一種衝壓結構件的自動化流水線結構的製作方法
2023-10-08 17:52:49 1
一種衝壓結構件的自動化流水線結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種衝壓結構件的自動化流水線結構，屬於自動化生產【技術領域】，包括生產機構（1）、傳送機構（2）、線尾下料機構（3）和料垛裝箱機構。生產機構（1）包括物料出口，物料出口與傳送機構（2）的一端相連，傳送機構（2）的兩側與線尾下料機構（3）相連，料垛裝箱機構與線尾下料機構相連。物料由生產機構（1）產生，並通過傳送機構（2）傳遞至線尾下料機構（3），線尾下料機構（3）拾取物料至料垛轉運架（5），料垛裝箱機構拾取料垛轉運架（5）中的物料裝入物料箱（7）中。本實用新型的技術方案實現了生產自動化，有利於車間現代化管理及產品質量控制；降低了生產人員操作強度，提升了生產人員工作環境，有利於人員安全管理。
【專利說明】一種衝壓結構件的自動化流水線結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於自動化生產【技術領域】，涉及一種流水線結構，尤其涉及一種適用於衝壓結構件的物料自動化流水線結構。
【背景技術】
[0002]目前，在國內衝壓結構件生產車間中，由於衝壓結構件的形狀各異，並具有不規則的外形，因此在進行零件的自動化裝箱工作時，存在曲面垛形不易導向、垛形稍高容易傾倒、零件疊垛容易卡料等問題，故國內基本採用人工進行衝壓結構件線尾裝箱工作。由操作人員從衝壓線線尾下料皮帶機上實時地拾取成型結構件，將其碼垛成形後搬運至料箱內，然後通過叉車或AGV小車進行料箱的物流轉運。
[0003]這種採用人工裝箱的線尾下料技術，主要存在以下2個主要問題:
[0004]1，在生產管理方面，隨著汽車工業的自動化，以往的人工生產已跟不上現代化工業生產要求，且人工生產不利於產品質量控制及車間安全管理；
[0005]2，在人員管理方面，手動生產的勞動力投入過多，並且隨著現代工業的自動化，生產人員已不適應高強度的重複性勞動作業，由此可能滋生的人員情緒波動及安全隱患，不利於人員管理及產品保證。
[0006]專利CN 101817452A公開了一種裝箱、碼垛機器人，包括底部基座、迴轉機架、機械臂機構、手腕、抓手、手腕姿態保持機構和迴轉支承，迴轉支承連接在底部基座上，迴轉機架安裝在迴轉支承上並與底部基座相連，機械臂機構通過主動關節與迴轉機架相連，手腕連接在機械臂機構和手腕姿態保持機構上，抓手連接於手腕下端。該實用新型裝箱、碼垛機器人能夠實現位置和速度的單輸入和單輸出，實現快速碼垛，可達到1500次/時的速度。但該機器人任不能滿足衝壓結構件的流水線生產的要求。
實用新型內容
[0007]有鑑於此，本實用新型提供了一種以機器人智能技術代替傳統的人工的衝壓結構件的自動化流水線結構。
[0008]為達到上述目的，具體技術方案如下:
[0009]一種衝壓結構件的自動化流水線結構，應用於物料的自動化生產，包括生產機構、傳送機構和線尾下料機構，所述生產機構包括物料出口，所述物料出口與所述傳送機構的一端相連，所述傳送機構的兩側與所述線尾下料機構相連，所述物料由所述生產機構生產，並通過所述傳送機構傳遞至所述線尾下料機構，所述線尾下料機構包括控制裝置、下料機器人和料垛轉運架，所述控制裝置與所述下料機器人相連，所述控制裝置控制所述下料機器人將所述傳送機構傳遞至的物料拾取並放入所述料垛轉運架中。
