水槽冲压自动化生产线的制作方法

本发明属于水槽生产设备领域，具体涉及一种水槽冲压自动化生产线。

背景技术：

水槽是用来盛水并可用于洗净餐具、食物的仪器，广泛应用于日常生活，其主要材料是不锈钢。水槽生产过程主要分为材料处理及压制两大工序，材料处理是将原材料卷钢依次经开卷、覆膜、校平、剪切后在托盘上堆垛为垛料，压制是将托盘上的垛料逐张压制为水槽成品。两大工序之间需要进行衔接，将载有垛料的托盘从材料处理单元转运至压制单元，并将空载的托盘从压制单元转运至材料处理单元，现有的生产线存在以下不足：1、在进行材料处理时，需要人工将剪切后的板料堆垛为垛料，并且在压制时需要人工将板料依次移动至一次拉伸、二次拉伸、切边等不同工位，板料尺寸较大，至少需要两个工人搬运，劳动强度大，还存在巨大的安全风险；2、工人通过操作叉车在材料处理单元和压制单元之间进行垛料和托盘的转运，存在如下问题：由于材料供给单元与压制单元的生产节拍不一致，导致材料供给单元在等待的过程中造成能源消耗；卷料在满足生产任务订单后，少量剩余物料需再次进入卷料库，造成物料周转浪费；人工操作叉车，不仅存在安全隐患，而且衔接不紧密，影响生产连贯性。

技术实现要素：

为解决上述由于材料供给单元与压制单元的生产节拍不一致，导致材料供给单元在等待的过程中造成能源消耗的技术问题，本发明提供了一种水槽冲压自动化生产线，能够降低材料供给单元因为等待而造成的能源消耗，解决少量剩余物料再次进入卷料库而造成的物料周转浪费，减少工人劳动强度，节省劳动力。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种水槽冲压自动化生产线，包括用于将卷钢依次经开卷、覆膜、校平、剪切后堆垛为垛料的材料供给单元和至少一个用于将垛料逐张制成水槽成品的压制单元，在所述材料供给单元和压制单元之间设置有物流输送单元，所述物流输送单元包括垛料缓存库、垛料输送线、空托盘输送线、空托盘缓存机构和若干agv小车，所述agv小车用于将载有垛料的托盘从材料供给单元转运至垛料缓存库、垛料输送线首端或压制单元，将载有垛料的托盘从垛料缓存库转运至垛料输送线首端或压制单元，将空载的托盘从空托盘输送线末端转运至空托盘缓存机构，将空载的托盘从压制单元转运至空托盘缓存机构，将空载的托盘从空托盘缓存机构转运至材料供给单元，将载有垛料的托盘从垛料输送线末端转运至压制单元，将空载的托盘从压制单元转运至空托盘输送线首端。

作为优选，所述材料供给单元包括从前往后依次设置的开卷机、无尘覆膜室、校平机、辊筒输送机构、剪板机和板料堆垛机，在所述无尘覆膜室内设置有覆膜机，所述剪板机和板料堆垛机之间设置有第一辊筒输送线，所述板料堆垛机包括机架和两块相对设置在机架下方的拍料板，两块拍料板能够在动力的驱动下相互靠近或远离，在两块拍料板下方设置有垂直于第一辊筒输送线的第二辊筒输送线，两块拍料板与第二辊筒输送线之间具有供托盘通过的间隙，所述第二辊筒输送线低于第一辊筒输送线，使所述第一辊筒输送线的板料正好能够落入两块拍料板之间的第二辊筒输送线上的托盘上。采用以上结构，材料供给单元能够实现卷钢从开卷到制成垛料的全程自动化生产，减小了企业用工数量，避免了人工操作存在的安全隐患，有效提高生产效率，板料堆垛机结构稳定可靠，两块拍料板配合使垛料边缘齐整，第二辊筒输送线垂直于第一辊筒输送线，布置合理，便于agv小车从第二辊筒输送线的进料侧和出料侧对接。

