CN112894381A - 一种门业钣金加工的智能柔性生产线及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种门业钣金加工的智能柔性生产线及其使用方法，包括输送轨道，所述输送轨道上排列以下模块中的其中二个或二个以上的组合：剪板模块、激光割模块、开槽模块、冲孔模块、折边模块；以上所述的模块可根据不同工艺，进行增设或减除，并可根据不同工艺，排列成不同的相对位置；以上所述的模块上均设置有用于拉动板材的送料模块；所述输送轨道上设置有若干个拉料模块，用于拉动板材并将板材定位在所述输送轨道的指定区域；还包括识别模块和控制总成；通过所述控制总成来控制所述拉料模块、送料模块夹紧板材进行移动的时间节点和距离。

Description

一种门业钣金加工的智能柔性生产线及其使用方法

技术领域

本发明涉及钣金加工技术领域，尤其是涉及一种门业钣金加工的智能柔性生产线及其使用方法。

背景技术

钣金是针对金属薄板（通常在6mm以下）一种综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接、成型（如门板、汽车车身）等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。钣金具有重量轻、强度高、导电（能够用于电磁屏蔽）、成本低、大规模量产性能好等特点，在电子电器、通信、汽车工业、医疗器械等领域得到了广泛应用，例如在电脑机箱、手机、MP3中，钣金是必不可少的组成部分。 随着钣金的应用越来越广泛，钣金件的设计变成了产品开发过程中很重要的一环，机械工程师必须熟练掌握钣金件的设计技巧，使得设计的钣金既满足产品的功能和外观等要求，又能使得冲压模具制造简单、成本低。

现有技术中针对门业的钣金过程通常很难将所有的流程工序集合在同一流水线上，这样导致板材在加工过程中需要不停的搬运到不同的流水线上，这样极大的影响了生产效率，并且搬运过程难免造成板材磕碰，影响产品质量。

同时，现有技术中钣金过程，对单次加工后的板材都缺乏规范性的检测，很容易造成前工序中的不良品进入到下一工序中，浪费生产成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种门业钣金加工的智能柔性生产线及其使用方法，生产高效，人工成本低得以大大降低，同时使加工的产品质量能得到及时的把控。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种门业钣金加工的智能柔性生产线，包括输送轨道，所述输送轨道上排列以下模块中的其中二个或二个以上的组合：剪板模块、激光割模块、开槽模块、冲孔模块、折边模块；以上所述的模块可根据不同工艺，进行增设或减除，并可根据不同工艺，排列成不同的相对位置；以上所述的模块上均设置有用于拉动板材的送料模块；所述输送轨道上设置有若干个拉料模块，用于拉动板材并将板材定位在所述输送轨道的指定区域；还包括识别模块和控制总成；加工时，预先对不同尺寸或不同形状的板材进行数据入库并数控编程，通过所述识别模块对进入至所述输送轨道的板材进行识别，将识别的信息传输至所述控制总成，通过所述控制总成来控制所述拉料模块、送料模块夹紧板材进行移动的时间节点和距离。

上述技术方案中，优选的，以上所述的模块上均设置有排料系统，排料系统用于及时地将输送轨道上的废料排走，确保废料不会留存在输送轨道及板材上，以此保证加工质量。

上述技术方案中，优选的，所述输送轨道上依次排列剪板模块、激光割模块、开槽模块、冲孔模块和折边模块。

上述技术方案中，优选的，以上所述的模块上均设置有检测模块，所述检测模块与所述控制总成相连，用于检测单个模块加工后的产品是否符合加工要求，通过所述控制总成判断是否需要进入下一模块。

上述技术方案中，优选的，所述输送轨道上依次排列第一剪板装置、第二剪板装置、激光割装置、第一开槽装置、第二开槽装置、第一冲孔装置、第二冲孔装置、第一折边装置、第二折边装置；所述第一剪板装置与第二剪板装置、所述第一开槽装置与第二开槽装置、所述第一冲孔装置与第二冲孔装置、所述第一折边装置与第二折边装置，分别处于所述输送轨道的不同侧。对于所述激光割装置，由于切割后的废料往往尺寸较大，因此需要激光割装置对废料进行若干次分割后再通过排料系统送走。

