板簧热切成型系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种板簧热切成型系统，属于汽车板簧制造领域，包括上料区、加热炉、轧机、校直装置、切头机、冲孔机，上料区与加热炉进料端之间设置第一输送机构，上料区与第一输送机构之间设置上料机械手，加热炉出料端设置第二输送机构，轧机设置在第二输送机构上，第二输送机构一侧设置第三输送机构，第三输送机构与第二输送机构之间设有转运机械手，沿第三输送机构依次设置校直装置、切头机、冲孔机，第三输送机构尾端设置具有切边、冲端孔、压弯工位的龙门式三位一体装置，三位一体装置通过机器人连接垛料机构。本实用新型实现板簧特别是变截面少片簧的全自动化生产，缩短加工流程，减少周转时间，提高生产效率。
【专利说明】板簧热切成型系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种板簧热切成型系统，属于汽车板簧制造领域。
【背景技术】
[0002]板簧是汽车的重要减振部件，广泛应用在越野车、商务卡、卡车等车型中。目前，板簧行业在变截面少片簧加工领域无法完全实现全自动化生产，且存在生产线过长，加工工序较多，对能源利用率偏低，造成大量热能损失。在变截面少片簧加工流程中，不能实现流水线是作业，造成大量的周转周期，使生产周期延长，增加了不必要的加工成本。产品在加工过程中对人为因素依赖较大，且生产效率较低，已不能满足设备匹配要求。
实用新型内容
[0003]根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种板簧热切成型系统，实现板簧特别是变截面少片簧的全自动化生产，缩短加工流程，减少周转时间，提闻生广效率。
[0004]本实用新型所述的板簧热切成型系统，包括上料区、加热炉、轧机、校直装置、切头机、冲孔机，上料区与加热炉进料端之间设置第一输送机构，上料区与第一输送机构之间设置上料机械手，加热炉出料端设置第二输送机构，轧机设置在第二输送机构上，第二输送机构一侧设置第三输送机构，第三输送机构与第二输送机构之间设有转运机械手，沿第三输送机构依次设置校直装置、切头机、冲孔机，第三输送机构尾端设置具有切边、冲端孔、压弯工位的龙门式三位一体装置，三位一体装置通过机器人连接垛料机构。
[0005]通过上料机械手及第一输送机构，将坯料送入加热炉中加热，加热完成后，坯料经第二输送机构上的轧机轧制，再由转运机械手送至第三输送机构，经校直后切去多余的部分，经冲孔机冲中间孔，再经龙门式三位一体装置进行切边、冲端孔及压弯操作，最后由机器人将加工后的簧片放入垛料机构垛料收起，每个工序均有控制系统自动控制，无需人工参与，实现了板簧的全自动化生产，减少了加工工序及周转周期，提高生产效率。
[0006]所述的龙门式三位一体装置包括龙门架，龙门架内依次设置切边工位、冲端孔工位及压弯工位，切边工位、冲端孔工位及压弯工位同侧分别对应设置第一支架平台、第二支架平台及第三支架平台，第一支架平台与第三输送机构位置相对应，第一支架平台上铺设与驱动装置相连的辊轴，其前端设有横向定位器，第二支架平台、第三支架平台前端均设有前支撑定位器，其后端均设有后支撑定位器，一机器人设置在龙门架一侧，其机械臂有效范围横向覆盖第一支架平台、第二支架平台及第三支架平台。
[0007]切边工位可进行板簧簧片的切边，冲端孔工位对簧片进行冲端孔或压包压槽，压弯工位进行簧片的压弯。通过设置机器人与第一支架平台、第二支架平台及第三支架平台相配合，使机械臂可抵达三个支架平台，通过机械臂的动作，可将簧片在三个支架平台间移动，从而实现簧片自动在三个工位间移动，通过控制系统，控制三个工位的动作，实现自动作业。第三输送机构将簧片自动送入第一支架平台，且簧片自动进入切边工位，横向定位器进行横向定位，保证切割的准确性，第二支架平台及第三支架平台通过前支撑定位器、后支撑定位器同时对簧片起支撑和定位的作用，保证簧片的自动加工过程。
[0008]所述的第一支架平台后端设有主限位装置，主限位装置包括滑动架，滑动架上装有气缸，气缸前端缸杆上装有顶板，滑动架底部设有滑块，滑块与设置在第一支架平台一侧的滑轨滑动连接，滑动架一侧连接一通过驱动电机驱动的丝杠，通过气缸推动顶板，对板簧簧片进行纵向的限位，保证加工的平稳进行，由于不同产品簧片的长度不同，通过丝杠驱使滑动架沿第一支架平台的纵向移动，从而适应不同产品的加工。
