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1、(10)申请公布号 CN 103042128 A (43)申请公布日 2013.04.17 CN 103042128 A *CN103042128A* (21)申请号 201210574254.5 (22)申请日 2012.12.26 B21D 43/18(2006.01) (71)申请人 山东科技大学 地址 266590 山东省青岛市经济技术开发区 前湾港路 579 号 (72)发明人 张明辉 宋允晓 张健健 吴家龙 (74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人 王连君 (54) 发明名称 一种热冲压自动送料装置 (57) 摘要 本发明涉及自动化上料装置领域， 具体。
2、涉及 一种用于热冲压工序的自动送料机械手， 用于轴 承外圈挤压工艺的自动上下料。包括如下部件 : 作为基座的铝合金框架 ； 电气控制系统 ； 按照工 件的移动方向排列的上料工位、 挤压工位、 二次挤 压工位和下料工位 ； 设于上料工位与挤压工位的 控制工件前后、 上下移动的上料机构 ； 设于下料 工位与二次挤压工位的控制工件前后、 上下移动 的下料机构 ； 设于挤压工位与二次挤压工位的控 制工件左右移动的水平滑台 ； 抓取工件的气动手 指。本发明通过 PLC 控制系统与自动送料装置相 连接， 实现自动上料、 工件平移和下料 ； 完全能够 实现全自动化生产， 在保证安全性可靠性的基础 上， 节省。
3、劳动力和生产成本， 提高了生产效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 热冲压自动送料装置， 其特征在于， 包括如下部件 ： 作为基座的铝合金框架 ； 电气控 制系统 ； 按照工件的移动方向排列的上料工位、 挤压工位、 二次挤压工位和下料工位 ； 设于 上料工位与挤压工位的控制工件前后、 上下移动的上料机构 ； 设于下料工位与二次挤压工 位的控制工件前后、 上下移动的下料机构 ； 设于挤压工位与二次挤压工位的控制工件左右 移。
4、动的水平滑台 ； 抓取工件的气动手指。 2. 根据权利要求 1 所述的热冲压自动送料装置， 其特征在于 ： 在所述的上料工位和下 料工位分别设有用于运送高温工件的隔热料盒和用于检测料盒是否到位、 有无缺料、 掉料 情况的检测装置。 3. 根据权利要求 1 所述的热冲压自动送料装置， 其特征在于 ： 在所述的挤压工位设有 冲床的冲杆位置检测装置和报警系统， 位置检测装置和报警装置均与电气控制系统连接。 4. 根据权利要求 1 所述的热冲压自动送料装置， 其特征在于 ： 所述的上料机构和下料 机构均包括用于工件前后移动的伸缩导轨和用于工件上下移动的垂直导轨， 并分别与气缸 连接。 5. 根据权利要。
5、求 1 所述的热冲压自动送料装置， 其特征在于 ： 所述的水平滑台包括移 动平台、 水平导轨及驱动平台水平移动的气缸。 权 利 要 求 书 CN 103042128 A 2 1/3 页 3 一种热冲压自动送料装置 所属技术领域 0001 本发明涉及自动化上料装置领域， 具体涉及一种用于热冲压工序的自动送料机械 手。主要用于轴承外圈挤压工艺的自动上料。 背景技术 0002 轴承外圈挤压工艺包括 ： 挤压工序和二次挤压工序， 即 ： 将烧好的棒料挤压成圆 饼状， 再将圆饼状的工件再次挤压成为带盲孔的结构。两次挤压由一台冲压机完成， 由于 两次挤压均包括上料、 出料， 工件移动， 物料搬运的过程十分。
6、复杂， 再加上冲压工件温度为 1100， 常规的机械手很难实现。长期以来只能靠人工来完成， 存在加工效率低， 人工成本 高， 劳动强度大等问题， 而且恶劣的高温工作环境对人的伤害很大。为此， 发明人设计了一 种用于轴承外圈挤压工艺的自动上料装置， 以减少人工和劳动强度， 提高冲压效率。 本发明 涉及的自动送料装置包括将高温棒料送至冲床的上料机械手和将圆饼状毛坯移至二次冲 压平台并将带盲孔的结构放置到传送带的下料机械手。 发明内容 0003 本发明的技术目的是克服现有技术中的问题， 提供一种替代人工， 提高生产效率 的自动送料装置。该装置集上料、 工件平移和下料为一体， 能实现自动化生产， 且能。
