一种油罐车人行步道板的加工方法与流程

本发明涉及一种油罐车人行步道板的加工方法。

背景技术：

罐式运输车，俗称罐车。罐车是车体呈罐形的运输车辆，用来装运各种液体、液化气体和粉末状货物等，这些货物包括汽油、原油、各种粘油、植物油、液氨、酒精、水、各种酸碱类液体、水泥氧化铅粉等。罐车在运输中占有很重要的地位，约占货车总数的18％。公路运输罐车按用途可以分为油罐车、汽罐车、液罐车、粉罐车、水泥搅拌罐车、加油罐车等。

在罐车上，常常在罐体的两侧设置人行步道。人行步道用于供工作人员在罐体两侧往来行走，进行作业操作。由于罐车车体具有一定的高度，因此必须要在人行步道上采取一定的防滑措施，以免工作人员脚下打滑从车上跌落下来，造成人身事故。罐车常常是运输油类或者粉末类物品，有时难免会在人行步道上散落或滴落有油品或者粉末物品，从而使得人行步道容易出现行走时打滑的现象。

现有的人形步道，常常采用金属的步道板加工而成，步道板的本体上通过压花等方式执照出花纹，以实现防滑的目的。现有的步道板，常常是采用在金属板上压花的工艺做成。常规的压花的人行步道是由人工手动或者半自动来分步完成各个工序的，加工过程为：首先由开卷机放料、校平机校平、切断成特定规格尺寸的板状料片，然后由人工送至冲压机，对每一块板状料片由冲压机来完成压花过程。这种传统的加工方式，放料、较平和切断工艺是通过生产流水线完成的，该步骤的自动化程度较高。但是，板状料片的加工过程是是人工操作的，会导致冲压精度受到影响。而且，由于冲压过程需要人工操作，需要大量的工人，也加大了人力成本。在目前我国多地出现“用工荒”的情况下，这种采用人工操作的方式是非常不经济的。

技术实现要素：

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种油罐车人行步道板的加工方法，以解决现有技术中冲压操作需要人工实现、安全性差、劳动强度高等问题。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

一种油罐车人行步道板的加工方法，其特点是，包括以下步骤：

步骤1：开卷步骤；将成卷的金属板原料进行开卷；

步骤2：校平步骤；将开卷后的金属板原料进行校平；

步骤3：送料步骤；将校平后的金属板原料由送料机引导送入冲压机；

步骤4：冲压步骤；由内设成型模具的冲压机对金属板原料进行冲压操作，并将冲压后的金属板原料进行切断，得到冲压后的人行步道板13；

步骤5：冲切步骤；对冲压后的人行步道板进行冲切操作，在人行步道板的前端和后端的预定位置上进行冲孔；

步骤6：两侧折弯步骤；对人行步道板的左侧部15和右侧部16进行折弯，形成左右侧壁；

步骤7：两端折弯步骤；对人行步道板的前端部17和后端部18进行折弯，形成前侧壁和后侧壁。

本发明的一种油罐车人行步道板的加工方法的结构特点也在于：

所述冲压步骤包括以下几个步骤：

步骤401：切角冲孔步骤；冲切金属板的四角，并在切角后的前端和后端部位冲切腰型槽孔14；

步骤402：冲长条孔步骤；在金属板的板面上，冲切长条孔19；

步骤403：冲齿形孔步骤；在金属板的板面上，冲切齿形孔20；

步骤404：齿形孔去毛刺步骤；去除步骤403获得的齿形孔的边缘部的毛刺；

步骤405：翻边齿形孔步骤；对齿形孔进行翻边，将齿形孔成型成压花形状；

步骤406：切断步骤；按照预设的尺寸，将经过以上步骤401-405加工后的部分从金属板原料上切断成单张料片，切断得到一块独立的人行步道板。

所述步骤4和步骤5之间还包括步骤41：第一过渡步骤；接收冲压后的人行步道板，重新定位后送入冲切机。

所述步骤41中，通过第一过渡机、第一机械手和第二过渡机实现所述第一过渡步骤，由第二过渡机对人行步道板采用对中定位的方式进行定位。

所述步骤6和步骤7之间还包括步骤61：第二过渡步骤；将经过两侧折弯后的板料进行位置调整，并将调整后的板料输送至两端折弯机。

所述金属板原料为铝板。

所述金属板原料为铝合金板。

所述人行步道板的加工生产线中，依次设置了开卷机1、校平机2、伺服送料机3、冲压机4、第一过渡机5、第一机械手系统6、第二过渡机7、冲切机8、两侧折弯机9、第三过渡机10、两端折弯机11和第二机械手系统12。