[0010]優選的，還包括料垛裝箱機構，所述料垛裝箱機構包括檢測識別裝置、裝箱機器人和物料箱，所述檢測識別裝置分別與所述料垛轉運架、物料箱和裝箱機器人相連，所述檢測識別裝置檢測並識別所述料垛轉運架和物料箱的情況，並將情況傳遞至所述裝箱機器人，當所述料垛轉運架與所述物料箱被識別一致並匹配同一種零件時，所述裝箱機器人將所述料垛轉運架中的物料形成的料垛抓取並放入物料箱中。
[0011]優選的，所述物料箱包括支撐定位用底板、若干導向立柱和若干分層隔板，當所述底板、若干導向立柱和若干分層隔板依次連接時，所述若干導向立柱與所述底板垂直，所述若干分層隔板與所述底板平行，通過所述若干導向立柱、若干分層隔板與所述底板的配合形成物料存儲空間。
[0012]優選的，所述底板上設有若干導向定位孔，所述若干導向立柱通過與所述導向定位孔的配合與所述底板可拆連接。
[0013]優選的，所述底板上還設有若干分層隔板支架，所述分層隔板支架與所述底板垂直，所述分層隔板支架上設有與所述若干分層隔板配合的若干導向定位槽。
[0014]優選的，所述底板上還設有存儲所述若干分層隔板的隔板存儲架。
[0015]優選的，所述控制裝置中包括物料追蹤模塊，所述物料追蹤模塊確定所述傳送機構上運動中的物料的位置信息，所述控制裝置通過所述位置信息控制所述下料機器人拾取物料並放入所述料垛轉運架中。
[0016]優選的，所述物料追蹤模塊包括相機和編碼器，所述相機實時攝取運動中的物料的位置信息圖像，所述編碼器與所述傳送機構相連，所述編碼器跟蹤所述物料的實時位置。
[0017]優選的，還包括下料區域和裝箱區域，所述下料區域與裝箱區域之間還設有料垛轉運移載機，所述料垛轉運架設於所述料垛轉運移載機上，所述料垛轉運架可在所述料垛轉運移載機上往復移動。
[0018]優選的，還包括物流轉運機構，所述物料箱與所述物流轉運機構相連，並可在所述物流轉運機構上循環移動。
[0019]相對於現有技術，本實用新型的技術方案的優點有:
[0020]1、實現生產自動化，有利於車間現代化管理及產品質量控制；
[0021]2、只需配置極少人工進行生產狀況監控，降低生產人員操作強度，提升生產人員工作環境，有利於人員安全管理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0024]圖2是本實用新型實施例的物料箱的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0026]需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0027]以下將結合附圖對本實用新型的實施例做具體闡釋。
[0028]如圖1中所示的本實用新型的實施例，應用於衝壓結構件的自動化生產。自動化流水線結構包括生產機構1、傳送機構2，優選為傳送帶和線尾下料機構3。
[0029]生產機構I包括物料出口，物料出口與傳送機構2的一端相連，傳送機構2的兩側與線尾下料機構3相連。物料由生產機構I生產，並通過傳送機構2傳遞至線尾下料機構
3。線尾下料機構3包括控制裝置、下料機器人4和料垛轉運架5。控制裝置與下料機器人4相連，並控制下料機器人4將傳送機構2傳遞至的物料拾取並放入料垛轉運架5中，物料在料垛轉運架5中堆疊並形成料垛。優選料垛轉運架5上的擺放空間位置與物料的形狀大小相配合，並保持堆疊的料垛不傾斜。並優選料垛轉運架5為可拆卸組裝的結構，以適應不同流水線中的不同物料的形狀和大小。
