所述压凹模具在所述压凹驱动机构的驱动下将工件压凹。
29.作为本实用新型的一种实施方式，所述打塞装置包括：第五位置调节机构、打塞驱动机构、打塞工装及导轨滑块；所述打塞驱动机构连接打塞工装，能驱动打塞工装将塞片打入工件内部；所述第五位置调节机构连接打塞工装，能驱动打塞工装沿导轨滑块滑动。
30.本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的多工位加工设备，可提高加工设
备的自动化程度，提高工作效率，降低人工成本。
31.在本实用新型的一种使用场景中，本实用新型采用plc控制，控制简单可靠；在本实用新型自动加工设备包括5道工序，仅需1人就可完成，大大减少人工成本。同时，5道工序全部由设备自动完成，产品的一致性较好；此外，本实用新型采用自动移载装置，可对产品进行自动上下料，提高了加工效率。
附图说明
32.图1为本实用新型一实施例中多工位加工设备的结构示意图。
33.图2为本实用新型一实施例中移载装置的结构示意图。
34.图3为本实用新型一实施例中切圆角装置的结构示意图。
35.图4为本实用新型一实施例中冲孔切角装置的结构示意图。
36.图5为本实用新型一实施例中冲椭圆孔装置的结构示意图。
37.图6为本实用新型一实施例中压凹装置的结构示意图。
38.图7为本实用新型一实施例中打塞装置的结构示意图。
具体实施方式
39.下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
40.为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
41.该部分的描述只针对几个典型的实施例，本实用新型并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本实用新型描述和保护的范围内。
42.说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。说明书中的“多工位”，指至少两个工位(两个或两个以上工位)。说明书中，“若干”指至少两个(包含两个)。
43.本实用新型揭示了一种多工位加工设备，可结合图1，所述多工位加工设备包括移载装置及至少两组加工机构；所述移载装置包括主支撑机构及第一驱动机构，所述主支撑机构设有至少三组托料机构，各组托料机构能支撑对应的工件。所述第一驱动机构连接所述主支撑机构，能驱动所述主支撑机构动作，将通过各托料机构设置的、位于不同工作区域的各工件同时从一个工作区域移送至另一工作区域；各加工机构设置于设定工作区域，能对进入各加工机构工作区域的工件进行加工。
44.在一实施例中，加工机构的组数指在同一时间内对同一工件进行加工的加工机构组合，可以是一个，也可以是两个甚至更多。如可以是图1中位于工件两侧的两个加工机构。
45.托料机构的组数指用于支撑同一工件的托料机构的组合，可以是一个，也可以是两个甚至更多。如图1中，一组托料机构均包括两个托料机构。
46.由于在各组加工机构均在工作的情况下，需要补充一个工件，因此设置托料机构的组数比加工机构组数多至少一个。
47.在本实用新型的一实施例中，所述移载装置包括导轨及导轨滑块，所述导轨滑块配合所述导轨工作，能沿所述导轨滑动；所述导轨滑块与所述主支撑机构固定设置。
48.所述第一驱动机构可以包括第一伺服电机；所述移载装置还包括第一传动机构，所述第一传动机构包括滚轴丝杆；所述滚轴丝杆的一端连接所述第一伺服电机的输出轴，另一端连接所述主支撑机构。所述移载装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第一气缸，所述第一气缸连接所述导轨，能驱动所述导轨上下动作。
