不锈钢型材滚压冲压柔性生产线的制作方法

本发明属于冲压技术领域，尤其涉及一种不锈钢型材滚压冲压柔性生产线。

背景技术：

现有技术是，金属卷材到自动滚压机后，切成要求的长度。然后，装入框中，仓储或运输到下工位进行单工程冲压。造成了仓储，转道，产能低下，和单工序冲压的工伤风险。

例如，中国实用新型专利公开了一种片材输送线及冲压生产线[申请号：201820329477.8]，该实用新型包括取料机构、连杆机械手和对中定位机构，所述取料机构和所述对中定位机构沿连杆机械手的运动方向布置；所述连杆机械手包括平行设置的两条连杆、驱动连杆机械手横向往复移动的横向推进机构和驱动连杆机械手竖向往复移动的竖向举升机构；所述对中定位机构包括物料托盘，以及设置在所述物料托盘沿连杆机械手运动方向两侧的可相对或反向运动的两个推料机构，所述物料托盘和推料机构安装在两条连杆之间，两条连杆上对应取料机构和中定位机构设有第一送料位和第二送料位；所述连杆机械手复位时，第一送料位与取料机构衔接，第二送料位与对中定位机构衔接；横向推进机构将第一送料位移动到对中定位机构上侧时，第二送料位与目标工位衔接，竖向举升机构驱动所述连杆机械手向下移动可将第一送料位上的片材转移到中定位机构上，以及将第二送料位上的片材转移到目标工位上。

该实用新型具有工作效率高，设备制造成本低的优势，但其仍未解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种自动化程度高，生产效率高的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种不锈钢型材滚压冲压柔性生产线，包括用于型材冲压成型的冲压模具，所述冲压模具一侧设有储料机构，所述储料机构靠近冲压模具的一端与滚压机相连通，还包括用于改变型材的弯曲程度的型材输送缓冲机构，所述型材输送缓冲机构位于滚压机与冲压模具之间，且型材输送缓冲机构的两端分别与滚压机和冲压模具相连通。

在上述的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线中，所述冲压模具远离型材输送缓冲机构一侧还设有储料筐，所述冲压模具与冲压模具相连通；所述储料机构包括与滚压机相连通的卷料架，型材缠绕在卷料架表面。

在上述的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线中，所述冲压模具包括相对设置的上模板和下模板，所述下模板上设有挤压空间，所述上模板上设有挤压结构，移动上模板可使挤压结构延伸至挤压空间内，所述上模板与下模板之间还设有第一卸料板和第二卸料板，所述第一卸料板下表面较第二卸料板下表面更靠近下模板。

在上述的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线中，所述第一卸料板与上模板之间设有第一弹性件，所述第一卸料板通过第一弹性件与上模板弹性连接，所述第一弹性件一端固定连接在上模板上，另一端压设在第一卸料板上并使得上模板与第一卸料板之间形成第一间隙；所述第二卸料板与上模板之间设有第二弹性件，所述第二卸料板通过第二弹性件与上模板弹性连接，所述第二弹性件一端固定连接在上模板上，另一端压设在第二卸料板上并使得上模板与第二卸料板之间形成第二间隙；所述第一弹性件和第二弹性件均包括氮气弹簧。

在上述的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线中，所述挤压空间两侧对称设置有导滑挡板，所述导滑挡板一端连接有向另一块导滑挡板方向延伸的限位挡板，所述限位挡板位于挤压空间上方，两块限位挡板之间具有挤压通道，所述挤压结构通过挤压通道延伸至挤压空间内。

在上述的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线中，所述挤压空间包括相互连通的主空间和形变定位空间，所述形变定位空间向下模板内部凹陷，所述挤压结构包括固定连接在第二卸料板上的成型包镶件，所述成型包镶件与形变定位空间相适配，挤压结构还包括一端连接在上模板上，另一端贯穿过第二卸料板的挤压针，所述挤压针的轴心线与成型包镶件的轴心线相重合。

在上述的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线中，所述主空间远离第一卸料板的一侧设有定位板，靠近第一卸料板的一侧设有切断刀架，所述定位板和切断刀架均与下模板固定连接，所述形变定位空间靠近定位板的一侧设有导向斜面，所述导向斜面一端与形变定位空间底面相连通，另一端与主空间底面相连通。

在上述的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线中，所述型材输送缓冲机构包括保护框架，所述保护框架中心处设有缓冲控制机构，所述缓冲控制机构两侧设有缓冲保护机构，所述缓冲保护机构连接在保护框架上，所述的缓冲控制机构和两个缓冲保护机构均包括缓冲保护滚轮组件和与缓冲保护滚轮组件相配合的缓冲保护滚轮架组，所述的缓冲保护滚轮组件与缓冲保护滚轮架组滑动连接。

