CN112157401B - 一种集装箱鹅颈槽自动生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集装箱鹅颈槽自动生产工艺，本发明减少生产节拍时间，提高生产效率；提高生产设备利用率，降低生产能耗，降低生产成本；优化生产线工艺流程，合理布置生产工艺，各工艺紧密衔接，无交叉物流，发挥生产线流水作业的生产优势，简化机械结构，增加设备稳定性；减少地坑基础建设，生产线成一字配布，生产节奏感强，整齐美观。

Description

一种集装箱鹅颈槽自动生产工艺

技术领域

本发明涉及一种集装箱生产工艺，特别涉及一种集装箱鹅颈槽自动生产工艺。

背景技术

现有生产线的传统手工抬板压型工艺采用龙门液压机压型，员工手动抬板进出料，压制第一道波形后，手工抬板掉头，压制第二道波形，完成后手动堆垛。鹅颈槽重约140KG，手工抬板作业，员工劳动强度非常大。剪板、冲缺、压型工艺独立、分散，物料转运次数多，生产中间材料多；工厂在用自动化线方案，可实现机器自动进出料、自动压型等功能，但是在油压机同侧进料、出料，物料交叉输送、物流不畅，物料等待时间长，生产效率低，备料出料位置不足，等待行车吊料出料操作，影响生产线生产效率。生产线工艺布置不合理，压力机侧面输送辊进料，输送距离长，输送时间长，生产效率低，材料掉头过程，油压机等待，压力机利用率低，冲缺工艺生产噪声大，冲压机体积庞大，占用厂房面积大，不用利于工厂布置生产线等不足之处；机器人自动折弯方案，机器人作为材料抓取设备，龙门油压机压制成型，辅以上料堆垛机构、自动定位机构、180°旋转机构，实现鹅颈槽自动化生产，但是没有集成冲缺口工艺，物料转运次数较多，生产中物料较多，生产设备投资费用高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集装箱鹅颈槽自动生产工艺。

本发明采用的技术方案是：

一种集装箱鹅颈槽自动生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：①工位、②工位、③工位在备料输送机上呈等距排布，当③工位为材料用完时，在③工位的工件检测装置，向控制系统反馈③工位无物料的信息，控制系统给备料输送机发送送料指令，备料输送机将材料向左输送一个工位，材料到位后备料输送机自动停止，将②工位材料输送③工位，将①工位材料送至②工位，完成自动备料操作，此时，①工位材料为空，控制系统发出上料操作提示，便于操作及时补充材料，完成备料操作后，在①工位的工件检测装置向控制系统反馈①工位有材料，备料操作完成，停止备料操作提示；

步骤2：当④工位材料被送走，在④工位的工件检测装置，向控制系统发出来料请求，控制系统给吊料上料机发出上料指令，吊料上料机停止在一个固定位置，设置为小车远点，小车停在③工位上方为原定，此时，真空吸盘系统启动，由上下升降驱动推动真空吊具下降，真空吸盘接触到板料,触发升降行程下限位开关，真空吊具停止下降，吸取或抓取板料，上下升降驱动控制真空吊具上升，到位后触发升降行程上限位开关，停止升降动作，后小车行走驱动推动吊料上料机向左运行一个工位，吊料上料机到达⑤工位，上下升降驱动推动真空吊具下降，到位后放下板料，完成上料操作，真空吊具上升回位，吊料上料机向右运动回原点，回到初始状态，准备下一次自动上料操作；

步骤3：自动割口：当板料到达④工位后，在④工位的工件检测装置向控制系统反馈工件到位信息，控制系统控制切割机自动割缺口操作，向横向定位装置、纵向定位装置发送指令，执行定位操作，工件定位到位后，向切割机发送割缺口指令，切割机按照预设路径完成自动割缺口操作，松开横向定位装置和纵向定位装置，定位装置将退回原点，切割机也回原点，准备下一次割缺口操作，并将完工信号反馈给控制线；

步骤4：自动进料：当⑥工位的工件输走或被取走后，⑥工位处于无工件状态时，在⑥工位的工件检测装置，向控制系统反馈无工件信息，控制系统向进料输送机发送输送指令，将工件向下一工位输送，将⑤工位工件送至⑥工位，如果④工位有材料，同时将④工位工件送至⑤工位，间歇性自动上料，④工位的材料也是间断存在的状态，存在有工件和无工件两种状态，所述④工位、⑤工位、⑥工位在进料输送机上依次等距排布；

