一种压花工艺及自动化压花设备的制作方法

1.本发明涉及非标设备技术领域，尤其是一种压花工艺及自动化压花设备。


背景技术：

2.花瓣状工件在为加工时为相对平整状，在后续工艺中需要将其冲压成立体状，现有长采用人工方式，人工方式不仅操作效率低，且存在相关安全隐患。
3.因此，需要设计一套自动化设备，以解决上述相关技术问题。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中的不足，提供了一种压花工艺及自动化压花设备。
5.为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：自动化压花设备，包括架体，所述架体上设置有上料机构、压花机构、接料机构及接料针机构；所述上料机构包括用于放置物料的托盘单元、用于抓取物料的抓取单元以及用于驱动所述抓取单元的第一驱动单元，所述第一驱动单元包括用于驱动所述抓取单元纵向动作的第一驱动件以及用于驱动所述抓取单元横向动作的第二驱动件；所述压花机构包括上模单元、下模单元、第二驱动单元、加热单元及吹气单元，所述上模单元和/或所述下模单元上设置有所述加热单元，所述第二驱动单元与所述上模单元配合连接用于驱动所述上模单元纵向动作；所述吹气单元与外部气源相连，用于将附着于所述上模单元上的物料与所述上模单元相分离；所述接料机构包括接料盘单元及第三驱动单元，所述第三驱动单元包括用于驱动所述接料盘单元纵向动作的第三驱动件及用于驱动所述接料盘单元横向动作的第四驱动件，所述接料盘单元可由所述第四驱动件驱动至所述上模单元下方及驱动至离开所述上模单元的活动空间；所述接料针机构包括接料针单元，所述接料针单元上包括有若干用于限位物料的外凸部位。
6.上述技术方案中，优选的，所述架体上设置有底板，所述底板上相对固定有若干支撑柱，所述托盘单元与若干支撑柱滑动连接并被其横向限位；所述底板与设置于所述架体上的第五驱动件相连并可由其驱动做横向动作；所述托盘单元上和/或所述底板上设置有用于定位物料的定位单元。
7.上述技术方案中，优选的，所述托盘单元包括至少两个用于放置物料的托料位，所述抓取单元包括至少两个吸盘单元，所有所述吸盘单元均设置于所述第一驱动件上，所述第一驱动件设置于所述第二驱动件上。
8.上述技术方案中，优选的，所述吸盘单元为针式吸盘。
9.上述技术方案中，优选的，所述架体上还包括有用于带动所述托盘单元纵向动作的第六驱动件，所述底板上具有供所述第六驱动件的驱动轴穿过的孔。
10.上述技术方案中，优选的，所述上模单元和所述下模单元上均设置有所述加热单元，且所述上模单元被加热后的温度高于所述下模单元被加热后的温度。
11.上述技术方案中，优选的，所述接料盘单元包括有与加工后的物料形状相同或相似的壁。
12.上述技术方案中，优选的，所述架体上还设置有下料机构，所述下料机构包括有下料传送带及用于驱动所述下料传送带动作的第八驱动件；所述架体上还设置有控制面板，所述控制面板上包括显示单元和控制单元，所述控制单元与设置于所述架体上的若干传感器、相应的驱动件以及相应的加热单元电性连接。
13.一种压花工艺，包括以下步骤：s1、将待加工物料放置到托盘单元上；s2、通过抓取单元将待加工物料抓取至下模单元上；s3、上模单元与下模单元合模，将平整状物料热压成型为立体状物料，且因上模单元的温度高于下模单元的高度，立体状物料附着于上模单元处；s4、将接料盘单元移动至上模单元正下方，通过吹气单元将立体状物料吹落至接料盘单元上，而后接料盘单元移动至接料针单元下方；s5、通过接料针单元将立体状物料从接料盘单元处取出并停留在接料针单元处，完成一次作业。
