用于冲压生产线的板料对中装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010004923.X (22)申请日 2020.01.03 (71)申请人 济南二机床集团有限公司 地址 250022 山东省济南市槐荫区济南机 床二厂路2号 (72)发明人 王冬杜晓张朋李尧王传英 柴恒辉陈超 (74)专利代理机构 济南诚智商标专利事务所有 限公司 37105 代理人 郑宪常 (51)Int.Cl. B21D 43/00(2006.01) B21D 43/02(2006.01) B21C 51/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于冲压生产线。

2、的板料对中装置 (57)摘要 本发明公开了一种用于冲压生产线的板料 对中装置， 包括调整装置、 对中扫描装置、 控制单 元， 所述调整装置包括对中台支架、 运动装置、 工 作台， 所述对中台支架包括支撑台、 支撑腿， 所述 支撑腿设置于支撑台底部， 所述运动装置设置于 支撑台上。 本发明通过运动装置带动工作台及板 料移动， 从而实现板料姿态的快速调整与定位， 结构大大简化的同时实现板料高速传递， 避免了 卡料、 板料未对中到位、 再次偏斜现象的产生， 提 高了工作效率和产品质量， 能够对异形轮廓板料 实现对中定位且不会挤压板料边缘， 提高了适用 范围， 保证产品美观度。 权利要求书1页 说明书。

3、5页 附图7页 CN 111014490 A 2020.04.17 CN 111014490 A 1.一种用于冲压生产线的板料对中装置， 其特征在于， 包括调整装置、 对中扫描装置、 控制单元， 所述调整装置包括对中台支架、 运动装置、 工作台， 所述对中台支架包括支撑台、 支撑腿， 所述支撑腿设置于支撑台底部， 所述运动装置设置于支撑台上， 所述工作台设置于 运动装置顶部， 所述控制单元设置于支撑台底部， 所述对中扫描装置设置于对中台支架一 侧， 所述运动装置、 对中扫描装置均与控制单元电性连接。 2.根据权利要求1所述的一种用于冲压生产线的板料对中装置， 其特征在于， 所述运动 装置包括伺。

4、服电机、 减速机、 角速度检测器、 摇臂、 连杆、 圆盘， 所述减速机设置于支撑台底 部， 所述减速机的数量为三个， 所述伺服电机设置于减速机底部且与减速机输入端连接， 所 述角速度检测器设置于伺服电机底部， 所述摇臂设置于支撑台上方， 减速机输出轴穿过支 撑台与摇臂一端固定连接， 所述摇臂另一端铰接有连杆， 所述圆盘设置于支撑台上方并与 连杆固定连接， 所述工作台固定安装在圆盘顶部。 3.根据权利要求1所述的一种用于冲压生产线的板料对中装置， 其特征在于， 所述对中 扫描装置包括支撑架、 扫描摄像头、 信号传送器， 所述支撑架设置于对中台支架一侧， 所述 扫描摄像头设置于工作台的上方， 扫描。

5、摄像头固定安装在支撑架上， 所述信号传送器固定 设置于扫描摄像头一侧， 所述信号传送器与扫描摄像头电性连接， 所述信号传送器与控制 单元电性连接。 4.根据权利要求3所述的一种用于冲压生产线的板料对中装置， 其特征在于， 所述控制 单元包括第一信号分析器、 位置运算器、 位置控制器、 扭矩分析器、 三个伺服放大器、 第二信 号分析器， 所述第一信号分析器输入端与信号传送器连接， 所述位置运算器的输入端与第 一信号分析器、 第二信号分析器输出端电性连接， 所述位置控制器输入端与位置运算器、 三 个伺服电机输出端电性连接， 所述扭矩分析器输入端与位置控制器输出端电性连接， 所述 扭矩分析器输出端分。

6、别与三个伺服放大器输入端电性连接， 所述三个伺服放大器输出端分 别与三个伺服电机的输入端一一对应电性连接。 5.根据权利要求1所述的一种用于冲压生产线的板料对中装置， 其特征在于， 所述支撑 腿底部固定设有电动伸缩杆。 6.根据权利要求5所述的一种用于冲压生产线的板料对中装置， 其特征在于， 所述支撑 腿顶部与电动伸缩杆底部均设有球铰链， 支撑腿顶部通过球铰链与支撑台固定连接， 电动 伸缩杆底部固定安装球铰链上。 7.根据权利要求1所述的一种用于冲压生产线的板料对中装置， 其特征在于， 所述调整 装置数量至少为一个， 在调整装置的上方设有与之对应的扫描摄像头和信号传送器。 权利要求书 1/1 。