上述技术方案中，优选的，所述送料模块包括多个送料夹钳，所述送料夹钳可沿X轴或Y轴移动，所述送料夹钳上设置有感应器，所述感应器用于检测板材是否被夹到位。

上述技术方案中，优选的，所述拉料模块可沿X轴和Z轴移动，所述拉料模块包括：夹钳，用于夹紧板材；感应器，用于检测板材是否被夹到位；竖向滑轨，使所述拉料模块可以纵向移动，以此高于所述输送轨道或低于所述输送轨道；横向滑轨，沿X轴设置，使所述拉料模块可以横向移动第一驱动机构，用于驱动夹钳夹紧板材；第二驱动机构，用于驱动所述拉料模块纵向移动；第三驱动机构，用于驱动所述拉料模块横向移动。

进一步地，提出一种门业钣金加工的智能柔性生产线的使用方法，基于上述的门业钣金加工的智能柔性生产线，根据实际需要的加工工艺，选择相应的所述模块，并将相应的模块放置在所述输送轨道上的相应位置。

进一步地，提出一种门业钣金加工的智能柔性生产线的使用方法，其基于上述的门业钣金加工的智能柔性生产线，其加工步骤为：

S1，预先对不同尺寸的板材进行数据入库并数控编程；

S2，通过所述识别模块对进入至所述输送轨道的板材进行识别，将识别的信息传输至所述控制总成；

S3，所述控制总成调取数据库进行加工适配，控制所述拉料模块将板材夹紧送至所述第一剪板装置的加工区域，所述送料模块移动，定位夹紧，此时所述拉料夹钳松开并下降隐藏至所述输送轨道下方，所述送料模块将板材输送至所述第一剪板装置上进行一侧的剪边，随后通过设置在所述第一剪板装置上的检测模块对板材进行检测，并将数据传输至控制总成，所述控制总成确定该板材加工符合要求后进入至下一步骤；

S4，所述控制总成控制另一拉料模块将板材夹紧送至所述第二剪板装置的加工区域，所述第二剪板装置上的送料模块移动，定位夹紧，此时所述拉料夹钳松开并下降隐藏至所述输送轨道下方，所述送料模块将板材输送至所述第一剪板装置上进行另一侧的剪边，随后也通过检测模块进行检测加工合格与否；

S5，所述控制总成控制新的拉料模块将板材夹紧送至所述激光割装置的加工区域，所述激光割装置上的送料模块移动，定位夹紧，此时所述拉料夹钳松开并下降隐藏至所述输送轨道下方，所述送料模块将板材输送至所述激光割装置上进行两侧短边的切割，锁孔的切割，并对废料进行回收，随后也通过检测模块进行检测加工合格与否；

S6，所述控制总成控制新的拉料模块将板材夹紧送至第一开槽装置的加工区域，和之前的步骤一样，也是通过送料模块夹紧板材后所述拉料模块下降隐藏，将板材移动至指定区域进行一侧的开槽加工，并进行加工后的检测；

S7，所述控制总成控制新的拉料模块将板材夹紧送至第二开槽装置的加工区域，和之前的步骤一样，也是通过送料模块夹紧板材后所述拉料模块下降隐藏，将板材移动至指定区域进行另一侧的开槽加工，并进行加工后的检测；

S8，和之前的步骤一样，通过所述第一冲孔装置进行冲压铰链孔；而后通过所述第二冲孔装置进行冲压锁孔，并进行加工后的检测；

S9，和之前的步骤一样，通过所述第一折边装置对板材进行单侧的折边；通过所述第二折边装置对板材进行另一侧的折边，并进行加工后的检测；

S10，板材离开所述输送轨道，完成加工。

上述技术方案中，优选的，板材进入至所述S3时，所述S2可以进入与所述S3上的不同尺寸的板材，以此，实现所述S3-S9可同时加工不同尺寸的板材。

上述技术方案中，优选的，所述S3-S9中，当完成其中单个工序后，所述检测模块测得板材加工不符合设定的要求时，所述控制总成将控制后续的模块停止对该板材进行加工，直接由相应的拉料模块将该板材送出生产线；或由所述控制总成发出提醒信号，通知操作人员将不合格的板材从输送轨道上卸下。