[0030]如圖1中所示，在本實用新型的實施例中，優選控制裝置中包括物料追蹤模塊，物料追蹤模塊確定傳遞至的物料的位置信息，控制裝置通過位置信息控制下料機器人4拾取物料並放入料垛轉運架5中。優選物料追蹤模塊包括相機和編碼器，相機實時攝取運動中的物料的位置信息圖像，編碼器與傳送機構2相連，編碼器跟蹤物料的實時位置。
[0031]在本實用新型的實施例中，優選下料機器人4優選為2個，並相互交錯隔開的分設於傳送機構2的兩側,利於對物料的拾取。
[0032]此外，如圖1中所示，在本實用新型的實施例中，還包括料垛裝箱機構。料垛裝箱機構包括檢測識別裝置、裝箱機器人6和物料箱7。檢測識別裝置分別與料垛轉運架5、物料箱7和裝箱機器人6相連，檢測識別裝置檢測並識別料垛轉運架5的情況，以及物料箱7的情況，並將情況傳遞至裝箱機器人6，以確定物料箱7中的物料擺放空間位置與料垛轉運架5中的物料擺放空間位置匹配同一種物料。當料垛轉運架5中物料擺放空間位置與物料箱7適合時，裝箱機器人6將料垛轉運架5中物料形成的料垛抓取並放入物料箱7，當物料箱7中需分層時，機器人自動將分層隔板置於分層隔板支架上。
[0033]如圖2中所示，在本實用新型的實施例中，物料箱7包括支撐定位用底板71、若干導向立柱72和若干分層隔板73。底板71用於支撐定位。
[0034]當其連接形成物料存儲空間時:優選若干導向立柱72與底板71垂直。底板71上還設有若干導向定位孔，若干導向立柱72通過與導向定位孔的配合與底板71可拆連接。
[0035]優選若干分層隔板73與底板71平行。底板71上還設有若干分層隔板支架75，分層隔板支架75與底板71垂直,分層隔板支架75上設有與若干分層隔板73配合的若干導向定位槽。
[0036]通過若干導向立柱72、若干分層隔板73與底板71的配合形成物料存儲空間。
[0037]優選底板71上還設有存儲若干分層隔板73的隔板存儲架76。
[0038]此外，在本實用新型的實施例中，導向立柱72用於物料放入物料箱7時的導向，方便物料的固定；分層隔板73用於物料料垛分層，防止物料堆垛過高而傾倒；隔板存儲架76用於存儲分層隔板73 ;分層隔板支架75用於固定分層隔板73。
[0039]自動化生產前，根據生產出的物料的形狀大小補充導向立柱72(導向立柱72根據不同物料插入物料箱7內底板71上的不同導向定位孔)，同時確保分層隔板73補滿隔板存儲架76 (優選設於底板71的邊緣外側)；
[0040]當第一層料垛放滿底板71上的導向立柱72間隔的空間後，裝箱機器人6從隔板存儲架76處將分層隔板73拾取並安放置分層隔板支架75的相應高度，將料垛分層。料垛分層的高度以確保料垛不傾倒為準；同時，優選裝箱機器人6具有兩個手爪，分別執行拾取料垛裝箱和拾取分層隔板73分層的工作。
[0041]然後裝箱機器人6在物料箱7內進行第二層的料垛放置，依次循環直至放滿；
[0042]物流轉運後人工將拆除分層隔板73放回隔板存儲架76中。
[0043]另外，如圖1中所示，在本實用新型的實施例中，還包括下料區域和裝箱區域，下料區域與裝箱區域之間還設有料垛轉運移載機8。料垛轉運架5設於料垛轉運移載機8上，料垛轉運架5可在料垛轉運移載機8上往復移動。並優選I個料垛轉運移載機8配合2個料垛轉運架5，以保持流水線作業工作的不間斷。如圖1中所示，優選還包括物流轉運機構9，物料箱7與物流轉運機構9相連，並可在物流轉運機構9上循環移動。優選物流轉運機構9上設有環形軌道，若干物料箱7置於環形軌道上循環移動。當一個物料箱7放滿料垛後，該物料箱7移出裝箱位置，下一工位的空置的另一個物料箱7進入裝箱位置，如此循環，直至一個批次的產品生產完成，叉車進行所有物料箱7的物流轉運。並優選物料箱7的底板71上設有與叉車相配合的叉車槽。