在上述的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线中，所述的缓冲保护滚轮组件包括悬浮滚轮和分别设置于悬浮滚轮两侧的两个行程压簧，所述的悬浮滚轮和两个行程压簧通过传动杆相连，所述的悬浮滚轮设置有悬浮滚轮轴，所述的传动杆穿设于悬浮滚轮轴内，所述的两个行程压簧之间设置有悬浮滚轮滑动槽，所述的悬浮滚轮轴与悬浮滚轮滑动槽滑动连接，所述的保护框架设置有保护支架与悬浮滚轮轴相配合，所述的保护支架的一端设置于缓冲保护滚轮组件的一侧，并且所述的保护支架的一端设置两个行程压簧之间。

在上述的不锈钢型材滚压冲压柔性生产线中，所述的保护框架设置于滚压模具和冲压模具之间，所述的滚压模具靠近保护框架的一端设置有送料滚轮，所述的冲压模具靠近保护框架的一端设置有进料滚轮，所述的缓冲保护滚轮组件的高度高于送料滚轮和进料滚轮的高度，所述的保护框架的两端均设置有曲线调整架，所述的曲线调整架包括曲线滚轮和调整底座，所述的两个曲线调整架高度均低于送料滚轮的高度。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明从上料到滚压，再到冲压成型均由机械自动化控制，形成一套完整的自动生产线，自动化程度高，生产效率高，稳定可靠，解放双手，安全性大幅提升。

2、本发明具有与下模板距离不相同的第一卸料板和第二卸料板，可利用第一卸料板和第二卸料板对型材进行两段式冲压，避免了冲压结构需要设置过密导致发生相互干涉的问题，提高了冲压产品质量。

3、本发明提供的型材输送缓冲机构保证型材在一定的圆弧角度下进行，可以有效缓冲前后设备的速度差，使得型材不会变形，有效提高产品的质量，减少型材报废率。

4、本发明提供的型材输送缓冲机构在发生故障的时候还能起到有效的缓冲作用，有效保护滚压设备和冲压设备之间的型材，降低生产成本。

5、本发明结构简单，制造成本低，易于安装，方便现有工厂实际生产中进行应用。

附图说明

图1是保护框架的主视图；

图2是保护框架的左视图；

图3是图2的局部放大示意图；

图4是保护框架的部分结构示意图；

图5是曲线调整架的结构示意图；

图6是本发明正常运行时的结构示意图；

图7是本发明出现故障时的结构示意图；

图8是冲压模具冲压前的主视图；

图9是冲压模具压时的主视图；

图10是下模板的俯视图；

图中：保护框架1、缓冲控制机构2、缓冲保护机构3、滚压机4、曲线调整架6、储料机构7、储料筐8、缓冲保护滚轮组件11、缓冲保护滚轮架组12、悬浮滚轮13、行程压簧14、传动杆15、保护顶盖16、保护支架17、送料滚轮41、进料滚轮51、曲线滚轮61、调整底座62、上模板100、挤压结构101、成型包镶件102、挤压针103、悬浮滚轮轴131、悬浮滚轮滑动槽132、缓冲保护滚轮架121、对射传感器133、暂停检测传感器134、对射运行传感器135、对射紧急传感器136、保护滚轮161、下模板200、挤压空间201、导滑挡板202、限位挡板203、挤压通道204、主空间205、形变定位空间206、定位板207、切断刀架208、导向斜面209、第一卸料板300、第二卸料板400、第一弹性件500、第一间隙600、第二弹性件700、第二间隙800、冲压模具900、型材输送缓冲机构1000、型材1100。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

结合图6和图7所示，一种不锈钢型材滚压冲压柔性生产线，包括用于型材1100冲压成型的冲压模具900，所述冲压模具900一侧设有储料机构7，所述储料机构7靠近冲压模具900的一端与滚压机4相连通，滚压机4可选用现有技术中的滚压机。还包括用于改变型材1100的弯曲程度的型材输送缓冲机构1000，所述型材输送缓冲机构1000位于滚压机4与冲压模具900之间，且型材输送缓冲机构1000的两端分别与滚压机4和冲压模具900相连通。其中，所述储料机构7包括与滚压机4相连通的卷料架，型材1100缠绕在卷料架表面。即可利用卷料架储存型材1100。所述冲压模具900远离型材输送缓冲机构1000一侧还设有储料筐8，所述冲压模具900与冲压模具900相连通。

