一种卡车大梁成型模具自动化定位系统结构的制作方法

本发明关于一种卡车大梁成型模具自动化定位系统结构。

背景技术

根据卡车大梁的外形特点，目前行业内主要存在两种典型的加工工艺：

1)辊压成型：卷料开卷校平、纵横剪下条料--(表面处理)--冷辊压成形--钻(冲)孔。该工艺流程相对简单、效率高，但只能应用于形状简单的u形直梁，无法加工变截面纵梁。“欧美系”商用车和国内的中国重汽、青汽、二汽部分重型车纵梁采用此法。

2)模压成型：直纵梁对于驾驶室布置、发动机及传动系统布置较困难。变截面梁在“日韩系”商用车、江铃卡车和江淮汽车的部分客车底盘、卡车等纵梁上应用较广。这类梁多采用平板料剪切条料--(表面处理)--平板冲孔+落料--模具成形的加工工艺。

关于第二类模压成型工艺，需配备专用的大梁压力机用于落料、冲孔、成形等工序。目前国内主流的主机厂大部分采用的是人工上下板料的模压工艺。然而人工上下板料的方式存在制件质量一致性差、劳动强度大、生产效率低、安全等级低等缺点，有待改进。

现有技术条件下，手工上下料的大梁成型模很难实现自动化上下料。有几点重要原因：1)大梁板料自身镰刀弯较大、长度尺寸或宽度尺寸超公差容易导致放料不准，机器人系统无法像人工一样有现场能动性，容易将板料放错而导致制件报废或模具压坏；2)自动化模具生产时，模具与机器人的相对位置重复定位精度要求非常高；3)机器人上下料时端拾器进出模腔对于机床开口的净空间要求更大。要解决这些矛盾，只能依靠技术的突破与革新。

技术实现要素：

本发明的目的是基于当前的成型模具结构特点、成型工序的工作过程以及机器人系统约束条件，使得在不需要改变模具主体结构的前提下，将现有的手工上下料成型模改为全自动化上下料成型模。

为实现上述技术目的，本发明提供一种卡车大梁成型模具自动化定位系统结构，其包括：安装在模架上的上下模，且所述模架安装在压机工作台上，其中：所述上下模分别通过在所述模架上的安装定位系统与所述模架定位安装；所述模架上具有模架用非标快速定位符型块，所述压机工作台具有与所述模架用非标快速定位符型块相定位配合的定位销；所述上模内部沿所述上模的横向布置有上模精确导向组件，所述下模内布置有：与所述上模精确导向组件相定位配合且沿所述下模的横向布置的定位板组件，且所述定位板组件具有往复升降的多个定位位置，位于所述下模两端的端头切换长度定位板。

本发明系统，首先利用上下模架设计的定位系统将上下模芯分别安装在上下模架内；然后将安装好的上下模架合模；最后将合模好的整体模具吊装在压机工作台上，通过工作台设计的定位孔和定位销，将整体模架上设计的非标快速定位符型块与工作台定位销侧面无缝对接，完成整体模架的定位安装。

作为进一步的改进，所述上下模分别安装在所述模架的定位面上。

作为进一步的改进，所述定位板组件包括：安装面和呈楔形面结构的导向面，且所述安装面的下部安装有升降组件，以提供所述定位板组件的往复升降运动。

作为进一步的改进，所述定位板组件包括：感应定位板组件和普通定位板。

作为进一步的改进，所述升降组件包括：升降式感应定位板组件、升降导向组件、升降气缸和气路控制组件。

作为进一步的改进，所述定位板组件位于所述下模的两侧并呈v型横截面布置以完成下模粗定位，所述定位板组件相对板料的两端布置以克服所述板料镰刀弯误差，所述上模具有系列横向布置的导正销以完成精定位。

