CN109807217A - 铝合金板材热成型生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝合金板材热成型生产线，包括用以放置待热成型的板材的上料台、对至少一个所述板材进行定位的定位组件、将所述上料台上的板材移送至所述定位组件上的拆跺机器人、用以对所述板材进行加热的加热炉、将板材移送至所述加热炉的加热炉上料机器人、用以对加热后的板材进行冲压成型的压机、将加热后的板材自所述加热炉移送至所述压机上的加热炉下料机器人、用以将冲压成型后的板材取出并喷涂润滑剂的压机下料机器人以及控制单元；提高生产速率、实现自动化喷油、节省大量人力物力、结构简单、且使成品板材无刮痕。

Description

铝合金板材热成型生产线

技术领域

本发明涉及热冲压成型领域，尤其涉及一种铝合金板材热成型生产线。

背景技术

铝合金板材热成型，就是通过对铝合金板材的加热、冲压、冷却等处理工艺，实现零部件高强度以及轻量化的特性，以有效提高产品的工艺性能，增强了铝合金板材在汽车制造等领域的应用范围。

将经热冲压成型技术处理后的铝合金板材应用于汽车上，能够增强车身的强度、降低车辆整体的重量、提高安全性能，同时能够达到环保以及节油减排的优势。

现有的热冲压成型生产线难以实现一次性自动完成铝合金板材热成型，且生产效率低，难以满足实际生产的需要。

有鉴于此，有必要提供一种新的铝合金板材热成型生产线以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金板材热成型生产线。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种铝合金板材热成型生产线，包括用以放置待热成型的板材的上料台、对至少一个所述板材进行定位的定位组件、将所述上料台上的板材移送至所述定位组件上的拆跺机器人、用以对所述板材进行加热的加热炉、将板材移送至所述加热炉的加热炉上料机器人、用以对加热后的板材进行冲压成型的压机、将加热后的板材自所述加热炉移送至所述压机上的加热炉下料机器人、用以将冲压成型后的板材取出并喷涂润滑剂的压机下料机器人以及控制单元，所述定位组件、拆跺机器人、加热炉、加热炉上料机器人、压机、加热炉下料机器人、压机下料机器人均与所述控制单元通讯连接。

作为本发明的进一步改进，所述加热炉下料机器人包括用以抓取板材的第一端拾器、以及至少一个对中杆；所述第一端拾器包括基板、活动设于所述基板上的至少一组卡爪组，至少一个对中杆设于所述基板的同一侧，且所述至少一组卡爪组与所述至少一个对中杆一一对应。

作为本发明的进一步改进，每一所述卡爪组包括多个卡爪，所述卡爪的材质为碳纤维。

作为本发明的进一步改进，所述加热炉下料机器人还包括设于所述卡抓组上的温度传感器，所述温度传感器与控制单元通讯连接。

作为本发明的进一步改进，所述压机下料机器人包括用以抓取板材的第二端拾器以及设于所述第二端拾器上以给所述板材喷油的喷雾装置，所述喷雾装置与所述控制单元通讯连接。

作为本发明的进一步改进，所述定位组件包括用以放置所述板材的定位台、以及用以感测位于所述定位台上的板材的位置的视觉模块，所述视觉模块与所述控制单元通讯连接。

作为本发明的进一步改进，所述上料台的数量为两个，且每一所述上料台上设有至少一个用于放置板材的定位部；所述拆跺机器人位于两个所述上料台之间。

作为本发明的进一步改进，所述拆跺机器人包括多组用以吸取板材的气动吸盘抓手，每一组所述气动吸盘抓手用以吸取一个板材。

作为本发明的进一步改进，所述铝合金板材热成型生产线还包括用以给板材压印的钢印机，所述加热炉上料机器人用以将所述定位组件上的板材移送至所述钢印机上，然后自所述钢印机将压印后的板材移送至所述加热炉内。

