CN116652047B - 一种多工位智能冲压件制造生产装置及其生产上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多工位智能冲压件制造生产装置及其生产上料方法，属于冲压生产线技术领域，包括：卷料送料单元、设置于所述卷料送料单元一侧的卷料送料台车、设置于所述卷料送料单元出料侧的整平剪切送料机、多工位机械抓手以及收料流水线，所述多工位机械抓手与收料流水线之间还设置有压机预留位，其特征在于，所述卷料送料单元包括：底台、固定设置于所述底台上的支撑隔板。本发明通过在张紧板在扩张夹紧的同时，使得吸附件与卷料紧密贴合，同时滑动杆受到第一滑销的同步挤压实现带动活塞板下移，改变了负压腔内的气压，使得密封胶圈在气压的作用下产生紧密的吸附效果，从而增大夹紧摩擦力，避免送料打滑，保证卷料的稳定送料。

Description

一种多工位智能冲压件制造生产装置及其生产上料方法

技术领域

本发明涉及冲压生产线的技术领域，尤其涉及一种多工位智能冲压件制造生产装置及其生产上料方法。

背景技术

一般常规汽车零件从板料到实现零件转化需要3-5个单工序，这就需要3-5台设备，每台设备需要配备2-4人，单工程模具生产时需要人工操作设备使模具闭合和打开，再通过人工上下料，每序之间转运需要叉车或者传送带等辅助，生产效率极低，生产成本高，工人在上下料及叉车转运过程中，由于机器故障或者工人操作不当，现场生产人员人身安全风险，为此现有技术中采用多工位冲压生产线是压力机、多工位模具、快速换模系统、上料系统、送料系统、电气控制及网络控制系统的集成，其相对于单机生产的最大特点就是:压力机在完成一次冲压后，不需要停在上死点等待送料机械手进行工位间移送，而是压力机连续工作，同时送料机械手进行工位间移送，即以连续冲程工作，取代单机单次工作方式，提高了企业生产效率。

但是现有的多工位冲压生产线，在进行卷料的上料时，通过卷料送料台车将卷料中心送至与张紧辊中心对齐，在张紧夹持时为了避免对材料的压伤，辊面一般都会比较光滑，这也导致送料时一旦张紧力不足时容易出现打滑，从而导致送料的稳定性变差。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有一种多工位智能冲压件制造生产装置及其生产上料方法存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种多工位智能冲压件制造生产装置，包括：卷料送料单元、设置于所述卷料送料单元一侧的卷料送料台车、设置于所述卷料送料单元出料侧的整平剪切送料机、多工位机械抓手以及收料流水线，所述多工位机械抓手与收料流水线之间还设置有压机预留位，其特征在于，所述卷料送料单元包括：底台、固定设置于所述底台上的支撑隔板；

其中，所述支撑隔板的一侧设置有机台，所述机台上分别设置有下拖臂与上压臂，所述支撑隔板的另一侧设置有安装座，且安装座上设置有侧挡辊，所述下拖臂、上压臂、以及侧挡辊均通过伺服电机控制转动；

所述支撑隔板上设置有通过减速电机转动的中心辊，所述中心辊上设置有多个张紧板，每个所述张紧板上均设置有多个吸附件，每个所述张紧板底侧均固定连接有连接杆，所述中心辊的内侧转动设置有丝杆，且丝杆上对称设置有螺纹套，所述螺纹套通过挤压机构控制连接杆升降。

作为本发明所述一种多工位智能冲压件制造生产装置的一种优选方案，其中：设置于所述整平剪切送料机出料侧的垛料上料平台，所述垛料上料平台包括：两侧对称分布设置的垛料送料台车、以及设置于两侧所述垛料送料台车之间的磁性输送带，所述磁性输送带上方设置有拆垛机械手。

作为本发明所述一种多工位智能冲压件制造生产装置的一种优选方案，其中：所述减速电机的输出端贯穿支撑隔板并固定连接有小皮带轮，所述中心辊的外侧固定安装有大皮带轮，所述小皮带轮与大皮带轮之间设置有传动皮带。

作为本发明所述一种多工位智能冲压件制造生产装置的一种优选方案，其中：所述支撑隔板的背侧还通过立板固定安装有张紧电机，所述丝杆的一端穿过支撑隔板并通过电磁离合器与张紧电机的输出端配合连接。

