CN109571630A - 一种柔性冲孔系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件技术加工领域，具体公开一种柔性冲孔系统，该冲孔系统包括：冲切刀具快换机构和保险杠胎具存储立体库，冲切刀具快换机构包括：机器臂，设置在机器臂自由端上的C型冲切钳，设置在C型冲切钳上的两组快换机构，保险杠胎具存储立体库包括：多组支撑框架，设置在相邻两组支撑框架之间的升降平台，所述支撑框架上从上至下依次设置有多组库位，所述升降平台包括：设置在相邻两组支撑框架之间的升降平台支撑架，设置在升降平台支撑架顶部的平台驱动机构承载板，设置在平台驱动机构承载板上的平台驱动机构，设置在相邻两组支撑框架之间的升降台，本发明的优点是：胎具柔性化和刀具柔性化的结合打造一台柔性化设备取代下线的EOP单机。

Description

一种柔性冲孔系统

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术加工领域，具体公开一种柔性冲孔系统。

背景技术

汽车保险杠是吸收和减缓外界冲击力、防护车身前后部的安全装置，在汽车前保险杠上需要安装内衬、雾灯、护板、线束、雷达、装饰条等部件。

目前，汽车保险杠的雷达在安装时需要采用专用的冲孔设备，对汽车保险杠进行冲孔，但是由于汽车零部件行业目前存在一个问题就是在某一型号汽车下线后，主机厂要求相应的专用设备仍然要保留10年，生产备件。下线后的设备利用率不高，以长春工厂下线的冲孔机为例，共有40余台专用设备，综合利用率仅仅为10％，但仍然在现场占据着空间。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种柔性冲孔系统，以解决保险杠冲孔胎具和冲孔设备过多，占用厂房空间的问题。

本发明提供的冲切刀具快换机构包括：冲切刀具快换机构和保险杠胎具存储立体库；

其中，所述冲切刀具快换机构包括：机器臂，设置在机器臂自由端上的C型冲切钳，设置在C型冲切钳上的两组快换机构，两组所述快换机构用于分别夹取安装有冲刀凹模的快换体和安装有冲刀凸模的快换体，两组所述快换机构分别设置在所述C型冲切钳的两个夹持端的内侧，所述C型冲切钳的其中一个夹持端上设置有带动一组所述快换机构向另一组所述快换机构移动的推送机构；

其中，所述快换机构包括：两组呈镜像对称的夹持定位机构，两组夹持定位机构用于夹持快换体，所述快换体上安装冲刀凹模或者冲刀凸模，所述夹持定位机构包括：第一气缸、第一气缸推拉块、第一导轨，所述第一气缸推拉块滑动连接在所述第一导轨上，所述第一气缸的活塞杆带动所述第一气缸推拉块在所述第一导轨上滑动，两组所述夹持定位机构的所述第一气缸推拉块将所述快换体夹持在所述C型冲切钳的夹持端上；

其中，所述保险杠胎具存储立体库包括：多组支撑框架，设置在相邻两组支撑框架之间的升降平台，所述支撑框架上从上至下依次设置有多组库位，所述库位包括：水平设置在支撑框架上的支撑台，设置在支撑台上的胎具传送机构，设置在支撑台上的锁止机构；

其中，所述升降平台包括：设置在相邻两组支撑框架之间的升降平台支撑架，设置在升降平台支撑架顶部的平台驱动机构承载板，设置在平台驱动机构承载板上的平台驱动机构，设置在相邻两组支撑框架之间的升降台，所述平台驱动机构带动所述升降台沿所述支撑框架的高度方向进行升降，所述升降台上设置有胎具传送机构和锁止机构，所述升降台的底部设置有升降台锁止机构，所述升降台锁止机构将所述升降台锁止在所述支撑框架或者升降平台支撑架上。