14.上述技术方案中，优选的，步骤s4中，接料盘移动至靠近上模单元的正下方，两者之间具有间隙。
15.本发明的有益效果是：本发明将上料、冲压成型、下料全部实现自动化，提升生产效率，消除安全隐患；可实现双工位、多工位上料，进一步提升生产效率。
附图说明
16.图1为本发明示意图。
17.图2为本发明抓取单元与第一驱动单元的配合示意图。
18.图3为本发明底板与第五驱动件的配合示意图。
19.图4为本发明底板底面及其与相关结构的配合示意图。
20.图5为本发明压花机构示意图。
21.图6为本发明后向示意图。
22.图7为本发明接料机构示意图。
23.图8为本发明接料针机构示意图。
24.图9为本发明第六驱动件示意图。
25.图10为本发明上模单元上出气孔分布示意图。
具体实施方式
26.下面通过具体实施方式及附图对本发明作进一步详细描述：参见图1-图10种压花工艺及自动化压花设备，包括架体1，架体可根据实际需要，
在其底部设置若干支撑脚，支撑脚可为固定式支撑脚或活动式支撑脚，根据实际需要具体选择。
27.在本技术成型前，申请人做了大量的实验，如采用人工放置物料冲压，依旧存在安全隐患；如简单的下压，花瓣状物料难以有效成型；如直接从压花完成后的下模上通过吸盘取料，在取料完成后，花瓣状物料易变形或难以抓取位于下模上的花瓣状物料等等，在通过大量实验、部件改进、替换后，得出本技术具体实施方式，具体如下：所述架体1上设置有上料机构2、压花机构3、接料机构4及接料针机构5，上述机构根据物料加工的顺序具体设定。
28.各动作结构（包括各驱动件）、加热单元、各传感器均可由控制单元控制，控制单元位于设置在架体1上的控制面板11上，控制面板11上又可设置显示单元，用以显示加工过程中的相关参数。
29.本实施例中，上料机构2包括托盘单元21、抓取单元22及第一驱动单元，第一驱动单元包括第一驱动件23和第二驱动件24，其中，托盘单元21用于放置物料，托盘单元21可设计为两个为一组或一个托盘单元包括两个用于放置物料的托料位，实现双工位上料，而如要实现多工位，将托盘单元或托盘单元上的托料位设置对应的数量即可。
30.因需要加工的物料为花瓣状产品，因此，抓取单元22的抓取位置需要控制在一定范围内，本发明将抓取单元22的抓取范围控制在物料的中间部位，并通过定位单元25将物料定位在合适位置，以便抓取单元22的顺利抓取。
31.本实施例中，架体1上还设置有底板26，底板26上相对固定有若干支撑柱261，所述托盘单元21与若干支撑柱261滑动连接并被其横向限位，使得托盘单元21仅可纵向活动，以垂直上下活动最佳，定位单元25可设置于底板26上和/或托盘单元21上，其可包括若干定位杆，定位杆上端可延伸至托盘单元21上方，上延部位卡在相邻花瓣之间的缝隙中，多个定位杆共同作用实现花瓣状物料的定位。
32.进一步的，为适应不同尺寸的花瓣状物料，可将定位杆设计为可调节方式，如在底板26上设置对应的若干安装孔262，固定件263可通过与安装孔262的配合固定于底板26上，而定位杆可固定于固定件263上，通过固定件263安装于不同的安装孔处，实现定位杆位置的调节，针对尺寸较小的花瓣状物料，固定件263安装于靠近中心位置的安装孔处；针对尺寸较大的花瓣状物料，固定件263安装于靠外侧位置的安装孔处。
33.底板26的设置还有另一目的，在于提升上料效率、生产效率，如图1所示，底板26上可设置若干组托盘单元，一组托盘单元用于生产使用，另一组在侧边闲置时，操作人员即可往该处上料，带生产使用中的托盘单元上的物料用尽后，将之前闲置的已被装好物料的托盘单元移动至生产使用的位置。
