一种多工位冲压系统

1.一种多工位冲压系统，包括多台冲床，其特征在于，包括多台转送机械手，转送机械手在相邻的两台冲床间转送工件；转送机械手包括近距机械手，近距机械手包括第一机架、第一皮带装置、中转台、第一直线导轨副和两个执行部；第一直线导轨副的导轨固定在第一机架上，与第一皮带装置的皮带平行；第一执行部和第二执行部分别固定在第一直线导轨副的两个滑块上；第一直线导轨副的两个滑块分别固定在第一皮带装置皮带的下弦；中转台固定在第一机架的中部、位于第一直线导轨副的侧面；第一执行部从前方冲床的冲模处取到工件，放到中转台上；第二执行部从中转台取到工件，放到后方冲床的冲模上；转送机械手包括远距机械手，远距机械手包括中转传送带和两个端部机械手，端部机械手包括第二机架、第二皮带装置、第二直线导轨副和执行部，第二直线导轨副的导轨固定在第二机架上，与第二皮带装置的皮带平行；执行部固定在第二直线导轨副的滑块上；第二直线导轨副的滑块固定在第二皮带装置皮带的下弦；第一端部机械手布置在中转传送带的前端，执行部朝前；第二端部机械手布置在中转传送带的后端，执行部朝后；第一端部机械手的执行部从前方冲床的冲模处取到工件，放到中转传送带的前端；第二端部机械手的执行部从中转传送带的后端取到工件，放到后方冲床的冲模上。
2.根据权利要求1所述的多工位冲压系统，其特征在于，执行部包括连接杆、竖直布置的第一多杆气缸和手部，连接杆的一端与第一直线导轨副的一个滑块连接，另一端与第一多杆气缸的缸体连接；手部与第一多杆气缸活塞杆的下端连接。
3.根据权利要求2所述的多工位冲压系统，其特征在于，手部包括手指气缸和两个夹头，两个夹头分别安装在手指气缸的两个手指上，手指气缸的缸体与第一多杆气缸活塞杆的下端连接。
4.根据权利要求2所述的多工位冲压系统，其特征在于，手部包括叉形杆和复数块电磁铁，叉形杆的杆部与第一多杆气缸活塞杆的下端连接，复数块电磁铁固定在叉形杆的叉头上。
5.根据权利要求2所述的多工位冲压系统，其特征在于，第一执行部和/或第一端部机械手的执行部包括第一旋转气缸、第一旋转气缸的缸体固定在第一多杆气缸活塞杆的下端，第一执行部和/或第一端部机械手的执行部的手部在第一旋转气缸的旋转轴上；第一执行部和/或第一端部机械手的执行部从前方的冲床的上冲模处取到工件后，第一旋转气缸将第一执行部的手部旋转180°，将工件翻转后再放到中转台/或中转传送带上。
6.根据权利要求5所述的多工位冲压系统，其特征在于，第一端部机械手包括第二多杆气缸和电磁吸盘，第二多杆气缸的缸体布置在第一端部机械手的机架上，位于第一端部机械手的执行部向后行程终点的上方，电磁吸盘固定在第二多杆气缸活塞杆的下端；当工件不需要翻转时，电磁吸盘从后行的第一端部机械手的执行部吸取工件，第一端部机械手的执行部前行离开后，第二多杆气缸带动电磁吸盘和工件下行，将工件放到中转传送带上。
7.根据权利要求1所述的多工位冲压系统，其特征在于，包括卸料机械手，卸料机械手安装在最后一台冲床的后方，包括第三机架、第三皮带装置、第三直线导轨副和执行部；第三直线导轨副的导轨固定在第三机架上，与第三皮带装置的皮带平行；执行部固定在第三直线导轨副的滑块上；第三直线导轨副的滑块固定在第三皮带装置皮带的下弦；卸料机械手的执行部从最后一台冲床的冲模处取到完工的工件，放到后方的成品筐中。
8.根据权利要求1所述的多工位冲压系统，其特征在于，中转传送带的末端包括挡板和两个定位气缸，两个定位气缸固定在第二机架上，朝向中转传送带的中轴线；定位气缸活塞杆的前端装有推板。

一种多工位冲压系统\n[技术领域]\n[0001] 本发明涉及钣金件冲压，尤其涉及一种多工位冲压系统。\n[背景技术]\n[0002] 现有的自动化冲压生产线有3种：联动横杆送料机械手式自动冲压生产线、圆柱坐标机械手式自动冲压生产线、多轴送料机器人式自动冲压生产线。\n[0003] (1)联动横杆送料机械手式自动冲压生产线\n[0004] 1)联动横杆送料机械手的大梁长度可达5m以上，由于大梁和取送料模块是一起动作，当机械手的某个模块出现问题时，整个冲压生产线都必须停止生产，易造成巨大损失；\n[0005] 2)在同一冲压生产线上，需要保证冲床模具的下模高度完全相同，因此需要使用同一规格的冲床，也就是在冲压时可以使用小吨位冲床冲压成型的工位需要改为最大吨位的冲床，不能充分利用冲床的性能。