CN106695331A - 一种新型全自动辊压成型生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型全自动辊压成型生产线，包括料架：用于卷绕原材料卷材；自动焊接机：用于当一卷材料用完需换上另一卷材料时，将新一卷材料与上一卷未用完的材料对焊在一起；辊压成型机：用于将原材料卷材辊压成所需形状；自动码垛机包括将工件进行翻转的翻转机构、将翻转后工件进行输送的传送机构、以及放置工件用的码垛小车。本发明的优点：本设备能生产两种截面的零件，截面的形状、大小，材料的厚度皆相同，但可以是不同的材料；辊压成型的截面尺寸准确稳定，一致性好；辊压成型设备能不间断地生产，效率高；计算机控制切断、冲孔的位置，可得到不同长度，不同孔位的零件。

Description

一种新型全自动辊压成型生产线

技术领域

本发明涉及辊压成型生产线相关技术领域，具体涉及一种新型全自动辊压成型生产线。

背景技术

如今，机械成型领域的不断发展，使得越来越多的板材成型机问世，这些板材成型机中有可以将板材良好成型的，后续也不需要再加工；或者将同一个板材中同时加工出不同形状的板材成型机也有少量问世，但因结构限制，既能同时在同一个板材中加工出不同的形状而且又能使每个形状都良好成型的板材成型机却没有发现。

现有技术中，有一种辊压成型生产线，其主要包括有依次设置的放料架、喂料校平机构、辊压成型机、切断装置和落料装置，其工作时，卷板板料装入放料架上，板料端头送入校平机构校平，然后板料依次进入辊压成型机成型，成型后经切断装置切断，再落在落料装置上，这些成型的板料进行冲孔加工时，需要另外在冲孔或钻孔的设备上进行加工，由于板料已经变形，给冲孔加工带来一定的困难；由于板料在切断之前是连续的，板料成型加工时，其运动方向是水平的，冲孔加工是垂直于板料加工的，两者的运动是相互干涉的，因此，不能实现同步的在线加工；现有技术中也有一些在线加工设备，但其工作是间歇式的，例如，在水平运动加工时，间隙停顿一段时间，进行垂直方向的加工，然后再进行水平方向的运动；其不足之处在于：这种加工方式速度慢，有停顿，制动频繁，能耗高。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供了一种提高加工速度，同时可实现高精度加工的新型全自动辊压成型生产线。

为了达到本发明的目的，技术方案如下：

一种新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，按照生产流程，包括：

料架：用于卷绕原材料卷材；

自动焊接机：用于当一卷材料用完需换上另一卷材料时，将新一卷材料与上一卷未用完的材料对焊在一起；

辊压成型机：用于将原材料卷材辊压成所需形状；

自动码垛机：用于将成型后的产品取出、翻转、然后堆叠在码垛小车上，包括将工件进行翻转的翻转机构、将翻转后工件进行输送的传送机构、以及放置工件用的码垛小车，

翻转机构具有翻转机台，翻转机台上并排设有两个翻转机构，翻转机台两侧各设有一个所述码垛小车。

优选地，所述翻转机构具有翻转电机、以及与所述翻转电机连接的旋转轴，旋转轴上安装有可夹持住工件的夹持气爪，夹持气爪可跟随旋转轴一起转动，沿着工件的长度方向：夹持气爪的外侧还设有水平安装的工件平台，夹持气爪的内侧设有传感器。

优选地，所述传送机构具有连接块、机械手、上下直线导轨、以及安装在支架上的齿条和前后直线导轨，连接块可在前后直线导轨上滑动；连接块的一侧安装有前后移动伺服电机、另一侧安装有上下移动伺服电机，上下直线导轨的下端与机械手连接，机械手的下端设有多个吸附工件用的吸盘，

前后移动伺服电机的输出端与齿条啮合连接，前后移动伺服电机带动连接块在前后直线导轨上滑动；上下直线导轨的侧部设有齿牙，上下移动伺服电机的输出端与上下直线导轨啮合连接，上下移动伺服电机可带动上下直线导轨和机械手上下移动。

优选地，所述机械手的底部还设有用于确定工件位置的定位盘，定位盘在靠近机械手前端部和后端部的位置上各安装有一个，机械手前端部还设有一个传感器。

优选地，所述辊压成型机具有机架，所述机架上设有多条并行设置的辊压成型线体，按照生产工艺流程：辊压成型线体依次包括校平辊轮组、左右校正机构、成型辊轮组、校正辊轮组、切断机构，所述的校平滚轮位于整个线体的最前端，

