CN113319214A - 一种门框在线冲孔自动化产线及门框加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种门框在线冲孔自动化产线及门框加工工艺，包括开卷机和门框成型机，在开卷机、冲孔中心、物料过渡支架、门框成型机和追剪中心的连续布置下，实现了现场无人操作的门框在线冲孔自动化生产线的布置；同时第一计数单元克服了高速输送过程中物料打滑无法精确定位的技术难题；物料过渡支架、检测单元和工艺孔检测传感器的设置实现了冲孔加工和冲剪加工设备在生产线中的连续布置，使得一条产线可将钢卷直接加工为成型门框产品，大大提高了门框生产效率，节约了人力成本。

Description

一种门框在线冲孔自动化产线及门框加工工艺

技术领域

本发明涉及门框生产线技术领域，特别是涉及一种门框在线冲孔自动化产线及门框加工工艺。

背景技术

在门框生产过程中，首先需要开卷机对物料开卷，物料经过校平器校平后需要根据设计冲压加工多种门框配件安装孔，在冲孔完成后会利用门框成型机将冲孔后的冷轧钢板加工为平板卷料形成框型条，最后利用冲剪机构定长切断框型条形成具有特殊门框断面的成型门框产品。

但在现有的生产过程中，开卷机、冲孔中心、门框成型机、冲剪机构等设备均需要人工上下料及定位物料，无法实现连续生产，需要大量的人工参与才可生产出成型的门框产品，生产效率低下，人力成本很高，且由于大量的人工参与会造成不可避免的加工误差存在；尤其在实现冲孔加工和冲剪加工的过程中，物料需要与设备保持静止状态，使得门框自动化生产成为行业难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种门框在线冲孔自动化产线及门框加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种门框在线冲孔自动化产线，包括开卷机和门框成型机，开卷机与门框成型机之间设置有加工门框多种门框配件安装孔和门框工艺检测孔的冲孔中心，冲孔中心与门框成型机之间设置有高度高于冲孔中心出料端高度且高度高于门框成型机进料端高度的物料过渡支架，过渡支架上设置有检测物料输送速度的检测单元，门框成型机出料端设置有工艺孔检测传感器，门框成型机的出料侧还设置有根据工艺孔检测传感器和门框工艺检测孔不间断剪切门框成型机加工形成的平板卷料的追剪中心，开卷机的出料端设置有用于整平开卷机送出物料的七辊校平器，门框成型机和冲孔中心对物料的输送速度可根据检测单元测得的数据自动调节，开卷机上的物料依次经过七辊校平器、冲孔中心、物料过渡支架、门框成型机和追剪中心的加工自动形成门框成品。

所述七辊校平器和冲孔中心之间设置有用于更换开卷机上物料卷即在物料中断的情况下对物料进行补接的接料点。

所述冲孔中心包括进料辊组、冲压组件、出料辊组、驱动箱和安装座，驱动箱顶部设置有安装座，冲压组件设置在安装座上，冲压组件包括多个冲孔模组和多个与冲孔模组一一对应的第一液压缸，所述驱动箱内设置有驱动第一液压缸作冲孔动作的液压系统，所述冲孔模组包括多个下模、多个与下模一一对应的上模、所述安装座设置有多个与上模一一对应的安装定位板，安装定位板上通有两个安装定位条形孔，一个安装定位条形孔内可拆卸安装有第一光电传感器，另一安装定位条形孔内可拆卸安装有第二光电传感器，第一光电传感器对应上模作冲孔加工动作的初始位置的下方，第二光电传感器对应上模与下模作冲孔加工动作合模后的位置，第一光电传感器高于第二光电传感器，所述进料辊组与冲压组件之间设置有用于检测待冲孔加工物料行进长度的第一计数单元，所述出料辊组与冲压组件之间设置有可根据第一计数单元测得的数据进行调节待冲孔加工物料行进长度且牵引速度可调的牵引单元，所述牵引单元只有当全部上模和下模均分离后才会牵引待冲孔加工物料，所述进料辊组与冲压组件之间设置有五辊校平器，所述牵引单元与冲压组件之间设置有防止冲孔后的物料出现弯曲的压料辊组。

所述牵引单元包括牵引支架、多个主动送料辊和多个与主动送料辊一一对应的从动送料辊，主动送料辊和从动送料辊均转动安装在牵引支架上，主动送料辊和从动送料辊转动的方向相反，牵引支架上还设置有驱动所有主动送料辊和所有从动送料辊同时转动的第一伺服电机，第一伺服电机上设置有编码器，所述第一计数单元包括转动安装在安装座上的第一计数辊和与第一计数辊对应的第一上辊，所述第一计数辊上设置有第一计数传感器。

所述牵引单元和第一计数单元中均设置有与从动送料辊或第一上辊对应的恒压力组件，恒压力组件包括滑动杆、限位螺帽、固定杆、弹簧和压板，所述牵引支架或安装座上设置有与从动送料辊或第一上辊对应的滑槽，滑槽内滑动连接有安装滑板，从动送料辊或第一上辊转动安装在安装滑板上，固定杆固定安装在牵引支架或安装座上，固定杆顶部设置有限位螺帽，滑动杆与牵引支架或安装座滑动连接且末端伸入滑槽与安装滑板连接，压板与固定杆滑动连接且与滑动杆通过设置在滑动杆外侧的凸缘嵌套安装，固定杆外侧设置有弹簧，弹簧位于限位螺帽和压板之间。

