CN106424422A - 板材上下料装置及数控冲床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板材上下料装置及数控冲床，属板材加工技术领域。本发明的板材上下料装置包括机架、原材料架、分张机构、上下料机械手、成品架和控制器；所述分张机构用于将原材料架上的叠放的板材单张吸起传递给上下料机械手，上下料机械手用于将单张板材放置在加工机操作台上，并将加工后的板材取回放置在成品架上。本发明的板材上下料装置能实现自动上下料，降低操作者劳动强度，生产效率高。

Description

板材上下料装置及数控冲床

技术领域

本发明属板材加工技术领域，具体涉及一种板材上下料装置及数控冲床。

背景技术

目前很多钣金工厂和车间采用人工送取钣金的方式为机加工机器送料和取料，这种方式费时费力，尤其是对于不具备激光切割机的双层料架结构的数控冲床，采用人工送取钣金的方式会效率尤为低下，且长时间送取料操作易导致操作者注意力不集中而产生工伤事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板材上下料装置及数控冲床，旨在解决现有技术中的人工上下板材料中费时费力、劳动强度高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种板材上下料装置，包括机架、原材料架、分张机构、上下料机械手、成品架和控制器；所述分张机构用于将原材料架上的叠放的板材单张吸起传递给上下料机械手，上下料机械手用于将单张板材放置在加工机操作台上，并将加工后的板材取回放置在成品架上。

作为优选，板材上下料装置还包括能前后移动的中间架；所述分张机构位于原材料架的上方，分张机构通过升降气缸机架连接，升降气缸能上下移动；成品架位于原材料架的前方；所述上下料机械手位于成品架的上方；所述中间架位于成品架之上，分张机构之下，并具有前后平移机构。

作为优选，所述分张机构包括吸盘、分张框架、横杆、翘曲气缸和分张器； 横杆位于分张框架的前方，通过翘曲气缸与分张框架相连，分张框架和横杆下方均设有用于抓取板材的吸盘；分张器与分张框架连接固定。

作为优选，所述吸盘为真空吸盘，所述分张器为磁力分张器。

作为优选，所述分张机构还包括吹气块和能够前后移动的测厚器；所述测厚器通过测厚气缸与分张框架固定连接，并位于横杆的前面；所述吹气块上设有吹气孔与气管接通，吹气块固定在分张器上。

作为优选，所述机架上设有阻挡中间架上板材运动的挡料柱，能上下运动的挡料柱通过挡料气缸与机架相连。

作为优选，所述成品架具有升降机构，机架上设有监测成品架及其上板材高度的对射光电传感器。

作为优选，板材上下料装置还包括扶正机械手，所述扶正机械手包括扶正气缸和扶正吸盘，扶正气缸为在水平平面内斜向放置，能带动扶正吸盘沿着水平面内斜向移动；扶正机械手位于上下料机械手的左侧并与机架相连。

作为优选，所述控制器为PLC控制器。

本发明的另一目的在于提供一种数控冲床，包括板材上下料装置；所述数控冲床的设有至少两个板材抓手和定位块，板材抓手上设有接触传感器。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明能实现自动上下料，降低操作者劳动强度，生产效率高；同时具备分张机构使本发明能够实现板材的准确的单张上料；同时具备扶正机械手与加工机械定位配合实现板材的自动定位。

附图说明

图1是本发明实施例结构示意图。

图2是图1中分张机构的结构示意图。

图3是图2中的分张器、测厚器、吹气块部分的放大图。

图4是图1中上下料机械手、扶正机械手部分的放大图。

图中：1、原材料架；2、分张机构；21、吸盘；22、分张框架；23、横杆；24、翘曲气缸；25、分张器；26、测厚器；27、吹气块；28、测厚气缸；3、上下料机械手；4、成品架；5、中间架；6、挡料柱；7、机架；8、升降气缸；9、扶正机械手；91、扶正气缸；92、扶正吸盘。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为叙述方便，下文中所称的“左”“右”“上”“下”“前”“后”与附图本身的左、右、上、下、前、后方向一致，但并不对本发明的结构起限定作用。其中图1中成品架4所在的方位为前，原材料架1所在的方位为后。