步骤5；自动压型：当⑥工位工件到位后，在⑥工位的工件检测装置，向控制系统反馈有工件在位信息，并且龙门液压机处于打开状态，即初始状态，控制系统向压型定位装置下达指令，定位装置将工件送至龙门液压机内，实现工件精准自动定位，定位块可设置在压型型侧，工件压第一道波形与工件压第二道波形可共用定位装置，可简化定位机构，也可完成自动定位，控制系统向龙门液压机下达压型指令，龙门液压机开始工件，滑块下压，直至滑块位置到达下限位，保压，自动压型完成，龙门液压机滑块上升，回到初始转态，在滑块下降挤压工件的过程，工件将被动翘起，此时辅助托料机构主动升起，托举板材工件，滑块上升时，平稳的收回，放下材料，成型模具安装在龙门液压机内，一次压制成型工艺可完成工件单侧一次成型；

步骤6：自动回线：工件压制第一道波形，所有压型工艺未完成，不能前行出料，需要水平旋转180°，掉头回线，压制第二道波形，完成两道自动压波工艺后方可前行出料，当工件完成第一道波形压制后，旋转吊料机自动启动，行走小车，运动到⑥工位上方，升降驱动驱动吸盘吊具下降，直至接触工件，吸取或抓取工件，升降驱动驱动吸盘吊具上升，至上限位，行走小车向右行走一个工位距离，到⑤工位上方，旋转吊料机的旋转机构自动工作，将工件水平旋转180°，工件掉头后，升降驱动驱动真空吊具下降，到下限位后，松开真空吸盘，放下工件回线，单波工件准备自动压型；

步骤7：自动出料：当工件完成双波压型的工件后，控制系统下达指令，进料输送机和出料输送机同时运行，工件由进料输送机推送，出料输送机接送至⑦工位，出料输送机同时将⑦工位工件送至⑧工位，⑧工位位于吊料堆垛机下方，⑦工位、⑧工位在出料输送机上依次等距排布；

步骤8：自动堆垛：当工件送至⑧工位后，在⑧工位的材料检测装置向控制系统反馈材料到位信息，控制系统向吊料堆垛机下达自动堆料质量，驱动推动吊具下降，吊具接触到工件后，触发下限位开关，吊具停止下降，抓取或吸取工件后，驱动推动吊具上升，到达上限位，吊具停止上升，下料小车向右行走一个工位，下料小车到达堆料输送机上的⑨工位上方，触发限位开口，下料小车停止行走，驱动推动吊具下降，工件与堆料工件接触，触发行程限位开关，吊具停止下降，真空吸盘通气放料，完成自动堆料操作，重复自动堆料，吊具下限位开口安装在吊具上，吊具上限位开口设置在下料小车上，下料小车行走限位开关设置在机架上；

步骤9：自动卸料：重复自动堆料，堆料高度到达设定堆料高度后，触发堆满料控制开关，控制开关向控制系统反馈满料信息，控制系统向堆料输送机发送卸料指令，堆料输送机启动，将工件送至下一工位，⑨工位的堆料送至堆料输送机卸料口，同时控制系统发出取料提示，便于员工及时将堆料输送机的堆料取走。

所述步骤1中工件检测装置选用接近开关或磁性开关或光电开关，备料输送机自动停止装置选用行程开关或光电开关，控制系统选用PLC或工业控制器。

本发明的优点：减少生产节拍时间，提高生产效率；提高生产设备利用率，降低生产能耗，降低生产成本；优化生产线工艺流程，合理布置生产工艺，各工艺紧密衔接，无交叉物流，发挥生产线流水作业的生产优势。简化机械结构，增加设备稳定性；减少地坑基础建设，生产线成一字配布，生产节奏感强，整齐美观。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细叙述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明装置的工位分布图。

