CN210647950U - 冲压自动化机器人生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了冲压自动化机器人生产线，包括压机和送料机器人，压机有多台，送料机器人有多台，相邻两台压机之间有一台送料机器人，多台压机通过多台送料机器人顺次连接形成一自动化生产线。本实用新型提供了一种使用方便的冲压自动化机器人生产线，通过控制箱来控制各个压机、送料机器人可以实现：(1)单台压机配合送料机器人工作模式；(2)多台压机配合送料机器人工作模式。实行柔性化生产。

Description

冲压自动化机器人生产线

技术领域

本实用新型属于冲压生产线技术领域，特别涉及冲压自动化机器人生产线。

背景技术

随着我国工业的发展，冲压制件类型、工艺的复杂化以及人性化生产要求，手工送料的冲压加工生产由于存在着效率、速度、精度、安全等方面的一系列问题，已逐步由自动送料机构所取代，从而进一步满足了冲压生产自动化，大幅度提高生产节拍、生产质量等的要求。传统的人工生产线，虽然在建设初期投入相对较小，但随着市场需求的扩大，其固有的效率低下、产品质量稳定性较差等缺点越来越影响企业的发展。自动化生产线恰好可以让这些问题得到解决。较高的生产效率、稳定的产品质量以及规模生产条件下更低的单件生产成本，正是自动化冲压生产线的优点。

冲压生产自动化主要是指包括材料供给、制品及废料的排出、模具更换、冲床的调整与运转、冲压过程异常状况的监视等作业过程自动化，将这些技术应用到冲压生产流水线的相应环节从而实现冲压生产过程的自动化。自动送料机构作为冲压加工生产实现自动化的最基本的要求，是在一套模具上实现流水线生产的根本保证，它的自动化程度高低，直接影响着冲压生产效率、生产节拍以及冲压生产整体自动化水平。

在技术日新月异的年代，自动控制技术得到飞速发展，在工业领域逐渐得到广泛应用，尤其在工业机器人出现后，能够保证工业生产的安全顺利进行，并将工业成本控制在最低范围内，以其自身灵活性和便捷性受到社会的高度重视。

机器人冲压加工自动化的应用即改善了劳动条件减轻了工人劳动强度又可确保生产安全提高劳动生产率和产品质量还能降低能源及原材料消耗节省辅助加工时间降低产品成本。随着生产线的制作、调试周期逐步缩短回报周期短机器人自动化生产线越来越为汽车主机厂接受成为冲压自动化生产线的主流。

现今美国、德国、日本的汽车工业如此发达，得益于其自动化冲压技术及装备的先进技术。

一般冲压厂的自动化生产线都是整线生产模式，而工厂在生产负荷不足时，就会采用人工生产，一些稍小的零件又会需要多工位模式在生产线上生产，或者仅仅只需要单工位模式在生产线上生产。

中国专利申请公布号CN108856445A公开了一种冲压装置，从单片工件上依次进行产品冲压，包括：模组,具有下模、以及可相对于所述下模升降的上模；冲压单元，在安装有所述模组的同时，具有使所述上模升降的上模升降装置，并且可相对于所述上模的下降朝反方向上升；工件保持装置，将所述工件保持在基准高度位置并输送至规定平面位置；以及顶推装置，在对所述工件进行冲压时，在所述上模与所述工件的上基准面抵接的时间点上与所述上模的下降相同步地使所述冲压单元上升。

中国专利申请公布号CN107378990A公开了一种取件机器人，包括底座、转鼓、机器人减速器和转鼓电机，转鼓电机固定在转鼓上，机器人减速器固定在转鼓上，转鼓电机的转轴与机器人减速器的输入轴固定在一起，机器人减速器的输出轴固定在底座上，吸盘架上固定有吸盘法兰盘，吸盘的下部固定有吸嘴，通气管与吸盘相通接。

中国专利申请公布号CN108582075A公开了一种智能机器人视觉自动化抓取系统，包括上位机、机器人、执行终端和工件，还包括工件图像获取系统和工件深度获取系统，所述工件图像获取系统和工件深度获取系统分别设置在执行终端的前端，且分别与上位机进行数据通信，上位机可实时显示工件图像获取系统的采集画面。

机器人通过执行终端抓取工件包括以下操作步骤：S1：图像预处理；S2：通过区域处理求矩的方法确定工件的形心坐标；S3：精确确定工件的轴向，使机械手能以正确的姿态抓取物体；S4：引导机械手到达待测点，对工件深度进行测量，建立工件场景的三维信息；S5：进行图像分割，并融合视觉信号与超声信号，可得到较完整的工件信息进行特征计算，获得工件在三维空间内的精确姿态；S6：建立与CCD双目相机关联的世界坐标系，并控制机械手进行工件抓取。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供了一种使用方便的冲压自动化机器人生产线。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

冲压自动化机器人生产线，包括压机5和送料机器人，其特征在于：所述压机5有多台，所述送料机器人有多台，相邻两台压机5之间有一台送料机器人，多台压机5通过多台送料机器人顺次连接形成一自动化生产线。