\n[0006] 3)联动横杆送料机械手更换模的时间、调整模具的时间长，最长换模、调机的时间可达8小时，严重影响冲压线的生产，不适用于小批量，多种类的电机机壳生产。\n[0007] (2)圆柱坐标机械手式自动冲压生产线\n[0008] 1)由于圆柱坐标机械手有一个伸出的长臂，所以转动惯量大；\n[0009] 2)由于转动惯量大，圆柱坐标机械手运动的重复精度低、使用寿命小，同时为满足使用要求，因此需要牺牲结构刚度；\n[0010] 3)由于机械手的结构特点，安装所需要的空间大。\n[0011] (3)多轴送料机器人式自动冲压生产线\n[0012] 成本较高，生产效率低，不适用于中小企业快速冲压线的生产。\n[发明内容]\n[0013] 本发明要解决的技术问题是提供一种生产效率高，适用于中小企业对电机机壳或端盖快速冲压的多工位冲压系统。\n[0014] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种多工位冲压系统，包括多台冲床和多台转送机械手，转送机械手在相邻的两台冲床间转送工件；转送机械手包括近距机械手，近距机械手包括第一机架、第一皮带装置、中转台、第一直线导轨副和两个执行部；第一直线导轨副的导轨固定在第一机架上，与第一皮带装置的皮带平行；第一执行部和第二执行部分别固定在第一直线导轨副的两个滑块上；第一直线导轨副的两个滑块分别固定在第一皮带装置皮带的下弦；中转台固定在第一机架的中部、位于第一直线导轨副的侧面；第一执行部从前方冲床的冲模处取到工件，放到中转台上；第二执行部从中转台取到工件，放到后方冲床的冲模上。\n[0015] 以上所述的多工位冲压系统，转送机械手包括远距机械手，远距机械手包括中转传送带和两个端部机械手，端部机械手包括第二机架、第二皮带装置、第二直线导轨副和执行部，第二直线导轨副的导轨固定在第二机架上，与第二皮带装置的皮带平行；执行部固定在第二直线导轨副的滑块上；第二直线导轨副的滑块固定在第二皮带装置皮带的下弦；第一端部机械手布置在中转传送带的前端，执行部朝前；第二端部机械手布置在中转传送带的后端，执行部朝后；第一端部机械手的执行部从前方冲床的冲模处取到工件，放到中转传送带的前端；第二端部机械手的的执行部从中转传送带的后端取到工件，放到后方冲床的冲模上。\n[0016] 以上所述的多工位冲压系统，执行部包括连接杆、竖直布置的第一多杆气缸和手部，连接杆的一端与第一直线导轨副的一个滑块连接，另一端与第一多杆气缸的缸体连接；\n手部与第一多杆气缸活塞杆的下端连接。\n[0017] 以上所述的多工位冲压系统，手部包括手指气缸和两个夹头，两个夹头分别安装在手指气缸的两个手指上，手指气缸的缸体与第一多杆气缸活塞杆的下端连接。\n[0018] 以上所述的多工位冲压系统，手部包括叉形杆和复数块电磁铁，叉形杆的杆部与第一多杆气缸活塞杆的下端连接，复数块电磁铁固定在叉形杆的叉头上。\n[0019] 以上所述的多工位冲压系统，第一执行部和/或第一端部机械手的执行部包括第一旋转气缸、第一旋转气缸的缸体固定在第一多杆气缸活塞杆的下端，第一执行部和/或第一端部机械手的执行部的手部在第一旋转气缸的旋转轴上；第一执行部和/或第一端部机械手的执行部第一执行部和/或第一端部机械手的执行部从前方的冲床的上冲模处取到工件后，第一旋转气缸将第一执行部的手部旋转180°，将工件翻转后再放到中转台/或中转传送带上。\n[0020] 以上所述的多工位冲压系统，第一端部机械手包括第二多杆气缸和电磁吸盘，第二多杆气缸的缸体布置在第一端部机械手的机架上，位于第一端部机械手的执行部向后行程终点的上方，电磁吸盘固定在第二多杆气缸活塞杆的下端；当工件不需要翻转时，电磁吸盘从后行的第一端部机械手的执行部吸取工件，第一端部机械手的执行部前行离开后，第二多杆气缸带动电磁吸盘和工件下行，将工件放到转传送带上。\n[0021] 以上所述的多工位冲压系统，包括卸料机械手，卸料机械手安装在最后一台冲床的后方，包括第三机架。