一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机

本发明涉及机械加工自动化设备，特别是涉及一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机。

背景技术：

1、目前，传统冲孔机仅具备冲孔功能，工件的上下料完全依赖人工操作。操作人员需要手动将待加工工件放置于冲孔模具上，冲孔完成后再手动取出工件。这种人工操作方式自动化程度低，生产效率受限，无法实现连续自动化生产；劳动强度大，存在安全隐患，操作人员手部需要靠近冲孔模具工作区域；定位精度不稳定，产品一致性差，废品率较高。

2、近年来，市场上出现了一些自动化冲孔设备，但多数仅实现了冲孔过程的自动化，在工件的自动上下料、物料的自动码垛等方面仍存在不足。这些设备通常独立运行，缺乏与上下料设备、物料输送设备的一体化集成，导致生产线占地面积大、设备间协调困难、整体生产效率低下。

3、总之，现有冲孔设备共同存在如下缺陷：自动化程度低，无法实现冲孔加工全过程的自动化；设备集成度低，生产线布局分散，占地面积大；定位精度不稳定，产品质量难以保证；人力成本持续上升，传统加工方式的经济性逐渐下降。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，它通过集成机械臂自动上下料系统，实现工件从码垛机到冲孔工位的自动抓取、定位和放置，以及冲孔完成后工件的自动取出和码垛，实现冲孔加工全过程的自动化，显著提高生产效率；通过机械臂精确控制工件的抓取和放置位置，配合光电开关等检测元件，提高工件定位精度，保证冲孔位置的一致性，降低废品率；通过自动化替代人工上下料，消除操作人员与冲孔模具的直接接触，降低劳动强度，提高生产安全性；通过将冲孔机、机械臂、码垛机集成于同一底板上，形成紧凑的一体化结构，减少设备占地面积，便于生产线的布局和管理；通过模块化设计，使各组成部分相对独立又协调配合，便于设备的安装、调试和维护。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，它包括底板、码垛机、冲孔机和机械臂，所述码垛机、冲孔机和机械臂均安装于所述底板上；

4、所述冲孔机包括冲孔机底板、冲压台、铝型材框架、直线轴承、圆柱销、气缸、传动轴、联轴器、气阀、导杆、浮动接头、弹簧、弹簧安装台、冲针和圆形数模；所述冲孔机底板安装于所述底板上，所述铝型材框架通过角码与所述冲孔机底板连接，所述冲压台安装于所述直线轴承上，所述直线轴承通过所述圆柱销与所述铝型材框架实现铰接，使所述冲压台能够沿所述直线轴承的导向方向进行往复直线运动；所述气缸的活塞杆通过所述联轴器与所述传动轴连接，所述传动轴下端安装有所述冲针；所述导杆上端与所述浮动接头连接，下端与所述冲压台连接；所述弹簧套设于所述导杆上，安装于所述弹簧安装台与所述冲压台之间；所述气阀与所述气缸连接，用于控制所述气缸的进气和排气；所述圆形数模安装于所述底板上，位于所述冲针正下方，用于放置和定位待冲孔的圆形工件；

5、进一步，所述机械臂包括机械臂本体、机械臂上底座和机械臂下底座；所述机械臂本体包括活动夹爪、吸盘、末端轴、内径轴承、机械臂侧板a、机械臂顶板、机械臂侧板b和螺栓；所述活动夹爪与所述机械臂侧板a、机械臂侧板b通过所述末端轴实现铰接，所述吸盘安装于所述活动夹爪上，用于吸取和释放圆形数模；所述内径轴承安装于所述机械臂侧板a、机械臂侧板b的孔中，所述机械臂顶板与所述机械臂侧板a、机械臂侧板b通过所述螺栓实现铰接；

6、进一步，所述机械臂上底座包括减速机、机械臂上底座外壳、42步进电机、42步进电机传动轴、侧板连接板、电机安装板和圆珠滚子轴承；所述42步进电机与所述42步进电机传动轴、圆珠滚子轴承安装于电机安装侧板，所述机械臂上底座外壳与所述减速机安装于底板安装板之上；

7、进一步，所述机械臂下底座包括底座、电机安装侧板、底板安装板、光电开关、底座电机轴固定柱、推力轴承和推力轴承固定环；所述机械臂上底座整体安装于所述底座之上，所述推力轴承回转铰接于所述底座电机轴固定柱；

