一种自动冲压设备的制作方法

1.本实用新型涉及冲压领域，特别涉及一种自动冲压设备。


背景技术：

2.现有的冲压设备是用于镀锌钢板、平板类钣金件多孔位冲压的设备，其包括机械臂、治具、数控滑台、冲床、料架几大部分。有的设备只由备数控滑台与冲床组成，无法实现自动上下料，也无法实现自动冲压工件的各边缺口，如果需要冲压工件的其他边，则需要工人手动移动工件，这不仅劳动强度大，而且还造成生产效率低，成本高。有的设备采用了六轴关节式机械手，但是由于结构尺寸与负载限制，其不能对大钣金工件实行自动冲压，也造成生产效率低，成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种自动冲压设备，自动化程度高，适用范围广，生产效率高，成本低。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自动冲压设备，用于冲压工件，包括机架、机械臂、提取机构、固件装置和冲床，所述机械臂设于机架上，所述提取机构安装于机械臂上，所述工件通过提取机构和机械臂移动到固件装置上，以使冲床对工件进行冲压；
5.所述提取机构包括旋转机构和提取架，所述旋转机构安装于机械臂上并通过机械臂移动，所述提取架安装于旋转机构上并通过旋转机构旋转，所述提取架和工件可拆卸连接；
6.所述固件装置包括滑台、第一滑台移动机构和第二滑台移动机构，所述工件放置于滑台上，所述滑台通过第一滑台移动机构和第二滑台移动机构使工件在两个不同方向上移动，以实现冲床对工件不同位置的冲压。
7.作为上述方案的改进，所述机械臂包括横移动机构和纵移动机构，所述横移动机构包括横杆、移动框和第一臂伺服电机，所述横杆设于机架上，所述移动框通过第一臂伺服电机沿横杆轴向移动；
8.所述纵移动机构包括纵杆和第二臂伺服电机，所述纵杆安装于移动框上，并通过第二臂伺服电机沿纵杆轴向移动，所述旋转机构设于纵杆的底部，以实现工件在两个不同方向上移动；
9.所述提取架的底部设有若干个吸盘。
10.作为上述方案的改进，所述移动框包括移动座和横条，所述移动座和横杆滑动连接，所述移动座通过横条连接，所述第一臂伺服电机驱动移动座沿横杆轴向来回移动；
11.所述纵杆和第二臂伺服电机设于横条上，所述第二臂伺服电机驱动纵杆沿纵杆轴向来回移动。
12.作为上述方案的改进，所述横条和横杆的轴线相互垂直，所述横杆和移动框在同一平面上，所述纵杆的轴线垂直于该平面，所述第一滑台移动机构和横条的轴向相同，所述
第二滑台移动机构和横杆的轴向相同；
13.其中，所述横杆的轴向为x轴，所述横条的轴向为y轴，所述纵杆的轴向为z轴，所述x轴、y轴和z轴分别为三个不同方向。
14.作为上述方案的改进，所述横杆上设有沿横杆轴向延伸设置的横导轨和第一齿条，所述第一臂伺服电机的输出端设有第一齿轮，所述第一齿轮和第一齿条啮合连接；
15.所述纵杆上设有沿纵杆轴向延伸设置的纵导轨和第二齿条，所述第二臂伺服电机的输出端设有第二齿轮，所述第二齿轮和第二齿条啮合连接。
16.作为上述方案的改进，所述固件装置还包括固定座和连接座，所述滑台设于固定座上方，所述第一滑台移动机构安装于固定座上，所述第二滑台移动机构安装于滑台底部，所述第一滑台移动机构和第二滑台移动机构通过连接座连接。
17.作为上述方案的改进，所述第一滑台移动机构包括第一滑台伺服电机、第一滑台导轨和第一滚珠丝杠，所述第二滑台移动机构包括第二滑台伺服电机、第二滑台导轨和第二滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠通过连接座连接。
18.作为上述方案的改进，所述滑台顶部设有用于固定工件的夹持装置，所述夹持装置包括若干个沿滑台周向排布的夹持机构；
19.所述夹持机构包括气缸和夹具，所述气缸驱动夹具夹紧或松开工件。
20.作为上述方案的改进，还包括用于放置待加工工件的第一料架和用于放置完成加工工件的第二料架。
21.作为上述方案的改进，所述冲床、固件装置、第一料架和第二料架沿横杆轴向依次排布。
22.实施本实用新型，具有如下有益效果：
23.1、本实用新型的自动冲压设备设置了旋转机构，可通过提取架对工件进行旋转，实现自动冲压工件的各边，自动化程度高，适用范围广，从而提高了生产效率。也避免工人手动旋转工件，降低劳动强度。
