CN107235332A - 用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置，包括机架及设置于机架的用于工件码垛的落料码垛机构、用于将工件垛移出码垛工位的叠收料机构、用于将工件垛搬运至输出工位的抓取起吊移位机构和用于输出工件垛的工件输出机构。本发明结构合理，在汽车前后桥生产过程中，能自动完成冲压机输出的片材的收料、码垛及输送，它能有效减少作业人员数量，减轻作业人员的作业强度，提高生产效率，提高安全性。

Description

用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置
技术领域
本发明涉及汽车生产设备技术领域，具体涉及一种用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置。
背景技术
汽车前桥及后桥是连接于汽车的支撑车架与一对前轮或后轮之间的部件。在汽车前桥及后桥生产过程中，由冲压机冲压加工出的片材经过人工收料、码垛后送入折弯工位，经过折弯及后续焊接工序加工成型。
然而，在冲压加工后，人工搬运及码垛操作需要多个作业人员参与，作业人员工作强度大，生产效率低，并存在一定安全隐患。因此，现有技术亟需一种用于汽车前桥及后桥生产过程中，在冲压机冲压加工后的自动收料、码垛及输送装置。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种能有效减少作业人员数量、减轻作业人员的作业强度、提高生产效率、安全性高的用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置，包括机架及设置于机架的用于工件码垛的落料码垛机构、用于将工件垛移出码垛位工位的叠收料机构、用于将工件垛搬运至输出工位的抓取起吊移位机构和用于输出工件垛的工件输出机构。
所述落料码垛机构包括皮带输送机构、承接支架、左承接托辊机构、右承接托辊机构及用于检测工件在所述左承接托辊机构和所述右承接托辊机构上移动到位的传感器，所述承接支架于所述皮带输送机构的输送末端的前方左右两侧设置有所述左承接托辊机构和所述右承接托辊机构，所述左承接托辊机构、所述右承接托辊机构与所述承接支架之间连接有用于驱动该左承接托辊机构、该右承接托辊机构向下翻转的四连杆翻转驱动机构。
所述左承接托辊机构、所述右承接托辊机构均包括托辊架、通过心轴从后到前连接于所述托辊架上的一排辊筒及设置于托辊架前端的用于限制工件位移的限位挡板。
所述四连杆翻转驱动机构包括与托架、连接件及翻转驱动气缸，所述托架的前部固定连接于所述托辊架下端，所述托架的后端部与所述承接支架铰接，所述翻转驱动气缸的缸体与所述承接支架铰接，所述连接件铰接于所述翻转驱动气缸的活塞杆与所述托架的中部之间。
所述皮带输送机构为由三道以上同步带构成的同步带机，同步带机的支撑板与相邻两条同步带的间隙处直立设置有变位挡杆。
所述叠收料机构包括设置于机架上的相互平行的两条滑轨、设置于这两条滑轨上的移动滑台、连接于机架上的驱动电机及驱动电机的动力输出端连接的与滑轨平行的丝杆，所述丝杆上连接有丝母，该丝母固定连接于所述移动滑台的下端，所述移动滑台的上端面设置有用于叠置工件的码垛位，所述移动滑台在所述码垛位处对应于工件的形状直立设置有4-6根限位杆。
所述移动滑台的上端面设置有第一码垛位和第二码垛位，所述第一码垛位位于所述第二码垛位的前侧，所述机架对应于所述移动滑台的前后两个到位位置设置有到位检测传感器。
抓取起吊移位机构包括连接于机架的Y轴向导轨上的大龙门架、用于驱动大龙门架沿Y轴移动的Y轴向驱动机构、设置于大龙门架的X轴向导轨上的小龙门架、用于驱动小龙门架沿X轴移动的X轴向驱动机构、设置于小龙门架的四个Z轴向支架、设置于每个Z轴向支架的直立的Z轴向导轨、设置于每个Z轴向导轨的吊杆安装升降架、用于驱动吊杆安装升降架沿Z轴移动的Z轴向驱动机构及直立设置于吊杆安装升降架的Z轴吊杆，所述吊杆安装升降架设置有旋转气缸，所述Z轴吊杆的顶端与所述旋转气缸的动力输出端连接，每个所述Z轴吊杆的下端均设置有吊钩。
所述小龙门架上设置有X轴向宽度调节导轨，X轴向宽度调节导轨上设置有左右两个X轴向宽度调节支架，所述小龙门架上设置有用于驱动这两个X轴向宽度调节支架沿X轴移动的X轴向宽度调节驱动机构，每个所述X轴向宽度调节支架设置有两个所述Z轴向支架。
