一种机械拍打板料对中皮带机的制作方法

1.本发明涉及冲压生产线自动化技术领域，具体为一种机械拍打板料对中皮带机。


背景技术：

2.在板料冲压生产线自动化系统中，板料由过渡皮带机输送到线首皮带机上，机器人抓取线首皮带机上的板料，在放入冲压设备中的模具前，需要对板料进行对中。
3.现有的机械拍打对中方式，工作原理为：板料通过皮带输送至皮带机一侧的挡块位置，再由另外三侧的气缸驱动拍打装置向中心推，实现对板料在水平面内x轴方向、y轴方向的拍打对中。
4.现有的机械拍打对中方式，目前存在的问题是：拍打装置的拍打距离相对固定，不同尺寸的板料需要对应人工手动调整拍打装置的固定位置，操作频繁耗时；不能同时实现单张板料、双张板料的拍打对中，来满足一模一件、一模两件或双模双件的要求；不能实现较大尺寸幅度的板料对中；板料定位侧的挡块为刚性体，气动拍打板料对中时噪声大，有板料回弹现象，整机过于笨重，为此，我们发明一种机械拍打板料对中皮带机。


技术实现要素：

5.鉴于上述和/或现有一种机械拍打板料对中皮带机中存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明的目的是提供一种机械拍打板料对中皮带机，能够解决上述提出现有拍打装置的拍打距离相对固定，不同尺寸的板料需要对应人工手动调整拍打装置的固定位置，操作频繁耗时；不能同时实现单张板料、双张板料的拍打对中，来满足一模一件、一模两件或双模双件的要求；不能实现较大尺寸幅度的板料对中；板料定位侧的挡块为刚性体，气动拍打板料对中时噪声大，有板料回弹现象，整机过于笨重的问题。
7.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
8.一种机械拍打板料对中皮带机，其包括：机架ⅰ、板料输送结构ⅱ和机械拍打结构ⅲ，所述板料输送结构ⅱ和机械拍打结构ⅲ均安装在机架ⅰ顶端，所述板料输送结构ⅱ底端与机架ⅰ顶端连接，所述机械拍打结构ⅲ包括前拍打机构、左右拍打机构a、左右拍打机构b、中部左拍打机构、中部右拍打机构、后部拍打机构，所述前拍打机构底端与机架ⅰ顶部前端连接，所述后部拍打机构底端安装在机架ⅰ顶部后端连接，所述左右拍打机构a底端与机架ⅰ顶部中端两侧的前侧连接，所述左右拍打机构b底端与机架ⅰ顶部中端两侧的后侧连接，所述中部左拍打机构底端与机架ⅰ顶部中端左侧连接，所述中部右拍打机构底端与机架ⅰ顶部中端右侧连接。
9.作为本发明所述的一种机械拍打板料对中皮带机的一种优选方案，其中：所述机架ⅰ是由框架、安装平面、电机固定座、底座组成，所述电机固定座顶端与板料输送结构ⅱ底端连接。
10.作为本发明所述的一种机械拍打板料对中皮带机的一种优选方案，其中：所述板料输送结构ⅱ包括伺服电机a、输送皮带机构，所述伺服电机a底端固定连接有电机安装座，
所述电机安装座底端与电机固定座通过螺栓固定连接，所述机架ⅰ顶端的安装平面顶端前侧固定安装有皮带安装座，所述机架ⅰ顶端的安装平面顶端前侧和后侧均固定安装有支撑杆安装座，所述皮带安装座顶端与输送皮带机构底端连接，所述机架ⅰ顶端的安装平面顶端前侧上方设有支撑杆a、支撑杆b，所述机架ⅰ顶端的安装平面顶端后侧上方设有支撑杆c、支撑杆d，所述支撑杆a、支撑杆b、支撑杆c、支撑杆d底端均与支撑杆安装座顶端连接，所述伺服电机a输出端与输送皮带机构之间通过链传动进行传动连接，所述支撑杆a、支撑杆b、支撑杆c、支撑杆d的上平面与输送皮带机构的上平面在同一平面上，支撑在板料的下平面，所述支撑杆a、支撑杆b、支撑杆c、支撑杆d的主体支撑部分截面形状为圆形，其上平面与板料的接触部分为线接触，减小了板料输送过程中的阻力。
