本發(fā)明涉及鈑金加工領域，具體涉及一種用于鈑金加工數(shù)控沖床的自動上下料機械手。

背景技術：

鈑金加工是針對金屬薄板的一種綜合冷加工工藝，包括剪、沖/切/復合、折、鉚接、拼接、成型等，其顯著的特征就是加工出的同一鈑金件厚度一致。

鈑金件具有重量輕、強度高、導電（能夠用于電磁屏蔽）、成本低、大規(guī)模量產(chǎn)性能好等特點，在電子電器、通信、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械等領域得到了廣泛應用，例如在電腦機箱、手機中，鈑金件是必不可少的組成部分。隨著鈑金件的應用越來越廣泛，對鈑金加工的要求越來越高。

現(xiàn)有的鈑金加工大多都是通過數(shù)控機床來完成的，具有加工精度高、加工速度快等優(yōu)點。其中，鈑金加工的初始，需要通過數(shù)控沖床對整塊金屬薄板（下文簡稱“料板”）進行沖壓、打孔。在現(xiàn)有技術中，需要通過人工將料板搬運至數(shù)控沖床的加工臺面，不僅費時費力，且料板在加工臺面的位置精度難以控制，給后續(xù)加工帶來不利因素，同時還存在工人的安全隱患問題；另外，在加工完成之后，同樣需要通過人工將半成品板從數(shù)控沖床的加工臺面上取下，同樣存在費時費力以及安全隱患高的問題。

因此，如何解決上述現(xiàn)有技術存在的不足，提高上、下料效率并消除安全隱患，便成為本發(fā)明所要研究解決的課題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)控沖床用鈑金自動上下料機械手。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種數(shù)控沖床用鈑金自動上下料機械手，包括一搬運臂，該搬運臂通過一第一驅動機構驅動，在x軸方向左右滑動設置于一機架上，用于搬運一料板進行上料或下料；

所述搬運臂上沿x軸方向逐次連設有至少一個第一上料吸盤以及至少一個的第二上料吸盤，一方面用于吸附定位所述料板進行上料或下料，另一方面用于在數(shù)控沖床的加工臺面上水平調整所述料板的位置，使料板在加工臺面的位置精度符合加工要求；

其中，各所述第一上料吸盤還通過一第一氣缸驅動在y軸方向做水平地伸縮運動，各所述第二上料吸盤通過一第二氣缸驅動在水平方向做斜向伸縮運動，以當所述第一上料吸盤和所述第二上料吸盤吸附定位有所述料板后，對所述料板的位置進行x軸方向和y軸方向的水平調整。

上述技術方案中的有關內(nèi)容解釋如下：

1．上述方案中，所述第一驅動機構可采用電機配鏈條的方式進行傳動，但并不局限于此，也可使用諸如液壓傳動、絲杠螺母傳動等其他本領域技術人員所能想到的驅動機構。

2．上述方案中，所述搬運臂中沿y軸方向連設有至少一個夾爪，該夾爪通過氣缸驅動在x軸方向夾持所述料板的左側邊或右側邊，通過搬運臂的水平移動輔助完成上料或下料的搬運。

3．上述方案中，各所述第一上料吸盤與各所述第二上料吸盤均由一第三氣缸（或電機等其他驅動機構）驅動在z軸上做升降運動，且所述第一氣缸同所述第一上料吸盤一并升降，所述第二氣缸同所述第二上料吸盤一并升降。

4．上述方案中，各所述第二上料吸盤水平斜向伸縮的角度具有鎖定和解鎖兩個狀態(tài)；鎖定狀態(tài)下，各所述第二上料吸盤用于配合各所述第一上料吸盤進行所述料板的所述上料搬運或所述下料搬運；解鎖狀態(tài)下，各所述第二上料吸盤配合各所述第一上料吸盤用于進行在所述加工臺面上對所述料板的位置調整。