其中：1、备料输送机；2、吊料上料机；2.1、上下升降驱动；2.2、真空吊具2.3、小车行走驱动；3、进料输送机；4、旋转吊料机；4.1、行走小车；4.2、升降驱动；4.3 、吸盘吊具；4.4、旋转机构；5、定位装置；6、龙门液压机；7、出料输送机；8、吊料堆垛机；8.1、驱动；8.2、吊具；8.3、下料小车；8.4、机架；9、堆料输送机；10、切割机；11、成型模具；12、①工位；13、②工位；14、③工位；15、④工位；16、⑤工位；17、⑥工位；18、⑦工位；19、⑧工位；20、⑨工位；21、工件。

具体实施方式

如图1-2所示，一种集装箱鹅颈槽自动生产工艺，包括以下步骤：

步骤1：①工位12、②工位13、③工位14在备料输送机1上呈等距排布，当③工位14为材料用完时，在③工位14的工件检测装置，向控制系统反馈③工位14无物料的信息，控制系统给备料输送机1发送送料指令，备料输送机1将材料向左输送一个工位，材料到位后备料输送机1自动停止，将②工位13材料输送③14工位，将①工位12材料送至②工位13，完成自动备料操作，此时，①工位12材料为空，控制系统发出上料操作提示，便于操作及时补充材料，完成备料操作后，在①工位12的工件检测装置向控制系统反馈①工位12有材料，备料操作完成，停止备料操作提示，上述工件检测装置选用接近开关或磁性开关或光电开关，备料输送机自动停止装置选用行程开关或光电开关，控制系统选用PLC或工业控制器。；

步骤2：当④工位15材料被送走，在④工位15的工件检测装置，向控制系统发出来料请求，控制系统给吊料上料机2发出上料指令，吊料上料机2停止在一个固定位置，设置为小车远点，小车停在③工位14上方为原定，此时，真空吸盘系统启动，由上下升降驱动2.1推动真空吊具2.2下降，真空吸盘接触到板料，触发升降行程下限位开关，真空吊具2.2停止下降，吸取或抓取板料，上下升降驱动2.1控制真空吊具2.2上升，到位后触发升降行程上限位开关，停止升降动作，小车行走驱动2.3推动吊料上料机2向左运行一个工位，吊料上料机2到达⑤工位16，上下升降驱动2.1推动真空吊具2.2下降，到位后放下板料，完成上料操作，真空吊具2.2上升回位，吊料上料机2向右运动回原点，回到初始状态，准备下一次自动上料操作；其中，真空吊具的上下升降驱动可以是气缸、油缸、齿轮齿条、滚珠丝杆等，小车行走驱动可以是齿轮齿条、行走轮、链条链轮等，真空吊具上、下位置设有限位装置和限位开关，向控制系统反馈状态信号，吊料上料机行走左右位置设有限位装置和限位开关，向控制系统反馈吊料上料机状态信号，另外上料控制方式：四个压型为一个循环，每个自动压型过程上一张板料，连续两个自动压型上料，连续上两张板料，等等连续的两个自动压型不上了板料，一个工具需两个自动压型，在工具两侧各压一次，配合翻转回线吊具，四个自动压型完成两个工件压型。

步骤3：自动割口：当板料到达④工位15后，在④工位15的工件检测装置向控制系统反馈工件到位信息，控制系统控制切割机10自动割缺口操作，向横向定位装置、纵向定位装置发送指令，执行定位操作，工件21定位到位后，向切割机10发送割缺口指令，切割机10按照预设路径完成自动割缺口操作，松开横向定位装置和纵向定位装置，定位装置将退回原点，切割机10也回原点，准备下一次割缺口操作，并将完工信号反馈给控制线；

步骤4：自动进料：当⑥工位17的工件输走或被取走后，⑥工位17处于无工件21状态时，在⑥工位17的工件检测装置，向控制系统反馈无工件信息，控制系统向进料输送机3发送输送指令，将工件向下一工位输送，将⑤工位16工件21送至⑥工位17，如果④工位15有材料，同时将④工位15工件送至⑤工位16，间歇性自动上料，④工位15的材料也是间断存在的状态，存在有工件和无工件两种状态，④工位15、⑤工位16、⑥工位17在进料输送机3上依次等距排布；