作为本发明的进一步改进，所述钢印机包括钢印机台面、设于所述钢印机台面上的多个间隔排列的钢印机构、用以调节所述钢印机构在所述钢印机构的排列方向以及与所述排列方向相垂直的第二方向的位置的调节结构，所述钢印机构以及所述调节机构与所述控制单元通讯连接。

本发明的有益效果是：本发明的铝合金板材热成型生产线，一方面，所述加热炉下料机器人在抓取板材的时候能够同步对板材进行对中，省略了对中步骤，从而减少所述板材自出加热炉至放置于压机内的时间，满足热成型工艺的需求，且提高生产速率；另一方面，所述下料机器人能够对冲压成型后的板材喷涂润滑剂，实现自动化喷油，节省大量人力物力，结构简单，且使成品板材无刮痕。

附图说明

图1是本发明的铝合金热成型机器人自动化生产线的结构示意图。

图2是图1中的拆跺机器人的第三端拾器的结构示意图

图3是图1中的定位组件的结构示意图。

图4是图1中的钢印机的结构示意图。

图5是图1中加热炉下料机器人上的第一端拾器的结构示意图。

图6是图5所示的第一端拾器的另一角度的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

请参阅图1～图6所示，本发明提供一种铝合金板材热成型生产线100，以实现铝合金板材10的自动热成型，且提高生产效率。

请参图1所示，所述铝合金板材热成型生产线100包括用以放置待热成型的板材的上料台1、对至少一个所述板材10进行定位的定位组件2、将所述上料台1上的板材10移送至所述定位组件2上的拆跺机器人3、用以对所述板材10进行加热的加热炉4、将板材10移送至所述加热炉4的加热炉上料机器人5、用以对加热后的板材10进行冲压成型的压机6、将加热后的板材10自所述加热炉4移送至所述压机6内进行冲压成型的加热炉下料机器人7、用以将冲压成型后的板材取出并喷涂润滑剂的压机下料机器人8以及控制单元(未图示)，所述定位组件2、拆跺机器人3、加热炉4、加热炉上料机器人5、压机6、加热炉下料机器人7、压机下料机器人8均与所述控制单元通讯连接。

可以理解的是，所述铝合金板材热成型生产线100的周缘设置有与所述控制单元通讯连接的安全栅20，以在所述铝合金板材热成型生产线100作业的过程中，防止有人员进入所述铝合金板材热成型生产线100的工作区域，提高安全性能。上述的工作区域即为安全栅围设形成的区域。

于一具体实施方式中，所述控制单元可选用可编程逻辑控制器PLC，例如西门子S71200系列的可编程逻辑控制器PLC。当然，并不以此为限。

进一步地，所述上料台1包括用以放置板材10的台面、与所述台面相连接以带动所述台面移动的驱动件，所述驱动件与所述控制单元通讯连接。在需要上料时，所述驱动件驱使所述上料台1移动至所述铝合金板材热成型生产线100的非工作区域，便于操作人员进行上料操作；在上料完成后，所述驱动件驱使所述上料台1移动至所述铝合金板材热成型生产线100的工作区域，便于所述拆跺机器人3自所述台面上抓取板材。

于一具体实施方式中，所述台面上设有并排且间隔设置的两个定位部，每一所述定位部用以定位一堆板材，即，一个台面上可放置两堆板材，使所述拆跺机器人3能够一次性抓取两个板材，且操作比较简单，提高生产效率。当然，并不以此为限。

于一具体实施方式中，所述上料台1的数量为两个，操作人员可以根据板材的厚度将不同厚度的板材分别放置于两个所述上料台1上，在两个所述上料台1位于所述铝合金板材热成型生产线100的工作区域后，两个所述上料台1并排且间隔排列，且所述拆跺机器人3位于两个所述上料台1之间，从而，便于所述拆跺机器人3根据需要分别从两个所述上料台1上抓取板材。当然，并不以此为限，可以理解的是，所述上料台1的数量以及具体的位置均可以根据需求进行设置，只要，便于所述拆跺机器人3根据需要从所述上料台1上抓取需要的板材即可。