49.在一实施例中，所述多工位加工设备设有主控机构及至少一感应机构(可以包括位置传感器、压力传感器等，也可以包括视觉识别系统)；各感应机构的输出端连接所述主控机构的输入端；所述感应机构用以感应设定工件的位置，并将感应的位置信息发送至所述主控机构。所述主控机构的输出端连接移载装置的驱动机构及各加工机构的驱动机构的输入端，能向设定控制信号发送至对应的驱动机构。
50.在本实用新型的一实施例中，所述自动加工机构包括加工机构、加工机构承载机构、位置调节机构；所述加工机构包括加工执行机构、加工驱动机构。所述加工机构承载机构用来承载加工机构；所述位置调节机构连接加工机构承载机构，能调节加工机构承载机构的位置；所述加工驱动机构连接加工执行机构，能驱动加工执行机构执行设定动作。
51.图1为本实用新型一实施例中多工位加工设备的结构示意图；请参阅图1，在本实用新型的一实施例中，所述多工位加工设备包括：移载装置1、切圆角装置2、冲孔切角装置3、冲椭圆孔装置4、压凹装置5、打塞装置6。
52.图2为本实用新型一实施例中移载装置的结构示意图；请参阅图2，在本实用新型的一实施例中，所述移载装置1包括型材架11(作为主支撑机构)、托料块12(作为托料机构)、导轨滑块13、第一伺服电机14、滚轴丝杆15、第一气缸16、导轨17。
53.所述型材架11用于固定移载装置的各部件，所述型材架11包括第一型材架111、第二型材架112。所述第一型材架111安装有若干托料块12，托料块12用于托住工件；导轨滑块13与第一型材架111相连，第一型材架111同时与滚轴丝杠15中的滑块相连。第二型材架112安装有第一伺服电机14，导轨17设置于第二型材架112。
54.所述第一伺服电机14是动力源，通过联轴器与滚轴丝杠15相连，滚轴丝杠15可将第一伺服电机14带动丝杠的的旋转运动转换为滑块的直线运动，由于滑块与安装有第一型材架111相连，所以托料块12可实现前后直线移动，从而带动工件前后移动。第一气缸16连接第二型材架112，能驱动整个型材架11上下移动，从而通过托料块12带动工件上下移动。
55.在一实施例中，所述型材架11设置若干组托料块12，相邻各组托料块12等间距设置。切圆角装置2、冲孔切角装置3、冲椭圆孔装置4、压凹装置5、打塞装置6依次等间距设置；各组托料块12之间的间距、切圆角装置2与冲孔切角装置3之间的间距、冲孔切角装置3与冲椭圆孔装置4之间的间距、冲椭圆孔装置4与压凹装置5之间的间距、压凹装置5与打塞装置6的间距相等；设置托料块12的组数比加工机构组数多至少一个。
56.在本实用新型的一实施例中，所述切圆角装置包括：第一承载机构、第一位置调节机构、第一冲压机构；所述第一冲压机构包括第一冲压驱动机构、第一冲压执行机构。所述第一承载机构用来承载第一冲压机构；所述第一位置调节机构连接所述第一承载机构，能调节所述第一承载机构的位置；所述第一冲压驱动机构连接第一冲压执行机构，能驱动所述第一冲压执行机构执行冲压动作。
57.图3为本实用新型一实施例中切圆角装置的结构示意图；请参阅图3，在本实用新型的一实施例中，所述切圆角装置包括：第二气缸21、第一模具固定块22、冲压块23、第一液
压缸24、第一机架25。第二气缸21连接第一模具固定块22，第一模具固定块22设置冲压块23、第一液压缸24。第二气缸21可以将整个切圆角模具向前移动，通过工件不动，模具移动的原理，起到将工件送到模具内指定位置的作用；第一模具固定块22起到固定冲压块23与第一液压缸24的作用；第一机架25用来固定切圆角装置的各部件，在第一机架25上还有两个固定的托料块，用来放置工件。