每个所述X轴向宽度调节支架上均设置有Y轴向宽度调节导轨，每个Y轴向宽度调节导轨上均设置有前后两个Y轴向宽度调节支架，所述X轴向宽度调节支架设置有用于驱动这两个Y轴向宽度调节支架沿Y轴移动的Y轴向宽度调节驱动机构，四个所述Z轴向支架分别与四个所述Y轴向宽度调节支架连接。
本发明的有益效果是：本发明结构合理，在汽车前后桥生产过程中，能自动完成冲压机输出的片材的收料、码垛及输送，它能有效减少作业人员数量，减轻作业人员的作业强度，提高生产效率，提高安全性。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是抓取起吊移位机构的结构示意图；
图3是落料码垛机构和叠收料机构配合方式的结构示意图。
在图中：1-机架；2-大龙门架；3-Y轴向驱动电机；4-Y轴向驱动齿轮；5-Y轴向齿条；6-小龙门架；7-X轴向驱动电机；8-X轴向驱动齿轮；9-X轴向齿条；10-X轴向宽度调节支架；11-Y轴向宽度调节支架；12-X轴向宽度调节驱动电机；13-Z轴向支架；14-Z轴向驱动电机；15-旋转气缸；16-Z轴吊杆；17-吊杆安装升降架；18-吊钩；19-X轴宽度调节丝杆；20-皮带机；21-同步带机；22-左承接托辊机构；23-右承接托辊机构；24-四连杆翻转驱动机构；25-翻转驱动气缸；26-限位杆；27-移动滑台；28-第一码垛位；29-第二码垛位；30-左承接支架；31-右承接支架；32-驱动电机；33-丝杆；34-滑轨；35-工件；36-出料滚筒输送机构；37-铲板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作详细描述。
如图1所示，一种用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置，包括机架1及设置于机架1的用于工件码垛的落料码垛机构、用于将工件垛移出码垛工位的叠收料机构、用于将工件垛搬运至输出工位的抓取起吊移位机构和用于输出工件垛的工件输出机构。
如图3所示，落料码垛机构包括皮带输送机构、承接支架、左承接托辊机构22、右承接托辊机构23及用于检测工件35在左承接托辊机构22和右承接托辊机构23上移动到位的传感器，承接支架于皮带输送机构的输送末端的前方左右两侧设置有左承接托辊机构22和右承接托辊机构23，左承接托辊机构22、右承接托辊机构23与连接架之间连接有用于驱动该左承接托辊机构22、该右承接托辊机构23向下翻转的四连杆翻转驱动机构24。
其中，左承接托辊机构22、右承接托辊机构23均包括托辊架、通过心轴从后到前连接于托辊架上的一排辊筒及设置于托辊架前端的用于限制工件35位移的限位挡板。
四连杆翻转驱动机构24包括与托架、连接件及翻转驱动气缸25，托架的前部固定连接于托辊架下端，托架的后端部与承接支架铰接，翻转驱动气缸25的缸体与承接支架铰接，连接件铰接于翻转驱动气缸25的活塞杆与托架的中部之间。
皮带输送机构为由十八道同步带构成的同步带机21，同步带之间插入变位杆，通过挡料件边缘的方式实现料片方向的变化，以满足落料方向要求。根据不同的料种，可调整插杆位置及插杆数量。
工作时，冲压成形后的工件35落在皮带机20上，通过皮带传送到同步带机21，从同步带机21过来的料片在惯性作用下移动至左承接托辊机构22和右承接托辊机构23上，托辊架上有行程开关，用于感应料片的末端行走到位，传感器感应到来料到位后，四只翻转驱动气缸25带动托辊架向下翻转，料片掉落进入后续码垛位。
参见图3，承接支架包括左承接支架30和右承接支架31，左承接支架30和右承接支架31均连接于机架1的滑轨34上，左承接支架30与右承接支架31的间距可由伺服电机驱动进行调节，以使左承接托辊机构22与右承接托辊机构23的间距满足不同品种及宽度料片的需求。一种产品一次会生产一批，此期间，无需再次调整左承接支架30和右承接支架31的间距。
如图3所示，叠收料机构包括设置于机架1上的相互平行的两条滑轨34、设置于这两条滑轨34上的移动滑台27、连接于机架1上的驱动电机32及驱动电机32的动力输出端连接的与滑轨34平行的丝杆33，丝杆33上连接有丝母，该丝母固定连接于移动滑台27的下端，移动滑台27的上端面设置有用于叠置工件35的码垛位，移动滑台27在码垛位处对应于工件35的形状直立设置有4-6根限位杆26，保证落料整齐码垛。