可以理解的是，在上料台1的数量为两个，且每一所述台面上设有两个定位部的实施方式中，所述拆跺机器人3可以根据需要选择性抓取多片板材同时放置于定位组件2上，如3片或者四片，以使多个所述板材同步进行热成型工艺，提高工作效率。

进一步地，请参图2所示，所述拆跺机器人3包括用以抓取板材10的第三端拾器31，所述第三端拾器31上配置有多组独立的气动吸盘抓手311，通过所述启动吸盘抓手吸取板材实现板材10的抓取，抓取方便且效率较高。当然，并不以此为限，即，所述拆跺机器人3上也可以配置气动卡爪抓取板材10。

具体地，本实施方式中，所述拆跺机器人3上配置有四组独立的气动吸盘抓手311，即，所述拆跺机器人3最多可一次性吸取4片板材10放置于定位组件2上进行定位，亦即，所述铝合金板材热成型生产线100可一次性实现四个板材10的热成型，提高生产效率。

可以理解的是，上述的多组独立的气动吸盘抓手，是指每一所述气动吸盘抓手可分别控制，从而，操作人员可以根据需要同步抓取的板材10的数量控制对应数量以及位置的气动吸盘抓手气动吸取对应的板材。

所述拆跺机器人3的结构可沿用现有的拆跺机器人的结构，也可以根据需求另外设置，于此，不再赘述。

请参图3所示，所述定位组件2包括用以放置所述板材10的定位台21、固定于所述定位台21上且用以感测位于所述定位台21上的板材10的位置的视觉模块22，所述视觉模块22与所述控制单元通讯连接，所述视觉模块22获取位于所述定位台21上的板材10的位置信息并反馈给控制单元后，所述控制单元根据所述位置信息控制所述加热炉上料机器人5精确抓取定位台21上的板材10。

通过设置用以获取位于所述定位台21上的板材10的位置信息视觉模块22来实现板材10的定位，能够满足实际生产中多种产品的定位需求，增强所述定位组件2的通用性。

于一具体实施方式中，所述视觉模块22为相机，用以拍照获取位于定位台21上的板材10的照片并反馈给控制单元，所述控制单元根据照片得出板材10的位置信息。当然，并不以此为限。

进一步地，所述定位组件2还包括用以将所述视觉模块22固定于所述定位台21上的支架23，以扩大所述视觉模块22的视野范围。

进一步地，所述铝合金板材热成型生产线100还包括用以给板材10压印的钢印机9，所述钢印机9位于所述定位组件2与所述加热炉4之间，且位于所述加热炉上料机器人5的工作区域内，在所述定位组件2对位于所述定位台21上的板材10定位结束后，所述加热炉上料机器人5将所述定位台21上的板材移送至所述钢印机9上进行压印打码作业，在压印打码作业完成后，所述加热炉上料机器人5将所述板材10移送至所述加热炉4内加热保温。

具体地，请参图4所示，所述钢印机9包括钢印机台面91、设于所述钢印机台面91上的至少一个钢印机构92、用以支撑板材10远离钢印机构92的一端的支撑架94，所述钢印机构92与所述控制单元通讯连接。

可以理解的是，在上料台1的数量为两个，且每一所述台面上设有两个定位部的实施方式中，所述钢印机构92的数量为四个，且四个所述钢印机构92并排且间隔设置，以同时对四片板材10进行压印打码作业。

进一步地，每一所述钢印机构92包括基座921、设于所述基座921上的上钢模922以及与所述上钢模922间隔设置的下钢模923、以及驱动所述上钢模922和/或所述下钢模923沿上下方向移动的驱动电机924，在所述板材10进行压印作业时，所述板材10位于所述上钢模922与所述下钢模923之间，通过驱动电机924驱动所述上钢模922和/或所述下钢模923相向运动，以实现对所述板材10的压印打码作业。

