专利名称：装载和卸载单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装载和卸载单元，该装载和卸载单元特别适用于从冲压机装载和卸载要加工的零件，例如金属片材、型材部分等。
背景技术：
加工金属片材、型材部分和其它产品(进行冲压操作)的自动机器通过自动产品装载和卸载机器来供给和卸载，该自动产品装载和卸载机器循环地将产品放置在冲压台上和在机械加工操作后将它们取走。这些装载和卸载机器包括多个操作单元，这些操作单元彼此相互作用，但是它们相互分离，即使它们都布置成靠近冲压机以便通常彼此相邻也是如此。这些操作单元通常包括第一单元，用于积累要加工的金属片材；处理单元，用于将金属片材从积累单元传送给冲压机的冲压台；以及第二积累单元，用于积累冲压后的金属片材。第一积累单元布置成靠近冲压台，要加工的零件必须周期地供给该冲压台，因此该第一积累单元优选地布置在冲压台的一侧，以便消除任何不希望的间隔。为了连续地向冲压机供给、然后将加工后的零件传递至操作单元的第二积累单元上，处理单元沿自身框架按照三个笛卡尔轴运动，该自身框架通常布置成跨过两个积累单元和冲压机的冲压台。实际上，该处理单元从第一积累单元的料箱中拾取零件，将它们放置在冲压台上， 在进行冲压操作之后，拾取加工后的零件，并将它们放置在储存和输送货架上，该储存和输送货架位于第二积累单元的、留出的用于该目的的区域中。这些不同的装载和卸载单元有缺点，即尽管在功能上与单个冲压机配合，但是它们制成为彼此分离。因此，为了执行冲压循环(该冲压循环包括在冲压机上自动装载和卸载要加工的零件)，需要大量空间，以便能够将零件装载和卸载单元以及零件处理单元以功能上和合适操作的方式相对于冲压机来定位，它们不可避免地必须与该冲压机配合。还一缺点是已知的装载和卸载单元在它们出售给远离制造地的国家的顾客以便例如与已经工作的冲压机联接时必须各自在它们自身的容器内部运送，以便例如通过海运到达接收者，且为了节省船运时间，试图使它们装配后运送。这导致输送成本明显增加(由于这些装载和卸载单元占据的容积)，这些成本对于运送的每个装载和卸载单元来说成倍地增加，因此增加了整个冲压系统的最终成本。也可选择，为了能够使用单个容器和因此减小由于装载和卸载单元占据的容积产生的输送成本，它们至少局部拆卸，且拆卸的部件进行打包，使得它们都恰好装入一个容器中。不过，这种可选方案具有还一缺点，它们需要较长时间来拆卸和随后重新装配，需要熟练工作人员来进行这些工作，这些工作人员很好地熟悉这些装载和卸载单元以及拆卸部件的包装操作。所有这些工作时间、分开包装操作和熟练工作人员进一步增加了冲压系统的总成本。
发明内容
本发明的一个目的是改进现有技术的状态。本发明的另一目的是制造一种装载和卸载单元，它能够自动进行将要加工的零件 (例如金属片材、型材部分等)装载在操作机器(例如冲压机)上和从该操作机器卸载零件的操作，它有紧凑的尺寸，以便例如能够在需要运输时装配在单个标准尺寸的容器中，而不必将它拆开和然后将它装回至一起以便使它回到工作顺序。本发明的另一目的是制造一种装载和卸载单元，它能够减小输送成本，特别是当必须使用单个输送工具或只使用一个容器时。根据本发明的一个方面，提供了一种装载和卸载单元，用于将要加工的零件装载在操作机器上和从操作机器上卸载加工后的零件，它包括第一积累装置，用于积累要加工的零件；所述零件的处理装置；第二积累装置，用于积累加工后的零件，其特征在于用于积累要加工的零件的所述第一积累装置、所述零件的处理装置和用于积累加工后的零件的第二积累装置都布置在公共支承框架上。因此，装载和卸载单元能够只通过一个单元来执行将产品装载在自动操作机器例如冲压机上或从自动操作机器卸载产品的操作。而且，装载和卸载单元有非常紧凑的尺寸，该尺寸能够清楚地计算从而很容易地由单个输送工具来输送，或者也装入标准尺寸的单个容器中，而并不拆卸，即使局部拆卸， 从而大大节省输送成本和包装及熟练技术工人的总成本。