工作时，冲压成形后的工件35落在皮带机20上，通过皮带传送到同步带机21，从同步带机21过来的工件35在惯性作用下移动至安装于左承接支架30和右承接支架31的左承接托辊机构22和右承接托辊机构23上，左承接托辊机构22和右承接托辊机构23设置有行程开关，用于感应工件35的末端行走到位，传感器感应到来料到位后，四个四连杆翻转驱动机构24的翻转驱动气缸25带动托辊架向下翻转，工件35掉落叠置于移动滑台27的码垛位，并由几根限位杆26限位。
移动滑台27的上端面设置有第一码垛位28和第二码垛位29，第一码垛位28位于第二码垛位29的右侧，机架1对应于移动滑台27的前后两个到位位置设置有到位检测传感器，移动滑台27配合旁侧的到位检测传感器带动两个码垛位往复循环工作，在上方机构落料至空料码垛位时，满料码垛位移至旁侧，以便抓取机构进行取料，有效提高工作效率。
如图1、图2所示，抓取起吊移位机构包括连接于机架1的Y轴向导轨上的大龙门架2、用于驱动大龙门架2沿Y轴移动的Y轴向驱动机构、设置于大龙门架2的X轴向导轨上的小龙门架6、用于驱动小龙门架6沿X轴移动的X轴向驱动机构、设置于小龙门架6的四个Z轴向支架13、设置于每个Z轴向支架13的直立的Z轴向导轨、设置于每个Z轴向导轨的吊杆安装升降架17、用于驱动吊杆安装升降架17沿Z轴移动的Z轴向驱动机构及直立设置于吊杆安装升降架17的Z轴吊杆16，吊杆安装升降架17设置有旋转气缸15，Z轴吊杆16的顶端与旋转气缸15的动力输出端连接，每个Z轴吊杆16的下端均设置有吊钩18。
工作时，Z轴吊杆16在Y轴向驱动机构、X轴向驱动机构的驱动下移动到工件35的正上方，后Z轴向驱动机构驱动Z轴吊杆16下降，到位后，旋转气缸15驱动Z轴吊杆16旋转，使吊钩18扭转方向，插入一垛工件35的下方，四个吊钩18同时起吊，在Y轴向驱动机构、X轴向驱动机构的驱动下将工件35移动至输出工位后放下，旋转气缸15驱动吊钩18再次扭转方向，离开工件35。
小龙门架6上设置有X轴向宽度调节导轨，X轴向宽度调节导轨上设置有左右两个X轴向宽度调节支架10，小龙门架6上设置有用于驱动这两个X轴向宽度调节支架10沿X轴移动的X轴向宽度调节驱动机构，每个X轴向宽度调节支架10设置有两个Z轴向支架13。X轴向宽度调节驱动机构包括设置于小龙门架6上的X轴向宽度调节驱动电机12、与X轴向宽度调节驱动电机12的动力输出端连接的X轴宽度调节丝杆19及设置于X轴宽度调节丝杆19上的丝母，该丝母与X轴向宽度调节支架10连接。
每个X轴向宽度调节支架10上均设置有Y轴向宽度调节导轨，每个Y轴向宽度调节导轨上均设置有前后两个Y轴向宽度调节支架11，X轴向宽度调节支架10设置有用于驱动这两个Y轴向宽度调节支架11沿Y轴移动的Y轴向宽度调节驱动机构，四个Z轴向支架13分别与四个Y轴向宽度调节支架11连接。Y轴向宽度调节驱动机构为由电机驱动的丝杠机构。
四个Z轴向支架13通过X轴向宽度调节驱动机构、Y轴向宽度调节驱动机构移动至规定位置，以满足不同工件35的尺寸要求，宽度调节到位后，由于每种料片的尺寸大小一定，工作过程中，X轴向宽度调节驱动机构、Y轴向宽度调节驱动机构不再动作。
如图1所示，Y轴向驱动机构包括设置于机架1上的与Y轴向导轨平行的Y轴向齿条5、设置于大龙门架2上的Y轴向驱动电机3及与Y轴向驱动电机3的动力输出端连接的Y轴向驱动齿轮4，Y轴向驱动齿轮4与Y轴向齿条5啮合。
X轴向驱动机构包括设置于大龙门架2的与X轴向导轨平行的X轴向齿条9、设置于小龙门架6上的X轴向驱动电机7及与X轴向驱动电机7的动力输出端连接的X轴向驱动齿轮8，X轴向驱动齿轮8与X轴向齿条9啮合。
Z轴向驱动机构包括设置于Z轴向支架13顶部的Z轴向驱动电机14、与Z轴向驱动电机14的动力输出端连接的丝杆33及丝杆33上连接的丝母，该丝母与吊杆安装升降架17连接。
工件输出机构包括出料滚筒输送机构36及位于出料滚筒输送机构36上端的铲板37。工作时，抓取起吊移位机构将工件35垛移至铲板37上，铲板37装满工件35垛后，出料滚筒输送机构36启动，把满料铲板37输送到空位，同时输送空铲板37到装料位。铲板37到空料位及装料位后，由气缸锁死定位。
本发明还设置有进铲板37安全门和出铲板37安全门，满料铲板37从出铲板37安全门输出。进出料安全门为卷帘门，人工启动开关，开启时不停机。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置，其特征在于：所述用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置包括机架及设置于机架的用于工件码垛的落料码垛机构、用于将工件垛移出码垛工位的叠收料机构、用于将工件垛搬运至输出工位的抓取起吊移位机构和用于输出工件垛的工件输出机构。
