專利名稱：太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于太陽能水箱外皮自動定位沖孔的裝置。
背景技術：
受限于板材自動定位不可靠的制約，當前太陽能水箱外皮所采用的鈑金加工方式多采用普通沖床的組合加工,每一沖床形成一個工位,完成板料的一個工序的加工,工序流轉采用人工搬運，然后人工定位，以進行下一工序。這種方式不僅效率低，而且人工需求量比較大，也容易出現工傷事故。
在一些實現中，自動定位被應用到太陽能水箱外皮的沖孔加工中，如中國第CN201677060U號授權公告，采用多鉆頭結構，且這些鉆頭分別設置在一縱向滑板上，各縱向滑板對應安裝在一安裝座上；與所述鉆頭一一對應設置有驅動縱向滑板上下移動的氣缸，各氣缸設置在對應的安裝座上；還包括機體及設置在機體上的橫向滑軌、水箱外皮固定架；所述的安裝座均設置在橫向滑軌上；所述水箱外皮固定架位于所述鉆頭的下方；對應地，在安裝座上設置機械定位裝置。這種結構仍然采用手工上料，手工卸料的方式，且只能完成一個工位上的操作，不能在工位間實現流轉。中國第202079188U號授權公告采用機械手上下料以提高生產效率，所實現的仍然是在一個工位的上下料問題。依前所述，當前關于提高太陽能水箱外皮沖孔的裝置，普遍采用單工位的自動控制實現效率的提高，顯然，由于太陽能水箱外皮加工的特點，單工位難以完成所有孔的成型加工，工位流轉必不可少，因此，解決太陽能水箱外皮沖孔效率不僅僅體現在單工位的自動上下料上，還應當體現在工位流轉環節。
發明內容
因此，本發明為了克服當前太陽能水箱外皮沖孔加工效率較低的缺陷，提供了一種加工效率高的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置。為了實現本發明的發明目的，本發明采用以下技術方案
一種太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，包括
模架，沿送料方向設置有多個，形成匹配太陽能水箱外皮沖孔加工工序的工位；
送料機構，形成所述送料方向，且送料平面與模架的工作臺面順次承接；
傳動電機，連接所述送料機構的原動件，以驅動所述送料機構；
檢測裝置，至少含有用于檢測工件到達工位區域的檢測器件；
側定位裝置，在行進方向的左右兩側進行定位；
前進方向定位裝置，在行進方向的前后進行定位；
托料機構，托起工件，脫離送料機構；以及
控制器，輸入連接所述檢測裝置，并輸出控制所述傳動電機，側定位裝置、前進方向定位裝置和托料機構，從而，控制工件定位和托料，并在對應工位工序完成后，解除定位的約束和托料約束。依據上述結構，模架沿送料機構布置，由于沖孔時模具在水平面內占用了工件很小的空間，即便是采用送料機構在模具位置被隔斷的實現方式也不會影響送料機構的正常輸送，通過對送料機構的控制，可以完成在預定位置的準確停靠。準確的停靠是定位的一個方面，需要輔助側向定位和前后向的定位，才能滿足工件加工的一致性，為此通過，應用檢測裝置的預定位，再通過機械的側定位裝置和前進方向定位裝置完成對工件的定位。通過托料機構的托起使工件脫離送料機構，處于沖壓的定位狀態，沖壓完畢后托料機構回位，解除定位，送料機構就可以把工件送到下一工位，完成工位的流轉的同時，也能夠滿足上料的自動實現，整體效率大大提高。
上述太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，還包括所述送料機構前級的初定位機構，該處定位機構包括
上料機構，作為所述送料機構的前級；
推料機構，在水平面上，推料方向正交于送料方向；
擋塊，對置于所述推料機構而設置在上料機構的機架上；