所述物料过渡支架包括高位支架和无动力过渡组件，高位支架的高度高于冲孔中心出料端高度且高度高于门框成型机进料端高度，检测单元包括检测杆和用于检测检测杆末端与物料传输过程中实时距离的测距传感器，高位支架顶部设置有用于物料输送的无动力过渡组件。

所述追剪中心包括底座、设置在底座上的多条滑轨和可沿滑轨往复运动的滑台，所述底座上设置有可驱动滑台不间断往复运动且可调节滑台运行速度的驱动单元，滑台上设置有第一支撑台和第二支撑台，第二支撑台上设置有可成型三种门框断面的刀组，第一支撑台上设置有驱动刀组作冲剪动作的多个第二液压缸。

所述驱动单元包括设置在底座上可转动的丝杆和驱动丝杆转动的第二伺服电机，第二伺服电机上设置有编码器，第二伺服电机设置在底座上，第二伺服电机的输出轴与丝杆通过联轴器连接，滑台底部设置有与丝杆匹配的丝杆螺母，底座上设置有两组限位组件，限位组件包括限位开关和硬限位座。

一种门框在线冲孔自动化产线的门框加工工艺，包括以下步骤：

S1、控制开卷点，开卷机放料送出物料；

S2、物料经过七辊校平器进行一次校平；

S3、物料由进料辊组进入冲孔中心，在牵引单元的带动下物料向出料辊组的方向输送，物料经过五辊校平器进行二次校平；

S4、物料经过第一计数单元，第一计数传感器检测被牵引后物料带动的第一计数辊转动的圈数；当第一计数辊转动设定圈数后，牵引单元停止对物料的牵引，所有下模上方停留的物料长度恰好为设计要求长度的待冲孔加工物料，选择与门框产品设计要求加工的门框配件安装孔相对应的上模和下模合模，选择与门框工艺检测孔相对应的上模和下模合模，完成所有门框配件安装孔和门框工艺检测孔的加工；

在冲孔模组进行加工的过程中，上模与下模合模过程中第一光电传感器始终会检测到信号，当上模与下模合模后第二光电传感器会检测到信号，此时上模向上复位，在上模复位后第一光电传感器和第二光电传感器均无法检测到信号，只有当所有光电传感器均无法检测到信号时，牵引单元才会重新牵引物料，继续输送冲孔加工完成的物料；

S5、冲孔加工完成的物料经过物料过渡支架后从门框成型机的进料端进入门框成型机；在物料经过过渡支架时会呈“几”字型排布，且检测单元中的测距传感器会检测检测杆末端与物料传输过程中实时距离d；当步骤S4中牵引单元停止对物料牵引时，检测杆末端与物料的距离为d₁，为初始状态，由于门框成型机还会继续输送物料，d逐渐小于d₁，当步骤S4中冲孔加工完成，牵引单元重新牵引物料继续输送物料时，牵引单元和门框成型机进行输送速度调节，直至下一次牵引单元停止对物料牵引时，即重回初始状态时，需使得d重新等于d₁；

S6、物料经过门框成型机的加工后会由原来的冷轧钢板变为平板卷料，形成框型条，且步骤S4中的门框工艺检测孔位于框型条的设计废料区；

S7、框型条由门框成型机的出料端向追剪中心输送，追剪中心会根据设计要求的门框断面在剪切点利用刀组对框型条进行剪切，当工艺孔检测传感器检测到工艺检测孔时，驱动单元会根据门框成型机的出料速度控制滑台，使得框型条和刀组同时到达剪切点，且此时安装有刀组的滑台达到与框型条同步的速度，刀组下刀剪切，剪切完成后刀组及滑台复位，当工艺孔检测传感器检测到下一个工艺检测孔时，实现循环。

一种门框在线冲孔自动化产线的门框加工工艺，还包括以下步骤：

S8、当开卷机中的物料全部加工完成后，暂停生产线，并在接料点更换开卷机上物料卷，并重复步骤S1~S7。

本发明的有益效果是：

在开卷机、冲孔中心、物料过渡支架、门框成型机和追剪中心的连续布置下，实现了现场无人操作的门框在线冲孔自动化生产线的布置；同时第一计数单元克服了高速输送过程中物料打滑无法精确定位的技术难题；物料过渡支架、检测单元和工艺孔检测传感器的设置实现了冲孔加工和冲剪加工设备在生产线中的连续布置，使得一条产线可将钢卷直接加工为成型门框产品，大大提高了门框生产效率，节约了人力成本。