7、够适应 恶劣的高温环境。 0004 为实现本发明的目的， 本发明采用的技术方案为 ： 热冲压自动送料装置。其特征 在于， 包括如下部件 ： 作为基座的铝合金框架 ； 电气控制系统 ； 按照工件的移动方向排列的 上料工位、 挤压工位、 二次挤压工位和下料工位 ； 设于上料工位与挤压工位的控制工件前 后、 上下移动的上料机构 ； 设于下料工位与二次挤压工位的控制工件前后、 上下移动的下料 机构 ； 设于挤压工位与二次挤压工位的控制工件左右移动的水平滑台 ； 抓取工件的气动手 指。 0005 前述的热冲压自动送料装置， 所述的基座采用铝型材框架组合结构， 便于拆装和 机械手位置的调整， 以适应不同规。
8、格工件的输送。 0006 前述的热冲压自动送料装置， 在所述的上料工位和下料工位分别设有用于运送高 温工件的隔热料盒和用于检测料盒是否到位、 有无缺料、 掉料情况的检测装置。 0007 前述的热冲压自动送料装置， 在所述的挤压工位设有冲床的冲杆位置检测装置和 报警系统， 位置检测装置和报警装置均与电气控制系统连接。 0008 前述的热冲压自动送料装置， 所述的上料机构和下料机构均包括用于工件前后移 动的伸缩导轨和用于工件上下移动的垂直导轨， 并分别与气缸连接。 0009 前述的热冲压自动送料装置， 所述的水平滑台包括移动平台、 水平导轨及驱动平 台水平移动的气缸。 0010 本发明通过 PLC。
9、 控制系统与自动送料装置相连接， 实现自动上料、 工件平移和下 料 ； 通过气动手指实现工件的抓放 ； 独特的框架式基座结构便于送料装置安装时位置的调 说 明 书 CN 103042128 A 3 2/3 页 4 整， 以适应不同规格工件的输送。通过隔热料盒和检测装置检测料盒位置、 缺料、 掉料情况 保证了系统运行的可靠性 ； 冲床冲杆的位置检测装置和报警系统确保了系统运行的安全 性。综上所述， 本发明完全能够实现全自动化生产， 在保证安全性可靠性的基础上， 节省劳 动力和生产成本， 提高了生产效率。 附图说明 0011 图 1 是本发明的系统结构图 ； 0012 图 2 是本发明的上料机构图。
10、 ； 0013 图 3 是本发明的料盒组件图 ； 0014 图 4 是本发明的电路原理图。 0015 其中图 1 中的编号分别为 ： 1 输送机， 2 料盒组件位置检测装置， 3 水平滑台组件， 4 下料伸缩气缸， 5 机架， 6 下料伸缩导轨组件， 7 上料伸缩导轨组件， 8 上料伸缩气缸， 9 上料 垂直气缸组件， 10 下料垂直气缸组件， 11 下料机械手， 12 上料机械手， 13 料盒组件 ； 0016 图2中的编号分别为 ： 14料盒组件导向链， 15.隔热块， 16料盒， 17固定支架， 18料 盒支架， 19 限位开关， 20 连接支架 ； 0017 图 3 中的编号分别为 ：。
11、 21 上料垂直气缸缸体， 22 上料垂直气缸导轨， 23 上料垂直 气缸活塞， 24 手指连接板 25 手指固定连接板， 26. 气动手爪， 27 夹持器， 28 工件， 29 导向滑 块 ； 具体实施方式 0018 为了使本发明实现的技术方案、 技术特征、 达成目的与功能易于明白了解， 下面结 合具体实施方式， 进一步阐述本发明。 0019 图 1 为本发明的系统结构图， 热冲压自动送料装置， 其特征在于包括如下部件 ： 作 为基座的铝合金框架 5 ； 电气控制系统 ； 按照工件的移动方向排列的上料工位、 挤压工位、 二次挤压工位和下料工位 ； 设于上料工位与挤压工位的控制工件前后、 上下。