优选的结构是，所述推送机构包括：第二气缸、推动板、第二导轨，所述第二导轨沿所述快换机构的夹紧方向设置在C型冲切钳上，所述推动板滑动连接在所述第二导轨上，所述第二气缸安装在所述C型冲切钳上，所述第二气缸推送所述推动板在所述第二导轨上滑动，其中一组所述快换机构安装在所述推动板上，所述第二导轨竖向安装在C型冲切钳的连接端上，所述推动板包括：第一滑动部和安装在第一滑动部上的安装部，所述第一滑动部上设置有滑槽，所述滑槽滑动连接在所述第二导轨上，所述第二气缸固连在所述C型冲切钳的其中一个夹持端上，所述第二气缸的活塞杆与所述推动板的安装部连接，其中一组所述快换机构安装在所述安装部上并与另一组所述快换机构相对应。

优选的结构是，所述快换机构还包括有一块安装板，所述安装板固连连接在所述C型冲切钳的夹持端的内侧或者安装在推动板的安装部上，两组所述夹持定位机构安装在所述安装板的安装面上，两组快换机构的所述第一导轨相对平行安装在所述安装板上，所述第一气缸安装在所述安装板上，所述第一气缸推拉块包括：第二滑动部和与第二滑动部一体连接的推动部，所述第二滑动部滑动连接在所述第一导轨上，所述推动部上设有凹槽，所述第一气缸的活塞杆上设置有两端粗中间细的连接块，所述连接块卡接在所述凹槽内，所述第二滑动部上设置与所述快换体卡接的卡接面，所述C型冲切钳的两个夹持端的内侧或者安装板上安装有快换体定位销，对应所述定位销在所述快换体上设有定位孔。

优选的结构是，所述胎具传送机构包括：安装在支撑台上的传动棍安装架，均布设置在传动辊安装架上的传动辊，每个所述传动辊的一端均设置有链轮，所述胎具传送机构附近的支撑框架上或者支撑台上设置有用于带动传动辊转动的第一驱动电机，所述第一驱动电机与链轮之间通过链条进行连接。

优选的结构是，所述锁止机构包括：限位块、限位气缸和限位传感器，所述限位块设置在胎具传送机构的一端，用于将胎具限位并固定在胎具传送机构上，所述限位气缸设置在库位的支撑台上，所述限位气缸用于带动所述限位块的升降，所述限位传感器设置在支撑台上或者支撑框架上，所述限位传感器用于感应胎具位于胎具传送机构上的位置并控制限位气缸的启闭。

优选的结构是，所述升降台的一侧滑动连接在所述升降平台支撑架上，所述升降台上设置有所述胎具传送机构和所述锁止机构，所述升降台底面上设置有所述升降台锁止机构，所述平台驱动机构带动所述升降台在所述升降平台支撑架上滑动，使得所述升降台与所述库位的支撑台对接。

优选的结构是，所述平台驱动机构包括：升降平台驱动电机、减速器、驱动链条，所述升降平台驱动电机安装在所述平台驱动机构承载板上，所述升降平台驱动电机的输出轴与所述减速器连接，所述减速器通过所述驱动链条带动所述升降平台沿所述支撑框架的高度方向上下滑动。

优选的结构是，所述支撑框架对应每个库位的位置均设置有插销孔，所述插销孔设置靠近升降平台侧的支撑柱上，所述升降台锁止机构包括：锁销、带动所述锁销插入所述插销孔内的锁销驱动机构。

优选的结构是，其中靠近冲孔装置的所述支撑框架的底部设置有与冲孔工作台对接的对接库位，所述对接库位包括：所述支撑台、所述胎具传送机构、所述锁止机构和液压升降机，所述液压升降机设置在地面上，所述支撑台设置在所述液压升降机上，所述液压升降机带动所述支撑台升降，用于与冲孔工作台对接。

优选的结构是，所述升降平台上设置有用于扫码胎具型号的扫码器，所述扫码器用于扫码每个库位上胎具的条形码。

本发明的优点及积极效果是：

1、本发明的保险杠胎具存储立体库可以对不同型号的胎具进行存储，解决了以往占地较大和走动较为频繁的问题，保险杠胎具存储立体库还可对胎具进行快速更换，在通过设置在立体库附近的冲切刀具快换机构根据胎具的型号以及保险杠雷达孔径的型号进行刀具的自动快换，胎具柔性化和刀具柔性化的结合打造一台柔性化设备取代下线的EOP单机。

