CN207655722U - 一种机械手自动化冲压生产线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种机械手自动化冲压生产线，包括上料平台、工件、定位平台、移动平台、拉伸工位、切边工位、翻边工位、冲孔工位、下料平台、拆垛机械手和码垛机械手，所述上料平台设置在移动平台首端的左右两侧，上料平台内部堆叠放置工件，下料平台设置在移动平台末端的左右两侧；所述定位平台设置在上料平台沿着输送方向的一端，定位平台上设有调整轴；所述移动平台的一侧沿着输送方向依次设置拉伸工位、切边工位、翻边工位、冲孔工位；所述拆垛机械手和码垛机械手分别放置在移动平台首端与末端。本实用新型通过设置的多个搬运机械手配合，能够有效的提高整个冲压生产线的生产效率，有益于生产线的高速运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气工程自动化设备的技术领域，特别是一种机械手自动化冲压生产线的技术领域。
背景技术
对于冲压生产线，现有国产冲压机在单次模式下的最快节拍为12次/min，配备何种自动化设备将直接决定冲压生产线的生产能力，并且由于冲压机的投资远高于自动化设备，若自动化设备的生产效率低于冲压机，则会造成冲压机投资的部分浪费，如果整线采用机械手与冲压机完全同步的运行方式，就能保证整线的最高运行速度达到12次/min。
目前市场有三大主流的生产线类型：手动冲压生产线、机器人自动化冲压生产线和机械手自动化冲压生产线。手动冲压生产线投入较低，但存在一定的人身安全隐患，效率较低；机器人自动化冲压生产线投入中等，不存在人身安全隐患，但生产线无法同步运行，效率中等；机械手自动化冲压生产线投入稍高，不存在人身安全隐患，生产线可以完全同步，效率较高。
实用新型内容
本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种机械手自动化冲压生产线，通过设置的多个搬运机械手配合，能够有效的提高整个冲压生产线的生产效率，有益于生产线的高速运行。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种机械手自动化冲压生产线，包括上料平台、工件、定位平台、移动平台、拉伸工位、切边工位、翻边工位、冲孔工位、下料平台、拆垛机械手和码垛机械手，所述上料平台设置在移动平台首端的左右两侧，上料平台内部堆叠放置工件，下料平台设置在移动平台末端的左右两侧；所述定位平台设置在上料平台沿着输送方向的一端，定位平台上设有调整轴；所述移动平台的一侧沿着输送方向依次设置拉伸工位、切边工位、翻边工位、冲孔工位；所述拆垛机械手和码垛机械手分别放置在移动平台首端与末端，拆垛机械手设置在左右上料平台的中心，码垛机械手设置在左右下料平台的中心。
作为优选，所述移动平台侧面设置工控机，工控机分别电连接拆垛机械手、码垛机械手。
作为优选，所述定位平台前方设置扫描仪，扫描仪与工控机电连接。
作为优选，所述定位平台侧面设置伺服电机，定位平台上设置伺服调整轴，定位平台的调整轴伸出到工件上方。
作为优选，所述拆垛机械手和码垛机械手上设置有光电传感器。
作为优选，所述拆垛机械手和码垛机械手上安装有接近开关，接近开关为激光测距仪。
作为优选，所述移动平台的类型为皮带机，皮带机包含左、中、右三个平行设置的水平出料输送带，左出料输送带和右出料输送带同向运动，中出料输送带双向运动。
作为优选，所述所述拉伸工位和切边工位中间设置有第一搬运机械手；所述翻边工位和冲孔工位中间设置有第二搬运机械手；第一搬运机械手连接拉伸工位到切边工位的转运，第二搬运机械手连接翻边工位到冲孔工位的转运。
作为优选，所述移动平台的类型为T形滚珠丝杆驱动，移动平台上设置第三搬运机械手，滚珠丝杆上的丝母与第三搬运机械手固接。