作为进一步的改进，所述端头切换长度定位板具有安装底面和呈楔形面结构的导向面。

作为进一步的改进，所述端头切换长度定位板包括端头切换长度式感应定位板和端头切换长度式普通定位板。

作为进一步的改进，所述下模的外部还布置有感应器信号盒组件，以线路连接感应器。

该发明结构中，模具的对应安装在上下模架上，模具冲压工作时，相应的部件分别发挥粗定位、防错、精定位、传递自动化信号等作用，实现平板料的顺利上料和定位；成型完成后，相关的定位部件自动避让，给机器人留足净空间，顺利实现下料；取走板料后自动复位，从而实现大梁成型完整冲压行程内的自动化，即实现大梁模全自动化成型。

附图说明

图1上下模闭合俯视图；

图2下模俯视图；

图3上模仰视图；

图4上下模开启示意图；

图5感应定位板组件示意图；

图6普通定位板升降结构示意图；

图7端头切换长度式感应定位板示意图；

图8端头切换长度式普通定位板示意图。

附图标记：2模架用非标快速定位符型块、3感应定位板组件、4普通定位板、5端头切换长度式感应定位板、6端头切换长度式普通定位板、7升降式感应定位板组件、8升降导向组件、9升降气缸、10气路控制组件、11上模精确导向组件、12感应器信号盒组件。

具体实施方式

如图1至8所示，本发明提供一种卡车大梁成型模具自动化定位系统结构，其包括：安装在模架上的上下模，且所述模架安装在压机工作台上，其中：所述上下模分别通过在所述模架上的安装定位系统与所述模架定位安装；所述模架上具有模架用非标快速定位符型块2，所述压机工作台具有与所述模架用非标快速定位符型块2相定位配合的定位销；所述上模内部沿所述上模的横向布置有上模精确导向组件11，所述下模内布置有：与所述上模精确导向组件11相定位配合且沿所述下模的横向布置的定位板组件，且所述定位板组件具有往复升降的多个定位位置，位于所述下模两端的端头切换长度定位板。

本发明系统，首先利用上下模架设计的定位系统将上下模芯分别安装在上下模架内；然后将安装好的上下模架合模；最后将合模好的整体模具吊装在压机工作台上，通过工作台设计的定位孔和定位销，将整体模架上设计的非标快速定位符型块与工作台定位销侧面无缝对接，完成整体模架的定位安装。

作为进一步的改进，所述上下模分别安装在所述模架的定位面上。

作为进一步的改进，所述定位板组件包括：安装面和呈楔形面结构的导向面，且所述安装面的下部安装有升降组件，以提供所述定位板组件的往复升降运动。

作为进一步的改进，所述定位板组件包括：感应定位板组件3和普通定位板4。

作为进一步的改进，所述升降组件包括：升降式感应定位板组件7、升降导向组件8、升降气缸9和气路控制组件10。

作为进一步的改进，所述定位板组件位于所述下模的两侧并呈v型横截面布置以完成下模粗定位，所述定位板组件相对板料的两端布置以克服所述板料镰刀弯误差，所述上模具有系列横向布置的导正销以完成精定位。

作为进一步的改进，所述端头切换长度定位板具有安装底面和呈楔形面结构的导向面。

作为进一步的改进，所述端头切换长度定位板包括端头切换长度式感应定位板5和端头切换长度式普通定位板6。

作为进一步的改进，所述下模的外部还布置有感应器信号盒组件12，以线路连接感应器。

在优选的实施例中，所述结构的模架整体定位安装在机床工作台上，从而实现快速装模功能。所述结构的上下模芯整体安装在对应模架的定位安装面上，从而保证了模具核心工作部位的定位精度。下模部分定位板(带感应或不带感应)具备自动下沉避让功能，为成型后打开的模腔创造更大的净空间，便于机器人进出模腔。下模所有定位板组合在一起具有v型粗定位功能，上模所有导正销组合在一起具有板料自动找正的精确定位功能。通过下模定位板的合理布置，有效解决板料镰刀弯带来的的上下道工序定位不一致问题。通过下模定位板的合理布置，尤其是带感应器的定位板的合理布置，有效解决拍垛异常导致板料放错的报废事件。端头切换长度式定位板可实现同一系列产品长度方向的简单快速切换。

