CN220698811U - 一种精密冲压全自动生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及精密冲压技术领域，具体涉及一种精密冲压全自动生产线，包括开卷校平装置，精密冲压装置，分拣装置，废料回收装置，翻面装置，去毛刺装置，清洗烘干装置，自动检测装置，分装打包装置及码垛装置。该全自动生产线突破了制约全流程自动化关键技术，实现了精冲全流程自动化，解决了精密冲压部工序依赖人工，工序之间不能自动传送的问题，克服了全自动化生产线基础技术难题，提高了精冲产业生产效率，引入了自动检测装置对零件质量进行检测，还提高了零件合格率。
Description
技术领域
本实用新型涉及精密冲压技术领域，具体涉及一种精密冲压全自动生产线。
背景技术
精密冲压技术是一种先进的塑性加工方法，通过在变形区施加三向压应力，使原料产生塑性大变形，从而得到表面质量良好、表面粗糙度低的零件。整个精密冲压生产过程一般由开卷校平、精密冲压、零件废料分拣、零件翻面、去毛刺、检测及分装等工序过程组成。目前精密冲压零件分拣、去毛刺、检验等工序及工序间传递仍大量依赖人工操作，无法实现精密冲压生产自动化，因此研发一种自动夹取金属板进行冲压，降低人工成本，提高作业效率和安全性的设备十分重要。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型目的是提供一种精密冲压全自动生产线，解决精密冲压工序依赖人工，工序之间不能自动传送的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：
一种精密冲压全自动生产线，
包括开卷校平装置01，精密冲压装置02，分拣装置03，废料回收装置04，翻面装置05，去毛刺装置06，清洗烘干装置07，自动检测装置08，分装打包装置09，码垛装置10；
所述翻面装置05包括翻面第一传送带051，工业相机一052，机械手053，翻面第二传送带054，翻转结构055，机械推杆，所述翻面第一传送带051上安装视觉识别系统，所述翻面装置05采用机器视觉技术将精冲零件正反面图像与拍摄到的零件图像进行比较，利用机械推杆或机械手053将毛刺朝上的正向零件直接送入去毛刺装置06，毛刺面朝下的反向零件利用机械推杆或机械手053夹取至翻面第二传送带054后随着翻面第二传送带054末端安装的磁性辊子翻转结构055转动进行翻面，翻面后送入去毛刺装置06；
所述自动检测装置08包括图像采集结构、图像处理结构、控制结构和执行结构，所述图像采集结构包括照明设备081，工业相机二084，平行面光源；
所述图像处理结构包括计算机085和图像处理软件；
所述控制结构086包括PLC控制器，对射光纤传感器082，电机驱动器；
所述执行结构包括振动筛、传送带，透明旋转圆盘083和气动执行器，检测废料箱087；
通过工业相机二084采集图像信息利用视觉算法对比零件与模板差别将有缺陷的精冲零件，送入检测废料箱087，检测到的合格件，通过透明旋转圆盘083旋转，挡落到下一级传送带上。
进一步地，所述开卷校平装置01包括开卷机011和校平机012，开卷机011具有调节结构，调节钢卷位置，将钢卷送入精密冲压装置02；
所述校平机012设有涂油结构，将润滑油均匀涂在钢卷上下表面，所述校平机012能够调节钢卷输送距离，速度和节拍。
进一步地，所述精密冲压装置02包括精密冲压机021及精密冲压模具022，精密冲压机021设置有精密冲压模具022安装结构，精密冲压机021用于提供精密冲压所需压力；
所述精密冲压模具022设有基于视觉检测的模具保护结构，所述模具保护结构通过加装在精密冲压机021上的摄像头在每次冲裁前采集精密冲压模具022表面图像并与正常模具表面图像进行比较，判断是否有废料或零件残留，并在有残留时停止动作。
进一步地，所述分拣装置03，基于精冲零件和料粒体积差别，利用筛网结构，将精冲零件和料粒分离，分离后，将精冲零件通过传送带送入翻面装置05，料粒掉入分拣装置03下方设置的分拣废料箱032内；
所述废料回收装置04在废料箱032内钢卷废料达到设定长度后，通过液压剪将钢卷废料剪断，钢卷废料与钢卷分离后落入废料回收装置04上设置的回收废料箱041。
进一步地，所述去毛刺装置06采用砂带将精冲零件的毛刺机械磨除。
进一步地，所述清洗烘干装置07包括清洗机071和烘干机072。
进一步地，所述分装打包装置09设有称重和计数结构，称重和计数的数据实时传送至上位机内进行比对，达到要求时自动分装、打包、封口，封口完毕后通过码垛装置10进行排列码垛，利用码垛机械臂101将装箱后的零件整齐码垛至托盘102上。
本实用新型的有益效果是：
通过提供一种精密冲压全自动生产线，突破制约全流程自动化关键技术，实现了精冲全流程自动化，解决了精密冲压工序依赖人工，工序之间不能自动传送的问题，克服了全自动化生产线基础技术难题，提高了精冲产业生产效率，引入了自动检测装置对零件质量进行检测，还提高了零件合格率。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为精密冲压全自动生产线示意图