校平辊轮组包括上下设置的两排校平辊轮，卷材从两排校平辊轮中间穿过；

所述左右校正机构位于校平辊轮组和成型辊轮组之间，左右校正机构中间为行走卷材的轨道，轨道两侧设有护栏，护栏之间的间距可调，

所述成型辊轮组由多组成型辊轮排列组成，每组成型辊轮均包括互相配合的上辊轮和下辊轮，在上辊轮和下辊轮之间具有辊压卷材的成型区域，成型区域具有中间水平段、两侧水平段、以及连接中间水平段和两侧水平段的过渡段，

沿着卷材行进方向：从第一组成型辊轮开始，上辊轮和下辊轮的结构逐渐变化，并使得：第一组成型辊轮的过渡段与水平段之间具有钝角、到之后某一组成型辊轮的过渡段与水平段垂直，

所述校正辊轮组包括上下设置的两排校正辊轮，成型后的卷材从两排校正辊轮中间穿过。

优选地，在切断机构和校正辊轮组之间设有一个编码器，编码器连接计算机且由计算机控制。

优选地，所述下辊轮为主动轮，上辊轮为从动轮，上辊轮的端部与下辊轮端部啮合连接；所述机架的侧部安装有电动机，电动机带动所述下辊轮转动。

优选地，所述左右校正机构还包括固定板，固定板安装在护栏的外侧且固定不动，护栏的侧部连接有螺栓，螺栓穿过固定板并通过螺母拧紧。

优选地，所述上下两排校正辊轮之间的配合状态，与成型辊轮组中最后一组成型辊轮的配合状态相同。

优选地，校平辊轮组中下排校平辊轮数量大于上排校平辊轮数量，并且上下两排的校平辊轮错位设置。

优选地，所述校正辊轮组中下排校正辊轮数量大于上排校正辊轮数量，并且上下两排的校正辊轮错位设置。

优选地，还包括液压站，液压站设于切断机构的一侧并向切断机构提供切断动力。

优选地，在每条辊压成型生产线中，成型区域的中间水平段、两侧水平段、以及连接中间水平段和两侧水平段的过渡段可以相同或者不同。

第一组出现过渡段与水平段垂直的那组成型辊轮，其上辊轮和下辊轮之间的间距大于前一组成型辊轮中上辊轮和下辊轮之间的间距。

本发明具有的有益效果：

辊压成型的截面是固定的形状，本设备是双线，能生产两种截面的零件，截面的形状、大小，材料的厚度皆相同，但可以是不同的材料；辊压成型的截面尺寸准确稳定，一致性好；辊压成型设备能不间断地生产，效率高；计算机控制切断、冲孔的位置，可得到不同长度，不同孔位的零件。

附图说明

图1是本发明全自动辊压成型生产线的结构示意图；

图2是图1中辊压成型机的结构示意图；

图3是图2的俯视结构示意图；

图4是图2的正视结构示意图；

图5是图2的左视结构示意图；

图6为A线生产的产品结构示意图；

图7为B线生产的产品结构示意图；

图8为图2中左右校正机构的结构示意图；

图9为成型辊轮组中成型辊轮结构渐变的示意图；

图10为对应的卷材形状渐变示意图；

图11为图1中自动码垛机的结构示意图；

图12为图11中翻转机构的结构示意图；

图13为图11中传送机构的结构示意图；

图14为传送机构的主视结构示意图；

图15为传送机构的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。

结合图1所示，一种新型全自动辊压成型生产线，按照生产流程，包括：

料架101：用于卷绕原材料卷材；料架上的卷料随着料架旋转，金属板材前行，源源不断地将材料送入辊压成型部分。

自动焊接机102：用于当一卷材料用完需换上另一卷材料时，将新一卷材料与上一卷未用完的材料对焊在一起；以便生产的持续进行，自动焊接机可完成这一工作。

辊压成型机103：用于将原材料卷材辊压成所需形状；

自动码垛机104：将工件进行翻转的翻转机构、将翻转后工件进行输送的传送机构、以及放置工件用的码垛小车，用于将成型后的产品取出、翻转、然后堆叠在码垛小车上。

翻转机构具有翻转机台37，翻转机台37上并排设有两个翻转机构，翻转机台两侧各设有一个所述码垛小车105。

结合图图11-图12所示，翻转机构具有翻转电机42、以及与所述翻转电机42连接的旋转轴41，旋转轴41上安装有可夹持住工件的夹持气爪38，夹持气爪38可跟随旋转轴41一起转动，沿着工件的长度方向：夹持气爪的外侧还设有水平安装的工件平台35，工件平台35具有一定的长度，由于工件50较长，因此工件平台可用于放置和支撑工件。夹持气爪38的内侧设有传感器36，当工件50移动到夹持手爪38上时，该感应器感应到相关信号，并将信号发送给控制系统(未绘示)，控制系统发出指令使夹持电机39工作，将工件夹紧再翻转；同理，翻转完成后，夹持手爪放松放开工件。夹持气爪上连接有带动其工作的夹持电机39，夹持气爪38由两块手指形式的结构组成，夹持电机工作，使两块手指形式的结构相向或者背向移动，将工件夹紧和松开。