如图1所示，一种板材上下料装置，包括机架7、原材料架1、分张机构2、上下料机械手3、成品架4和控制器。机架7可以是由方管、圆管、槽钢或者角钢等型钢组成的框架结构，用于连接实施例中各部分结构。有时取料时，因为油渍等原因易造成两层或几层板材的粘结，所述分张机构2可将粘结的板材分开，并能将原材料架1上的叠放的板材单张吸起传递给上下料机械手3，原材料架1上设有水平面内X/Y两个方向的定位柱，此定位柱能够保证人工或者机械将原材料架1上层叠的板材相对整齐的定位放置在原材料架1的固定位置，为分张机构2抓取板材提供便利。上下料机械手3的抓料结构可以是类似冲床抓手的卡爪式结构，也可以是吸盘，上下料机械手3可通过气缸、轨道或者电机、丝杠的方式左右移动，能将单张板材放置在加工机操作台上，并将加工后的板材取回放置在成品架4上，控制器是本实施例的“大脑”，指挥各部件的动作，控制器可以是PLC控制系统，单片机控制系统、计算机控制系统或者以上各系统的组合形式的控制系统等。本实施例可以给冲床、剪板机、激光机、折弯机等多种板材类加工机器进行取放料。本实施例可实现板材的自动上下料，且具有分张功能，降低了操作者的劳动强度，提高了效率。

作为优选，本发明实施例板材上下料装置还包括中间架5。所述中间架5和成品架4上都设有支撑板材的毛刷。所述分张机构2位于原材料架1的上方，分张机构2通过升降气缸8机架7连接，实现分张机构2的上下移动，此外分张机构2的前后左右位置的可通过链条链轮结构进行人工调整。成品架4位于原材料架1的前方；所述上下料机械手3位于成品架4的上方。所述中间架5并具有前后平移机构，平移机构可以是机架7上设有气缸、轨道组合或电机、丝杠组合或者电机、链轮链条组合的结构，以实现中间架5的前后移动。开始时所述中间架5位于成品架4之上，分张机构2位于原材料架1的上方，控制器控制分张机构2下降并从原材料架1吸取板材，然后进行分料操作，分料操作结束后，分张机构2上升，中间架5向后移动到原材料架1和分张机构2之间，分张机构2将板材放置到中间架5上，中间架5再向前移动回初位，由上下料机械手3抓取板材，并将板材放置到加工机操作台上。待加工完成后，中间架5已经向后平移闪开成品架4的上空，上下料机械手3在抓取成品放置到成品架上。

作为优选，原材料架1与机架7之间设有导轨结构，使原材料架1能够前后移动，使板材原材料方便的盛放在原材料架1上。

作为优选，如图2至图3所示，所述分张机构2包括吸盘21、分张框架22、横杆23、翘曲气缸24和分张器25，分张器25可以是磁性分张器或者气动分张器等，能将粘结板材分开，横杆23为一槽钢，位于分张框架22的前方，通过翘曲气缸24与分张框架22相连，分张框架22和横杆23下方均设有用于抓取板材的吸盘21。分张机构2吸附板材进行分料动作时，吸盘21始终为吸附板材的状态，当翘曲气缸24动作时，横杆23平移，因为横杆下方设有吸盘21，板材会成卷曲状，粘结的板材就会分隔有缝，更好的配合分张器25的分张动作。分张器25与分张框架22连接固定，分张器25位于横杆23和板材的前面。本实施例的设计保证了分张机构2更好的对粘结板材的分张效果。