7、页 2 CN 111014490 A 2 一种用于冲压生产线的板料对中装置 技术领域 0001 本发明属于机械加工技术领域， 特别涉及一种用于冲压生产线的板料对中装置。 背景技术 0002 汽车、 家电、 五金等产品的外覆盖件由冲压生产线上的压力机带动模具冲压板料 实现板料的拉伸、 切边等工艺形成产品外轮廓； 板料传送系统将板料从垛料位置传送到压 力机上， 为防止冲压时因板料偏斜引起的质量问题， 需要在冲压之前使用板料对中装置对 板料进行对中定位， 当前使用的板料对中装置有机器人板料对中装置、 重力板料对中装置、 传送皮带上附加机械结构对中装置等。 0003 机器人对中装置由带有皮带传动的对中。

8、平台、 对中平台两侧的机器人组合而成， 其具有对中动作灵活， 可实现单料片对中定位， 机器人对中装置的对中平台由多组皮带传 动组合而成， 皮带传动组件上既要有张紧装置还要设计合适的支架支撑皮带传动组件， 使 得对中平台非常复杂， 若皮带间同步性不好的情况下会造成对中定位后的板料再次偏斜现 象， 进行下一道工序冲压时， 造成产品精度存在误差， 降低了产品质量。 0004 重力板料对中装置利用板料的自重及带有倾斜角度的对中台实现板料的定位， 利 用倾斜的对中台结合板料自重实现板料的定位， 板料在对中台上滑动时存在卡料、 板料未 对中到位等情况， 需要对板料反复进行对中， 降低了工作效率。 0005。

9、 传送皮带上附加机械结构对中装置是利用皮带间的空隙安装对中卡钳， 板料在皮 带上传送到一定位置后， 卡钳对板料进行夹紧定位， 但此装置不适合应用于异形轮廓板料， 降低了适用范围， 且对中定位过程会挤压板料边缘， 造成一定程度的板料外轮廓变形， 影响 产品的美观度。 发明内容 0006 本发明的目的是克服现有技术中的不足， 提供一种用于冲压生产线的板料对中装 置， 通过运动装置带动工作台及板料移动， 从而实现板料姿态的快速调整与定位， 结构大大 简化的同时实现板料高速传递， 避免了卡料、 板料未对中到位、 再次偏斜现象的产生， 提高 了工作效率和产品质量， 能够对异形轮廓板料实现对中定位且不会挤。

10、压板料边缘， 提高了 适用范围， 保证产品美观度。 0007 为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 0008 一种用于冲压生产线的板料对中装置， 包括调整装置、 对中扫描装置、 控制单元， 调整装置的数量至少为一个， 所述调整装置包括对中台支架、 运动装置、 工作台， 所述对中 台支架包括支撑台、 支撑腿， 所述支撑腿设置于支撑台底部， 所述运动装置设置于支撑台 上， 所述工作台设置于运动装置顶部， 所述控制单元设置于支撑台底部， 所述对中扫描装置 设置于对中台支架一侧， 所述运动装置、 对中扫描装置均与控制单元电性连接， 将板料放置 到工作台上， 通过对中扫描装置将照或图像扫描的板料。

11、姿态信号及位置信号传输到控制单 元中， 通过控制单元控制运动装置带动工作台及板料移动， 从而实现板料姿态的快速调整 说明书 1/5 页 3 CN 111014490 A 3 与定位。 0009 优选的， 所述运动装置包括伺服电机、 减速机、 角速度检测器、 摇臂、 连杆、 圆盘， 所 述减速机设置于支撑台底部， 所述减速机的数量为三个， 所述伺服电机设置于减速机底部 且与减速机输入端连接， 所述角速度检测器设置于伺服电机底部， 所述摇臂设置于支撑台 上方， 减速机输出轴穿过支撑台与摇臂一端固定连接， 所述摇臂另一端铰接有连杆， 所述圆 盘设置于支撑台上方并与连杆固定连接， 所述工作台固定安装在。