初檢測裝置，檢測工件是否到達上料機構上。上述太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，所述上料機構為輸送輥道，所述初檢測裝置為光電開關，且初檢測裝置至少包括設置在輸送輥道末端的第二光電開關。上述太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，所述推料機構包括平行于送料方向的推料板和在推料方向驅動該推料板的初定位氣缸。上述太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，還包括設有平行于輸送方向的直線導軌的底座，所述模架座于所述直線導軌而具有在輸送方向位置調整的自由度；同時，模架具有水平地正交于所述直線導軌的模架導軌，使得模架上的模具具有在該模架導軌調整方向上的位置調整自由度。上述太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，模架的位置調整采用基于絲母絲杠副的手輪調整。上述太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，所述送料機構為平帶輸送機構，其具有送料方向上的輸送段和在模架處用于繞開模具的過渡段。上述太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，所述平臺輸送機構包括多條平行的平帶，相鄰平帶間留有間隙，所述托料機構設置在所述間隙內；
所述前進方向定位裝置為設置在所述間隙內升降式的擋件，其升降部件受控于所述控制器。。上述太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，所述檢測裝置為光電開關。上述太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，所述送料機構匹配每一工位具有分送料機構，各分送料機構依次承接。
圖I為依據本發明的一種太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置主視結構示意圖。圖2為相應于圖I的俯視結構示意圖。圖中1、上料機構，2、輸送段，3、模架，4、工作臺，5、豎直氣缸，6、直線導軌，7、過渡段，8、底座，9、輸送輥，10、推料板，11、初定位氣缸，12,Y軸調整手輪，13、第三光電開關，14、第四光電開關，15、第五光電開關，16、送料帶，17、傳動電機，18、Y軸定位氣缸，19、Z軸調整手輪,20、第二光電開關,21、第一光電開關，22、擋塊。
具體實施例方式參照說明書附圖I和2所示的一種太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其基本結構描述如下
首先應當包括用于沖孔模具所屬的模架3，模架在流水線或者說在工件輸送方向上依次放置，沿送料方向設置有多個，形成匹配太陽能水箱外皮沖孔加工工序的工位；注意，這里的多表示一個數目，匹配太陽能水箱外皮沖孔所需要的工序數，然后設定工位，在工位確定的情況下，模架的數目是確定的，當然，本方案并不排除選擇部分工位的情形，畢竟生產場所的空間等主客觀因素會制約或者影響其規模。本文中用工件表示太陽能水箱外皮，一般為長方形板料，適合通過輸送平帶、輸送棍道輸送。因此，所選擇的送料機構即滿足長方形板料輸送的機構，本領域的技術人員據此容易選擇，依據送料機構形成所述送料方向，且送料平面與模架的工作臺面順次承接。同時應當注意，送料機構在本文中并非單指單體的送料機構，如果更準確的表述，應為流水線，或者說送料裝置，適用于送料的機構的總稱，當然，可以使僅有一個送料機構，只是設計上會比較復雜，加以匹配的，
送料機構當然需要有驅動，據此，采用傳動電機17進行驅動，連接所述送料機構的原動件，以驅動所述送料機構。可以采用變頻進一步的更準確的控制送料機構。檢測裝置，至少含有用于檢測工件到達工位區域的檢測器件。關于檢測裝置，分成兩種，一種是接觸式檢測，比如行程開關，通過送料的推理實現行程開關的觸發，當然行程開關的安裝方式有很多種，推只是一種方式。另一種方式可選擇余地比較大，為非接觸式，比如超聲檢測，如接近開關等磁感應檢測，再就是基于光電的檢測裝置，主要是光電傳感器，或者光電開關。關于定位，本文選擇最簡單的定位方式，也就是推擋定位，在機械夾具與定位中，是最基礎的定位方式之一，據以設計制造的定位結構比較簡單。進而，關于定位，首先是前進方向左右兩側的定位，對于板料，如果一致性比較好的話可以直接采用順導定位的方式，通過收口的結構進行順導，為了規避一致性差的工件，順導的一個部分為基準部分，或者說在工件行進方向上的左右側的一側為基準部分，另一部分為浮動結構，通過壓緊裝置施加一定的壓力，比如彈簧，可以完成可靠地具有定位基準的定位。