24.2、本实用新型的滑台通过第一滑台移动机构和第二滑台移动机构的驱动，可实现滑台上工件在两个不同方向上移动，即能改变冲床和工件的相对位置，从而能对工件实现多孔位阵列的自动冲压，自动化程度高，适用范围广，生产效率高，成本低。
25.3、本实用新型在旋转机构和固件装置的配合使用下，既可实现工件的各边自动冲压，也可实现工件内多孔位阵列的自动冲压，自动化程度高，适用范围广，生产效率高，成本低。
26.4、本实用新型还进一步采用机械臂来移动取放工件，使工件可两轴向移动，实现自动上下料。同时，本实用新型通过机械臂和提取机构的配合使用可实现对大工件的移动，从而实现大工件的自动冲压，自动化程度高，适用范围广，生产效率高，成本低。
附图说明
27.图1是本实用新型自动冲压设备的提取机构在滑台上放或取工件时的状态图；
28.图2是本实用新型自动冲压设备的提取机构取待加工工件时的状态图；
29.图3是图2横移动机构的结构示意图；
30.图4是图2纵移动机构的结构示意图；
31.图5是图2提取机构的结构示意图；
32.图6是图2固件装置和冲床的结构示意图；
33.图7是图6的滑台底部的结构示意图。
具体实施方式
34.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。
35.参见图1-7所示，本实用新型公开了一种自动冲压设备，用于冲压工件20，包括机架1、机械臂、提取机构、固件装置和冲床11，所述机械臂设于机架1上，所述提取机构安装于机械臂上，所述工件 20通过提取机构和机械臂移动到固件装置上，以使冲床11对工件20 进行冲压。其中，所述工件20为镀锌钢板或平板类钣金件，但不以此不限。
36.所述提取机构包括旋转机构7和提取架8，所述旋转机构7安装于机械臂上并通过机械臂移动，所述提取架8安装于旋转机构7上并通过旋转机构7旋转，所述提取架8和工件20可拆卸连接。本实用新型的自动冲压设备设置了旋转机构，可通过提取架对工件进行旋转，实现自动冲压工件的各边，自动化程度高，适用范围广，从而提高了生产效率。也避免工人手动旋转工件，降低劳动强度。其中，所述旋转机构为旋转气缸台，采用德国festo的dhtg140旋转4分度气缸台，可实现90
°
、180
°
、270
°
旋转。
37.优选地，如图5所示，所述提取架8的底部设有若干个吸盘9。所述吸盘对工件进行真空吸附，以便提取机构对工件进行抓取，通过旋转机构对工件进行旋转，以及通过机械臂对工件进行移动。
38.所述固件装置包括滑台10、第一滑台移动机构和第二滑台移动机构，所述工件20放置于滑台10上，所述滑台10通过第一滑台移动机构和第二滑台移动机构使工件20在两个不同方向上移动，以实现冲床11对工件20不同位置的冲压。本实用新型的滑台通过第一滑台移动机构和第二滑台移动机构的驱动，可实现滑台上工件在两个不同方向上移动，即能改变冲床和工件的相对位置，从而能对工件实现多孔位阵列的自动冲压，自动化程度高，适用范围广，生产效率高，成本低。
39.因此，本实用新型在旋转机构和固件装置的配合使用下，既可实现工件的各边自动冲压，也可实现工件内多孔位阵列的自动冲压，自动化程度高，适用范围广，生产效率高，成本低。
40.进一步，如图1-4所示，所述机械臂包括横移动机构和纵移动机构，所述横移动机构包括横杆2、移动框3和第一臂伺服电机4，所述横杆2设于机架1上，所述移动框3通过第一臂伺服电机4沿横杆 2轴向移动；所述纵移动机构包括纵杆5和第二臂伺服电机6，所述纵杆5安装于移动框3上，并通过第二臂伺服电机6沿纵杆5轴向移动，所述旋转机构7设于纵杆5的底部，以实现工件20在两个不同方向上移动。工件通过提取机构抓取，除了可以通过旋转机构旋转外，还可通过机械臂实现两轴直线伺服，即实现前后和上下移动，从而实现自动上下料。同时，本实用新型通过机械臂和提取机构的配合使用可实现对大工件的移动，从而实现大工件的自动冲压，自动化程度高，适用范围广，生产效率高，成本低。
41.如图3-4所示，所述移动框3包括移动座31和横条32，所述移动座31和横杆2滑动连
