CN210199569U - 一种多工位智能冲压生产线 - Google Patents

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杨振华
Shougang Li
李守刚
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Abstract

本实用新型公开了一种多工位智能冲压生产线,其特征在于,包括冲床、上料装置、机械手装置、下料装置、控制系统、报警系统。本实用新型的目的是提供一种多工位智能冲压生产线,解决了现有技术冲压生产线成本高、占地面积大、检测以及报警功能不完善的技术问题,提高了冲压生产过程的安全性,且多工位的设置提高了冲压生产的工作效率。

Description

一种多工位智能冲压生产线
技术领域
本实用新型涉及一种冲压生产线,尤其涉及一种多工位智能冲压生产线。
背景技术
在五金制品生产制造过程中,钣金冲压和拉伸是最常用的加工工艺之一,现有的五金自动化生产线中,在进行冲压或拉伸等加工前往往涉及料片的初始处理,包括输送、上料和添加辅助剂等工序,其中上料是衔接物料输送和下一步加工的重要环节。随着五金加工越趋自动化,现在五金加工自动化生产线可以实现批量自动化加工,对于上料装置要求具有多工位,以实现补料和取料不间断。
现有的多工位冲压生产线由于满足搬运数量较多的料片时,载重大,因此上料机构一般会采用油缸驱动,成本高,而且上料装置整体占据较大的面积,不利于车间空间高效利用,且对于冲压生产线中的各步骤工序没有一定的检测、报警功能,使得冲压生产过程中存在一定的安全隐患。
实用新型内容
针对上述问题,本实用新型的目的是提供一种多工位智能冲压生产线,解决了现有技术冲压生产线成本高、占地面积大、检测以及报警功能不完善的技术问题,提高了冲压生产过程的安全性,且多工位的设置提高了冲压生产的工作效率。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种多工位智能冲压生产线,包括冲床、上料装置、机械手装置、下料装置、控制系统、报警系统;
所述上料装置包括2个上料小车、拆垛机、两道双片检测装置,每台所述上料小车上设有调节导柱、若干托料架,若干所述托料架上设有T形槽,所述调节导柱安装在T形槽内,两道双片检测装置包括静态检测装置和对射检测装置;静态检测时检测出双料时,吸盘丢弃,再吸;连续3次双料时,整线停机报警;对射检测时检测出双料,也整线停机报警,上述两种报警故障均人工排除双料。
所述下料装置包括下料皮带机、设置在皮带机外围的防护装置,所述皮带机两侧安装有急停按钮和检验员停止按钮,(产品出现不良时进行停止);确保及时减少不良品的出现,皮带伸缩长度为工作台外侧至模具方向1000mm范围内,伸缩长度可调,能够保证模具工序不同时,输送线都能接到三次元机械手下料位置,皮带表面耐割,耐油,整体韧性优良;
所述控制系统采用集成中央CPU控制结构,所述传感器通过Profinet/CC-LINK总线和相应的PLC或远程I/O单元通讯,包括现场操作站、现场设备检测单元、现场其他输入设备、现场执行机构;
所述报警系统包括中央控制器、与中央控制器连接的音频系统、与中央控制器连接的报警器、与中央控制器连接的灯光系统,所述音频系统在接收到中央控制器的指令后发出声音,所述报警器与外界通信设备进行通信,中央控制器可以是一个处理芯片,所述处理芯片安装在所述报警器内,所述灯光系统与所述中央控制器连接,所述中央控制器控制所述灯光的开启与关闭。
进一步,若干托料架的数量为1个或2个。
进一步,每台上料小车上均设置有若干磁性分张器,所述磁性分张器安装在调节导柱上。
进一步,若干所述磁性分张器的数量为6个。
进一步,每台所述上料小车上均设有末张板料检测装置,所述末张板料检测装置具体为传感器。
进一步,所述拆垛机包括移送机构和升降机构,所述移送机构和升降机构上安装有限位开关和原点开关。
进一步,所述静态检测装置安装在机械手装置上,所述对射检测装置安装在拆垛机上。
进一步,所述皮带机下设置有若干地脚,若干所述地脚的高度不小于50mm。
进一步,所述磁性分张器、末张板料检测装置、两道双片检测装置分别与中央控制器连接。
本实用新型的优点在于:
本实用新型的多工位智能冲压生产线,解决了现有技术冲压生产线成本高、占地面积大、检测以及报警功能不完善的技术问题,提高了冲压生产过程的安全性,且多工位的设置提高了冲压生产的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型报警系统的方框示意图。