5．上述方案中，還包括一連桿，該連桿沿y軸方向設置，連桿的前端通過一轉動點轉動連接于所述第二氣缸的殼體，連桿的后端相對所述搬運臂的水平方向固定，構成僅需通過鎖定和解鎖所述轉動點，便可實現(xiàn)對所述第二上料吸盤水平斜向伸縮的角度進行鎖定和解鎖。

6．上述方案中，所述第一氣缸、所述第二氣缸和所述第三氣缸也可采用電機等其他驅動機構。

本發(fā)明的工作原理及優(yōu)點如下：

本發(fā)明一種數(shù)控沖床用鈑金自動上下料機械手，包括包括左右滑動設置于機架上的搬運臂，用于上、下料搬運；搬運臂上設有第一上料吸盤及第二上料吸盤，用于上、下料搬運及料板位置的精度調整；第一上料吸盤在y軸方向水平伸縮，第二上料吸盤在水平方向斜向伸縮。相比現(xiàn)有技術而言，本發(fā)明對數(shù)控沖床的加工臺面的上、下料全自動搬運，不僅省時省力，并杜絕了人工操作的安全隱患，且能保證料板在加工臺面上的位置精度，具有極高的工作效率，大幅降低了生產(chǎn)成品且良品率高、可靠性強。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明實施例結合于自動上下料裝置的立體結構示意圖；

附圖2為自動上下料裝置中吸盤架的結構示意圖；

附圖3為本發(fā)明實施例的結構示意圖；

附圖4為自動上下料裝置初始狀態(tài)的結構示意圖（去除機架）；

附圖5為自動上下料裝置的吸盤架下降取板時的結構示意圖（去除機架）；

附圖6為自動上下料裝置的吸盤架取完板時的結構示意圖（去除機架）；

附圖7為自動上下料裝置的上料臺面裝載料板時的結構示意圖（去除機架）；

附圖8為自動上下料裝置的上料臺面裝載料板后的結構示意圖（去除機架）；

附圖9為本發(fā)明實施例將料板送至加工臺面后的結構示意圖（去除機架）；

附圖10為本發(fā)明實施例在加工臺面夾取半成品板時的結構示意圖（去除機架）；

附圖11為自動上下料裝置中半成品板放置于下料臺面時的結構示意圖（去除機架）；

附圖12為自動上下料裝置中廢料板下料時的結構示意圖（去除機架）；

附圖13為自動上下料裝置中廢料板下料后落在廢料托盤時的結構示意圖（去除機架）。

以上附圖中：1．料板；2．機架；3．上料臺面；4．下料臺面；5．原料托盤；6．廢料托盤；7．吸盤架；8．升降行走小車；9．半成品板；10．廢料板；11．卸料架；12．卸料擋塊；13．行車空間；14．架體；15．吸料吸盤；16．分料塊；17．搬運臂；18．軌道；19．第一上料吸盤；20．第二上料吸盤；21．第一氣缸；22．第二氣缸；23．第三氣缸；24．連桿；25．轉動點；26．夾爪；27．載臺。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述：

實施例：參見附圖1～13所示，一種數(shù)控沖床用鈑金自動上下料機械手，應用于一種數(shù)控沖床用鈑金自動上下料裝置，該自動上下料裝置于x軸方向對應所述數(shù)控沖床中加工臺面（未附圖示）的上、下料側（右側）設置，并于y軸方向設置于原料架（未附圖示）的前側，該原料架中堆垛有數(shù)塊料板1；所述自動上下料裝置包括自動上下料機構及搬運機械手。

所述自動上下料機構包括一機架2，以及設置在該機架1中的上料臺面3、下料臺面4、原料托盤5、廢料托盤6、吸盤架7、搬運機械手以及升降行走小車8；其中：

所述機架2包括在y軸方向布置的前部空間和后部空間，且所述后部空間包括在z軸方向分布的上部空間和下部空間；如圖4所示，在裝置的初始狀態(tài)下（即未開始工作時），所述上料臺面3、所述下料臺面4、所述廢料托盤6、所述搬運機械手以及所述升降行走小車8均位于所述前部空間中；所述原料托盤5以及所述吸盤架7位于所述后部空間中，且原料托盤5位于所述下部空間，吸盤架7位于所述上部空間；