接，所述移动座31通过横条32连接，所述第一臂伺服电机4驱动移动座31沿横杆2轴向来回移动。其中，所述横杆2的数量为两条且相互平行设置，所述移动座31的数量为两个且分别设于两横杆2上，所述横条32的数量为两条且相互平行设置，所述横条32的两端分别与移动座31连接。所述纵杆5和第二臂伺服电机6设于横条32上，所述第二臂伺服电机6驱动纵杆5沿纵杆5轴向来回移动。所述纵杆5设于两横条32之间且与两横条32滑动连接。
42.具体的，所述横条32和横杆2的轴线相互垂直，所述横杆2和移动框3在同一平面上，所述纵杆5的轴线垂直于该平面，所述第一滑台移动机构和横条32的轴向相同，所述第二滑台移动机构和横杆 2的轴向相同。
43.其中，所述横杆2的轴向为x轴，所述横条32的轴向为y轴，所述纵杆5的轴向为z轴，所述x轴、y轴和z轴分别为三个不同方向。
44.优选地，所述横杆2上设有沿横杆2轴向延伸设置的横导轨21 和第一齿条22，所述第一臂伺服电机4的输出端设有第一齿轮(图中未示)，所述第一齿轮和第一齿条22啮合连接。移动座在第一臂伺服电机、第一齿轮和第一齿条的配合下沿横导轨来回移动。所述纵杆 5上设有沿纵杆5轴向延伸设置的纵导轨51和第二齿条52，所述第二臂伺服电机6的输出端设有第二齿轮61，所述第二齿轮61和第二齿条52啮合连接。纵杆在第二臂伺服电机、第二齿轮和第二齿条的配合下沿纵导轨来回移动。
45.需要说明的是，本实用新型还包括用于放置待加工工件20的第一料架12和用于放置完成加工工件20的第二料架13。所述冲床11、固件装置、第一料架12和第二料架13沿横杆2轴向依次排布。所述横导轨21和纵导轨51均为直线导轨。
46.本实用新型通过第一臂伺服电机驱动移动框移动至第一料架的上方即沿x轴移动，再在第二臂伺服电机的驱动下使纵杆向下移动即沿z轴移动，使得纵杆底部的吸盘吸附在第一料架上的待加工工件上，然后第二臂伺服电机再驱动纵杆向上移动即沿z轴移动，第一臂伺服电机驱动移动框沿横杆向滑台一侧移动即沿x轴移动，当移动框移动到滑台上方时，纵杆又在第二臂伺服电机的驱动下向下移动即沿z轴移动，将工件放置在滑台上，待冲床对工件进行冲压。待冲压完成后，根据上述相反的操作步骤将滑台上的工件取走放置在第二料架上。机械臂的移动过程便实现了工件的两轴直线伺服移动过程，实现自动上下料，而且还能对大工件进行提取。
47.如图6-7所示，所述固件装置还包括固定座14和连接座15，所述滑台10设于固定座14上方，所述第一滑台移动机构安装于固定座 14上，所述第二滑台移动机构安装于滑台10底部，所述第一滑台移动机构和第二滑台移动机构通过连接座15连接。所述第一滑台移动机构包括第一滑台伺服电机16、第一滑台导轨(图中未示)和第一滚珠丝杠(图中未示)，所述第二滑台移动机构包括第二滑台伺服电机17、第二滑台导轨(图中未示)和第二滚珠丝杠(图中未示)，所述第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠通过连接座15连接。所述第一滑台移动机构和第二滑台移动机构的轴向分别是第一滑台导轨和第二滑台导轨的轴向。所述第一滑台导轨和第二滑台导轨均为直线导轨。具体的，滚珠丝杠上的丝杠螺母在滑台导轨的导向下沿滑台导轨的轴向来回移动。两滚珠丝杠上的丝杠螺母通过连接座连接。第一滑台导轨和第二滑台导轨的轴向相互垂直。在第一滑台伺服电机的驱动下滑台沿第一滑台导轨的轴向来回移动即沿y轴移动，在第二滑台伺服电机的驱动下连接座沿第二滑台导轨的轴向来回移动即沿x轴移动，也就是滑台沿x轴移动。因而，滑台在第一滑台移动机构和第二滑台移动
机构的作用下可实现y和x轴的两轴直线伺服移动，可实现滑台上工件在两个不同方向上移动，即能改变冲床和工件的相对位置，从而能对工件实现多孔位阵列的自动冲压，自动化程度高，适用范围广，生产效率高，成本低。
48.优选地，所述滑台10顶部设有用于固定工件20的夹持装置，所述夹持装置包括若干个沿滑台10周向排布的夹持机构。所述夹持机构包括气缸18和夹具19，所述气缸18驱动夹具19夹紧或松开工件 20。气缸驱动夹具作用于工件的边沿，且多个夹具相互作用配合将工件固定在滑台上，便于冲床对工件进行冲压。
49.需要说明的是，上述各机构在控制系统的控制下协调工作，以达到自动冲压工件的目的。
50.综上所述，本实用新型提供一种自动冲压设备，自动化程度高，适用范围广，生产效率高，成本低。
51.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。