步骤5；自动压型：当⑥工位17工件到位后，在⑥工位17的工件检测装置，向控制系统反馈有工件在位信息，并且龙门液压机6处于打开状态，即初始状态，控制系统向压型定位装置5下达指令，定位装置5将工件送至龙门液压机6内，实现工件精准自动定位，定位块可设置在压型型侧，工件压第一道波形与工件压第二道波形可共用定位装置，可简化定位机构，也可完成自动定位，控制系统向龙门液压机6下达压型指令，龙门液压机6开始工件，滑块下压，直至滑块位置到达下限位，保压，自动压型完成，龙门液压机6滑块上升，回到初始转态，在滑块下降挤压工件的过程，工件将被动翘起，此时辅助托料机构主动升起，托举板材工件，滑块上升时，平稳的收回，放下材料，成型模具安装在龙门液压机内，一次压制成型工艺可完成工件单侧一次成型；

步骤6：自动回线：工件压制第一道波形，所有压型工艺未完成，不能前行出料，需要水平旋转180°，掉头回线，压制第二道波形，完成两道自动压波工艺后方可前行出料，当工件完成第一道波形压制后，旋转吊料机4自动启动，行走小车4.1，运动到⑥工位17上方，升降驱动4.2驱动吸盘吊具4.3下降，直至接触工件，吸取或抓取工件，升降驱动4.2驱动吸盘吊具4.3上升，至上限位，行走小车4.1向右行走一个工位距离，到⑤工位16上方，旋转吊料机4的旋转机构4.4自动工作，将工件水平旋转180°，工件掉头后，升降驱动4.2驱动真空吊具4.3下降，到下限位后，松开真空吸盘，放下工件回线，单波工件准备自动压型；

步骤7：自动出料：当工件完成双波压型的工件后，控制系统下达指令，进料输送机3和出料输送机7同时运行，工件由进料输送机3推送，出料输送机7接送至⑦工位18，出料输送机7同时将⑦工位18工件送至⑧工位19，⑧工位19位于吊料堆垛机8下方，⑦工位18、⑧工位19在出料输送机7上依次等距排布。

步骤8：自动堆垛：当工件送至⑧工位19后，在⑧工位的材料检测装置向控制系统反馈材料到位信息，控制系统向吊料堆垛机8下达自动堆料质量，驱动8.1推动吊具8.2下降，吊具8.2接触到工件后，触发下限位开关，吊具8.2停止下降，抓取或吸取工件后，驱动8.1推动吊具8.2上升，到达上限位，吊具8.2停止上升，下料小车8.3向右行走一个工位，下料小车8.3到达堆料输送机9上的⑨工位20上方，触发限位开口，下料小车8.3停止行走，驱动8.1推动吊具8.2下降，工件与堆料工件接触，触发行程限位开关，吊具8.2停止下降，真空吸盘通气放料，完成自动堆料操作，重复自动堆料，吊具8.2下限位开口安装在吊具8.2上，吊具8.2上限位开口设置在下料小车8.3上，下料小车8.3行走限位开关设置在机架8.4上；

步骤9：自动卸料：重复自动堆料，堆料高度到达设定堆料高度后，触发堆满料控制开关，控制开关向控制系统反馈满料信息，控制系统向堆料输送机9发送卸料指令，堆料输送机9启动，将工件送至下一工位，⑨工位20的堆料送至堆料输送机9卸料口，同时控制系统发出取料提示，便于员工及时将堆料输送机9的堆料取走。

本装置中，备料输送机：用于托举板料，和输送材料，将材料送入吊料上料机下方，输送机构可以是链条输送机，或履带输送机，或辊道输送机，或平带输送机，或同步带输送机等。

吊料上料机：用于抓取工件或板料，将工件从备料输送机运至进料输送机上，完成自动上料工艺，设置1个以上取料位，1个以上放料位，图示为1个取料位，1个放料位，抓取工件装置可以是真空吸盘含真空系统，或电磁铁机构吸取等。

进料输送机：用于托举板料和输送材料，将工件或材料输送至压型工位，设置3个以上放料位，目前产能3个放料为优，1个工位自动上料位，自动定位，为切口加工做准备，加割口加工；1个工位工件回线位置，上空回线工件180°翻转，1个工位材料进料，工件自动定位，工件自动压型，输送机可以是链条输送机，或履带输送机，或辊道输送机，或平带输送机，或同步带输送机等。