2、本发明通过在刀库内的冲刀凹模和冲刀凸模上加装快换体，在通过在机器臂上增设具有快换机构的C型冲切钳对刀库内的冲刀凹模和冲刀凸模进行快速自动换刀，解决了需要人工安装刀具需要进行校准的问题，大大的提高了换刀的速度，以及提高了厂房自动化的需求，而且在应对汽车零部件行业目前存在某一型号汽车下线后，主机厂要求相应的专用设备仍然要保留10年的问题上，进行了优化性的改进。

3、本发明的快换机构采用两组呈镜像对称的夹持定位机构，对快换体进行快速夹紧，在通过定位销保证快换体的安装精确度，结构简单、成本较低，可实现工业化生产。

4、本发明在有限的空间放置了较多的胎具，采用柔性化的加工方式，在一个工位对所有型号的保险杠进行加工，无需操作者频繁的往返于不同的加工车间，大大的减轻了操作者的劳动强度以及提高了加工效率。

5、本发明的库位均设置有用于移动胎具的胎具传送机构以及升降平台，可实现胎具自动存取，位于支撑台与升降平台上的锁止机构用于放置胎具从支撑台与升降平台上脱落和实现胎具的精准定位，位于升降平台底部的升降台锁止机构用于在升降平台提升至对应的库位后的锁止保护，防止升降平台的脱落。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的整体结构示意图。

图2为根据本发明实施例的库位结构示意图。

图3为根据本发明实施例的升降平台结构示意图。

图4为根据本发明实施例的冲切刀具快换机整体结构示意图。

图5为根据本发明实施例的C型冲切钳整体结构示意图。

图6为根据本发明实施例的快换机构结构示意图。

图7为根据本发明实施例的带有快换体的C型冲切钳整体结构示意图。

其中的附图标记包括：机器臂A1、C型冲切钳A2、夹持端A3、A4、第二气缸A5、推动板A6、第一滑动部A7、安装部A8、连接部A9、第二导轨A10、安装板A11、快换机构A12、夹持定位机构A13、第一气缸A14、第一气缸推拉块A15、第一导轨A16、第二滑动部A17、推动部A18、连接块A19、卡接面A20、快换体定位销A21、安装板A22、支撑框架B1、升降平台B2、支撑柱B3、斜拉杆B4、对接库位B5、库位B6、支撑台B7、胎具传送机构B8、液压升降机B9、传动棍安装架B10、传动辊B11、链轮B12、第一驱动电机B13、限位块B14、升降平台支撑架B15、平台驱动机构承载板B16、平台驱动机构B17、升降台B18、升降台锁止机构B19、滑块B20、滑槽B21、升降平台驱动电机B22、减速器B23、驱动链条B24、锁销B25、锁销驱动机构B26。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

图1-7示出了根据本发明实施例的整体结构示意图。

本发明实施例提供的整体结构示意图，冲切刀具快换机构A和保险杠胎具存储立体库B；

冲切刀具快换机构A包括：机器臂A1，设置在机器臂A1的自由端上的C型冲切钳A2，C型冲切钳A2的夹持端A3上安装有推送机构，推送机构包括：第二气缸A5、推动板A6、第二导轨A10，C型冲切钳A2上方的夹持端A3上的外侧安装第二气缸A5，推动板A6包括：第一滑动部A7和安装在第一滑动部A7上的安装部A8，第二气缸A5的活塞杆穿过夹持端A3安装在安装部A8的正面上，C型冲切钳A2的连接部A9上竖向安装有一个第二导轨A10，第一滑动部A7上设置有滑槽，滑槽滑动连接在第二导轨A10上，安装部A8的背面上安装有一块安装板A11，安装板A11上安装有一组快换机构A12，快换机构A12包括：两组呈镜像对称的夹持定位机构A13，两组夹持定位机构A13用于夹持快换体，快换体上安装冲刀凹模或者冲刀凸模，快换体上根据安装的冲刀凹模或者冲刀凸模的型号粘贴有标号，并将快换体根据标号的位置放置在刀具库内；

