一种宽翼缘H型钢冲裁加工方法及系统与流程

本发明涉及h型钢加工领域，具体涉及一种宽翼缘h型钢冲裁加工方法及系统。

背景技术：

1、宽翼缘h型钢是具有腹板以及位于腹板两侧的翼缘、且翼缘横向宽度较大的h型截面钢材，比如w6-w8规格的h型钢，“宽翼缘”用于表征该类h型钢的截面形态，其加工面包括腹面以及位于腹面两侧的两个翼面，其定尺剪切后通常还需要进行输送、定位以及腹面和翼面的冲孔加工。通常采用相互独立或者前后串联的输送、定尺剪切和冲孔设备，h型钢经剪切后再转移至后续冲孔设备完成送料、定位及冲孔。部分自动化生产线能够利用辊道、机械转运机构和数控送料装置，但剪切工位与后续冲孔工位通常仍按照前后顺序形成单向加工路径。

2、对于需要在腹面和两个翼面进行冲孔的宽翼缘h型钢，冲孔过程通常包含工件转运、定量送料以及多个加工面的冲孔动作，其单件加工过程与定尺剪切的动作过程存在差异。当剪切后的工件持续进入同一后续冲孔加工路径，而冲孔工序的处理节拍低于前端剪切工序时，剪切后的h型钢容易在下料位置等待，或者使前端剪切工序因等待后续工位释放而间歇运行，导致剪切与冲孔加工衔接性较差，影响加工效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种宽翼缘h型钢冲裁加工方法及系统，以解决现有宽翼缘h型钢在连续剪切和冲孔加工过程中，剪切工序与后续冲孔工序的加工节拍不易协调，进而造成剪切后工件等待或者前端加工间歇的问题。

2、本发明的第一目的是提供一种宽翼缘h型钢冲裁加工方法，采用以下方案：

3、包括：

4、将宽翼缘的h型钢上料并输送至剪切进给位置，通过进给使h型钢到达预定剪切位置后进行定尺剪切；

5、将定尺剪切后的h型钢经下料位置分别转移至并行设置的第一冲孔支路和第二冲孔支路，使剪切后的h型钢分别沿两个冲孔支路进行后续冲孔加工；

6、在每一冲孔支路中，将h型钢由下料位置经第一摇臂转运至支路输送位置，再经第二摇臂转运至冲孔进给位置，通过冲孔进给将h型钢送至冲孔位置进行冲孔，并将冲孔后的h型钢经第三摇臂转运至对应的支路输出位置；

7、将第一冲孔支路和第二冲孔支路输出的h型钢输送至同一桁架码垛单元，通过桁架码垛单元分别取得两个冲孔支路输出的h型钢并码垛至成品下料位置。

8、进一步地，所述第一冲孔支路和第二冲孔支路均通过冲孔进给对h型钢进行定量送料，并在液压机构和冲压模具作用下对h型钢的腹面和两个翼面进行冲孔。

9、进一步地，在冲孔支路的相邻工位之间转运h型钢时，通过摇臂的旋转运动带动h型钢平移，以完成h型钢在支路输送位置、冲孔进给位置和支路输出位置之间的工位转换。

10、进一步地，在定尺剪切和冲孔进给过程中，通过伺服电机经减速机驱动齿轮齿条传动机构，使h型钢沿直线导轨方向移动至预定加工位置；所述定尺剪切采用油缸驱动的液压剪切方式完成。

11、进一步地，在上料过程中采用电磁吸附方式将h型钢转移至自动输送位置；在码垛过程中，通过设置于桁架机械手上的电磁吸附机构分别吸取第一冲孔支路和第二冲孔支路输出的h型钢，并转移至成品下料位置。

12、本发明的第二目的是提供一种宽翼缘h型钢冲裁加工系统，包括沿h型钢加工方向设置的上料输送单元、进给单元、剪切单元、下料单元、第一冲孔单元、第二冲孔单元、桁架码垛单元和成品下料单元；

13、下料单元位于剪切单元的下游，下料单元的输出侧分别与第一冲孔单元和第二冲孔单元连接，以使经剪切单元定尺剪切后的h型钢分别进入两个冲孔单元

14、第一冲孔单元和第二冲孔单元并行设置，且各自包括沿h型钢输送方向依次配合的第一摇臂上料机构、自动输送机构、第二摇臂上料机构、冲孔进给机构、冲孔机构、冲孔下料机构、第三摇臂上料机构以及输出输送机构；

15、其中，第一摇臂上料机构用于承接下料单元输出的h型钢并转运至自动输送机构，第二摇臂上料机构用于将h型钢由自动输送机构转运至冲孔进给机构，第三摇臂上料机构用于将冲孔后的h型钢转运至输出输送机构；