11.作为本发明所述的一种机械拍打板料对中皮带机的一种优选方案，其中：所述前拍打机构、左右拍打机构a、左右拍打机构b、中部左拍打机构、中部右拍打机构的组成结构相同，均包括伺服电机b、拍打机构安装座a、后缓冲块a、丝杠a、导轨a、移动滑块a、拍打气缸、拍打支架、拍打块、前缓冲块a、拍打机构安装座b，所述拍打机构安装座a底端与安装平面顶端固定连接。
12.作为本发明所述的一种机械拍打板料对中皮带机的一种优选方案，其中：所述拍打机构安装座a一侧固定连接有伺服电机b，所述伺服电机b输出端连接有丝杠a，所述丝杠a远离拍打机构安装座a一端转动连接有拍打机构安装座b，所述导轨a安装在丝杠a上方，其两端分别与拍打机构安装座a、拍打机构安装座b内侧固定连接，并与其连接处分别安装有后缓冲块a、前缓冲块a，所述导轨a外壁滑动连接有移动滑块a，所述移动滑块a底端内侧与丝杠a外壁螺纹连接，所述移动滑块a顶端固定连接有拍打气缸，所述拍打气缸一侧固定连接有拍打支架，所述拍打支架上转动连接有拍打块，所述拍打块与拍打气缸输出端之间连接有拍打组件。
13.作为本发明所述的一种机械拍打板料对中皮带机的一种优选方案，其中：所述拍打组件包括拍打块铰接轴、连杆、活塞杆端接头，所述拍打块铰接轴将拍打块右侧下方与拍打支架内侧转动连接，所述拍打块底端于连杆连接处安装有连杆铰接轴a，通过连杆铰接轴a使得拍打块底端与连杆进行铰接，所述连杆右侧与活塞杆端接头连接处安装有连杆铰接轴b，使得连杆右侧与活塞杆端接头铰接，所述活塞杆端接头右侧与拍打气缸输出端的活塞杆左端固定连接。
14.作为本发明所述的一种机械拍打板料对中皮带机的一种优选方案，其中：所述后部拍打机构包括安装座a、安装座b，所述安装座a、安装座b底端均与机架ⅰ顶端后侧固定连接，所述安装座a一侧固定安装有伺服电机c，所述伺服电机c输出端与丝杠b一端连接，所述丝杠b另一端与安装座b内侧转动连接，所述丝杠b上方设有导轨b，所述导轨b两端分别与安装座a、安装座b内侧固定连接，并其二者连接处分别安装有后缓冲块b、前缓冲块b，所述导轨b外壁滑动连接有移动滑块b。
15.作为本发明所述的一种机械拍打板料对中皮带机的一种优选方案，其中：所述移动滑块b底端内侧与丝杠b外壁螺纹连接，所述移动滑块b顶端固定连接有导向轴承座，所述导向轴承座内侧安装有导向轴承，所述导向轴承内壁滑动连接有螺杆，所述螺杆右侧螺纹连接有锁紧螺母，所述螺杆左侧固定连接有挡块，所述挡块右侧与导向轴承座之间安装有缓冲弹簧。
16.与现有技术相比：
17.本发明采取以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
18.1、板料输送结构ⅱ与机械拍打结构ⅲ在机架上平面的布局科学、结构紧凑：板料输送结构ⅱ中的输送皮带机构沿板料输送方向平行布置，前拍打机构平行布置在输送皮带机构之间；后部拍打机构平行布置在板料支撑杆之间，且与前拍打机构在同一垂直面内；左右拍打机构布置在机架的左右两侧，中部左拍打机构、中部右拍打机构布置在机架上平面的中部，与板料输送方向垂直；
19.2、板料输送结构ⅱ的动力驱动采用伺服电机，板料在电磁铁磁性同步带或高摩擦同步带的传动下，沿板料输送方向的输送位移准确；若铁磁性板料在电磁铁磁性同步带传动到设定位置时，电磁铁消磁，使铁磁性板料和同步带之间的磁吸力消失，减少了对中拍打时板料移动的摩擦阻力，提高了拍打性能。
20.3、板料输送结构ⅱ采用输送皮带机构和板料支撑杆相组合的结构形式，增大输送板料尺寸幅度，缩短输送皮带机构的长度，减轻整机重量，降低板料输送的摩擦阻力；
21.4、拍打部分的行程调节，采用伺服电机驱动丝杠旋转运动，安装气动拍打块的滑块沿丝杠轴向运动，可以适用不同规格尺寸的板料快速、准确调节拍打块的位置；
22.5、板料对中过程中，气缸驱动拍打块动作快速、位置准确；