作为优选，所述第三搬运机械手连接拉伸工位、切边工位、翻边工位、冲孔工位之间的转运。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型设置双侧的上、下料平台，通过设置的多个搬运机械手配合，能够有效的提高整个冲压生产线的生产效率，有益于生产线的高速运行。
2、本实用新型在移动式搬运机械手上只设置一套定位工装实现整个生产线的定位精度，定位精度能得到有效的保证，操作维修也十分简单。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。
图1是本实用新型一种机械手自动化冲压生产线的第一实施例示意图；
图2是本实用新型一种机械手自动化冲压生产线的第二实施例示意图。
图中：
1-上料平台；2-工件；3-定位平台；4-移动平台；5-拉伸工位；6-切边工位；7-翻边工位；8-冲孔工位；9-下料平台；10-拆垛机械手；11-码垛机械手；12-第一搬运机械手；13-第二搬运机械手；14-第三搬运机械手。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
实施例1
如图1，本实用新型一种自动化冲压线，包括上料平台1、工件2、定位平台3、移动平台4、拉伸工位5、切边工位6、翻边工位7、冲孔工位8、下料平台9、拆垛机械手10和码垛机械手11，所述上料平台1设置在移动平台4首端的左右两侧，上料平台1内部堆叠放置工件2，下料平台9设置在移动平台4末端的左右两侧；所述定位平台3设置在上料平台1沿着输送方向的一端，定位平台3上设有调整轴；所述移动平台4的一侧沿着输送方向依次设置拉伸工位5、切边工位6、翻边工位7、冲孔工位8；所述拆垛机械手10和码垛机械手11分别放置在移动平台4首端与末端，拆垛机械手10设置在左右上料平台1的中心，码垛机械手11设置在左右下料平台9的中心。
所述移动平台4侧面设置工控机，工控机分别电连接拆垛机械手10、码垛机械手11。
所述定位平台3前方设置扫描仪，扫描仪与工控机电连接。所述定位平台3侧面设置伺服电机，定位平台3上设置伺服调整轴，定位平台3的调整轴伸出到工件2上方。
定位平台3的作用是对板件进行最终定位，以便让上料的搬运机械手拾取到位置正确的板件准确送入模腔。扫描工作原理是将磁性皮带送来的板件进行扫描取影像，然后与预先保存的标准影像对比得出位置差。工控机根据位置差计算出板件所需移动的方向及移动量，然后由拥有多个调整轴对板件2的位置进行修正。
因扫描定位平台由独立的运动***执行，在机械手运送板件2的过程足以完成调整，整个扫描对中无需占用整线的时间，即扫描对中先于机械手拾取板件2完成。
所述拆垛机械手10和码垛机械手11上设置有光电传感器。所述拆垛机械手10和码垛机械手11上安装有接近开关，接近开关为激光测距仪。
拆垛机械手10动作简单，可实现Y方向(两个上料平台1之间的方向)和Z方向(垂直地面方向)的快速运动，满足使用要求。拆垛机械手10上安装有双板件检测传感器，可避免机械手拾取双件送入模腔从而损坏模具。所述拆垛机械手10和码垛机械手11上设置有光电传感器和接近开关。拆垛机械手10安装光电传感器，检测板件的拾取情况。
所述移动平台4的类型为皮带机，皮带机包含左、中、右三个平行设置的水平出料输送带，左出料输送带和右出料输送带同向运动，中出料输送带双向运动。
皮带机最好为磁性皮带机。在高速生产过程中，为保证输送质量，避免板件滑行是非常必要的。磁性传送带在高速线的使用可以有效防止板件2的滑移，为对中提供保证。磁性皮带可将板件2准确传输至加工工位，避免二次定位出现过大调整。
为了配合磁性传送带，拆垛机械手10和码垛机械手11上的接近开关可以连接磁力分离器，可以分离板件，主要目的是防止多板件同时进入模腔而损坏模具。对于铁板件，分离的方式可采取磁力分离方式，为机械手的快速搬运提供充分准备。磁力分离器具有可消磁功能，保护操作工的安全，方便操作。
所述拉伸工位5和切边工位6中间设置有第一搬运机械手12；所述翻边工位7和冲孔工位8中间设置有第二搬运机械手13；第一搬运机械手12连接拉伸工位5到切边工位6的转运，第二搬运机械手13连接翻边工位7到冲孔工位8的转运。