所述搬運機械手懸設于所述上料臺面3的上方，如圖3所述，該機械手包括一搬運臂17，該搬運臂17通過一第一電機驅動，在x軸方向沿軌道18左右滑動設置于所述機架2上；可用于上料搬運，如圖9所示，即在所述料板1加工前，將所述上料臺面3上的料板1沿x軸方向送入所述數(shù)控沖床的加工臺面上待加工，或用于下料搬運，如圖10所示，即在所述料板1加工成為所述半成品板9后，將所述數(shù)控沖床的加工臺面上的半成品板9沿x軸方向送入所述下料臺面4上（此時上料臺面3移至后部空間進行下一塊料板1的裝載）；

所述搬運臂17上沿x軸方向從左到右逐次連設有一個第一上料吸盤19以及兩個的第二上料吸盤20，一方面用于吸附定位加工前的料板1或加工后的半成品板9，進行所述上料搬運或所述下料搬運，另一方面用于在所述加工臺面上水平調整所述料板1的位置，使料板1在加工臺面的位置精度符合加工要求，便于下一步數(shù)控沖床的沖壓工作；

其中，所述第一上料吸盤19還通過一第一氣缸21驅動在y軸方向做水平地伸縮運動，各所述第二上料吸盤20通過一第二氣缸22驅動在水平方向做斜向伸縮運動，以當所述第一上料吸盤19和所述第二上料吸盤20吸附定位有所述料板1后，對所述料板1的位置進行x軸方向和y軸方向的水平調整；

所述第一上料吸盤19與各所述第二上料吸盤20均由一第三氣缸23驅動在z軸上做升降運動，且所述第一氣缸21同所述第一上料吸盤19一并升降，所述第二氣缸22同所述第二上料吸盤20一并升降。

各所述第二上料吸盤20水平斜向伸縮的角度具有鎖定和解鎖兩個狀態(tài)；鎖定狀態(tài)下，各所述第二上料吸盤20用于配合所述第一上料吸盤19進行所述料板1的所述上料搬運或所述下料搬運；解鎖狀態(tài)下，各所述第二上料吸盤20配合各所述第一上料吸盤19用于進行在所述加工臺面上對所述料板1的位置調整。

還包括一連桿24，該連桿24沿y軸方向設置，連桿24的前端通過一轉動點25轉動連接于所述第二氣缸22的殼體，連桿24的后端相對所述搬運臂17的水平方向固定，構成僅需通過鎖定和解鎖所述轉動點25，便可實現(xiàn)對所述第二上料吸盤20水平斜向伸縮的角度進行鎖定和解鎖。

其中，所述搬運臂17中沿y軸方向連設有至少一個夾爪26，該夾爪26通過氣缸驅動在x軸方向夾持所述料板1的右側邊，通過搬運臂17的水平移動輔助完成所述上料搬運或所述下料搬運。

所述上料臺面3通過一第二電機驅動，在y軸方向通過機架2左右兩內(nèi)側的上層軌道前后滑動設置于所述機架2中；上料臺面3的上表面用于裝載所述料板1；在上料臺面3裝載所述料板1前或裝載所述料板1后，所述上料臺面3均位于所述前部空間；在上料臺面3進行料板1的裝載時，所述上料臺面3移動至所述后部空間，見圖7，通過所述吸盤架7進行料板1的裝載；在上料臺面3裝載所述料板1后，通過所述搬運機械手將料板1移至數(shù)控沖床的加工臺面中，見圖9，即所述上料臺面3起到料板1的中轉作用。

