本發(fā)明屬于汽車零件自動化機(jī)加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車零件沖壓用多工位自動上料裝置。

背景技術(shù)：

汽車零件的金屬沖壓件是汽車構(gòu)造中十分重要的部分，例如汽車的車身、車架、車廂的主體都是由鋼板沖壓成形后焊接裝配而成的。

已知技術(shù)中對于上述沖壓件的生產(chǎn)都是采用自動化的沖壓設(shè)備來完成，但上料則是由人工完成。工人將待沖壓的金屬板材預(yù)先堆疊碼放至沖壓設(shè)備的進(jìn)料端臺面?zhèn)龋缓笠黄黄囊来芜f送至工位進(jìn)行后續(xù)的沖壓作業(yè)。由于產(chǎn)量大，金屬板材重量重，故實際作業(yè)時工人體力消耗也大，通常需要多個工人交替作業(yè)，這導(dǎo)致用工成本較高。另一方面，人工高強(qiáng)度作業(yè)，難免會因操作疏漏和失誤而造成安全問題。

當(dāng)然目前亦有一些企業(yè)采用自動化的機(jī)械手替代人工實施上料，但在實際運用中存在如下問題：

1）機(jī)械手抓取對于板材碼放的質(zhì)量要求較高，假如工人碼放雜亂，或碼放高度未到位，則機(jī)械手往往無法順利抓取，需要工人重新整理堆放，反而更加費時費力；

2）上料工位僅一個，實際作業(yè)時機(jī)械手抓取效率依舊較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是：針對背景技術(shù)中涉及的不足而提供一種自動化程度更高的汽車零件沖壓用多工位自動上料裝置，其能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率以及作業(yè)精度，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種汽車零件沖壓用多工位自動上料裝置，包括機(jī)臺和設(shè)于機(jī)臺一側(cè)的機(jī)械手，其特征在于所述機(jī)臺上設(shè)有頂料工位、活動平臺以及驅(qū)動該活動平臺水平往復(fù)通過所述頂料工位的水平驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述活動平臺上分設(shè)有若干用于疊放待沖壓汽車零件的安置區(qū)；每個所述安置區(qū)均設(shè)有頂料孔，而所述頂料工位上設(shè)有頂出孔，該頂出孔下方設(shè)有頂出機(jī)構(gòu)，所述頂出機(jī)構(gòu)包括頂出塊以及驅(qū)動所述頂出塊經(jīng)由所述頂出孔和頂料孔上下活動的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述頂料工位上還設(shè)有檢測立柱，該檢測立柱上設(shè)有用于檢測待沖壓汽車零件是否堆放達(dá)到預(yù)定高度的激光感應(yīng)儀，該激光感應(yīng)儀和機(jī)械手均與PLC控制器電連接，而PLC控制器同時連接控制所述水平驅(qū)動機(jī)構(gòu)和升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)；當(dāng)激光感應(yīng)儀檢測到待沖壓汽車零件堆放達(dá)到預(yù)定高度時向PLC控制器發(fā)出信號，再由PLC控制器發(fā)出指令控制機(jī)械手將待沖壓汽車零件轉(zhuǎn)移至沖壓設(shè)備的進(jìn)料端。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中所述水平驅(qū)動機(jī)構(gòu)是由伺服電機(jī)帶動的平移絲杠副或齒輪分度盤。需要說明，采用平移絲杠副時活動平臺是被驅(qū)動直線來回運動，而采用齒輪分度盤時活動平臺是被驅(qū)動來回擺動。對于這兩種運動形式，本發(fā)明都予以保護(hù)。當(dāng)然伺服電機(jī)帶動的平移絲杠副和齒輪分度盤都是常規(guī)技術(shù)，本發(fā)明中不再詳述。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中所述水平驅(qū)動機(jī)構(gòu)是伺服液壓缸或伺服氣缸。采用伺服液壓缸和伺服氣缸時，活動平臺將被驅(qū)動做直線來回運動。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中所述頂出機(jī)構(gòu)還包括若干平行縱向設(shè)置的導(dǎo)向桿，這些導(dǎo)向桿均固定在頂出塊的底部，同時所述機(jī)臺的底部藉由吊板連接有升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定板，所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)于該升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定板上，同時所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定板上設(shè)有供所述導(dǎo)向桿穿過的導(dǎo)向孔。上述結(jié)構(gòu)設(shè)計確保頂出塊的升降運動更加平穩(wěn)可靠。