如上所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述压机5内设有单个冲压模具或者多个冲压模具。

如上所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述冲压模具包括定模100和动模200，所述定模100的模口外圆周设置有用于检测待冲压工件下落至定模100模口上端面的接近开关400。

如上所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述定模100的模口外圆周上端面设置有凹位101，所述接近开关400隐藏设置在所述凹位101内。

如上所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述接近开关400有两个，两个接近开关400分别位于所述定模100的模口外圆周的两相对侧。

如上所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述定模100的模口外圆周设置有用于引导待冲压工件的导向装置，所述动模200上设有供导向装置凸入其内的凹槽201；所述导向装置上端具有开口大内部逐渐变小的喇叭状导滑结构，所述导向装置下部为管状导滑结构，所述定模100的模口位于所述管状导滑结构中心位置，所述接近开关400位于所述管状导滑结构所围成的区间内。

本实用新型具有以下有益效果：

1、多台压机通过多台送料机器人顺次连接形成一自动化生产线，通过控制箱来控制各个压机、送料机器人可以实现：(1)单台压机配合送料机器人工作模式；(2)多台压机配合送料机器人工作模式。本申请自动化生产线既能取代人工操作整线生产，也可以切换为单工位或多工位生产线模式，实行柔性化生产。

2、本申请冲压模具的定模模口外圆周设置有用于检测待冲压工件的接近开关。因为接近开关设置的位置，只有当待冲压工件完全下落至定模模口上端面时，接近开关才会发送冲压信号，这样可以保证冲压时待冲压工件处于设定的冲压位置，从而保证冲压产品的质量。

3、本申请冲压模具与自动化的送料机器人组合使用，通过采集接近开关信息来判断送料是否正确，从而控制送料机器人完成送料，本申请冲压模具更能适应冲压自动化生产模式，有利于自动化生产。

4、定模的模口外圆周设置有用于引导待冲压工件的导向装置引导待冲压工件的导向装置，方便快速将待冲压工件导入冲压位置。

5、定模通过电磁震动器震动，可避免待冲压工件因倾斜与导向装置卡在中间，便于将待冲压工件顺利传送至定模的模口位置。通过导向装置和电磁震动器的设置及其协同作用，能快速将待冲压工件送至定模模口位置。

附图说明

图1是本实用新型生产线工作模式一结构示意图；

图2是本实用新型生产线工作模式二结构示意图；

图3是本实用新型冲压模具实施例一状态之一结构示意图；

图4是本实用新型冲压模具实施例一状态之二结构示意图；

图5是本实用新型冲压模具实施例二状态之一结构示意图；

图6是本实用新型冲压模具实施例二状态之二结构示意图；

图7是本实用新型冲压模具实施例二状态之三结构示意图；

图8是图7中A放大图；

其中：100、定模；101、凹位；200、动模；201、凹槽；300、导向柱；301、第一导向杆；302、第二导向杆；400、接近开关；500、震动座；501、电磁震动器；600、机床下台面；700、机床上台面；2、拆垛台车；3、送料机器人；4、智能机器人视觉自动化抓取系统；5、压机；7、线间皮带传送带；8、线间拆垛台车；10、线尾皮带机；11、线尾装箱台车；12、控制箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-8所示，冲压自动化机器人生产线，包括压机5和送料机器人，所述压机5有多台，送料机器人3有多台，相邻两台压机5之间有一台送料机器人，多台压机5通过多台送料机器3人顺次连接形成一自动化生产线。

本申请自动化生产线既能取代人工操作整线生产，也可以切换为单工位或多工位生产线模式，实行柔性化生产。

工作模式一：多台压机配合送料机器人工作模式如图1。

工作模式二：选取其中某一台压机或某几台压机正常工作作为一个工作单元，配合其余压机使用，中间再配合送料机器人工作模式如图2所示。

本申请中，压机5内设有单个冲压模具或者多个冲压模具。

工作模式三：在上述两种工作模式中，选择冲压模上有单个冲压模。

工作模式四：在上述两种工作模式中，选择冲压模上复合有多个个冲压模。

本申请中，送料机器3采用中国专利申请公布号CN107378990A公开了一种取件机器人技术，也可以采用具有X轴、Y轴、Z轴三轴运动的机器人带动具有吸盘的机器手技术。本申请中送料机器3可以通过外购方式获得。

如图3-8所示，冲压模具包括定模100和动模200，定模100的模口外圆周设置有用于检测待冲压工件下落至定模100模口上端面的接近开关400。

本申请中，定模100设有内凹的模口，动模200设有与内凹的模口配合的凸模。

本申请中，定模100的模口外圆周上端面设置有凹位101，接近开关400隐藏设置在凹位101内。接近开关400设置于距离定模100的模口外圆周上端面2mm。

接近开关400有两个，两个接近开关400分别位于定模100的模口外圆周的两相对侧。两个接近开关400可以避免检测待冲压工件倾斜下落至定模100模口上端面，确保待冲压工件两侧均与定模100模口上端面贴靠着，有利于保证冲压质量。

