CN110961543B - 高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，包括送料系统、中转系统、取件系统；送料系统将板料抓取并输送至滚动传输式加热炉内加热，中转系统将滚动传输式加热炉输出的板料送入高速压机内进行压制，取件系统通过取件装置伸入大型水冷模具内将压制成型的零件取出后落料码放；送料系统包括原料装置、抓料装置、送料装置；原料装置通过取料小车将放置在基座上的板料举起；抓料装置通过抓料小车移动到爪料点后，通过取料吸盘将板料抓取并放至送料装置上，送料装置通过送料辊机构将板料输送至滚动传输式加热炉内进行加热。本发明可输送9米×1.4米的零部件，且自动取料、送料、收取、码放。

Description

高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备
技术领域
本发明涉及一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，属热成型领域。
背景技术
汽车高强钢板热成型零件在乘用车领域已被广泛使用，它是当今汽车轻量化的最佳途径，但是在商用车上目前国内外几乎没有使用。商用车使用热成型高强板零件，它的减重效果更为明显,(因为它使用2mm以上厚度钢板更多)商业效益和社会效益巨大。以自卸车为例，8.5米长车箱使用普通钢板时重量9.2 吨，使用热成型高强钢板，优化结构后，重量减到4.5吨(经一年试用，完全可靠)，由此可见，它的巨大的综合效益。但是商用车大型零件多，板料长度大，对于生产线中使用的取料送料等运送料难度极大，现有的零件输送装置都不能满足商用车大型零件的运送需要。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，作为冲压热成型生产线的配套设备，可满足大型零件的输送要求，加工零件最大尺寸9米×1.6米×0.25米。
本发明的目的是通过以下方案实现的，结合附图：
一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，包括送料系统1、中转系统3、取件系统6；送料系统1将板料抓取并输送至滚动传输式加热炉2内加热，中转系统3将滚动传输式加热炉2输出的板料送入高速压机4内进行压制，取件系统6通过取件装置61伸入大型水冷模具5内将压制成型的零件取出后落料码放；所述送料系统1包括原料装置、抓料装置、送料装置；原料装置通过取料小车13将放置在基座7上的板料9举起；抓料装置通过抓料小车19移动到爪料点后，通过抓 料吸盘24将板料9抓取并放至送料装置上，送料装置通过送料辊机构将板料9输送至滚动传输式加热炉2内进行加热。
进一步地，所述原料装置包括基座7、托盘8、取料小车13、横移机构、原料升降机构，板料9放在托盘8上，托盘承放在基座7上，取料小车13上设有原料升降机构，取料小车13通过横移机构进入基座7中间，通过原料升降机构将托盘8上抬离开基座7，再通过横移机构返回；横移机构包括一号导轨18、原料伺服电机15、一号齿轮16、一号齿条17，一号导轨18安装在地面上与基座7同向且延伸至基座7下方，取料小车13滑动连接在一号导轨18上，原料伺服电机15安装在取料小车13底部，一号齿轮16安装在原料伺服电机15驱动轴上且与一号齿条啮合传动，一号齿条17安装在一号导轨18上；原料升降机构包括升降伺服电机14、蜗轮轴10、升降支架11、蜗轮12，升降支架11通过安装座固定在取料小车13顶部，升降伺服电机14连接蜗轮轴10，蜗轮轴10 与升降支架11通过蜗轮12连接。
进一步地，所述抓料装置包括抓料小车19、抓料伺服电机20、齿轮齿条副 21、二号导轨22、升降气缸23、抓料吸盘24，二号导轨22固定在安装架上，齿轮齿条副21安装在二号导轨22上，抓料小车19通过齿轮齿条副21连接抓料伺服电机20，且抓料小车19滑动连接在二号导轨22上，抓料吸盘24通过升降气缸23连接在抓料小车19下方。