優(yōu)選的，本發(fā)明中所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)是伺服蝸輪絲杠升降機(jī)。同常規(guī)技術(shù)一樣，該伺服蝸輪絲杠升降機(jī)由伺服電機(jī)、蝸桿、傳動箱和螺桿構(gòu)成，蝸桿橫向設(shè)置，并與伺服電機(jī)的輸出軸連接固定，傳動箱內(nèi)設(shè)有與蝸桿配合的蝸輪，該蝸輪通過軸承定位，且中心一體設(shè)置螺母，該螺母與縱向設(shè)置的螺桿配合。螺桿頂部與頂出塊活動連接。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動后通過蝸桿和蝸輪帶動螺桿上下運動，使得頂出塊能夠上下升降帶動安置區(qū)內(nèi)的零件一起運動。

優(yōu)選的，本發(fā)明中所述機(jī)臺上設(shè)有用于支撐并導(dǎo)向活動平臺的滑軌，活動平臺底部設(shè)有與滑軌配合的滑塊。

優(yōu)選的，本發(fā)明中所述每個安置區(qū)均設(shè)有用于限制待沖壓汽車零件水平活動的限位機(jī)構(gòu)，該限位機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述安置區(qū)四周用于限制汽車待沖壓零件水平活動的若干縱向定位銷柱，活動平臺上對應(yīng)于各定位銷柱均設(shè)置有定位塊，定位塊上設(shè)有供定位銷柱穿設(shè)的孔，同時定位塊四周橫向設(shè)有鎖緊所述定位銷柱的螺釘。定位銷柱的具體使用數(shù)量根據(jù)實際情況而定，對于矩形的汽車零件板材，通常每邊都至少設(shè)置兩根定位銷柱來定位。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中所述機(jī)械手為電磁鐵式機(jī)械手或真空吸盤式機(jī)械手，具體結(jié)構(gòu)形式均參見現(xiàn)有技術(shù)。

優(yōu)選的，本發(fā)明中所述頂出塊呈X形，而頂料孔和頂出孔均與頂出塊的形狀匹配。當(dāng)然頂出塊也可以設(shè)計成其他形狀，只需確保體積小的同時又能穩(wěn)固的承托待沖壓汽車零件。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中所述機(jī)臺的頂料工位上還設(shè)有支架和固定在支架上用于分隔待沖壓汽車零件的磁性分離器，由于汽車零件都是金屬材質(zhì)，且當(dāng)待沖壓的零件為較薄的片材類時，它們相互堆疊后形成粘滯力較難分開，不便于機(jī)械手抓取，而磁性分離器能夠給予相鄰片材一定斥力，便于兩者分離。當(dāng)然磁性分離器為常規(guī)技術(shù)，本發(fā)明中不再詳述。

本發(fā)明具體使用時機(jī)臺放置在沖壓設(shè)備的進(jìn)料端（臺面）一側(cè)，因所述活動平臺上分設(shè)有多個用于疊放待沖壓汽車零件的安置區(qū)，工作人員先在其中一個上疊放零件。隨即PLC控制器控制水平驅(qū)動機(jī)構(gòu)工作，驅(qū)動活動平臺運動直至疊放有零件的安置區(qū)到達(dá)機(jī)臺上的頂料工位時停止。激光感應(yīng)儀檢測疊放零件是否達(dá)到預(yù)定高度，如達(dá)到，則PLC控制器發(fā)出指令控制機(jī)械手將零件轉(zhuǎn)移至沖壓設(shè)備進(jìn)料端（臺面）上；如未達(dá)到，則由PLC控制器控制升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動頂出塊上升，將零件頂起至預(yù)定高度，激光感應(yīng)儀檢測通過后，PLC再次發(fā)送指令控制機(jī)械手將零件轉(zhuǎn)移至沖壓設(shè)備進(jìn)料端（臺面）上。機(jī)械手在操作過程中，工人可以在其他安置區(qū)預(yù)先疊放待沖壓汽車零件，待前一安置區(qū)的零件上料完畢，則下一安置區(qū)進(jìn)入頂料工位繼續(xù)工作。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