側定位裝置，主要在行進方向的左右兩側進行定位。定位的另一種必需結構是前進方向定位裝置，這類定位最好采用擋的方式實現定 位，尤其是工件是靠摩擦力運輸的方式，有定位基準的擋件擋住就可以克服摩擦力，實現定位，當然，起初可以先對送料機構進行減速，這樣可以獲得更好的定位效果。通過送料機構的停靠可以進行沖壓，也可以通過其他方式進行沖壓，以提高生產效率，比如送料機構可以繼續輸送其他工件，為此，采用托料機構，托起工件，脫離送料機構。還應當設置控制器，進行系統控制，控制前面所提到的需要控制的各個部件，如輸入連接所述檢測裝置，并輸出控制所述傳動電機，側定位裝置、前進方向定位裝置和托料機構，從而，控制工件定位和托料，并在對應工位工序完成后，解除定位的約束和托料約束。關于該定位沖孔裝置，最好還應當包括所述送料機構前級的初定位機構，初步的定位，可以降低后續定位裝置設置的難度，同時，對于活動的用于定位的部件，可以減小行程，進一步提高定位精度，那么，該處定位機構包括
上料機構，以用于送料，作為所述送料機構的前級；同理可知，也滿足板料輸送的結構形式；
推料機構，在水平面上，推料方向正交于送料方向，如前所述，本方案采用制造難度比 較低的定位結構，推擋是首選結構；
擋塊22，對置于所述推料機構而設置在上料機構的機架上，通過推，在擋塊處被定位；初檢測裝置，檢測工件是否到達上料機構上，檢測也同前所述，方便板料的檢測的器件都可以使用，并且工況相對較簡單，顯然普通的這類檢測設備除了考慮價格因素外，本領域的技術人員可以選擇使用。較佳地，關于所述上料機構最好選擇為輸送輥道，有足夠的空間布置用于定位和用于檢測的裝置，如當所述初檢測裝置選擇為光電開關時，可以把光電開關設置在輸送輥9間的空間里，參見附圖2中的第一光電開關21和第二光電開關20的設置位置，且初檢測裝置至少包括設置在輸送輥道末端的第二光電開關，這樣可以直接對工件的前端部實現檢測，然后停止輸送，進行推擋定位。關于圖2中的第一光電開關21，主要用來檢測推擋到位，這樣就可以啟動工件的輸送，第一光電開關21設置在擋塊22處。當然，也可以直接對推料機構進行控制實現到位檢測。關于所述推料機構包括平行于送料方向的推料板10和在推料方向驅動該推料板10的初定位氣缸11。氣缸的特點是止點控制，可以作為定位基準，到其一個支點就可以表示為定位完成，畢竟初始的定位是粗定位，不需要太精確。為了更好的控制定位，針對工件不同，選擇滿足同一定位裝置對不同種類工件的適應性，還包括設有平行于輸送方向的直線導軌6的底座8，所述模架3座于所述直線導軌6而具有在輸送方向位置調整的自由度；同時，模架具有水平地正交于所述直線導軌6的模架導軌，使得模架上的模具具有在該模架導軌調整方向上的位置調整自由度。依據該結構，可以調整模架的位置，調整與送料機構的位置關系，實現本裝置更好的適應性。
模架3的位置調整采用基于絲母絲杠副的手輪調整。在圖2中，設計Z軸調整手輪19和Y軸調整手輪12，再加上豎直氣缸5，構成正交的三維調整結構，當然，Z和Y是調整模架的，豎直氣缸實現托料，構成所述托料機構。較佳地，所述送料機構為平帶輸送機構，其具有送料方向上的輸送段2和在模架3處用于繞開模具的過渡段7，使用平帶輸送機構可以更方便的行程如圖I所示的過渡段7結構，并不會與模架沖突，通過帶輪的合理配置即可實現。為了方便定位、檢測裝置的設置，所述平臺輸送機構包括多條平行的平帶，相鄰平帶間留有間隙，所述托料機構設置在所述間隙內；
所述前進方向定位裝置為設置在所述間隙內升降式的擋件，其升降部件受控于所述控制器，當作位檢測的光電開關檢測到工件時，擋件升起進行阻擋，就可以實現前進方向的定位。在圖I和圖2所示的結構中， 還包括一個卸料機構，設置在最后一個工位的后面，對加工完成的工件進行卸料，也采用適合板材輸送的機構，圖中選擇輸送帶機構。同時設置一個第五光電開關，進行工件檢測，以輔助卸料控制。為了簡化控制，所述送料機構匹配每一工位具有分送料機構，各分送料機構依次承接。同時，為了簡化結構，工位的數目最好不要超過5個，一般控制在兩三個為宜。
權利要求
