一种冲压自动化线用空工位支架的制作方法

1.本发明涉及汽车制造技术领域，更具体地，涉及一种冲压自动化线用空工位支架。


背景技术：

2.随着汽车制造业自动化技术的日趋成熟，各大主机厂对冲压自动化线生产效率要求越来越高。随着冲压高速线的在各大主机厂的应用，自动化传输机构的形式也从传统的平行四边形机械手结构发展为高速、稳定的单臂或者双臂横杆式结构。为保证冲压高速线的spm，要求冲压件在传输过程中尽可能避免旋转，前后工序的送料高度保持一致。
3.目前，高速线为了最大化的发挥自动化效力，冲压件结构设计一般要求模具前后工序送料高度保持一致，零件在传输过程中z轴禁止旋转，x轴原则上不允许旋转，y轴旋转角度尽可能小；同时，针对左右件合模零件，如后工序有侧移需求(即左右零件相对距离变大)，一般将侧移功能集成在端拾器具中，利用气缸实现，在零件传输过程中实现侧移。
4.现有技术方案，冲压件在传输过程中尽可能避免旋转，导致冲压工艺方案选择受限，影响拉延工序的冲压方向选择，造成主棱线滑移及其他面品缺陷无法解决，特别是外覆盖件不可接受；同时影响零件修边工艺排布，造成修边角度超标零件毛刺过大或者增加修边工序工装费用增加。另外，冲压件在传输过程中前后工序送料高度保持一致，导致部分模具高度增大，工装开发成本增加。且针对需要侧移的零件，侧移功能集成在端拾器中，端拾器在移动过程中增加负荷和动作轨迹，影响自动化效率和稳定性。
5.因此，如何提供一种可有效解决左右合模零件在侧移过程中自动化效率低和稳定性差、冲压件在传输过程中旋转需求、冲压件前后工序送料高度不一致的问题的空工位支架成为本领域亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种冲压自动化线用空工位支架，通过将侧移功能集成在空工位支架上，可有效解决左右合模零件在侧移过程中自动化效率低和稳定性差的问题；通过将旋转结构集成在空工位支架上，可有效解决冲压件在传输过程中旋转需求；同时通过设计不同高度的支架，可有效解决冲压件前后工序送料高度不一致的问题，从而实现工装开发精益化。
7.根据本发明的第一方面，提供了一种冲压自动化线用空工位支架，包括支架底座、旋转机构、支架横梁以及两个后门内板支架；
8.所述支架底座包括支架安装连接板和固定板，所述固定板用于将所述支架底座固定在冲压设备上，所述支架安装连接板与所述旋转机构连接；
9.所述支架横梁的中间位置连接在所述旋转机构上，且所述旋转机构能够带动所述支架横梁围绕其周向转动；
10.所述支架横梁的两端均连接有侧移机构，两个后门内板支架分别连接在所述侧移机构上，所述侧移机构能够分别带动两个后门内板支架轴向移动，且两个所述后门内板支
架分别用于夹持左后门内板和右后门内板。
11.可选地，根据本发明所述的冲压自动化线用空工位支架，所述旋转机构包括旋转基座、盖板、旋转凸轮以及旋转气缸，所述旋转基座和所述盖板扣合连接，且两者的底部均固定连接在所述支架安装连接板上；所述旋转凸轮设置在所述旋转基座和所述盖板的内部，所述旋转气缸设置在所述支架安装连接板上，其活塞杆的端部与所述旋转凸轮的侧壁铰接，所述旋转凸轮的中间部位还设有安装孔，所述支架横梁的中间位置连接在所述安装孔内，通过所述旋转气缸的进出气能够推动所述旋转凸轮沿着所述旋转基座进行顺时针或逆时针运动，进而带动所述支架横梁实现旋转运动。
12.可选地，根据本发明所述的冲压自动化线用空工位支架，所述安装孔呈矩形结构，所述支架横梁呈与所述安装孔相吻合的矩形杆结构。
13.可选地，根据本发明所述的冲压自动化线用空工位支架，所述安装孔的内侧壁上还设有固定销，所述支架横梁的中间位置设有与所述固定销相对应的销孔，以使得所述支架横梁与所述旋转凸轮通过所述固定销进行限位固定。
14.可选地，根据本发明所述的冲压自动化线用空工位支架，所述旋转凸轮的端面上还凸设有限位面，所述限位面凸出于所述旋转基座和所述盖板的侧壁之外，且所述盖板的侧壁上还设有旋转限位板，所述旋转限位板与所述限位面位于同一侧，当所述限位面与所述旋转限位板接触时，所述旋转气缸停止运行。
15.可选地，根据本发明所述的冲压自动化线用空工位支架，所述限位面包括旋转上限位面和旋转下限位面，所述旋转上限位面和所述旋转下限位面分别位于所述旋转限位板的上侧和下侧，以分别限制所述旋转凸轮的逆时针转动和顺时针转动的旋转角度。
16.可选地，根据本发明所述的冲压自动化线用空工位支架，所述侧移机构包括连接插头、转接杆、侧移滑道、侧移滑块以及侧移气缸；
17.所述连接插头的一端与所述支架横梁的端部连接、另一端与所述转接杆连接，所述侧移滑道平行设置在所述转接杆的下侧，所述侧移滑块沿着所述侧移滑道平移，且所述侧移滑块的下侧设有支架连接器，所述支架连接器用于连接所述后门内板支架；
18.所述侧移气缸通过连接板设置在所述连接插头的侧边，且所述侧移气缸的活塞杆与所述侧移滑块连接。
