CN105081034A - 热冲压一体成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热冲压一体成型设备，属于钢板成型领域。其括供料设备、加热装置以及压缩成型装置，所述供料设备下接加装装置，所述加热装置下接压缩成型装置，所述供料设备、加热装置以及压缩成型装置实现传递过程。本发明实现全程自动化生产，不仅仅节约人工码垛成本还可提高效率，实现整体效益化。本发明将供料设备、加热装置以及压缩成型装置连接起来，通过机械手，实现了连续化作业，产品的残次率较低且在速度、精度、节拍、稳定性等方面均达到国际同类产品水平。

Description

热冲压一体成型设备

技术领域

本发明涉及热冲压一体成型设备，属于钢板成型领域。

背景技术

热冲压技术是汽车板应用领域的高端技术，现已成为汽车制造技术的发展趋势。该技术能大大提高钢板使用强度和零件尺寸精度，达到车身轻量化的要求。热冲压成型工艺在汽车钣金行业应用范围越来越广，对热冲压成型自动化生产线需要迫在眉睫，实现从拆垛、定位、上料、下料、移料、冲压等一系列自动化生产过程，在满足冲压板件刚性需求前提下，实现自动化生产作业。

热冲压行业规模在国内发展迅速，而相应的热冲压成型生产线技术在国内还是空白，进口国外设备处于垄断地位，价格昂贵，操作复杂。现在国内热冲压自动化生产线技术远远落后于国外，由于热冲压行业国内发展慢，生产线工艺复杂，环境恶劣等，目前国内没有完整的热冲压成型自动化解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术存在的不足，提供热冲压一体成型设备。本发明填补了国内外技术和产品的空白，在速度、精度、节拍、稳定性等方面均达到国际同类产品水平。

本发明的技术解决方案是：热冲压一体成型设备包括供料设备、加热装置以及压缩成型装置，所述供料设备下接加装装置，所述加热装置下接压缩成型装置，所述供料设备、加热装置以及压缩成型装置实现传递过程，所述供料设备包括胚料定位台、坯料码垛台、胚料搬运机械手，所述胚料定位台与所述坯料码垛台并行排列，所述胚料搬运机械手通过横梁安装在所述胚料定位台及坯料码垛台上方，所述胚料搬运机械手可沿所述横梁来回运动；

所述加热装置包括加热炉、加热炉上料机械手、加热炉下料机械手，所述加热炉下料机械手可深入加热炉中，所述加热炉下料机械手可旋转并与所述压缩成型装置实现坯料传递；

所述压缩成型装置包括压机、冲压膜具、压机上料机械手以及压机下料机械手。

进一步的，所述供料设备还包括治具吸盘，所述治具吸盘安装在供料设备一侧，所述胚料搬运机械手来回运动实现间断接触治具吸盘。

进一步的，所述横梁通过四根立柱作为支撑，稳固结实。

进一步的，加热炉上料机械手、加热炉下料机械手、压机上料机械手以及压机下料机械手前端均安装有钢叉，所述钢叉可拆卸，所述钢叉由耐高温材质制备。

进一步的，所述加热炉上料机械手前端的钢叉可深入胚料定位台下方，方便将所述胚料搬运机械手运送到胚料定位台的坯料放置于所述钢叉上，所述加热炉上料机械手可旋转并且前端的钢叉可深入加热炉中，最终将位于钢叉的坯料放置于加热炉中。

进一步的，所述加热炉还安装有炉门开关机械手以及治具抓手。所述炉门开关机械手安装在所述加热炉一侧，用于将加热炉炉门打开和关闭动作过程。在加热炉上下料机械手进去加热炉时，治具抓手将加热炉炉门开启和关闭，与热炉上下料机械手之间的配合通过程序同步实现此功能，所述治具抓手安装在所述加热炉另一侧。

进一步的，所述冲压膜具位于所述压机内，所述压机上料机械手以及压机下料料机械手安装在所述压机的两侧，所述压机上料机械手上接加热炉下料机械手。

进一步的，压机下料机械手前端的钢叉可伸入压机内，方便将坯料放置到压机内。

进一步的，所述压缩成型装置还包括成品输送结构，所述压机下料机械手下接成品输送结构，方便压机下料机械手将成品取出并放置到成品输送结构上，成品输送结构将成品输出至下一流程。

进一步的，所述压机两侧均安装有横梁，所述压机上料机械手及所述压机下料机械手安装在所述横梁上，所述加热炉上料机械手、加热炉下料机械手、压机上料机械手以及压机下料机械手采用耐高温材料进行制备。

本发明加热炉上料机械手、加热炉下料机械手、压机上料机械手以及压机下料机械手均通过控制中心进行调配，所述控制中心还调节供料设备、加热装置以及压缩成型装置之间的协调步骤，方便工作人员的监控及操作。