本发明的有益效果是：

1.对整个生产线进行全自动化改进，使得整条生产线实现了自动化生产，仅仅在生产线首端需要人工将板材放置于输送轨道上以及生产线末端需要人工搬运外，其他工序均省去了人工搬运的过程，使得操作人数降低了一半，而生产效率提高了将近一倍，同时，由于机械自动化生产，使得产品的一致性和互换性得到了很大的增强。

2.大数据化管理，板材的尺寸可大可小，预先对各种不同尺寸的门板进行数控编程，通过识别模块识别进入到该流水线的板材型号，以此来控制拉料夹钳、送料夹钳移动的距离，从而实现了不同门板的精准定位。

3.实现了同一流水线上可以同时存在多种不同尺寸板材的同步加工，互不干涉。

4.生产线柔性化设置，根据不同的加工要求和工艺，可以增设或减除相应的模块，使整个生产线适应性更广。

5.在完成单步工序的加工后，通过检测模块进行实时检测，使加工的质量得以保证，避免材料和能源的浪费。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的针对门板加工的工艺流程图（上半部分）。

图2是本发明的针对门板加工的工艺流程图（下半部分）。

图3是本发明的针对门板加工的生产线布置详图。

图4是本发明的针对门板加工的生产线布置简图。

图5是本发明的控制方式示意图。

图6是本发明的拉料模块的结构示意图。

图中，1.输送轨道，2.门板架，3.第一剪板装置，4.第二剪板装置，5.激光割装置，6.第一开槽装置，7.第二开槽装置，8.第一冲孔装置，9.第二冲孔装置，10.第一折边装置，11.第二折边装置，12.送料模块，13.拉料模块，131.夹钳，132.感应器，133.竖向滑轨，134.横向滑轨，135.第一驱动机构，136.第二驱动机构。

具体实施方式

参照图1-5所示，为本发明的具体实施方式：一种门业钣金加工的智能柔性生产线，包括输送轨道，所述输送轨道上排列以下模块中的其中二个或二个以上的组合：剪板模块、激光割模块、开槽模块、冲孔模块、折边模块；以上所述的模块可根据不同工艺，进行增设或减除，并可根据不同工艺，排列成不同的相对位置；以上所述的模块上均设置有用于拉动板材的送料模块；所述输送轨道上设置有若干个拉料模块，用于拉动板材并将板材定位在所述输送轨道的指定区域；还包括识别模块和控制总成；加工时，预先对不同尺寸或不同形状的板材进行数据入库并数控编程，通过所述识别模块对进入至所述输送轨道的板材进行识别，将识别的信息传输至所述控制总成，通过所述控制总成来控制所述拉料模块、送料模块夹紧板材进行移动的时间节点和距离。其中所述识别模块的实施方式具有以下几种：1.采用条形码、二维码的形式，通过对常用板材预先标记不同的码，通过扫码识别来进行数据匹配；2.通过图像智能识别的方式，设置摄像头，摄像头对待加工的板材进行拍照，识别其尺寸和外形轮廓，调取设置好的数据库进行数据配对。其中第一种方式的有益效果在于：成本较低，识别率高，数据匹配精准，同时可以对板材做到统一数据化管控，从而可以实现板材后续的生产工序、出库、成品装配、送达消费终端，这些过程都能进行数控管理，使成品的源头有据可查，便于溯源工作，以及成品的售后服务。第二种方式的有益效果：识别更加灵活，同时更进一步的是，程序编程可以自我学习，根据加工要求即可自动进行加工数据的计划制定，无需预先设置数据配对。

以上所述的模块上均设置有排料系统，排料系统用于及时地将输送轨道上的废料排走，确保废料不会留存在输送轨道及板材上，以此保证加工质量。排料系统可以选用市面上常用的机构，此为本领域技术人员的公知技术，对于具体的排料系统的构造，在此就不作过多赘述，只需要能够实现将废料及时送走即可。