图2为精密冲压全自动生产线精密冲压装置结构示意图
图3(a)(b)为精密冲压全自动生产线翻面装置结构示意图
图4为精密冲压全自动生产线自动检测装置结构示意图
图中：
01开卷校平装置，011开卷机，012校平机，02精密冲压装置，021精密冲压机，022精密冲压模具，023滑道，03分拣装置，031分拣传送带，032分拣废料箱，04废料回收装置，041回收废料箱，05翻面装置，051翻面第一传送带，052工业相机一，053机械手，054翻面第二传送带，055翻转结构，06去毛刺装置，07清洗烘干装置，071清洗机，072烘干机，08自动检测装置，081照明设备，082玻璃圆盘，083对射光纤传感器，084工业相机二，085计算机，086控制结构，087检测废料箱，09分装打包装置，10码垛装置，101码垛机械臂，102托盘
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型提供一种精密冲压全自动生产线，包括开卷校平装置01，精密冲压装置02，分拣装置03，废料回收装置04，翻面装置05，去毛刺装置06，清洗烘干装置07，自动检测装置08，分装打包装置09及码垛装置10。
开卷校平装置01包括开卷机011和校平机012。
精密冲压装置02包括精密冲压机021及精密冲压模具022，用于对开卷后的钢材进行精密冲压，精密冲压机021设置有精密冲压模具安装结构，用于提供冲压过程的压力，精密冲压模022具包括凹模，反压板，凸模，压边圈，上下模座，传力杆。
开卷机011用于对钢卷进行展开，可以对不同厚度宽度的钢卷进行开卷，开卷机011具有调节结构可以调节钢卷的位置将钢卷置于精冲机模具腔内，开卷机011能够调节开卷速度节拍，用于配合校平机012将钢卷输入精密冲压装置02；
校平机012将展开的钢卷压平，包含涂油结构，将润滑油均匀涂在钢卷上下表面，可以根据设定参数将不同厚度的钢卷压平，校平机012能够调节进料步距和进料速度节拍，用于配合开卷机011及精密冲压装置02送入精密冲压装置02的模具模腔并完成冲压动作。
为了保证冲压过程平稳进行，需要保证在冲裁过程开始前，精密冲压模具022表面没有废料或零件残留，因此精密冲压模具022设置有基于视觉检测的模具保护结构，该结构通过加装在精密冲压机021上的摄像头在每次冲裁前采集精密冲压零件表面图像并与正常模具表面图像进行比较，从而判断是否有废料或零件残留，并在有残留时停止动作。
冲裁结束后，零件和料粒残留在精密冲压模具022表面，通过气吹结构送入分拣装置03，冲去零件的钢卷废料继续向前输送，将废料送入废料回收装置04。
分拣装置03，基于精冲零件和料粒体积差别，利用筛网结构，将精冲零件和料粒分离，分离后，将精冲零件通过分拣传送带送入翻面装置05，料粒掉入分拣装置03下方设置的分拣废料箱032内。
废料回收装置04在钢卷废料达到设定长度后，将通过液压剪将废料剪断，钢卷废料与钢卷分离后落入废料回收装置04上设置的回收废料箱041。
翻面装置05用于将零件翻面，使零件毛刺面朝上，便于后续去毛刺。零件翻面是其进入去毛刺环节前必经过程，是去毛刺自动化生产的关键技术。翻面装置05在传送带上安装视觉识别系统，采用机器视觉技术将正常零件正反面图像与拍摄到的零件图像进行比较，通过识别系统对执行机构发出指令，先将零件进行离散并置于翻面第一传送带051，利用机械推杆将毛刺朝上的正向零件在传送带上直接送入去毛刺机装置06，毛刺面朝下的反向的零件用机械手053夹取至翻面第二传送带054后随着末端的磁性辊子转动，利用翻转结构055进行翻面，翻面后送入去毛刺机。该装置能够提升精冲零件的识别及放置的准确率，以保证将正确方向的零件送入去毛刺机除掉毛刺。
去毛刺装置06，该装置用于对工件进行去毛刺，通过传送带将毛刺面向上的零件传入去毛刺装置06，用砂带将毛刺机械磨除。
清洗烘干装置07，包括清洗机071和烘干机072，零件去除毛刺后会残余有铁屑，以及精冲过程中残余的润滑油，需要进行清理，通过传送带将去除毛刺后的零件送到清洗烘干装置07中，清洗机071通过喷淋清洗液将污物去除，烘干机072用热风将清洗后的零件烘干。
自动检测装置08，该装置主要由图像采集结构、图像处理结构、控制结构和执行结构四部分构成，包含照明设备081、对射光纤传感器082、玻璃圆盘083、工业相机二084、计算机085、控制结构086、检测废料箱087。
其中，图像采集结构是由照明设备081、工业相机二084、平行面光源以及多自由度相机调节支撑机构等组成。图像处理结构由计算机085和图像处理软件构成。控制结构086由PLC控制器，光电传感器，电机驱动器以及其他电气附件组成。执行结构由振动筛、检测传送带，透明旋转圆盘083和气动执行器，检测废料箱087构成。