8、进一步，所述码垛机包括码垛机底板、立柱和螺栓孔；所述码垛机底板安装于所述底板上，所述立柱安装于所述码垛机底板上，所述螺栓孔开设于所述立柱上。

9、进一步，所述导杆用于引导冲压台的上下运动并且补偿安装误差，所述弹簧用于提供冲压完成后冲压台复位弹力。

10、进一步，所述码垛机分为上料区与成品收纳区，上料区堆叠待加工圆形数模，成品收纳区存放冲孔加工完成的工件；

11、所述立柱上的螺栓孔用于装配定位块或者挡板，适配不同规格圆形数模码垛作业。

12、进一步，所述光电开关用于采集机械臂位置信号，向整机控制系统提供位置反馈。

13、进一步，所述铝型材框架采用40铝型材搭建。

14、采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

15、1.本发明将冲孔机、机械臂和码垛机集成于一体，通过机械臂自动完成工件的上下料和码垛，无需人工干预，实现了从原料到成品的全自动化生产，大幅提高了生产效率。

16、2.本发明将冲孔、上下料、码垛功能一体化集成，实现圆形数模冲孔全流程自动化加工，定位精度高，降低人工操作安全风险；设备采用模块化结构，整体占地面积小，便于调试维护，可提升圆形工件冲孔生产效率与产品一致性。

17、3.本发明结构紧凑，集成度高，各组成部分安装于同一底板上，形成一体化结构，占地面积小，便于生产线的布局和管理，同时也便于设备的整体移动和安装。

18、4.本发明模块化设计，维护方便，冲孔机、机械臂、码垛机各模块相对独立，便于单独调试、维护和更换，提高了设备的可维护性和使用寿命。

19、5.本发明的加工一致性好，安全性高，依靠机械臂与光电开关协同定位，工件放置位置精度高，冲孔位置一致性好，降低废品率；完全替代人工上下料，操作人员无需靠近冲孔作业区域，消除冲压安全隐患。

20、上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

1.一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，其特征在于：包括底板、码垛机、冲孔机和机械臂，所述码垛机、冲孔机和机械臂均安装于所述底板上；

2.根据权利要求1所述的一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，其特征在于：所述机械臂包括机械臂本体、机械臂上底座和机械臂下底座；所述机械臂本体包括活动夹爪、吸盘、末端轴、内径轴承、机械臂侧板a、机械臂顶板、机械臂侧板b和螺栓；所述活动夹爪与所述机械臂侧板a、机械臂侧板b通过所述末端轴实现铰接，所述吸盘安装于所述活动夹爪上，用于吸取和释放圆形数模；所述内径轴承安装于所述机械臂侧板a、机械臂侧板b的孔中，所述机械臂顶板与所述机械臂侧板a、机械臂侧板b通过所述螺栓实现铰接。

3.根据权利要求2所述的一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，其特征在于：所述机械臂上底座包括减速机、机械臂上底座外壳、42步进电机、42步进电机传动轴、侧板连接板、电机安装板和圆珠滚子轴承；所述42步进电机与所述42步进电机传动轴、圆珠滚子轴承安装于电机安装侧板，所述机械臂上底座外壳与所述减速机安装于底板安装板之上。

4.根据权利要求3所述的一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，其特征在于：所述机械臂下底座包括底座、电机安装侧板、底板安装板、光电开关、底座电机轴固定柱、推力轴承和推力轴承固定环；所述机械臂上底座整体安装于所述底座之上，所述推力轴承回转铰接于所述底座电机轴固定柱。

5.根据权利要求4所述的一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，其特征在于：所述码垛机包括码垛机底板、立柱和螺栓孔；所述码垛机底板安装于所述底板上，所述立柱安装于所述码垛机底板上，所述螺栓孔开设于所述立柱上。

6.根据权利要求1所述的一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，其特征在于：所述导杆用于引导冲压台的上下运动并且补偿安装误差，所述弹簧用于提供冲压完成后冲压台复位弹力。

7.根据权利要求5所述的一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，其特征在于：所述码垛机分为上料区与成品收纳区，上料区堆叠待加工圆形数模，成品收纳区存放冲孔加工完成的工件；

8.根据权利要求4所述的一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，其特征在于：所述光电开关用于采集机械臂位置信号，向整机控制系统提供位置反馈。

9.根据权利要求1所述的一种针对于圆形数模集成机械臂自动上下料的自动冲孔机，其特征在于：所述铝型材框架采用40铝型材搭建。