其中:
1、冲床,2、上料小车,3、拆垛机,4、下料装置,5、机械手装置,6、中央控制器,7、灯光系统,8、音频系统,9、磁性分张器,10、末张板料检测装置,11、双片检测装置,12、报警器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
将上述中所有驱动件(指代动力元件)、电器件以及适配的电源通过导线进行连接,具体连接手段,应参考下述工作原理中,各电器件之间先后工作顺序完成电性连接,其详细连接手段,为本领域公知技术,下述主要介绍工作原理以及过程,不在对电气控制做说明。
如图1、2所示,一种多工位智能冲压生产线,包括冲床1、上料装置、机械手装置5、下料装置4、控制系统、报警系统;
所述上料装置包括2个上料小车2、拆垛机3、两道双片检测装置11,每台所述上料小车2上设有调节导柱、若干托料架,若干所述托料架上设有T形槽,所述调节导柱安装在T形槽内,方便定位柱的安装和调整,可以适用不同尺寸的料堆,两道双片检测装置11包括静态检测装置和对射检测装置,每台上料小车2上均设置有若干磁性分张器9,所述磁性分张器9安装在调节导柱上,若干所述磁性分张器9的数量为6个,利用同性磁极相互排斥的原理,将垛料上层相邻板料分张,以防止双料的产生;每台所述上料小车2上均设有末张板料检测装置10,所述末张板料检测装置10具体为传感器;
所述机械手装置5采用多工位三次元结构,具体采用苏州青林自动化设备有限公司生产的小型三次元机械手,包括左驱动装置、右驱动装置、连接杆和手臂,所述左驱动装置安装在冲床上,所述左驱动装置和右驱动装置通过连接杆相连,所述手臂安装在连接杆上,所述右驱动装置包括X轴驱动装置、Y轴驱动装置和Z轴驱动装置,它适于配合单台大吨位冲床、拉伸尺寸或折弯高的产品来生产使用,根据客户需要选用了此种机械手来配合此条线生产;其中进给行程范围0-1200mm、夹紧行程范围0-300mm(单边)、升降行程范围0-250mm;机械手上安装辅助手臂,其高度、夹紧范围都是通过辅手臂来调整实现。
上料位置为冲床1前后上料,当行车或是叉车将料垛放在台车上定位后,将磁铁分离器调整好位置,料片分开;人工确认后按启动按钮,台车自动运动到拆垛机3取料位置处,拆垛机3开始抓料并送往线首磁性线规定位置处,由磁性线上定位装置进行定位,两台拆垛机3交叉送料;料片通过拆垛机3放入磁性线后流入多工位三次元机械手取料处,通过多工位三次元机械手送入多工位模具内;料片在磁性线逐级往冲床内送料期间,安装有两道双片检测装置11(拆垛手臂一处);当检测出双张料片时,总控发出声光报警,整线停机,需要人工排出双张料片;多工位三次元机械手的手臂从磁性线夹取料片并开始往冲床内逐级送料;直至多工位三次元机械手将成品工件送至下料输送带位置,成品工件通过线尾下料皮带机流出线外;当某个上料小车料片用完时,上料小车上有无料片检测传感器发出信号,拆垛机自动抓取另外一上料小车上料片,原上料台车(无料片)退出补料,以此流程循环工作。
整线设有2个上料小车2循环拆垛,每侧的上料小车2可以放置1个或者2个托料架,以适应单件或双件生产;台车由交流变频电机驱动在导轨上移动,每台台车都有一条平导轨和一条导向导轨,通过限位开关检测,台车能实现在轨道上的准确定位及锁紧;台车具有手动和自动两种工作模式,自动化模式下,台车自动控制及自动定位;板料堆放在料架上由叉车或天车放到上料台车上,通过上料台车,板料被运到拆垛区域;
上料台车上都配备末张板料检测装置10(传感器),当检测到料架上最后一张板料时,有声光警示装置提醒操作者给台车上料;
台车的开进、开出为自动控制,操作者只要启动按钮,所有的动作全部自动完成,台车运行电缆走全封闭铁质拖链,防止铁屑进入拖链。
所述下料装置4包括下料皮带机、设置在皮带机外围的防护装置,所述皮带机两侧安装有急停按钮和检验员停止按钮;
控制系统采用三菱伺服控制系统,保证实现同步性,保证高稳定、高效率、高精度、高安全性。
所述控制系统采用集成中央CPU控制结构,所述传感器通过Profinet/CC-LINK总线和相应的PLC或远程I/O单元通讯,包括现场操作站、现场设备检测单元、现场其他输入设备、现场执行机构;自动化联线PLC与压力机PLC之间的互锁信号通过Profinet/CC-LINK总线的方式进行连接,连线PLC与机械手控制系统之间通过总线进行数据交换。同时机械手控制系统配置标准的以太网口,共监控系统使用;自动化系统采用安全保护系统。配备完善的安全门锁,安全急停开关等安全装置,实时控制显示安全区域状况,及时发出声光报警信号或停机;不具备总线连接的特殊设备将采用硬接线方式实现信息交换和互锁控制;整线安全互锁采用硬接线的方式实现信息交换;控制系统具备存储99套模具相应参数功能。