通过附图中作为非限定示例示意表示的装载和卸载单元的实施例的说明，将更清楚本发明的其它特征和优点，附图中图1是本发明的装载和卸载单元在要冲压的金属片材的拾取阶段的侧视图，该装载和卸载单元朝向冲压机并与冲压机配合；图2是图1的装载和卸载单元在相同拾取阶段的透视图；图3是图1的装载和卸载单元在要冲压的金属片材输送给冲压机的输送阶段中的侧视图；图4是图3的装载和卸载单元在要冲压的金属片材放置在冲压机的工作面上的放置阶段的侧视图；图5是图4的装载和卸载单元在相同操作阶段的透视图，其中没有冲压机；图6是图3的装载和卸载单元在已经冲压的金属片材准备放置在装载和卸载单元的第二积累台上的准备放置阶段的侧视图；图7是图6的装载和卸载单元在已经冲压的金属片材放置和释放在装载和卸载单元的第二积累台上的放置和释放阶段的侧视图；图8是图1的装载和卸载单元在开始阶段的透视图；图9是从本发明的装载和卸载单元和对着它的冲压机上面看时的视图。
具体实施例方式
参考附图，附图标记1表示在操作机器上装载和卸载要加工的零件的单元，在该特殊示例中，该操作机器是用于冲压呈片材形式的金属板3的零件的冲压机2，金属板3在下文中简要表示为金属片材3或简单的片材3。 装载和卸载单元1包括公共框架4，该公共框架4包括基座5和从该基座伸出的四个竖直件6，它们根据需要使得公共框架4具有平行六面体或立方体的形状。两个水平梁7固定在四个竖直件6的顶部或靠近顶部处，这两个水平梁7水平地悬垂伸出，直到它们到达在冲压台8上面的位置，冲压机2通常装备有该冲压台8。在两个水平梁7下面，公共框架4支承第一积累表面9和第二积累表面10，要冲压的金属片材3积累在该第一积累表面9上，已经冲压的金属片材3积累在该第二积累表面 10上。第一表面9和第二表面10定位成一个在另一个顶上，表示第一表面9定位成固定在第二表面10上面，另一方面该第二表面10沿竖直件6沿竖直方向优选地在连续步骤中在基本与冲压台8共面的高度(等于预设高度)和比该高度更低的高度之间进行运动。抓取装置11装配在水平梁7上，该抓取装置11沿该水平梁7运动，且该抓取装置 11包括滑架12，该滑架在朝向表面9的下部区域中支承水平框架13。该框架13在朝向第一表面9的面13A上有多个吸盘14，该吸盘14与已知的真空装置连接，该真空装置在图中未示出，因为该真空装置的结构与本专利无关。滑架12还支承一对竖直的引导竖直件15，该对竖直的引导竖直件15可以相对于该滑架上下运动；而且，滑架12还沿交叉件7滑动，该交叉件7由与促动装置连接的多对正时皮带16驱动。滑架12的滑动使得抓取装置11在用于从第一表面9拾取金属片材3的位置和将拾取的金属片材3放置于冲压台8上的位置之间运动。框架13总共有三个运动选择，即沿与水平梁7平行的方向运动、在与水平梁7垂直的方向上沿竖直的引导竖直件15运动以及沿与水平梁7垂直的方向运动。第一积累表面9包括扁平基座19，该扁平基座19如前所述固定和紧固在竖直件6 上。该基座19限定了朝向上的扁平面18，支承台20滑动地搁置在该扁平面18上，该支承台20可以在该面18上沿与该面平行的方向滑动，且该支承台可以朝着冲压机2或沿相反方向(即沿朝着认为是后部区域的区域的方向)人工运动。货架21可以例如通过装备有一对(或几个)提升叉的提升车辆而装载在支承台板20上，要冲压的金属片材3预先一个在另一个顶上地堆垛在该货架21上。