[0044]本實用新型的實施例以機器人智能技術代替傳統的人工進行衝壓結構件的線尾裝箱工作，主要解決以下2個主要問題:
[0045]1、在生產管理方面，採用機器人進行線尾裝箱後，將實現汽車衝壓線線首上料、壓機間搬運、線尾下料、線尾裝箱的整線自動化，有利於車間現代化管理及產品質量控制；
[0046]2、在人員管理方面，整線的自動化將生產人員從煩復的勞動作業中解放出來，且整線只需配置極少人工進行生產狀況監控，降低生產人員操作強度，提升生產人員工作環境，有利於人員安全管理。
[0047]在本實用新型的實施例中，線尾下料機構3中的控制裝置採用FANUC視覺追蹤下料系統，下料機器人4採用2臺FAUNC R-1000iA/80F機器人。料垛裝箱機構中的檢測識別裝置採用FANUC 2D iRVis1n視覺系統，裝箱機器人6採用FAUNC R_2000iB/165R機器人。
[0048]FANUC視覺追蹤下料系統在線尾下料機構3中時，具有視覺處理功能(內置於機器人控制裝置)，優選包括相機和與傳送帶同步的外接編碼器實現了傳送帶運動中實時視覺追蹤，確保下料機器人4可以從快速運動的皮帶機上正確拾取物件並將物件放入定位好的料垛轉運移載機8上的料垛轉運架5內。物料從生產機構物料出口出料後位置是隨機的，所以在物料出來的正上方安裝了視覺系統，通過相機對出來的物料進行位置及姿態的識別，然後通過與傳送帶同步的絕對值脈衝編碼器對物料的實時位置進行跟蹤，最終下料機器人將這些運動中的雜亂的物料準確拾取然後碼放在固定工位。
[0049]在料垛裝箱機構中的FAUNC 2D iRVis1n視覺系統優選設於裝箱機器人6的手爪上，進行料垛轉運架5、物料箱7、以及相應的定位銷的種類及位置識別。當線尾下料機構3中的控制裝置控制下料機器人4將料垛轉運移載機8上的料垛轉運架5中放置物料並形成料垛後，料垛轉運移載機8自動將料垛轉運架5從下料區域開至裝箱區域，裝箱機器人6從料垛轉運移載機8上的料垛轉運架5中拾取料垛並將其放入對應的物料箱7內，物料箱7內採用分層技術確保料垛在物料箱7內不傾倒。，同時，系統優選配置2套料垛轉運移載機8進行料垛交替轉運。每套料垛轉運移載機8各自運行，並各自配合I臺下料機器人4。每套料垛轉運移載機8配置2臺料垛轉運架5，2臺料垛轉運架5交替運行，以確保下料機器人4不間斷運行，確保系統不間斷生產。
[0050]本實用新型的實施例實現了機器人智能技術代替傳統的人工進行衝壓結構件的線尾裝箱工作，操作人員只需在控制裝置的控制櫃觸控螢幕上輸入相關產品的信息，系統即可運行進行全自動化生產，人員只需進行遠程監控確保系統正常運行。
[0051]此外，本實用新型的實施例採用獨特的分層裝箱技術進行料垛裝箱工作，解決了垛形不易導向、垛形容易傾倒、疊垛容易卡料等技術問題，實現了機器人智能線尾下料裝箱。
[0052]本實用新型的實施例實現了衝壓線半自動化(線尾人工下料)生產向全自動化生產的模式轉變；按每天2班次計算，人工裝箱需3-4人工/班次、自動化裝箱需I人工/班次，每天節省人工(4-1) X 2班次=6人工。
[0053]以上對本實用新型的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為範例，本實用新型並不限制於以上描述的具體實施例。對於本領域技術人員而言，任何對本實用新型進行的等同修改和替代也都在本實用新型的範疇之中。因此，在不脫離本實用新型的精神和範圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本實用新型的範圍內。
