CN107497931A - 一种铝板天花冲孔成型全自动生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，它包括依次连接的上料机构、第一上料机械手、第一推料机构、冲孔机、转运输送带、悬臂式码垛机、第二上料机械手、第二推料机构、斩缺机构、第三上料机械手、第三推料机构、冲压成型机、卸料机械手和控制器，所述控制器控制各元件的工作。该一种铝板天花冲孔成型全自动生产线具有设计科学、全自动化作业、自动化程度高、提升生产精度的优点。

Description

一种铝板天花冲孔成型全自动生产线
技术领域
本发明涉及一种铝板天花的制造生产线，具体的说，涉及了一种铝板天花冲孔成型全自动生产线。
背景技术
在现有的铝板天花成型流水线中，各个步骤大多采用分工操作，每个工位都需要工人看管，如冲孔的上料和卸料，转运板材，斩缺的上料和卸料，成型的上料和卸料等，每个工位需要至少一名工人，整个流水线需要将近6-8人进行操作，且效率不高，导致生产成本过高。
另外，该生产线中，大多是数控冲压设备，均由人工操作，一旦操作失误，将对工人的生命安全产生较大威胁，需要工人保持极高的警惕性和熟练度才行，危险性过高。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、全自动化作业、自动化程度高、提升生产精度的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，包括依次连接的上料机构、第一上料机械手、第一推料机构、冲孔机、转运输送带、悬臂式码垛机、第二上料机械手、第二推料机构、斩缺机构、第三上料机械手、第三推料机构、冲压成型机、卸料机械手和控制器；
所述第一上料机械手配合所述上料机构将板材送至第一推料机构，所述第一推料机构包括第一液压推板、与所述冲孔机的冲孔平台对接的第一推送滑道，所述冲孔机的冲孔平台另一侧安装一电控的第一升降定位柱，所述转运输送带的末端对接所述悬臂式码垛机，所述悬臂式码垛机通过第二上料机械手将板材转运至第二推料机构，所述第二推料机构包括第二液压推板、与所述斩缺机构的斩缺平台对接的第二推送滑道，所述斩缺机构的斩缺平台另一侧安装一电控的第二升降定位柱，所述第三上料机械手将板材转运至第三推料机构，所述第三推料机构包括第三液压推板、与所述冲压成型机的冲压平台对接的第三推送滑道，所述冲压成型机的冲压平台包括向内凹陷且呈阶梯状布置的定位层和成型层；
所述控制器控制各元件的工作。
基上所述，所述上料机构包括上料电机、上料托盘、行程开关和传动机构，所述上料电机为步进电机，所述传动机构为丝杆传动机构，所述上料电机通过所述传动机构驱动所述上料托盘的上下运动，所述上料托盘上和所述第一上料机械手的初始抓取位置处安装匹配的行程开关，所述上料托盘的下端安装上料位移传感器，根据所述上料位移传感器和所述行程开关的信号，所述控制器控制所述上料电机的运转。
基上所述，所述第一上料机械手、所述第二上料机械手和所述第三上料机械手均包括机械臂、安装在所述机械臂上的水平板、安装在所述水平板下端面上的若干吸盘，各吸盘后端通过气管连通气泵，所述机械臂的行程路径固定，根据所述机械臂的起始位置或状态，所述控制器控制各吸盘的吸和放。
基上所述，所述第一上料机械手的机械臂的送达位置位于第一液压推板前方的所述第一推送滑道内，所述第一推送滑道包括滑道和位于滑道两侧的矫正斜面，所述第一推送滑道的下方安装振动器，所述第一推送滑道内安装一计数器，计数器的红外发射端和红外接收端分别安装在所述第一推送滑道的底部和上方，根据所述计数器的技术时间，所述控制器控制所述振动器振动、控制所述第一液压推板一级推进固定行程。
基上所述，所述冲孔机的冲孔平台两侧具有与所述第一推送滑道对接的定位边，所述第一升降定位柱用于校正板材位置，根据所述第一升降定位柱的起落，所述控制器控制所述第一液压推板二级推进固定行程。