作为本发明所述一种多工位智能冲压件制造生产装置的一种优选方案，其中：所述挤压机构包括固定设置在连接杆底侧的上推臂，所述上推臂还开设有第二斜槽，且第二斜槽内滑动连接有第二滑销，所述第二滑销通过第二连接杆与螺纹套固定连接。

作为本发明所述一种多工位智能冲压件制造生产装置的一种优选方案，其中：所述挤压机构还包括：内嵌设置于所述连接杆内侧的滑动杆以及固定连接在滑动杆底侧的下推臂，所述下推臂上开设有与第二斜槽倾斜角相反的第一斜槽，所述第一斜槽内滑动连接有第一滑销，所述第一滑销通过第一连接杆与螺纹套固定连接；

其中所述滑动杆的上端延伸至张紧板的内侧固定连接有活塞板，且活塞板的上方预留有负压腔，通过活塞板的位移改变负压腔内的气压，使得吸附件与卷料牢牢吸附。

作为本发明所述一种多工位智能冲压件制造生产装置的一种优选方案，其中：所述吸附件包括：滑动设置在张紧板上表面的导通头、设置于所述导通头上方的密封胶圈，所述导通头的底侧固定连接有弹簧，且弹簧的底端固定连接在活塞板上。

作为本发明所述一种多工位智能冲压件制造生产装置的一种优选方案，其中：所述张紧板的上表面开设有多个环形凹口，且多个环形凹口与密封胶圈一一对应设置，在负压腔内气压减小时，密封胶圈紧贴环形凹口内侧。

作为本发明所述一种多工位智能冲压件制造生产装置的一种优选方案，其中：所述张紧板沿中心辊轴向设置为两组，每组所述张紧板的数量为四个，且为环形均匀阵列分布。

一种应用于上述多工位机械手自动化搬运系统的生产上料方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：通过卷料送料台车将卷料送至与中心辊对齐，直至中心辊从卷料中心穿过，此时通过电磁离合器使得张紧电机与丝杆之间保持连动，丝杆转动时带动螺纹套向内侧进行移动，进而第二滑销挤压上推臂上的第二斜槽使其带动连接杆整体向上移动，从而使得多个张紧板向外侧扩张实现对卷料的夹紧；

步骤二：通过第一滑销挤压下推臂上的第一斜槽，从而让滑动杆带动活塞板向下进行移动，由于步骤一张紧时，密封胶圈已经紧密贴合卷料，从而在活塞板的向下移动的过程中，负压腔内气压减小，使得密封胶圈对卷料进行紧紧吸附，从而增大送料时的摩擦力；

步骤三：通过电磁离合器断开张紧电机与丝杆的连接，此时启动减速电机,通过减速电机间接带动中心辊进行转动，从而带动卷料进行均匀送料，经过整平剪切送料机整平剪切后送至磁性输送带上，然后经过多工位机械抓手抓取物料送至压机预留位区域通过压机冲压，冲压完成通过多工位机械抓手送入收料流水线；

步骤四：同样的通过两侧垛料送料台车送入厚重板材垛料，通过拆垛机械手进行磁性抓取分离后放置磁性输送带，再通过多工位机械抓手抓至不同冲压工位，通过压机预留位区域的压机进行冲压，从而完成多工位的物料搬运以及冲压工作。

本发明的有益效果：

通过丝杆的转动，带动两个螺纹套同时向一侧移动，带动第二滑销完成挤压上推臂，实现连接杆向上带动张紧板整体上移，即多个张紧板同时往外侧扩张，进而实现对卷料的同步夹紧工作，夹紧效率高；

本发明在张紧板在扩张夹紧的同时，使得吸附件与卷料紧密贴合，同时滑动杆受到第一滑销的同步挤压实现带动活塞板下移，改变了负压腔内的气压，使得密封胶圈在气压的作用下产生紧密的吸附效果，从而增大夹紧摩擦力，避免送料打滑，保证卷料的稳定送料；

本发明通过卷料送料台车、垛料送料台车、拆垛机械手以及多工位机械抓手的相互配合实现多工位的冲压件生产，生产相互协调性好，提高企业对于汽车零件的冲压生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明提出的一种多工位智能冲压件制造生产装置的整体结构示意图；