基座19也有参考装置22，该参考装置22至少装配在朝向冲压机2的侧部24 (该侧部M被认为是前侧)和与该前侧共同起作用的侧部，该侧部也设计成用于对金属片材3 退磁并布置成支承金属片材3 (该金属片材3 —个堆垛在另一个顶上)，以便能够基本正确地对齐，这由金属片材3支承在参考装置22上的位置来确定，并因此限定了抓取部件11的操作循环的初始位置。参考装置22包括多个平行挡板23，这些平行挡板23从前侧M和从与该前侧共同起作用的侧部竖直升高，以便由两个面形成直角。货架21'也搁置在第二积累表面10上，在该示例中该货架首先为空闲，金属片材 3将在它们冲压后连续地堆垛在该货架21'上。在基座19的前侧M上还装配有截断机25，该截断机25也竖直运动，且该截断机 25将在冲压后的金属片材3从冲压台8传送给货架21'的过程中与冲压后的金属片材3 干涉，如后面更好地解释。冲压机2的冲压台8在冲压位置和伴随位置之间滑动，在该冲压位置，该冲压台基本保持在冲压机2的冲压头沈下面，而在伴随位置，各冲压后的金属片材3恰好在该货架 21'上面，且该冲压台8相对于冲压机2的本体悬垂运动，以便朝着单元1伸出，直到它自身在第一积累表面9和第二积累表面10之间插入。冲压台8包括固定在冲压机2上的部件8A和相对于该部件8A运动的活动部件 8B，该活动部件8B由单元1的竖直件6支承，并通过布置在促动装置和冲压机之间的促动装置来驱动。固定部件8A定位成使得它在冲压头26 (见图9)下面延伸，同时当活动部件8B从装载和卸载单元1伸出时，活动部件8B可以与固定部件8A的侧面滑动地相接。如前所述，该活动部件8B将在冲压位置和退回位置之间运动，在该冲压位置，它保持与固定部件8A平行和邻近，以便组成冲压台8，该退回位置在第一积累表面9和第二积累表面10之间。本领域技术人员还可以预见，在需要时，冲压台8可以制成为单块，且它可以在冲压位置和朝向单元1向前推进的位置之间充分地运动。冲压台8或它的部件8B的滑动通过引导件四(即箱形(boxed)引导件29)而获得，该引导件四水平和平行地支承在框架4上，在该引导件四内部以滑动的方式接收相应滑动件观，该滑动件观与冲压台8的部件8B的侧部安装成一体。如前所述，第二积累表面10沿公共框架4的竖直件6上下运动，因此在两侧支承在两个滑架30上，这两个滑架30包括轮子31，该轮子31可与安装在类似成对的竖直件6 之间的各引导件32接合，使得它们彼此相对。滑架30的形状为四边形板，轮子31位于该板的顶点处这样轮子31与引导件32 的接合产生多对相对力，这些相对力在第二积累表面10要翻转时(由于偏心负载或已经冲压的金属片材3相对于对齐堆垛的意外运动)阻挡该翻转。滑架30以同步方式通过竖直螺母螺钉33来运动，且该螺母螺钉33的相应上部末端固定在滑架30的相应下部区域上，而相对的下部末端搁置在公共框架4的基座5上。在这些下部末端处，螺母螺钉33键合地承载相应的基本水平齿轮34，该水平齿轮 34通过象环一样在它们上面闭合的链35而连接在一起，该链向它们传递同步旋转运动，以便使得两个滑架30同步运动，并因此使得第二积累表面10同步运动。装载和卸载单元1的操作如下该装载和卸载单元1位于冲压机2的前面，准确的说在冲压台8的前面(冲压机2装备有该冲压台8)，因此水平梁7在冲压台8的部件8B上面延伸。装有要冲压的金属片材3的堆垛的货架21通过例如叉形提升车辆而搁置在支承台20上。
