CN208513536U - 一种用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，包括滑台和多个依次排列的冲压系统，其特征在于，所述的冲压系统包括安装在一起的机器人、冲压机和转接台；所述的机器人和转接台上分别安装有端拾器，所述的端拾器分为第一端拾器和第二端拾器。本申请针对异形复杂曲面冲压件的特点，设计了两种不同的端拾器，实现对异形曲面的适应，同时采用海绵型吸盘保证吸盘对曲面的吸力，又避免因为吸盘对冲压件造成损伤。

Description

一种用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线

技术领域

本实用新型涉及一种用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，属于汽车隔热罩自动化生产技术领域。

背景技术

目前随着机器人的大规模应用，冲压件实现自动化生产的产品也越来越多。目前实现自动化生产的大多是平面冲压件产品。但是当冲压件是复杂的异形连续不规则曲面、表面有冲压加强肋、且整个薄板冲压件没有任何平面的情况下，如汽车发动机隔热罩产品就是这样的典型代表，还无法实现自动化的生产，主要是因为“异形复杂曲面薄板冲压件”采用现有的吸盘式的工装进行搬运，吸盘不能有效的吸紧冲压件，就不能将冲压件提起；而采用抓手类的搬运工装，抓手主要抓取的位置是在薄板的边缘，搬运中，薄板中心会有下陷的变形，容易脱落，造成安全隐患和产品的变形损伤。目前都是人工在进行冲压生产；对于“异形复杂曲面薄板冲压件”如隔热罩产品，现在都是用人工在进行拾取后进行冲压上下料，该产品有7个工序，需要7个工人进行人工流水式作业，目前没有自动的方式实现对该产品自动连续生产。操作者手工拾取该产品，根据生产工序的要求或者翻转、或者转接、或者卧式上料、或者立式上料来进行生产。而人工拾取部件进行生产的作业缺点：1)人工用手拾取部件后在送至冲压机进行生产，冲压完成后再手工取下完成件，劳动强度大，操作者往返于冲压台之间存在较大危险，极易造成操作者工伤事故。2)人工拾取部件时用力不均，薄板件在下料和转移过程中容易变形和划伤、污染表面；3)废品率高，人工在上料时因为经常存在误差，造成冲压形状不准确，造成废品。因此在本领域中，需要可以针对异形复杂曲面薄板使用的自动化生产的流水线。

实用新型内容

本实用新型针对现有的冲压件的生产流水线不适用与异形复杂曲面薄板的生产加工的问题，提供一种用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，包括滑台和多个依次排列的冲压系统，其特殊之处在于，所述的冲压系统包括安装在一起的机器人、冲压机和转接台；所述的机器人和转接台上分别安装有端拾器，所述的端拾器分为第一端拾器和第二端拾器。滑台为冲压件的生产线中常规使用装备，主要起到传递加工件的作用。冲压机也是为了制备想要加工的冲压件而常规使用的设备。

在上述技术方案的基础上，本实用新型为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述的第一端拾器包括三段式弧形弯折的第一支架，第一支架的每一段上都安装固定座且中间段安装有两个固定座，两端的固定座上各安装两个L形的安装板，安装板的两个板面上都设置有长条状的槽孔，一个槽孔用于安装海绵型吸盘，海绵型吸盘安装在弧形弯折的第一支架内侧。

进一步，所述的第二端拾器包括两段式弯折的第二支架，第二支架的两端各安装一个固定座，海绵型吸盘通过L形的安装板固定在两端的固定座上，第二支架的中部安装一个固定座，海绵型吸盘安装在第二支架钝角的背侧。

进一步，所述的固定座为两个拼接在一起的连接块，连接块的拼接面上设置凹槽，与拼接面相对的表面的中心设置内螺纹孔且在四角处设置连接孔。

进一步，所述的海绵型吸盘包括带有中孔的固定盘，海绵安装在固定盘的凹面一侧，三通安装在固定盘凸面的中孔上，滑杆一端固定在三通上，滑杆的另一端安装在带有上螺母和下螺母的安装轴端部的连接环内。