所述报警系统包括中央控制器6、与中央控制器6连接的音频系统8、与中央控制器6连接的报警器12、与中央控制器6连接的灯光系统7,所述音频系统8在接收到中央控制器6的指令后发出声音,所述报警器12与外界通信设备进行通信。
进一步,所述拆垛机3包括移送机构和升降机构,所述移送机构和升降机构上安装有限位开关和原点开关,移送和升降采用伺服驱动,能够保证片料拆垛过程的运动精度。
进一步,所述静态检测装置安装在机械手装置5上,所述对射检测装置安装在拆垛机上。
进一步,所述皮带机下设置有若干地脚,若干所述地脚的高度不小于50mm。
进一步,所述磁性分张器9、末张板料检测装置10、两道双片检测装置11分别与中央控制器6连接。
整个控制系统采用严格的层级控制,在没有主操作站的允许情况下,设备不能单独控制。
所有设备都具有初始状态、等待状态和故障状态,并能在操作站的控制下逐一或是统一两种方式返回初始状态。当系统出现故障时,所有设备能自动进入故障状态。故障状态是系统在突然停机时设备所要保持的状态。系统停机指令发出后,要求在安全范围内设备能以最小运动达到该状态。
当系统能实现完整的过程控制并实现动作互锁,出现任何异常情况时系统均能及时报警并显示报警信息,并能根据系统定义情况控制系统状态(全停、部分停或不停),以确保设备安全和人员安全。机械手和压力机的互锁信号通过总线输入到联线PLC,出联线PLC完成运行互锁。模具上须有模具编码开关。整个生产线控制系统依据各单元实际情况设置操作站。采用集成度高的控制模式,将机械手及单元间的操作集成到一个控制屏上。生产线设有灯光报警系统,作为整线安全系统的辅助工具,能够在设备启停、故障、换料、上下料以及安全系统中各安全监控点报警等各种异常状况发生时及时通知操作人员。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种多工位智能冲压生产线,其特征在于,包括冲床、上料装置、机械手装置、下料装置、控制系统、报警系统;
所述上料装置包括2个上料小车、拆垛机、两道双片检测装置,每台所述上料小车上设有调节导柱、若干托料架,若干所述托料架上设有T形槽,所述调节导柱安装在T形槽内,两道双片检测装置包括静态检测装置和对射检测装置;
所述下料装置包括下料皮带机、设置在皮带机外围的防护装置,所述皮带机两侧安装有急停按钮和检验员停止按钮;
所述控制系统采用集成中央CPU控制结构,传感器通过Profinet/CC-LINK总线和相应的PLC或远程I/O单元通讯,包括现场操作站、现场设备检测单元、现场输入设备、现场执行机构;
所述报警系统包括中央控制器、与中央控制器连接的音频系统、与中央控制器连接的报警器、与中央控制器连接的灯光系统,所述音频系统在接收到中央控制器的指令后发出声音,所述报警器与外界通信设备进行通信。
2.根据权利要求1所述的一种多工位智能冲压生产线,其特征在于,若干托料架的数量为1个或2个。
3.根据权利要求1所述的一种多工位智能冲压生产线,其特征在于,每台上料小车上均设置有若干磁性分张器,所述磁性分张器安装在调节导柱上。
4.根据权利要求3所述的一种多工位智能冲压生产线,其特征在于,若干所述磁性分张器的数量为6个。
5.根据权利要求3所述的一种多工位智能冲压生产线,其特征在于,每台所述上料小车上均设有末张板料检测装置,所述末张板料检测装置具体为传感器。
6.根据权利要求1所述的一种多工位智能冲压生产线,其特征在于,所述拆垛机包括移送机构和升降机构,所述移送机构和升降机构上安装有限位开关和原点开关。
7.根据权利要求1所述的一种多工位智能冲压生产线,其特征在于,所述静态检测装置安装在机械手装置上,所述对射检测装置安装在拆垛机上。
8.根据权利要求1所述的一种多工位智能冲压生产线,其特征在于,所述皮带机下设置有若干地脚,若干所述地脚的高度不小于50mm。
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CN112122478A (zh) * 2020-09-02 2020-12-25 奇瑞汽车股份有限公司 一种冲压多工位生产线板料定位结构

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