两组夹持定位机构A13分别包括：第一气缸A14、第一气缸推拉块A15、第一导轨A16，两组夹持定位机构A13的第一导轨A16相对平行地安装在安装板A11上，第一气缸推拉块A15滑动连接在第一导轨A16上，第一气缸A14的活塞杆带动第一气缸推拉块A15在第一导轨A16上滑动，两组夹持定位机构A13的第一气缸推拉块A15将快换体夹持在安装板A11上；

第一气缸推拉块A15包括：第二滑动部A17和与第二滑动部A17一体连接的推动部A18，第二滑动部A17滑动连接在第一导轨A16上，推动部A18上设有凹槽，第一气缸A14的活塞杆上设置有两端粗中间细的连接块A19，连接块A19卡接在凹槽内，第二滑动部A17上设置与快换体卡接的卡接面A20，安装板A11上安装有快换体定位销A21，对应定位销A21在快换体上设有定位孔；

夹持端A4上设置有安装板A22、安装板A22上安装的机构与安装板A11上的机构相同，安装板A22的两组夹持定位机构A13将具有冲刀凸模的快换体夹紧在安装板A22上，安装板A11的两组夹持定位机构A13将具有冲刀凹模的快换体夹紧在安装板A11上，推送机构将安装板A11推向安装板A22的过程中通过安装板A11上的冲刀凹模和安装板A22上的冲刀凸模对保险杠的雷达孔进行冲孔。

保险杠胎具存储立体库B包括：两组支撑框架B1，设置在两组支撑框架B1之间的升降平台B2；

其中，两组支撑框架B1分别由四根支撑柱B3组成，相邻两根所述支撑柱B3之间设置有多组斜拉杆B4，所述斜拉杆B4呈X形安装在支撑柱B3的连接耳上；

其中，所述支撑框架1上从上至下依次设置有六组库位B6，所述库位B6包括：支撑台B7、胎具传送机构B8、锁止机构，支撑台B7水平设置在支撑框架B1上，支撑台B7上设置有六组连接耳，所述胎具传送机构包括：传动棍安装架B10、传动辊B11、链轮B12、第一驱动电机B13、链条(未显示)，传动棍安装架B10对应连接耳的位置设置有销轴，传动棍安装架B10通过销轴安装在支撑台B7上的连接耳上，多个传动辊B11均布转动连接在传动棍安装架B10，每个所述传动辊B11的一端均设置有链轮B12，第一驱动电机B13安装在传动棍安装架B10附近的支撑柱B3上，所述第一驱动电机B13与链轮B12之间通过链条进行连接，第一驱动电机B13通过链条带动多组传动辊B11转动；

支撑台B7上还设置有锁止机构，所述锁止机构包括：限位块B14、限位气缸(未显示)和限位传感器(未显示)，所述限位块B14设置在传动棍安装架B10靠近升降平台B2的一端，用于将胎具限位并固定在传动棍安装架B10上，所述限位气缸设置在库位的支撑台B7上，所述限位气缸用于带动所述限位块B14的升降，所述限位传感器设置在支撑台B7上，所述限位传感器用于感应胎具位于胎具传送机构B8上的位置并控制限位气缸的启闭。

其中，所述升降平台B2包括：设置在两组支撑框架B1之间的升降平台支撑架B15，设置在升降平台支撑架B15顶部的平台驱动机构承载板B16，设置在平台驱动机构承载板B16上的平台驱动机构B17，设置在两组支撑框架B1之间的升降台B18，升降台B18的一侧固连有两个滑块B20，升降平台支撑架B15上对应滑块B20的位置设置有滑槽B21，所述滑块B20滑动连接在滑槽B21内；所述升降台B18上设置有胎具传送机构B8和锁止机构，