本发明实现全程自动化生产，不仅仅节约人工码垛成本还可提高效率，实现整体效益化。本发明将供料设备、加热装置以及压缩成型装置连接起来，通过机械手，实现了连续化作业，产品的残次率较低且在速度、精度、节拍、稳定性等方面均达到国际同类产品水平。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明供料设备1结构示意图；

图3为本发明加热装置2结构示意；

图4为本发明加热炉21结构示意；

图5为本发明压缩成型装置3左视图；

图6为本发明压缩成型装置3右视图；

具体实施方式

以下参照附图，详细说明本发明热冲压一体成型设备。

如图所示，热冲压一体成型设备包括供料设备1、加热装置2以及压缩成型装置3，所述供料设备1下接加热装置2，所述加热装置2下接压缩成型装置3，所述供料设备1、加热装置2以及压缩成型装置3实现传递过程，实现了连续化流水线。所述供料设备1包括胚料定位台11、坯料码垛台12、胚料搬运机械手13，所述胚料定位台11与所述坯料码垛台12并行排列，所述胚料搬运机械手13通过横梁14安装在所述胚料定位台11及坯料码垛台12的上方，所述胚料搬运机械手13可沿所述横梁14来回运动。

所述供料设备1还包括治具吸盘15，所述治具吸盘15安装在供料设备1的一侧，所述胚料搬运机械手13来回运动实现间断接触治具吸盘15。所述横梁14通过四根立柱16作为支撑，稳固结实。

坯料搬运机械手13是实现从料垛吸取毛坯料打标并搬运至胚料定位台11定位，可根据实际操作需要选择手动状态、半自动状态和自动状态操作模式。治具吸盘15将毛坯料从坯料码垛台12上，将毛坯料吸取分离(中间过程可根据需求增加打标过程)，并将毛坯料送至胚料定位台11对毛坯进行定位。

所述加热装置2包括加热炉21、加热炉上料机械手22、加热炉下料机械手23，所述加热炉上料机械手22可深入加热炉21中，所述加热炉下料机械手23可旋转并与所述压缩成型装置3实现坯料传递；

加热炉上料机械手22、加热炉下料机械手23是实现加热炉上料机械手22将冷坯料送至加热炉21内加热，加热炉下料机械手23将加热好的坯料从加热炉21内取出并移送至压机31上料的动作步骤。胚料定位台11将定好位的坯料下放到加热炉上料机械手22上，加热炉上料机械手22运动将冷料送至加热炉21内，待加热炉21将冷料加热好后，加热炉下料机械手23将加热后的坯料送至压缩成型装置3(压机上料机械手33上)，加热炉上料机械手22、加热炉下料机械手23之间通过程序系统协调工作。

所述压缩成型装置3包括压机31、冲压膜具32、压机上料机械手33以及压机下料机械手34。加热炉上料机械手22、加热炉下料机械手23、压机上料机械手33以及压机下料机械手34前端均安装有钢叉4，所述钢叉4可拆卸，所述钢叉4由耐高温材质制备。

加热炉上料机械手22前端的钢叉4可深入胚料定位台11下方，方便将所述胚料搬运机械手运送到胚料定位台11的坯料放置于所述钢叉4上，所述加热炉上料机械手22可旋转并且前端的钢叉4可深入加热炉21中，最终将位于钢叉4的坯料放置于加热炉21中。所述加热炉21还安装有炉门开关机械手211以及治具抓手212。所述炉门开关机械手211安装在所述加热炉21一侧，炉门开关机械手211是实现同加热炉上下料机械手配合，在坯料进出加热炉时，将炉门打开和关闭动作过程。在加热炉上料机械手22、加热炉下料机械手23进去加热炉21时，治具抓手212将加热炉21炉门开启和关闭，与热炉上下料机械手之间的配合通过程序同步实现此功能，所述治具抓手212安装在所述加热炉另一侧。

所述冲压膜具32位于所述压机31内，所述压机上料机械手33以及压机下料料机械手34安装在所述压机31的两侧，所述压机上料机械手33上接加热炉上料机械手22，压机下料机械手34前端的钢叉4可伸入压机31内，方便将坯料放置到压机31内。压缩成型装置3还包括成品输送结构35，所述压机下料机械手34下接成品输送结构35，方便压机下料机械手34将成品取出并放置到成品输送结构35上，成品输送结构35将成品输出至下一流程。

压机31两侧均安装有横梁311，所述压机上料机械手33及所述压机下料机械手34安装在所述横梁311上。

压机上料机械手33是实现将加热后的板料从加热炉下料机械手23同步交接后，将板料送至冲压膜具32内冲压的动作过程。压机上料机械手33通过治具气爪将处在加热炉下料机械手23拖动刚叉4上的板料抓取，并迅速送至压机31进行冲压的过程，此过程是整个自动化生产的技术核心部分，关系到整个自动化生产板料的合格程度，在同步交接料的过程中，可以实现缩短整线节拍，降低热板料暴露在空气中的时间，从而提高整线自动化生产线生产出的产品合格率，提高热冲压生产线整体利润效率化。