23.6、拍打机构采用弧形连杆的摇杆机构，使拍打块的拍打平面运行轨迹在拍打阶段为直线，拍打板料动作平稳，且不与拍打块干涉；拍打块为机构中的摇杆，拍打块的几何形状，根据拍打块的优化运行轨迹设计得到；连杆为弧形，凹弧面避开与拍打块干涉处，连杆两端分别与拍打块、活塞杆端接头铰接；拍打机构在非工作状态，在活塞的推动下，拍打块绕铰接点旋转，拍打块的最大高度在输送皮带平面下方，不影响单张板料的输送对中，即单张板料对中时，拍打机构的气缸活塞杆伸出，拍打块的拍打平面朝下与水平面平行，此时拍打块的最上端面低于输送皮带的上平面。气缸活塞杆缩回时，拍打块绕铰接点旋转，拍打平面与板料边部平面平行接触。拍打支架中部设置长条孔，为连杆铰接轴b提供导向作用，在活塞杆伸出或缩回时，连杆铰接轴b在长条孔中运行；
24.7、可以适用于单张板料、双张板料的对中定位：一张板料时，可以按设定位置对中定位，两张板料时在左右位置分别按设定位置对中定位；
25.8、可以适用于不同尺寸规格的板料：拍打部分的行程调节，采用伺服电机驱动丝杠调节；
26.9、板料位置对中后，板料抓取机器人的抓取板料位姿固定，不需要随时高精度调整板料抓取机器人的位姿；提高机器人向模具中放置板料的节拍。
27.10、更换不同尺寸规格的板料时，不需要人工手动对拍打机构位置进行重新安装，通过伺服电机驱动丝杠，自动调节拍打位置，降低了操作人员的劳动强度，节省了时间。
28.11、在后部拍打机构的挡块处设置缓冲弹簧，当板料在前拍打机构推动下，板料与后部拍打机构的挡块碰撞，缓冲弹簧起到防止板料回弹，减小噪声作用。
附图说明
29.图1为本发明三维图；
30.图2为本发明俯视图；
31.图3为本发明机架三维图；
32.图4为本发明板料传输结构三维图；
33.图5为本发明机械拍打结构俯视图；
34.图6为本发明前拍打机构、左右拍打机构、中部左拍打机构、中部右拍打机构的结构示意图；
35.图7为本发明拍打状态的气动拍打块部分示意图；
36.图8为本发明非拍打状态的气动拍打块部分示意图；
37.图9为本发明后拍打机构主视图；
38.图10为本发明的图1中a区域放大图。
39.图中：机架ⅰ、机架由框架1、安装平面2、电机固定座3、底座4、板料输送结构ⅱ、伺服电机a5、电机安装座6、链传动7、支撑杆a8、支撑杆b9、输送皮带机构10、皮带安装座11、支撑杆安装座12、支撑杆c13、支撑杆d14、机械拍打结构ⅲ、前拍打机构15、左右拍打机构a16、左右拍打机构b17、中部左拍打机构18、中部右拍打机构19、伺服电机b21、拍打机构安装座a22、后缓冲块a23、丝杠a24、导轨a25、移动滑块a26、拍打气缸27、拍打支架28、拍打块29、前缓冲块a30、拍打机构安装座b31、拍打块铰接轴32、连杆铰接轴a33、连杆34、连杆铰接轴b35、活塞杆端接头36、活塞杆37、后部拍打机构20、伺服电机c38、安装座a39、后缓冲块b40、丝杠b41、导轨b42、移动滑块b43、锁紧螺母44、导向轴承45、缓冲弹簧46、挡块47、导向轴承座48、前缓冲块b49、安装座b50。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
41.本发明提供一种机械拍打板料对中皮带机，具有重量轻、噪声低、板料不回弹、可靠性能高、定位准确的机械拍打板料对中皮带机的优点，请参阅图1-10，包括机架ⅰ、板料输送结构ⅱ、机械拍打结构ⅲ；
42.机架ⅰ由框架1、安装平面2、电机固定座3、底座4连接构成的空间框架结构，结构简单，刚度大、稳定性好，重量轻；机架底部设置底座4，用于和车间地面连接固定；机架上设置矩形平板结构的电机固定座3，用于安装板料输送结构ⅱ的伺服电机5；机架上平面设置安装平面2用于安装板料输送结构ⅱ。