所述下料臺面4通過一第三電機驅動，在y軸方向通過機架2左右兩內(nèi)側的下層軌道前后滑動設置于所述機架2中；下料臺面4的上表面用于裝載半成品板9，即經(jīng)所述數(shù)控沖床加工之后的料板1；在下料臺面4裝載所述半成品板9前或裝載所述半成品板9后，所述下料臺面4位于所述前部空間，且位于所述上料臺面3的正下方；當下料臺面4裝載有所述半成品板9時，經(jīng)工人處理后成為廢料板10（工人對半成品板9中的多個產(chǎn)品進行拆卸，拆卸完成之后，半成品板9成為廢料板10），在下料臺面4進行所述廢料板10的下料時，見圖12，所述下料臺面4朝向所述后部空間移動，下料后的廢料板10移至所述廢料托盤6中，見圖13。

還包括一卸料架11，該卸料架11在z軸方向可升降地連設于所述機架2中，且位于所述前部空間和所述后部空間之間；

所述卸料架11上沿x軸方向逐次連設有多個卸料擋塊12，當所述下料臺面4欲下料所述廢料板10時，所述下料臺面4朝向所述后部空間移動，同時所述卸料架11下降，通過各所述卸料擋塊12將廢料板10阻擋并垂直下落至所述廢料托盤6中。

所述廢料托盤6架設于所述機架2中，且位于所述下料臺面4的正下方；廢料托盤6的上表面用于裝載從所述下料臺面4中獲得的所述廢料板10，廢料托盤6的下方為一行車空間13，供所述升降行走小車8駐留或進行位移；當所述廢料托盤6上的廢料板10達到一定高度且無法通過所述升降行走小車8調節(jié)時，通過叉車從機架2前方進入，并將多塊堆疊在廢料托盤6上的廢料板10連同廢料托盤6一并取走。

所述原料托盤5架設于所述機架2中，原料托盤5的上表面用于堆垛數(shù)塊所述料板1，原料托盤5的下方為所述行車空間13；所述升降行走小車8將堆垛有料板1的原料托盤5從原料倉中取出，沿y軸向前搬運至所述機架2中；當原料托盤5上的料板1用完之后，升降行走小車8將空的原料托盤5沿y軸向后送回原料倉中，并再取一塊堆垛有料板1的原料托盤5放回所述機架2。

如圖2所示，所述吸盤架7包括一架體14，該架體14通過一第四電機驅動，在z軸方向可升降地連設于所述機架2；所述架體14的底部均勻垂設有多個吸料吸盤15，各所述吸料吸盤15正對所述原料托盤5的上方設置，用于吸附并定位原料托盤5上的所述料板1；

所述吸盤架7還包括一分料塊16，該分料塊16連設于所述架體14的側部并向下垂設；并且，所述分料塊16通過一氣缸（或電機等其他驅動機構）驅動在z軸方向做往復運動；

所述分料塊16的側部朝后設有數(shù)個豎直排列的分料齒，構成當所述架體14的吸料吸盤15吸附所述原料托盤5上的料板1進行抬升時，所述分料齒能夠對所述料板1的側邊進行上下刮料，避免由于多塊料板1相互粘貼而取出過多料板1，保證所述吸盤架7一次僅取走一塊料板1。

所述升降行走小車8通過一第五電機驅動，在所述機架2底部的所述行車空間13中沿y軸方向通過一軌道前后位移，進而在所述前部空間或所述后部空間中進行位置切換；所述升降行走小車8具有一由液壓驅動的可升降載臺27（也可采用電機驅動等其他驅動方式），當升降行走小車8位于所述廢料托盤6的下方時，所述載臺27用于托載所述廢料托盤6，以對其進行升降，從而保證廢料托盤6與下料臺面4之間具有足夠的間隙，避免干涉下料臺面4的移動，同時也可保持兩者的落差不會太大，防止下料臺面4的廢料板10在落入廢料托盤6時意外滑出；而當升降行走小車8位于所述原料托盤5的下方時，所述載臺27用于托載所述原料托盤5，以對其進行升降，便于原料托盤的更換。