压机下料机械手34是实现将冲压成形后的板料，从冲压膜具32内并出，并移送至输送线体上，送至下一工位的过程。压机下料机械手34将冲压成型号的坯料从冲压膜具32内取出并放至成品输送结构35上，实现全程自动化生产，不仅仅节约人工码垛成本还可提高效率，实现整体效益化。成品输送结构35将码垛好的坯料输送至下一工位。

所述加热炉上料机械手22、加热炉下料机械手23、压机上料机械手33以及压机下料机械手34采用耐高温材料进行制备，性质优越。

本发明加热炉上料机械手22、加热炉下料机械手23、压机上料机械手33以及压机下料机械手34均通过控制中心进行调配，所述控制中心还调节供料设备1、加热装置2以及压缩成型装置3之间的协调步骤，方便工作人员的监控及操作。

本发明具体的步骤如下：胚料搬运机械手13通过治具吸盘15实现从料垛吸取毛坯料打标并搬运至胚料定位台11定位，可根据实际操作需要选择手动状态、半自动状态和自动状态操作模式。治具吸盘15将毛坯料从坯料码垛台12上，将毛坯料吸取分离(中间过程可根据需求增加打标过程)，并将毛坯料送至胚料定位台11对毛坯进行定位。加热炉上料机械手22前端的钢叉4可深入胚料定位台11下方，将所述胚料搬运机械手运送到胚料定位台11的坯料放置于所述钢叉4上，所述加热炉上料机械手22可旋转并且前端的钢叉4可深入加热炉21中，最终将位于钢叉4的坯料放置于加热炉21中。加热炉下料机械手23将加热好的坯料从加热炉21内取出并移送至冲压膜具32内冲压的动作过程。压机上料机械手33通过治具气爪将处在加热炉下料机械手23拖动刚叉4上的板料抓取，并迅速送至压机31进行冲压的过程，压机下料机械手34将冲压成形后的板料，从冲压膜具32内并出，并移送至输送线体上，送至下一工位的过程。

本发明在同步交接料的过程中，可以实现缩短整线节拍，降低热板料暴露在空气中的时间，从而提高整线自动化生产线生产出的产品合格率，提高热冲压生产线整体利润效率化。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.热冲压一体成型设备包括供料设备、加热装置以及压缩成型装置，所述供料设备下接加装装置，所述加热装置下接压缩成型装置，所述供料设备、加热装置以及压缩成型装置实现传递过程，其特征在于：所述供料设备包括胚料定位台、坯料码垛台、胚料搬运机械手，所述胚料定位台与所述坯料码垛台并行排列，所述胚料搬运机械手通过横梁安装在所述胚料定位台及坯料码垛台上方，所述胚料搬运机械手可沿所述横梁来回运动；

所述加热装置包括加热炉、加热炉上料机械手、加热炉下料机械手，所述加热炉下料机械手可深入加热炉中，所述加热炉下料机械手可旋转并与所述压缩成型装置实现坯料传递；

所述压缩成型装置包括压机、冲压膜具、压机上料机械手以及压机下料机械手。

2.根据权利要求1所述的热冲压一体成型设备，其特征在于：所述供料设备还包括治具吸盘，所述治具吸盘安装在供料设备一侧，所述胚料搬运机械手来回运动实现间断接触治具吸盘。

3.根据权利要求1所述的热冲压一体成型设备，其特征在于：所述横梁通过四根立柱作为支撑。

4.根据权利要求1所述的热冲压一体成型设备，其特征在于：加热炉上料机械手、加热炉下料机械手、压机上料机械手以及压机下料机械手前端均安装有钢叉，所述钢叉可拆卸，所述钢叉由耐高温材质制备。

5.根据权利要求4所述的热冲压一体成型设备，其特征在于：所述加热炉上料机械手前端的钢叉可深入胚料定位台下方，所述加热炉上料机械手可旋转并且前端的钢叉可深入加热炉中。

6.根据权利要求1所述的热冲压一体成型设备，其特征在于：所述加热炉还安装有炉门开关机械手以及治具抓手，所述炉门开关机械手安装在所述加热炉一侧，所述治具抓手安装在所述加热炉另一侧。

7.根据权利要求1所述的热冲压一体成型设备，其特征在于：所述冲压膜具位于所述压机内，所述压机上料机械手以及压机下料料机械手安装在所述压机的两侧，所述压机上料机械手上接加热炉下料机械手。

8.根据权利要求4所述的热冲压一体成型设备，其特征在于：压机下料机械手前端的钢叉可伸入压机内。

9.根据权利要求1所述的热冲压一体成型设备，其特征在于：所述压缩成型装置还包括成品输送结构，所述压机下料机械手下接成品输送结构。

10.根据权利要求1所述的热冲压一体成型设备，其特征在于：所述压机两侧均安装有横梁，所述压机上料机械手及所述压机下料机械手安装在所述横梁上，所述加热炉上料机械手、加热炉下料机械手、压机上料机械手以及压机下料机械手采用耐高温材料进行制备。