结合图13-图15所示，传送机构具有连接块、机械手44、上下直线导轨47、以及安装在支架33上的齿条31和前后直线导轨30，连接块可在前后直线导轨30上滑动。连接块的一侧安装有前后移动伺服电机32、另一侧安装有上下移动伺服电机46，上下直线导轨47的下端与机械手44连接，机械手44的下端设有多个吸附工件用的吸盘40。

前后移动伺服电机32的输出端与齿条31啮合连接，前后移动伺服电机32带动连接块在前后直线导轨30上滑动。上下直线导轨47的侧部设有齿牙，上下移动伺服电机46的输出端与上下直线导轨47啮合连接，上下移动伺服电机46可带动上下直线导轨47和机械手44上下移动。

机械手44的底部还设有用于确定工件位置的定位盘43，定位盘43在靠近机械手44前端部和后端部的位置上各安装有一个，机械手前端部还设有一个传感器36。

传送工件50时，上下移动伺服电机46先运转，通过上下直线导轨47带动机械手44向下移动，机械手44前端部的传感器36可根据下方是否有工件输出对应信号，若有工件50，机械手33下端的吸盘开始工作并吸住工件上表面，定位盘43可确定工件位置，使机械手基本上位于工件的中部，重力分布均匀。吸住工件后，上下移动伺服电机46继续运转，机械手33上升，然后前后移动伺服电机32运转，带动连接块、上下移动伺服电机46和机械手一起沿着齿条31和前后直线导轨30的长度方向移动，使机械手将工件运送至码垛小车105的位置处，上下移动伺服电机46运转将机械手下移到一定位置，吸盘停止吸附，使工件堆叠在码垛小车上，整个传送回位，继续下一次操作。切断后的成型工件输送至工件平台35上，根据实际情况，当需要翻转时，翻转机构工作并将工件翻转后再传送至码垛小车上；也可以无需翻转工件，直接传送至码垛小车。

结合图2-图5所示，一种新型全自动辊压成型生产线，具有机架1，机架1上并行设置有多条辊压成型生产线，在本实施例中具有两条，分别为A生产线2和B生产线3。其中A生产线2和B生产线3的结构可以相同或者不同，当两条生产线的结构不同时，可以生产出不同结构的型材。

按照生产工艺流程：每条辊压成型生产线均依次包括校平辊轮组21、左右校正机构22、成型辊轮组23、校正辊轮组24、编码器205和切断机构25。所述的校平滚轮21位于整个生产线的最前端，包括上下设置的两排校平辊轮201，卷材从上下两排的校平辊轮中间穿过。校平辊轮组21中上下两排校平辊轮201的数量可以相同或者不同，优选地是不同，在本实施例中，下排校平辊轮201数量大于上排校平辊轮201数量，并且上下两排的校平辊轮错位设置，其中下排具有4个校平辊轮201，上排具有3个校平辊轮201，在水平位置上：上排的校平辊轮201对应的位于下排的相邻两个校平辊轮201之间。

结合图8所示，左右校正机构22位于校平辊轮组21和成型辊轮组之间，用于调节卷材的左右方向位置。左右校正机构22中间为行走卷材的轨道202，轨道202两侧设有护栏221，护栏221之间的间距可调。左右校正机构22还包括固定板222，固定板222安装在护栏221的外侧且固定不动，护栏221的侧部连接有螺栓223，螺栓223穿过固定板并通过螺母拧紧。当需要调节护栏间距使，把螺母拧送，通过螺栓223往两侧拉动护栏或向内推护栏，使护栏之间间距增加或者减小，然后拧紧螺母即可。通过调节护栏之间的间距，可针对不同宽度的卷材进行定位调节。