第一搬运机械手12和第二搬运机械手13的运动包括X方向(工件输送方向)的线性运动和绕Y方向(两个上料平台1之间的方向)的旋转运动。
实施例2
如图2，主体结构和第一实施例相同，除了移动平台4和搬运机械手的类型。所述移动平台4的类型为T形滚珠丝杆驱动，移动平台4上设置第三搬运机械手14，滚珠丝杆上的丝母与第三搬运机械手14固接。
所述第三搬运机械手14连接拉伸工位5、切边工位6、翻边工位7、冲孔工位8之间的转运。
第三搬运机械手14的数量为至少2个，通过中部铰接，运动方式是折叠展开完成，X方向(工件输送方向)的线性运动和Y方向(两个上料平台1之间的方向)的线性运动。
本实用新型工作过程：
本实用新型一种机械手自动化冲压生产线在工作过程中，具体使用时，包含四大工作流程：上料线、传送线、冲压线和下料线。
上料线流程为：拆垛机械手10从上料平台1上拾取工件2送到定位平台3，工件2经过扫描仪，定位平台3根据扫描结果对工件位置进行修正。拆垛机械手10可实现两个方向的快速运动，满足使用要求。拆垛机械手10上安装有光电传感器和接近开关检测工件的拾取情况，还可避免机械手拾取双个工件送入模腔从而损坏模具。定位平台3的作用是对工件2进行最终定位，以便让上料机械手拾取到位置正确的工件准确送入模腔。因扫描定位平台3由独立的运动***执行，在机械手运送工件的过程足以完成调整，整个扫描定位平台3无需占用整线的时间。
生产过程中，当生产完一个垛料堆，左侧上料平台1安装的接近开关检测到末料，***工控机发送转移垛料堆生产指令，拆垛机械手10需要切换到右侧另一上料平台1上继续生产。输送线上设置了两个上料平台1可以使生产的连续性得以保证，并且当某边上料平台1出现故障需要离线维修时，生产线可以使用另一上料平台1维持生产。在工件定位方面，改变了传统的接近开关检测方式，采用激光测距仪进行检测，提高了工件行进的精度和测距的稳定性。
第一种传送线流程为：移动平台4的磁性输送带在高速线的使用可以有效防止工件2的滑移。磁性输送带可将工件2准确传输至加工工位，避免二次定位出现过大调整。输送带4主要由左、中、右三个水平出料皮带机组成。左、右皮带机只能分别向左或右运行，而中间皮带机则允许向左或右运行，当两轴机械手拾取到双工件时，工控机将发送指令要求磁性皮带反向运行，将双工件回收料架。
双边皮带出料下料工件的设计可以提高下料工件的速度。左右皮带机的端头安装有光电传感器供工件检测作用，当工件2来不及下料工件而运行至皮带端部时，光电传感器将做出反馈并使工控机发出单边皮带停止的信号，避免工件掉落；同时防止码垛机械手11再次放置工件2导致堆积而损伤工件。当某边皮带机出现故障短时间无法恢复时，生产线允许单边皮带机进行降级运行维持生产，而损坏或存在故障的皮带机则可进行离线修复或故障排除。
第二种传送线流程为：在高速生产过程中，为保证输送质量，保证工件2的定位精度是非常必要的。移动平台4由滚珠丝杆驱动，利用丝杆的自锁性可以有效防止工件2的滑移，为移动平台4提供保证。移动平台4上的第三搬运机械手14可将工件2准确传输至加工的工位上。
冲压线的工作流程是：第一搬运机械手12、第二搬运机械手13或第三搬运机械手14拾取位置修正后的铁板件并送入压力机模腔；压力机间搬运机械手分别将完成拉伸工位5、切边工位6、翻边工位7、冲孔工位8工序；搬运机械手上设置了定位工装，每次上下工位都对同一定位点进行夹取动作，这样可以保证整个生产线的定位精度，搬运机械手将冲压完成的工件送到下料过渡平台上。搬运机械手将冲压完成的工件送到移动平台4上；移动平台4通过码垛机械手11将工件送出围栏外进行堆垛。
下料线的工作过程是：当生产线高速运行时，要求下料工件的速度也随之加快。码垛机械手11将工件送出围栏外进行堆垛。双边下料平台9的设计可以提高下料工件的速度。当堆积完一个垛料堆，左侧下料平台9上安装的接近开关检测到末料，***工控机发送转移垛料堆堆积指令，码垛机械手11需要切换到右侧另一下料平台9上继续堆垛。输送线上设置了两个下料平台9可以使生产的连续性得以保证。