58.在本实用新型的一实施例中，所述冲孔切角装置包括：第二承载机构、第二位置调节机构、第二冲压机构；所述第二冲压机构包括第二冲压驱动机构、切角模具、冲针。所述第二承载机构用来承载第二冲压机构；所述第二位置调节机构连接所述第二承载机构，能调节所述第二承载机构的位置；所述第二冲压驱动机构连接所述冲针，能驱动所述冲针动作；所述冲针与所述切角模具配合，能将工件冲切成指定形状。
59.图4为本实用新型一实施例中冲孔切角装置的结构示意图；请参阅图4，在本实用新型的一实施例中，所述冲孔切角装置包括：第三气缸31、第二模具固定块32、切角模具33、冲针34、第二液压缸35、第三机架36。所述第三气缸31、第二模具固定块32、切角模具33、冲针34、第二液压缸35通过第三机架36设置，在第三机架36上设有两个固定的托料块，能用来放置工件。所述第三气缸31连接第二模具固定块32，能驱动第二模具固定块32带动模具整体前后移动；第二模具固定块32用来固定切角模具33、冲针34与第二液压缸35；切角模具33与冲针34配合，能将工件冲切成指定形状；第二液压缸35连接冲针34，为其提供动力源。
60.在本实用新型的一实施例中，所述冲椭圆孔装置包括：第三位置调节机构、第三冲压机构；所述第三冲压机构包括第三冲压驱动机构、第三冲压模具；所述第三位置调节机构连接所述第三冲压机构，能调节所述第三冲压机构的位置；所述第三冲压驱动机构连接第三冲压模具，为第三冲压模具提供动力源；所述第三冲压模具在所述第三冲压驱动机构的驱动下能将工件冲压成指定形状。
61.图5为本实用新型一实施例中冲椭圆孔装置的结构示意图；请参阅图5，在本实用新型的一实施例中，所述冲椭圆孔装置包括第四气缸41、第三液压缸42、冲压模具43、第四机架44。第四气缸41、第三液压缸42、冲压模具43通过所述第四机架44设置，第四机架44还设有两个固定的托料块，能放置工件。第四气缸41连接冲压模具43，能驱动冲压模具整体前后移动；第三液压缸42连接冲压模具43，为其提供动力源。冲压模具43在所述第三液压缸42的驱动下，能将工件冲压成指定形状。
62.在本实用新型的一实施例中，所述压凹装置包括：第四位置调节机构、压凹机构；所述压凹机构包括压凹模具、压凹驱动机构、推进驱动机构。所述第四位置调节机构连接所述压凹模具，能调节所述压凹模具的位置；所述推进驱动机构连接压凹模具的模具芯棒，将模具芯棒推入工件内部。所述压凹驱动机构连接所述压凹模具，为压凹模具提供压凹动作的动力；所述压凹模具在所述压凹驱动机构的驱动下将工件压凹。
63.图6为本实用新型一实施例中压凹装置的结构示意图；请参阅图6，在本实用新型的一实施例中，所述压凹装置包括：第五气缸51、压凹机构及机架55；所述压凹机构包括压凹模具54、第六气缸52及第四液压缸54。第五气缸51起到将压凹模具54整体前后移动的作用；第六气缸52连接压凹模具54，起到将模具芯棒推入工件内部、方便压凹的作用。第四液压缸53是冲压模具54中的动力源；压凹模具54起到在工件冲压指定形状的作用；机架55起到固定压凹装置中所有零件作用，在机架55上还有两个固定的托料块，起到放置工件的作
用。
64.在本实用新型的一实施例中，所述打塞装置包括：第五位置调节机构、打塞驱动机构、打塞工装及导轨滑块；所述打塞驱动机构连接打塞工装，能驱动打塞工装将塞片打入工件内部；所述第五位置调节机构连接打塞工装，能驱动打塞工装沿导轨滑块滑动。
65.图7为本实用新型一实施例中打塞装置的结构示意图；请参阅图7，在本实用新型的一实施例中，所述打塞装置包括：第七气缸61、第八气缸63、打塞工装62及导轨滑块63。第七气缸61为打塞工装62的动力源；打塞工装62是具有将塞片打入工件内部的工装；第八气缸63起到将整个打塞工装62前后移动的作用；导轨滑块64使打塞工装62前后移动更流畅，并能保证打塞工装62前后移动的直线度。