基上所述，所述悬臂式码垛机包括支架、立柱、悬臂和分别安装在所述悬臂两端的两个码垛机构，所述悬臂的横向中部位置固定在所述立柱顶端，所述立柱下端安装在所述支架上且可转动，悬臂电机通过齿轮组驱动所述立柱的旋转。
基上所述，所述码垛机构包括框架、码垛电机、托盘、升降柱和位移传感器，所述码垛电机驱动所述升降柱的升降，所述托盘安装在所述升降柱的顶端，所述框架上对应所述托盘开设竖向的滑道，所述框架吊装在所述悬臂的末端，所述位移传感器安装在所述托盘下端用于检测所述托盘的位移量，所述转运输送带末端安装一套光电开关用于检测是否有铝板经过，所述托盘上还安装称重机构，所述码垛电机、所述托盘和所述升降柱均安装在所述框架上，根据所述光电开关的感应数据和第二上料机械手一侧的位移传感器的位移数据，所述控制器分别控制对应侧的码垛电机的运转，根据所述称重机构的电信号或所述第二上料机械手一侧的位移传感器的位移数据，所述控制器控制所述悬臂电机运转。
基上所述，所述第二上料机械手和所述第三上料机械手的吸盘位于所述水平板的底面外部。
基上所述，所述斩缺机构的斩缺平台两侧具有与所述第二推送滑道对接的定位边，所述斩缺平台的四角处分别开设斩缺缺口，所述斩缺机构的冲压上模上对应各斩缺缺口设置切刀。
基上所述，所述冲压成型机的冲压平台上的定位层与所述第三推送滑道对接，所述定位层大小与所述板材契合，所述成型层与所述定位层的中心重合，所述冲压成型机的冲压上模大小与所述成型层大小契合。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明从上料、冲孔、斩缺到冲压成型，全程无需人为参与，只需要在首尾两端，由人工送料和卸料即可，自动化程度高，节约6-7人力，有效降低生产成本，且由于中途冲压设备操作无需人为参与，安全性更高。
附图说明
图1是本发明铝板天花冲孔成型全自动生产线的结构示意图。
图2是本发明第一推料机构和冲孔机配合的结构示意图。
图3是本发明中第一推送滑道的结构示意图。
图4是本发明中冲压成型机的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，包括依次连接的上料机构1、第一上料机械手2、第一推料机构3（图中未画出具体结构，仅做为位置示意）、冲孔机4、转运输送带5、悬臂式码垛机6、第二上料机械手7、第二推料机构8（图中未画出具体结构，仅做为位置示意）、斩缺机构9、第三上料机械手10、第三推料机构11（图中未画出具体结构，仅做为位置示意）、冲压成型机12、卸料机械手和控制器。
所述第一上料机械手2配合所述上料机构1将板材送至第一推料机构3，所述第一推料机构3包括第一液压推板3-1、与所述冲孔机4的冲孔平台4-1对接的第一推送滑道3-2，所述冲孔机4的冲孔平台另4-1一侧安装一电控的第一升降定位柱4-2，所述转运输送带5的末端对接所述悬臂式码垛机6，所述悬臂式码垛机6通过第二上料机械手7将板材转运至第二推料机构8，所述第二推料机构8包括第二液压推板、与所述斩缺机构9的斩缺平台9-1对接的第二推送滑道，所述斩缺机构9的斩缺平台9-1另一侧安装一电控的第二升降定位柱9-2，所述第三上料机械手10将板材转运至第三推料机构11，所述第三推料机构11包括第三液压推板、与所述冲压成型机12的冲压平台12-1对接的第三推送滑道，所述冲压成型机12的冲压平台12-1包括向内凹陷且呈阶梯状布置的定位层12-2和成型层12-3；所述控制器控制各元件的工作。
结合各部分的具体结构，对工作原理进行详细的阐述：