本实用新型，设置双侧的上、下料平台，通过设置的多个搬运机械手配合，能够有效的提高整个冲压生产线的生产效率，有益于生产线的高速运行。在移动式搬运机械手上只设置一套定位工装实现整个生产线的定位精度，定位精度能得到有效的保证，操作维修也十分简单。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：包括上料平台(1)、工件(2)、定位平台(3)、移动平台(4)、拉伸工位(5)、切边工位(6)、翻边工位(7)、冲孔工位(8)、下料平台(9)、拆垛机械手(10)和码垛机械手(11)，所述上料平台(1)设置在移动平台(4)首端的左右两侧，上料平台(1)内部堆叠放置工件(2)，下料平台(9)设置在移动平台(4)末端的左右两侧；所述定位平台(3)设置在上料平台(1)沿着输送方向的一端，定位平台(3)上设有调整轴；所述移动平台(4)的一侧沿着输送方向依次设置拉伸工位(5)、切边工位(6)、翻边工位(7)、冲孔工位(8)；所述拆垛机械手(10)和码垛机械手(11)分别放置在移动平台(4)首端与末端，拆垛机械手(10)设置在左右上料平台(1)的中心，码垛机械手(11)设置在左右下料平台(9)的中心。
2.如权利要求1所述的一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：所述移动平台(4)侧面设置工控机，工控机分别电连接拆垛机械手(10)、码垛机械手(11)。
3.如权利要求2所述的一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：所述定位平台(3)前方设置扫描仪，扫描仪与工控机电连接。
4.如权利要求1所述的一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：所述定位平台(3)侧面设置伺服电机，定位平台(3)上设置伺服调整轴，定位平台(3)的调整轴伸出到工件(2)上方。
5.如权利要求1所述的一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：所述拆垛机械手(10)和码垛机械手(11)上设置有光电传感器。
6.如权利要求1所述的一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：所述拆垛机械手(10)和码垛机械手(11)上安装有接近开关，接近开关为激光测距仪。
7.如权利要求1所述的一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：所述移动平台(4)的类型为皮带机，皮带机包含左、中、右三个平行设置的水平出料输送带，左出料输送带和右出料输送带同向运动，中出料输送带双向运动。
8.如权利要求1所述的一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：所述所述拉伸工位(5)和切边工位(6)中间设置有第一搬运机械手(12)；所述翻边工位(7)和冲孔工位(8)中间设置有第二搬运机械手(13)；第一搬运机械手(12)连接拉伸工位(5)到切边工位(6)的转运，第二搬运机械手(13)连接翻边工位(7)到冲孔工位(8)的转运。
9.如权利要求1所述的一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：所述移动平台(4)的类型为T形滚珠丝杆驱动，移动平台(4)上设置第三搬运机械手(14)，滚珠丝杆上的丝母与第三搬运机械手(14)固接。
10.如权利要求9所述的一种机械手自动化冲压生产线，其特征在于：所述第三搬运机械手(14)连接拉伸工位(5)、切边工位(6)、翻边工位(7)、冲孔工位(8)之间的转运。
Priority Applications (1)
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