进一步，相邻的两个机器人分别安装第一端拾器和第二端拾器，同一个冲压系统中的机器人和转接台分别安装第一端拾器和第二端拾器。

进一步，所述的转接台包括安装在转接平台本体上的旋转气缸，安装在旋转气缸上的旋转立柱，旋转立柱的顶端安装旋转横梁，旋转横梁上安装真空发生器，并在旋转横梁的端部安装直线气缸，直线气缸的输出端安装端拾器；转接平台本体上安装定位工装。

进一步，所述的定位工装包括底盘、支架和定位本体，定位本体的四角的下方安装支架，支架安装在底盘上；所述的支架包括两个前支架和两个后支架，前支架和后支架顶部均为倾斜的安装面，且前支架的高度大于后支架的高度；在安装面上安装支撑件，支撑件包括安装板和支撑板，安装板和支撑板成90°夹角，支撑板上设置有长孔的调节槽；接近开关插装在支撑板的调节槽内，并且在支撑板的两侧使用接近开关上的螺母固定接近开关；所述的定位本体是采用非金属材料以异形曲面薄板冲压件的弯曲表面制成的仿形托板。

进一步，所述的接近开关上安装有支撑定位本体的托板。

本实用新型的优点在于：由于现有的技术针对“异形复杂曲面薄板冲压件”采用的是操作者拾取工件后进行产品的上料和下料，本申请实现对该“异形复杂曲面薄板冲压件”如汽车发动机隔热罩产品的连续自动化生产有如下优点：1)减少了人工的使用，由原来的8人操作精简到了1人操作，只负责上下料，降低了生产成本；2)减轻了劳动者的强度，只留有1人负责上下料即可，减少了人员工伤事故；3)提高了产品质量，不污染和破坏产品，只有外面的海绵和产品发生直接接触，且海绵柔软、轻盈，在变形过程中不会对产品产生任何损坏；4)提高了生产效率，对比人工生产效率，提高了30％。

本申请的流水线就是能够针对“异形复杂曲面薄板冲压件”如隔热罩产品实现该部件进行连续自动化、无人化生产。实现对该“异形复杂曲面薄板冲压件”的隔热罩产品，使用机器人作为上下料的主体，配合机器人端拾器、定位工装、转接台实现产品的连续自动化、无人化生产。

附图说明

图1为本申请的一种用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线整体结构示意图；

图2为第一端拾器的侧面结构示意图；

图3为第一端拾器立体结构示意图；

图4为图3中的A处放大图；

图5为第二端拾器的结构示意图；

图6为海绵型吸盘的结构示意图；

图7为转接台的结构示意图；

图8为定位工装的结构示意图；

图9为端拾器在机器人上的安装位置的结构示意图。

附图标记记录如下：1-滑台，2-机器人，3-冲压机，4-转接台，4.1-转接平台本体，4.2-旋转气缸，4.3-旋转立柱，4.4-旋转横梁，4.5-真空发生器，4.6-直线气缸，5-端拾器，5.1-第一端拾器，5.11-第一支架，5.2-第二端拾器，6-固定座，6.1-连接块，6.2-内螺纹孔，6.3-连接孔，7-安装板，8-海绵型吸盘，9-定位工装，9.1-底盘，9.2-支架，9.21-前支架，9.22-后支架，9.3-定位本体，9.4-支撑件，9.5-接近开关，9.6-托板，10-工件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线(参见图1)，包括滑台1和多个依次排列的冲压系统，所述的冲压系统包括安装在一起的机器人2、冲压机3和转接台4；所述的机器人2和转接台4上分别安装有端拾器，所述的端拾器分为第一端拾器5.1和第二端拾器5.2。冲压系统至少为两组，而对于生产汽车发动机隔热罩需要七组冲压系统。