作为优选，所述吸盘21为真空吸盘，真空吸盘为吸气式。真空吸盘通过抽真空作用，吸附效果极佳，且对各种板材都适用。

作为优选，对于板材是有磁性的板材，所述分张器25为磁力分张器，磁力分张器对有磁性的板材分张效果最佳。

作为优选，所述分张机构2还包括能够前后移动的测厚器26和吹气块27；所述测厚器26可以选用具有测距功能SMC的可测行程气缸，测厚器26通过可测行程气缸杆的移动距离采集板材厚度数据给控制器分析。测厚器26通过测厚气缸28与分张框架22固定连接，测厚器26位于横杆23的前面，测厚气缸28为前后放置，能实现测厚器的前后移动，方便测量板材厚度。吹气块27上设有吹气孔与气管接通，吹气块27固定在分张器25上。本实施例的动作逻辑关系是:控制器控制分张机构2的吸盘21吸起板材后，翘曲气缸24动作带动横杆23移动而使被吸附的板材翘曲，同时分张器25进行分张操作；然后测厚气缸28带动测厚器26向后移动，测厚器26的可测行程气缸移动对被吸附的板材进行厚度测量，若测量厚度达到控制器设定范围，则认定被吸附的板材为单张，将单张板材放置到中间架5上；若测量厚度未达到控制器设定范围，则认定被吸附的板材为多张，测厚气缸28带动测厚器26向前移动后，本实施例再重复上述板材翘曲和分张动作，并辅助控制气管利用吹气块27向粘结板材缝隙吹气，然后测厚器26再次对被吸附的板材进行厚度测量，若测量厚度仍未达到控制器设定范围，再次重复上述板材翘曲和分张动作，并辅助控制气管利用吹气块27向粘结板材缝隙吹气，然后测厚器26再次对被吸附的板材进行厚度测量，若测量厚度第三次仍未达到控制器设定范围，则控制器报警，分料暂停，由操作者来处理。本实施例的测厚器26和吹气块27的设置精确保证每次分料都是单张。

如图1所示，作为优选，机架7上设有三个阻挡中间架5上板材运动的挡料柱6，挡料柱6位于中间架5的上方，挡料气缸竖直与机架7相连，上下移动带动挡料柱6上下动作，当上下料机械手3将成品料放置在中间架5上后，中间架5向后平移至原材料架1的上方过程中，挡料柱6向下动作伸入到中间架5的毛刷里，但不阻挡中间架5的平移，此时挡料柱6将位于中间架5上成品板材拦下，成品板材落入到下面的成品架4上，挡料完成后，挡料气缸带动挡料柱6向上回位。

如图1所示，作为优选，所述成品架4具有升降机构，该升降机构可以通过气缸、丝杠等结构实现。机架7上设有监测成品架4及其上板材高度的对射光电传感器，成品架4及其板材超过对射光电传感器的监测高度，则控制器控制成品架4下移，以免造成成品架4或者其上的板材与中间架5的干涉，更加安全。

如图4所示，作为优选，本发明实施例板材上下料装置还包括扶正机械手9，所述扶正机械手9包括扶正气缸91和扶正吸盘92，扶正气缸91为在水平平面内斜向放置，能带动扶正吸盘92沿着水平面内斜向移动；扶正机械手9位于上下料机械手3的左侧并与机架7相连，上下料机械手3的抓料结构为类似数控冲床抓手的卡爪式结构，由气缸控制卡爪的松开和夹紧。分张机构2将板材放到中间架5上后，中间架5向前平移到预定位置，上下料机械手3将板材从中间架5上取料，并将板材送递到加工机操作台上。因为加工机器上的定位一般都是使用X/Y两方向的定位块定位，故沿着水平面内斜向移动的扶正机械手9可作为板材在加工机器上的定位动力使用，免除人工移动板材进行定位的劳动。板材定位好后，加工机进行加工，加工结束后上下料机械手3将成品板材送回至中间架5，中间架5向后平移，挡料柱6将位于中间架5上成品板材拦下，成品板材落入到下面的成品架4上，挡料完成后，挡料气缸带动挡料柱6向上回位。

