用于板材的分张上料装置的制作方法

1.本实用新型涉及板材自动化加工设备，具体地涉及一种用于板材的分张上料装置。


背景技术：

2.在金属薄板自动化加工技术中，一般采用行车、机器人或机械手带动吸盘上料装置，将板料从堆垛托盘装置中抓取单张板料并自动运送至下一道工序进行机械加工。此类吸盘上料装置仅适用于单一规格板材的抓取上料作业，而实际生产中往往涉及多种规格板材的共线加工，相应的工装及设备投入成本较高，不利于生产线的柔性化发展需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的板材上料装置仅能适用单一规格板材的抓取上料作业的问题，提供一种用于板材的分张上料装置，该分张上料装置能够抓取多种不同大小幅面的板材，便于共用同一上料装置实现不同规格板材的上料作业，提高设备利用率和生产效率。
4.为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种用于板材的分张上料装置，包括主框架、副框架和多个吸盘单元，所述副框架可调节地连接至所述主框架，至少部分所述吸盘单元安装至该副框架上以能够随该副框架被调节为相对所述主框架运动至不同吸附位置。
5.优选地，所述主框架和副框架之间连接有伸缩驱动机构，该伸缩驱动机构连接为能够驱动所述副框架相对所述主框架伸出或缩回。
6.优选地，所述伸缩驱动机构包括气缸、液压缸、齿轮齿条传动机构中的至少一者。
7.优选地，所述主框架的两端部分别连接有彼此对称的所述副框架。
8.优选地，所述副框架的远离所述主框架的一端设有翻转分张机构，该翻转分张机构包括沿与所述副框架的伸缩方向垂直的水平轴线枢转安装至所述副框架的翻转机架，至少部分所述吸盘单元安装至该翻转机架上以能够通过使得该翻转机架绕所述水平轴线翻转而分张吸附所述板材。
9.优选地，所述副框架上安装有用于驱动所述翻转机架翻转的翻转驱动机构。
10.优选地，所述主框架包括通过中间连接梁连接的上框架和下框架，所述副框架与该下框架插装连接并能够相对该下框架伸缩。
11.优选地，所述上框架包括并行延伸的至少两根上框架纵梁和连接该上框架纵梁的多根上框架横梁。
12.优选地，所述中间连接梁的一端连接所述上框架纵梁，另一端连接所述下框架，并且/或者，部分所述吸盘单元通过吸盘固定座安装至所述上框架横梁以在所述主框架上形成多列。
13.优选地，所述下框架包括下框架导向纵梁，所述副框架包括插装于该下框架导向
纵梁的副框架导向纵梁。
14.通过上述技术方案，本实用新型的分张上料装置能够针对不同幅面规格的板材调节副框架相对主框架的运动位置，以利用副框架上的吸盘单元在不同吸附位置抓取不同规格的板材，实现该不同规格板材的上料作业，提高了设备利用率和生产效率，具有柔性化高、通用性好等优点。
附图说明
15.图1是根据本实用新型一种优选实施方式的分张上料装置的结构示意图；
16.图2是图1中分张上料装置的下框架与副框架的装配结构示意图；
17.图3是图1中分张上料装置的翻转分张机构在副框架上的安装结构示意图。
18.附图标记说明
19.100
‑
主框架；110
‑
上框架；111
‑
上框架纵梁；112
‑
上框架横梁；120
‑
下框架；121
‑
下框架导向纵梁；122
‑
下框架底架；130
‑
中间连接梁；
20.200
‑
副框架；210
‑
副框架导向纵梁；220
‑
副框架横梁；230
‑
翻转机架安装座；
21.300
‑
翻转分张机构；310
‑
翻转机架；311
‑
机架纵梁；312
‑
机架横梁；
22.400
‑
吸盘单元；410
‑
吸盘固定座；420
‑
吸盘；
23.500
‑
伸缩驱动机构；510
‑
伸缩气缸；520
‑
伸缩气缸安装座；
24.600
‑
翻转驱动机构；610
‑
翻转气缸；620
‑
翻转气缸安装座。
具体实施方式
25.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
