一种板材剪冲一体生产线的制作方法

本发明涉及金属板材加工领域，特别涉及一种板材剪冲一体生产线。

背景技术：

金属板材等板材类型材在加工过程中通常需要进行剪板和冲压等操作，现有技术中通常采用各个工序人工加工的方式，采用人工加工的方式，需要每个工位都有人工操作，且需要转运机械进行配合，耗费人力较多并且加工效率低。现有技术中也有采用生产线进行剪板和冲压一体的生产线，但是都只是设想而缺少关键的定位和输送方式的具体技术方案，从而导致自动化生产线无法实现。例如中国专利授权公告号为cn105710615b的发明专利公开了一种板材剪裁、冲孔、折弯全自动化生产线，包括上料工作台、定位工作台、回收工作台、回收机器人、剪床、前部传送机器人、冲孔机器人、冲孔机床、折弯机器人、折弯机床、成品台、剪板机器人、传送台和后部传送机器人。传送过程利用传送滚筒和传送机器人传送，传送滚筒主要起支撑作用，传送运动由传送机器人完成。文件中仅仅公开了采用传送机器人和机械手进行加工定位，并没有给出具体如何定位、如何进行送料，也没有公开传送机器人和机械手是如何进行送料的，板材是如何在转运之后实现精确定位加工的，也没有公开传送机器人和机械手的结构和工作原理。现有技术中缺少能够实际实现对板材进行剪板、输送和冲压一体的生产线。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够实际实现对板材进行精确定位、输送的板材剪冲一体生产线。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种板材剪冲一体生产线，包括上料机构、剪板机构和冲压机构，所述上料机构、剪板机构和冲压机构之间通过传送辊连接成生产线，所述剪板机构包括剪板定位机构、剪板送料机构和剪板机主体，所述剪板送料机构位于剪板机主体并与剪板机主体的进料口正对设置，所述剪板定位机构包括水平定位推动气缸、竖直定位推动气缸和定位推杆，所述竖直定位推动气缸的主体部分与水平定位推动气缸的活塞部分固定连接，所述定位推杆与竖直定位推动气缸的活塞部分固定连接，所述竖直定位推动气缸的初始位置位于初始定位点，所述剪板送料机构包括伺服推动机构、气动夹爪和推板气缸，所述伺服推动机构与剪板机主体的进料口水平正对设置，所述气动夹爪和推板气缸位于伺服推动机构的前端并与其固定连接，所述气动夹爪和推板气缸与定位推杆正对设置。

进一步的，所述冲压机构包括冲压送料机构、冲压机主体和冲压取料机构，所述冲压送料机构和冲压取料机构分别位于冲压机主体的两侧，所述冲压送料机构与剪板机构之间通过板材传送辊连接。

进一步的，所述冲压送料机构为带吸盘的伺服机械手臂。

进一步的，所述冲压取料机构为带吸盘的三轴桁架取料机械手。

进一步的，所述剪板机构和冲压机构之间设置有压平机构，所述压平机构与剪板机构和冲压机构之间设置有输送板材的输送辊，所述压平机构包括压平送料机构和压平机主体，所述压平送料机构包括压平输送辊和压平定位机构，所述压平定位机构位于压平输送辊之间。

进一步的，所述冲压机构的前端与剪板机构不相邻的侧边设置有辅助上料机构，所述辅助上料机构包括条板进料机构、辅助上料龙门架、辅助上料吸盘装置、辅助上料输送辊和辅助上料驱动电机，所述辅助上料输送辊位于辅助上料龙门架的正下方，所述辅助上料输送辊与冲压机构的进料输送辊相接，所述条板进料机构位于辅助上料输送辊的侧边，所述辅助上料吸盘装置位于辅助上料输送辊的正上方，所述辅助上料吸盘装置在辅助上料龙门架上水平活动设置，所述辅助上料吸盘装置与辅助上料驱动电机传动连接。