[0009]所述的靠近主限位装置端的第一个辊轴两端均设有齿轮，其余辊轴均在同一端设有齿轮，第一个辊轴其中一端齿轮连接驱动装置，另一端齿轮通过链条与其余辊轴的齿轮同侧相连，实现所有辊轴的同步动作。
[0010]所述的横向定位器设有四个定位爪，四个定位爪沿第一支架平台横向对称分布，四个定位爪将簧片卡在中间，避免发生偏移。
[0011]所述的第二支架平台、第三支架平台后端均设有辅限位装置，辅限位装置包括辅限位架，辅限位架上固定气缸，气缸前端缸杆上装有顶块，辅限位架安装在通过驱动电机驱动的丝杠上，丝杠设置在第二支架平台、第三支架平台内，通过气缸推动顶块，对板簧进行纵向的限位，保证加工的平稳进行，通过丝杠可直接移动辅限位装置，适应不同的产品长度。
[0012]所述的前支撑定位器、后支撑定位器包括设置在中心的支撑板，支撑板两侧对称设置两定位爪，定位爪下端铰接在销轴上，通过两组支撑板将簧片平稳放置在第二支架平台或第三支架平台上，定位爪绕销轴转动，当向外转动时，定位爪松开，可取下或放入簧片，当向内转动时，定位爪扣紧簧片，起到定位的作用。
[0013]所述的切边工位、冲端孔工位及压弯工位的工作高度位置横向相通，切边工位、冲端孔工位及压弯工位一侧均设有上传感器、下传感器及刻度尺，上传感器、下传感器连接控制手轮，通过上传感器、下传感器控制开合模的高度，三个工位工作高度相通，可直接平移黃片。
[0014]所述的第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构为棍道输送机构。
[0015]工作时,上料机械手将还料由上料区送至第一输送机构，再由第一输送机构送入加热炉，在加热炉内经90(TC高温加热，然后经加热炉尾端进入第二输送机构，并经轧机热轧成型，转运机械手将轧后的坯料转移到第三输送机构上，并依次经校直装置校直，经切头机切头重新调整长度，经冲孔机冲中心孔。冲孔后的簧片自动进入龙门式三位一体装置，在机器人的辅助下进行切边、冲端孔或压包压槽、压弯，最后由机器人转送至垛料机构进行垛料打包，完成自动化生产过程。
[0016]簧片由第三输送机构自动送入龙门式三位一体装置的第一支架平台，其前端自动进入切边模具中，横向定位器将簧片横向卡紧，驱动电机驱动丝杠转动，使主限位装置移动至对应位置，气缸推动顶板将簧片后端卡住，进行切边，切边完成后，主限位装置及横向定位器打开，机器人操作机械臂抓取簧片，将簧片平移至第二支架平台上，通过前支撑定位器、后支撑定位器支撑簧片及进行横向卡紧定位，驱动电机通过丝杠驱动辅限位装置移动，通过气缸驱动顶块将簧片后端卡住，进行冲端孔或压包压槽，完成后，辅限位装置及前支撑定位器、后支撑定位器打开，机械臂将簧片移动至第三支架平台，第三支架平台上的前支撑定位器、后支撑定位器、辅限位装置依次动作，进行压弯加工，加工完成后，由机械臂将簧片转运至下一工序，完成自动加工过程。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是:
[0018]本板簧热切成型系统通过设置输送转运系统，实现簧片的自动化运送、加热、加工成型，缩减了多余工序，缩短加工流程，减少周转时间，提高了生产效率；龙门式三位一体装置通过控制机器人的机械臂在第一支架平台、第二支架平台及第三支架平台上移动，实现簧片在切边工位、冲端孔工位及压弯工位间的自动转换，通过第一支架平台、第二支架平台及第三支架平台实现簧片的横向及纵向定位，实现簧片的切边、压包压槽、冲端孔、压弯的自动化加工过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型结构示意图；
[0020]图2是龙门式三位一体装置俯视图；
[0021]图3是龙门式三位一体装置主视图；
[0022]图4是前支撑定位器或后支撑定位器结构示意图。
[0023]图中:1、上料区；2、上料机械手；3、第一输送机构；4、加热炉；5、第二输送机构；
6、轧机；7、转运机械手；8、校直装置；9、第三输送机构；10、切头机；11、冲孔机；12、龙门式三位一体装置；13、机器人；14、垛料机构；15、龙门架；16、切边工位；17、冲端孔工位；18、压弯工位；19、前支撑定位器；20、第三支架平台；21、后支撑定位器；22、顶块；23、气缸；24、丝杠；25、驱动电机；26、机械臂；27、第二支架平台；28、滑动架；29、滑块；30、顶板；31、辊轴；32、滑轨；33、第一支架平台；34、横向定位器；35、控制手轮；36、下传感器；37、刻度尺；38、上传感器；39、定位爪；40、销轴；41、支撑板。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述。