所述平台驱动机构B17包括：升降平台驱动电机B22、减速器B23、驱动链条B24，所述升降平台驱动电机B22安装在所述平台驱动机构承载板B16上，所述升降平台驱动电机B22的输出轴与所述减速器B23连接，所述减速器B23通过所述驱动链条B24带动所述升降平台B2沿所述支撑框架B1的高度方向上下滑动，使得所述升降台B18与所述库位B6的支撑台B7对接。

所述支撑框架B1对应每个库位B6的位置均设置有插销孔，所述插销孔设置靠近升降平台B2侧的支撑柱B3上，所述升降台锁止机构包括：锁销B25、带动所述锁销B25入所述插销孔内的锁销驱动机构B26。

其中靠近冲孔装置的所述支撑框架B1的底部设置有与冲孔工作台对接的对接库位B27，所述对接库位B27包括：所述支撑台B7、所述胎具传送机构B8、所述锁止机构和液压升降机B9，所述液压升降机B9设置在地面上，所述支撑台B7设置在所述液压升降机B9上，所述液压升降机B9带动所述支撑台B7升降，用于与冲孔工作台对接，所述升降平B2上设置有用于扫码胎具型号的扫码器，所述扫码器用于扫码每个库位B6上胎具的条形码。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种柔性冲孔系统，其特征在于，包括：冲切刀具快换机构和保险杠胎具存储立体库；

其中，所述冲切刀具快换机构包括：机器臂，设置在机器臂自由端上的C型冲切钳，设置在C型冲切钳上的两组快换机构，两组所述快换机构用于分别夹取安装有冲刀凹模的快换体和安装有冲刀凸模的快换体，两组所述快换机构分别设置在所述C型冲切钳的两个夹持端的内侧，所述C型冲切钳的其中一个夹持端上设置有带动一组所述快换机构向另一组所述快换机构移动的推送机构；

其中，所述快换机构包括：两组呈镜像对称的夹持定位机构，两组夹持定位机构用于夹持快换体，所述快换体上安装冲刀凹模或者冲刀凸模，所述夹持定位机构包括：第一气缸、第一气缸推拉块、第一导轨，所述第一气缸推拉块滑动连接在所述第一导轨上，所述第一气缸的活塞杆带动所述第一气缸推拉块在所述第一导轨上滑动，两组所述夹持定位机构的所述第一气缸推拉块将所述快换体夹持在所述C型冲切钳的夹持端上；

其中，所述保险杠胎具存储立体库包括：多组支撑框架，设置在相邻两组支撑框架之间的升降平台，所述支撑框架上从上至下依次设置有多组库位，所述库位包括：水平设置在支撑框架上的支撑台，设置在支撑台上的胎具传送机构，设置在支撑台上的锁止机构；

其中，所述升降平台包括：设置在相邻两组支撑框架之间的升降平台支撑架，设置在升降平台支撑架顶部的平台驱动机构承载板，设置在平台驱动机构承载板上的平台驱动机构，设置在相邻两组支撑框架之间的升降台，所述平台驱动机构带动所述升降台沿所述支撑框架的高度方向进行升降，所述升降台上设置有胎具传送机构和锁止机构，所述升降台的底部设置有升降台锁止机构，所述升降台锁止机构将所述升降台锁止在所述支撑框架或者升降平台支撑架上。

2.根据权利要求1所述的一种柔性冲孔系统，其特征在于，所述推送机构包括：第二气缸、推动板、第二导轨，所述第二导轨沿所述快换机构的夹紧方向设置在C型冲切钳上，所述推动板滑动连接在所述第二导轨上，所述第二气缸安装在所述C型冲切钳上，所述第二气缸推送所述推动板在所述第二导轨上滑动，其中一组所述快换机构安装在所述推动板上，所述第二导轨竖向安装在C型冲切钳的连接端上，所述推动板包括：第一滑动部和安装在第一滑动部上的安装部，所述第一滑动部上设置有滑槽，所述滑槽滑动连接在所述第二导轨上，所述第二气缸固连在所述C型冲切钳的其中一个夹持端上，所述第二气缸的活塞杆与所述推动板的安装部连接，其中一组所述快换机构安装在所述安装部上并与另一组所述快换机构相对应。