附图说明

图1为本发明的产线布置示意图；

图2为本发明中冲孔中心的结构示意图；

图3为本发明中进料辊组、第一计数单元、压料辊组、牵引单元、第二计数单元和出料辊组在安装座上的安装位置示意图；

图4为本发明中牵引单元的结构示意图；

图5为本发明中牵引单元的侧视结构示意图；

图6为本发明图5中A处结构的局部放大示意图即恒压力组件的结构示意图；

图7为本发明中冲孔模组的结构示意图；

图8为本发明中物料过渡支架的结构示意图；

图9为本发明中无动力过渡组件的结构示意图；

图10为本发明中追剪中心的结构示意图；

图11为本发明中驱动单元的结构示意图；

图12为本发明中滑台的结构示意图；

图13为本发明中刀组的结构示意图。

图中: 1、开卷机；

2、七辊校平器；

3、冲孔中心； 31、驱动箱；32、安装座；33、冲孔模组；331、下模；332、上模；333、安装定位板；334、安装定位条形孔；335、第一光电传感器；336、第二光电传感器；34、第一液压缸；35、第一电磁阀；36、进料辊组；37、五辊校平器；38、第一计数单元；381、第一计数传感器；382、第一计数辊；383、第一上辊；39、压料辊组；310、牵引单元；3101、牵引支架；3102、第一伺服电机；3103、主动链轮；3104、从动链轮；3105、主动送料辊；3106、从动送料辊；3107、主动齿轮；3108、从动齿轮；311、第二计数单元；3111、第二计数传感器；3112、第二计数辊；3113、第二上辊；312、出料辊组；313、恒压力组件；3131、安装滑板；3132、滑动杆；3133、限位螺帽；3134、固定杆；3135、弹簧；3136、压板；

4、物料过渡支架；41、高位支架；42、检测杆；43、测距传感器；44、无动力过渡组件；441、第一延伸框架；442、第二延伸框架；443、第一无动力滚筒；444、第二无动力滚筒；445、第三无动力滚筒；446、安装架；451、条形调节孔；452、侧向限位滚筒；

5、门框成型机；

6、追剪中心；

61、底座；62、滑台；63、滑轨；64、丝杆；65、刀组；66、第二液压缸；67、刀具座；68、第二伺服电机；69、第二支撑台；610、第一支撑台；611、丝杆螺母；612、限位开关；613、硬限位座；614、滑块；651、第一模腔；652、第二模腔；653、第三模腔；654、第一刀具；655、第二刀具；656、第三刀具；

7、工艺孔检测传感器；

8、接料点。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

请参阅图1～图13，一种门框在线冲孔自动化产线，包括开卷机1和门框成型机5，开卷机1与门框成型机5之间设置有加工门框多种门框配件安装孔和门框工艺检测孔的冲孔中心3，冲孔中心3与门框成型机5之间设置有高度高于冲孔中心3出料端高度且高度高于门框成型机5进料端高度的物料过渡支架4，过渡支架4上设置有检测物料输送速度的检测单元，门框成型机5出料端设置有工艺孔检测传感器7，门框成型机5的出料侧还设置有根据工艺孔检测传感器7和门框工艺检测孔不间断剪切门框成型机5加工形成的平板卷料的追剪中心6，开卷机1的出料端设置有用于整平开卷机1送出物料的七辊校平器2，门框成型机5和冲孔中心3对物料的输送速度可根据检测单元测得的数据自动调节，开卷机1上的物料依次经过七辊校平器2、冲孔中心3、物料过渡支架4、门框成型机5和追剪中心6的加工自动形成门框成品。

七辊校平器2和冲孔中心3之间设置有用于更换开卷机1上物料卷即在物料中断的情况下对物料进行补接的接料点8。

一、冲孔中心3：

冲孔中心3包括进料辊组36、冲压组件、出料辊组312、驱动箱31和安装座32，驱动箱31顶部设置有安装座32，冲压组件设置在安装座32上，冲压组件包括多个冲孔模组33和多个与冲孔模组33一一对应的第一液压缸34。

每个冲孔模组33加工不同的孔，其中一个冲孔模组33加工工艺检测孔，剩余冲孔模组33分别加工铰链孔、闭门器安装孔、插销孔、两个过道锁孔、两个φ80安装孔、通道锁孔和顺位器安装孔。

驱动箱31内设置有驱动第一液压缸34作冲孔动作的液压系统，液压系统包括用于选择其中一个第一液压缸34动作的多个第一电磁阀35、调压电机、多个可控制恒压输出的蓄能罐和液压站，多个第一液压缸34与多个第一电磁阀35一一对应设置，液压站内设置有可用调压电机调节泵送压力的油泵和储存液压油的油箱；驱动箱31内还设置有散热器和检测油箱内油温温度的温度传感器，温度传感器可选用热电偶，散热器可选用变频节能空调，散热器和温度传感器的设置使得冲孔中心3具有油温超温报警以及连接空调降温功能；

蓄能罐和调压电机的设置使得液压系统实现恒压力输出，且在第一液压缸34作冲孔动作时可为设备提供高压，实现高速冲孔动作，在设备维护时可切换为手动低速。

驱动箱31上铰接有箱门，箱门上通有落料口，安装座32底部设置有废料收集斗，废料收集斗与冲孔模组33的落料孔连通，废料收集斗末端与落料口对应设置，冲孔加工产生的废料可直接由废料斗集中收集，废料收集斗倾斜设置，废料在其自身重力下可直接排至驱动箱31外部。