该发明结构中，模具对应安装在上下模架上，模具冲压工作时，相应的部件分别发挥粗定位、防错、精定位、传递自动化信号等作用，实现平板料的顺利上料和定位；成型完成后，相关的定位部件自动避让，给机器人留足净空间，顺利实现下料；取走板料后自动复位，从而实现大梁成型完整冲压行程内的自动化，即实现大梁模全自动化成型。

本发明应用于自动化生产的卡车大梁成型模具，对于全新设计开发的自动化模具和手工线改造自动化的模具均适用。可以在较小工作量的前提下，实现现有模具自动化功能。成功配合了传统手工生产线的自动化升级，成功改进了制件质量一致性差、劳动强度大、生产效率低、安全等级低等问题。本发明自动化上下料与手工上下料大梁模具机构相比，主要有以下几个特点：第一，模具安装定位精度一致性好，是通过模架快速定位、模架安装面定位以及模芯定位板自带微调吸收系统误差功能来保证；第二，冲压制件定位精度一致性高，是通过模具自身精度一致性高、模芯定位系统采用下模v口粗定位+上模锥销精定位、定位板位置合理布置等措施来保证；第三，前后悬长度切换系列化大梁产品可以在同一副模架上顺利、高效切换，是通过模具端头定位板带自调整功能来实现；第四、机床开口空间有效保证机械手运动空间，是通过模具前后侧定位板带自动升降功能来实现。以上特点正是为实现本发明核心功能及确保系统平稳运行而创新采取的措施。

本发明操作具体过程如下：1)当上模随机床滑块运动到上死点时，下模活动式定位板从原来下沉状态上升至工作状态；2)上料机器人接到信号，将板料放入下模模腔，通过定位板自带的预导向斜面，将板料顺利滑入模腔内，当下模定位传感器接收到信号后，完成下模粗定位，其中，设计定位板位置靠端头布置可克服板料镰刀弯误差；3)压机接到上一步信号，滑块开始带着上模下行冲压，其中上模自带的锥形定位销可实现板料的精定位，当滑块运行到模具闭合高度的位置，下模卸料板与模架墩死，板料成型完成；4)压机接到上一步信号，滑块开始上行，下模卸料板也上行，下模前后侧定位板自动下降，当滑块上行到合理位置后，卸料板上行到顶出高度，前后侧定位板自动下降到设计最低点，压机停止，传递信号给下料机器人，表示下料准备完成；5)下料机器人接到信号，深入模腔内，对成型的板件进行抓取下料，机器人将信号传递给压机；6)压机接到信号，侧定位板自动上升，直至合理位置。模具恢复达到初始状态，准备重复进行下一冲次操作。

本发明通过模架快速定位结构、板料定位布置原则及感应器防错机理、板料定位自动升降结构、下模v口粗定位结构及上模锥销精定位结构、端头切换长度式定位板结构，使得模架与工作台之间的便捷、有效、通用定位系统，实现了快速装模，保证了模架与机器人系统相对位置的一致性；合理设计位置的板料定位系统，配合模具感应器工作，成功解决板料镰刀弯误差导致的上下道工序定位不一致问题和拍垛异常导致板料放错的报废事件，提高了产品精度的一致性，降低了产品报废率和模具损坏率；自动升降的边定位系统，为模腔打开时提供了更大的有效空间，一定程度缓解了机器人取放件空间不足问题；下模v口粗定位，配合上模锥销精定位，既解决了机器人上下料效率问题，又保证了产品精度的稳定性问题；端头切换长度式定位板，实现同一系列、不同长度产品在同一副模具上生产的简单快速切换。

本发明的具体实施例是应用了“自动化上下料系统结构”卡车大梁成型模具。实际中，只要是大梁产品的模具结构属于“凹模和卸料板在下、凸模在上”类型，本领域技术人员很容易对其进行修改和变化。例如适当改变板料尺寸和成型深度，将本发明涉及的相关尺寸相应修改等。均可利用本发明的具体实施例构思，将其设计成类似于本发明的自动化成型模具。

应了解本发明所要保护的范围不限于非限制性实施方案，应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围，以及其从属权利要求。