进一步的，所述上料机构包括备料辊道和自动上料机，所述自动上料机位于备料辊道的正上方，所述自动上料机包括上料龙门架、上料吸板吸盘机构和上料伺服驱动电机，所述上料吸板吸盘机构位于备料辊道的正上方，所述上料吸板吸盘机构与上料龙门架之间活动设置，所述上料吸板吸盘机构与上料伺服驱动电机传动连接，所述上料吸板吸盘机构可在上料伺服驱动电机驱动下沿备料辊道传动方向往复移动。

进一步的，所述推板气缸的活塞前端固定有推板杆，所述推板杆与气动夹爪位于同一平面与板材正对。

进一步的，所述剪板机主体的出料口处设置有落料机构，所述落料机构设置在剪板机主体的出料口和剪板机构后端的输送料的输送辊之间，所述落料机构包括落料传送链和落料驱动电机，所述落料传送链与落料驱动电机传动连接，所述落料驱动电机与剪板机主体固定连接，所述落料传送链呈环形闭合传动状。

进一步的，所述冲压机构的后端设置有堆垛出料机构。

采用上述技术方案，由于通过在剪板机构和冲压机构前端设置定位和输送机构，能够实现精确的定位和实际实现上料和推料，从而能够实际实现剪板冲压一体生产，并且输送和定位结构简单易实现无需复杂的机器人，能够有效的节约成本，并且便于维修维护。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中的b处放大图；

图3为图1中的c处放大图；

图4为图1中的d处放大图；

图5为本发明中的冲压机构的结构示意图；

图6为本发明中的剪板送料机构的俯视图；

图7为本发明中的整体结构俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参看图1-图7，本具体实施方式披露了一种板材剪冲一体生产线，包括上料机构1、剪板机构2和冲压机构4，所述上料机构1、剪板机构2和冲压机构4之间通过传送辊连接成生产线。可行的，在本发明的其他具体实施方式中，所述剪板机构2和冲压机构4之间设置有压平机构3，压平机构3用于对剪板后形变的板材进行压平处理，当然如果板材平整度较好，则无需设置该机构，或该机构不运行，直接经过传送料的辊传送至后端工序。在本发明的另一个具体实施方式中也可以在前端的剪板机构2出现故障时，利用设置在压平机构3另一侧边的辅助上料机构6将通过其他外部的剪板机构剪好的板材进行上料并输送至压平机构3，再输送至冲压机构4进行冲压加工，最终加工成成品。

可行的，所述辅助上料机构6至冲压机构4的送料去之间设置有输送板材的输送辊，板材经过输送辊进行输送，输送辊通过统一控制伺服驱动电机驱动带动，可行的，为了配合各段工序协同加工，传送辊的驱动电机进行分段设置，每一段输送辊由单独的驱动电机进行驱动，由plc控制程序统一控制驱动，也可以由人工观察单独控制，做好各个工序的衔接，优选的，采用红外或者压力传感器进行监测控制更为便捷，即各个工段上感应到板材时执行预设的程序，当感应消失时，结束执行程序，可行的，可以在整个设备的侧边设置设置有plc控制程序的电气箱。