五辊校平器37实现物料在冲孔前的二次整平（在物料进入冲孔设备前已经经过七辊校平器2对物料进行了一次整平），五辊校平器37可最大程度保证物料进入冲孔设备时的平整度，避免物料在传输过程中出现弯折影响冲孔精度的情况出现。

牵引单元310与冲压组件之间设置有防止冲孔后的物料出现弯曲的压料辊组39，压料辊组39包括转动安装在安装座32上的从动辊和与从动辊对应且用于压紧物料的上压辊，压料辊组39的设置保证冲孔成型后的物料依然保持平整，避免影响后续工位加工的情况出现。

冲孔模组33包括多个下模331、多个与下模331一一对应的上模332、安装座32设置有多个与上模332一一对应的安装定位板333，安装定位板333上通有两个安装定位条形孔334，一个安装定位条形孔334内可拆卸安装有第一光电传感器335，另一安装定位条形孔334内可拆卸安装有第二光电传感器336，第一光电传感器335对应上模332作冲孔加工动作的初始位置的下方，第二光电传感器336对应上模332与下模331作冲孔加工动作合模后的位置，第一光电传感器335高于第二光电传感器336，光电传感器可通过紧固件压紧在安装定位板333上，安装定位条形孔334的设置使得光电传感器的安装位置调节方便，即装配和调试更加方便，方便装配人员快速对应上述初始位置和合模后的位置。

进料辊组36与冲压组件之间设置有用于检测待冲孔加工物料行进长度的第一计数单元38，出料辊组312与冲压组件之间设置有可根据第一计数单元38测得的数据进行调节待冲孔加工物料行进长度且牵引速度可调的牵引单元310。

第一计数单元38包括转动安装在安装座32上的第一计数辊382和与第一计数辊382对应的第一上辊383，第一计数辊382上设置有第一计数传感器381；同理也可选择在出料辊组312与冲压组件之间设置第二计数单元311，第二计数单元311包括转动安装在安装座32上的第二计数辊3112和与第二计数辊3112对应的第二上辊3113，第二计数辊3112上设置有第二计数传感器3111；第二计数单元311与第一计数单元38择其一选用，或同时选用，第二计数单元311实现的功能与第一计数单元38相同，下述将以单独选用第一计数单元38的情况为例。

牵引单元310包括牵引支架3101、多个主动送料辊3105和多个与主动送料辊3105一一对应的从动送料辊3106，主动送料辊3105和从动送料辊3106均转动安装在牵引支架3101上，主动送料辊3105和从动送料辊3106转动的方向相反，牵引支架3101上还设置有驱动所有主动送料辊3105和所有从动送料辊3106同时转动的第一伺服电机3102，第一伺服电机3102上设置有编码器。

主动送料辊3105一端设置有从动链轮3104且另一端设置有主动齿轮3107，从动送料辊3106一端设置有从动齿轮3108，从动齿轮3108与主动齿轮3107一一对应且啮合，第一伺服电机3102的输出轴上设置有主动链轮3103，所有从动链轮3104均通过链条与主动链轮3103传动连接。

当需要牵引物料时，第一伺服电机3102启动，带动主动链轮3103转动，进而两个从动链轮3104转动，主动送料辊3105转动，在主动齿轮3107和从动齿轮3108的传动下，从动送料辊3106与主动送料辊3105反向转动，牵引物料移动实现物料的输送。

牵引单元310和第一计数单元38中均设置有与从动送料辊3106或第一上辊383对应的恒压力组件313，恒压力组件313包括滑动杆3132、限位螺帽3133、固定杆3134、弹簧3135和压板3136，牵引支架3101或安装座32上设置有与从动送料辊3106或第一上辊383对应的滑槽，滑槽内滑动连接有安装滑板3131，从动送料辊3106或第一上辊383转动安装在安装滑板3131上，固定杆3134固定安装在牵引支架3101或安装座32上，固定杆3134顶部设置有限位螺帽3133，滑动杆3132与牵引支架3101或安装座32滑动连接且末端伸入滑槽与安装滑板3131连接，压板3136与固定杆3134滑动连接且与滑动杆3132通过设置在滑动杆3132外侧的凸缘嵌套安装，固定杆3134外侧设置有弹簧3135，弹簧3135位于限位螺帽3133和压板3136之间。

在连续送料状态下，若物料在厚度上厚度不一，但在设计允许的上下公差之间，若没有恒压力组件313，则物料较薄的部分会使得第一上辊383无法压紧物料，产生打滑，使得物料无法带动第一计数辊382转动，进而使得第一计数传感器381测得的数据不准，使得待冲孔加工物料无法精确定位，会影响到冲孔加工的精度，而恒压力组件313的设置，物料较薄的部分进入第一上辊383和第一计数辊382之间，弹簧3135会产生向下的压力，使得第一计数辊382被物料紧紧压紧。

在设置有恒压力组件313后，生产线运行过程中，在第一计数单元38区域内的物料不会打滑，进而可保证第一计数传感器381测得精确的数据，使得待冲孔加工物料精确定位。

牵引单元310上也设置了恒压力组件313，也能避免上述设计允许的上下公差可能造成打滑的情况，但为了实现高效生产，使物料高速输送，在牵引单元310中第一伺服电机3102由停止状态瞬间提升至输送状态时，即第一伺服电机3102在短时间内达到40m/s的高速输送状态的过程中，从动送料辊3106和主动送料辊3105之间还是会存在短暂的打滑现象，即会有短暂的物料丧失牵引力的情况出现。