装置启动后，采用背部照明的方式，采集对比度明显的冲压件模板图像；在运行过程中，清洗烘干装置07的传送带将清洗烘干后的冲压零件输送到传送带上，利用传送带间的速度差，确保分散的传到透明旋转圆盘083上。当传感器检测到冲压零件时，传输信号给PLC控制器，使得冲压零件在相机正下方时，PLC传输信号给相机，触发相机拍照，最终对图像通过视觉算法自动识别缺陷；检测完毕后，有缺陷的精密冲压零件，使用气缸快速推到检测废料箱087；检测到的合格件，则通过电机和透明旋转圆盘083相对旋转，挡落到下一级传送带上送入分装打包装置09。
分装打包装置09，用于开箱、称重和计数，冲压零件落入打开的包装箱，通过称重和计数结构，对打包的零件进行称重和计数，达到实时称重和计数的目的，称重和计数的数据实时传送至上位机内进行比对，当达到要求后自动分装、打包、封口，封口完毕后通过码垛装置10进行排列码垛，利用码垛机械臂101将装箱后的零件整齐码垛至托盘102上。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而己，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (7)
1.一种精密冲压全自动生产线，其特征在于，
包括开卷校平装置(01)，精密冲压装置(02)，分拣装置(03)，废料回收装置(04)，翻面装置(05)，去毛刺装置(06)，清洗烘干装置(07)，自动检测装置(08)，分装打包装置(09)，码垛装置(10)；
所述翻面装置(05)包括翻面第一传送带(051)，工业相机一(052)，机械手(053)，翻面第二传送带(054)，翻转结构(055)，机械推杆，所述翻面第一传送带(051)上安装视觉识别系统，所述翻面装置(05)采用机器视觉技术将精冲零件正反面图像与拍摄到的零件图像进行比较，利用机械推杆或机械手(053)将毛刺朝上的正向零件直接送入去毛刺装置(06)，毛刺面朝下的反向零件利用机械推杆或机械手置于翻面第二传送带(054)后随着翻面第二传送带(054)末端安装的磁性辊子翻转结构(055)转动进行翻面，翻面后送入去毛刺装置(06)；
所述自动检测装置(08)包括图像采集结构、图像处理结构、控制结构和执行结构，所述图像采集结构包括照明设备(081)，工业相机二(084)，平行面光源；
所述图像处理结构包括计算机(085)和图像处理软件；
所述控制结构(086)包括PLC控制器，对射光纤传感器(082)，电机驱动器；
所述执行结构包括振动筛、检测传送带，透明旋转圆盘(083)和气动执行器，检测废料箱(087)；
通过工业相机二(084)采集图像信息利用视觉算法对比零件与模板差别将有缺陷的精冲零件，送入检测废料箱(087)，检测到的合格件，通过透明旋转圆盘(083)旋转，挡落到下一级传送带上。
2.根据权利要求1所述的一种精密冲压全自动生产线，其特征在于，
所述开卷校平装置(01)包括开卷机(011)和校平机(012)，开卷机(011)具有调节结构，调节钢卷位置，将钢卷送入精密冲压装置(02)；
所述校平机(012)设有涂油结构，将润滑油均匀涂在钢卷上下表面，所述校平机(012)能够调节钢卷输送距离，速度和节拍。
3.根据权利要求1所述的一种精密冲压全自动生产线，其特征在于，
所述精密冲压装置(02)包括精密冲压机(021)及精密冲压模具(022)，精密冲压机(021)设置有精密冲压模具(022)安装结构，精密冲压机(021)用于提供精密冲压所需压力；
所述精密冲压模具(022)设有基于视觉检测的模具保护结构，所述模具保护结构通过加装在精密冲压机(021)上的摄像头在每次冲裁前采集精密冲压模具(022)表面图像并与正常模具表面图像进行比较，判断是否有废料或零件残留，并在有残留时停止动作。
4.根据权利要求1所述的一种精密冲压全自动生产线，其特征在于，
所述分拣装置(03)，基于精冲零件和料粒体积差别，利用筛网结构，将精冲零件和料粒分离，分离后，将精冲零件通过传送带送入翻面装置(05)，料粒掉入分拣装置(03)下方设置的分拣废料箱(032)内；
所述废料回收装置(04)在分拣废料箱(032)内钢卷废料达到设定长度后，通过液压剪将钢卷废料剪断，钢卷废料与钢卷分离后落入废料回收装置(04)上设置的回收废料箱(041)。
5.根据权利要求1所述的一种精密冲压全自动生产线，其特征在于，
所述去毛刺装置(06)采用砂带将精冲零件的毛刺机械磨除。
6.根据权利要求1所述的一种精密冲压全自动生产线，其特征在于，
所述清洗烘干装置(07)包括清洗机(071)和烘干机(072)。
7.根据权利要求1所述的一种精密冲压全自动生产线，其特征在于，
所述分装打包装置(09)设有称重和计数结构，将称重和计数的数据实时传送至上位机内进行比对，达到要求时自动分装、打包、封口，封口完毕后通过码垛装置(10)进行排列码垛，利用码垛机械臂(101)将装箱后的零件整齐码垛至托盘(102)上。
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