支承台20能够在基座19上滑动，使得金属片材3的堆垛推靠挡板23，从而使得各金属片材3靠着该挡板23对齐，该金属片材3同时被退磁，并确定了它们在空间中相对于装载和卸载单元1的良好限定位置，从而也限定了循环开始操作位置，这意味着由电子控制单元引导的抓取装置11能够沿水平梁7定位，从而运动至要冲压的金属片材3的堆垛上面，以便通过吸盘14(或者使用本领域技术人员已知的等效拾取装置)而一个接一个地连续拾取它们。当抓取装置11抓住堆垛的第一顶部金属片材3时，它升高和朝着冲压机2运动， 从而通过由驱动器16驱动的滑架12而沿水平梁7滑动，该滑架12在冲压台8上面运动。竖直引导竖直件15朝着金属片材落下，直到它们几乎擦上该金属片材，然后它们横向运动，从而使得金属片材3运动至冲压头沈下面处于确定的冲压循环开始位置；这里， 其通过夹紧和定位机构来夹紧(冲压机装备有该夹紧和定位机构)。然后，吸盘14的操作中断，金属片材3释放至冲压台8上，并由夹紧和定位机构传送至冲压头沈下面，以便进行预定冲压操作。同时，抓取装置11完成返回运行，并再次定位在要冲压的金属片材3堆垛的上面， 从而准备循环地进行新拾取。当前一个金属片材3的冲压操作完成时，夹紧和定位单元使得冲压后的金属片材 3朝着冲压台8的、朝向装载和卸载单元1的末端运动。然后，冲压台8 (或它的运动部件8B)通过促动器单元而沿装载和卸载单元1的方向滑动，该促动器单元使得水平引导件四在滑动件观上面滑动该滑动继续，直到冲压台 8或它的活动部件8B到达远离冲压机2的位置，并自身叠置在第二积累表面10上，更准确的说叠置在空闲的货架21'上(该货架21'预先装载在该第二积累表面10上)。然后，截断机25降低并与布置在冲压台8的活动部件8B上的冲压后的金属片材 3接触，且该活动部件8B朝着冲压机2返回。冲压后的金属片材由截断机25阻挡，且因为冲压台8的活动部件8B逐渐不再支承，因此该冲压后的金属片材放置在货架21'上。当冲压后的金属片材放置在货架21'上时，支承第二积累表面10的滑架30下降一个节距，表示下降高度基本等于冲压后的金属片材3的厚度。滑架30的同步运动通过由齿轮34驱动的两个螺母螺钉33的同时旋转来进行，一个齿轮进行驱动，通过在齿轮上象环一样闭合的驱动链35来同步旋转。操作循环如上所述重复进行，直到金属片材3的全部堆垛都进行冲压和积累在货架21'上，该货架21'满载时由叉式运输车拾取，并由另一空的货架21'代替。应当知道，装载和卸载单元1的总体尺寸保持在预定值内，它们基本等于用于由海运输送货物的普通容器的内部容积。这样，装载和卸载单元1可以恰好装在一个容器中运输，而不必拆开(即使局部拆开)，且不需要输送包装，并当它到达目的地时不需要随后重新装配。
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权利要求
1.一种用于将要加工的零件(3)装载在操作机器(2)上和从所述操作机器上卸载加工后的零件(3)的装载和卸载单元(1)，包括第一积累装置(9)，用于积累要加工的零件 (3)；所述零件(3)的处理装置(11、12、13、14)；第二积累装置(10)，用于积累加工后的零件(3)，其特征在于用于积累要加工的零件(3)的所述第一积累装置(9)、所述零件(3)的处理装置(11、12、13、14)和用于积累加工后的零件(3)的第二积累装置(10)都布置在公共支承框架(4)上。
2.根据权利要求1所述的单元，其中所述单元(1)的外周尺寸使得所述单元能够以装配结构装入具有标准尺寸的单个运输容器中。
3.根据权利要求2所述的单元，其中所述标准尺寸包括长度多达4000mm，宽度多达 2300mm,高度多达 2300mm。