作为优选，所述辊筒输送机构包括与校平机接驳的第一线体和与剪板机接驳的第二线体，在所述第一线体和第二线体之间设置有用于暂存板料的渡桥，所述第一线体和第二线体靠近渡桥的一端逐渐向下弯折至与渡桥相连。采用以上结构，渡桥能够解决了校平机和剪板机之间工作节拍不一致的问题，保证剪板机的供应，有效提高生产效率。

作为优选，所述压制单元包括压机间输送机构，在所述压机间输送机构的两侧对称设置有a线和b线，所述a线和b线分别包括从前往后依次设置的一次拉伸压机、二次拉伸压机和切边机，在所述一次拉伸压机上设置有一次拉伸涂油装置，在所述二次拉伸压机上设置有二次拉伸喷油装置，在所述切边机远离压机间输送机构的一侧设置有边角料输送装置，在所述一次拉伸压机和二次拉伸压机之间设置有人工校验双向输送机构，该人工校验双向输送机构的一端与压机间输送机构接驳，另一端靠近人工校验作业平台，在a线和b线的一次拉伸压机之间、二次拉伸压机之间、切边机之间分别设置有用于抓取水槽的机械手；

在所述压机间输送机构首端设置有线首上下料机器人，在所述线首上下料机器人的两侧从前往后分别设置有用于a线和b线的配料台、重力对中台和线首切割装置；

在所述压机间输送机构末端从前往后依次设置有线尾皮带输送机、人工撕膜台、水槽输送线和线尾人工检验站。采用以上结构，实现水槽冲压的流水线自动作业，采用自动化的生产设备，降低了工人的劳动强度及人工操作的安全风险，采用a线和b线双线同时进行生产，有效提高生产效率。

作为优选，所述一次拉伸涂油装置设置在一次拉伸压机远离压机间输送机构的一侧，所述一次拉伸涂油装置包括涂油三坐标机械手和安装在涂油三坐标机械手上的涂油滚。采用以上结构，一次拉伸涂油装置结构简单可靠，能够对板料进行均匀涂油。

作为优选，所述二次拉伸喷油装置包括喷油三坐标机械手和安装在喷油三坐标机械手上的喷油架，在所述喷油架上安装有若干均匀分布的喷嘴。采用以上结构，二次拉伸喷油装置结构简单可靠，能够对二次拉伸模具的上表面均匀喷油。

作为优选，所述配料台包括待料台和分张机，a线和b线的待料台相对设置，且两个待料台之间正好能够容纳一辆agv小车，两个分张机分别设置在两个待料台相互远离的一侧。采用以上结构，一辆agv小车上运载的板料能够供a线和b线同时使用，减少了agv小车的数量，避免使用过多agv小车导致线路干扰。

作为优选，所述人工校验双向输送机构包括下层输送机构和设置在下层输送机构上方的上层输送机构，所述下层输送机构的一端与压机间输送机构接驳，所述下层输送机构用于将水槽从人工校验作业平台输送至压机间输送机构，所述上层输送机构和下层输送机构的输送方向相反。采用以上结构，人工校验双向输送机构采用上下层结构，有效节约空间，同时便于工人在同一位置拿取和放置水槽。

作为优选，所述边角料输送装置靠近切边机的首端低于远离切边机的末端，在所述边角料输送装置的末端下方设置有废料框，在所述边角料输送装置的输送带上间隔设置有用于防止废料下滑的挡板。采用以上结构，能够通过边角料输送装置自动将边角料输送至废料框，避免废料堆积。

作为优选，所述agv小车为辊筒式agv小车。采用以上结构，便于托盘的双向自动传输。

本发明的有益效果是：物流输送单元解决了材料供给单元在等待的过程中造成能源消耗的问题；解决了垛料和空托盘的储存问题以及材料供给单元和压制单元之间垛料和空托盘的转运衔接问题，使两个工序之间衔接紧密，生产连贯，有效提高了生产效率；自动化设备代替人手，减少了企业用工数量，降低了安全隐患，有效提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为材料供给单元的结构示意图；