若单纯的依靠第一伺服电机3102自身的编码器对物料进行定位，还是会出现误差，而采用从动的第一计数辊382对物料进行定位则可完美解决上述问题。

此外，牵引单元310只有当全部上模332和下模331均分离后才会牵引待冲孔加工物料。

二、物料过渡支架4：

物料过渡支架4包括高位支架41和无动力过渡组件44，高位支架41的高度高于冲孔中心3出料端高度且高度高于门框成型机5进料端高度，检测单元包括检测杆42和用于检测检测杆42末端与物料传输过程中实时距离的测距传感器43，高位支架41顶部设置有用于物料输送的无动力过渡组件44。

高位支架41包括横向框架和竖向框架，竖向框架与横向框架相互垂直并在连接处焊接或锚固，竖向框架两侧均焊接或锚固有侧支撑框架，侧支撑框架两端分别与竖向框架和横向框架连接，侧向支撑框架可以给竖向框架提供侧向支撑力，保证在物料行进过程中，过渡支架的稳定性。

无动力过渡组件44包括第一延伸框架441、第二延伸框架442、第一无动力滚筒443、第二无动力滚筒444和第三无动力滚筒445，高位支架41顶部设置有可转动的第三无动力滚筒445，高位支架41顶部设置有第一延伸框架441和第二延伸框架442，第一延伸框架441两端均设置有可转动的第一无动力滚筒443，第二延伸框架442两端均设置有可转动的第二无动力滚筒444，第三无动力滚筒445、第二无动力滚筒444和第一无动力滚筒443的高度依次降低，两个第二无动力滚筒444关于第三无动力滚筒445对称设置，两个第一无动力滚筒443关于第三无动力滚筒445对称设置。

在物料经过无动力过渡组件44时，由于上述结构的限制会呈“几”字型分布，物料在过渡支架上具有一定的高度进而在冲孔中心3和门框成型机5存在速度差的情况下会给两台设备中物料的运输提供缓冲空间，保证产线的不间断运行；同时第一无动力滚筒443、第二无动力滚筒444和第三无动力滚筒445的布置，使得物料在经过过渡支架时在物料运输方向上可以平稳过渡，尤其适用于相对较软的物料如钢卷。

第二延伸框架442顶部设置有两个对物料边缘进行限位的侧向限位组件，两个侧向限位组件关于高位支架41对称设置，侧向限位组件包括设置在第二延伸框架442上的安装架446，安装架446顶部两侧均通有条形调节孔451，条形调节孔451内均设置有侧向限位滚筒452，两个侧向限位滚筒452的间距可调，根据不同的物料的宽度可适应性调节两个相对的侧向限位滚筒452的间距，使侧向限位滚筒452贴紧物料边缘，对物料进行侧向导向和限位，使得过渡支架的适配性更强。

进而保证物料不会沿垂直于物料运输的方向摆动，使得测距传感器43的检测更加精确，同时使得冲孔中心3的出料和门框成型机5进料更加稳定，进一步确保生产线的加工精度。

三、追剪中心6：

追剪中心6包括底座61、设置在底座61上的多条滑轨63和可通过滑块614沿滑轨63往复运动的滑台62，底座61上设置有可驱动滑台62不间断往复运动且可调节滑台62运行速度的驱动单元，滑台62上设置有第一支撑台69和第二支撑台610，第二支撑台610上设置有可成型三种门框断面的刀组65，第一支撑台69上设置有驱动刀组65作冲剪动作的多个第二液压缸66。

第二液压缸66的驱动也是通过如一中所述液压系统实现，第二液压缸66的选择同样可通过第二电磁阀实现，在此不赘述。

刀组65包括第一模腔651、第二模腔652、第三模腔653、与第一模腔651滑动连接的第一刀具654、与第二模腔652滑动连接的第二刀具655和与第三模腔653滑动连接的第三刀具656，第二液压缸66的数量为三个，第二液压缸66的活塞杆末端均设置有刀具座67，第一刀具654、第二刀具655和第三刀具656分别安装在三个刀具座67上；第一模腔651底部设置有第一排料孔，第二模腔652底部设置有第二排料孔，第三模腔653底部设置有第三排料孔，滑台62底部设置有集料斗，第一排料孔、第二排料孔和第三排料孔均与集料斗连通。

三组不同的模腔与刀具可根据设计需求成型三种门框断面，即可在同一产线上加工不同种类的门框产品，扩大了门框在线冲孔生产线的加工范围。

第一排料孔、第二排料孔、第三排料孔和集料斗的设置可使得冲剪产生的废料（在产品设计中会存在废料区域）得到集中收集不会四处散落，方便维护人员对废料的集中处理，创造良好的生产环境。

第一模腔651、第二模腔652和第三模腔653上均设置有限位导向组件，限位导向组件可保证成型门框卸料时的线性度，有利于接料设备的布置如接料用机械手等，即便采用人工接料，接料人员也可在固定位置接料，大大方便了接料人员的操作