可以理解的是，操作人员可以根据需要压印的内容手动更换所述上钢模922和/或所述下钢模923。

进一步地，所述钢印机9还包括用以调节所述钢印机构92的位置的调节机构93，所述调节机构93用以调节所述钢印机构92沿第一方向以及与第一方向相垂直的第二方向的位置。

具体地，定义所述第一方向为多个所述钢印机构92的排列方向，则，可以理解的是，在所述调节机构93沿第一方向调节所述钢印机构92时，能够调节相邻的钢印机构92之间的距离，以使所述钢印机9能够适用于不同宽度的板材10的压印作业，在所述调节机构93沿第二方向调节所述钢印机构92时，能够使多个所述钢印机构92相对齐，以便于在板材10的预设位置处压印打码，提高压印后的板材10的一致性。

可以理解的是，在所述钢印机构92的数量为四个的实施方式中，所述调节机构93可以设置为调节三个所述钢印机构92的位置，当然，并不以此为限。

具体地，所述调节机构93包括沿第一方向滑动连接于所述钢印机台面91上的多个第一底座931、用以分别驱动所述多个第一底座931沿第一方向移动的第一驱动机构932、沿第二方向活动连接于所述第一底座931上的第二底座933、用以驱动所述多个第二底座933沿第二方向移动的第二驱动机构934，所述钢印机构92固定连接于所述第二底座933上，所述第一驱动机构932以及所述第二驱动机构934均与所述控制单元通讯连接。通过驱动第一底座931沿第一方向移动带动对应的钢印机构92沿第一方向移动，通过驱动第二底座933沿第二方向移动带动对应的钢印机构92沿第二方向移动。

多个所述第一底座931与需要调节的多个所述钢印机构92一一对应，在所述调节机构93可以设置为调节三个所述钢印机构92的位置的实施方式中，所述第一底座931的数量为三个。

所述加热炉上料机器人5的结构可沿用拆跺机器人3的结构，也可以另外设置，于此，不再赘述。

所述加热炉4包括炉体41、将板材10输送至所述炉体41内的上料输送线42、将加热保温后的板材10输送出所述炉体41的下料输送线43，所述上料输送线42、下料输送线43均与所述控制单元通讯连接。

所述加热炉上料机器人5将钢印机9上的板材10移送至所述上料输送线42上后，所述控制单元控制所述上料输送线42启动，将板材输送至所述炉体41内加热保温，在所述板材10加热完成后，所述控制单元控制所述下料输送线42启动，将所述板材10输出所述炉体41，便于所述加热炉下料机器人7抓取加热后的板材10放入压机6内冲压成型。

于一具体实施方式中，所述炉体41为多层箱式加热炉，所述上料输送线42与最下层的加热层连通，从而，所述加热炉上料机器人5每次均是将压印打码后的板材10输送至最下层的加热层内，缩短所述加热炉上料机器人5上料的时间，提高工作效率；当然，并不以此为限，可以理解的是，所述炉体41也可以采用现有的连续式辊底加热炉，所述多层箱式加热炉以及连续式辊底加热炉均为现有技术，于此不再赘述。

进一步地，所述下料输送线43上设有定位机构(未图示)，以使位于所述下料输送线43上的板材10能够停留于预设位置处，便于所述加热炉下料机器人7抓取加热后的所述板材10，减少所述板材10自出加热炉4至放置于压机6内的时间，满足热成型工艺的需求，且增加工作效率。

进一步地，所述加热炉下料机器人7包括用以抓取加热后的板材的第一端拾器71，所述热炉下料机器人7除所述第一端拾器71外，其他结构均可沿用现有的设计，于此不再赘述。

请参图5-图6所示，所述第一端拾器71包括基板711、活动设于所述基板711上的多组卡爪组712、用以驱动所述卡爪组712移动以抓放板材10的卡爪驱动机构(未图示)，每一所述卡爪组712包括用以相互配合以抓取一片板材10的多个卡爪7121。可以理解的是，在上料台1的数量为两个，且每一所述台面上设有两个定位部的实施方式中，所述卡爪组712的数量为四个，以使所述第一端拾器71能够同时抓取四片板材10，以使所述铝合金板材热成型生产线100能够同时实现四片板材10的热成型，提高工作效率。