所述人行步道板的加工生产线中，采用plc作为控制器，控制开卷机1、校平机2、伺服送料机3、冲压机4、第一过渡机5、第一机械手系统6、第二过渡机7、冲切机8、两侧折弯机9、第三过渡机10、两端折弯机11和第二机械手系统12。

所述第一机械手系统6采用气缸和伺服电机作为驱动装置。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

人行步道板的加工方法，包括开卷步骤、校平步骤、送料步骤、冲压步骤、冲切步骤、两侧折弯步骤、两端折弯步骤等。冲压步骤包括切角冲孔、冲长条孔、冲齿形孔、去齿形孔毛刺、翻边齿形孔和切断等步骤，完成人行步道板加工。冲压步骤中，采用的冲压机上设置有专门的铝板表面压花成型自动化模具，通过一步步的操作实现本发明的人行步道板自动化加工。

本发明的人行步道板的加工方法，具有加工精度高、可实现自动化加工、加工速度快、降低了人行步道板的加工制造成本和劳动强度等优点。

附图说明

图1为本发明的人行步道板(最终成型产品)的主视图。

图2为本发明的步骤401后的人行步道板的主视图。

图3为本发明的步骤402中所得的长条孔的示意图。

图4为本发明的步骤403中所得的齿形孔的示意图。

图5为本发明的步骤405中所得的翻边后的齿形孔的示意图。

图6为实现本发明的人行步道板的加工方法的自动化加工系统的框架示意图。

图7为实现本发明的步骤4的冲压模具的主视图。

图8为本发明的油罐车人行步道板的加工方法的自动化生产系统的结构示意图。

图9为本发明的油罐车人行步道板的加工方法的自动化生产系统的过渡机的结构示意图。

图10为本发明的油罐车人行步道板的加工方法的自动化生产系统的导轨钳制器的结构示意图。

图11为本发明的油罐车人行步道板的加工方法的自动化生产系统的第一机械手系统的结构示意图。

图12为本发明的油罐车人行步道板的加工方法的自动化生产系统的第二机械手系统的整体结构示意图。

图13为本发明的油罐车人行步道板的加工方法的自动化生产系统的第二机械手系统的局部视图一。

图14为本发明的油罐车人行步道板的加工方法的自动化生产系统的第二机械手系统的局部视图二。

图15为本发明的油罐车人行步道板的加工方法的自动化生产系统的第二机械手系统的局部视图三。

图16为本发明的油罐车人行步道板的加工方法的自动化生产系统的第二机械手系统的局部视图四。

附图1～附图16中标号：开卷机1，校平机2，伺服送料机3，冲压机4，第一过渡机5，第一机械手6，第二过渡机7，冲切机8，两侧折弯机9，第三过渡机10，两端折弯机11，第二机械手12，人行步道板13，腰型槽孔14，左侧部15，右侧部16，前端部17，后端部18，长条孔19，齿形孔20。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1～图16，一种油罐车人行步道板的加工方法，其包括以下步骤：

步骤1：开卷步骤；将成卷的金属板原料进行开卷；将成卷的金属板原料送入开卷机，由开卷机对金属板原料进行开卷后送入校平机进行校平；

步骤2：校平步骤；将开卷后的金属板原料进行校平；校平机对开卷后的金属板原料进行校平，使得金属板原料由筒形转变为平板状；

步骤3：送料步骤；将校平后的金属板原料由送料机引导送入冲压机；金属板原料校平后，送入伺服送料机，由伺服送料机引导后送入冲压机；

步骤4：冲压步骤；由内设成型模具的冲压机对金属板原料进行冲压操作，并将冲压后的金属板原料进行切断，得到冲压后的人行步道板13；冲压机内设置有特定尺寸的成型模具，对金属板进行冲压，冲压后按照预定的尺寸进行切断，得到一块独立的人行步道板；

步骤5：冲切步骤；对冲压后的人行步道板进行冲切操作，在人行步道板的前端和后端的预定位置上进行冲孔；在冲压过程中，对人行步道板的四个角分别冲掉一个矩形料，使得人行步道板的四个边的边缘处有一段矩形状的边缘部可以弯折起来，四个边缘全部弯折后可围成一个方形的空间。

步骤6：两侧折弯步骤；对人行步道板的左侧部15和右侧部16进行折弯，形成左右侧壁；人行步道板为长方形，以其长边为左右两侧，其短边为前端部和后端部。在加工过程中，长边的方向也是人行步道板加工过程中的生产线的走向，即人行步道板的运动方向。由于人行步道板的四个角都被切断一个长方形，故此在四个边上形成一个向外凸的一个矩形状的边缘部。