1．本發(fā)明通過PLC控制多機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)作業(yè)實現(xiàn)多工位的汽車零件上料，自動化程度更高，工作效率和作業(yè)精度都進(jìn)一步得到提高，能夠大大節(jié)約企業(yè)用工成本。

2. 本發(fā)明活動平臺上設(shè)有多個安置區(qū)，當(dāng)其中一個安置區(qū)處于機(jī)臺頂料工位進(jìn)行上料作業(yè)時，其他安置區(qū)可以預(yù)先堆放待沖壓的汽車零件，節(jié)約時間，提高上料作業(yè)效率。

3. 本發(fā)明預(yù)先采用激光感應(yīng)儀檢測零件高度，只有零件達(dá)到預(yù)定高度才進(jìn)一步驅(qū)動機(jī)械手抓取零件，這一改進(jìn)避免了機(jī)械手無法順利抓取零件，大大提高了機(jī)械手的抓取精度，使得上料作業(yè)進(jìn)程更加順利可靠。

4. 本發(fā)明的安置區(qū)四周采用定位銷柱來限位，確保零件疊放整齊，不會晃動，使得后面的機(jī)械手能夠更好的抓取，大大提高抓取精度。

5. 本發(fā)明頂出機(jī)構(gòu)和激光感應(yīng)儀的配合設(shè)計確保疊放后的汽車零件能夠依次遞進(jìn)自動上料，減輕了人工負(fù)擔(dān)，且運作可靠，效率高，能夠大大降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明一種具體實施例的主視圖；

圖2為圖1的俯視圖。

其中：1、機(jī)臺；A、頂料工位；2、活動平臺；3、安置區(qū)；4、頂料孔；5、頂出塊；6、檢測立柱；7、激光感應(yīng)儀；8、伺服電機(jī)；9、平移絲杠副；10、導(dǎo)向桿；11、吊板；12、升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定板；13、伺服蝸輪絲杠升降機(jī)；13a、伺服電機(jī)；13b、傳動箱；13c、螺桿；14、滑軌；15、滑塊；16、定位銷柱；17、定位塊；18、螺釘；19、支架；20、磁性分離器。

具體實施方式

實施例：結(jié)合圖1和圖2所示，對本發(fā)明提供的這種汽車零件沖壓用多工位自動上料裝置的具體實施方式說明如下：

整套裝置具有機(jī)臺1和設(shè)于機(jī)臺1一側(cè)的機(jī)械手（圖中省略），所述機(jī)臺1上設(shè)有頂料工位A、活動平臺2以及驅(qū)動該活動平臺2水平往復(fù)通過所述頂料工位A的水平驅(qū)動機(jī)構(gòu)，本實施例中水平驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用的是由伺服電機(jī)8帶動的平移絲杠副9，平移絲杠副9內(nèi)的螺桿與伺服電機(jī)8的輸出軸連接，而平移絲杠副9內(nèi)與螺桿配合的多個螺母固定在活動平臺2底部，伺服電機(jī)8與PLC控制器（圖中未畫出）電連接。并且本實施例中所述機(jī)臺1上設(shè)有用于支撐并導(dǎo)向活動平臺2的滑軌14，數(shù)量為兩根，關(guān)于平移絲杠副9左右平行對稱設(shè)置?；顒悠脚_2底部設(shè)有與滑軌14配合的滑塊15，如圖1和圖2所示。

本實施例中所述活動平臺2上分設(shè)有兩個用于疊放待沖壓汽車零件的安置區(qū)3；每個所述安置區(qū)3均設(shè)有頂料孔4，而所述頂料工位A上設(shè)有頂出孔（圖中未標(biāo)出），該頂出孔下方設(shè)有頂出機(jī)構(gòu)，所述頂出機(jī)構(gòu)由頂出塊5、驅(qū)動所述頂出塊5經(jīng)由所述頂出孔和頂料孔4上下活動的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及導(dǎo)向桿10共同組成。本實施例中的頂出塊5呈X形，而頂料孔4和頂出孔均與頂出塊5的形狀匹配。