本申请冲压模具适用于机器人自动化生产线，自动化生产线设置有控制器，接近开关400与控制器连接，当待冲压工件放入定模100模口内时，接近开关400感应到信号并将信号传输给控制器，当控制器同时接收到两个接近开关400的信号时才判定为待冲压工件放入了正确的位置，感应器控制动模200向定模100靠近并对待冲压工件进行冲压。

实施例一：

定模100设置于机床下台面600上，动模200设置于机床上台面700上。传输机器人用于传送待冲压工件到冲压模具中，图1为传输机器人将待冲压工件传送到定模100与动模200之间，图2为传输机器人将待冲压工件传送到定模100的模口。

工作时，送料机器人通过吸嘴将待冲压工件吸附住，送入压机内冲压，送料机器人上的吸嘴下移至设定高度，然后将吸嘴上待冲压工件脱落，待冲压工件下落至压机冲压位置，然后采用另外的夹具加持住待冲压工件。接近开关400用于确保待冲压工件下落至定模100模口上端面，避免待冲压工件未下落至指定位置就进行冲压，从而保证冲压的正常进行。

实施例二：

对实施例一进一步改进，图3为传输机器人将待冲压工件传送到定模100与动模200之间，图4为传输机器人将待冲压工件传送到导向装置内，图5为传输机器人将待冲压工件传送到定模100的模口。

定模100的模口外圆周设置有用于引导待冲压工件的导向装置，动模200上设有供导向装置凸入其内的凹槽201；导向装置上端具有开口大内部逐渐变小的喇叭状导滑结构，导向装置下部为管状导滑结构，定模100的模口位于管状导滑结构中心位置，接近开关400位于管状导滑结构所围成的区间内。

导向装置的作用在于将待冲压工件顺利传送至定模100的模口位置，不发生位置偏移。

进一步改进，导向装置包括导向柱300，导向柱300有若干个并沿定模100的模口外围分布，导向柱300包括第一导向杆301和第二导向杆302，第二导向杆301位于上部，第一导向杆301位于下部，第二导向杆302向外倾斜设置于第一导向杆301一端，若干第二导向杆302围成喇叭状导滑结构，若干第一导向杆301围成管状导滑结构。

进一步改进，定模100固定安装在一震动座500上，震动座500上设置有电磁震动器501。

电磁震动器501的作用在于通过震动座500的震动从而带动定模100导向装置上的待冲压工件的震动，从而将待冲压工件沿导向装置顺利传送至定模100的模口位置，不发生位置偏移。

工作时，送料机器人通过吸嘴将待冲压工件吸附住，送入压机内冲压，导向装置用于将从吸嘴上脱落的待冲压工件引导至压机冲压位置，无需采用另外的夹具来加持，结构简单，使用方便。下落过程中，接近开关400确保待冲压工件下落至定模100模口上端面，从而保证冲压的正常进行。

进一步改进，为配合加工，在多台压机之间还可以设置有拆垛台车2、智能机器人视觉自动化抓取系统4、压机5、线间皮带传送带7、线间拆垛台车8、线尾皮带机10、线尾装箱台车11、控制箱12。

智能机器人视觉自动化抓取系统4对待冲压板料进行精确定位。线间皮带传送带7由伺服电机驱动，通过线间皮带传送带7将某一工位生产线上生产的零部件增加至另一工位生产线的某个压机5的输出侧，通过送料机器人将线间皮带传送带7上的待冲压板料转送至压机5加工。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型保护范围之内。

Claims (6)

1.冲压自动化机器人生产线，包括压机(5)和送料机器人，其特征在于：所述压机(5)有多台，所述送料机器人有多台，相邻两台压机(5)之间有一台送料机器人，多台压机(5)通过多台送料机器人顺次连接形成一自动化生产线。

2.根据权利要求1所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述压机(5)内设有单个冲压模具或者多个冲压模具。

3.根据权利要求2所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述冲压模具包括定模(100)和动模(200)，所述定模(100)的模口外圆周设置有用于检测待冲压工件下落至定模(100)模口上端面的接近开关(400)。

4.根据权利要求3所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述定模(100)的模口外圆周上端面设置有凹位(101)，所述接近开关(400)隐藏设置在所述凹位(101)内。

5.根据权利要求3所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述接近开关(400)有两个，两个接近开关(400)分别位于所述定模(100)的模口外圆周的两相对侧。

6.根据权利要求3所述冲压自动化机器人生产线，其特征在于：所述定模(100)的模口外圆周设置有用于引导待冲压工件的导向装置，所述动模(200)上设有供导向装置凸入其内的凹槽(201)；所述导向装置上端具有开口大内部逐渐变小的喇叭状导滑结构，所述导向装置下部为管状导滑结构，所述定模(100)的模口位于所述管状导滑结构中心位置，所述接近开关(400)位于所述管状导滑结构所围成的区间内。

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