一種開卷落料成形方法
【專利摘要】一種開卷落料成形方法，包括如下步驟：1)鋼卷開卷，鋼卷開卷后的鋼帶進入清洗、矯直，通過夾送輥進入落料區(qū)域；2)激光落料，鋼卷進入落料區(qū)域，采用激光落料方式，通過激光切割頭切割形成所需形狀的料片，廢料下落輸出；3)料片輸出，料片通過磁性伸縮輸送皮帶機再由機械手或機器人搬運至沖壓工序；4)沖壓成形，將料片沖壓加工成工件；5)檢驗，工件檢驗入庫。本發(fā)明可實現(xiàn)落料線與沖壓成形線串接，并實現(xiàn)匹配；而且，減少了片料和沖壓成形工件的堆垛、打包、運輸、定位、拆包、搬運、位置對中等中間環(huán)節(jié)以及周轉(zhuǎn)場地，將工藝流程進行了簡化并串接在一起，通過激光落料直接從卷料加工成成形件。
【專利說明】一種開卷落料成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車板卷材加工領(lǐng)域，特別是指一種開卷落料成形方法，將汽車板卷材加工為三維沖壓板材。
【背景技術(shù)】
[0002]一條傳統(tǒng)的汽車板模具開卷落料線生產(chǎn)節(jié)拍在每分鐘25片左右，年產(chǎn)量可達400-600萬片，通過模具落料獲得平面毛坯料片后，需要經(jīng)過沖壓成形線獲得沖壓汽車板零件。根據(jù)不同的投資與生產(chǎn)規(guī)模對應(yīng)相應(yīng)的沖壓成形線以獲得三維零件，而國內(nèi)常用的機器人沖壓生產(chǎn)線每分鐘節(jié)拍為5片左右，單臂橫桿機械手沖壓線每分鐘節(jié)拍在10片左右，手工上料的沖壓線節(jié)拍更慢，每分鐘僅為3-5片。這意味著，一條開卷落料線需要對應(yīng)多條沖壓成形生產(chǎn)線。這種方式在加工中心與整車廠應(yīng)用普遍，廠房面積大，投資規(guī)模大。
[0003]在小規(guī)格易拉罐蓋沖壓零件生產(chǎn)中，例如中國專利CN200920171407.5歸納了易拉罐蓋現(xiàn)有生產(chǎn)方案并提出了多通道自動沖壓方法，其中涉及的二臺沖床同步工作方案或多通道沖壓方案適合小零件生產(chǎn)，而針對汽車板沖壓生產(chǎn)無疑會帶來巨大投資壓力與設(shè)計實現(xiàn)的困難。
[0004]傳統(tǒng)開卷落料線在落料后需要有堆垛工序，堆垛完成的成捆料片料片需要中轉(zhuǎn)至多條沖壓線以分工作業(yè)，每條沖壓線又需要配置叉車、牽引平板車或轉(zhuǎn)運車等頻繁的物流中轉(zhuǎn)手段進行銜接，然后經(jīng)過拆垛、抓料上料等沖壓的前道工序進入沖壓線，一般采用多臺壓機方式構(gòu)成沖壓線，或者使用多模壓機，獲得成品零件。簡而言之，實現(xiàn)成形工藝需要二條生產(chǎn)線，分別為開卷落料線及沖壓成形線，需要反復(fù)移動片料零件降低了工作效率，同時需要配置更多堆放、輸運空間，最終獲得成形零件。
[0005]為了解決模具落料產(chǎn)生的巨額模具費用，維護與保有成本，以及實現(xiàn)落料方式的靈活性，激光落料已經(jīng)成為一種可實施方法，但是激光落料達到傳統(tǒng)模具落料的節(jié)拍目前仍是一項技術(shù)瓶頸，即使配置多個切割頭實現(xiàn)模具落料對等產(chǎn)量，也會帶來諸多技術(shù)困難與投資風(fēng)險。
