CN104624831B - 一种冷挤压自动生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷挤压自动生产线，属于自动化生产技术领域。本发明的自动生产线包括总机架、控制装置、上料装置、送料装置、上下料机械手装置、液压装置。棒料由上料装置进入送料装置，送料装置将杂乱无序的棒料整理成倒角朝下的直立棒料，棒料达到送料装置末端时触发到料检测光电传感器，信息传给上下料机械手装置，上下料机械手的一个手爪完成坯料的取料、投料，另一手爪完成工件的抓取、投放，并触发液压装置完成冲压。本发明解决了目前存在的人工生产效率低且存在安全隐患问题，提高了工程的自动化生产水平。

Description

一种冷挤压自动生产线

技术领域：

本发明涉及一种冷挤压自动生产线，属于自动化生产技术领域。

背景技术：

冷挤压是冲压行业的一种，常用于齿轮制造等行业当中。

目前冷挤压行业生产中主要还是依靠人工进行上下料和操控液压机，自动化程度较低，工人的劳动强度大且操控液压机容易存在安全隐患。本发明整合了上料机、理料机、机械手和液压机，工人只需将整框的棒料导入上料机的料仓中，开启设备，就可以在液压机旁边收集已经冲压完成的工件。

本发明的冷挤压自动生产线主要将上料机、理料机、机械手和液压机整合在一起，提高了整个生产线的自动化程度，解放人工劳动力。

发明内容：

针对以上问题，本发明提供了一种冷挤压自动生产线。

本发明的自动生产线包括：总控制装置、上料装置、理料送料装置、上下料机械手装置、液压装置；棒料由上料装置进入理料送料装置，理料送料装置将杂乱无序的棒料整理成一个一个倒角朝下的直立棒料，棒料达到理料送料装置末端时触发到料检测光电传感器，信息传给上下料机械手装置，上下料机械手装置的一个机械手爪完成坯料的取料、投料，另一机械手爪完成工件的抓取、投放，并触发液压装置完成冲压。

所述总控制装置控制上料装置、理料送料装置、上下料机械手装置、液压装置。

所述总控制装置采用PLC作为主控制器，整个流水线上的众多传感器将检测到的信号传递给PLC，PLC根据程序指令做出判断，发出指令控制气缸或者电机的动作。还结合触摸屏，方便对参数的设置、查看和修改。

所述上料装置包括：上料机、电磁阀、调压阀、上料机推板、上料机料仓、棒料导向弯管。电磁阀、调压阀控制上料装置的气缸，从而控制上料速度。

所述理料送料装置，将带有倒角的杂乱无序的棒料经倒角检测、旋转或不旋转、翻转整理成倒角统一朝下的直立棒料，经分料后传送到到料挡板，触发到料检测光电开关，继而将信号传递给上下料机械手装置，开始进入下一工序。

所述理料送料装置，在本发明的一种实施方式中，包括：送料机机架、传送装置、倒角检测装置、侧推装置、旋转装置、翻转装置、分料装置、到料装置。

所述送料机架，在本发明的一种实施方式中，包括支架、型材。

所述传送装置，在本发明的一种实施方式中，包括：传送带、电机、导向条、开关/调速面板、齿轮、链条。电机为传送带传送原料提供动力，开关/调速面板控制电机的启停以及传送速度。

所述倒角检测装置，在本发明的一种实施方式中，包括磁性开关、倒角检测机构、倒角检测运动气缸。

所述倒角检测装置负责检测棒料进料端是否具有倒角。棒料随传送带经导向条移动到倒角检测机构的下方，当磁性开关检测到棒料到达时，触发倒角检测运动气缸，进行一次倒角检测，然后用侧推装置将棒料推到传送带的另一条轨道上进入旋转装置。

所述旋转装置，在本发明的一种实施方式中，包括旋转位置检测光电开关、旋转机构、旋转动作气缸、旋转导向挡板。当前一步检测到有倒角则不进行旋转，当前一步检测到没有倒角则旋转180°，使倒角位于进料端前端。