驱动单元包括设置在底座61上可转动的丝杆64和驱动丝杆64转动的第二伺服电机68，第二伺服电机68上设置有编码器，第二伺服电机68设置在底座61上，第二伺服电机68的输出轴与丝杆64通过联轴器连接，滑台62底部设置有与丝杆64匹配的丝杆螺母611，底座61上设置有两组限位组件，限位组件包括限位开关612和硬限位座613。

第二伺服电机68带动丝杆64转动进而在丝杆螺母611的作用下带动滑台62往复运动，当滑台62触碰到左侧的限位开关612时立刻反向运动，同理当滑台62触碰到右侧的限位开关612时立刻反向运动，进而实现了滑台62不断往复运动。

第二伺服电机68的转速可调，即在滑台62往复运动的过程中，会存在滑台62加速运动的状态，进而使得滑台62可与门框成型机5的出料速度匹配，使滑台62具有追料效果，以便对门框成型机5加工后的框型条进行高速不间断剪切，提高门框的生产效率。

四、一种门框在线冲孔自动化产线的门框加工工艺，包括以下步骤：

S1、控制开卷点，开卷机1放料送出物料，开卷机1为现有设备会自带无料检测功能；

S2、物料经过七辊校平器2进行一次校平；

S3、物料由进料辊组36进入冲孔中心3，在牵引单元310的带动下物料向出料辊组312的方向输送，物料经过五辊校平器37进行二次校平，由于开卷机1与冲孔中心3无法连续布置，进而两者之间会存在物料悬空带，可能会造成物料不平整，二次校平可最大程度保证物料进入冲孔设备时的平整度，避免物料在传输过程中出现弯折影响冲孔精度的情况出现；

S4、物料经过第一计数单元38，第一计数传感器381检测被牵引后物料带动的第一计数辊382转动的圈数；当第一计数辊382转动设定圈数后，牵引单元310停止对物料的牵引，所有下模331上方停留的物料长度恰好为设计要求长度的待冲孔加工物料，第一计数辊382转动的圈数乘以其周长就等于物料行进的长度，虽然检测的是圈数但目的是为了定位物料的长度，后续有关圈数的解释不在赘述；

选择与门框产品设计要求加工的门框配件安装孔相对应的上模332和下模331合模，选择与门框工艺检测孔相对应的上模332和下模331合模，完成所有门框配件安装孔和门框工艺检测孔的加工；

冲孔动作过程简述如下：

在冲孔模组33进行加工的过程中，上模332与下模331合模过程中第一光电传感器335始终会检测到信号，当上模332与下模331合模后第二光电传感器336会检测到信号完成相应孔的加工，此时上模332向上复位，在上模332复位后第一光电传感器335和第二光电传感器336均无法检测到信号，只有当所有光电传感器均无法检测到信号时，牵引单元310才会重新牵引物料，继续输送冲孔加工完成的物料；

S5、冲孔加工完成的物料经过物料过渡支架4后从门框成型机5的进料端进入门框成型机5；在物料经过过渡支架4时会呈“几”字型排布，且检测单元中的测距传感器43会检测检测杆42末端与物料传输过程中实时距离d；

当步骤S4中牵引单元310停止对物料牵引时，本领域技术人员均知道在作冲孔动作时，牵引单元310需要急停，即冲孔时物料需保持静止状态，不能输送；此时检测杆42末端与物料的距离为d₁，为初始状态，由于门框成型机5还会继续输送物料，d逐渐小于d₁，当步骤S4中冲孔加工完成牵引单元310重新牵引物料继续输送物料时，正如上述牵引单元310中的第一伺服电机3102在短时间内会达到40m/s的高速输送状态，会出现打滑现象，而门框产品的长度为2m左右，为了实现精确定位，设置了第一计数单元38；

在物料重新开始输送的瞬间，牵引单元310和门框成型机5会进行输送速度调节，直至下一次牵引单元310停止对物料牵引时，重回初始状态时，需使得d重新等于d₁，以此循环，这样可是生产线实现无人连续加工状态，同时物料过渡支架4上的缓存物料不会过渡堆积，使物料不会出现过渡弯折等不利状况；

同时冲孔中心3或门框成型机5出现故障时，在一个上述循环内d无法重新等于d₁，此时可紧急关停生产线，避免造成严重损失的情况出现。

S6、物料经过门框成型机5的加工后会由原来的冷轧钢板变为平板卷料，形成框型条，且步骤S4中的门框工艺检测孔位于框型条的设计废料区，工艺检测孔在追剪中心3剪切后会从集料斗排出，不会影响产品；

S7、框型条由门框成型机5的出料端向追剪中心6输送，追剪中心6会根据设计要求的门框断面在剪切点利用刀组65对框型条进行剪切，当工艺孔检测传感器7检测到工艺检测孔时，驱动单元会根据门框成型机5的出料速度控制滑台62，使得框型条和刀组65同时到达剪切点，且此时安装有刀组65的滑台62在调节速度后会达到与框型条同步的速度，即刀组65冲剪时，刀组65与框型条保持相对静止状态，刀组65下刀剪切，剪切完成后刀组65及滑台62复位，当工艺孔检测传感器7检测到下一个工艺检测孔时，实现循环。