进一步地，所述送料装置包括多个送料辊28、送料伺服电机25、送料链轮系统26，送料伺服电机25连接主动送料辊，多个送料辊28通过送料链轮系统 26同步传动。
进一步地，所述中转系统3包括中转辊子装置44和钩料装置45；中转辊子装置44包括中转辊48以及用于驱动中转辊48的中转辊传动副；钩料装置45 包括链条托架47、钩架51、钩料器52，链条托架47安装在链条50上随链条 50移动，钩架51固定在链条托架47且位于中转辊48上方，钩料器52铰接在钩架51上且通过钩架51限位，钩料器52只能向板料输送方向转动，即钩料器 52可与板料同向摆动，中转辊48上设有钩槽用于容置钩料器52。
进一步地，所述取件系统6包括取件装置61、托件装置62、零件滑出装置 63、系统移动装置64；取件装置61吊装在固定架顶部，用于伸入大型水冷模具内将加工成型的零件取出；托件装置62位于取件装置61下方且沿零件输送方向布置，用于辅助取出的零件输送至滑出位置；零件滑出装置63位于取件装置 61下方，其辅助零件倾斜滑下至零件码放架79上；系统移动装置64用于将取件系统6整体沿三号导轨86横移。
进一步地，所述取件装置61包括安装在固定架顶部的直线导轨71、滑动连接在直线导轨71底部的取件臂65、用于驱动取件臂65的取件臂传动机构、固定在取件臂65底部且通过一号气缸72驱动的取件吸盘73；所述取件臂传动机构包括取件伺服电机66、二号减速器67、二号齿轮68、二号齿条69、滑块70，取件臂65通过滑块70滑动连接在直线导轨71上，取件伺服电机66通过二号减速器67连接二号齿轮68，二号齿轮68与二号齿条69啮合传动，二号齿条固定在取件臂65上。
进一步地，所述托件装置62包括安装在固定架上的若干组托料辊74，托料辊74通过二号气缸75驱动升降移动。
进一步地，所述零件滑出装置63包括导滑板76、推件器77、三号气缸78、零件码放架79、四号气缸80、零件定位器81；若干导滑板76横向倾斜安装在固定架上且位于在取件装置61下方，其高度高于托件装置62的下行位，导滑板76的低点位于零件码放架79侧上方；推件器77安装在导滑板76的高点并通过三号气缸78驱动；零件定位器81位于零件码放架79一侧，其由四号气缸 80驱动推动零件码放架79上的零件。
进一步地，所述系统移动装置64包括三号导轨86、横移伺服电机82、三号减速器83、齿轮副84、轮子85，三号导轨86安装在地面上，轮子85安装在固定架底部并与三号导轨86连接，横移伺服电机82通过三号减速器83连接齿轮副84，齿轮副84固定在轮子上。
本发明有以下优点：
使用本发明，可输送9米×1.4米×0.25米，重量600公斤以下的零部件，且自动取料、送料，加工后的零件可自动收取码放，满足大型钢板热成型自动生产线的运送料需求，通过大型钢板热成型自动生产线生产的零件制造商用车，可成功将8.5米自卸车箱由9.2吨减至4.5吨。
附图说明
图1为大型高强钢板冲压热成型生产线结构示意图；
图2为本发明所述送料系统的原料装置主视结构示意图；
图3为本发明所述原料装置右视结构示意图；
图4为本发明所述送料系统的抓料装置主视结构示意图；
图5为本发明所述抓料装置右视结构示意图；
图6为本发明所述送料系统的送料装置主视结构示意图；
图7为本发明所述送料装置左视结构示意图；
图8为本发明所述中转系统主视结构示意图；
图9为本发明所述中转系统左视结构示意图；
图10为本发明所述中转系统俯视结构示意图；
图11为本发明所述中转系统的钩料装置示意图；
图12为本发明所述取件系统左视结构示意图；
图13为本发明所述取件系统左视结构示意图。
图中：
1-送料系统；2-滚动传输式加热炉；3-中转系统；4-高速压机；5-大型水冷模具；6-取件系统；