第三皮带装置、第三直线导轨副和执行部；第三直线导轨副的导轨固定在第三机架上，与第三皮带装置的皮带平行；执行部固定在第三直线导轨副的滑块上；\n第三直线导轨副的滑块固定在第三皮带装置皮带的下弦；卸料机械手的执行部从最后一台冲床的冲模处取到完工的工件，放到后方的成品筐中。\n[0022] 以上所述的多工位冲压系统，中转传送带的末端包括挡板和两个定位气缸，两个定位气缸固定在第二机架上，朝向中转传送带的中轴线；定位气缸活塞杆的前端装有推板。\n[0023] 本发明多工位冲压系统的生产效率高，适用于中小企业对电机机壳或端盖快速冲压的生产线。\n[附图说明]\n[0024] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。\n[0025] 图1是本发明实施例多工位冲压系统的主视图。\n[0026] 图2是本发明实施例第一台转送机械手取料状态下的立体图。\n[0027] 图3是本发明实施例第一台转送机械手送料状态下的立体图。\n[0028] 图4是本发明实施例第二台转送机械手取料状态下的立体图。\n[0029] 图5是本发明实施例第二台转送机械手送料状态下的立体图。\n[0030] 图6是本发明实施例第三台转送机械手取料状态下的立体图。\n[0031] 图7是本发明实施例第三台转送机械手送料状态下的立体图。。\n[0032] 图8是本发明实施例第四台转送机械手取送料状态下的立体图。\n[0033] 图9是本发明实施例第四台转送机械手中转状态下的立体图。\n[0034] 图10是本发明实施例卸料机械手取料状态下的立体图。\n[0035] 图11是本发明实施例卸料机械手卸料状态下的立体图。\n[具体实施方式]\n[0036] 本发明实施例多工位冲压系统的结构如图1至图11所示，多工位冲压系统用于电机机壳5工位冲压，包括共5台冲床91至95、共4台转送机械手96至99和1台卸料机械手90。\n[0037] 转送机械手在相邻的两台冲床间转送工件，卸料机械手将最后一台冲床完成的工件放到成品筐中。\n[0038] 4台转送机械手包括三台近距机械手和一台远距机械手。\n[0039] 第一台转送机械手96为近距机械手，布置在冲床91和冲床92之间，包括机架1、由电机驱动的皮带装置20、中转台25、直线导轨副30和两个执行部。直线导轨副的导轨31固定在机架1上，与皮带装置20的皮带21平行。直线导轨副的前滑块32和后滑块33分别固定在皮带装置20的皮带21的下弦上。中转台25固定在机架1的中部、位于直线导轨副30的侧面。中转台包括台面顶升机构和工件定位机构，台面顶升机构包括直线轴承和升降螺杆副；工件定位机构包括三个定位爪和一个气缸，三个定位爪布置在中转台的台面上，包括两个固定爪和一个活动爪，活动爪由气缸驱动。\n[0040] 后执行部42包括连接杆2、竖直布置的三杆气缸3和手部，手部包括叉形杆4和三块电磁铁5，叉形杆4的杆部与三杆气缸3塞杆的下端连接，三块电磁铁5固定在叉形杆4的叉头上。\n[0041] 连接杆2的一端与直线导轨副的后滑块33连接，三杆气缸3的缸体固定在连接杆2的另一端。\n[0042] 前执行部41比后执行部42多一个旋转气缸6、旋转气缸6的缸体固定在三杆气缸3塞杆的下端，叉形杆4的杆部的后端与旋转气缸6的旋转轴上。\n[0043] 前执行部41的叉形杆4从冲床91的冲模处取到工件100后，在将工件100 放到中转台25上之前，旋转气缸6将叉形杆4旋转180°，工件100翻转到叉形杆4的下方后，前执行部41将工件100放到中转台25上；后执行部42叉形杆上的电磁铁5的从中转台25吸取到工件100，再放到后方冲床92的冲模上。\n[0044] 第二台转送机械手97为近距机械手，布置在冲床92和冲床93之间，结构与第一台转送机械手96相似，两者的区别只是后执行部42手部的结构不同。\n[0045] 第二台转送机械手97后执行部42的手部包括手指气缸7和两个夹头8，两个夹头8分别安装在手指气缸7的两个手指上，手指气缸7的缸体与三杆气缸3 活塞杆的下端连接。\n冲床93上模最低处与下模最高处的距离仅等于机壳工件的高度，使用电磁铁送入机壳工件，空间不够，所以第二台转送机械手97后执行部42是夹取工件送入，不是吸着工件送入。