26.参照图1所示，根据本实用新型一种优选实施方式的用于板材的分张上料装置，包括主框架100、副框架200及安装于其上的多个吸盘单元400，副框架200可调节地连接至主框架100，以能够相对该主框架100被调节为运动至不同位置。此处所述副框架200的调节，可以为该副框架200相对主框架100伸缩、翻转(如绕水平轴线或竖直轴线)等。至少部分吸盘单元400安装至副框架200上，以能够随该副框架200被调节为相对主框架100运动至不同吸附位置。
27.在图示优选实施方式中，主框架100和副框架200上均安装有吸盘单元400，并能够采用沿长度方向伸缩的方式调节副框架200相对主框架100的位置。从而，可使得副框架200缩回，多个吸盘单元400的跨度相对较小，以抓取较短的板材；在抓取较长的板材时，可驱动副框架200相对主框架100伸出，以使得多个吸盘单元400的跨度较大，在靠近板材边缘的位置吸附并抓取该板材。此处及以下所述长度方向，主要指沿图示主框架100下框架导向纵梁121的方向。
28.由此，本实用新型的分张上料装置能够针对不同幅面规格的板材调节副框架200相对主框架100的运动位置，以利用副框架200上的吸盘单元400在不同吸附位置抓取不同规格的板材，实现该不同规格板材的上料作业，提高了设备利用率和生产效率，具有柔性化高、通用性好等优点，便于降低工装及设备投入成本。
29.在金属薄板堆垛后，由于相邻板材之间的油膜及真空负压的存在形成相互粘连，
导致抓取板材时可能同时提取两张或更多张板材，影响加工质量和生产效率，严重时可能导致加工设备损坏。为此，通常可以在板材堆垛托盘的边上设置磁力分张器，利用磁性同性相斥的原理将板材边沿翘起一定角度，使得最上层的板材分离，再由吸盘上料装置吸取分离后的单张金属薄板进入后续加工工序。
30.因磁力分张器仅对易磁化的板材有效，而对如铝板、铜板等特殊材质的金属薄板无法起到分张作用，且磁力分张器存在高能耗、高投入及安全性差等诸多弊端。为此，还可以在上料装置的一端设置分张机构，首先通过该分张机构吸附板材端部并使其翘起，进而整体提起上料装置而实现板材的单张提取和转运。
31.由此，本实用新型的分张上料装置亦可配合上述磁力分张器或分张机构实现板材的分张提取。在此情形下，尽管本实用新型称之为分张上料装置，且在随后的优选实施方式中具有翻转分张机构300，但该分张上料装置本身可以不具有分张功能，这同样属于本实用新型的构思范围。
32.主框架100
33.在本实用新型的分张上料装置中，主框架100作为其连接机器人、机械手等的安装基础，可以为由如铝型材或钢制方管等连接而成的框架式结构，以便具有良好的强度和刚性，并便于其他部件的组装。
34.结合图1和图2所示，在一种优选实施方式中，主框架100包括上框架110和下框架120，该下框架120通过中间连接梁130连接在主框架100的下方。由此，可通过连接法兰将上框架110连接至六轴机器人，或通过刚性连接结构连接至桁架机械手；同时，上框架110与下框架120之间的空间可以设置如随后所述的伸缩驱动机构500等。
35.其中，上框架110可以包括两根并行延伸的上框架纵梁111和连接该两根上框架纵梁111的多根上框架横梁112。此处，上框架纵梁111的延伸方向定义为前述长度方向，副框架200可以设置于主框架100的沿该长度方向的两端。上框架横梁112可以作为吸盘单元在该主框架100的安装基础，部分吸盘单元400通过吸盘固定座410安装至该上框架横梁112上，以形成多列，便于在板材的不同表面位置处施加吸附力。
36.对应地，下框架120可以包括两根并行延伸的下框架导向纵梁121和连接至该下框架导向纵梁121之间的下框架底架122。中间连接梁130的两端分别连接上框架纵梁111和下框架导向纵梁121，以便将下框架120固定连接至上框架110的下方形成主框架100；下框架底架122上可安装例如为伸缩气缸510的伸缩驱动机构500，便于结构布置。
37.副框架200