[0025]如图1所示，本板簧热切成型系统包括上料区1、加热炉4、轧机6、校直装置8、切头机10、冲孔机11，上料区I与加热炉4进料端之间设置第一输送机构3，上料区I与第一输送机构3之间设置上料机械手2，加热炉4出料端设置第二输送机构5，轧机6设置在第二输送机构5上,第二输送机构5 —侧设置第三输送机构9,第三输送机构9与第二输送机构5之间设有转运机械手7，沿第三输送机构9依次设置校直装置8、切头机10、冲孔机11，第三输送机构尾段一侧设置具有切边、冲端孔、压弯工位的龙门式三位一体装置12，龙门式三位一体装置12通过机器人13连接垛料机构14。第一输送机构3、第二输送机构5、第三输送机构9为棍道输送机构。
[0026]如图2?3所示，龙门式三位一体装置12包括龙门架15，龙门架15内依次设置切边工位16、冲端孔工位17及压弯工位18，切边工位16装有切边模具，冲端孔工位17装有冲端孔模具或压包压槽模具，压弯工位18装有压弯模具，三个工位均连接液压装置，并且三个工位的工作高度位置横向相通，切边工位16、冲端孔工位17及压弯工位18—侧均设有上传感器38、下传感器36及刻度尺37，上传感器38、下传感器36连接控制手轮35，通过控制手轮35可调整上传感器38、下传感器36的位置，从而控制开合模的高度。
[0027]切边工位16、冲端孔工位17及压弯工位18同侧分别对应设置第一支架平台33、第二支架平台27及第三支架平台20，第一支架平台33上铺设与驱动装置相连的辊轴31，其前端设有横向定位器34，其后端设有主限位装置，主限位装置包括滑动架28，滑动架28上装有气缸23，气缸23前端缸杆上装有顶板30，滑动架28底部设有滑块29，滑块29与设置在第一支架平台33 —侧的滑轨32滑动连接，滑动架28 —侧连接一通过驱动电机25驱动的丝杠24。靠近主限位装置端的第一个辊轴31两端均设有齿轮，其余辊轴31均在同一端设有齿轮，第一个辊轴31其中一端齿轮连接驱动装置，另一端齿轮通过链条与其余辊轴31的齿轮同侧相连。第二支架平台27、第三支架平台20前端均设有前支撑定位器19，其后端均设有后支撑定位器21，后支撑定位器21后端连接辅限位装置，辅限位装置包括辅限位架，辅限位架上固定气缸23，气缸23前端缸杆上装有顶块22，辅限位架安装在通过驱动电机25驱动的丝杠24上，丝杠24设置在第二支架平台27、第三支架平台20内。龙门架I一侧设置有机器人7，机器人13的机械臂26有效范围横向覆盖第一支架平台33、第二支架平台27及第三支架平台20。
[0028]如图4所示，前支撑定位器19或后支撑定位器21包括设置在中心的支撑板41，支撑板41上端折弯段水平，支撑板41两侧对称设置两定位爪39，定位爪39下端铰接在销轴40上。横向定位器34设有四个定位爪39，四个定位爪39沿第一支架平台33横向对称分布，并且，仅有四个定位爪39高出辊轴31上表面。
[0029]工作过程:
[0030]工作时，上料机械手2将还料由上料区I送至第一输送机构3,再由第一输送机构3送入加热炉4，在加热炉4内经900°C高温加热，然后经加热炉4尾端进入第二输送机构5，并经轧机6热轧成型，转运机械手7将轧后的坯料转移到第三输送机构9上，并依次经校直装置8校直，经切头机10切头重新调整长度，经冲孔机11冲中心孔。冲孔后的簧片进入龙门式三位一体装置12，在机器人13的辅助下进行切边、冲端孔或压包压槽及压弯，最后由机器人13转送至垛料机构14进行垛料打包，完成自动化生产过程。
[0031]簧片由第三输送机构9自动送入龙门式三位一体装置12的第一支架平台33，其前端自动进入切边模具中，横向定位器34将簧片横向卡紧，驱动电机25驱动丝杠24转动，使主限位装置移动至对应位置，气缸23推动顶板30将簧片后端卡住，进行切边，切边完成后，主限位装置及横向定位器34打开，机器人7操作机械臂26抓取簧片，将簧片平移至第二支架平台27上，通过前支撑定位器19、后支撑定位器21支撑簧片及进行横向卡紧定位，驱动电机25通过丝杠24驱动辅限位装置移动，通过气缸23驱动顶块22将簧片后端卡住，进行冲端孔或压包压槽，完成后，辅限位装置及前支撑定位器19、后支撑定位器21打开，机械臂26将簧片移动至第三支架平台20，第三支架平台20上的前支撑定位器19、后支撑定位器21、辅限位装置依次动作，进行压弯加工，加工完成后，由机械臂26将簧片转运至下一工序，完成自动加工过程。