作为优选，所述控制器为PLC控制器，PLC控制器成本低，控制稳定，对于本实施例不复杂的操作极为适用。

由上可知，以上实施例的板材上下料装置还以应用在数控冲床上，数控冲床可安放在板材上下料装置左侧或者右侧，板材上下料装置通过控制器与数控冲床控制系统相连，数控冲床设有两个板材抓手和X/Y两方向的定位块，同时数控冲床板材抓手上均设有接触传感器；板材上下料装置的控制器控制上下料机械手3向数控冲床的操作台运送板材，板材到位后，上下料机械手3与板材脱离，板材上下料装置的控制器控制扶正机械手9吸附板材，并沿着数控冲床系统的滑台上设有X/Y方向定位块的位置斜向移动，进行定位。当板材抓手的接触传感器全部获得板材接触信号后，扶正机械手9停止动作，数控冲床的板材抓手夹紧板材，上下料机械手3、扶正机械手9和复位，数控冲床开始加工；若扶正机械手9三次斜向动作后板材抓手的接触传感器仍不能全部获得板材接触信号，则上下料装置控制器报警，送料暂停，由操作者来处理。数控冲床加工结束后的板材上下料装置的动作同上。

以上含有气缸的各实施例中必然还设有提供气缸动力的如气泵的动力装置和管路，含有电机的各实施例中必然还设有提供电机动力的电源和线路。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种板材上下料装置，其特征在于：包括机架（7）、原材料架（1）、分张机构（2）、上下料机械手（3）、成品架（4）和控制器；所述分张机构（2）用于将原材料架（1）上的叠放的板材单张吸起传递给上下料机械手（3），上下料机械手（3）用于将单张板材放置在加工机操作台上，并将加工后的板材取回放置在成品架（4）上。

2.根据权利要求1所述的板材上下料装置，其特征在于：还包括能前后移动的中间架（5）；所述分张机构（2）位于原材料架（1）的上方，分张机构（2）通过升降气缸（8）机架（7）连接，升降气缸（8）能上下移动；成品架（4）位于原材料架（1）的前方；所述上下料机械手（3）位于成品架（4）的上方；所述中间架（5）位于成品架（4）之上，分张机构（2）之下，并具有前后平移机构。

3.根据权利要求1或2所述的板材上下料装置，其特征在于：所述分张机构（2）包括吸盘（21）、分张框架（22）、横杆（23）、翘曲气缸（24）和分张器（25）； 横杆（23）位于分张框架（22）的前方，通过翘曲气缸（24）与分张框架（22）相连，分张框架（22）和横杆（23）下方均设有用于抓取板材的吸盘（21）；分张器（25）与分张框架（22）连接固定。

4.根据权利要求3所述的板材上下料装置，其特征在于：所述吸盘（21）为真空吸盘，所述分张器（25）为磁力分张器。

5.根据权利要求3所述的板材上下料装置，其特征在于：所述分张机构（2）还包括吹气块（27）和能够前后移动的测厚器（26）；所述测厚器（26）通过测厚气缸（28）与分张框架（22）固定连接，并位于横杆（23）的前面；所述吹气块（27）上设有吹气孔与气管接通，吹气块（27）固定在分张器（25）上。

6.根据权利要求2所述的板材上下料装置，其特征在于：所述机架（7）上设有阻挡中间架（5）上板材运动的挡料柱（6），能上下运动的挡料柱（6）通过挡料气缸与机架（7）相连。

7.根据权利要求2所述的板材上下料装置，其特征在于：所述成品架（4）具有升降机构，机架（7）上设有监测成品架（4）及其上板材高度的对射光电传感器。

8.根据权利要求2所述的板材上下料装置，其特征在于：还包括扶正机械手（9），所述扶正机械手（9）包括扶正气缸（91）和扶正吸盘（92），扶正气缸（91）为在水平平面内斜向放置，能带动扶正吸盘（92）沿着水平面内斜向移动；扶正机械手（9）位于上下料机械手（3）的左侧并与机架（7）相连。

9.根据权利要求1所述的板材上下料装置，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。

10.一种数控冲床，其特征在于：包括如权利要求1-9中任一项所述的板材上下料装置；所述数控冲床的设有至少两个板材抓手和定位块，板材抓手上设有接触传感器。