图3为物流输送单元的结构示意图；

图4为压制单元的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

如图1和图3所示，一种水槽冲压自动化生产线，由材料供给单元、物流输送单元和至少一个压制单元组成，材料供给单元用于将卷钢依次经开卷、覆膜、校平、剪切后在托盘上堆垛为垛料，压制单元用于将垛料逐张制成水槽成品，物流输送单元设置在材料供给单元和压制单元之间，用于解决载有垛料的托盘、空托盘在材料供给单元和压制单元之间的转运问题，物流输送单元包括垛料缓存库8、垛料输送线9、空托盘输送线10、空托盘缓存机构11和若干agv小车7，agv小车7用于将载有垛料的托盘从材料供给单元转运至垛料缓存库8、垛料输送线9首端或压制单元，将载有垛料的托盘从垛料缓存库8转运至垛料输送线9首端或压制单元，将空载的托盘从空托盘输送线10末端转运至空托盘缓存机构11，将空载的托盘从压制单元转运至空托盘缓存机构11，将空载的托盘从空托盘缓存机构11转运至材料供给单元，将载有垛料的托盘从垛料输送线9末端转运至压制单元，将空载的托盘从压制单元转运至空托盘输送线10首端。同一辆agv小车7可以被设计为具有上述不同的用途，能够根据实际情况进行调整，使用灵活。参见图3，垛料缓存库8内设置有若干垛料缓存线(图中未示出)，空托盘缓存机构11包括空托盘缓存线11a和设置在空托盘缓存线两侧的码垛装置11b、拆垛装置11c，码垛装置11b和拆垛装置11c属于现有设备，能够增大空托盘缓存机构11的存储量，有效节约空间，垛料缓存线、垛料输送线9、空托盘输送线10和空托盘缓存线11a相互平行且均为辊筒输送机，agv小车7为辊筒式agv小车，能够实现双向传输，各辊筒输送机的辊筒高度与agv小车7的辊筒高度相等，因此agv小车7和各辊筒输送机之间能够直接实现托盘的传输，大大提高了转运效率。本实施例中，从材料供给单元到压制单元的方向依次布置空托盘缓存机构11、空托盘输送线10、垛料输送线9，垛料缓存库8设置在材料供给单元末端的一侧，空托盘输送线10的末端、垛料输送线9的首端均靠近垛料缓存库8和空托盘缓存机构11，压制单元数量为两个，其中一个压制单元靠近垛料缓存库8，因此无需通过空托盘输送线10和垛料输送线9进行转运，另一个压制单元靠近空托盘输送线10的首端和垛料输送线9的末端，距离垛料缓存库8和空托盘缓存机构11较远，因此该压制单元载有垛料的托盘和空托盘需要分别通过垛料输送线9和空托盘输送线10进行输送，以缩短agv小车7的线路，避免agv小车7的线路混乱，整个物流输送单元布置合理，有效节约空间，同时简化了agv小车7的行走线路，提高了生产效率。