66.当然，各驱动机构的驱动方式可以根据需要选择适合的驱动方式，包括但不限于伺服电机、气缸、液压缸。
67.在本实用新型的一种使用场景下，本实用新型的工作过程包括：
68.如图2所示，在工件摆放到左边第一个托料块12上后，第一气缸16动作，将整个型材架11顶起向上移动，工件随托料块12一起向上移动。
69.当上升到位后，第一气缸16保持顶出动作；之后第一伺服电机14开始工作，通过滚轴丝杆15将旋转运动转换为直线运动；通过托料块12带动工件向前运动。
70.当向前运动到位后，第一气缸16动作，第一气缸16复位将型材架11带动向下移动，工件也随托料块12一起向下移动。
71.在工件向下移动的过程中，由于托料块12下降后的高度比每台装置上的固定托料块的高度低，所以当带有工件的托料块12在下降过程中，会将工件平稳的放置在每台装置的固定托料块上。
72.当托料块12下降到位后，第一伺服电机16反转，带动托料块12向后移动恢复到原位。当再次放入工件后，整个自动移载装置重复上述动作，将工件从前一个工位移到后一个工位。
73.最后一个托料块12将最后一道工序(打塞)完成的工件移动到下一平台上进行焊接操作，完成下料的作用。
74.在本实用新型的一种使用场景下，本实用新型的工作过程包括：
75.首先工件摆放到左边第一个托料块12上后，相应的传感器(可以为位置传感器、压力传感器等)感应到有工件后，第一气缸16动作，将整个型材架11顶起向上移动，工件随托料块12一起向上移动。
76.当上升到位后，第一气缸16保持顶出动作，之后14
‑
伺服电机开始工作，通过15
‑
滚轴丝杆将旋转运动转换为直线运动，通过托料块12带动工件向前运动。
77.当向前运动到位后，第一气缸16动作，第一气缸16复位将型材架11带动向下移动，工件也随托料块12一起向下移动。
78.在工件向下移动的过程中，由于托料块12下降后的高度比每台装置上的固定托料块的高度低，所以当带有工件的托料块12在下降过程中，会将工件平稳的放置在每台装置的固定托料块上。
79.当托料块12下降到位后，第一伺服电机16反转，带动托料块12向后移动恢复到原位。同时当工件被摆放到切圆角装置固定的托料块上后，切圆角装置上的传感器感应到工
件，第二气缸21动作，将整个切圆角模具向前移动；通过工件不动，模具移动的原理，起到将工件送到第一模具固定块22内指定位置。
80.当第二气缸21动作到位后继续保持顶出状态，第一液压缸24动作，带动冲压块23工作，对工件进行冲孔；当冲压完成后，第一液压缸24复位，第二气缸21复位使切圆角模具与工件分离，完成切角工序。
81.冲孔切角装置、冲椭圆孔装置、压凹装置和打塞装置的动作都为工件到位后，通过气缸将模具送到指定位置(工件在模具固定加工位)后，再由液压缸或气缸动作带动冲压块进行工作，所有的工序都可以同时进行。只有当所有装置的动作都完成后，自动移载装置才开始动作，再次将工件从前一个工位移到后一个工位，然后再同时进行切圆角、冲孔切角、冲椭圆孔、压凹和打塞，当打塞完成后，最后一个托料块12会将打塞完成的工件移动到下一平台，完成自动下料。
82.综上所述，本实用新型提出的多工位加工设备，可提高加工设备的自动化程度，提高工作效率，降低人工成本。
83.在本实用新型的一种使用场景中，本实用新型采用plc控制，控制简单可靠；在本实用新型自动加工设备包括5道工序，仅需1人就可完成，大大减少人工成本。同时，5道工序全部由设备自动完成，产品的一致性较好；此外，本实用新型采用自动移载装置，可对产品进行自动上下料，提高了加工效率。
84.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
85.这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。