【權利要求】
1.一種衝壓結構件的自動化流水線結構，應用於物料的自動化生產，其特徵在於，所述自動化流水線結構包括生產機構、傳送機構和線尾下料機構，所述生產機構包括物料出口，所述物料出口與所述傳送機構的一端相連，所述傳送機構的兩側與所述線尾下料機構相連，所述物料由所述生產機構生產，並通過所述傳送機構傳遞至所述線尾下料機構，所述線尾下料機構包括控制裝置、下料機器人和料垛轉運架，所述控制裝置與所述下料機器人相連，所述控制裝置控制所述下料機器人將所述傳送機構傳遞至的物料拾取並放入所述料垛轉運架中。
2.如權利要求1所述的衝壓結構件的自動化流水線結構，其特徵在於，還包括料垛裝箱機構，所述料垛裝箱機構包括檢測識別裝置、裝箱機器人和物料箱，所述檢測識別裝置分別與所述料垛轉運架、物料箱和裝箱機器人相連，所述檢測識別裝置監測並比對所述料垛轉運架和物料箱的情況，並將情況傳遞至所述裝箱機器人，當所述料垛轉運架與所述物料箱被識別一致並匹配同一種零件時，所述裝箱機器人將所述料垛轉運架中的物料形成的料垛抓取並放入物料箱中。
3.如權利要求2所述的衝壓結構件的自動化流水線結構，其特徵在於，所述物料箱包括支撐定位用底板、若干導向立柱和若干分層隔板，當所述底板、若干導向立柱和若干分層隔板依次連接時，所述若干導向立柱與所述底板垂直，所述若干分層隔板與所述底板平行，通過所述若干導向立柱、若干分層隔板與所述底板的配合形成物料存儲空間。
4.如權利要求3所述的衝壓結構件的自動化流水線結構，其特徵在於，所述底板上設有若干導向定位孔，所述若干導向立柱通過與所述導向定位孔的配合與所述底板可拆連接。
5.如權利要求4所述的衝壓結構件的自動化流水線結構，其特徵在於，所述底板上還設有若干分層隔板支架，所述分層隔板支架與所述底板垂直，所述分層隔板支架上設有與所述若干分層隔板配合的若干導向定位槽。
6.如權利要求5所述的衝壓結構件的自動化流水線結構，其特徵在於，所述底板上還設有存儲所述若干分層隔板的隔板存儲架。
7.如權利要求6所述的衝壓結構件的自動化流水線結構，其特徵在於，所述控制裝置中包括物料追蹤模塊，所述物料追蹤模塊確定所述傳送機構上運動中的物料的位置信息，所述控制裝置通過所述位置信息控制所述下料機器人拾取物料並放入所述料垛轉運架中。
8.如權利要求7所述的衝壓結構件的自動化流水線結構，其特徵在於，所述物料追蹤模塊包括相機和編碼器，所述相機實時攝取運動中的物料的位置信息圖像，所述編碼器與所述傳送機構相連，所述編碼器跟蹤所述物料的實時位置。
9.如權利要求8所述的衝壓結構件的自動化流水線結構，其特徵在於，還包括下料區域和裝箱區域，所述下料區域與裝箱區域之間還設有料垛轉運移載機，所述料垛轉運架設於所述料垛轉運移載機上，所述料垛轉運架可在所述料垛轉運移載機上往復移動。
10.如權利要求9所述的衝壓結構件的自動化流水線結構，其特徵在於，還包括物流轉運機構，所述物料箱與所述物流轉運機構相連，並可在所述物流轉運機構上循環移動。
【文檔編號】B65G47/90GK204150247SQ201420366450
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】朱益晨, 張鶴, 陳鋮, 楊琴琴 申請人:上海發那科機器人有限公司