如图2所示，材料供给单元包括从前往后依次设置的开卷机1、无尘覆膜室2、校平机3、辊筒输送机构6、剪板机4和板料堆垛机5，在无尘覆膜室2内设置有覆膜机，剪板机4和板料堆垛机5之间设置有第一辊筒输送线30，板料堆垛机5包括机架5a和两块相对设置在机架下方的拍料板5b，两块拍料板5b能够在动力的驱动下相互靠近或远离，在两块拍料板5b下方设置有垂直于第一辊筒输送线30的第二辊筒输送线31，两块拍料板5b与第二辊筒输送线31之间具有供托盘通过的间隙，第二辊筒输送线31低于第一辊筒输送线30，使第一辊筒输送线30的板料正好能够落入两块拍料板5b之间的第二辊筒输送线31上的托盘上。开卷机1、覆膜机、校平机3均属于现有设备，且能够依次衔接，剪板机4属于现有设备，无尘覆膜室2采用焊接钢结构，无尘覆膜室2能够防止外部粉尘进入影响覆膜质量，第一辊筒输送线30和第二辊筒输送线31均为辊筒输送线，第二辊筒输送线31靠近垛料缓存库8的一端为垛料出料端，另一端为空托盘进料端，第二辊筒输送线31将空托盘从空托盘进料端输送至两块拍料板5b下方，第一辊筒输送线30将剪切后的板料依次叠放在第二辊筒输送线31的空托盘上，板料堆垛到一定数量后，两块拍料板5b从两侧拍打垛料，使垛料边缘更为齐整，第二辊筒输送线31再将载有垛料的托盘输送至垛料出料端；辊筒输送机构6包括与校平机3接驳的第一线体6a和与剪板机4接驳的第二线体6b，在第一线体6a和第二线体6b之间设置有用于暂存板料的渡桥6c，渡桥6c为向下凹陷的凹槽，用于暂存校平后等待剪切的板料，第一线体6a和第二线体6b靠近渡桥6c的一端逐渐向下弯折至与渡桥6c相连。材料供给单元实现了卷钢从开卷、覆膜、校平、剪切后在托盘上堆垛为垛料的全程自动化生产，无需再人工将板料堆垛为垛料，减少了工人的劳动强度，降低了安全风险。

如图4所示，压制单元包括压机间输送机构23，在压机间输送机构23的两侧对称设置有a线和b线，a线和b线分别包括从前往后依次设置的一次拉伸压机17、二次拉伸压机19和切边机20，在一次拉伸压机17上设置有一次拉伸涂油装置16，在二次拉伸压机19上设置有二次拉伸喷油装置18，在切边机20远离压机间输送机构23的一侧设置有边角料输送装置21，在一次拉伸压机17和二次拉伸压机19之间设置有人工校验双向输送机构27，该人工校验双向输送机构27的一端与压机间输送机构23接驳，另一端靠近人工校验作业平台26，在a线和b线的一次拉伸压机17之间、二次拉伸压机19之间、切边机20之间分别设置有用于抓取水槽的机械手28，压机间输送机构23采用辊筒式输送线体，在一次拉伸压机17和二次拉伸压机19上分别安装有相应的拉伸模具，切边机20和机械手28均为现有设备。由于拉伸工序作业时间较长，所以在压制单元中，物料的运输及搬运采用单通道a线、b线共线的生产模式，压机间输送机构23、机械手28能满足共线生产的需求，a线、b线可共线生产不同型号的水槽。一次拉伸涂油装置16用于对板料上平面涂油，二次拉伸喷油装置18用于对二次拉伸压机19上的二次拉伸模具上表面喷油，边角料输送装置21用于输送切边机20切下的边角料，便于统一收集，避免边角料在切边机20上堆积，人工校验作业平台26用于对一次拉伸后的水槽进行质量检验，避免经一次拉伸后具有拉破、裂纹、划伤、起皱等缺陷的水槽进入二次拉伸工序，造成二次拉伸磨具的损坏，人工校验双向输送机构27用于将一次拉伸后的水槽输送至人工校验作业平台26，并将人工检验合格的水槽输送至压机间输送机构23。在压机间输送机构23首端设置有线首上下料机器人13，在线首上下料机器人13的两侧从前往后分别设置有用于a线和b线的配料台12、重力对中台14和线首切割装置15，线首上下料机器人13的抓具上具有吸盘，能够吸住或释放水槽，配料台12用于给对应的生产线进行配料，重力对中台14采用重力对中的方式实现板料的定位，线首切割装置15采用冲剪机床，用于对板料的四角冲切，线首上下料机器人13、重力对中台14和线首切割装置15均为现有设备。在压机间输送机构23末端从前往后依次设置有线尾皮带输送机22、人工撕膜台24、水槽输送线25和线尾人工检验站29，线尾皮带输送机22用于将a线和b线切边完成后的水槽输送至人工撕膜台24，人工撕膜台24设置有两个工位，提高生产效率，水槽输送线25用于暂存水槽，并将距离线尾人工检验站29较远的压制单元的水槽输送至线尾人工检验站29，水槽经人工检验合格后进入下一道自动清洗工序。