34.而要实现托盘单元之间的位置互换，可通过设置于架体1上的第五驱动件27实现，如图1、图3、图4所示，第五驱动件27与底板26相连，底板26可滑动设置于架体1上，通过第五驱动件27的动作实现底板26的横向移动，从而实现托盘单元之间的位置互换，第五驱动件27可为气缸，其可由控制器单元控制，识别物料是否用尽则可通过传感器实现，传感器识别物料是否用尽为现有技术，不作过多赘述，包括后续步骤中所要用到的相应的传感器。
35.如图1、图3所示，为便于第五驱动件27与底板26之间的连接，可在底板26上固定装配一侧向延伸出部位部位的连接杆264，第五驱动件27的输出端与该连接杆264相连。
36.在实际生产过程中，还需要实现托盘单元的升降，本实施例中，通过设置于架体1上的第六驱动件28（图中其设置于架体内部，图1中未示意）实现，具体方式可参见图9，第六驱动件28可为气缸或电机，其驱动轴281可与托盘单元21相接触，通过控制驱动轴281纵向移动以实现托盘单元21的升降，当然，底板26上可设置若干可供驱动轴281穿过的孔，多工位对应开设多个孔。
37.要实现花瓣状物料的抓取，通过抓取单元实现，抓取单元22包括至少两个吸盘单元，吸盘单元可为针式吸盘，其抓取时对应花瓣状物料的中间部位，将其从托盘单元处运送至压花机构处，其具体移动方式可通过相互配合的第一驱动件23及第二驱动件24实现。
38.作为其中一种实施方式，吸盘单元设置于第一驱动件23上，第一驱动件23设置于第二驱动件24上，如图1-2所示，具体的，第一驱动件23用于控制吸盘单元的纵向动作，第二驱动件24用于控制吸盘单元及第一驱动件23的横向动作，第一驱动件23可固设于第二驱动件24上或第二驱动件24上设置的固定板上。
39.第一驱动件23可为气缸，其气缸轴与一支架体连接，对应的吸盘单元设置于支架体的对应部位上，吸盘单元对应相应的托盘单元。
40.第二驱动件24可为无杆气缸，其具有滑轨，可沿滑轨横向移动。
41.如图5所示，压花机构3包括上模单元31、下模单元32、第二驱动单元33及加热单元（图中未示意），所述上模单元31和/或所述下模单元32上设置有所述加热单元，本实施例中，上模单元31和下模单元32上均设置有加热单元，实际使用时，上模单元31被加热后的温度大于下模单元32被加热后的温度，以便在冲压完成后，花瓣状物料附着于上模单元31上。
42.上模单元31与下模单元32合模后，将平整状的物料冲压成型为相对立体状的物料。
43.下模单元32可固定于架体1上，上模单元31可纵向动作，本实施例中，上模单元31垂直上下动作，其通过设置于架体1上的第二驱动单元33控制动作，第二驱动单元33可为气缸，对于双工位模式，对应的上模单元31、下模单元32和第二驱动单元33均具有两组，多工位模式则对应的增加数量。
44.而为便于附着于上模单元31上的物料的下料，可在上模单元31上设置吹气单元7，吹气单元7与外部气源相连，通过通气软管即可实现，用于将附着于上模单元31上的物料与所述上模单元31相分离，参见图10，上模单元31上可对应的设置与吹气单元7配合的孔，如吹气单元通过上模单元31的侧向进气，上模单元31内腔壁上设置若干出气孔71，出气孔71的分布位置及数量可根据花瓣状物料的花瓣数量决定，如物料为五片花瓣状，则每一花瓣状部位设置对应的出气孔，以此类推，同时可在物料中间部位额外再设置一个出气孔，气体同时吹向物料易变形部位，确保物料下落后不变形。
45.参见图6、图7，接料机构4包括接料盘单元41及第三驱动单元，所述第三驱动单元包括用于驱动所述接料盘单元41纵向动作的第三驱动件42及用于驱动所述接料盘单元41横向动作的第四驱动件43，第三驱动件42与第四驱动件43的设置方式可参考第一驱动件23与第二驱动件24的设置方式，如第三驱动件42同样的为气缸，第四驱动件43同样的为无杆气缸，第三驱动件42固设于第四驱动件43上，第四驱动件43固设于架体1上，对应的第四驱动件43具有滑轨。