以上所述的模块上均设置有检测模块，所述检测模块与所述控制总成相连，用于检测单个模块加工后的产品是否符合加工要求，通过所述控制总成判断是否需要进入下一模块。

检测模块的实施方式具有以下两种：1.红外传感器进行检测，通过在单个模块上设置红外传感器，红外传感器可在模块上移动，通过控制总成控制，在板材识别并完成数据匹配后，相应的红外传感器到达预先设定的指定位置，待完成产品加工后进行检测合格与否。对于剪板模块和激光割模块，红外传感器可以检测板材的边缘是否有被切割到位；对于开槽模块，红外传感器可以检测板材上的槽数量及深度是否符合要求；对于冲孔模块，红外传感器可以检测板材上的孔的形状和形状是否符合要求；对于折边装置，红外传感器可以检测板材折边后的边缘是否符合要求。2. 通过图像智能识别的方式，设置摄像头，摄像头对加工完成的板材进行拍照，识别其尺寸和外形轮廓（对于开槽模块：识别其开槽数量、位置、深度等），通过数据计算分析来确认是否符合加工要求。

本实施例选用对门板进行加工，具体的是，在输送轨道1的前端设置门板架，用于放置各自待加工的门板。在所述输送轨道1上依次排列第一剪板装置3、第二剪板装置4、激光割装置5、第一开槽装置6、第二开槽装置7、第一冲孔装置8、第二冲孔装置9、第一折边装置10、第二折边装置11；所述第一剪板装置10与第二剪板装置4、所述第一开槽装置6与第二开槽装置7、所述第一冲孔装置8与第二冲孔装置9、所述第一折边装置10与第二折边装置11，分别处于所述输送轨道1的不同侧。对于所述激光割装置5，由于切割后的废料往往尺寸较大，因此需要激光割装置对废料进行若干次分割后再通过排料系统送走。

其中涉及的送料模块12包括多个送料夹钳，所述送料夹钳可沿X轴或Y轴移动，所述送料夹钳上设置有感应器，所述感应器用于检测板材是否被夹到位。

其中涉及的拉料模块13可沿X轴和Z轴移动，所述拉料模块13包括：夹钳131，用于夹紧板材；感应器132，用于检测板材是否被夹到位；竖向滑轨133，使所述拉料模块13可以纵向移动，以此高于所述输送轨道1或低于所述输送轨道1；横向滑轨134，沿X轴设置，使所述拉料模块12可以横向移动第一驱动机构135，用于驱动夹钳131夹紧板材；第二驱动机构136，用于驱动所述拉料模块13纵向移动；第三驱动机构，用于驱动所述拉料模块13横向移动。以上的第一、第二、第三驱动机构，可以选用为气缸、油缸或伺服电气。

进一步地，提出一种门业钣金加工的智能柔性生产线的使用方法，其基于上述的门业钣金加工的智能柔性生产线，其加工步骤为：

S1，预先对不同尺寸的板材进行数据入库并数控编程；

S2，通过所述识别模块对进入至所述输送轨道的板材进行识别，将识别的信息传输至所述控制总成；

S3，所述控制总成调取数据库进行加工适配，控制所述拉料模块将板材夹紧送至所述第一剪板装置的加工区域，所述送料模块移动，定位夹紧，此时所述拉料夹钳松开并下降隐藏至所述输送轨道下方，所述送料模块将板材输送至所述第一剪板装置上进行一侧的剪边，随后通过设置在所述第一剪板装置上的检测模块对板材进行检测，并将数据传输至控制总成，所述控制总成确定该板材加工符合要求后进入至下一步骤；

S4，所述控制总成控制另一拉料模块将板材夹紧送至所述第二剪板装置的加工区域，所述第二剪板装置上的送料模块移动，定位夹紧，此时所述拉料夹钳松开并下降隐藏至所述输送轨道下方，所述送料模块将板材输送至所述第一剪板装置上进行另一侧的剪边，随后也通过检测模块进行检测加工合格与否；

S5，所述控制总成控制新的拉料模块将板材夹紧送至所述激光割装置的加工区域，所述激光割装置上的送料模块移动，定位夹紧，此时所述拉料夹钳松开并下降隐藏至所述输送轨道下方，所述送料模块将板材输送至所述激光割装置上进行两侧短边的切割，锁孔的切割，并对废料进行回收，随后也通过检测模块进行检测加工合格与否；