19.可选地，根据本发明所述的冲压自动化线用空工位支架，所述后门内板支架包括支架主杆和多根支杆，所述支架主杆夹持在所述支架连接器内，所述支杆均垂直连接在所述支架主杆上，其中一根支杆的端部设有感应器，所述感应器用于检测所述左后门内板或所述右后门内板；其余所述支杆的端部均设有挡板，所述挡板共同作用于所述左后门内板或所述右后门内板的夹持与固定。
20.可选地，根据本发明所述的冲压自动化线用空工位支架，所述支架横梁包括横梁主杆和横梁过渡连接板，所述横梁过渡连接板设置在所述横梁主杆的两端，且所述连接板上设有向内凹陷的插孔所述插孔与所述连接插头相配合；所述连接插头的上侧还设有扣合凸块，所述支架横梁的两端均设有与所述扣合凸块相配合的工具扣，以使得所述支架横梁与所述侧移机构扣合连接。
21.可选地，根据本发明所述的冲压自动化线用空工位支架，所述固定板上还设有两个定位孔和四个压板槽，所述定位孔用于生产时安装定位；所述压板槽用于生产时装加固
定；
22.所述支架安装连接板上设有孔洞，所述旋转气缸设置在所述孔洞内。
23.本发明涉及一种冲压自动化线用空工位支架，既可以实现两个零件沿y轴防线侧移功能，又可以实现两个零件绕y轴旋转功能，放置在两个加工工位之间。有效地解决了前后工序旋转和侧移的需求，既保证了零件的成形性又可降低工装开发成本，同时不增加自动化系统的负荷，不影响整线spm。
24.通过将侧移功能集成在空工位支架上，可有效解决左右合模零件在侧移过程中自动化效率低和稳定性差的问题；通过将旋转结构集成在空工位支架上，可有效解决冲压件在传输过程中旋转需求；同时通过设计不同高度的支架，可有效解决冲压件前后工序送料高度不一致的问题，从而实现工装开发精益化。
25.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
26.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
27.图1为本发明空工位支架的使用状态示意图；
28.图2为本发明空工位支架的结构示意图；
29.图3为本发明支架底座的结构示意图；
30.图4为本发明旋转机构的轴测图(一)；
31.图5为本发明旋转机构的轴测图(二)；
32.图6为本发明旋转机凸轮与旋转气缸的结构示意图；
33.图7为本发明支架横梁的结构示意图；
34.图8为本发明的后门内板支架与滑移机构的连接示意图；
35.图9为本发明滑移机构的结构示意图；
36.图10为本发明后门内板支架的结构示意图；
37.附图标记说明：
38.1-左后门内板；2-右后门内板；
39.3-支架底座；31-固定板；32-支架安装连接板；33-孔洞；34-压板槽；35-定位孔；
40.4-旋转机构；41-旋转基座；42-盖板；43-旋转气缸；44-旋转凸轮；441-安装孔；442-旋转上限位面；443-旋转下限位面；45-固定销；46-旋转限位板；
41.5-支架横梁；51-横梁主杆；52-横梁过渡连接板；53-工具扣；54-插孔；
42.6-后门内板支架；61-支架主杆；62-支杆；63-感应器；64-挡板；
43.7-侧移机构；71-连接插头；72-转接杆；73-侧移滑道；74-侧移滑块；75-连接板；76-侧移气缸；77-支架连接器。
具体实施方式
44.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本
发明的范围。
45.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
46.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
47.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
48.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
49.根据图1至图10所示，本发明提供了一种冲压自动化线用空工位支架，包括支架底座3、旋转机构4、支架横梁5以及两个后门内板支架6。
50.支架底座3包括支架安装连接板32和固定板31，固定板31用于将支架底座3固定在冲压设备上，支架安装连接板32与旋转机构4连接；支架底座3可以设计不同高度(其主要改变固定板31与支架安装连接板32支架之间的立柱的高度)，以实现前一道加工与后一道加工送料不等高设计，从而降本模具开发成本。
51.支架横梁5的中间位置连接在旋转机构4上，且旋转机构4能够带动支架横梁5围绕其周向转动。