【权利要求】
1.一种板簧热切成型系统，包括上料区(I)、加热炉(4)、轧机(6)、校直装置(8)、切头机(10)、冲孔机(11)，其特征在于:上料区(I)与加热炉(4)进料端之间设置第一输送机构(3)，上料区(I)与第一输送机构(3)之间设置上料机械手(2)，加热炉(4)出料端设置第二输送机构(5),轧机(6)设置在第二输送机构(5)上,第二输送机构(5) —侧设置第三输送机构(9)，第三输送机构(9)与第二输送机构(5)之间设有转运机械手(7)，沿第三输送机构(9)依次设置校直装置(8)、切头机(10)、冲孔机(11)，第三输送机构尾端设置具有切边、冲端孔、压弯工位的龙门式三位一体装置(12)，龙门式三位一体装置(12)通过机器人(13)连接垛料机构(14)。
2.根据权利要求1所述的板簧热切成型系统，其特征在于:所述的龙门式三位一体装置(12)包括龙门架(15)，龙门架(15)内依次设置切边工位(16)、冲端孔工位(17)及压弯工位(18)，切边工位(16)、冲端孔工位(17)及压弯工位(18)同侧分别对应设置第一支架平台(33)、第二支架平台(27)及第三支架平台(20)，第一支架平台(33)与第三输送机构(9)位置相对应，第一支架平台(33)上铺设与驱动装置相连的辊轴(31)，其前端设有横向定位器(34)，第二支架平台(27)、第三支架平台(20)前端均设有前支撑定位器(19)，其后端均设有后支撑定位器(21)，一机器人(13)设置在龙门架(15) —侧，其机械臂(26)有效范围横向覆盖第一支架平台(33)、第二支架平台(27)及第三支架平台(20)。
3.根据权利要求2所述的板簧热切成型系统，其特征在于:所述的第一支架平台(33)后端设有主限位装置，主限位装置包括滑动架(28)，滑动架(28)上装有气缸(23)，气缸(23)前端缸杆上装有顶板(30)，滑动架(28)底部设有滑块(29)，滑块(29)与设置在第一支架平台(33) —侧的滑轨(32)滑动连接，滑动架(28) —侧连接一通过驱动电机(25)驱动的丝杠(24)。
4.根据权利要求3所述的板簧热切成型系统，其特征在于:所述的靠近主限位装置端的第一个棍轴(31)两端均设有齿轮，其余棍轴(31)均在同一端设有齿轮,第一个棍轴(31)其中一端齿轮连接驱动装置，另一端齿轮通过链条与其余辊轴(31)的齿轮同侧相连。
5.根据权利要求2、3或4所述的板簧热切成型系统，其特征在于:所述的横向定位器(34)设有四个定位爪(39)，四个定位爪(39)沿第一支架平台(33)横向对称分布。
6.根据权利要求2所述的板簧热切成型系统，其特征在于:所述的第二支架平台(27)、第三支架平台(20)后端均设有辅限位装置，辅限位装置包括辅限位架，辅限位架上固定气缸(23)，气缸(23)前端缸杆上装有顶块(22)，辅限位架安装在通过驱动电机(25)驱动的丝杠(24)上，丝杠(24)设置在第二支架平台(27)、第三支架平台(20)内。
7.根据权利要求1或6所述的板簧热切成型系统，其特征在于:所述的前支撑定位器(19)、后支撑定位器(21)包括设置在中心的支撑板(41)，支撑板(41)两侧对称设置两定位爪(39)，定位爪(39)下端铰接在销轴(40)上。
8.根据权利要求1所述的板簧热切成型系统，其特征在于:所述的切边工位(16)、冲端孔工位(17)及压弯工位(18)的工作高度位置横向相通，切边工位(16)、冲端孔工位(17)及压弯工位(18) —侧均设有上传感器(38)、下传感器(36)及刻度尺(37)，上传感器(38)、下传感器(36)连接控制手轮(35)。
9.根据权利要求1所述的板簧热切成型系统，其特征在于:所述的第一输送机构(3)、第二输送机构(5)、第三输送机构(9)为棍道输送机构。
【文档编号】B23P23/06GK203993133SQ201420426573
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】孟宪芸, 赵昱, 刘延智, 孙鑫, 李帅 申请人:山东雷帕得汽车技术股份有限公司