一種板材輸送和熱壓成型系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及板材熱壓成型設(shè)備，特別涉及一種板材輸送和熱壓成型系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]板材的沖壓成型由于生產(chǎn)效率高、能夠高精度地加工，因此被廣泛應(yīng)用于碳纖維板、汽車、機(jī)械、電氣設(shè)備、輸送用設(shè)備等制造上，為最普遍的加工方法。近年來，作為例如汽車部件的材料的鋼板從部件的輕量化等觀點(diǎn)出發(fā)，強(qiáng)度不斷提高，在高張力鋼板的沖壓成型過程中，如果運(yùn)輸過程中定位不準(zhǔn)確，或者加熱不均勻，容易產(chǎn)生回彈、褶皺等產(chǎn)生形狀不合格之類的問題顯著。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，公布號CN 102652976 A的專利文獻(xiàn)公開了一種高強(qiáng)鋼板熱壓成型制造汽車安全部件生產(chǎn)線，由板料垛車、拆垛機(jī)械手、隧道式加熱爐、高溫料片進(jìn)模機(jī)械手、壓力機(jī)、型模、加壓過程控溫水冷裝置、成品件出模機(jī)械手及生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)組成。其中的料垛車由軌道車輪和平板車體組成，設(shè)置在鋪至生產(chǎn)線首端的軌道上；其中的拆垛機(jī)械手包括本體、本體內(nèi)豎向直線導(dǎo)軸、吸盤式端拾器、驅(qū)動本體水平移動及端拾器豎向移動電機(jī)與齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)，拆垛機(jī)械手安裝在兼作水平導(dǎo)軸的橫梁上，橫梁架在橫跨加熱爐進(jìn)料臺的門架和料垛車軌道外側(cè)支架上，隧道加熱爐包括爐殼、進(jìn)料臺、出料臺、連續(xù)鋪設(shè)在進(jìn)料臺、爐膛、出料臺上的板料輸送棍、驅(qū)動電機(jī)及傳動機(jī)構(gòu)、爐膛內(nèi)的電熱元件；自動控制系統(tǒng)包括數(shù)字存儲器、中央控制器、拆垛機(jī)械手自動控制器、隧道式加熱爐自動控制器、高溫料片進(jìn)模機(jī)械手自動控制器、壓力機(jī)自動控制器、加壓過程控溫水冷裝置自動控制器、成品件出模機(jī)械手自動控制器。
[0004]上述裝置在工作過程中，板材需要轉(zhuǎn)換多次輸送機(jī)構(gòu)，不僅使設(shè)備結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，而且需要對不同的輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行多次定位，定位準(zhǔn)確性降低，將會直接影響熱壓質(zhì)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供了一種板材輸送和熱壓成型系統(tǒng)，利用伺服電機(jī)驅(qū)動同步帶，再通過同步帶帶動機(jī)械手做同步追隨運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位控制，既簡單方便，又降低了控制成本。
[0006]一種板材輸送和熱壓成型系統(tǒng)，包括機(jī)架，安裝在機(jī)架上的載物臺、加熱單元、沖壓單元、輸送單元以及控制單元，所述輸送單元包括一對布置在機(jī)架兩側(cè)且依次經(jīng)過載物臺、加熱單元和沖壓單元的軌道，一對分別安裝在該對軌道上用于夾持物料的機(jī)械手以及分別驅(qū)動機(jī)械手運(yùn)動的兩套驅(qū)動機(jī)構(gòu)，每套驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括與機(jī)械手固定連接用于帶動機(jī)械手在軌道內(nèi)運(yùn)動的同步帶以及驅(qū)動同步帶的伺服電機(jī)。
[0007]本實(shí)用新型中，通過伺服電機(jī)帶動同步帶驅(qū)動機(jī)械手夾持物料從載物臺通過加熱單元進(jìn)入沖壓單元，其中伺服電機(jī)可以通過高速脈沖輸出信號控制，定位更準(zhǔn)確，從而提高加熱的均勻性和沖壓的精度，且輸送單元結(jié)構(gòu)簡單，動作單一，造價(jià)較低，而且便于控制，降低了控制成本。