所述上料机构1包括上料电机1-1、上料托盘1-2、行程开关1-3和传动机构1-4，所述上料电机1-1为步进电机，所述传动机构1-4为丝杆传动机构，所述上料电机1-1通过所述传动机构1-4驱动所述上料托盘1-2的上下运动，所述上料托盘1-2上和所述第一上料机械手2的初始抓取位置处安装匹配的行程开关1-3，具体的，行程开关1-3的移动部分安装在托盘1-2的一侧并随托盘上下移动，行程开关的固定部分安装在与上料机械手2初始抓取位置处，通过一支架固定，当行程开关未被触发的情况下，控制器控制上料电机1-1有序的上移，上移的频次与上料机械手2的抓取频次相同，每次上移高度等于一块板材的高度，所述上料托盘的下端安装上料位移传感器，上料位移传感器用于测量移动距离是否准确并将位移信息发送至控制器进行数据校正，直到行走至当行程开关触发，即托盘1-2上移至与第一上料机械手2等高，此时托盘内已无板材，控制器控制托盘下移回到初始位置，由供货工人将板材装入托盘，循环上述步骤，实现上料的自动化。
所述第一上料机械手2、所述第二上料机械手7和所述第三上料机械手10均包括机械臂、安装在所述机械臂上的水平板、安装在所述水平板下端面上的若干吸盘，各吸盘后端通过气管连通气泵，所述机械臂的行程路径固定，即从抓取位置，到松开位置，行程路径固定的好处是避免避障、校准等高难度操作，降低成本，控制器控制机械臂在抓取位置吸盘吸气吸住板材，控制机械臂在松开位置吸盘放气放下板材。
如图2和图3所示，所述第一上料机械手2的机械臂的送达位置位于第一液压推板3-1前方的所述第一推送滑道3-2内，所述第一推送滑道3-2包括滑道和位于滑道两侧的矫正斜面3-3，当板材落入推送滑道3-2时，板材通常都会直接落入滑道内，偶尔出现偏斜时，板材边缘搭在矫正斜面3-3上，随着板材的移动，也能够落入滑道内，为确保板材一定能落入滑道，所述第一推送滑道3-2的下方安装振动器3-4，所述第一推送滑道内安装一计数器，计数器的红外发射端和红外接收端分别安装在所述第一推送滑道的底部和上方，每通过一块板材，计数器的红外发射端和红外接收端被遮挡一次，产生一次计数，控制器根据计数信息的触发时间，控制所述振动器振动3-4、控制所述第一液压推板3-1一级推进固定行程，即计数器触发，证明有板材落入，振动器3-4通过振动影响板材落入到滑道中，同时第一液压推板3-1推动板材向前移动固定行程，该固定行程长度需确保板材进入冲孔机4的冲孔平台4-1上，并抵接第一升降定位柱4-2，实现板材的定位，由于该位置固定，板材大小固定，通过固定行程的设定即可满足要求，控制相对也简单，成本较低。
所述冲孔机4的冲孔平台4-1两侧具有与所述第一推送滑道3-2对接的定位边4-3，目的是确保板材的前后方向的定位，所述第一升降定位柱4-2用于校正板材位置，目的是确保板材行进方向的定位，根据所述第一升降定位柱4-2的起落，即下压一次完成冲孔，下压抬升的控制信号作为触发信号，所述控制器控制所述第一液压推板3-1二级推进固定行程，二级推进的固定行程的具体距离数值的设定，目的要确保板材能够移动至转运输送带5上并随之移走。二级推进完成后，控制器控制所述第一液压推板3-1归位。
转运输送带5将板材运输至悬臂码垛机6处，并将板材往托盘6-1上堆叠，所述悬臂式码垛机6包括支架6-2、立柱6-3、悬臂6-4和分别安装在所述悬臂6-4两端的两个码垛机构，所述悬臂6-4的中部固定在所述立柱6-3顶端，所述立柱6-3下端安装在支架6-2上，可转动，所述悬臂电机通过齿轮组驱动所述立柱6-3的旋转，具体使用时，一侧的托盘堆叠完成，控制悬臂电机驱动立柱6-3转动180度，另一侧的托盘进行装盘，装盘后的托盘用于后续上料。