\n[0046] 第二台转送机械手97前执行部41的叉形杆4从冲床92的冲模处取到工件 100，在叉形杆4向后运行的过程中，旋转气缸6将叉形杆4旋转180°，工件 100翻转到叉形杆4的下方后，前执行部41再将工件100放到中转台25上；后执行部42手指气缸7的两个夹头8从中转台25夹取到工件100，再放到后方冲床93的冲模上。\n[0047] 第三台转送机械手98为近距机械手，布置在冲床93和冲床94之间，结构与第一台转送机械手96相似，两者的区别只是前执行部41手部的结构不同。\n[0048] 第三台转送机械手98前执行部41的手部包括手指气缸7和两个夹头8，两个夹头8分别安装在手指气缸7的两个手指上，手指气缸7的缸体与三杆气缸3 活塞杆的下端连接。\n冲床93上模的最低处与下模最高处的距离仅等于机壳工件的高度，使用电磁铁拾取机壳工件，空间不够，所以第三台转送机械手98前执行部41是夹取工件，不是吸取工件。\n[0049] 第三台转送机械手98前执行部41手指气缸7的夹头8从冲床93的冲模处夹取工件\n100，在夹头8在皮带装置20的驱动下向后运行，并将工件100放到中转台25上；后执行部42叉形杆上的电磁铁5从中转台25吸取到工件100，再放到后方冲床94的冲模上。\n[0050] 第四台转送机械手99为远距机械手，布置在冲床94和冲床95之间。第四台转送机械手包括中转传送带50和两个端部机械手，端部机械手包括机架11、皮带装置23、直线导轨副35和执行部，直线导轨副35的导轨36固定在机架 11上，与皮带装置23的皮带平行；执行部固定在直线导轨副35的滑块上；直线导轨副35的滑块固定在皮带装置23皮带24的下弦。\n[0051] 前端部机械手51和后端部机械手52的执行部结构与第一台转送机械手96 的执行部结构相同。\n[0052] 后执行部42包括连接杆2、竖直布置的三杆气缸3和手部，手部包括叉形杆4和三块电磁铁5，叉形杆4的杆部与三杆气缸3塞杆的下端连接，三块电磁铁5固定在叉形杆4的叉头上。\n[0053] 连接杆2的一端与直线导轨副35的滑块37连接，三杆气缸3的缸体固定在连接杆2的另一端。\n[0054] 前执行部41比后执行部42多一个旋转气缸6、旋转气缸6的缸体固定在三杆气缸3塞杆的下端，叉形杆4的杆部的后端固定在旋转气缸6的旋转轴上。\n[0055] 前端部机械手51布置在中转传送带50的前端，执行部朝前；后端部机械手52布置在中转传送带50的后端，执行部朝后。\n[0056] 前端部机械手51的前执行部41的叉形杆4从冲床94的冲模处取到工件100 后，在将工件100放到中转传送带50上之前，旋转气缸6将叉形杆4旋转180°，工件100翻转到叉形杆4的下方后，前执行部41将工件100放到中转传送带50 的前端；后执行部42叉形杆上的电磁铁5从中转传送带50的后端吸取到工件 100，再放到后方冲床95的冲模上。\n[0057] 中转传送带50的末端包括挡板59和两个定位气缸56，两个定位气缸56固定在机架\n11上，朝向中转传送带50的中轴线；定位气缸活塞杆的前端装有推板57。\n[0058] 前端部机械手51还包括三杆气缸54和电磁吸盘55，三杆气缸54的缸体布置在前端部机械手51的机架11上，位于前端部机械手51的手部向后行程终点的上方，电磁吸盘55固定在三杆气缸54活塞杆的下端；当工件100不需要翻转时，电磁吸盘55从后行的前端部机械手51的手部吸取工件，前端部机械手 51的手部前行离开后，三杆气缸54带动电磁吸盘55和工件100下行，将工件 100放到中转传送带50上。\n[0059] 卸料机械手安装在最后一台冲床95的后方，其结构与第四台转送机械手99 中的前端部机械手51的结构相同，只是没有安装三杆气缸54和电磁吸盘55。卸料机械手的执行部从最后一台冲床95的冲模处取到完工的工件100，翻转后，放到后方的成品筐中。\n[0060] 本发明以上实施例为对电机机壳冲压的举例，只要将机械手的手部全部更换为叉形电磁铁，也可以用于电机端盖冲压，适用于中小企业对电机机壳或端盖快速冲压的生产线。