7-基座；8-托盘；9-板料；10-蜗轮轴；11升降支架；12-蜗轮；13-取料小车； 14-升降伺服电机；15-原料伺服电机；16-一号齿轮；17-一号齿条；18-一号导轨； 19-抓料小车；20-抓料伺服电机；21-齿轮齿条副；22-二号导轨；23-升降气缸； 24-抓料吸盘；25-送料伺服电机；26-送料链轮系统；27-送料定位板；28-送料辊；
44-中转辊子装置；45-钩料装置；46-中转伺服电机；47-链条托架；48-中转辊；49-链轮；50-链条；51-钩架；52-钩料器；
61-取件装置；62-托件装置；63-零件滑出装置；64-系统移动装置；65-取件臂；66-取件伺服电机；67-二号减速器；68-二号齿轮；69-二号齿条；70-滑块； 71-直线导轨；72-一号气缸；73-取件吸盘；74-托料辊；75-二号气缸；76-导滑板；77-推件器；78-三号气缸；79-码放架；80-四号气缸；81-零件定位器；82- 横移伺服电机；83-三号减速器；84-齿轮副；85-轮子；86-三号导轨。
具体实施方式
下面结合附图介绍本发明的技术方案。
本发明如图1所示，高强钢板热成型自动生产线，包括高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备、滚动传输式加热炉2、高速压机4、大型水冷模具5，高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备包括送料系统1、中转系统3、取件系统6。送料系统1将板料9抓取并输送至滚动传输式加热炉2内加热，待温度达到900℃时，滚动传输式加热炉2通过辊子输送机构30将板料9移出，通过中转系统3将滚动传输式加热炉2输出的板料送入高速压机4的大型水冷模具5 内进行压制，压制结束后，取件系统6通过取件装置61伸入大型水冷模具5内将零件取出后落料码放。
如图2至图6所示，送料系统1包括原料装置、抓料装置、送料装置，原料装置通过取料小车13将放置在基座7上的板料9举起；抓料装置通过抓料小车19移动到爪料点后，通过取料吸盘24将板料9抓取并放至送料装置上，送料装置通过送料辊机构将板料9输送至滚动传输式加热炉2内进行加热。
原料装置包括基座7、托盘8、取料小车13、横移机构、原料升降机构，板料9放在托盘8上，托盘承放在基座7上，取料小车13上设有原料升降机构，取料小车13通过横移机构进入基座7中间，通过原料升降机构将托盘8上抬离开基座7，再通过横移机构返回。横移机构包括一号导轨18、原料伺服电机15、一号齿轮16、一号齿条17，一号导轨18安装在地面上与基座7同向且延伸至基座7下方，取料小车13滑动连接在一号导轨18上，原料伺服电机15安装在取料小车13底部，一号齿轮16安装在原料伺服电机15驱动轴上且与一号齿条啮合传动，一号齿条17安装在一号导轨18上.原料伺服电机15驱动一号齿轮，使取料小车13沿一号齿条17、一号导轨18进入基座7中间。原料升降机构由升降伺服电机14、蜗轮轴10、升降支架11、蜗轮12组成，升降支架11通过安装座固定在取料小车13顶部，升降伺服电机14连接蜗轮轴10，蜗轮轴10与升降支架11通过蜗轮12连接。升降伺服电机14驱动蜗轮轴10，蜗轮12将升降支架11升起，从而使托盘8上抬离开基座7，取料小车13拖住托盘8并沿一号导轨返回原点。托盘8上可装载多片板料，每取走一片板料，原料升降机构上升一个料厚的距离，使抓料装置能够继续抓料。
抓料装置有三个，三个抓料装置吊装在安装架上且沿板料输送方向排列布置。抓料装置包括抓料小车19、抓料伺服电机20、齿轮齿条副21、二号导轨 22、升降气缸23、抓料吸盘24，二号导轨22固定在安装架上，齿轮齿条副21 安装在二号导轨22上，抓料小车19通过齿轮齿条副21连接抓料伺服电机20，且抓料小车19滑动连接在二号导轨22上，抓料吸盘24通过升降气缸23连接在抓料小车19下方。抓料伺服电机20驱动齿轮齿条副21，使抓料小车19沿二号导轨22到达抓料点，升降气缸23下行，抓料吸盘24将板料吸住，升降气缸上升，抓料小车19沿二号导轨返回原点，然后升降气缸下行，抓料吸盘24释放板料，使板料落在送料装置的送料辊28上。