进一步地，一次拉伸涂油装置16设置在一次拉伸压机17远离压机间输送机构23的一侧，一次拉伸涂油装置16包括涂油三坐标机械手16a和安装在涂油三坐标机械手16a上的涂油滚16b；

二次拉伸喷油装置18包括喷油三坐标机械手18a和安装在喷油三坐标机械手18a上的喷油架18b，在喷油架18b上安装有若干均匀分布的喷嘴18c，各喷嘴18c均朝向二次拉伸压机19上二次拉伸模具的上表面；

配料台12包括待料台12a和分张机12b，a线和b线的待料台12a相对设置，且两个待料台12a之间正好能够容纳一辆agv小车7，两个分张机12b分别设置在两个待料台12a相互远离的一侧。待料台12a为能与agv小车7接驳的小型输送线体，分张机12b为现有设备，用于对板料进行分张；

人工校验双向输送机构27采用辊筒式输送线体，人工校验双向输送机构27包括下层输送机构27a和设置在下层输送机构27a上方的上层输送机构27b，下层输送机构27a的一端与压机间输送机构23接驳，另一端延伸至越过上层输送机构27b，便于工人将检验合格的水槽放入下层输送机构27a，下层输送机构27a用于将水槽从人工校验作业平台26输送至压机间输送机构23，上层输送机构27b和下层输送机构27a的输送方向相反，用于将一侧拉伸后的水槽输送至人工校验作业平台26；

边角料输送装置21采用辊筒式输送线体，靠近切边机20的首端低于远离切边机20的末端，在边角料输送装置21的末端下方设置有废料框32，在边角料输送装置21的输送带上间隔设置有用于防止废料下滑的挡板33。

压制单元进行生产时，首先由agv小车7将载有垛料的托盘运送至a线和b线的待料台12a之间，然后将载有垛料的托盘输送至待料台12a上，由分张机进行分张，等待线首上下料机器人13抓取，线首上下料机器人13抓取板料至重力对中台14进行重力对中，完成直角边定位，线首上下料机器人13再将对中后的板料抓取，通过线首切割装置15进行冲切，冲切过程中保持抓取状态，冲切完成后线首上下料机器人13将板料移动至压机间输送机构23的首端，板料被压机间输送机构23输送至一次拉伸工位，通过一次拉伸工位的机械手28抓取并放入一次拉伸压机17，由一次拉伸压机17进行拉伸，之后一次拉伸工位的机械手28将完成一次拉伸后的水槽取出并放置在上层输送机构27b上，由上层输送机构27b输送至人工校验作业平台26，经人工检验合格的水槽再由工人放置在下层输送机构27a，由下层输送机构27a输送至压机间输送机构23，再由压机间输送机构23输送至二次拉伸工位，二次拉伸工位的机械手28将水槽抓取并放入二次拉伸压机19，由二次拉伸压机19进行二次拉伸，二次拉伸结束后再由二次拉伸工位的机械手28取出并放置在压机间输送机构23上，由压机间输送机构23输送至切边工位，由切边工位的机械手28将水槽抓取并放入切边机20，切下的边角料由边角料输送装置21输送至废料框32，切边完成后切边工位的机械手28取出水槽并放置在压机间输送机构23上，由压机间输送机构23输送至线尾皮带输送机22，再有线尾皮带输送机22输送至人工撕膜台24，人工撕膜后由工人将水槽放置在水槽输送线25上，由水槽输送线25输送至线尾人工检验站29，进行人工检验。压制单元采用自动化生产线，无需再人工将板料移动至不同工位，减少了企业用工数量，降低了工人的劳动强度，大大提高了生产效率。