[0006]目前，滿足落料質(zhì)量下，一條激光開卷落料線常規(guī)節(jié)拍可在每分鐘數(shù)十片以內(nèi)，較低的產(chǎn)量恰恰滿足了一些新型車型、個性化車型及車型改款的需求，不再需要為此類車型投入巨額的模具開發(fā)費用和冗長的試模周期。同時，這樣的作業(yè)節(jié)拍恰恰與常用沖壓成形線節(jié)拍吻合。這使得將激光落料線與沖壓線合并的方法成為可行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種開卷落料成形方法，可實現(xiàn)落料線與沖壓成形線串接，并實現(xiàn)匹配。通過此方法，減少了片料和沖壓成形工件的堆垛、打包、運輸、定位、拆包、搬運、位置對中等中間環(huán)節(jié)以及周轉(zhuǎn)場地，將工藝流程進行了簡化并串接在一起，通過激光落料直接從卷料，加工成的成形件。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:[0009]一種開卷落料成形方法，包括如下步驟:
[0010]I)鋼卷開卷
[0011]鋼卷開卷后的鋼帶進入清洗、矯直，通過夾送輥進入落料區(qū)域；
[0012]2)激光落料，
[0013]鋼卷進入落料區(qū)域，采用激光落料方式，通過激光切割頭切割形成所需形狀的料片，廢料下落輸出；
[0014]3)料片輸出
[0015]料片通過磁性伸縮輸送皮帶機接料后輸送，再選擇機械手或帶外部軸的機器人搬運的方式搬運至沖壓工序，并將料片放入沖壓下模；或，料片的輸送搬運直接由帶外部軸的機器人抓取輸送后到?jīng)_壓工序，并將料片放入沖壓下模；
[0016]4)沖壓成形
[0017]將料片沖壓加工成一定形狀尺寸工件，并進行切邊沖孔與整形；
[0018]5)檢驗
[0019]成形工件出件、檢驗，最后入庫。
[0020]進一步，步驟I)中，矯直與夾送輥之間設(shè)置活套裝置。
[0021]步驟2)中，料片在切割過程中可動態(tài)移動，也可靜態(tài)進行切割。
[0022]步驟2)中，采用至少一個激光光源與激光切割頭進行激光切割落料。
[0023]步驟2)中，采用兩個激光切割頭進行板材靜態(tài)切割作業(yè)。
[0024]步驟2)中，廢料下落輸出采用廢料溜槽，結(jié)合廢料輸送鏈至廢料收集箱。
[0025]步驟3)中，沖壓前進行料片預(yù)處理，預(yù)處理包括板料涂油。
[0026]步驟3)中，料片先經(jīng)過對中處理，再由機械手或機器人抓取、搬運至沖壓下模上。
[0027]步驟4)中，沖壓成形根據(jù)生產(chǎn)零件簡單分為手工生產(chǎn)和自動化生產(chǎn)；其中，自動化生產(chǎn)的上下料形式采用機器人或機械手；機械手包括單臂橫桿機械手、雙臂橫桿機械手。
[0028]步驟5)中，成形工件的出件與檢測為機器人取料并通過表面質(zhì)量檢測與形位檢測，采用目視與視覺檢測方式檢測毛刺與零件缺陷，檢測工具采用游標(biāo)卡尺、千分尺、檢驗夾具，以離線方式檢查或3D在線檢測方式進行形位檢查。
[0029]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0030]本發(fā)明基于激光落料與沖壓成形產(chǎn)能匹配進行設(shè)計。通過此方法，減少了平面片料和沖壓成形件的堆垛、打包、運輸、定位、拆包、搬運、位置對中等中間環(huán)節(jié)以及周轉(zhuǎn)場地，將工藝流程進行了簡化并串接在一起，通過激光落料直接從卷料，加工成的成形件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明實施例一的示意圖。