于一具体实施方式中，所述多个卡爪7121包括四个活动设于所述基板711上的卡爪7121，且四个所述卡爪7121两两相对设置，以抓取板材10，且增强所述第一端拾器抓取板材10的稳定性。

进一步地，所述基板711上还设有与多组卡爪组712一一对应的多个对中杆713，以在所述第一端拾器71通过所述卡爪抓取板材10的过程中，同步通过所述对中杆713实现所述板材10的对中定位，结构简单，且减少所述板材10自出加热炉4至放置于压机6内的时间，满足热成型工艺的需求，即控制板材10自出加热炉4至放置于压机6的时间在7s以内，且增加工作效率。

于一具体实施方式中，所述对中杆713为呈L型的杆状，当然，并不以此为限。

于一具体实施方式中，所述卡爪7121的材质为碳纤维，以降低所述第一端拾器71的重量。

同时，每一所述卡爪7121上与所述板材10相接触的一侧还设有隔温层，以达到隔温的效果。

于一具体实施方式中，所述隔温层为锡箔纸。

进一步地，所述加热炉下料机器人7还包括设于所述卡爪组712上的温度传感器(未图示)，所述温度传感器与所述控制单元通讯连接，以感测所述板材10的温度并反馈给所述控制单元，所述控制单元根据该温度判断出板材10是否满足冲压成型的条件。

所述压机6的结构可沿用现有的压机6的结构，于此，不再赘述。

进一步地，所述压机下料机器人8包括用以拾取板材的第二端拾器(未图示)、设于所述第二端拾器上以给所述板材10喷油的喷雾装置(未图示)，所述喷雾装置与所述控制单元通讯连接。

可以理解的是，所述压机下料机器人8除了在第二端拾器上增设喷雾装置外，其他的结构均可沿用现有的结构，如所述第二端拾器可沿用现有的气动吸盘结构或者可沿用所述第一端拾器71的结构，于此不再赘述。

在所述压机下料机器人8自所述压机6内取出所述板材10后，所述控制单元控制所述喷雾装置启动，给所述板材10喷涂润滑剂，相较于现有的在加热炉加热前喷涂润滑剂的铝合金板材热成型生产线而言，使生产出的板材10无刮痕。

所述喷雾装置的结构可沿用现有的喷雾装置的结构，且所述喷雾装置的喷头的数量可根据需要设置。

上述的润滑剂可以是石墨乳或者氮化硼。

进一步地，利用本发明中的铝合金板材热成型生产线100热成型板材100只要包括如下工艺步骤：

S1：拆跺机器人3自所述上料台1上抓取需要的板材10；

可以理解的是，步骤S1中，拆跺机器人3可以根据需要抓取1、2、3或者4片板材10，以同时对多个板材10进行热成型，提高生产效率。

S2：拆跺机器人3将抓取到的板材10均放置于定位台21上，所述视觉模块22获取所述板材10的位置信息并反馈给所述控制单元；

S3：控制单元根据上述的位置信息控制所述加热炉上料机器人5抓取所述定位台21上的板材10，并放置于所述钢印机9上进行压印打码作业；

S4：压印打码结束后，控制单元控制所述加热炉上料机器人5抓取钢印机9上的板材10，并放入所述加热炉4内，加热炉对板材进行加热；

步骤S4中加热炉对板材进行加热至550度。

S5：加热完成后，加热炉下料机器人7抓取并对中板材10，将板材10放置于压机6内进行冲压成型；

S6：压机下料机器人8将冲压好的板材10取出，并喷涂润滑剂；

S7：压机下料机器人8将处理好的板材10放置于下料滑台上，人工取件检查，若不合格，则人工在控制单元上选择需要喷涂润滑剂的位置，控制单元控制压机下料机器人8对该板材10进行局部喷涂。