1.一種太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，包括 模架(3)，沿送料方向設置有多個，形成匹配太陽能水箱外皮沖孔加工工序的工位； 送料機構，形成所述送料方向，且送料平面與模架的工作臺面順次承接； 傳動電機(17)，連接所述送料機構的原動件，以驅動所述送料機構； 檢測裝置，至少含有用于檢測工件到達工位區域的檢測器件； 側定位裝置，在行進方向的左右兩側進行定位； 前進方向定位裝置，在行進方向的前后進行定位； 托料機構，托起工件，脫離送料機構；以及 控制器，輸入連接所述檢測裝置，并輸出控制所述傳動電機，側定位裝置、前進方向定位裝置和托料機構，從而，控制工件定位和托料，并在對應工位工序完成后，解除定位的約束和托料約束。
2.根據權利要求I所述的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，還包括所述送料機構前級的初定位機構，該處定位機構包括 上料機構，作為所述送料機構的前級； 推料機構，在水平面上，推料方向正交于送料方向； 擋塊(22)，對置于所述推料機構而設置在上料機構的機架上； 初檢測裝置，檢測工件是否到達上料機構上。
3.根據權利要求2所述的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，所述上料機構為輸送輥道，所述初檢測裝置為光電開關，且初檢測裝置至少包括設置在輸送輥道末端的第二光電開關。
4.根據權利要求2所述的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，所述推料機構包括平行于送料方向的推料板(10)和在推料方向驅動該推料板(10)的初定位氣缸(11)。
5.根據權利要求I至4任一所述的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，還包括設有平行于輸送方向的直線導軌(6)的底座(8)，所述模架(3)座于所述直線導軌(6)而具有在輸送方向位置調整的自由度；同時，模架具有水平地正交于所述直線導軌(6)的模架導軌，使得模架上的模具具有在該模架導軌調整方向上的位置調整自由度。
6.根據權利要求5所述的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，模架(3)的位置調整采用基于絲母絲杠副的手輪調整。
7.根據權利要求I至4任一所述的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，所述送料機構為平帶輸送機構，其具有送料方向上的輸送段(2)和在模架(3)處用于繞開模具的過渡段(7)。
8.根據權利要求7所述的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，所述平臺輸送機構包括多條平行的平帶，相鄰平帶間留有間隙，所述托料機構設置在所述間隙內； 所述前進方向定位裝置為設置在所述間隙內升降式的擋件，其升降部件受控于所述控制器。
9.根據權利要求I所述的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，所述檢測裝置為光電開關。
10.根據權利要求I所述的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，其特征在于，所述送料機構匹配每一工位具有分送料機構，各 分送料機構依次承接。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置，包括模架；送料機構；傳動電機；檢測裝置；側定位裝置；托料機構；以及控制器，輸入連接所述檢測裝置，并輸出控制所述傳動電機，側定位裝置、前進方向定位裝置和托料機構，從而，控制工件定位和托料，并在對應工位工序完成后，解除定位的約束和托料約束。依據本發明的太陽能水箱外皮自動定位沖孔裝置的加工效率比較高。
文檔編號B21D43/00GK102641942SQ201210156798
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者丁倩, 任勇, 劉秀娟, 尹振雷, 申文明, 蘇士強 申請人:山東力諾瑞特新能源有限公司