图2为图1中卷料送料单元的结构示意图；

图3为卷料送料单元的中心辊结构示意图；

图4为卷料送料单元背侧的结构示意图；

图5为卷料送料单元的中心辊内部的结构示意图；

图6为图5中A处的放大结构示意图；

图7为张紧板的内部剖视图；

图8为张紧板的正面截面结构示意图。

图中：100-卷料送料单元、101-底台、102-支撑隔板、103-下拖臂、104-上压臂、105-侧挡辊、106-小皮带轮、107-减速电机、108-中心辊、109-张紧板、109a-负压腔、110-张紧电机、111-螺纹套、112-丝杆、113-吸附件、113a-密封胶圈、113b-导通头、113c-弹簧、114-活塞板、115-滑动杆、116-下推臂、117-连接杆、118-上推臂、119-第一滑销、120-第一连接杆、121-第二滑销、122-第二连接杆、123-电磁离合器、200-卷料送料台车、300-整平剪切送料机、400-垛料送料台车、500-拆垛机械手、600-多工位机械抓手、700-压机预留位、800-收料流水线。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例

参照图1-图8，为本发明的一个实施例，提供了一种多工位智能冲压件制造生产装置，此搬运系统包括：

卷料送料单元100、设置于卷料送料单元100一侧的卷料送料台车200、设置于卷料送料单元100出料侧的整平剪切送料机300、多工位机械抓手600以及收料流水线800，多工位机械抓手600与收料流水线800之间还设置有压机预留位700，这里的压机预留位700用于安放不同工件的冲压工程模以及配套的压板，具体以生产需求灵活布置，该系统还包括：设置于整平剪切送料机300出料侧的垛料上料平台，垛料上料平台包括：两侧对称分布设置的垛料送料台车400、以及设置于两侧垛料送料台车400之间的磁性输送带，磁性输送带上方设置有拆垛机械手500，卷料与垛料分开上料，均通过多工位机械抓手600抓取至不同工位，满足多种加工需求。

卷料送料单元100包括：底台101、固定设置于底台101上的支撑隔板102，支撑隔板102的一侧设置有机台，机台上分别设置有下拖臂103与上压臂104，支撑隔板102的另一侧设置有安装座，且安装座上设置有侧挡辊105，下拖臂103、上压臂104、以及侧挡辊105均通过伺服电机控制转动。

支撑隔板102上设置有通过减速电机107转动的中心辊108，具体来说，减速电机107的输出端贯穿支撑隔板102并固定连接有小皮带轮106，中心辊108的外侧固定安装有大皮带轮，小皮带轮106与大皮带轮之间设置有传动皮带。通过小皮带轮106、大皮带轮以及传动皮带之间组成皮带传动件，实现中心辊108的转动送料工作，中心辊108上设置有多个张紧板109，张紧板109沿中心辊108轴向设置为两组，每组张紧板109的数量为四个，且为环形均匀阵列分布，保证与卷料之间有足够的接触面，每个张紧板109上均设置有多个吸附件113，每个张紧板109底侧均固定连接有连接杆117，中心辊108的内侧转动设置有丝杆112，且丝杆112上对称设置有螺纹套111，螺纹套111通过挤压机构控制连接杆117升降。

进一步的，挤压机构包括固定设置在连接杆117底侧的上推臂118，上推臂118还开设有第二斜槽，且第二斜槽内滑动连接有第二滑销121，第二滑销121通过第二连接杆122与螺纹套111固定连接，图6中可以看出，第二滑销121水平移动会挤压上推臂118上下移动。

支撑隔板102的背侧还通过立板固定安装有张紧电机110，丝杆112的一端穿过支撑隔板102并通过电磁离合器123与张紧电机110的输出端配合连接，电磁离合器123为了满足在丝杆112在装料和送料期间的不同工况，装料期间丝杆112需要在中心辊108内转动，则张紧电机110负责单独驱动，但是送料期间丝杆112随中心辊108同时转动，此时则电磁离合器123断开张紧电机110与丝杆112之间的连接。

实施例

参照图6-8，与实施例一的不同之处在于，挤压机构还包括：内嵌设置于连接杆117内侧的滑动杆115以及固定连接在滑动杆115底侧的下推臂116，下推臂116上开设有与第二斜槽倾斜角相反的第一斜槽，第一斜槽内滑动连接有第一滑销119，第一滑销119通过第一连接杆120与螺纹套111固定连接；

其中滑动杆115的上端延伸至张紧板109的内侧固定连接有活塞板114，且活塞板114的上方预留有负压腔109a，通过活塞板114的位移改变负压腔109a内的气压，使得吸附件113与卷料牢牢吸附，第一斜槽与第二斜槽的相反倾斜设计主要是让连接杆117与滑动杆115在上推臂118、下推臂116受到同时挤压时，相互之间可以错位滑动。