本发明，使用时，卷绕在储料机构7上的型材1100，通过滚压机4滚压后，经过型材输送缓冲机构1000进入冲压模具900内，进行冲压，冲压后的成品转移至储料筐8内实现出料和存储。故本发明从上料到滚压，再到冲压成型均由机械自动化控制，形成一套完整的自动生产线，自动化程度高，生产效率高，稳定可靠，解放双手，安全性大幅提升。

结合图8和图9所示，所述冲压模具900包括相对设置的上模板100和下模板200，所述下模板200上设有挤压空间201，所述上模板100上设有挤压结构101，移动上模板100可使挤压结构101延伸至挤压空间201内，所述上模板100与下模板200之间还设有第一卸料板300和第二卸料板400，所述第一卸料板300下表面较第二卸料板400下表面更靠近下模板200。

本发明，使用时，将型材1100输送至第一卸料板300下方，上模板100下移，利用第一卸料板300进行第一次冲孔；移动型材1100至第二卸料板400下方，进行第二次冲孔，本发明具有与下模板200距离不相同的第一卸料板300和第二卸料板400，可利用第一卸料板300和第二卸料板400对型材1100进行两段式冲压，避免了冲压结构需要设置过密导致发生相互干涉的问题，同时，第一次冲压形成的冲孔还可以辅助第二次冲压时进行精确定位，故而大大提高了冲压产品质量。

结合图8和图9所示，所述第一卸料板300与上模板100之间设有第一弹性件500，所述第一卸料板300通过第一弹性件500与上模板100弹性连接，所述第一弹性件500一端固定连接在上模板100上，另一端压设在第一卸料板300上并使得上模板100与第一卸料板300之间形成第一间隙600。所述第二卸料板400与上模板100之间设有第二弹性件700，所述第二卸料板400通过第二弹性件700与上模板100弹性连接，所述第二弹性件700一端固定连接在上模板100上，另一端压设在第二卸料板400上并使得上模板100与第二卸料板400之间形成第二间隙800。未冲压时利用第一弹性件500和第二弹性件700提供的弹力较为方便的维持了第一间隙600和第二间隙800。

优选地，所述第一弹性件500和第二弹性件700均包括氮气弹簧。氮气弹簧是一种以高压氮气为工作介质的新型弹性组件，它体积小、弹力大、行程长、工作平稳，制造精密，使用寿命长，弹力曲线平缓，以及不需要预紧等等，它具有金属弹簧、橡胶和气垫等常规弹性组件难于完成的工作，简化模具设计和制造，方便模具安装和调整，延长模具的使用寿命，确保产品质量的稳定，也可以设计成一种氮气弹簧系统，作为模具的一部分参加工作，可以在系统中很方便实现压力恒定和延时动作，是一种具有柔性性能的新一代的最理想的弹性部件。

结合图10所示，所述挤压空间201两侧对称设置有导滑挡板202，所述导滑挡板202一端连接有向另一块导滑挡板202方向延伸的限位挡板203，所述限位挡板203位于挤压空间201上方，两块限位挡板203之间具有挤压通道204，所述挤压结构101通过挤压通道204延伸至挤压空间201内。导滑挡板202和限位挡板203相互配合可使型材1100在挤压空间201内滑动而不脱离。型材1100经第二卸料板400冲压后，由于型材1100发生弯折，使得型材1100整体的宽度变小，冲压后的型材1100的宽度小于两块限位挡板203之间的距离。

结合图8所示，所述挤压空间201包括相互连通的主空间205和形变定位空间206，所述形变定位空间206向下模板200内部凹陷。所述挤压结构101包括固定连接在第二卸料板400上的成型包镶件102，所述成型包镶件102与形变定位空间206相适配，挤压结构101还包括一端连接在上模板100上，另一端贯穿过第二卸料板400的挤压针103，所述挤压针103的轴心线与成型包镶件102的轴心线相重合。

如图8所示，所述主空间205远离第一卸料板300的一侧设有定位板207，靠近第一卸料板300的一侧设有切断刀架208，所述定位板207和切断刀架208均与下模板200固定连接。定位板207可防止型材1100过度滑动滑出主空间205，导致无法冲压。

优选地，所述形变定位空间206靠近定位板207的一侧设有导向斜面209，所述导向斜面209一端与形变定位空间206底面相连通，另一端与主空间205底面相连通。冲压完成后，型材1100上会形成与导向斜面209相贴合的倾斜面，这样推动型材1100时，在斜面的导向作用下，可使冲压后的型材脱出至挤压空间201外。