在上述技术方案的基础上，本实用新型为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

所述的第一端拾器5.1包括三段式弧形弯折的第一支架5.11(参见图2-4)，第一支架5.11的每一段上都安装固定座6且中间段安装有两个固定座6，两端的固定座6上各安装两个L形的安装板7，安装板7的两个板面上都设置有长条状的槽孔，一个槽孔用于安装海绵型吸盘8，海绵型吸盘8安装在弧形弯折的第一支架5.11内侧。这样设置海绵型吸盘是为了适应在异形曲面薄板的凸起的一面将薄板吸起并移动。

所述的第二端拾器5.2包括两段式弯折的第二支架5.21(参见图5)，第二支架5.21的两端各安装一个固定座6，海绵型吸盘8通过L形的安装板7固定在两端的固定座6上，第二支架的中部安装一个固定座，海绵型吸盘安装在第二支架钝角的背侧。本设计的第二端拾器的安装方式，可以在工件的内凹的一面实现对工件的吸附和移动。

所述的固定座6为两个拼接在一起的连接块6.1(参见图4)，连接块6.1的拼接面上设置凹槽，与拼接面相对的表面的中心设置内螺纹孔6.2且在四角处设置连接孔6.3。凹槽可以将支架扣在之间，便于固定；内螺纹孔可以用于安装固定安装板的杆件或者用于安装与机械手或者直线电机连接的连接件。

所述的海绵型吸盘8包括带有中孔的固定盘8.2(参见图6)，海绵8.1安装在固定盘8.2的凹面一侧，三通8.4安装在固定盘8.2凸面的中孔上，滑杆8.5一端固定在三通8.4上，滑杆8.5的另一端安装在带有上螺母8.8和下螺母8.7的安装轴8.9端部的连接环8.6内。三通上还安装抽气接口8.3。

相邻的两个机器人分别安装第一端拾器5.1和第二端拾器5.2，同一个冲压系统中的机器人2和转接台4分别安装第一端拾器5.1和第二端拾器5.2。当前一个工位的机器人拾取了工件后，会对工件进行翻转，然后由该工位上的转接台上的端拾器拾取，这样下一个工位的机器人就需要具备转接台上的端拾器的结构才能便于拾取工件，所以第一端拾器和第二端拾器总是穿插的使用。

所述的转接台4包括安装在转接平台本体4.1上的旋转气缸4.2(参见图7)，安装在旋转气缸4.2上的旋转立柱4.3，旋转立柱4.3的顶端安装旋转横梁4.4，旋转横梁4.4上安装真空发生器4.5，并在旋转横梁4.4的端部安装直线气缸4.6，直线气缸4.6的输出端安装端拾器5；转接平台本体4.1上安装定位工装9。直线气缸是为了实现端拾器的上下移动，旋转气缸是为了实现拾取工件后的旋转移动，真空发生器是用于控制海绵型吸盘的进气和吸气的。

所述的定位工装9包括底盘9.1、支架9.2和定位本体9.3(参见图8)，定位本体9.3的四角的下方安装支架9.2，支架9.2安装在底盘9.1上；所述的支架9.2包括两个前支架9.21和两个后支架9.22，前支架9.21和后支架9.22顶部均为倾斜的安装面，且前支架9.21的高度大于后支架9.22的高度；在安装面上安装支撑件9.4，支撑件9.4包括安装板9.41和支撑板9.42，安装板9.41和支撑板9.42成90°夹角，支撑板9.42上设置有长孔的调节槽；接近开关9.5插装在支撑板9.42的调节槽内，并且在支撑板9.42的两侧使用接近开关9.5上的螺母固定接近开关9.5；所述的定位本体9.3是采用非金属材料以异形曲面薄板冲压件的弯曲表面制成的仿形托板。在本申请中的定位本体是制成的与发动机的隔热罩相似的结构，发动机隔热罩可放在定位本体的凹槽内，定位本体的四角的接近开关可以确认隔热罩是否放置到位，因为内部的凹槽与隔热罩的外部结构一致，可以完全的承托隔热罩，因为不会引起隔热罩的变形。