结合图9所示，成型辊轮组23由多组成型辊轮203排列组成，每组成型辊轮203均包括互相配合的上辊轮2033和下辊轮2034，在上辊轮和下辊轮之间形成了辊压卷材的成型区域，成型区域具有中间水平段2031、两侧水平段2035、以及连接中间水平段和两侧水平段的过渡段2032。沿着卷材行进方向：从第一组成型辊轮开始，上辊轮和下辊轮的结构逐渐变化，并使得：第一组成型辊轮的过渡段2032与水平段之间具有钝角、逐渐变化到之后某一组成型辊轮的过渡段2032与水平段垂直，并且后续的几组成型辊轮继续保持相同的结构(过渡段2032与水平段垂直)。图9只示出了部分成型辊轮的渐变状态，在本实施例中，总共有12组成型辊轮，其中最后四组成型辊轮的结构和状态是相同的。

在每条辊压成型生产线中，成型区域的中间水平段2031、两侧水平段2035、以及连接中间水平段和两侧水平段的过渡段2032可以相同或者不同。如果都相同，那么生产出型材的形状也是相同的，反之，则生产出不同规格和形状的产品。在本实施例中，是不同的，进而可以生产出不同截面的零件，如图6和图7所示。

第一组出现过渡段2032与水平段垂直的那组成型辊轮，其上辊轮2033和下辊轮2034之间的间距大于前一组成型辊轮中上辊轮和下辊轮之间的间距。如图4所示的C区域中，后面一个成型辊轮中，上辊轮2033和下辊轮2034之间的间距增大，这是因为，结合图10所示，在卷材成型过程中，底部宽度L1(中间水平段2031的宽度)和过渡段2032的长度是不变的，但是其高度H在变大，因此，在成型之前，相邻两组成型辊轮中，上辊轮2033和下辊轮2034之间的间距是随着H的增大逐渐变大的。

校正辊轮组24包括上下设置的两排校正辊轮204，成型后的卷材从两排校正辊轮中间穿过。校正辊轮组24中上下两排校正辊轮204的数量可以相同或者不同，优选地是不同，在本实施例中，下排校正辊轮204数量大于上排校正辊轮204数量，并且上下两排的校正辊轮204错位设置，其中下排具有4个校正辊轮204，上排具有3个校正辊轮204，在水平位置上：上排的校正辊轮204对应的位于下排的相邻两个校正辊轮204之间。

并且，上下两排校正辊轮204之间的配合状态，与成型辊轮组中最后一组成型辊轮203中上辊轮与下辊轮之间的配合状态相同。因为一旦成型后，就要保持卷材的成型状态。而且上下两排校正辊轮204之间的配合状态，与预期生产产品的形状是完全一致的，哪怕从成型辊轮组中出来的卷材并没有完全符合产品标准，还有一点偏差，经过校正辊轮204后被校正，使最终产品完全符合要求。已经成型的截面经过校正轮校正后，得到更加稳定、准确的截面。

在本发明中，下辊轮2034为主动轮，上辊轮2033为从动轮，上辊轮的端部与下辊轮端部啮合连接。机架1的侧部安装有电动机4，电动机4带动所述下辊轮转动，进而带动上辊轮转动。

还包括液压站5，液压站5设于切断机构25的一侧并向切断机构提供切断动力。液压站5包括驱动电动机501、液压泵502、阀门503，所述的驱动电动机501位于最左侧，液压泵位502于右上方，阀门503位于右下方，驱动电动机501带动油泵旋转，泵从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，从而为生产线提供能量。

在切断机构25和校正辊轮组24之间设有一个编码器205，编码器205连接计算机且由计算机控制。切断机构25根据计算机发出的指令进行冲孔、切断操作，可得到不同长度，不同孔位的零件。根据零件的不同要求，冲孔模与切断模可作一复合模放在辊压成型的未端出口处，也可将冲孔模放在辊压成型的中间部分。编码器205根据产品预设长度，间隔一定时间对产品进行编码。

所述的生产线工作时，金属板材从料架进入校平辊轮组21，校平辊轮组21对金属板材进行校平，然后进入左右校正机构22，左右校正机构22调整材料左右校正机构，使板材始终在辊轮中间位置，然后进入成型辊轮组23，经过多组渐变的辊轮辊压成型后，得到所需的截面型状，已经成型的截面经过校正轮校正后，得到更加稳定、准确的截面，切断冲孔机构根据计算机发出的指令进行冲孔、切断操作，可得到不同长度，不同孔位的零件。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，按照生产流程，包括：