综上所述，本发明的铝合金板材热成型生产线100，一方面，所述加热炉下料机器人7在抓取板材10的时候能够同步对板材10进行对中，省略了对中步骤，从而减少所述板材10自出加热炉4至放置于压机6内的时间，满足热成型工艺的需求，且提高生产速率；另一方面，所述下料机器人能够对冲压成型后的板材喷涂润滑剂，实现自动化喷油，节省大量人力物力，结构简单，且使成品板材10无刮痕。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种铝合金板材热成型生产线，其特征在于：所述铝合金板材热成型生产线包括用以放置待热成型的板材的上料台、对至少一个所述板材进行定位的定位组件、将所述上料台上的板材移送至所述定位组件上的拆跺机器人、用以对所述板材进行加热的加热炉、将板材移送至所述加热炉的加热炉上料机器人、用以对加热后的板材进行冲压成型的压机、将加热后的板材自所述加热炉移送至所述压机上的加热炉下料机器人、用以将冲压成型后的板材取出并喷涂润滑剂的压机下料机器人以及控制单元，所述定位组件、拆跺机器人、加热炉、加热炉上料机器人、压机、加热炉下料机器人、压机下料机器人均与所述控制单元通讯连接。

2.根据权利要求1所述的铝合金板材热成型生产线，其特征在于：所述加热炉下料机器人包括用以抓取板材的第一端拾器、以及至少一个对中杆；所述第一端拾器包括基板、活动设于所述基板上的至少一组卡爪组，至少一个对中杆设于所述基板的同一侧，且所述至少一组卡爪组与所述至少一个对中杆一一对应。

3.根据权利要求2所述的铝合金板材热成型生产线，其特征在于：每一所述卡爪组包括多个卡爪，所述卡爪的材质为碳纤维。

4.根据权利要求2所述的铝合金板材热成型生产线，其特征在于：所述加热炉下料机器人还包括设于所述卡抓组上的温度传感器，所述温度传感器与控制单元通讯连接。

5.根据权利要求1所述的铝合金板材热成型生产线，其特征在于：所述压机下料机器人包括用以抓取板材的第二端拾器以及设于所述第二端拾器上以给所述板材喷油的喷雾装置，所述喷雾装置与所述控制单元通讯连接。

6.根据权利要求1所述的铝合金板材热成型生产线，其特征在于：所述定位组件包括用以放置所述板材的定位台、以及用以感测位于所述定位台上的板材的位置的视觉模块，所述视觉模块与所述控制单元通讯连接。

7.根据权利要求1所述的铝合金板材热成型生产线，其特征在于：所述上料台的数量为两个，且每一所述上料台上设有至少一个用于放置板材的定位部；所述拆跺机器人位于两个所述上料台之间。

8.根据权利要求1所述的铝合金板材热成型生产线，其特征在于：所述拆跺机器人包括多组用以吸取板材的气动吸盘抓手，每一组所述气动吸盘抓手用以吸取一个板材。

9.根据权利要求1所述的铝合金板材热成型生产线，其特征在于：所述铝合金板材热成型生产线还包括用以给板材压印的钢印机，所述加热炉上料机器人用以将所述定位组件上的板材移送至所述钢印机上，然后自所述钢印机将压印后的板材移送至所述加热炉内。

10.根据权利要求9所述的铝合金板材热成型生产线，其特征在于：所述钢印机包括钢印机台面、设于所述钢印机台面上的多个间隔排列的钢印机构、用以调节所述钢印机构在所述钢印机构的排列方向以及与所述排列方向相垂直的第二方向的位置的调节结构，所述钢印机构以及所述调节机构与所述控制单元通讯连接。