S6，所述控制总成控制新的拉料模块将板材夹紧送至第一开槽装置的加工区域，和之前的步骤一样，也是通过送料模块夹紧板材后所述拉料模块下降隐藏，将板材移动至指定区域进行一侧的开槽加工，并进行加工后的检测；

S7，所述控制总成控制新的拉料模块将板材夹紧送至第二开槽装置的加工区域，和之前的步骤一样，也是通过送料模块夹紧板材后所述拉料模块下降隐藏，将板材移动至指定区域进行另一侧的开槽加工，并进行加工后的检测；

S8，和之前的步骤一样，通过所述第一冲孔装置进行冲压铰链孔；而后通过所述第二冲孔装置进行冲压锁孔，并进行加工后的检测；

S9，和之前的步骤一样，通过所述第一折边装置对板材进行单侧的折边；通过所述第二折边装置对板材进行另一侧的折边，并进行加工后的检测；

S10，板材离开所述输送轨道，完成加工。

进一步地，板材进入至所述S3时，所述S2可以进入与所述S3上的不同尺寸的板材，以此，实现所述S3-S9可同时加工不同尺寸的板材。

进一步地，所述S3-S9中，当完成其中单个工序后，所述检测模块测得板材加工不符合设定的要求时，所述控制总成将控制后续的模块停止对该板材进行加工，直接由相应的拉料模块将该板材送出生产线；或由所述控制总成发出提醒信号，通知操作人员将不合格的板材从输送轨道上卸下。

以上所述，只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作出任何形式上的限制，在不脱离本发明的技术方案基础上，所作出的简单修改、等同变化或修饰，均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种门业钣金加工的智能柔性生产线，包括输送轨道，所述输送轨道上排列以下模块中的其中二个或二个以上的组合：剪板模块、激光割模块、开槽模块、冲孔模块、折边模块；

以上所述的模块可根据不同工艺，进行增设或减除，并可根据不同工艺，排列成不同的相对位置；

以上所述的模块上均设置有用于拉动板材的送料模块；

所述输送轨道上设置有若干个拉料模块，用于拉动板材并将板材定位在所述输送轨道的指定区域；

还包括识别模块和控制总成；

加工时，预先对不同尺寸或不同形状的板材进行数据入库并数控编程，通过所述识别模块对进入至所述输送轨道的板材进行识别，将识别的信息传输至所述控制总成，通过所述控制总成来控制所述拉料模块、送料模块夹紧板材进行移动的时间节点和距离。

2.根据权利要求1所述的一种门业钣金加工的智能柔性生产线，其特征在于，所述输送轨道上依次排列剪板模块、激光割模块、开槽模块、冲孔模块和折边模块。

3.根据权利要求1或2所述的一种门业钣金加工的智能柔性生产线，其特征在于，以上所述的模块上均设置有检测模块，所述检测模块与所述控制总成相连，用于检测单个模块加工后的产品是否符合加工要求，通过所述控制总成判断是否需要进入下一模块。

4.根据权利要求2所述的一种门业钣金加工的智能柔性生产线，其特征在于，所述输送轨道上依次排列第一剪板装置、第二剪板装置、激光割装置、第一开槽装置、第二开槽装置、第一冲孔装置、第二冲孔装置、第一折边装置、第二折边装置；所述第一剪板装置与第二剪板装置、所述第一开槽装置与第二开槽装置、所述第一冲孔装置与第二冲孔装置、所述第一折边装置与第二折边装置，分别处于所述输送轨道的不同侧。

5.根据权利要求1所述的一种门业钣金加工的智能柔性生产线，其特征在于，所述送料模块包括多个送料夹钳，所述送料夹钳可沿X轴或Y轴移动，所述送料夹钳上设置有感应器，所述感应器用于检测板材是否被夹到位。