所述翻转装置，在本发明的一种实施方式中，包括翻转位置到料光电开关、翻转机构、翻转动作气缸。翻转装置将棒料直立起来，使倒角部分位于棒料下部。

所述分料装置，在本发明的一种实施方式中，包括分料动作气缸、分料隔板、满料检测光电开关；所述到料装置包括到料挡板、到料检测光电传感器。从翻转装置出来的直立的棒料到达到料挡板，触发到料检测光电传感器，将信号传到上下料机械手装置，开始进入下一工序。

所述上下料机械手装置，通过执行装置沿着直线模组在X轴方向进行移动以及执行装置的升降，第一机械手爪完成坯料的取料、投料，第二机械手爪完成工件的抓取、投放，并触发液压装置完成冲压。

所述上下料机械手装置，在本发明的一种实施方式中，包括：上下料机架、执行装置；所述上下料机架包括底板、直线模组；所述执行装置受总控制装置的控制；所述执行装置包括移动装置、第一机械手爪、第二机械手爪；所述移动装置包括直线轴承、轴承固定板、机械手横向连接板、机械手纵向连接板；所述直线轴承连接移动装置与直线模组；所述第一机械手爪、第二机械手爪上都含有抓取成功探测机构；所述第一机械手爪、第二机械手爪通过机械手纵向连接板连接；所述机械手纵向连接板通过机械手横向连接板与移动装置连接。还可以含有压条，其作用是将机械手固定在工作台上，防止其在工作的过程中产生晃动。还可以含有限位光电开关、零点光电开关。零点光电开关是使每次机械手开机能从零点开始运动，保证机械手的抓取精度，限位光电开关是防止机械手的运行超出允许的范围，破坏其他设备。

所述总控制装置将到料信息传递给油压机上下料机械手，控制执行装置沿着直线模组移动以及执行装置的整体上升或下降。

所述上下料机械手装置主要由两个手爪、Z轴升降气缸和直线模组组成，手爪负责对棒料进行抓取和投放，气缸和直线模组用来实现对机械手的精准移动和定位。所述直线模组，在本发明的一种实施方式中，由滚珠丝杆和伺服电机组成。滚珠丝杠将电机的旋转转化成执行机构的直线移动，精度高，伺服电机转矩大且响应速度快，保证整体运行的速度和精度。

本发明的有益效果：1、提供了一条冷挤压自动生产线，解决了目前存在的人工生产效率低且存在安全隐患问题；2、提高了工厂的自动化生产水平。

附图说明：

图1：冷挤压自动生产线的立体结构图；其中，1液压机、2上料机、3电磁阀、4调压阀、5冲床模腔、14导向条、15倒角检测机构、16旋转机构、17翻转机构、26侧推气缸、27传送带、28电机；

图2：冷挤压自动生产线的辅助视图1；其中，7支架、8上料机推板、9上料机料仓；

图3：冷挤压自动生产线的辅助视图2；其中，10型材、11开关/调速面板、12齿轮、13链条；

图4：冷挤压自动生产线的辅助视图3；其中，5冲床模腔、6棒料导向弯管、19压条、20底板、21直线模组、22走线固定板、23翻转到料检测光电开关、24旋转到料检测光电开关、25旋转导向板。

图5：冷挤压自动生产线的送料装置立体结构图；其中，29分料气缸、30分料隔板、31到料检测光电开关、32到料挡板；

图6：冷挤压自动生产线的上下料机械手装置立体结构图；其中，33抓取成功探测机构、34直线轴承、35直线轴承固定板、36限位光电开关、37零点光电开关、38光电开关固定板、39机械手纵向连接板、40机械手横向连接板。