如圖1所示，本實施例中升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用的是伺服蝸輪絲杠升降機(jī)13。同常規(guī)技術(shù)一樣，該伺服蝸輪絲杠升降機(jī)13由伺服電機(jī)13a、蝸桿（圖中不可見）、傳動箱13b和螺桿13c構(gòu)成，蝸桿橫向設(shè)置，并與伺服電機(jī)13a的輸出軸連接固定，傳動箱13b內(nèi)設(shè)有與蝸桿配合的蝸輪，該蝸輪通過軸承定位，且中心一體設(shè)置螺母，該螺母與縱向設(shè)置的螺桿13c配合。螺桿13c頂部與頂出塊5活動連接。伺服電機(jī)13a也與PLC控制器電連接，其轉(zhuǎn)動后通過蝸桿和蝸輪帶動螺桿13c上下運動，使得頂出塊5能夠上下升降帶動安置區(qū)3內(nèi)的待沖壓汽車零件一起運動。

依舊結(jié)合圖1所示，本實施例中所述導(dǎo)向桿10數(shù)量為4根，平行縱向設(shè)置，這些導(dǎo)向桿10均固定在頂出塊5的底部，同時所述機(jī)臺1的底部藉由吊板11連接有升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定板12，所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)13a和傳動箱13b均固定在該升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定板12上，同時所述升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定板12上設(shè)有供所述導(dǎo)向桿10穿過的導(dǎo)向孔。上述結(jié)構(gòu)設(shè)計確保頂出塊5的升降運動更加平穩(wěn)可靠。

本實施例中在所述頂料工位A上還設(shè)有檢測立柱6，該檢測立柱6上設(shè)有用于檢測待沖壓汽車零件是否堆放達(dá)到預(yù)定高度的激光感應(yīng)儀7，該激光感應(yīng)儀7和機(jī)械手均與PLC控制器電連接。

結(jié)合圖1和圖2所示，本實施例中在所述每個安置區(qū)3均設(shè)有用于限制待沖壓汽車零件水平活動的限位機(jī)構(gòu)，該限位機(jī)構(gòu)由設(shè)置在所述安置區(qū)3四周用于限制汽車待沖壓零件水平活動的8根縱向定位銷柱16和與各定位銷柱16相對應(yīng)的定位塊17及其鎖緊用螺釘18共同組成。本實施例中上料的待沖壓汽車零件為矩形片材，其疊放至安置區(qū)3后，每邊都由兩根定位銷柱16定位。所述活動平臺2上對應(yīng)于各定位銷柱16均設(shè)置定位塊17，定位塊17上設(shè)有供定位銷柱16穿設(shè)的孔，同時定位塊17四周橫向設(shè)有鎖緊所述定位銷柱16的螺釘18。

本實施例中所述機(jī)臺的頂料工位A上還設(shè)有支架19和固定在支架19上用于分隔待沖壓汽車零件的磁性分離器20。

本實施例中所述機(jī)械手為真空吸盤式機(jī)械手。

本實施例具體用于汽車片材零件的沖壓上料，具體使用時，其機(jī)臺1放置在沖壓設(shè)備的進(jìn)料端（臺面）一側(cè)，因所述活動平臺2上分設(shè)有兩個用于疊放待沖壓汽車零件的安置區(qū)3，工作人員先在其中一個上疊放零件。隨即PLC控制器控制水平驅(qū)動機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)8工作，驅(qū)動活動平臺2運動直至疊放有零件的安置區(qū)3到達(dá)機(jī)臺1上的頂料工位A時停止。激光感應(yīng)儀7檢測疊放零件是否達(dá)到預(yù)定高度，如達(dá)到，則PLC控制器發(fā)出指令控制機(jī)械手將零件轉(zhuǎn)移至沖壓設(shè)備進(jìn)料端（臺面）上；如未達(dá)到，則由PLC控制器控制升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)內(nèi)的伺服電機(jī)13a帶動頂出塊5上升，將零件頂起至預(yù)定高度，激光感應(yīng)儀7檢測通過后，PLC再次發(fā)送指令控制機(jī)械手將零件轉(zhuǎn)移至沖壓設(shè)備進(jìn)料端（臺面）上。機(jī)械手在操作過程中，工人可以在另一空閑的安置區(qū)3預(yù)先疊放待沖壓汽車零件，待前一安置區(qū)3的零件上料完畢，則下一安置區(qū)3進(jìn)入頂料工位A繼續(xù)工作。

當(dāng)然上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。