52.支架横梁5的两端均连接有侧移机构7，两个后门内板支架6分别连接在侧移机构7上，侧移机构7能够分别带动两个后门内板支架6轴向移动，且两个后门内板支架6分别用于夹持左后门内板1和右后门内板2。在实施时，本发明的支架横梁5对应y轴，通过旋转机构4的使用实现零件绕y轴方向的旋转运动，通过将旋转结构集成在空工位支架上，可有效解决冲压件在传输过程中旋转需求；通过将侧移功能集成在空工位支架上，可有效解决左右合模零件在侧移过程中自动化效率低和稳定性差的问题，实现合模零件在y轴方向上的分别移动；同时通过设计不同高度的支架，可有效解决冲压件前后工序送料高度不一致的问题，从而实现工装开发精益化。
53.进一步地，旋转机构4包括旋转基座41、盖板42、旋转凸轮44以及旋转气缸43，旋转基座41和盖板42扣合连接，且两者的底部均固定连接在支架安装连接板32上；旋转凸轮44设置在旋转基座41和盖板42的内部，旋转气缸43设置在支架安装连接板32上，其活塞杆的端部与旋转凸轮44的侧壁铰接，旋转凸轮44的中间部位还设有安装孔441，支架横梁5的中间位置连接在安装孔441内。在实施时，旋转基座41与盖板42为扣合连接，两者的内部形成一空腔结构，将旋转凸轮44放置在该空腔的内部，且旋转凸轮44相对于该空腔能够转动，通过旋转气缸43的进出气能够推动旋转凸轮44沿着旋转基座41进行顺时针或逆时针运动，进而带动支架横梁5实现旋转运动
54.再进一步地，安装孔441呈矩形结构，支架横梁5呈与安装孔441相吻合的矩形杆结构。通过非圆形的安装孔441设计使得支架横梁5与安装孔441之间无法产生相对转动，保证旋转气缸43带动旋转凸轮44转动时，支架横梁5能够同步转动。
55.再进一步地，安装孔441的内侧壁上还设有固定销45，支架横梁5的中间位置设有与固定销45相对应的销孔，以使得支架横梁5与旋转凸轮44通过固定销45进行限位固定。
56.再进一步地，旋转凸轮44的端面上还凸设有限位面，限位面凸出于旋转基座41和
盖板42的侧壁之外，且盖板42的侧壁上还设有旋转限位板46，旋转限位板46与限位面位于同一侧，当限位面与旋转限位板46接触时，旋转气缸43停止运行。由于本发明对于y轴的旋转要求偏小，因此需要通过限位面与旋转限位板46对旋转凸轮44的转动角度进行限制。
57.再进一步地，限位面包括旋转上限位面442和旋转下限位面443，旋转上限位面442和旋转下限位面443分别位于旋转限位板46的上侧和下侧，以分别限制旋转凸轮44的逆时针转动和顺时针转动的旋转角度。旋转机构4可以通过改变旋转上限位面442、旋转下限位面443的位置，以实现不同零件的旋转角度要求。
58.进一步地，侧移机构7包括连接插头71、转接杆72、侧移滑道73、侧移滑块74以及侧移气缸76。
59.连接插头71的一端与支架横梁5的端部连接、另一端与转接杆72连接，侧移滑道73平行设置在转接杆72的下侧，侧移滑块74沿着侧移滑道73平移，且侧移滑块74的下侧设有支架连接器77，支架连接器77用于连接后门内板支架6。侧移气缸76通过连接板75设置在连接插头71的侧边，且侧移气缸76的活塞杆与侧移滑块74连接。在实施时，侧移气缸76通过进出气推动侧移滑块74沿着侧移滑道73进行左右方向运动，进而带动支架本体实现侧移运动。同时，本发明可以更换侧移气缸76的型号实现不同侧移行程的要求。
60.再进一步地，后门内板支架6包括支架主杆61和多根支杆62，支架主杆61夹持在支架连接器77内，支杆62均垂直连接在支架主杆61上，其中一根支杆62的端部设有感应器63，感应器63用于检测左后门内板1或右后门内板2；其余支杆62的端部均设有挡板64，挡板64共同作用于左后门内板1或右后门内板2的夹持与固定。
61.进一步地，支架横梁5包括横梁主杆51和横梁过渡连接板52，横梁过渡连接板52设置在横梁主杆51的两端，且连接板上设有向内凹陷的插孔54，插孔54与连接插头71相配合；连接插头71的上侧还设有扣合凸块，支架横梁5的两端均设有与扣合凸块相配合的工具扣53，以使得支架横梁5与侧移机构7扣合连接。横梁主杆51与旋转凸轮44的安装孔441连接固定在一起；横梁过渡连接板52分别与两个后门内板支架6连接，并使用工具扣53进行锁紧固定。
62.进一步地，固定板31上还设有两个定位孔35和四个压板槽34，定位孔35用于生产时安装定位；压板槽34用于生产时装夹固定；支架安装连接板32上设有孔洞33，旋转气缸43设置在孔洞33内。
63.具体实施方式：当感应器63检查到冲压件时，侧移气缸76推动侧移滑块74沿着侧移滑道73向左进行运动，带动支架主杆61运动，进而实现左后门内板1向左进行运动。同样的原理，右后门内板2向右进行运动，最终实现两个零件分别沿y轴的两个方向移动。进一步，旋转气缸43通过推动旋转凸轮44沿着旋转基座41进行旋转运动，带动支架横梁5旋转运动，进而带动两个后门内板支架6旋转运动，最终实现两个零件绕y轴旋转运动。
64.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。