送料装置包括多个送料辊28、送料伺服电机25、送料链轮系统26，送料伺服电机25连接主动送料辊，多个送料辊28通过送料链轮系统26同步传动。当板料落到送料辊28上，送料伺服电机25起动，通过送料链轮系统26使送料辊 28同步转动，将板料送入滚动传输式加热炉2内，送料辊28间隙内设有若干组送料定位板27。
滚动传输式加热炉2内腔尺寸10米×2米×1.2米，功率600KW，可加热9 米×1.6米×0.25米零件。
为避免热源影响高速压机正常安全工作，加热炉2与高速压机4之间有2.5 米的安全距离。当板料全部移出加热炉后，需通过中转系统3将板料送入大型水冷模具5的压制位置。如图7至图11所示，中转系统3由中转辊子装置44 和钩料装置45组成，中转辊子装置44包括中转辊48以及由中转伺服电机46、链轮49、链条50等组成的中转辊传动副，共3组中转辊传动副控制9个中转辊 48，中转辊48与加热炉输送辊38等高紧邻，中转辊48起初与加热炉输送辊38 同步运行。板料出炉后，根据实际情况变速。
为防止8.5米长的板料在中转辊48上打滑丟步，在板料全部移出炉体后，用钩料装置45强行推动板料。钩料装置45包括链条托架47、钩架51、钩料器 52，链条托架47安装在链条50上随链条50移动，钩架51固定在链条托架47 且位于中转辊48上方，钩料器52铰接在钩架51上且通过钩架51限位，钩料器52只能向板料输送方向转动，即钩料器52可与板料同向摆动，中转辊48上设有钩槽用于容置钩料器52。板料送上中转辊子装置44并在中转辊48带动下向前输送，板料碰上钩料器52，由于钩料器52可与板料同向摆动，板料将钩料器52向前抬起并在钩料器52下方滑过，当板料全部通过钩料器52后，钩料器 52在重力作用下回转并被至钩架51限位至死点，这时链条50带动钩料器52前行，从而推动板料继续前行。根据实际情况作变速运行(因板料有前行惯性)。由于板料厚度很小，钩料器52必须低于板料15mm以上。因此在辊子上开了8 个深20毫米的钩槽，供钩料器通过。钩料器52在钩架51上可调整位置(但必须对应辊子48上的钩槽)以达到对不同宽度板料的推送。由于钩料器行程约3 米，因此链条50上安有链条托架47。
高速压机4和大型水冷模具5处于上工作点，加热后的板料由中转系统3 钩送至大型水冷模具的导料装置60上，到达压制定位点，压机上滑块带动大型水冷模具的上模镶块下压到闭合状态，进行保压水冷(1—3分钟，视板料厚度而定)，然后上模镶块升起，顶出装置59将压制好的零件顶起。
如图12、图13所示，取件系统6由取件装置61、托件装置62、零件滑出装置63、系统移动装置64组成。取件装置61吊装在固定架顶部，用于伸入大型水冷模具内将加工成型的零件取出；托件装置62位于取件装置61下方且沿零件输送方向布置，用于辅助取出的零件输送至滑出位置；零件滑出装置63位于取件装置61下方，其辅助零件倾斜滑下至零件码放架79上。
取件装置61包括安装在固定架顶部的直线导轨71、滑动连接在直线导轨 71底部的取件臂65、用于驱动取件臂65的取件臂传动机构、固定在取件臂65 底部且通过一号气缸72驱动的取件吸盘73。取件臂传动机构包括取件伺服电机 66、二号减速器67、二号齿轮68、二号齿条69、滑块70，取件臂65通过滑块70滑动连接在直线导轨71上，取件伺服电机66通过二号减速器67连接二号齿轮68，二号齿轮68与二号齿条69啮合传动，二号齿条固定在取件臂65上。
托件装置62包括安装在固定架上的若干组托料辊74，托料辊74通过二号气缸75驱动升降移动。
零件滑出装置63包括导滑板76、推件器77、三号气缸78、零件码放架79、四号气缸80、零件定位器81，若干导滑板76横向倾斜安装在固定架上且位于在取件装置61下方，其高度高于托件装置62的下行位(下行后托料辊的最高点位置)，导滑板76的低点位于零件码放架79侧上方；推件器77安装在导滑板76的高点并通过三号气缸78驱动；零件定位器81位于零件码放架79一侧，其由四号气缸80驱动推动零件码放架79上的零件。