料架(101)：用于卷绕原材料卷材；

自动焊接机(102)：用于当一卷材料用完需换上另一卷材料时，将新一卷材料与上一卷未用完的材料对焊在一起；

辊压成型机(103)：用于将原材料卷材辊压成所需形状；

自动码垛机：用于将成型后的产品取出、翻转、然后堆叠在码垛小车上，包括用于将工件进行翻转的翻转机构、将翻转后工件进行输送的传送机构、以及放置工件用的码垛小车，

翻转机构具有翻转机台(37)，翻转机台上并排设有两个翻转机构，翻转机台两侧各设有一个所述码垛小车(105)。

2.根据权利要求1所述的新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，

所述翻转机构具有翻转电机(42)、以及与所述翻转电机连接的旋转轴(41)，旋转轴上安装有可夹持住工件的夹持气爪(38)，夹持气爪可跟随旋转轴一起转动，沿着工件的长度方向：夹持气爪的外侧还设有水平安装的工件平台(35)，夹持气爪的内侧设有传感器(36)。

3.根据权利要求1所述的新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，所述传送机构具有连接块、机械手(44)、上下直线导轨(47)、以及安装在支架上的齿条(31)和前后直线导轨(30)，连接块可在前后直线导轨上滑动；连接块的一侧安装有前后移动伺服电机(32)、另一侧安装有上下移动伺服电机(46)，上下直线导轨的下端与机械手连接，机械手的下端设有多个吸附工件用的吸盘(40)，

前后移动伺服电机的输出端与齿条啮合连接，前后移动伺服电机带动连接块在前后直线导轨上滑动；上下直线导轨的侧部设有齿牙，上下移动伺服电机的输出端与上下直线导轨啮合连接，上下移动伺服电机可带动上下直线导轨和机械手上下移动。

4.根据权利要求3所述的新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，所述机械手的底部还设有用于确定工件位置的定位盘(43)，定位盘在靠近机械手前端部和后端部的位置上各安装有一个，机械手前端部还设有一个传感器(36)。

5.根据权利要求1所述的新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，辊压成型机具有机架，所述机架上设有多条并行设置的辊压成型线体，按照生产工艺流程：辊压成型线体依次包括校平辊轮组(21)、左右校正机构(22)、成型辊轮组(23)、校正辊轮组(24)、切断机构(25)，所述的校平滚轮(21)位于整个生产线的最前端，

校平辊轮组(21)包括上下设置的两排校平辊轮(201)，卷材从两排校平辊轮中间穿过；

所述左右校正机构(22)位于校平辊轮组(21)和成型辊轮组之间，左右校正机构中间为行走卷材的轨道(202)，轨道两侧设有护栏(221)，护栏之间的间距可调，

所述成型辊轮组由多组成型辊轮(203)排列组成，每组成型辊轮(203)均包括互相配合的上辊轮(2033)和下辊轮(2034)，在上辊轮和下辊轮之间具有辊压卷材的成型区域，成型区域具有中间水平段(2031)、两侧水平段(2035)、以及连接中间水平段和两侧水平段的过渡段(2032)，

沿着卷材行进方向：从第一组成型辊轮开始，上辊轮和下辊轮的结构逐渐变化，并使得：第一组成型辊轮的过渡段与水平段之间具有钝角、到之后某一组成型辊轮的过渡段与水平段垂直，

所述校正辊轮组(24)包括上下设置的两排校正辊轮(204)，成型后的卷材从两排校正辊轮中间穿过，所述上下两排校正辊轮(204)之间的配合状态，与成型辊轮组中最后一组成型辊轮(203)的配合状态相同，

在切断机构(25)和校正辊轮组(24)之间设有一个编码器(205)，编码器(205)连接计算机且由计算机控制。

6.根据权利要求5所述的新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，所述下辊轮为主动轮，上辊轮为从动轮，上辊轮的端部与下辊轮端部啮合连接；所述机架的侧部安装有电动机(4)，电动机带动所述下辊轮转动。

7.根据权利要求5所述的新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，所述左右校正机构还包括固定板(222)，固定板安装在护栏的外侧且固定不动，护栏的侧部连接有螺栓(223)，螺栓穿过固定板并通过螺母拧紧。

8.根据权利要求5所述的新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，校平辊轮组(21)中下排校平辊轮(201)数量大于上排校平辊轮(201)数量，并且上下两排的校平辊轮错位设置，所述校正辊轮组(24)中下排校正辊轮(204)数量大于上排校正辊轮(204)数量，并且上下两排的校正辊轮错位设置。

9.根据权利要求5所述的新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，在每条辊压成型线体中，成型区域的中间水平段(2031)、两侧水平段(2035)、以及连接中间水平段和两侧水平段的过渡段(2032)可以相同或者不同。

10.根据权利要求5所述的新型全自动辊压成型生产线，其特征在于，第一组出现过渡段与水平段垂直的那组成型辊轮，其上辊轮和下辊轮之间的间距大于前一组成型辊轮中上辊轮和下辊轮之间的间距。