46.接料盘单元41可与下模单元32相一致，如包括有与加工后的物料形状相同或相似
的壁，确保物料的不变形，同样的，第三驱动件42控制接料盘单元41纵向动作亦是为了进一步的确保物料的不变形，具体在需要接料时，通过第四驱动件43将接料盘单元41移动至上模单元31正下方，再通过第三驱动件42的控制，使接料盘单元41上升至接近上模单元31，而后通过吹气单元将物料吹落到接料盘单元41上，接料盘单元41与上模单元31之间保留一定的间隙，便于气体顺畅外排，防止气体乱窜导致物料变形，接料盘单元41接近上模单元31确保物料下落高度不大，同样为防止物料的变形。
47.有上述内容可知，接料盘单元41可移动至上模单元31下方，又可移动至离开上模单元31的活动空间，以便上模单元31与下模单元32合模时，不受接料盘单元41的阻碍。
48.参见图1、图6、图8，架体上还设置有接料针机构5，所述接料针机构5包括接料针单元51、刮料件52及用于驱动刮料件纵向动作的第七驱动件53，接料针单元51通过紧固件固定于架体1上或固定于设置在架体1上的固定板上，其包括有针头511，针头511处包括有若干用于限位物料的外凸部位512。
49.刮料件52上包括有可供针头511穿过的槽体521，如图8所示，使用时，针头511布置在槽体521处，刮料件52与一滑动设于架体1上或滑动设于所述固定板上的滑杆54相连，第七驱动件53的输出端与滑杆54相连，连接方式可为固定连接，通过第七驱动件53动作，带动刮料件52沿滑杆54的滑动设定方向动作，本实施例中，其为上下垂直动作。
50.第七驱动件53可为气缸，在接料盘单元41将加工完成后的物料取出后，移动至接料针单元51下方，进一步的，接料针单元51的位置设定于此时物料的中间部位处，而后接料盘单元41抬升，使接料针单元51与物料接触至外凸部位512、针头511穿过物料，通过外凸部位512将物料限位于接料针单元51上，待接料针单元51上的物料达到设定值后，启动第七驱动件53，控制刮料件52往下动作，将物料与接料针单元51分离，物料下落至下料机构6处（物料本身中间部位即存在孔，因此如此操作方式不影响物料的正常使用）。
51.接料针机构5可根据工位的数量对应的设置，如双工位可设置两组，三工位可设置三组等等。
52.接料针单元51可保留多个加工完成的物料，根据实际需要具体选择，待接料针单元51抓取设定数量的物料后，再通过人工或其他方式将该部分物料放置到下料机构6上即可。
53.本实施例中，下料机构6设置于架体1上，其包括有下料传送带及用于驱动下料传送带动作的第八驱动件，第八驱动件可为电机，下料机构6可选用常见的下料传送带相关结构，不作过多赘述。
54.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.自动化压花设备，包括架体，其特征在于：所述架体上设置有上料机构、压花机构、接料机构及接料针机构；所述上料机构包括用于放置物料的托盘单元、用于抓取物料的抓取单元以及用于驱动所述抓取单元的第一驱动单元，所述第一驱动单元包括用于驱动所述抓取单元纵向动作的第一驱动件以及用于驱动所述抓取单元横向动作的第二驱动件；所述压花机构包括上模单元、下模单元、第二驱动单元、加热单元及吹气单元，所述上模单元和/或所述下模单元上设置有所述加热单元，所述第二驱动单元与所述上模单元配合连接用于驱动所述上模单元纵向动作；所述吹气单元与外部气源相连，用于将附着于所述上模单元上的物料与所述上模单元相分离；所述接料机构包括接料盘单元及第三驱动单元，所述第三驱动单元包括用于驱动所述接料盘单元纵向动作的第三驱动件及用于驱动所述接料盘单元横向动作的第四驱动件，所述接料盘单元可由所述第四驱动件驱动至所述上模单元下方及驱动至离开所述上模单元的活动空间；所述接料针机构包括接料针单元，所述接料针单元上包括有若干用于限位物料的外凸部位。