在零件压制完毕后，取件臂65在取件伺服电机66、二号减速器67、二号齿轮68、二号齿条69、滑块70带动下沿直线导轨71纵向进入大型水冷模具内，行程8.5米后停止。取件臂65上的一号气缸72(多个)下行，取件吸盘73吸紧零件，一号气缸72上行，将零件抓起，取件臂返回。此时托件装置62(3组) 处于上方位置，吸盘73将零件释放，落在托件装置的托料辊74上，在二号气缸75的作用下，托件装置下行。零件开始接触零件滑出装置63中的导滑板76 (5组)，零件沿滑板76斜面下滑，推件器77(2组)在三号气缸78的作用下，将零件沿斜面推出零件是零件落到码放架79上，四号气缸80推动零件定位器 81将零件推到准确码放位置，全程结束，随后进入下一循环。托件装置62的另一作用是，在拿取大型板料件时，板件的大部分可在托件装置的托料辊74上滑行，减少吸盘数量。
系统移动装置64包括三号导轨86、横移伺服电机82、三号减速器83、齿轮副84、轮子85，三号导轨86安装在地面上，轮子85安装在固定架底部并与三号导轨86连接，横移伺服电机82通过三号减速器83连接齿轮副84，齿轮副 84固定在轮子上。当零件全部压制完毕更换模具时，取件系统要移出工作位置，供压机工作台连同模具移出，此时系统移动装置64带动取件装置61沿三号导轨86移出。
以上全部过程由控制系统PRC进行自动控制，可根据需要编程，增减动作，调整节拍、速度，各个过程均有可靠的反馈装置，重要环节没有双检测装置，生产过程稳定安全可靠，并在关键部位设置了视频监视系统。

Claims (7)

1.一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，其特征在于，包括送料系统(1)、中转系统(3)、取件系统(6)；送料系统(1)将板料抓取并输送至滚动传输式加热炉内加热，中转系统(3)将滚动传输式加热炉输出的板料送入高速压机内进行压制，取件系统(6)通过取件装置(61)伸入高速压机的大型水冷模具内将压制成型的零件取出后落料码放；所述送料系统(1)包括原料装置、抓料装置、送料装置；原料装置通过取料小车(13)将放置在基座(7)上的板料举起；抓料装置通过抓料小车(19)移动到爪料点后，通过抓 料吸盘(24)将板料抓取并放至送料装置上，送料装置通过送料辊机构将板料输送至滚动传输式加热炉内进行加热；
所述中转系统(3)包括中转辊子装置(44)和钩料装置(45)；中转辊子装置(44)包括中转辊(48)以及用于驱动中转辊(48)的中转辊传动副；钩料装置(45)包括链条托架(47)、钩架(51)、钩料器(52)，链条托架(47)安装在链条(50)上随链条(50)移动，钩架(51)固定在链条托架(47)且位于中转辊(48)上方，钩料器(52)铰接在钩架(51)上且通过钩架(51)限位，钩料器(52)只能向板料输送方向转动，即钩料器(52)可与板料同向摆动，中转辊(48)上设有钩槽用于容置钩料器(52)；
所述取件系统(6)包括取件装置(61)、托件装置(62)、零件滑出装置(63)、系统移动装置(64)；取件装置(61)吊装在固定架顶部，用于伸入大型水冷模具内将加工成型的零件取出；托件装置(62)位于取件装置(61)下方且沿零件输送方向布置，用于辅助取出的零件输送至滑出位置；零件滑出装置(63)位于取件装置(61)下方，其辅助零件倾斜滑下至零件码放架(79)上；系统移动装置(64)用于将取件系统(6)整体沿三号导轨(86)横移；
所述零件滑出装置(63)包括导滑板(76)、推件器(77)、三号气缸(78)、零件码放架(79)、四号气缸(80)、零件定位器(81)；若干导滑板(76)横向倾斜安装在固定架上且位于在取件装置(61)下方，其高度高于托件装置(62)的下行位，导滑板(76)的低点位于零件码放架(79)侧上方；推件器(77)安装在导滑板(76)的高点并通过三号气缸(78)驱动；零件定位器(81)位于零件码放架(79)一侧，其由四号气缸(80)驱动推动零件码放架(79)上的零件。