旋转吊料机：用于抓取一侧压型后的工件或板料，吊运至进料输送机上方，将工件旋转180°后，放置在进料输送机上，准备另外一侧成型压制，抓取工件装置可以是真空吸盘含真空系统，或电磁铁机构吸取等，旋转机构可以是齿轮齿轮，或齿轮齿条，或行星齿轮，或涡轮蜗杆，

定位机构：压型前工件定位，横向定位机构1套，用于工件长度方向定位；纵向定位机构1套，用于工件宽度方向定位；横向指垂直于生产线方向，纵向方向为平行于生产线方向，定位机构可以是气缸、或液压缸、或步进电机、或伺服电机驱动夹具，进行工件加紧定位，定位后工件收回，翻转托板机构1套，可以由气缸或油缸驱动机构翻转。用于托举压制成型过程中翘起的工件或板料，有效控制工件落下的轨迹和位置。防止工件自由下落，造成材料的可控状态的发生，利于自动化流水线生产作业控制。

龙门式液压机：500吨以上龙门式液压机，工作台面宽大于等于3米，宽度合理，可以安装成型模的压力机，完成压制操作。

出料输送机：用于托举板料，和输送材料，将工件或材料带出龙门液压机。设置1个以上放料位，目前产能2个放料为优，可以是链条输送机，或履带输送机，或辊道输送机，或平带输送机，或同步带输送机等。

吊料堆垛机：用于抓取工件或板料，将工件由出料输送机运至堆料输送机上，完整工件自动堆料工艺。1个以上取料位，1个以上放料位，图示为1个取料位，1个放料位，抓取工件装置可以是真空吸盘含真空系统，或电磁铁机构吸取等。

堆料输送机：用于托举板料，和输送材料，将材料送出自动堆料一工位，完成自动下料工艺，设置2个以上放料位，目前产能3个放料为优，输送机构可以是链条输送机，或履带输送机，或辊道输送机，或平带输送机，或同步带输送机等。

切割机：对工件进行切口缺口的设备，配以自动定位机构，完成横向和纵向自动定位，后自动割口操作即可，切割机可以是等离子切割机，或激光切割机，或水刀切割等。

本发明减少生产节拍时间，提高生产效率；提高生产设备利用率，降低生产能耗，降低生产成本；优化生产线工艺流程，合理布置生产工艺，各工艺紧密衔接，无交叉物流，发挥生产线流水作业的生产优势，简化机械结构，增加设备稳定性；减少地坑基础建设，生产线成一字配布，生产节奏感强，整齐美观。

Claims (2)

1.一种集装箱鹅颈槽自动生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：①工位、②工位、③工位在备料输送机上呈等距排布，当③工位为材料用完时，在③工位的工件检测装置，向控制系统反馈③工位无物料的信息，控制系统给备料输送机发送送料指令，备料输送机将材料向左输送一个工位，材料到位后备料输送机自动停止，将②工位材料输送③工位，将①工位材料送至②工位，完成自动备料操作，此时，①工位材料为空，控制系统发出上料操作提示，便于操作及时补充材料，完成备料操作后，在①工位的工件检测装置向控制系统反馈①工位有材料，备料操作完成，停止备料操作提示；

步骤2：当④工位材料被送走，在④工位的工件检测装置，向控制系统发出来料请求，控制系统给吊料上料机发出上料指令，吊料上料机停止在一个固定位置，设置为小车原点，小车停在③工位上方为原点，此时，真空吸盘系统启动，由上下升降驱动推动真空吊具下降，真空吸盘接触到板料,触发升降行程下限位开关，真空吊具停止下降，吸取或抓取板料，上下升降驱动控制真空吊具上升，到位后触发升降行程上限位开关，停止升降动作，后小车行走驱动推动吊料上料机向左运行一个工位，吊料上料机到达⑤工位，上下升降驱动推动真空吊具下降，到位后放下板料，完成上料操作，真空吊具上升回位，吊料上料机向右运动回原点，回到初始状态，准备下一次自动上料操作；