2.根据权利要求1所述的自动化压花设备，其特征在于：所述架体上设置有底板，所述底板上相对固定有若干支撑柱，所述托盘单元与若干支撑柱滑动连接并被其横向限位；所述底板与设置于所述架体上的第五驱动件相连并可由其驱动做横向动作；所述托盘单元上和/或所述底板上设置有用于定位物料的定位单元。3.根据权利要求1或2所述的自动化压花设备，其特征在于：所述托盘单元包括至少两个用于放置物料的托料位，所述抓取单元包括至少两个吸盘单元，所有所述吸盘单元均设置于所述第一驱动件上，所述第一驱动件设置于所述第二驱动件上。4.根据权利要求3所述的自动化压花设备，其特征在于：所述吸盘单元为针式吸盘。5.根据权利要求2所述的自动化压花设备，其特征在于：所述架体上还包括有用于带动所述托盘单元纵向动作的第六驱动件，所述底板上具有供所述第六驱动件的驱动轴穿过的孔。6.根据权利要求1所述的自动化压花设备，其特征在于：所述上模单元和所述下模单元上均设置有所述加热单元，且所述上模单元被加热后的温度高于所述下模单元被加热后的温度。7.根据权利要求1所述的自动化压花设备，其特征在于：所述接料盘单元包括有与加工后的物料形状相同或相似的壁。8.根据权利要求1所述的自动化压花设备，其特征在于：所述架体上还设置有下料机构，所述下料机构包括有下料传送带及用于驱动所述下料传送带动作的第八驱动件；所述架体上还设置有控制面板，所述控制面板上包括显示单元和控制单元，所述控制单元与设置于所述架体上的若干传感器、相应的驱动件以及相应的加热单元电性连接。9.一种压花工艺，其特征在于：包括以下步骤：s1、将待加工物料放置到托盘单元上；s2、通过抓取单元将待加工物料抓取至下模单元上；s3、上模单元与下模单元合模，将平整状物料热压成型为立体状物料，且因上模单元的
温度高于下模单元的高度，立体状物料附着于上模单元处；s4、将接料盘单元移动至上模单元正下方，通过吹气单元将立体状物料吹落至接料盘单元上，而后接料盘单元移动至接料针单元下方；s5、通过接料针单元将立体状物料从接料盘单元处取出并停留在接料针单元处，完成一次作业。10.根据权利要求9所述的一种压花工艺，其特征在于：步骤s4中，接料盘移动至靠近上模单元的正下方，两者之间具有间隙。

技术总结
本发明公开了一种压花工艺及自动化压花设备。包括架体，架体上设置上料机构、压花机构及接料机构；上料机构包括托盘单元、抓取单元及第一驱动单元，第一驱动单元包括第一驱动件及第二驱动件；压花机构包括上模单元、下模单元、第二驱动单元及加热单元，上模单元和/或下模单元上设置加热单元，第二驱动单元与上模单元配合连接用于驱动上模单元纵向动作；接料机构包括接料盘单元及第三驱动单元，第三驱动单元包括第三驱动件及第四驱动件，接料盘单元可由第四驱动件驱动至上模单元下方及驱动至离开上模单元的活动空间。本发明将上料、冲压成型、下料全部实现自动化，提升生产效率，消除安全隐患；可实现双工位、多工位上料，进一步提升生产效率。生产效率。生产效率。


技术研发人员：何萧慷 周勇 丁振华
受保护的技术使用者：武义聚创自动化科技有限公司
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/5/25