12、圆盘顶部， 伺服电机通过 减速机对伺服电机输出速度进行降低， 减速机输出轴带动摇臂进行转动， 由于连杆与摇臂 铰接随之转动， 从而带动圆盘对板料进行位置与姿态的调整， 通过控制单元控制三个伺服 电机的转速及工作时间， 能够带动圆盘在水平与垂直方向移动和在周向方向转动， 通过工 作台带动进行板料姿态的调整及板料传送定位。 0010 优选的， 所述对中扫描装置包括支撑架、 扫描摄像头、 信号传送器， 所述支撑架设 置于对中台支架一侧， 所述支撑架呈 “L” 状， 所述扫描摄像头设置于工作台的上方， 扫描摄 像头固定安装在支撑架上， 所述信号传送器固定设置于扫描摄像头一侧， 所述信号传送器 与扫描摄。

13、像头电性连接， 所述信号传送器与控制单元电性连接， 扫描摄像头用于对工作台 上的板料进行拍照或图像扫描， 信号传送器用于将当前板料的姿态信号及位置信号传送给 控制单元。 0011 优选的， 所述控制单元包括第一信号分析器、 位置运算器、 位置控制器、 扭矩分析 器、 三个伺服放大器、 第二信号分析器， 所述第一信号分析器输入端与信号传送器连接， 所 述位置运算器的输入端与第一信号分析器、 第二信号分析器输出端电性连接， 所述位置控 制器输入端与位置运算器、 三个伺服电机输出端电性连接， 所述扭矩分析器输入端与位置 控制器输出端电性连接， 所述扭矩分析器输出端分别与三个伺服放大器输入端电性连接，。

14、 所述三个伺服放大器输出端分别与三个伺服电机的输入端一一对应电性连接。 0012 当对板料进行姿态调整时， 第一信号分析器接收由信号传送器将扫描摄像头拍摄 的板料姿态图像转换的信号及接收工作人员设定扫描摄像头默认的板料姿态信号， 经过第 一信号分析器计算分析输出当前板料的偏斜程度信号， 并将当前板料的偏斜程度信号传递 给位置运算器， 同时位置运算器接收工作人员设定的初始工作台位置信号， 经过位置运算 器计算工作台的位置移动量并将信号传递给位置控制器， 由位置控制器根据输入的位置信 号计算对应的驱动扭矩， 并将扭矩信号传递给扭矩分析器， 扭矩分析器将扭矩信号分解为 各伺服电机需要输出的扭矩并将信。

15、号传递给伺服放大器， 进而驱动伺服电机输出对应的扭 矩， 同时伺服电机上的角速度检测器实时监测伺服电机的速度， 并将信号反馈给位置控制 器进行扭矩的实时调节； 当对板料进行位置调整时， 板料姿态调整到位后由位置控制器将 信号传递给第二信号分析器， 同时， 第二信号分析器接收工作人员设定的板料传送的步长 信号， 计算分析板料需要移动的距离， 并将信号传递给位置运算器， 经过位置运算器计算移 动工作台的位置移动量并将信号传递给位置控制器， 由位置控制器根据输入的位置信号计 算对应的驱动扭矩， 并将扭矩信号传递给扭矩分析器， 扭矩分析器将扭矩信号分解为各伺 服电机需要输出的扭矩并将信号传递给伺服放大。

16、器， 进而驱动伺服电机输出对应的扭矩， 同时伺服电机上的角速度检测器实时监测伺服电机的速度， 并将信号反馈给移动工作台位 置控制器进行位置的调整。 0013 优选的， 所述支撑腿底部固定设有电动伸缩杆， 通过电动伸缩杆带动对中台支架 说明书 2/5 页 4 CN 111014490 A 4 上下整体运动， 便于调整板料输送到后面工序的高度， 提高了工作效率。 0014 优选的， 所述支撑腿顶部与电动伸缩杆底部均设有球铰链， 支撑腿顶部通过球铰 链与支撑台固定连接， 电动伸缩杆底部固定安装球铰链上， 当支撑腿高度不一致时， 通过球 铰链对支撑腿进行调节， 使支撑台在水平方向放置， 避免了由于支撑。