如图1所示，所述型材输送缓冲机构1000包括保护框架1，还包括设置于保护框架1中心处的缓冲控制机构2和分别设置于保护框架1两端的缓冲保护机构3，所述的缓冲控制机构2和两个缓冲保护机构3均包括缓冲保护滚轮组件11和与缓冲保护滚轮组件11相配合的缓冲保护滚轮架组12，所述的缓冲保护滚轮组件11与缓冲保护滚轮架组12滑动连接。

由于滚压机4和冲压模具900的高度限制，一般情况下，型材1100在空中向上弯曲，本实施例设置在滚压机4和冲压模具900之间，型材1100通过本实施例再进入冲压模具900，由于保护框架1、缓冲控制机构2和缓冲保护机构3的设置，保证型材1100在一定的弯曲弧度下送料。一方面和现有生产惯例相符合，另一方面将型材1100的弯曲弧度有效控制在合适的范围内。此外，当出现生产故障暂停时，型材1100两端受力不均下落，而由于缓冲控制机构2和缓冲保护机构3的设置，使得型材1100在保护框架1内的高度与型材1100在滚压机4和冲压模具900的高度几乎一致，有效保护型材，防止型材报废。

结合图2和图4所示，所述的缓冲保护滚轮组件11包括悬浮滚轮13和分别设置于悬浮滚轮13两侧的两个行程压簧14，所述的悬浮滚轮13和两个行程压簧14通过传动杆15相连。

在正常运行过程中，型材1100通过悬浮滚轮13和两个缓冲保护滚轮架12围合的区域内穿过保护框架1，型材1100可以根据实时的速度需要在悬浮滚轮13和两个缓冲保护滚轮架12围合的区域内进行速度调整和高度调整。从而有效抵消不同设备的速度差。

具体地，所述的悬浮滚轮13设置有悬浮滚轮轴131，所述的传动杆15穿设于悬浮滚轮轴131内，所述的两个行程压簧14之间设置有悬浮滚轮滑动槽132，所述的悬浮滚轮轴131与悬浮滚轮滑动槽132滑动连接。

当遇到故障时，设备停止，型材1100下落驱动悬浮滚轮13沿着悬浮滚轮滑动槽132下落，传动杆15带动两个行程压簧14下压，实现对型材1100下落过程中的缓冲，所述的悬浮滚轮滑动槽132的长度小于行程压簧14的极限压缩程度。

更具体地，所述的保护框架1设置有保护支架17与悬浮滚轮轴131相配合，所述的保护支架17的一端设置于缓冲保护滚轮组件11的一侧，并且所述的保护支架17的一端设置两个行程压簧14之间。

为了防止行程压簧14的过度压缩，所述的保护支架17限制悬浮滚轮13进一步下落，同时防止悬浮滚轮滑动槽132的意外下落。所述的悬浮滚轮滑动槽132还对悬浮滚轮轴131起保护作用。

本领域的技术人员应当理解，所述的保护框架1设置于滚压机4和冲压模具900之间，所述的滚压机4靠近保护框架1的一端设置有送料滚轮41，所述的冲压模具900靠近保护框架1的一端设置有进料滚轮51，所述的缓冲保护滚轮组件11的高度高于送料滚轮41和进料滚轮51的高度。通过限制所述的滚压机4和冲压模具900之间的距离实现型材1100在进料过程中空中向上弯曲。所述的缓冲保护滚轮组件11的高度高于送料滚轮41和进料滚轮51的高度从而保护型材1100防止运行过程中产生过度形变的可能。

进一步地，所述的保护框架1的两端均设置有曲线调整架6，所述的曲线调整架6包括曲线滚轮61和调整底座62，所述的两个曲线调整架6高度均低于送料滚轮41的高度。型材1100经过曲线调整架子通过缓冲架，进一步保证按照一定圆弧的行程运行。同时为了更好的缓冲效果，曲线调整架6高度低于送料滚轮41的高度。

更进一步地，所述的缓冲保护滚轮架组12由相对设立的两个缓冲保护滚轮架121组成，所述的悬浮滚轮13设置于两个缓冲保护滚轮架121之间，并分别与两个缓冲保护滚轮架121平行，所述的两个行程压簧14分别设置于两个缓冲保护滚轮架121内，所述的两个缓冲保护滚轮架121之间设置有对射传感器133。通过将悬浮滚轮13设置于两个缓冲保护滚轮架121之间最大限度保障悬浮滚轮13的平稳运行，避免型材1100下落时引起悬浮滚轮13的偏斜，同时行程压簧14设置于缓冲保护滚轮架121内，也能延长行程压簧14的使用寿命。