具体的，所述码垛机构包括框架6-5、码垛电机6-6、托盘6-1、升降柱6-7和位移传感器，所述码垛电机6-6驱动所述升降柱6-7的升降，驱动机构可采用丝杆传动机构，所述托盘6-1安装在所述升降柱6-7的顶端，所述框架6-5上对应所述托盘6-1开设竖向的滑道，保证托盘6-1上下运动的稳定性，所述框架6-5吊装在所述悬臂6-4的末端，吊装处固定，位移传感器6-8安装在所述托盘上用于测量托盘6-1的位移量，所述托盘6-1上安装称重机构，所述码垛电机6-6、所述托盘6-1和所述升降柱6-7均安装在所述框架6-5上，位于转运输送带5末端的一套光电开关6-9用于检测是否有铝板经过，铝板落入托盘的过程中，挡住光电开关的发射端和接收端，根据光电开关的感应信号，控制器控制码垛电机启动，下移一块铝板厚度的距离，位移传感器用于测量下移距离是否准确，并将位移数据发送至控制器，以便控制器校正，同时，称重机构实时的进行称重并将称重信号发送至控制器，若称重重量到达要求，控制器控制悬臂电机启动，悬臂转动180度，两个托盘位置互换，互换后，第二上料机械手将铝板一片一片的抓走；此时，第二上料机械手7每抓取一次，控制器根据抓取动作的控制信号控制同侧的码垛电机启动，驱动托盘上移固定行程，同侧的位移传感器测量移动距离是否准确并将位移信息发送至控制器进行数据校正，通常为一块板材厚度的行程，直到位移传感器感应到整个托盘的行程距离走完，说明托盘上已无板材，此时不使用称重机构的目的是随着板材的减少，称重机构的精度很难达标，然后控制器控制托盘不再上移，控制器控制悬臂转动180度，两个托盘互换，保证持续有板材被第二上料机械手7抓取。
在两侧的托盘共同工作时，位于流程前的称重机构达标或位于流程后的位移传感器达标，均构成控制器控制悬臂转动180度的条件。
由于板材在冲孔机上进行过冲孔，所述第二上料机械手7和所述第三上料机械手10的吸盘位于所述水平板的底面外部，避开冲孔位置。
进一步的，第二上料机械手7将板材送入第二推料机构8，第二推料机构8将其送入斩缺机构9，第二推料结构8、第三推料结构11均与第一推料机构3的推料结构相同，所述斩缺机构的斩缺平台两侧具有与所述第二推送滑道对接的定位边，所述斩缺平台的四角处分别开设斩缺缺口，所述斩缺机构的冲压上模上对应各斩缺缺口设置切刀，斩缺机构9主要用于将板材的四角去除，以便下一步成型需要。
如图4所示，所述冲压成型机12的冲压平台12-1上的定位层12-2与所述第三推送滑道11-2对接，所述定位层12-2大小与所述板材契合，以便第三液压推板11-1将板材推入定位层12-2并卡入定位层12-2中，所述成型层12-3与所述定位层12-2的中心重合，所述冲压成型机的冲压上模大小与所述成型层大小契合，以便冲压动作后，板材的四边弯折90度，形成天花板，整个流水线结束。
至于最后的取料动作，可以后机械手臂完成，也可以由冲压成型机12自带的卸料机构完成（通常情况下，冲压成型机都带有卸料机构），也可以由人工协助完成。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：它包括依次连接的上料机构、第一上料机械手、第一推料机构、冲孔机、转运输送带、悬臂式码垛机、第二上料机械手、第二推料机构、斩缺机构、第三上料机械手、第三推料机构、冲压成型机、卸料机械手和控制器；
所述第一上料机械手配合所述上料机构将板材送至第一推料机构，所述第一推料机构包括第一液压推板、与所述冲孔机的冲孔平台对接的第一推送滑道，所述冲孔机的冲孔平台另一侧安装一电控的第一升降定位柱，所述转运输送带的末端对接所述悬臂式码垛机，所述悬臂式码垛机通过第二上料机械手将板材转运至第二推料机构，所述第二推料机构包括第二液压推板、与所述斩缺机构的斩缺平台对接的第二推送滑道，所述斩缺机构的斩缺平台另一侧安装一电控的第二升降定位柱，所述第三上料机械手将板材转运至第三推料机构，所述第三推料机构包括第三液压推板、与所述冲压成型机的冲压平台对接的第三推送滑道，所述冲压成型机的冲压平台包括向内凹陷且呈阶梯状布置的定位层和成型层；
所述控制器控制各元件的工作。
2.根据权利要求1所述的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：所述上料机构包括上料电机、上料托盘、行程开关和传动机构，所述上料电机为步进电机，所述传动机构为丝杆传动机构，所述上料电机通过所述传动机构驱动所述上料托盘的上下运动，所述上料托盘上和所述第一上料机械手的初始抓取位置处安装匹配的行程开关，所述上料托盘的下端安装上料位移传感器，根据所述上料位移传感器和所述行程开关的信号，所述控制器控制所述上料电机的运转。