16、桁架码垛单元对应第一冲孔单元和第二冲孔单元的输出侧设置，并与成品下料单元衔接，以将两个冲孔单元输出的h型钢统一码垛至成品下料单元。

17、进一步地，所述第一冲孔单元和第二冲孔单元对应布置，各冲孔机构均包括液压机构和冲压模具，并被配置为对h型钢的腹面和两个翼面实施冲孔。

18、进一步地，所述第一摇臂上料机构、第二摇臂上料机构和第三摇臂上料机构中的至少一个包括基座和旋转机构，所述旋转机构通过旋转带动h型钢在相邻的输送机构与加工机构之间平移转运。

19、进一步地，所述进给单元和冲孔进给机构均包括伺服电机、减速机、齿轮齿条传动机构和直线导轨滑块副，用于驱动h型钢沿床身方向移动至剪切位置或冲孔位置；所述剪切单元包括油缸驱动的液压剪切机构。

20、进一步地，所述上料输送单元包括设置有电磁铁的单臂上料机械手；桁架码垛单元包括设置有电磁吸附机构的桁架机械手，桁架机械手对应第一冲孔单元和第二冲孔单元的输出输送机构设置，以分别吸取两个冲孔单元输出的h型钢并码垛至成品下料单元。

21、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

22、针对目前宽翼缘h型钢在连续剪切和冲孔加工过程中，剪切工序与后续冲孔工序的加工节拍不易协调，进而造成剪切后工件等待或者前端加工间歇的问题，本发明将定尺剪切后的宽翼缘h型钢择一导入两个并行且结构对应的冲孔支路，每一冲孔支路均通过摇臂转运、自动输送和独立冲孔进给形成连续的后续加工路径，使连续剪切形成的工件能够由两个冲孔支路共同承担后续冲孔任务；两个冲孔支路完成加工后又由同一桁架码垛单元统一承接。由此，在不改变单个冲孔机构基本加工方式的情况下，可增加剪切工序下游可同时利用的冲孔加工路径，有利于降低单一冲孔路径对前端剪切节拍的限制，减少剪切后h型钢在下料位置的等待，并使剪切、冲孔和后续码垛之间形成较为连续的物料转运关系。

1.一种宽翼缘h型钢冲裁加工方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的宽翼缘h型钢冲裁加工方法，其特征在于，所述第一冲孔支路和第二冲孔支路均通过冲孔进给对h型钢进行定量送料，并在液压机构和冲压模具作用下对h型钢的腹面和两个翼面进行冲孔。

3.如权利要求1所述的宽翼缘h型钢冲裁加工方法，其特征在于，在冲孔支路的相邻工位之间转运h型钢时，通过摇臂的旋转运动带动h型钢平移，以完成h型钢在支路输送位置、冲孔进给位置和支路输出位置之间的工位转换。

4.如权利要求1或2或3所述的宽翼缘h型钢冲裁加工方法，其特征在于，在定尺剪切和冲孔进给过程中，通过伺服电机经减速机驱动齿轮齿条传动机构，使h型钢沿直线导轨方向移动至预定加工位置；所述定尺剪切采用油缸驱动的液压剪切方式完成。

5.如权利要求4所述的宽翼缘h型钢冲裁加工方法，其特征在于，在上料过程中采用电磁吸附方式将h型钢转移至自动输送位置；在码垛过程中，通过设置于桁架机械手上的电磁吸附机构分别吸取第一冲孔支路和第二冲孔支路输出的h型钢，并转移至成品下料位置。

6. 一种宽翼缘h型钢冲裁加工系统，其特征在于，包括沿h型钢加工方向设置的上料输送单元、进给单元、剪切单元、下料单元、第一冲孔单元、第二冲孔单元、桁架码垛单元和成品下料单元；

7.如权利要求6所述的宽翼缘h型钢冲裁加工系统，其特征在于，所述第一冲孔单元和第二冲孔单元对应布置，各冲孔机构均包括液压机构和冲压模具，并被配置为对h型钢的腹面和两个翼面实施冲孔。

8.如权利要求7所述的宽翼缘h型钢冲裁加工系统，其特征在于，所述第一摇臂上料机构、第二摇臂上料机构和第三摇臂上料机构中的至少一个包括基座和旋转机构，所述旋转机构通过旋转带动h型钢在相邻的输送机构与加工机构之间平移转运。

9.如权利要求6所述的宽翼缘h型钢冲裁加工系统，其特征在于，所述进给单元和冲孔进给机构均包括伺服电机、减速机、齿轮齿条传动机构和直线导轨滑块副，用于驱动h型钢沿床身方向移动至剪切位置或冲孔位置；所述剪切单元包括油缸驱动的液压剪切机构。

10.如权利要求9所述的宽翼缘h型钢冲裁加工系统，其特征在于，所述上料输送单元包括设置有电磁铁的单臂上料机械手；桁架码垛单元包括设置有电磁吸附机构的桁架机械手，桁架机械手对应第一冲孔单元和第二冲孔单元的输出输送机构设置，以分别吸取两个冲孔单元输出的h型钢并码垛至成品下料单元。