步骤3：自动割口：当板料到达④工位后，在④工位的工件检测装置向控制系统反馈工件到位信息，控制系统控制切割机自动割缺口操作，向横向定位装置、纵向定位装置发送指令，执行定位操作，工件定位到位后，向切割机发送割缺口指令，切割机按照预设路径完成自动割缺口操作，松开横向定位装置和纵向定位装置，定位装置将退回原点，切割机也回原点，准备下一次割缺口操作，并将完工信号反馈给控制线；

步骤4：自动进料：当⑥工位的工件输走或被取走后，⑥工位处于无工件状态时，在⑥工位的工件检测装置，向控制系统反馈无工件信息，控制系统向进料输送机发送输送指令，将工件向下一工位输送，将⑤工位工件送至⑥工位，如果④工位有材料，同时将④工位工件送至⑤工位，间歇性自动上料，④工位的材料也是间断存在的状态，存在有工件和无工件两种状态，所述④工位、⑤工位、⑥工位在进料输送机上依次等距排布；

步骤5；自动压型：当⑥工位工件到位后，在⑥工位的工件检测装置，向控制系统反馈有工件在位信息，并且龙门液压机处于打开状态，即初始状态，控制系统向压型定位装置下达指令，定位装置将工件送至龙门液压机内，实现工件精准自动定位，定位块可设置在压型型侧，工件压第一道波形与工件压第二道波形可共用定位装置，可简化定位机构，也可完成自动定位，控制系统向龙门液压机下达压型指令，龙门液压机开始工件，滑块下压，直至滑块位置到达下限位，保压，自动压型完成，龙门液压机滑块上升，回到初始转态，在滑块下降挤压工件的过程，工件将被动翘起，此时辅助托料机构主动升起，托举板材工件，滑块上升时，平稳的收回，放下材料，成型模具安装在龙门液压机内，一次压制成型工艺可完成工件单侧一次成型；

步骤6：自动回线：工件压制第一道波形，所有压型工艺未完成，不能前行出料，需要水平旋转180°，掉头回线，压制第二道波形，完成两道自动压波工艺后方可前行出料，当工件完成第一道波形压制后，旋转吊料机自动启动，行走小车，运动到⑥工位上方，升降驱动驱动吸盘吊具下降，直至接触工件，吸取或抓取工件，升降驱动驱动吸盘吊具上升，至上限位，行走小车向右行走一个工位距离，到⑤工位上方，旋转吊料机的旋转机构自动工作，将工件水平旋转180°，工件掉头后，升降驱动驱动真空吊具下降，到下限位后，松开真空吸盘，放下工件回线，单波工件准备自动压型；

步骤7：自动出料：当工件完成双波压型的工件后，控制系统下达指令，进料输送机和出料输送机同时运行，工件由进料输送机推送，出料输送机接送至⑦工位，出料输送机同时将⑦工位工件送至⑧工位，⑧工位位于吊料堆垛机下方，⑦工位、⑧工位在出料输送机上依次等距排布；

步骤8：自动堆垛：当工件送至⑧工位后，在⑧工位的材料检测装置向控制系统反馈材料到位信息，控制系统向吊料堆垛机下达自动堆料指令，驱动推动吊具下降，吊具接触到工件后，触发下限位开关，吊具停止下降，抓取或吸取工件后，驱动推动吊具上升，到达上限位，吊具停止上升，下料小车向左行走一个工位，下料小车到达堆料输送机上的⑨工位上方，触发限位开口，下料小车停止行走，驱动推动吊具下降，工件与堆料工件接触，触发行程限位开关，吊具停止下降，真空吸盘通气放料，完成自动堆料操作，重复自动堆料，吊具下限位开口安装在吊具上，吊具上限位开口设置在下料小车上，下料小车行走限位开关设置在机架上；

步骤9：自动卸料：重复自动堆料，堆料高度到达设定堆料高度后，触发堆满料控制开关，控制开关向控制系统反馈满料信息，控制系统向堆料输送机发送卸料指令，堆料输送机启动，将工件送至下一工位，⑨工位的堆料送至堆料输送机卸料口，同时控制系统发出取料提示，便于员工及时将堆料输送机的堆料取走。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱鹅颈槽自动生产工艺，其特征在于：所述步骤1中工件检测装置选用接近开关或磁性开关或光电开关，备料输送机自动停止装置选用行程开关或光电开关，控制系统选用PLC或工业控制器。

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