[0032]圖2為本發(fā)明實施例二的示意圖。
[0033]圖3、圖4為本發(fā)明實施例一的開卷落料成形過程示意圖。
【具體實施方式】
[0034]參見圖1，本發(fā)明實施例一的示意圖。本發(fā)明的開卷落料成形方法，包括如下步驟:[0035]I)鋼卷開卷
[0036]鋼卷開卷I后的鋼帶進入清洗2、矯直3、活套4，通過夾送，5進入落料區(qū)域；
[0037]2)激光落料，
[0038]鋼卷進入落料區(qū)域，采用激光落料方式，通過激光切割頭6切割形成所需形狀的料片，廢料下落輸出；
[0039]3)料片輸出
[0040]料片通過磁性伸縮輸送皮帶機接料后輸送，再選擇機械手或帶外部軸的機器人搬運的方式搬運至沖壓工序，并將料片放入沖壓下模；
[0041]4)沖壓成形
[0042]將料片沖壓11加工成一定形狀尺寸工件，并進行切邊沖孔與整形；
[0043]5)檢驗
[0044]成形工件出件、檢驗，最后入庫13。
[0045]在本實施例中，步驟2)中，采用二個激光切割頭機進行板材靜態(tài)切割作業(yè)。
[0046]步驟2)中，廢料下落輸出采用廢料溜槽，結(jié)合廢料輸送鏈至廢料收集箱。
[0047]步驟3)中，料片的輸送搬運直接由帶外部軸的機器人抓取輸送后到?jīng)_壓下模。沖壓前的預(yù)處理工作包括板料清洗與板料涂油。料片上料時抓取來料的機械手或機器人經(jīng)過對中后，由機械手或機器人搬運至沖壓下模上。
[0048]步驟4)中，沖壓成形根據(jù)生產(chǎn)零件簡單分為手工生產(chǎn)和自動化生產(chǎn)；其中，自動化生產(chǎn)的上下料形式采用機器人、機械手；其中，機械手包括單臂橫桿機械手、雙臂橫桿機械手。
[0049]步驟5)中，成形工件的出件與檢測為機器人取料并通過表面質(zhì)量檢測與形位檢測，采用目視與視覺檢測方式檢測毛刺與零件缺陷，檢測工具采用游標(biāo)卡尺、千分尺、檢驗夾具，以離線方式檢查或3D在線檢測方式進行形位檢查。
[0050]具體地，本發(fā)明實施例一的整線循環(huán)運作方式為:
[0051]從開卷機I將卷料開卷進入板帶清洗機2，經(jīng)過矯直3和活套4后通過夾送裝置5夾送，隨后進入激光切割頭6進行切割并剔除廢料，切割獲得料片由搬運機器人7中轉(zhuǎn)到片料清洗8與涂油9平臺、抓料機器人10拾取料片置入沖壓機11、下料機器人12拾取沖壓后料片放入庫13。
[0052]如圖3、圖4所示，在本實施例中，采用兩個激光切割頭進行切割。板帶從開卷及準(zhǔn)備工序后進入靜態(tài)落料區(qū)域，第一個激光切割頭在第一切割區(qū)域A對片料100進行局部切害I]，板帶步進一個片料行程，第二個激光切割頭在第二切割區(qū)域B對片料100的剩余部分繼續(xù)切割，獲得出料的片料，與此同時，第一個激光切割頭在第一切割區(qū)域A對片料200進行局部切割，以此循環(huán)。
[0053]當(dāng)兩個激光切割頭完成該區(qū)域內(nèi)切割作業(yè)后，板帶步進一個行程，繼續(xù)進行切割。切割完的片料由帶外部軸的搬運機器人搬運到?jīng)_壓的準(zhǔn)備工序進行清洗和涂油，接著由壓機進行沖壓將合格產(chǎn)品檢驗后入庫。
[0054]另外，第一個激光切割頭還可對二片以上片料局部進行切割，第二個激光切割頭對上述片料進行剩余部分切割，獲得出料的片料。