而吸附件113包括：滑动密封设置在张紧板109上表面的导通头113b、设置于导通头113b上方的密封胶圈113a，导通头113b的底侧固定连接有弹簧113c，且弹簧113c的底端固定连接在活塞板114上，张紧板109的上表面开设有多个环形凹口，且多个环形凹口与密封胶圈113a一一对应设置，在负压腔109a内气压减小时，密封胶圈113a紧贴环形凹口内侧，密封胶圈113a在张紧板109夹紧时先与卷料表面接触贴合，在随着张紧过程向内侧环形凹口移动。

其余结构与实施例一相同。

本发明还公开了一种应用于多工位机械手自动化搬运系统的生产上料方法，该方法包括：首先通过卷料送料台车200将卷料送至与中心辊108对齐，直至中心辊108从卷料中心穿过，此时通过电磁离合器123使得张紧电机110与丝杆112之间保持连动，丝杆112转动时带动螺纹套111向内侧进行移动，进而第二滑销121挤压上推臂118上的第二斜槽使其带动连接杆117整体向上移动，从而使得多个张紧板109向外侧扩张实现对卷料的夹紧；

然后通过第一滑销119挤压下推臂116上的第一斜槽，从而让滑动杆115带动活塞板114向下进行移动，由于步骤一张紧时，密封胶圈113a已经紧密贴合卷料，从而在活塞板114的向下移动的过程中，负压腔109a内气压减小，使得密封胶圈113a对卷料进行紧紧吸附，从而增大送料时的摩擦力；

接着通过电磁离合器123断开张紧电机110与丝杆112的连接，此时启动减速电机107,通过减速电机107间接带动中心辊108进行转动，从而带动卷料进行均匀送料，经过整平剪切送料机300整平剪切后送至磁性输送带上，然后经过多工位机械抓手600抓取物料送至压机预留位700区域通过压机冲压，冲压完成通过多工位机械抓手600送入收料流水线800；

最后，同样的通过两侧垛料送料台车400送入厚重板材垛料，通过拆垛机械手500进行磁性抓取分离后放置磁性输送带，再通过多工位机械抓手600抓至不同冲压工位，通过压机预留位700区域的压机进行冲压，从而完成多工位的物料搬运以及冲压工作。

综上，本发明通过丝杆112的转动，带动两个螺纹套111同时向一侧移动，带动第二滑销121完成挤压上推臂118，实现连接杆117向上带动张紧板109整体上移，即多个张紧板109同时往外侧扩张，进而实现对卷料的同步夹紧工作，夹紧效率高；且张紧板109在扩张夹紧的同时，使得吸附件113与卷料紧密贴合，同时滑动杆115受到第一滑销119的同步挤压实现带动活塞板114下移，改变了负压腔109a内的气压，使得密封胶圈113a在气压的作用下产生紧密的吸附效果，从而增大夹紧摩擦力，避免送料打滑，保证卷料的稳定送料。

应说明的是，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，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种多工位智能冲压件制造生产装置，包括：卷料送料单元（100）、设置于所述卷料送料单元（100）一侧的卷料送料台车（200）、设置于所述卷料送料单元（100）出料侧的整平剪切送料机（300）、多工位机械抓手（600）以及收料流水线（800），所述多工位机械抓手（600）与收料流水线（800）之间还设置有压机预留位（700），其特征在于，所述卷料送料单元（100）包括：底台（101）、固定设置于所述底台（101）上的支撑隔板（102）；

其中，所述支撑隔板（102）的一侧设置有机台，所述机台上分别设置有下拖臂（103）与上压臂（104），所述支撑隔板（102）的另一侧设置有安装座，且安装座上设置有侧挡辊（105），所述下拖臂（103）、上压臂（104）、以及侧挡辊（105）均通过伺服电机控制转动；

所述支撑隔板（102）上设置有通过减速电机（107）转动的中心辊（108），所述中心辊（108）上设置有多个张紧板（109），每个所述张紧板（109）上均设置有多个吸附件（113），每个所述张紧板（109）底侧均固定连接有连接杆（117），所述中心辊（108）的内侧转动设置有丝杆（112），且丝杆（112）上对称设置有螺纹套（111），所述螺纹套（111）通过挤压机构控制连接杆（117）升降；