具体实施方式：

下面将结合附图和具体实施方式对本实发明进行进一步详细说明。

实施例1

本发明的自动生产线结构如图1-4所示。

本发明的自动生产线包括：总机架、总控制装置、上料装置、理料送料装置、上下料机械手装置、液压装置；棒料由上料装置进入理料送料装置，理料送料装置将杂乱无序的棒料整理成一个一个倒角朝下的直立棒料，棒料达到送料装置末端时触发到料检测光电开关，信息传给上下料机械手装置，上下料机械手装置的一个机械手爪完成坯料的取料、投料，另一机械手爪完成工件的抓取、投放，并触发液压装置完成冲压。其中上料装置包括：上料机2、电磁阀3、调压阀4、上料机推板8、上料机料仓9、棒料导向弯管6。送料装置的送料机机架包括支架7、型材10，传送装置包括传送带27、电机28、导向条14、开关/调速面板11、齿轮12、链条13，倒角检测装置包括磁性开关、倒角检测机构15、倒角检测运动气缸，侧推装置，旋转装置包括旋转位置检测光电开关24、旋转机构16、旋转动作气缸、旋转导向挡板25，翻转装置包括翻转位置倒料光电开关23、翻转机构17、翻转动作气缸，分料装置，到料装置。上下料机械手装置包括底板20、直线模组21、执行装置，所述执行装置包括移动装置、第一机械手爪、第二机械手爪；所述移动装置包括直线轴承34、轴承固定板35、走线固定板22、机械手横向连接板40、机械手纵向连接板39；所述直线轴承连接移动装置与直线模组；所述第一机械手爪、第二机械手爪上都含有抓取成功探测机构33。

本发明的自动生产线的工作说明：

首先上料机2通过上料机推板8将上料机料仓9中存放的杂乱无序的圆柱体排列整齐，经棒料导向弯管6推到传送带上。一个带倒角的圆柱体棒料随传送带经导向条14移动到倒角检测机构15的下方，当磁性开关检测到棒料到达时，触发倒角检测运动气缸，进行一次倒角检测，然后用侧推装置26将棒料推到传送带的另一条轨道上进入旋转装置，当旋转到料光电检测开关23检测到棒料到达时，如果之前检测到有倒角则不进行旋转，如果刚才没有检测到倒角，则使用旋转机构16在旋转导向板25的协助下将棒料旋转180°，棒料随着传送带进入翻转装置，当翻转到料光电检测开关23检测到棒料到达时，触发动作气缸执行翻转，将棒料直立起来随着传送带送入分料装置。分料隔板位置的满料检测光电开关检测直立的棒料是否存满，如果存满了则在倒角检测时不进行检测，当棒料少于一定时才开始进行检测、侧推、旋转、翻转。分料隔板30将一个个直立的棒料送到到料挡板32的位置，触发到料检测光电开关31，即触发下一个工序，给机械手提供信号，使其进行接下来的抓取等动作。

然后上下料机械手的执行装置沿着直线模组21在X轴方向进行移动，控制装置控制执行装置移动的距离，当机械手的第一机械手爪移动到取料点时，通过Z轴气缸的控制整体下降，抓取新的坯料，与此同时，第二机械手爪抓取从冲床中压制完成弹出来的工件，抓取成功探测机构33检测是否抓取成功，没有成功抓取即报警，避免当冲床模腔中的工件未取出但是又放入新的棒料，强行冲压会损坏冲床设备。当两只手都抓取成功后，Z轴气缸伸出抬高机械手，移动执行装置，当第一机械手爪移动至投料点，Z轴气缸缩回降低机械手，第一机械手爪将坯料放入冲床的模腔中，此时第二机械手爪将工件放入滑槽进入收集盒。然后执行装置移动到待机位，执行装置的精确定位是由PLC对伺服电机发出脉冲指令来控制，然后触发液压装置1完成冲压。然后往复循环这样的动作。

实施例2

本发明的自动生产线的理料送料装置的立体结构图如图5所示。

理料送料装置包括：送料机机架、传送装置、倒角检测装置、侧推装置26、旋转装置、翻转装置、分料装置、到料装置。

其中传送装置包括：传送带27、电机28、导向条14、开关/调速面板11、齿轮12、链条13。倒角检测装置包括磁性开关、倒角检测机构15、倒角检测运动气缸。旋转装置包括旋转位置检测光电开关24、旋转机构16、旋转动作气缸、旋转导向挡板25。翻转装置包括翻转位置倒料光电开关23、翻转机构17、翻转动作气缸。分料装置包括分料动作气缸29、分料隔板30、满料检测光电开关。到料装置包括到料挡板32、到料检测光电传感器。