步骤7：两端折弯步骤；对人行步道板的前端部17和后端部18进行折弯，形成前侧壁和后侧壁；对人行步道板的前端部和后端部，也进行折弯操作，从而人行步道板的四边上都被90°折弯竖起，左右侧壁、前侧壁和后侧壁等四个侧壁围成一个方形空间。由机械手将成品的人行步道板送入下一步工序进行处理。

所述冲压步骤包括以下几个步骤：

步骤401：切角冲孔步骤；冲切金属板的四角，并在切角后的前端和后端部位冲切腰型槽孔14；

步骤402：冲长条孔步骤；在金属板的板面上，冲切长条孔19；

步骤403：冲齿形孔步骤；在金属板的板面上，冲切齿形孔20；

步骤404：齿形孔去毛刺步骤；去除步骤403获得的齿形孔的边缘部的毛刺；

步骤405：翻边齿形孔步骤；对齿形孔进行翻边，将齿形孔成型成压花形状；

步骤406：切断步骤；按照预设的尺寸，将经过以上步骤401-405加工后的部分从金属板原料上切断成单张料片，切断得到一块独立的人行步道板。

所述步骤4和步骤5之间还包括步骤41：第一过渡步骤；接收冲压后的人行步道板，重新定位后送入冲切机。冲压切断后的人行步道板依次经过第一过渡机、第一机械手和第二过渡机实现上述第一过渡步骤，由第二过渡机对该人行步道板进行对中定位，为下一步的冲切操作做准备。

所述步骤41中，通过第一过渡机、第一机械手和第二过渡机实现所述第一过渡步骤，由第二过渡机对人行步道板采用对中定位的方式进行定位。

所述步骤6和步骤7之间还包括步骤61：第二过渡步骤；将经过两侧折弯后的板料进行位置调整，并将调整后的板料输送至两端折弯机。

所述金属板原料为铝板或者铝合金板。

所述人行步道板的加工生产线中，依次设置了开卷机1、校平机2、伺服送料机3、冲压机4、第一过渡机5、第一机械手系统6、第二过渡机7、冲切机8、两侧折弯机9、第三过渡机10、两端折弯机11和第二机械手系统12。

所述人行步道板的加工生产线中，采用plc作为控制器，控制开卷机1、校平机2、伺服送料机3、冲压机4、第一过渡机5、第一机械手系统6、第二过渡机7、冲切机8、两侧折弯机9、第三过渡机10、两端折弯机11和第二机械手系统12。

所述第一机械手系统6采用气缸和伺服电机作为驱动装置。

本发明的人行步道板的加工方法，包括开卷步骤、校平步骤、送料步骤、冲压步骤、冲切步骤、两侧折弯步骤、两端折弯步骤等。冲压步骤包括切角冲孔、冲长条孔、冲齿形孔、去齿形孔毛刺、翻边齿形孔和切断等步骤，完成人行步道板加工。冲压步骤中，采用的冲压机上设置有专门的铝板表面压花成型自动化模具，通过一步步的操作实现本发明的人行步道板自动化加工。本发明的人行步道板的加工方法，具有加工精度高、可实现自动化加工、加工速度快、降低了人行步道板的加工制造成本等优点。

人行步道板的加工生产线中，依次设置了开卷机1、校平机2、伺服送料机3、冲压机4、第一过渡机5、第一机械手系统6、第二过渡机7、冲切机8、两侧折弯机9、第三过渡机10、两端折弯机11、第二机械手系统12等装置，所述各单机依次串连，其电控系统采用plc控制，所述成型线装置配置有液压系统和气动系统，逐步完成本发明的加工工艺，能够实现完全的自动化加工。

本发明中，先冲切板料两端切角及腰型槽孔，然后通过从长条孔工序冲切每排长条孔，同时通过冲齿形孔来将需要压花的齿型提前冲出来，然后通过去齿形孔毛刺将冲齿形孔时候产生的毛刺去除，最后由翻边齿型孔工序将齿形孔压花成型，依次动作，达到一定长度后通过切断工序将其切断。

如图7中，01-07对应的部分分别对应如下几个操作步骤。

切角冲孔01：用于冲切铝板四角及腰槽孔。

冲长条孔02：用于冲切铝板每排长条孔。

冲齿形孔03：用于冲切铝板每排齿形孔。

去齿型孔毛刺04：用于将齿形孔的周边毛刺去掉。

翻边齿形孔05：用于将齿形孔成型成压花形状。

切断06：用于将成型板料从原有卷料上切断成单张料片，是由气缸推动上切断刀和下切断刀等完成切断动作的。

加工生产线还配置有气动系统和电控系统。气动系统：气动系统采用集中分气方式，总气源口设置干燥过滤器，以确保空气干燥、洁净。气动系统包括三联体、电磁阀、真空元件及管路。电控系统：电控系统主要用于控制各个工序气缸，同时设一按钮盒，分别对各个气缸进行手动、自动控制。