2.根据权利要求1所述的用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置，其特征在于：所述落料码垛机构包括皮带输送机构、承接支架、左承接托辊机构、右承接托辊机构及用于检测工件在所述左承接托辊机构和所述右承接托辊机构上移动到位的传感器，所述承接支架于所述皮带输送机构的输送末端的前方左右两侧设置有所述左承接托辊机构和所述右承接托辊机构，所述左承接托辊机构、所述右承接托辊机构与所述承接支架之间连接有用于驱动该左承接托辊机构、该右承接托辊机构向下翻转的四连杆翻转驱动机构。
3.根据权利要求2所述的片材自动收料码垛装置的落料码垛机构，其特征在于：所述左承接托辊机构、所述右承接托辊机构均包括托辊架、通过心轴从后到前连接于所述托辊架上的一排辊筒及设置于托辊架前端的用于限制工件位移的限位挡板。
4.根据权利要求3所述的片材自动收料码垛装置的落料码垛机构，其特征在于：所述四连杆翻转驱动机构包括与托架、连接件及翻转驱动气缸，所述托架的前部固定连接于所述托辊架下端，所述托架的后端部与所述承接支架铰接，所述翻转驱动气缸的缸体与所述承接支架铰接，所述连接件铰接于所述翻转驱动气缸的活塞杆与所述托架的中部之间。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的片材自动收料码垛装置的落料码垛机构，其特征在于：所述皮带输送机构为由三道以上同步带构成的同步带机，同步带机的支撑板与相邻两条同步带的间隙处直立设置有变位挡杆。
6.根据权利要求1所述的用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置，其特征在于：所述叠收料机构包括设置于机架上的相互平行的两条滑轨、设置于这两条滑轨上的移动滑台、连接于机架上的驱动电机及驱动电机的动力输出端连接的与滑轨平行的丝杆，所述丝杆上连接有丝母，该丝母固定连接于所述移动滑台的下端，所述移动滑台的上端面设置有用于叠置工件的码垛位，所述移动滑台在所述码垛位处对应于工件的形状直立设置有4-6根限位杆。
7.根据权利要求6所述的片材自动收料码垛装置的叠收料机构，其特征在于：所述移动滑台的上端面设置有第一码垛位和第二码垛位，所述第一码垛位位于所述第二码垛位的前侧，所述机架对应于所述移动滑台的前后两个到位位置设置有到位检测传感器。
8.根据权利要求1所述的用于汽车前后桥生产过程中的片材自动收料码垛装置，其特征在于：所述抓取起吊移位机构包括连接于机架的Y轴向导轨上的大龙门架、用于驱动大龙门架沿Y轴移动的Y轴向驱动机构、设置于大龙门架的X轴向导轨上的小龙门架、用于驱动小龙门架沿X轴移动的X轴向驱动机构、设置于小龙门架的四个Z轴向支架、设置于每个Z轴向支架的直立的Z轴向导轨、设置于每个Z轴向导轨的吊杆安装升降架、用于驱动吊杆安装升降架沿Z轴移动的Z轴向驱动机构及直立设置于吊杆安装升降架的Z轴吊杆，所述吊杆安装升降架设置有旋转气缸，所述Z轴吊杆的顶端与所述旋转气缸的动力输出端连接，每个所述Z轴吊杆的下端均设置有吊钩。
9.根据权利要求8所述的片材自动收料码垛装置的抓取起吊移位机构，其特征在于：所述小龙门架上设置有X轴向宽度调节导轨，X轴向宽度调节导轨上设置有左右两个X轴向宽度调节支架，所述小龙门架上设置有用于驱动这两个X轴向宽度调节支架沿X轴移动的X轴向宽度调节驱动机构，每个所述X轴向宽度调节支架设置有两个所述Z轴向支架。
10.根据权利要求9所述的片材自动收料码垛装置的抓取起吊移位机构，其特征在于：每个所述X轴向宽度调节支架上均设置有Y轴向宽度调节导轨，每个Y轴向宽度调节导轨上均设置有前后两个Y轴向宽度调节支架，所述X轴向宽度调节支架设置有用于驱动这两个Y轴向宽度调节支架沿Y轴移动的Y轴向宽度调节驱动机构，四个所述Z轴向支架分别与四个所述Y轴向宽度调节支架连接。
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CN111071690A (zh) * 2019-12-24 2020-04-28 东风柳州汽车有限公司 用于汽车生产线的自动拆堆垛机

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