送料装置，将带有倒角的杂乱无序的棒料经倒角检测、旋转或不旋转(当前一步检测到有倒角则不进行旋转，当前一步检测到没有倒角则旋转180°，使倒角位于进料端前端)、翻转整理成倒角统一朝下的直立棒料，经分料后传送到到料挡板，触发到料检测光电开关，继而将信号传递给上下料机械手装置，开始进入下一工序。

实施例3

本发明的自动生产线的上下料机械手装置的立体结构图如图6所示。

所述上下料机械手装置包括：上下料机架、执行装置；所述上下料机架包括底板20、直线模组21；所述执行装置受总控制装置的控制；所述执行装置包括移动装置、第一机械手爪、第二机械手爪；所述移动装置包括直线轴承34、轴承固定板35、走线固定板22、机械手横向连接板40、机械手纵向连接板39；所述直线轴承连接移动装置与直线模组；所述第一机械手爪、第二机械手爪上都含有抓取成功探测机构33；所述第一机械手爪、第二机械手爪通过机械手纵向连接板连接；所述机械手纵向连接板通过机械手横向连接板与移动装置连接。

上下料机械手装置的执行装置沿着直线模组21在X轴方向进行移动以及升降，第一机械手爪完成坯料的取料、投料，第二机械手爪完成工件的抓取、投放，并触发液压机1完成冲压。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.一种冷挤压自动生产线，其特征在于，所述自动生产线包括：总控制装置、上料装置、理料送料装置、上下料机械手装置、液压装置；所述自动生产线是将棒料由上料装置送入理料送料装置，理料送料装置将杂乱无序的棒料整理成一个一个倒角朝下的直立棒料，棒料达到送料装置末端时触发到料检测光电传感器，信息传给上下料机械手装置，上下料机械手装置的一个机械手爪完成坯料的取料、投料，另一机械手爪完成工件的抓取、投放，并触发液压装置完成冲压；

所述理料送料装置包括：送料机机架、传送装置、倒角检测装置、侧推装置、旋转装置、翻转装置、分料装置、到料装置；

所述送料装置是棒料随传送带经导向条移动到倒角检测机构的下方，当磁性开关检测到棒料到达时，触发倒角检测运动气缸，进行一次倒角检测，然后用侧推装置将棒料推到传送带的另一条轨道上进入旋转装置；

所述旋转装置是当倒角检测装置检测到有倒角则不进行旋转，当检测到没有倒角则旋转180°，使倒角位于进料端前端。

2.根据权利要求1所述的自动生产线，其特征在于，所述总控制器采用PLC作为主控制器，各装置将检测到的信号传递给PLC，PLC根据程序指令做出判断，发出指令控制气缸或者电机的动作。

3.根据权利要求1所述的自动生产线，其特征在于，所述传送装置包括：传送带、电机、导向条、开关/调速面板、齿轮、链条；所述电机为传送带传送原料提供动力，开关/调速面板控制电机的启停以及传送速度。

4.根据权利要求1-3任一所述的自动生产线，其特征在于，所述上下料机械手装置，通过执行装置沿着直线模组在X轴方向进行移动以及执行装置的升降，第一机械手爪完成坯料的取料、投料，第二机械手爪完成工件的抓取、投放，并触发液压装置完成冲压。

5.根据权利要求1-3任一所述的自动生产线，其特征在于，所述上下料机械手装置包括上下料机架、执行装置；所述上下料机架包括底板、直线模组；所述执行装置受总控制装置的控制；所述执行装置包括移动装置、第一机械手爪、第二机械手爪；所述移动装置包括直线轴承、轴承固定板、机械手横向连接板、机械手纵向连接板；所述直线轴承连接直线模组；所述第一机械手爪、第二机械手爪上都含有抓取成功探测机构；所述第一机械手爪、第二机械手爪通过机械手横向连接板连接；所述机械手横向连接板与机械手纵向连接板连接。