其中，所述第一電機、所述第二電機、所述第三電機、所述第四電機及所述第五電機，均可配和鏈條進行傳動，但并不局限于電機，也可使用諸如液壓傳動、絲杠螺母傳動等其他本領域技術人員所能想到的驅動機構。

工作過程：

步驟一、（取料）首先，通過一原料堆垛機將多塊料板1堆垛至原料架下層的原料托盤5上，該原料托盤5正對機架2的正后方；然后，所述升降行走小車8沿y軸方向向后直線位移至原料架處，載臺27上升，取出裝載有料板1的原料托盤5；最后，升降行走小車8載著所述原料托盤5向前直線位移至機架2中，將載有料板1的原料托盤5放置在機架2的后部空間的下部空間；

步驟二、（取板）首先，如圖5所示，所述吸盤架7的架體14下降到接近所述原料托盤5的位置；接著，各所述吸料吸盤15下降并吸附原料托盤5最上方的所述料板1；然后，所述吸料吸盤15將所述料板1預抬起一定高度，并通過所述分料塊16對所述料板1的側邊進行上下刮料，以避免多塊料板1相互粘貼，保證吸盤架7一次僅取出一塊料板1；最后，如圖6所示，所述架體14及吸料吸盤15上升，將所述料板1從原料托盤5中取出并移動至所述上部空間，等待所述上料臺面3進入該上部空間裝載料板1；

步驟三、（放板）首先，所述上料臺面3沿y軸方向向后進入所述上部空間；然后，所述吸盤架7的架體14下降，并通過所述吸料吸盤15將所述料板1放置于上料臺面3上，見如圖7，完成上料臺面3的料板1裝載；最后，如圖8所示，裝載完成后的上料臺面3沿y軸方向向前回到所述前部空間，所述吸盤架7可進行下一塊料板1的取板工作。

步驟四、（上料）首先，所述搬運機械手的搬運臂17平移至所述上料臺面3的上方，通過第一上料吸盤19以及第二上料吸盤20下降并吸附上料臺面3上的所述料板1，并通過所述夾爪26夾持所述料板1的側邊；然后，所述搬運臂17沿x軸方向朝向所述數(shù)控沖床移動，將所述料板1搬運至數(shù)控沖床的加工臺面中，見圖9；最后，通過第一上料吸盤19以及第二上料吸盤20進行至少一次地對料板1在所述加工臺面上的位置進行精確調整，便于下一步數(shù)控沖床的沖壓工作；與此同時，其他機構再次從步驟二開始工作；

步驟五、（下料）首先，所述搬運機械手的搬運臂17平移至所述加工臺面的上方，通過所述夾爪26夾持（或直接用第一上料吸盤19及第二上料吸盤20吸附）所述半成品板9的側邊，見圖10；然后，所述搬運臂17沿x軸方向朝向所述機架2移動，將所述半成品板9搬運至所述下料臺面4上，見圖11；此時，所述上料臺面3處于步驟三，位于所述后部空間的上部空間中；

步驟六、（拆料）首先，工人對所述下料臺面4上的半成品板9進行處理，將半成品板9中的多個產(chǎn)品取出；然后，拆卸完成之后，所述半成品板9成為廢料板10；最后，所述下料臺面4朝向所述后部空間移動，見圖12，所述廢料板10經(jīng)所述卸料架11的阻擋，自由下落至所述廢料托盤6上，見圖13；

步驟七、（卸料）當所述廢料托盤6上的廢料板10數(shù)量堆積到一定程度時，通過叉車從機架2前方進入，并將多塊堆疊在廢料托盤6上的廢料板10連同廢料托盤6一并取走；至此完成單個自動上下料工作。

以上各步驟的進行在時間軸上有重疊區(qū)，借此提高時間的統(tǒng)籌利用率，提高生產(chǎn)效率。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。