[0008]為了便于制造和控制，優(yōu)選的，所述控制單元為PLC控制柜，所述兩個(gè)伺服電機(jī)接入同一 PLC控制柜進(jìn)行同步控制。PLC控制柜將PLC、觸摸屏和伺服驅(qū)動器安裝于熱壓成型輸送設(shè)備的控制柜內(nèi)，所述伺服驅(qū)動器與PLC采用信號線連接，PLC與伺服驅(qū)動器組成同步驅(qū)動系統(tǒng)，組成縱向運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述兩伺服驅(qū)動器間采用信號線連接。利用伺服驅(qū)動器提供的內(nèi)建龍門控制功能，將兩臺伺服電機(jī)作同步追隨控制，所述伺服電機(jī)與伺服驅(qū)動器采用信號線連接。
[0009]所述觸摸屏安裝在PLC控制柜上，所述觸摸屏與PLC通過通訊信號線連接。
[0010]所述伺服電機(jī)的啟停通過開關(guān)單元控制，所述開關(guān)單元包括兩個(gè)啟動開關(guān)、兩個(gè)循環(huán)開始開關(guān)、三個(gè)限位開關(guān)和兩個(gè)返回開關(guān)，所述啟動開關(guān)、循環(huán)開始開關(guān)、限位開關(guān)、返回開關(guān)并聯(lián)。所述開關(guān)通過信號線與PLC相連。
[0011]本實(shí)用新型的供電電源與空開相連接。
[0012]優(yōu)選的，所述加熱單元包括:安裝在機(jī)架上的上加熱板、下加熱板以及分別安裝在上加熱板和下加熱板內(nèi)用于控制加熱溫度的溫度傳感器，所述上加熱板和下加熱板之間形成加熱腔，所述對軌道設(shè)置在該加熱腔的兩側(cè)。
[0013]為了提高加熱單元控制加熱溫度的準(zhǔn)確度，優(yōu)選的，在上加熱板和/或下加熱板內(nèi)，所述溫度傳感器設(shè)有兩組，分別分布在加熱板的內(nèi)圈和外圈。由于加熱板通過加熱元件加熱過程中，由于板的內(nèi)圈和外圈的散熱程度不同，因此，內(nèi)圈和外圈的溫度并不統(tǒng)一，因此，通過設(shè)置兩組溫度傳感器來檢測加熱板溫度不同的區(qū)域，并反饋給控制單元，從而提高加熱單元加熱溫度的準(zhǔn)確度。
[0014]為了提高生產(chǎn)效率，優(yōu)選的，所述上加熱板和下加熱板的加熱元件都為紅外線加熱器。
[0015]為了提高本實(shí)用新型的適用范圍，優(yōu)選的，每個(gè)機(jī)械手包括:滑動安裝在對應(yīng)軌道內(nèi)且與同步帶固定連接的滑座，安裝在滑座上的氣缸以及固定在氣缸動力輸出端的壓塊，兩機(jī)械手的壓塊的夾持面相對設(shè)置。所述兩個(gè)機(jī)械手為配合使用的加持結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)氣缸的運(yùn)行長度，可以對不同大小的板材進(jìn)行夾持。
[0016]所述氣缸與氣源連接，還設(shè)有三個(gè)減壓閥、電磁閥、匯流板、消聲器、6個(gè)氣缸和12個(gè)節(jié)流閥用于控制氣缸工作，所有上述元件均通過氣管相連接。
[0017]所述氣缸上分別裝有兩個(gè)磁性開關(guān)。磁性開關(guān)通過螺母固定在氣缸上，另一端通過信號線連接到PLC上。通過磁性開關(guān)來感應(yīng)氣缸的伸縮，判斷氣缸是否伸縮到位，從而判斷機(jī)械手是否夾持穩(wěn)定。所述信號線外層包覆有網(wǎng)狀屏蔽線套。
[0018]還設(shè)有急停單元分別于機(jī)械手的氣缸以及伺服電機(jī)連接，用于出現(xiàn)緊急情況時(shí)，及時(shí)停止上述設(shè)備運(yùn)行。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果:
[0020]本實(shí)用新型的板材輸送和熱壓成型系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，定位精度高，嚴(yán)格滿足熱塑性復(fù)合材料熱壓成型工藝的要求；(2)由于輸送單元的簡化，與現(xiàn)有技術(shù)相比成型效率提高；(3)操作簡單智能，可采用觸摸屏作為人機(jī)界面，簡單易學(xué)，系統(tǒng)自動化程度大大提高。