3.根据权利要求1或2所述的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：所述第一上料机械手、所述第二上料机械手和所述第三上料机械手均包括机械臂、安装在所述机械臂上的水平板、安装在所述水平板下端面上的若干吸盘，各吸盘后端通过气管连通气泵，所述机械臂的行程路径固定，根据所述机械臂的起始位置或状态，所述控制器控制各吸盘的吸和放。
4.根据权利要求3所述的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：所述第一上料机械手的机械臂的送达位置位于第一液压推板前方的所述第一推送滑道内，所述第一推送滑道包括滑道和位于滑道两侧的矫正斜面，所述第一推送滑道的下方安装振动器，所述第一推送滑道内安装一计数器，计数器的红外发射端和红外接收端分别安装在所述第一推送滑道的底部和上方，根据所述计数器的技术时间，所述控制器控制所述振动器振动、控制所述第一液压推板一级推进固定行程。
5.根据权利要求4所述的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：所述冲孔机的冲孔平台两侧具有与所述第一推送滑道对接的定位边，所述第一升降定位柱用于校正板材位置，根据所述第一升降定位柱的起落，所述控制器控制所述第一液压推板二级推进固定行程。
6.根据权利要求5所述的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：所述悬臂式码垛机包括支架、立柱、悬臂和分别安装在所述悬臂两端的两个码垛机构，所述悬臂的横向中部位置固定在所述立柱顶端，所述立柱下端安装在所述支架上且可转动，悬臂电机通过齿轮组驱动所述立柱的旋转。
7.根据权利要求6所述的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：所述码垛机构包括框架、码垛电机、托盘、升降柱和位移传感器，所述码垛电机驱动所述升降柱的升降，所述托盘安装在所述升降柱的顶端，所述框架上对应所述托盘开设竖向的滑道，所述框架吊装在所述悬臂的末端，所述位移传感器安装在所述托盘下端用于检测所述托盘的位移量，所述转运输送带末端安装一套光电开关用于检测是否有铝板经过，所述托盘上还安装称重机构，所述码垛电机、所述托盘和所述升降柱均安装在所述框架上，根据所述光电开关的感应数据和第二上料机械手一侧的位移传感器的位移数据，所述控制器分别控制对应侧的码垛电机的运转，根据所述称重机构的电信号或所述第二上料机械手一侧的位移传感器的位移数据，所述控制器控制所述悬臂电机运转。
8.根据权利要求7所述的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：所述第二上料机械手和所述第三上料机械手的吸盘位于所述水平板的底面外部。
9.根据权利要求8所述的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：所述斩缺机构的斩缺平台两侧具有与所述第二推送滑道对接的定位边，所述斩缺平台的四角处分别开设斩缺缺口，所述斩缺机构的冲压上模上对应各斩缺缺口设置切刀。
10.根据权利要求9所述的一种铝板天花冲孔成型全自动生产线，其特征在于：所述冲压成型机的冲压平台上的定位层与所述第三推送滑道对接，所述定位层大小与所述板材契合，所述成型层与所述定位层的中心重合，所述冲压成型机的冲压上模大小与所述成型层大小契合。
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