S8、当开卷机1中的物料全部加工完成后，暂停生产线，并在接料点8更换开卷机1上物料卷，并重复步骤S1~S7。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种门框在线冲孔自动化产线，包括开卷机（1）和门框成型机（5），其特征在于，开卷机（1）与门框成型机（5）之间设置有加工门框多种门框配件安装孔和门框工艺检测孔的冲孔中心（3），冲孔中心（3）与门框成型机（5）之间设置有高度高于冲孔中心（3）出料端高度且高度高于门框成型机（5）进料端高度的物料过渡支架（4），过渡支架（4）上设置有检测物料输送速度的检测单元，门框成型机（5）出料端设置有工艺孔检测传感器（7），门框成型机（5）的出料侧还设置有根据工艺孔检测传感器（7）和门框工艺检测孔不间断剪切门框成型机（5）加工形成的平板卷料的追剪中心（6），开卷机（1）的出料端设置有用于整平开卷机（1）送出物料的七辊校平器（2），门框成型机（5）和冲孔中心（3）对物料的输送速度可根据检测单元测得的数据自动调节，开卷机（1）上的物料依次经过七辊校平器（2）、冲孔中心（3）、物料过渡支架（4）、门框成型机（5）和追剪中心（6）的加工自动形成门框成品。

2.根据权利要求1所述的一种门框在线冲孔自动化产线，其特征在于，所述七辊校平器（2）和冲孔中心（3）之间设置有用于更换开卷机（1）上物料卷即在物料中断的情况下对物料进行补接的接料点（8）。

3.根据权利要求1所述的一种门框在线冲孔自动化产线，其特征在于，所述冲孔中心（3）包括进料辊组（36）、冲压组件、出料辊组（312）、驱动箱（31）和安装座（32），驱动箱（31）顶部设置有安装座（32），冲压组件设置在安装座（32）上，冲压组件包括多个冲孔模组（33）和多个与冲孔模组（33）一一对应的第一液压缸（34），所述驱动箱（31）内设置有驱动第一液压缸（34）作冲孔动作的液压系统，所述冲孔模组（33）包括多个下模（331）、多个与下模（331）一一对应的上模（332）、所述安装座（32）设置有多个与上模（332）一一对应的安装定位板（333），安装定位板（333）上通有两个安装定位条形孔（334），一个安装定位条形孔（334）内可拆卸安装有第一光电传感器（335），另一安装定位条形孔（334）内可拆卸安装有第二光电传感器（336），第一光电传感器（335）对应上模（332）作冲孔加工动作的初始位置的下方，第二光电传感器（336）对应上模（332）与下模（331）作冲孔加工动作合模后的位置，第一光电传感器（335）高于第二光电传感器（336），所述进料辊组（36）与冲压组件之间设置有用于检测待冲孔加工物料行进长度的第一计数单元（38），所述出料辊组（312）与冲压组件之间设置有可根据第一计数单元（38）测得的数据进行调节待冲孔加工物料行进长度且牵引速度可调的牵引单元（310），所述牵引单元（310）只有当全部上模（332）和下模（331）均分离后才会牵引待冲孔加工物料，所述进料辊组（36）与冲压组件之间设置有五辊校平器（37），所述牵引单元（310）与冲压组件之间设置有防止冲孔后的物料出现弯曲的压料辊组（39）。

4.根据权利要求3所述的一种门框在线冲孔自动化产线，其特征在于，所述牵引单元（310）包括牵引支架（3101）、多个主动送料辊（3105）和多个与主动送料辊（3105）一一对应的从动送料辊（3106），主动送料辊（3105）和从动送料辊（3106）均转动安装在牵引支架（3101）上，主动送料辊（3105）和从动送料辊（3106）转动的方向相反，牵引支架（3101）上还设置有驱动所有主动送料辊（3105）和所有从动送料辊（3106）同时转动的第一伺服电机（3102），第一伺服电机（3102）上设置有编码器，所述第一计数单元（38）包括转动安装在安装座（32）上的第一计数辊（382）和与第一计数辊（382）对应的第一上辊（383），所述第一计数辊（382）上设置有第一计数传感器（381）。

5.根据权利要求4所述的一种门框在线冲孔自动化产线，其特征在于，所述牵引单元（310）和第一计数单元（38）中均设置有与从动送料辊（3106）或第一上辊（383）对应的恒压力组件（313），恒压力组件（313）包括滑动杆（3132）、限位螺帽（3133）、固定杆（3134）、弹簧（3135）和压板（3136），所述牵引支架（3101）或安装座（32）上设置有与从动送料辊（3106）或第一上辊（383）对应的滑槽，滑槽内滑动连接有安装滑板（3131），从动送料辊（3106）或第一上辊（383）转动安装在安装滑板（3131）上，固定杆（3134）固定安装在牵引支架（3101）或安装座（32）上，固定杆（3134）顶部设置有限位螺帽（3133），滑动杆（3132）与牵引支架（3101）或安装座（32）滑动连接且末端伸入滑槽与安装滑板（3131）连接，压板（3136）与固定杆（3134）滑动连接且与滑动杆（3132）通过设置在滑动杆（3132）外侧的凸缘嵌套安装，固定杆（3134）外侧设置有弹簧（3135），弹簧（3135）位于限位螺帽（3133）和压板（3136）之间。