所述支撑隔板（102）的背侧还通过立板固定安装有张紧电机（110），所述丝杆（112）的一端穿过支撑隔板（102）并通过电磁离合器（123）与张紧电机（110）的输出端配合连接；所述挤压机构包括固定设置在连接杆（117）底侧的上推臂（118），所述上推臂（118）还开设有第二斜槽，且第二斜槽内滑动连接有第二滑销（121），所述第二滑销（121）通过第二连接杆（122）与螺纹套（111）固定连接；

所述挤压机构还包括：内嵌设置于所述连接杆（117）内侧的滑动杆（115）以及固定连接在滑动杆（115）底侧的下推臂（116），所述下推臂（116）上开设有与第二斜槽倾斜角相反的第一斜槽，所述第一斜槽内滑动连接有第一滑销（119），所述第一滑销（119）通过第一连接杆（120）与螺纹套（111）固定连接；

其中所述滑动杆（115）的上端延伸至张紧板（109）的内侧固定连接有活塞板（114），且活塞板（114）的上方预留有负压腔（109a），通过活塞板（114）的位移改变负压腔（109a）内的气压，使得吸附件（113）与卷料牢牢吸附，所述吸附件（113）包括：滑动设置在张紧板（109）上表面的导通头（113b）、设置于所述导通头（113b）上方的密封胶圈（113a），所述导通头（113b）的底侧固定连接有弹簧（113c），且弹簧（113c）的底端固定连接在活塞板（114）上；所述张紧板（109）的上表面开设有多个环形凹口，且多个环形凹口与密封胶圈（113a）一一对应设置，在负压腔（109a）内气压减小时，密封胶圈（113a）紧贴环形凹口内侧。

2.根据权利要求1所述的一种多工位智能冲压件制造生产装置，其特征在于：还包括：设置于所述整平剪切送料机（300）出料侧的垛料上料平台，所述垛料上料平台包括：两侧对称分布设置的垛料送料台车（400）、以及设置于两侧所述垛料送料台车（400）之间的磁性输送带，所述磁性输送带上方设置有拆垛机械手（500）。

3.根据权利要求2所述的一种多工位智能冲压件制造生产装置，其特征在于：所述减速电机（107）的输出端贯穿支撑隔板（102）并固定连接有小皮带轮（106），所述中心辊（108）的外侧固定安装有大皮带轮，所述小皮带轮（106）与大皮带轮之间设置有传动皮带。

4.根据权利要求3所述的一种多工位智能冲压件制造生产装置，其特征在于：所述张紧板（109）沿中心辊（108）轴向设置为两组，每组所述张紧板（109）的数量为四个，且为环形均匀阵列分布。

5.一种应用于权利要求4所述的一种多工位智能冲压件制造生产装置的生产上料方法，其特征在于：该方法包括：

步骤一：通过卷料送料台车（200）将卷料送至与中心辊（108）对齐，直至中心辊（108）从卷料中心穿过，此时通过电磁离合器（123）使得张紧电机（110）与丝杆（112）之间保持连动，丝杆（112）转动时带动螺纹套（111）向内侧进行移动，进而第二滑销（121）挤压上推臂（118）上的第二斜槽使其带动连接杆（117）整体向上移动，从而使得多个张紧板（109）向外侧扩张实现对卷料的夹紧；

步骤二：通过第一滑销（119）挤压下推臂（116）上的第一斜槽，从而让滑动杆（115）带动活塞板（114）向下进行移动，由于步骤一张紧时，密封胶圈（113a）已经紧密贴合卷料，从而在活塞板（114）的向下移动的过程中，负压腔（109a）内气压减小，使得密封胶圈（113a）对卷料进行紧紧吸附，从而增大送料时的摩擦力；

步骤三：通过电磁离合器（123）断开张紧电机（110）与丝杆（112）的连接，此时启动减速电机（107）,通过减速电机（107）间接带动中心辊（108）进行转动，从而带动卷料进行均匀送料，经过整平剪切送料机（300）整平剪切后送至磁性输送带上，然后经过多工位机械抓手（600）抓取物料送至压机预留位（700）区域通过压机冲压，冲压完成通过多工位机械抓手（600）送入收料流水线（800）；

步骤四：同样的通过两侧垛料送料台车（400）送入厚重板材垛料，通过拆垛机械手（500）进行磁性抓取分离后放置磁性输送带，再通过多工位机械抓手（600）抓至不同冲压工位，通过压机预留位（700）区域的压机进行冲压，从而完成多工位的物料搬运以及冲压工作。