本实施例设置有3个对射传感器133，当任意一个对射传感器133测出悬浮滚轮13跳动时，可以立即停止全线作业，经验最大程度保证生产作业的安全。

为了更加高效的进行型材1100运行的控制，所述的保护框架1包括保护顶盖16，所述的缓冲控制机构2的靠近保护顶盖16的一端自上而下依次设置有暂停检测传感器134、对射运行传感器135和对射紧急传感器136。

其中，当型材1100在暂停检测传感器134和对射运行传感器135的范围内运动时，是型材1100的正常运动范围，当型材1100高于暂停检测传感器134的位置时，立即暂停供料；当型材1100低于对射紧急传感器136时，控制冲床急停；当故障消除时，型材1100再从对射紧急传感器136以下的位置上升。

所述的暂停检测传感器134、对射运行传感器135和对射紧急传感器136均可以由对射传感器实现。

为了进一步保证提高型材1100运行的安全性，所述的保护框架1的缓冲保护滚轮组件11的高度高于两个缓冲保护机构3的缓冲保护滚轮组件11的高度。

为了进一步限制型材1100的弧度，防止型材1100的过度变形，所述的保护顶盖16的底面设置有若干保护滚轮161，所述的保护滚轮161的直径不大于悬浮滚轮13直径的二分之一。所述的保护滚轮161可以防止型材1100与保护顶盖16直接接触产生形变。

本发明的工作原理是：使用时，卷绕在储料机构7上的型材1100，通过滚压机4滚压后，经过型材输送缓冲机构1000进入冲压模具900内，进行冲压。冲压时，将型材1100输送至第一卸料板300下方，上模板100下移，利用第一卸料板300进行第一次冲孔；将型材1100继续沿导滑挡板202输送并抵靠至定位板207上，并利用步骤一中第一次冲孔所形成的圆孔进行定位；上模板100下移，第一卸料板300首先压设在型材1100上，对第二段型材进行第一次冲孔；继续下移上模板100，使得第二卸料板400压设在第一段型材上，进行二次冲孔，成型包镶件102配合形变定位空间206在第一段型材上形成凹槽，挤压针103再在凹槽上形成冲孔，此时，切断刀架208使得第一段型材与第二段型材相互分离；上模板100上移，在第二弹性件700的作用下第二卸料板400与上模板100之间恢复第二间隙800，使得挤压针103端部与第一段型材相互分离；推动第二段型材以间接推动第一段型材，第一段型材在导向斜面209的作用下滑出挤压空间201，第二段型材替代第一段型材进入挤压空间201；重复上述步骤以实现连续生产。冲压后的成品转移至储料筐8内实现出料和存储。正常运行的情况下，型材1100通过曲线调整架6的曲线滚轮61进行第一次曲线调整，再进入保护框架1中，由于滚压机4和冲压模具900设备高度和距离及保护框架1的限制，型材1100通过一定的弧度依次通过通过缓冲控制机构2和缓冲保护机构3离开保护框架1，并再次通过曲线调整架6进行弯曲调整，最后进入进料滚轮51进行冲压。出现故障时，全线急停，所述的型材1100下落，缓冲控制机构2的缓冲保护滚轮组件11最先接触型材1100，并联合缓冲保护机构3的缓冲保护滚轮组件11保证型材1100的平稳下落，直至型材1100高度与送料滚轮41和进料滚轮51的高度大致一致，实现型材1100在故障时的最小损耗。故本发明从上料到滚压，再到冲压成型均由机械自动化控制，形成一套完整的自动生产线，自动化程度高，生产效率高，稳定可靠，解放双手，安全性大幅提升。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了保护框架1、缓冲控制机构2、缓冲保护机构3、滚压机4、曲线调整架6、储料机构7、储料筐8、缓冲保护滚轮组件11、缓冲保护滚轮架组12、悬浮滚轮13、行程压簧14、传动杆15、保护顶盖16、保护支架17、送料滚轮41、进料滚轮51、曲线滚轮61、调整底座62、上模板100、挤压结构101、成型包镶件102、挤压针103、悬浮滚轮轴131、悬浮滚轮滑动槽132、缓冲保护滚轮架121、对射传感器133、暂停检测传感器134、对射运行传感器135、对射紧急传感器136、保护滚轮161、下模板200、挤压空间201、导滑挡板202、限位挡板203、挤压通道204、主空间205、形变定位空间206、定位板207、切断刀架208、导向斜面209、第一卸料板300、第二卸料板400、第一弹性件500、第一间隙600、第二弹性件700、第二间隙800、冲压模具900、型材输送缓冲机构1000、型材1100等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。