油罐车人行步道板的自动化生产系统，包括开卷机1、校平机2、伺服送料机3、冲压机4、过渡机、机械手、冲切机8和折弯机；

所述过渡机包括第一过渡机5、第二过渡机7和第三过渡机10；所述机械手包括第一机械手系统6和第二机械手系统12；所述折弯机包括两侧折弯机9和两端折弯机11；

所述开卷机1、校平机2、伺服送料机3、冲压机4、第一过渡机5、第一机械手系统6、第二过渡机7、冲切机8、两侧折弯机9、第三过渡机10、两端折弯机11和第二机械手系统12依次设置；成卷的金属板原料由开卷机1将卷状的金属板原料展开，经校平机2将展开后的金属板原料平整后输送给伺服送料机3，再由伺服送料机3送入冲压机4进行冲压操作，获得切断后的人行步道板；冲压切断后的人行步道板依次经过第一过渡机、第一机械手系统进行位置调整后送入第二过渡机7，由第二过渡机7人行步道板进行对中定位后送入冲切机8，冲切机8将人行步道板的四个角冲切掉，然后送入两侧折弯机9；由两侧折弯机9对人行步道板的两侧进行折弯；再经第三过渡机10对人行步道板再次位置调整，并将调整后的板料输送至两端折弯机11；两端折弯机11对两侧已经折弯的人行步道板的两端进行折弯，然后送入第二机械手系统12。

如图6-7所示，本发明的油罐车人行步道板的自动化生产系统中，依次设置了开卷机1、校平机2、伺服送料机3、冲压机4、第一过渡机5、第一机械手系统6、第二过渡机7、冲切机8、两侧折弯机9、第三过渡机10、两端折弯机11、第二机械手系统12等装置，所述各单机依次串连，其电控系统采用plc控制，所述成型线装置配置有液压系统和气动系统，逐步完成本发明的加工工艺，能够实现完全的自动化加工。

所述冲压操作步骤包括切角冲孔、冲长条孔、冲齿形孔、去齿形孔毛刺、翻边齿形孔和切断等步骤。

加工生产线还配置有气动系统和电控系统。气动系统：气动系统采用集中分气方式，总气源口设置干燥过滤器，以确保空气干燥、洁净。气动系统包括三联体、电磁阀、真空元件及管路。电控系统：电控系统主要用于控制各个工序气缸，同时设一按钮盒，分别对各个气缸进行手动、自动控制。

所述过渡机包括夹钳组件和安装板；所述夹钳组件包括前夹钳组件和后夹钳组件，所述安装板包括前安装板21和后安装板22，所述前夹钳组件和后夹钳组件分别安装于所述前安装板21和后安装板22之上；

所述前夹钳组件和驱动机构安装于前安装板21上，所述驱动机构包括驱动电机23和减速机24；

所述后夹钳组件、导轨钳制器25和夹紧单元26安装于后安装板22上；所述夹紧单元26通过连接轴27与所述前夹钳组件相连接。

所述夹钳组件包括安装座28、气缸安装板29、夹紧气缸30和夹爪31；所述安装座28固定于所述安装板上，气缸安装板29固定于所述安装座28上，所述夹紧气缸30固定于所述气缸安装板29上；所述夹爪31由夹紧气缸30带动，夹爪31连接有夹钳头32，夹钳头32上设置有夹头33，由夹紧气缸30带动夹紧人行步道板。

所述驱动电机23采用plc控制。

所述夹钳组件上设置有托料板35。

如图8为过渡机的结构示意图。前夹钳组件的气缸安装板和后夹钳组件的气缸安装板之间通过一根导向管34相连接，以使得动作时前夹钳组件和后夹钳组件保持一致性。

所述夹钳组件设置前后各一组，夹钳组件包括安装座、气缸安装板、夹紧气缸和夹爪。夹紧气缸带动夹爪、夹钳头完成压紧动作，实现夹料操作。导轨钳制器用于夹紧导轨，使得述过渡机能够紧固于自动化生产系统的基座导轨上。