4.根据权利要求1所述的单元，其中所述第一积累装置包括至少第一积累表面(9)， 所述第一积累表面(9)在第一高度基本水平地支承在所述公共支承框架(4)上。
5.根据权利要求1和4所述的单元，其中所述第二积累装置包括第二积累表面(10)， 该第二积累表面(10)在与所述第一高度不同的第二高度处基本水平地支承在所述公共支承框架⑷上。
6.根据权利要求5所述的单元，其中所述第二高度低于所述第一高度。
7.根据权利要求4、5、6所述的单元，其中所述第一积累表面(9)自身叠置在所述第二积累表面(10)上。
8.根据权利要求5所述的单元，其中所述第二积累表面(10)被支承，其由操作装置 (30,33,34,35)驱动而在所述公共支承框架(4)上竖直运动。
9.根据权利要求4所述的单元，其中所述第一积累表面包括扁平基座(19)，所述扁平基座(19)限定上部面(18)，滑动支承顶部00)在所述上部面上平行于所述上部面(18)安装在要加工的零件(3)的接收位置和所述要加工的零件C3)与参考装置的对齐位置之间， 所述参考装置与所述基座(19)成一体。
10.根据权利要求1所述的单元，其中所述处理装置包括抓取装置(11)；所述抓取装置(11)的运动装置(12)，该运动装置沿所述公共支承框架(4)在所述第一积累表面(9) 处拾取所述要加工的零件( 的拾取位置和在所述操作机器( 处释放所述要加工的零件 (3)的释放位置之间运动，反之亦然。
11.根据权利要求1和10所述的单元，其中所述公共支承框架(4)包括基座(5)； 至少两对平行的竖直件(6)，所述竖直件(6)从所述基座(5)向上延伸；一对平行的上部水平梁(7)，该上部水平梁连接所述至少两对平行的竖直件(6)，该水平梁朝着所述操作机器 (2)悬垂地伸出，所述处理装置(11、12、13、14)能够在所述水平梁上运动。
12.根据权利要求8和11所述的单元，其中所述运动装置包括一对滑架(30)，所述第二积累表面(10)支承在所述一对滑架之间，所述滑架中的每一个都沿所述至少两对竖直件(6)中的相应一对被引导地滑动；所述一对滑架(30)沿所述至少两对竖直件(6)的同步的推动/牵引单元(33)。
13.根据权利要求12所述的单元，其中所述推动/牵引单元包括至少一对螺母螺钉 (33)，所述至少一对螺母螺钉设置成使得它们各自绕所述基座( 和所述滑架(30)的其中之一旋转；两个相应齿轮(34)，各齿轮键合在所述至少一对螺母螺钉的相应一个螺母螺钉(33)上；链装置(35)，所述链装置在所述两个相应的齿轮(34)上象环一样闭合；马达单元，所述马达单元用于驱动所述两个齿轮(34)中的至少一个旋转。
14.根据权利要求12所述的单元，其中所述一对滑架中的各滑架包括四边形元件 (30)，所述四边形元件在它的各顶点处具有相应的滑动辊(31)，所述滑动辊(31)自由旋转，并能够接合于安装于所述成对竖直件(6)上的相应引导装置(32)中。
全文摘要
本发明公开了一种装载和卸载单元(1)，用于将要加工的零件(3)装载在操作机器(2)上和从该操作机器上卸载加工后的零件(3)，它包括第一积累装置(9)，用于积累要加工的零件(3)；所述零件(3)的处理装置(11、12、13、14)；第二积累装置(10)，用于积累加工后的零件(3)，用于积累要加工的零件(3)的所述第一积累装置(9)、所述零件(3)的处理装置(11、12、13、14)和用于积累加工后的零件的第二积累装置(10)都布置在公共支承框架(4)上。
文档编号B21D43/20GK102159338SQ200980136068
公开日2011年8月17日 申请日期2009年9月15日 优先权日2008年9月17日
发明者G·奥斯蒂尼 申请人:欧麦斯股份公司