所述的接近开关9.5上安装有支撑定位本体的托板9.6。

机器人为自动化生产线中常规使用的机械设备，包括固定底座2.1和安装在国定底座2.1上的机械臂2.2，机械臂2.2的前端设置有安装件，用于安装机械手，并能够实现机械手的上下翻转，在本申请中，安装的是端拾器5。在使用的时候，机器人可以控制机械臂的伸缩以达到指定的工件10的位置，通过端拾器将工件吸紧并拿起，转运到指定的位置。

工序详解

1)第一个机器人带动端拾器拾取滑台上的工件，后面的机器人都拾取在定位工装上拾取工件

2)机器人将工件送入至冲压机进行冲压加工；

3)机器人将完成品翻转送至转接台；

4)其他6个工序都按照上述工序重复同样的动作，直到最后成品转移至输送带上，由人工进行收集后装箱。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，包括滑台和多个依次排列的冲压系统，其特征在于，所述的冲压系统包括安装在一起的机器人、冲压机和转接台；所述的机器人和转接台上分别安装有端拾器，所述的端拾器分为第一端拾器和第二端拾器。

2.根据权利要求1所述的用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，其特征在于，所述的第一端拾器包括三段式弧形弯折的第一支架，第一支架的每一段上都安装固定座且中间段安装有两个固定座，两端的固定座上各安装两个L形的安装板，安装板的两个板面上都设置有长条状的槽孔，一个槽孔用于安装海绵型吸盘，海绵型吸盘安装在弧形弯折的第一支架内侧。

3.根据权利要求1所述的用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，其特征在于，所述的第二端拾器包括两段式弯折的第二支架，第二支架的两端各安装一个固定座，海绵型吸盘通过L形的安装板固定在两端的固定座上，第二支架的中部安装一个固定座，海绵型吸盘安装在第二支架钝角的背侧。

4.根据权利要求2或者3所述的用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，其特征在于，所述的固定座为两个拼接在一起的连接块，连接块的拼接面上设置凹槽，与拼接面相对的表面的中心设置内螺纹孔且在四角处设置连接孔。

5.根据权利要求4所述的用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，其特征在于，所述的海绵型吸盘包括带有中孔的固定盘，海绵安装在固定盘的凹面一侧，三通安装在固定盘凸面的中孔上，滑杆一端固定在三通上，滑杆的另一端安装在带有上螺母和下螺母的安装轴端部的连接环内。

6.根据权利要求5所述的用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，其特征在于，相邻的两个机器人分别安装第一端拾器和第二端拾器，同一个冲压系统中的机器人和转接台分别安装第一端拾器和第二端拾器。

7.根据权利要求1所述的用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，其特征在于，所述的转接台包括安装在转接平台本体上的旋转气缸，安装在旋转气缸上的旋转立柱，旋转立柱的顶端安装旋转横梁，旋转横梁上安装真空发生器，并在旋转横梁的端部安装直线气缸，直线气缸的输出端安装端拾器；转接平台本体上安装定位工装。

8.根据权利要求7所述的用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，其特征在于，所述的定位工装包括底盘、支架和定位本体，定位本体的四角的下方安装支架，支架安装在底盘上；所述的支架包括两个前支架和两个后支架，前支架和后支架顶部均为倾斜的安装面，且前支架的高度大于后支架的高度；在安装面上安装支撑件，支撑件包括安装板和支撑板，安装板和支撑板成90°夹角，支撑板上设置有长孔的调节槽；接近开关插装在支撑板的调节槽内，并且在支撑板的两侧使用接近开关上的螺母固定接近开关；所述的定位本体是采用非金属材料以异形曲面薄板冲压件的弯曲表面制成的仿形托板。

9.根据权利要求8所述的用于异形复杂曲面薄板冲压件自动化生产的流水线，其特征在于，所述的接近开关上安装有支撑定位本体的托板。