所述夹紧单元位于前夹钳组件和后夹钳组件之间，通过弹簧夹紧，压缩空气释放实现夹钳位置快速调整。

所述导轨钳制器主要由主体54、接触件55、楔形块56、调整螺栓57、活塞58、空气滤清器59和端盖60等部件组成，用于将安装板固定于自动化生产系统的基座导轨之上，起到固定、定位及防止振动等作用。该导轨钳制器分为常闭型，于通气的情况下打开，断气的情况下锁紧。空气通过空气过滤器59驱动活塞58，从而使楔形块56与导轨脱离接触，锁紧效果消失，滑块可自由滑动，断气的情况下楔形块自动复位锁紧。

所述的驱动电机为伺服电机，可针对不同板材长度不同，无极设定夹料长度，实现精确停止，重复精度高。

所述第二过渡机还配置有两个对中电机，分别设置于自动化生产系统的基座的左右两侧。所述基座的左右两侧分别设置有一个矩形框状的支撑架，支撑架的长度方向与图7中的物流方向一致。所述支撑架上设置有多个辊子，所述人行步道板可在支撑架上，沿着所述图7中的物流方向直线运动。第一机械手将人行步道板从第一过渡机上取出之后，输送至自动化生产系统的对中调整位置。由两个对中电机分别从两侧驱动支撑架移动夹紧人行步道板，由于两个对中电机是同步运动的，因此可很轻易地实现人行步道板的对中调整。

实现对中操作后，由前夹钳组件和后夹钳组件将人行步道板夹持住，送入冲切机进行冲切操作。

驱动电机采用plc控制，plc连接是在人机界面和伺服电机之间，其从人机界面接收信号，向伺服电机发出指令。plc设定伺服电机的转速，调整工作效率。所述的人机界面采用手动调整、自动调整两种调控方式；具有产品参数存储、选择功能。由于采用伺服电机驱动、夹紧单元和导轨钳制器快速调整夹钳长度，保证尺寸精度，大大节约调试时间，从而实现该功能的快速和准确。

采用伺服电机驱动两组夹钳移动对交接位置精确停止，保证尺寸精度，并节约调试时间，采用导轨钳制器制动，采用夹紧单元调整两组夹钳相对位置，从而实现该功能的快速和准确。

所述第一机械手系统6包括底板36、箱体37、第一机械手伺服电机38、夹钳气缸39和夹钳40；所述箱体37设置于所述底板36之上，所述第一机械手伺服电机38设置于所述箱体37内。

所述箱体37顶部设置有多根导柱41，所述导柱41上设置有抬升气缸42，所述抬升气缸42之上设置有可由抬升气缸带动升降的升降板43，所述夹钳气缸39和所述夹钳40均设置于所述升降板43上。

如图10所示，所述第一机械手系统的底板通过导槽设置于自动化生产系统的基座导轨上，并可沿着基座导轨直线运动。所述基座导轨上设置有齿条，第一机械手系统的底部设置有齿轮，该齿轮由第一机械手伺服电机驱动，齿轮和基座导轨上的齿条相啮合。齿轮转动时，带动整个第一机械手系统沿着基座导轨直线移动。

当第一机械手系统收到料片到达指定位置信号后，夹钳气缸动作，夹钳加紧料片，抬升气缸动作将机械手上半部分抬起。然后第一机械手伺服电机开始工作，将第一机械手系统沿导轨送至下一指定位置，即所述对中位置。抬升气缸动作，机械手降低，夹钳气缸动作，放开料片，第一机械手伺服电机动作，机械手回到原位，完成一次循环。通过以上的运动原理来实现板料的往复输送，进而提高输送效率。

所述第二机械手系统12包括两组机械手组件；

机械手组件包括支架44、第一水平横梁45、第二水平横梁46、连杆组件47、升降组件48、第二机械手系统夹紧气缸49、多个驱动电机；所述第一水平横梁45和第二水平横梁46通过多根竖梁相连接构成横梁架；所述两组机械手组件的横梁架之间通过连杆组件47相连接。

所述支架包括方框和支腿；方框是由四根直杆构成一个矩形框，矩形框之下设置有多根所述支腿。

所述多个驱动电机均为伺服电机。

如图11-15，第二机械手系统中，升降组件随水平移动横梁移动。多个驱动电机包括伺服电机一51、伺服电机二50和伺服电机三52。

升降组件在气缸的作用下可上下移动，下部的夹紧气缸可以根据不同板料的宽度并在伺服电机二的驱动下进行左右调节。第一水平移动横梁在伺服电机一的驱动下通过齿轮齿条53传递动力实现水平移动。第二水平移动横梁在伺服电机三的驱动下在第一水平移动横梁上进行移动。连杆组件的作用是实现两组机械手组件的水平移动横梁的同步运动。通过以上的运动原理来实现板料的往复输送，进而提高输送效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。