可行的，所述上料机构1包括备料辊道11和自动上料机12，所述自动上料机12位于备料辊道11的正上方，所述自动上料机12包括上料龙门架121、上料吸板吸盘机构122和上料伺服驱动电机123，所述上料吸板吸盘机构122位于备料辊道11的正上方，所述上料吸板吸盘机构122与上料龙门架121之间活动设置，所述上料吸板吸盘机构122与上料伺服驱动电机123传动连接，所述上料吸板吸盘机构122可在上料伺服驱动电机123驱动下沿备料辊道11传动方向往复移动。可行的，上料龙门架121可以包括立柱1211和平移轨道1212，立柱1211起到支撑固定的作用，可以是固定在备料辊道11的两侧，立柱1211在两端形成龙门，两边的龙门之间设置有供上料吸板吸盘机构122往复移动的平移滑轨1212，上料吸板吸盘机构122可以通过伺服驱动电机123、在平移滑轨滑动的滑轮和用于提升吸盘的气缸等结构实现移动板材，平移滑轨也可以是直线滑轨结构，由伺服驱动电机123进行驱动，通过齿轮或滚轮带动气缸整体往复移动，而气缸1221的活塞部分固定有平衡的吸盘固定板1222，吸盘固定板1222的四个角下方固定真空吸盘1223，真空吸盘1223连接真空机，在需要进行上料时，真空机启动，吸盘1223形成负压吸住板材。平移滑轨在伺服驱动电机的驱动下从而零位移动至预定位置，而由伺服气缸则由控制机构控制带动吸盘固定板进行提升至预定位置，即气缸的最小行程高度。当平移滑轨移动到最大行程时，真空机断开供压并恢复常压，吸盘松开板材至剪板机构的上料位置。

可行的，所述剪板机构2包括剪板定位机构21、剪板送料机构22和剪板机主体23，所述剪板送料机构22位于剪板机主体23并与剪板机主体23的进料口正对设置。其中，剪板定位机构21用于对运送至其所在区域的板材进行定位，以使得其能够对正进入剪板机构，确保加工精度，剪板送料机构22则用于将定位好的板材送入剪板机进行剪板操作。

可行的，剪板定位机构21包括水平定位推动气缸211、竖直定位推动气缸212和定位推杆213，所述竖直定位推动气缸212的主体部分与水平定位推动气缸211的活塞部分通过螺栓固定连接，即竖直定位推动气缸212由水平定位推动气缸211带动拉动和复位。所述定位推杆213与竖直定位推动气缸212的活塞部分通过螺栓固定连接，定位推杆213由竖直定位推动气缸212推出和进行复位。所述竖直定位推动气缸212的初始位置位于初始定位点。水平定位推动气缸211固定在剪板送料机构22的设备支撑架上。定位推杆213设置靠近剪板机的一侧，板材经上料机构上料至剪板送料机构22的设备架上，该设备架与剪板机的入口出等高，定位推杆213将板材推送至预设位置，由于定位推杆可以设置多个，并且位置可以在加工过程中进行精确定位，从而可以将上料过程中发生偏移的板材进行定位处理调整使正对剪板位置。

剪板送料机构22包括伺服推动机构221、气动夹爪222和推板气缸223，所述伺服推动机构221与剪板机主体23的进料口水平正对设置，所述气动夹爪222和推板气缸223位于伺服推动机构221的前端并与其通过螺栓固定等方式进行固定连接，所述气动夹爪222和推板气缸223与定位推杆213正对设置。伺服推动机构221通过螺栓固定的方式固定在设备架上。气动夹爪222用于夹住定位推杆213推送过来的板材，其设置在远离剪板机一侧，气动夹爪222内设置电子或机械感应器，当定位推杆213将板材推送至气动夹爪222内时，气动夹爪222夹紧板材，伺服推动机构221推动板材至预设的行程位置，设置的固定长度的板材进入剪板机主体23内，剪板机23剪板口内设置电子传感器，可以是红外传感器，感应到板材后进行切板，切板后切下的部分通过剪板机主体23的出料口处设置的落料机构24送走。感应不到板材后，伺服推动机构221动作至下一行程，并重复进行切板动作，而气动夹爪222无法将加工料推送至落料机构24上，末端的板材切断后可以通过推板气缸223前端设置的推杆将其推送至落料机构24上，其可以是长推杆固定在推板气缸223的活塞上。其动作控制可以是根据时间轴进行控制，即启动夹爪222推动的第二行程结束后固定时间内推动板材。所述推板气缸223的活塞前端通过螺栓固定推板杆224，推板杆224与气动夹爪222位于同一平面与板材正对。