[0055]圖2為本發(fā)明實施例二的系統(tǒng)方案示意圖。為了實現(xiàn)產(chǎn)線節(jié)奏匹配，針對不同料片，可采用圖2所示的系統(tǒng)方案進行落料成形，在切割落料區(qū)域采用單個切割頭進行作業(yè)。例如對于切割尺寸較小或切割形狀簡單(矩形、梯形)的平面片料，可以采取單個激光動態(tài)連續(xù)切割的方式，并不再使用活套。
【權(quán)利要求】
1.一種開卷落料成形方法，包括如下步驟: 1)鋼卷開卷 鋼卷開卷后的鋼帶進入清洗、矯直，通過夾送輥進入落料區(qū)域； 2)激光落料， 鋼卷進入落料區(qū)域，采用激光落料方式，通過激光切割頭切割形成所需形狀的料片，廢料下落輸出； 3)料片輸出 料片通過磁性伸縮輸送皮帶機接料后輸送，再選擇機械手或帶外部軸的機器人搬運的方式搬運至沖壓工序，并將料片放入沖壓下模；或，料片的輸送搬運直接由帶外部軸的機器人抓取輸送后到?jīng)_壓工序，并將料片放入沖壓下模； 4)沖壓成形 將料片沖壓加工成一定形狀尺寸工件，并進行切邊沖孔與整形； 5)檢驗 成形工件出件、檢驗，最后入庫。
2.如權(quán)利要求1所述的開卷落料成形方法，其特征是，步驟I)中，矯直與夾送輥之間設(shè)置活套裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的開卷落料成形方法，其特征是，步驟2)中，料片在切割過程中可動態(tài)移動，也可靜態(tài)進行切割。
4.如權(quán)利要求1所述的開卷落料成形方法，其特征是，步驟2)中，采用至少一個激光光源與激光切割頭進行激光切割落料。
5.如權(quán)利要求1所述的開卷落料成形方法，其特征是，步驟2)中，采用兩個激光切割頭進行板材靜態(tài)切割作業(yè)。
6.如權(quán)利要求1所述的開卷落料成形方法，其特征是，步驟2)中，廢料下落輸出采用廢料溜槽，結(jié)合廢料輸送鏈至廢料收集箱。
7.如權(quán)利要求1所述的開卷落料成形方法，其特征是，步驟3)中，沖壓前進行料片預(yù)處理，預(yù)處理包括板料涂油。
8.如權(quán)利要求1所述的開卷落料成形方法，其特征是，步驟3)中，料片先經(jīng)過對中處理，再由機械手或機器人抓取、搬運至沖壓下模上。
9.如權(quán)利要求1所述的開卷落料成形方法，其特征是，步驟4)中，沖壓成形根據(jù)生產(chǎn)零件簡單分為手工生產(chǎn)和自動化生產(chǎn)；其中，自動化生產(chǎn)的上下料形式采用機器人或機械手。
10.如權(quán)利要求9所述的開卷落料成形方法，其特征是，所述的機械手包括單臂橫桿機械手或雙臂橫桿機械手。
11.如權(quán)利要求1所述的開卷落料成形方法，其特征是，步驟5)中，成形工件的出件與檢測為機器人取料并通過表面質(zhì)量檢測與形位檢測，采用目視與視覺檢測方式檢測毛刺與零件缺陷，檢測工具采用游標(biāo)卡尺、千分尺、檢驗夾具，以離線方式檢查或3D在線檢測方式進行形位檢查。
【文檔編號】B23P15/00GK103624487SQ201310157672
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月28日
【發(fā)明者】金成國, 楊賽丹, 戴國強, 喬俊良, 潘勝波, 吳瑞珉, 項前 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 上海寶鋼國際經(jīng)濟貿(mào)易有限公司