43.板料输送结构ⅱ，包括：伺服电机a5、电机安装座6、链传动7、支撑杆a8、支撑杆b9、输送皮带机构10、皮带安装座11、支撑杆安装座12、支撑杆c13、支撑杆d14，通过电机安装座6、皮带安装座11、支撑杆安装座12与机架连接固定；伺服电机a5通过链传动7为输送皮带机构10运动提供动力，在输送皮带机构10的上平面输送板料；支撑杆a8、支撑杆b9、支撑杆c13、支撑杆d14的结构组成类似，均由支撑座和端部设置为锥形的圆柱组成；支撑杆a8、支撑杆b9、支撑杆c13、支撑杆d14的上平面与输送皮带机构10的上平面在同一平面上，支撑在板料的下平面；支撑杆a8、支撑杆b9、支撑杆c13、支撑杆d14的主体支撑部分截面形状为圆形，其上平面与板料的接触部分为线接触，减小了板料输送过程中的阻力，输送皮带机构10中所用的传输皮带为电磁铁磁性同步带或高摩擦同步带。
44.机械拍打结构ⅲ，包括：前拍打机构15、左右拍打机构a16、左右拍打机构b17、中部
左拍打机构18、中部右拍打机构19、后部拍打机构20；对于单张板料的机械拍打对中，由前拍打机构15、左右拍打机构a16、左右拍打机构b17、后部拍打机构20实现；对于双张板料的机械拍打对中，左侧板料拍打对中由左侧的前拍打机构15、左侧的左右拍打机构a16、左侧的左右拍打机构b17、中部左拍打机构18、左侧的后部拍打机构20实现；右侧板料拍打对中由右侧的前拍打机构15、右侧的左右拍打机构a16、右侧的左右拍打机构b17、中部右拍打机构19、右侧的后部拍打机构20实现；单张板料的拍打对中或双张板料的拍打对中，根据板料规格尺寸选择相应的拍打机构动作。
45.前拍打机构15、左右拍打机构a16、左右拍打机构b17、中部左拍打机构18、中部右拍打机构19的结构组成相同，包括：伺服电机b21、拍打机构安装座a22、后缓冲块a23、丝杠a24、导轨a25、移动滑块a26、拍打气缸27、拍打支架28、拍打块29、前缓冲块a30、拍打机构安装座b31；伺服电机b21驱动丝杠a24旋转，带动移动滑块a26沿导轨a25轴向移动，用于根据不同板料规格尺寸来调节移动滑块26的位置；拍打部分主要由拍打气缸27、拍打支架28、拍打块29组成，其中拍打气缸27安装在拍打支架28上，拍打块29通过连杆铰链安装在拍打气缸27的活塞杆端部，拍打支架28安装固定在移动滑块26上；当拍打气缸27的活塞缩回时，实现拍打块29对板料的边部拍打动作。在导轨a25的极限位置设置前缓冲块a30、后缓冲块a23，用于移动滑块a26在导轨a25上机械缓冲止档。
46.拍打块29部分包括：拍打块铰接轴32、连杆铰接轴a33、连杆34、连杆铰接轴b35、活塞杆端接头36、活塞杆37；拍打状态时，活塞杆37缩回，活塞杆端接头36拉动连杆铰接轴b35，带动连杆34，通过连杆铰接轴a33拉动拍打块29绕拍打块铰接轴32转动，实现拍打块29的拍打面与板料的边部平面接触，产生拍打作用。
47.非拍打状态时，活塞杆37伸出，活塞杆端接头36推动连杆铰接轴b35，带动连杆34，通过连杆铰接轴a33推动拍打块29绕拍打块铰接轴32转动，实现拍打块29的拍打面与板料平面平行，且低于板料的下平面。
48.后拍打机构20包括：伺服电机c38、安装座a39、后缓冲块b40、丝杠b41、导轨b42、移动滑块b43、锁紧螺母44、导向轴承45、缓冲弹簧46、挡块47、导向轴承座48、前缓冲块b49、安装座b50；伺服电机c38驱动丝杠b41旋转，带动移动滑块b43沿导轨b42轴向移动，用于根据不同板料规格尺寸来调节移动滑块b43的位置；与板料拍打部分接触的挡块47，通过导向轴承45安装在导向轴承座48内，挡块47与导向轴承座48之间安装缓冲弹簧46，用于对板料的对中定位动作停止的能量吸收，起到缓冲作用。在导轨b42的极限位置设置前缓冲块b49、后缓冲块b40，用于移动滑块b43在导轨b42上的机械缓冲止档，同时减小了板料与挡块47碰撞的反弹运动和噪声。
49.虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。