可行的，落料机构24设置在剪板机主体23的出料口和剪板机构2后端的输送料的输送辊之间，所述落料机构24包括落料传送链241(附图中仅表示了链轮，链条是绕链轮转动的)和落料驱动电机，所述落料传送链241与落料驱动电机传动连接，当然也可以无需驱动电机，利用板材的自身重力随带有阻力的链条下落，落料驱动电机242与剪板机主体23固定连接，所述落料传送链241呈环形闭合传动状。可行的，可以是驱动电机242驱动循环转动的链条输送板材，环形链条可以是倾斜向下设置的，倾斜角度可以是80°角，在利用板材自身重力的同时，保证一定的支撑性。落料驱动电机242为伺服驱动电机，由控制器控制在剪板机落料后驱动链条传动，可以是在链条上设置压力传感器，感应到板材后启动驱动。落料传送链241下方的输送辊高度低于落料传送链241的高度。

可行的，所述压平机构3包括压平送料机构31和压平机主体32，所述压平送料机构31包括压平输送辊311和压平定位机构312，所述压平定位机构312位于压平输送辊311之间。压平定位机构312可以采用移动的定位气缸推杆和定位块进行定位，落料后定位气缸推杆推动板材压到定位块实现位置定位。定位后由压平输送辊311输送至压平机主体32的压辊内进行压平，压平定位机构312的结构可以采用剪板定位机构21相同的结构进行定位。

所述冲压机构4包括冲压送料机构41、冲压机主体42和冲压取料机构43，所述冲压送料机构41和冲压取料机构43分别位于冲压机主体42的两侧，所述冲压送料机构41与剪板机构2之间通过板材传送辊连接。可行的，冲压送料机构41为带吸盘的伺服机械手臂。冲压取料机构43为带吸盘的三轴桁架取料机械手。冲压机构4后端的下方可以设置有废料收集装置，参看图5，冲压机主体42的冲压位置设置有冲压模具45，下方为冲压的工装板，工装板的侧边为废料槽，通过一往复气缸41可以将废料槽内的废料推下至废料收集装置内。可行的，冲压模具可以更换。来料的输送辊端部设置有定位分中机构47，便于实现定位。

冲压机构4的后端设置有堆垛出料机构5，冲压好的板材通过冲压取料机构43的伺服机械手臂配合下方设置的吸盘转移到堆垛出料机构5上，其可以是一个可以堆料的堆垛机，方便后续转运成品料。

由于通过在剪板机构和冲压机构前端设置定位和输送机构，能够实现精确的定位和实际实现上料和推料，从而能够实际实现剪板冲压一体生产，并且输送和定位结构简单易实现无需复杂的机器人，能够有效的节约成本，并且便于维修维护。

此外，参看图4，辅助上料机构6包括条板进料机构61、辅助上料龙门架62、辅助上料吸盘装置63、辅助上料输送辊64和辅助上料驱动电机65，所述辅助上料输送辊64位于辅助上料龙门架62的正下方，所述辅助上料输送辊64与冲压机构4的进料输送辊相接，所述条板进料机构61位于辅助上料输送辊64的侧边，所述辅助上料吸盘装置63位于辅助上料输送辊64的正上方，所述辅助上料吸盘装置63在辅助上料龙门架62上水平活动设置，所述辅助上料吸盘装置63与辅助上料驱动电机65传动连接。可行的，辅助上料机构6的工作方式与上料机构1的工作方式相同，在本发明的其他具体实施方式中也可以采用其他上料方式，通过辅助上料机构可以从中间工段直接上剪板后的板材，可以实现多样化加工方式，且可以在上料机构和剪板机构出现故障时也可以正常运行生产线。

本发明的板材剪冲一体生产线可以实际实现剪板和冲压一体化生产线，并且可以实现自动压平板材，从中间辅助上剪板料，加工方式多样化，并且可以实现自动化操作，节约大量人力，并且实现结构简单，无需高成本的精密机器人取料，定位和输料结构简单，节约成本。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。