6.根据权利要求1所述的一种门框在线冲孔自动化产线，其特征在于，所述物料过渡支架（4）包括高位支架（41）和无动力过渡组件（44），高位支架（41）的高度高于冲孔中心（3）出料端高度且高度高于门框成型机（5）进料端高度，检测单元包括检测杆（42）和用于检测检测杆（42）末端与物料传输过程中实时距离的测距传感器（43），高位支架（41）顶部设置有用于物料输送的无动力过渡组件（44）。

7.根据权利要求1所述的一种门框在线冲孔自动化产线，其特征在于，所述追剪中心（6）包括底座（61）、设置在底座（61）上的多条滑轨（63）和可沿滑轨（63）往复运动的滑台（62），所述底座（61）上设置有可驱动滑台（62）不间断往复运动且可调节滑台（62）运行速度的驱动单元，滑台（62）上设置有第一支撑台（69）和第二支撑台（610），第二支撑台（610）上设置有可成型三种门框断面的刀组（65），第一支撑台（69）上设置有驱动刀组（65）作冲剪动作的多个第二液压缸（66）。

8.根据权利要求7所述的一种门框在线冲孔自动化产线，其特征在于，所述驱动单元包括设置在底座（61）上可转动的丝杆（64）和驱动丝杆（64）转动的第二伺服电机（68），第二伺服电机（68）上设置有编码器，第二伺服电机（68）设置在底座（61）上，第二伺服电机（68）的输出轴与丝杆（64）通过联轴器连接，滑台（62）底部设置有与丝杆（64）匹配的丝杆螺母（611），底座（61）上设置有两组限位组件，限位组件包括限位开关（612）和硬限位座（613）。

9.一种门框在线冲孔自动化产线的门框加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、控制开卷点，开卷机（1）放料送出物料；

S2、物料经过七辊校平器（2）进行一次校平；

S3、物料由进料辊组（36）进入冲孔中心（3），在牵引单元（310）的带动下物料向出料辊组（312）的方向输送，物料经过五辊校平器（2）进行二次校平；

S4、物料经过第一计数单元（38），第一计数传感器（381）检测被牵引后物料带动的第一计数辊（382）转动的圈数；当第一计数辊（382）转动设定圈数后，牵引单元（310）停止对物料的牵引，所有下模（331）上方停留的物料长度恰好为设计要求长度的待冲孔加工物料，选择与门框产品设计要求加工的门框配件安装孔相对应的上模（332）和下模（331）合模，选择与门框工艺检测孔相对应的上模（332）和下模（331）合模，完成所有门框配件安装孔和门框工艺检测孔的加工；

在冲孔模组（33）进行加工的过程中，上模（332）与下模（331）合模过程中第一光电传感器（335）始终会检测到信号，当上模（332）与下模（331）合模后第二光电传感器（336）会检测到信号，此时上模（332）向上复位，在上模（332）复位后第一光电传感器（335）和第二光电传感器（336）均无法检测到信号，只有当所有光电传感器均无法检测到信号时，牵引单元（310）才会重新牵引物料，继续输送冲孔加工完成的物料；

S5、冲孔加工完成的物料经过物料过渡支架（4）后从门框成型机（5）的进料端进入门框成型机（5）；在物料经过过渡支架（4）时会呈“几”字型排布，且检测单元中的测距传感器（43）会检测检测杆（42）末端与物料传输过程中实时距离d；当步骤S4中牵引单元（310）停止对物料牵引时，检测杆（42）末端与物料的距离为d₁，为初始状态，由于门框成型机（5）还会继续输送物料，d逐渐小于d₁，当步骤S4中冲孔加工完成，牵引单元（310）重新牵引物料继续输送物料时，牵引单元（310）和门框成型机（5）进行输送速度调节，直至下一次牵引单元（310）停止对物料牵引时，即重回初始状态时，需使得d重新等于d₁；

S6、物料经过门框成型机（5）的加工后会由原来的冷轧钢板变为平板卷料，形成框型条，且步骤S4中的门框工艺检测孔位于框型条的设计废料区；

S7、框型条由门框成型机（5）的出料端向追剪中心（6）输送，追剪中心（6）会根据设计要求的门框断面在剪切点利用刀组（65）对框型条进行剪切，当工艺孔检测传感器（7）检测到工艺检测孔时，驱动单元会根据门框成型机（5）的出料速度控制滑台（62），使得框型条和刀组（65）同时到达剪切点，且此时安装有刀组（65）的滑台（62）达到与框型条同步的速度，刀组（65）下刀剪切，剪切完成后刀组（65）及滑台（62）复位，当工艺孔检测传感器（7）检测到下一个工艺检测孔时，实现循环。

10.根据权利要求9所述的一种门框加工工艺，其特征在于，还包括以下步骤：

S8、当开卷机（1）中的物料全部加工完成后，暂停生产线，并在接料点（8）更换开卷机（1）上物料卷，并重复步骤S1~S7。

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