3.根据权利要求1或2所述的一种柔性冲孔系统，其特征在于，所述快换机构还包括有一块安装板，所述安装板固连连接在所述C型冲切钳的夹持端的内侧或者安装在推动板的安装部上，两组所述夹持定位机构安装在所述安装板的安装面上，两组快换机构的所述第一导轨相对平行安装在所述安装板上，所述第一气缸安装在所述安装板上，所述第一气缸推拉块包括：第二滑动部和与第二滑动部一体连接的推动部，所述第二滑动部滑动连接在所述第一导轨上，所述推动部上设有凹槽，所述第一气缸的活塞杆上设置有两端粗中间细的连接块，所述连接块卡接在所述凹槽内，所述第二滑动部上设置与所述快换体卡接的卡接面，所述C型冲切钳的两个夹持端的内侧或者安装板上安装有快换体定位销，对应所述定位销在所述快换体上设有定位孔。

4.根据权利要求1所述的一种柔性冲孔系统，其特征在于，所述胎具传送机构包括：安装在支撑台上的传动棍安装架，均布设置在传动辊安装架上的传动辊，每个所述传动辊的一端均设置有链轮，所述胎具传送机构附近的支撑框架上或者支撑台上设置有用于带动传动辊转动的第一驱动电机，所述第一驱动电机与链轮之间通过链条进行连接。

5.根据权利要求1所述的一种柔性冲孔系统，其特征在于，所述锁止机构包括：限位块、限位气缸和限位传感器，所述限位块设置在胎具传送机构的一端，用于将胎具限位并固定在胎具传送机构上，所述限位气缸设置在库位的支撑台上，所述限位气缸用于带动所述限位块的升降，所述限位传感器设置在支撑台上或者支撑框架上，所述限位传感器用于感应胎具位于胎具传送机构上的位置并控制限位气缸的启闭。

6.根据权利要求1所述的一种柔性冲孔系统，其特征在于，所述升降台的一侧滑动连接在所述升降平台支撑架上，所述升降台上设置有所述胎具传送机构和所述锁止机构，所述升降台底面上设置有所述升降台锁止机构，所述平台驱动机构带动所述升降台在所述升降平台支撑架上滑动，使得所述升降台与所述库位的支撑台对接。

7.根据权利要求1所述的一种柔性冲孔系统，其特征在于，所述平台驱动机构包括：升降平台驱动电机、减速器、驱动链条，所述升降平台驱动电机安装在所述平台驱动机构承载板上，所述升降平台驱动电机的输出轴与所述减速器连接，所述减速器通过所述驱动链条带动所述升降平台沿所述支撑框架的高度方向上下滑动。

8.根据权利要求1所述的一种柔性冲孔系统，其特征在于，所述支撑框架对应每个库位的位置均设置有插销孔，所述插销孔设置靠近升降平台侧的支撑柱上，所述升降台锁止机构包括：锁销、带动所述锁销插入所述插销孔内的锁销驱动机构。

9.根据权利要求1所述的一种柔性冲孔系统，其特征在于，其中靠近冲孔装置的所述支撑框架的底部设置有与冲孔工作台对接的对接库位，所述对接库位包括：所述支撑台、所述胎具传送机构、所述锁止机构和液压升降机，所述液压升降机设置在地面上，所述支撑台设置在所述液压升降机上，所述液压升降机带动所述支撑台升降，用于与冲孔工作台对接。

10.根据权利要求1所述的一种柔性冲孔系统，其特征在于，所述升降平台上设置有用于扫码胎具型号的扫码器，所述扫码器用于扫码每个库位上胎具的条形码。