12、移动的上料机 构， 表现为上料伸缩导轨组件 7， 上料伸缩气缸 8， 上料垂直气缸组件 9 ； 设于下料工位与二 次挤压工位的控制工件前后、 上下移动的下料机构， 表现为下料伸缩气缸 4， 下料伸缩导轨 组件 6， 下料垂直气缸组件 10 ； 设于挤压工位与二次挤压工位的控制工件左右移动的水平 滑台， 表现为水平滑台组件 3 ； 抓取工件的气动机械手， 在上料工位表现为上料机械手 12， 在下料工位表现为下料机械手 11。上料机构、 下料机构和气动机械手上都装有限位装置， 通过汽缸、 电磁阀和气源来控制的夹持、 上下、 前后和左右的移动。上料工位和下料工位分 别设有用于运送高温工件的隔热料盒和。
13、检测料盒组件 13 是否到位、 有无缺料、 掉料情况的 检测装置， 表现为料盒组件 13， 料盒组件位置检测装置 2， 位置检测装置与电气控制系统连 接。 0020 下面根据图 1- 图 4 说明本发明的工作过程。 0021 物料的输送 ： 通过控制系统控制安装在输送机 1 上的步进电机脉冲和方向、 带动 输送机 1 上的料盒组件 13 往复移动， 输送机的两端装有料盒组件的限位装置。需要冲压的 热棒料放在料盒后， 输送机 1 向前运行， 料盒支架 18 碰到限位开关 19， 限位开关 19 将信号 传给控制系统的 CPU， CPU 发出步进电机停止指令， 输送机停止运行， 等待上料机械手 1。
14、2 抓 说 明 书 CN 103042128 A 4 3/3 页 5 取工件 28。上料机械手 12 抓起工件 28 后， 安装在输送机 1 上的步进电机反转， 输送机 1 向 后运行， 料盒组件 13 运行到输送机 1 的另一端， 等待需要冲压的热棒料。 0022 上料过程 ： 0023 位置检测装置 2 上的红外光电开关检测到料盒中的工件后， 将信号传给控制系统 的 CPU， CPU 发出指令， 上料垂直气缸组件 9 下降， 上料机械手 12 夹紧工件后， 上料伸缩气缸 8带动上料伸缩导轨组件7前伸， 同时上料垂直气缸组件9上升， 将工件28送至挤压工位工 作平台， 上料机械手 12 松开。
15、工件， 冲床的冲杆下移， 将高温棒料挤压成圆饼状。同时上料伸 缩气缸 8 带动上料伸缩导轨组件 7 收缩回初始位置。 0024 工件水平移动 ： 水平滑台组件 3 带动下料伸缩导轨组件 6， 下料垂直气缸组件 10， 下料机械手 11 从二次挤压工位移至挤压工位， 同时下料伸缩气缸 4 前伸， 下料机械手 11 夹 紧圆饼状工件 ； 然后， 水平滑台组件3带动下料伸缩导轨组件6， 下料垂直气缸组件10， 下料 机械手 11 从挤压工位移回二次挤压工位， 下料垂直气缸组件 10 下降， 下料机械手 11 松开 圆饼状工件， 下料伸缩气缸 4 带动下料伸缩导轨组件 6 收回。冲床的冲杆下移， 将圆。
16、饼状工 件二次冲压成带盲孔的结构。 0025 下料过程 ： 0026 下料伸缩气缸 4 带动下料伸缩导轨组件 6 前伸， 下料机械手 11 夹紧带盲孔的结 构， 下料垂直气缸组件 10 上升， 下料伸缩气缸 4 带动下料伸缩导轨组件 6 收回， 下料机械手 11 松开， 将带盲孔的结构放入下道工序输送机上的料盒内。 0027 以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实例和说明书中描述的只是说明本发 明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明有各种变化和改进， 这些变化和改 进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物 界定。 说 明 书 CN 103042128 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103042128 A 6 2/2 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103042128 A 7 。