6.根据权利要求1所述的一种门业钣金加工的智能柔性生产线，其特征在于，所述拉料模块可沿X轴和Z轴移动，所述拉料模块包括：

夹钳，用于夹紧板材；

感应器，用于检测板材是否被夹到位；

竖向滑轨，使所述拉料模块可以纵向移动，以此高于所述输送轨道或低于所述输送轨道；

横向滑轨，沿X轴设置，使所述拉料模块可以横向移动

第一驱动机构，用于驱动夹钳夹紧板材；

第二驱动机构，用于驱动所述拉料模块纵向移动；

第三驱动机构，用于驱动所述拉料模块横向移动。

7.一种门业钣金加工的智能柔性生产线的使用方法，其特征在于，基于权利要求1所述的一种门业钣金加工的智能柔性生产线，根据实际需要的加工工艺，选择相应的所述模块，并将相应的模块放置在所述输送轨道上的相应位置。

8.一种门业钣金加工的智能柔性生产线的使用方法，其特征在于，基于权利要求4所述的一种门业钣金加工的智能柔性生产线，其加工步骤为：

S1，预先对不同尺寸的板材进行数据入库并数控编程；

S2，通过所述识别模块对进入至所述输送轨道的板材进行识别，将识别的信息传输至所述控制总成；

S3，所述控制总成调取数据库进行加工适配，控制所述拉料模块将板材夹紧送至所述第一剪板装置的加工区域，所述送料模块移动，定位夹紧，此时所述拉料夹钳松开并下降隐藏至所述输送轨道下方，所述送料模块将板材输送至所述第一剪板装置上进行一侧的剪边，随后通过设置在所述第一剪板装置上的检测模块对板材进行检测，并将数据传输至控制总成，所述控制总成确定该板材加工符合要求后进入至下一步骤；

S4，所述控制总成控制另一拉料模块将板材夹紧送至所述第二剪板装置的加工区域，所述第二剪板装置上的送料模块移动，定位夹紧，此时所述拉料夹钳松开并下降隐藏至所述输送轨道下方，所述送料模块将板材输送至所述第一剪板装置上进行另一侧的剪边，随后也通过检测模块进行检测加工合格与否；

S5，所述控制总成控制新的拉料模块将板材夹紧送至所述激光割装置的加工区域，所述激光割装置上的送料模块移动，定位夹紧，此时所述拉料夹钳松开并下降隐藏至所述输送轨道下方，所述送料模块将板材输送至所述激光割装置上进行两侧短边的切割，锁孔的切割，并对废料进行回收，随后也通过检测模块进行检测加工合格与否；

S6，所述控制总成控制新的拉料模块将板材夹紧送至第一开槽装置的加工区域，和之前的步骤一样，也是通过送料模块夹紧板材后所述拉料模块下降隐藏，将板材移动至指定区域进行一侧的开槽加工，并进行加工后的检测；

S7，所述控制总成控制新的拉料模块将板材夹紧送至第二开槽装置的加工区域，和之前的步骤一样，也是通过送料模块夹紧板材后所述拉料模块下降隐藏，将板材移动至指定区域进行另一侧的开槽加工，并进行加工后的检测；

S8，和之前的步骤一样，通过所述第一冲孔装置进行冲压铰链孔；而后通过所述第二冲孔装置进行冲压锁孔，并进行加工后的检测；

S9，和之前的步骤一样，通过所述第一折边装置对板材进行单侧的折边；通过所述第二折边装置对板材进行另一侧的折边，并进行加工后的检测；

S10，板材离开所述输送轨道，完成加工。

9.根据权利要求8所述的一种门业钣金加工的智能柔性生产线的使用方法，其特征在于，板材进入至所述S3时，所述S2可以进入与所述S3上的不同尺寸的板材，以此，实现所述S3-S9可同时加工不同尺寸的板材。

10.根据权利要求8所述的一种门业钣金加工的智能柔性生产线的使用方法，其特征在于，所述S3-S9中，当完成其中单个工序后，所述检测模块测得板材加工不符合设定的要求时，所述控制总成将控制后续的模块停止对该板材进行加工，直接由相应的拉料模块将该板材送出生产线；或由所述控制总成发出提醒信号，通知操作人员将不合格的板材从输送轨道上卸下。

Images