2.如权利要求1所述的一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，其特征在于，所述原料装置包括基座(7)、托盘(8)、取料小车(13)、横移机构、原料升降机构，板料放在托盘(8)上，托盘承放在基座(7)上，取料小车(13)上设有原料升降机构，取料小车(13)通过横移机构进入基座(7)中间，通过原料升降机构将托盘(8)上抬离开基座(7)，再通过横移机构返回；横移机构包括一号导轨(18)、原料伺服电机(15)、一号齿轮(16)、一号齿条(17)，一号导轨(18)安装在地面上与基座(7)同向且延伸至基座(7)下方，取料小车(13)滑动连接在一号导轨(18)上，原料伺服电机(15)安装在取料小车(13)底部，一号齿轮(16)安装在原料伺服电机(15)驱动轴上且与一号齿条啮合传动，一号齿条(17)安装在一号导轨(18)上；原料升降机构包括升降伺服电机(14)、蜗轮轴(10)、升降支架(11)、蜗轮(12)，升降支架(11)通过安装座固定在取料小车(13)顶部，升降伺服电机(14)连接蜗轮轴(10)，蜗轮轴(10)与升降支架(11)通过蜗轮(12)连接。
3.如权利要求1所述的一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，其特征在于，所述抓料装置包括抓料小车(19)、抓料伺服电机(20)、齿轮齿条副(21)、二号导轨(22)、升降气缸(23)、抓料吸盘(24)，二号导轨(22)固定在安装架上，齿轮齿条副(21)安装在二号导轨(22)上，抓料小车(19)通过齿轮齿条副(21)连接抓料伺服电机(20)，且抓料小车(19)滑动连接在二号导轨(22)上，抓料吸盘(24)通过升降气缸(23)连接在抓料小车(19)下方。
4.如权利要求1所述的一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，其特征在于，所述送料装置包括多个送料辊(28)、送料伺服电机(25)、送料链轮系统(26)，送料伺服电机(25)连接主动送料辊，多个送料辊(28)通过送料链轮系统(26)同步传动。
5.如权利要求1所述的一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，其特征在于，所述取件装置(61)包括安装在固定架顶部的直线导轨(71)、滑动连接在直线导轨(71)底部的取件臂(65)、用于驱动取件臂(65)的取件臂传动机构、固定在取件臂(65)底部且通过一号气缸(72)驱动的取件吸盘(73)；所述取件臂传动机构包括取件伺服电机(66)、二号减速器(67)、二号齿轮(68)、二号齿条(69)、滑块(70)，取件臂(65)通过滑块(70)滑动连接在直线导轨(71)上，取件伺服电机(66)通过二号减速器(67)连接二号齿轮(68)，二号齿轮(68)与二号齿条(69)啮合传动，二号齿条固定在取件臂(65)上。
6.如权利要求1所述的一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，其特征在于，所述托件装置(62)包括安装在固定架上的若干组托料辊(74)，托料辊(74)通过二号气缸(75)驱动升降移动。
7.如权利要求1所述的一种高强钢板冲压热成型生产线综合运送料设备，其特征在于，所述系统移动装置(64)包括三号导轨(86)、横移伺服电机(82)、三号减速器(83)、齿轮副(84)、轮子(85)，三号导轨(86)安装在地面上，轮子(85)安装在固定架底部并与三号导轨(86)连接，横移伺服电机(82)通过三号减速器(83)连接齿轮副(84)，齿轮副(84)固定在轮子上。
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