38.继续参照图1和图2所示，副框架200可伸缩地插装连接于主框架100，以便相对该主框架100伸缩运动至不同调节位置。具体地，为了适应多种不同规格板材的上料，主框架100的两端可以分别彼此对称地设置副框架200，以能够在更大范围内调节，并利用随后所述的翻转分张机构300在板材的两端部实现分张上料。
39.对于各个副框架200，其可以包括副框架导向纵梁210和连接在该副框架导向纵梁210之间的副框架横梁220。其中，副框架导向纵梁210插装于前述下框架120的下框架导向纵梁121，以能够沿该下框架导向纵梁121的延伸方向相对主框架100伸缩运动；副框架横梁220可以用于安装翻转驱动机构600，以便驱动随后所述的翻转分张机构300翻转，实现板材的分张抓取。
40.为了便于安装翻转分张机构300，可以在副框架导向纵梁210彼此相对的一侧设置有翻转机架安装座230，由此可以使得翻转分张机构300绕垂直于该副框架200的伸缩方向的水平轴线翻转，实现板材的分张。
41.翻转分张机构300
42.正如前述，副框架200上可以设置有翻转分张机构300，以便大幅面板材的分张吸附。其中，通过在主框架100的两端分别设置可调节的翻转分张机构300，可以在板材的两端分别吸附以破坏板材之间的吸附力，可靠地实现板材分张。
43.结合图3所示，翻转分张机构300可以安装于副框架200的远离主框架100的一端，并包括翻转机架310，该翻转机架310上安装有吸盘单元400。具体地，该翻转机架310包括机架纵梁311和机架横梁312，机架纵梁311通过翻转机架安装座230枢转安装于副框架200的副框架导向纵梁210上，以能够绕垂直于副框架200的伸缩方向的水平轴线翻转；吸盘单元400安装至该翻转机架310的机架横梁312上，以随翻转机架310的翻转而吸附板材的边部翘起，实现分张。
44.根据副框架200相对主框架100的调节需求，可以在二者之间连接不同形式的驱动装置，以便驱动副框架200相对主框架100伸缩或翻转，在不同吸附位置吸附板材，实现不同规格板材的上料。图示优选实施方式采用伸缩驱动机构500驱动副框架200伸缩，以便驱动该副框架200相对主框架100伸出或缩回。
45.在图示优选实施方式中，伸缩驱动机构500设置为安装于主框架100上的伸缩气缸510，该伸缩气缸510的气缸体通过伸缩气缸安装座520固定在下框架底架122上，并在活塞杆的自由端连接至副框架200。在其他实施方式中，伸缩驱动机构500还可以选择为液压缸、由电机驱动的齿轮齿条传动机构等。
46.同理地，翻转分张机构300也可以由各种适当方式驱动。如翻转驱动机构600可以为电机，直接或间接驱动翻转机架310翻转。在图示优选实施方式中，翻转驱动机构600设置为连接于副框架200与翻转分张机构300之间的翻转气缸610，该翻转气缸610的气缸体通过翻转气缸安装座620安装于副框架横梁220上，并在活塞杆的自由端连接至翻转机架310的机架横梁312。通过翻转气缸610的伸缩运动，能够驱动翻转分张机构300相对主框架100和副框架200绕水平轴线枢转，以实现板材分张。
47.在上述各种优选实施方式中，吸盘单元400分别通过适当方式安装至主框架100、副框架200和翻转机架310，并包括用于吸附板材的吸盘420，以利用真空吸附作用吸附板材。
48.在上料过程中，利用机器人或桁架机械手将本实用新型的分张上料装置移动到板材堆垛装置上方后下降，使吸盘单元400的吸盘420与最上层板材接触；在翻转气缸610的推动下，两侧的翻转分张机构300上的吸盘单元400带着板材末端沿曲线轨迹运动，从而破坏板材之间的吸附力，实现分张功能。本实用新型的分张上料装置能够通过水平方向可伸缩的副框架200，调整覆盖面积，从而满足不同尺寸规格板料的分张上料需求。
49.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所
公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。