17、腿高度不同造成支撑 台倾斜导致产品精度存在误差现象的发生， 提高了产品的质量。 0015 优选的， 所述工作台顶部设有橡胶层， 通过橡胶层增加了板料与工作台之间的摩 擦力， 防止板料在工作台上滑动， 保证了工作时板料的稳定性。 0016 本发明的有益效果是： 0017 1)通过运动装置带动工作台及板料移动， 从而实现板料姿态的快速调整与定位， 结构大大简化的同时实现板料高速传递， 避免了卡料、 板料未对中到位、 再次偏斜现象的产 生， 提高了工作效率和产品质量， 能够对异形轮廓板料实现对中定位且不会挤压板料边缘， 提高了适用范围， 保证产品美观度。 0018 2)支撑腿底部固定设有电动伸缩杆，。

18、 通过电动伸缩杆带动对中台支架上下整体运 动， 便于调整板料输送到后面工序的高度， 提高了工作效率。 0019 3)支撑腿顶部与电动伸缩杆底部均设有球铰链， 支撑腿顶部通过球铰链与支撑台 固定连接， 支撑腿底部固定安装球铰链上， 当支撑腿高度不一致时， 通过球铰链对支撑腿进 行调节， 使支撑台在水平方向放置， 避免了由于支撑腿高度不同造成支撑台倾斜导致产品 精度存在误差现象的发生， 提高了产品的质量。 0020 4)工作台顶部设有橡胶层， 通过橡胶层增加了板料与工作台之间的摩擦力， 防止 板料在工作台上滑动， 保证了工作时板料的稳定性。 附图说明 0021 附图1是本发明一种用于冲压生产线的板。

19、料对中装置实施例1结构示意图。 0022 附图2是本发明一种用于冲压生产线的板料对中装置实施例1中局部A放大图。 0023 附图3是本发明一种用于冲压生产线的板料对中装置实施例1中对中台支架结构 示意图。 0024 附图4是本发明一种用于冲压生产线的板料对中装置实施例1中运动装置结构示 意图。 0025 附图5是本发明一种用于冲压生产线的板料对中装置实施例1中控制单元连接及 信号传输示意图。 0026 附图6是本发明一种用于冲压生产线的板料对中装置实施例2结构示意图。 0027 附图7是本发明一种用于冲压生产线的板料对中装置实施例2中控制单元连接及 信号传输示意图。 0028 图中： 1、 支。

20、撑台； 2、 支撑腿； 3、 运动装置； 301、 伺服电机； 302、 减速机； 303、 角速度 检测器； 304、 摇臂； 305、 连杆； 306、 圆盘； 4、 工作台； 41、 橡胶层； 5、 控制单元； 501、 第一信号 分析器； 502、 位置运算器； 503、 位置控制器； 504、 扭矩分析器； 505、 伺服放大器； 506、 第二信 号分析器； 6、 对中扫描装置； 601、 支撑架； 602、 扫描摄像头； 603、 信号传送器； 7、 电动伸缩 杆； 8、 球铰链。 说明书 3/5 页 5 CN 111014490 A 5 具体实施方式 0029 下面结合附图1-。

21、7， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发 明保护的范围。 0030 在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 “纵向” 、“横向” 、“上” 、“下” 、“前” 、“后” 、 “左” 、“右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明， 而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、 以特定。

22、的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。 0031 实施例1 0032 如图1-5所示， 一种用于冲压生产线的板料对中装置， 包括调整装置、 对中扫描装 置6、 控制单元5， 所述调整装置包括对中台支架、 运动装置3、 工作台4， 所述对中台支架包括 支撑台1、 支撑腿2， 所述支撑腿2设置于支撑台1底部， 所述运动装置3设置于支撑台1上， 所 述工作台4设置于运动装置3顶部， 所述运动装置3包括伺服电机301、 减速机302、 角速度检 测器303、 摇臂304、 连杆305、 圆盘306， 所述减速机302设置于支撑台1底部， 所述减速机302 的数量为三个， 所述伺服电机301。

23、设置于减速机302底部且与减速机302输入端连接， 所述角 速度检测器303设置于伺服电机301底部， 所述角速度检测器303采用市售成熟产品， 比如是 型号为XV4001KC的角速度传感器， 所述摇臂304设置于支撑台1上方， 减速机302输出轴穿过 支撑台1与摇臂304一端固定连接， 所述摇臂304另一端铰接有连杆305， 所述圆盘306设置于 支撑台1上方并与连杆305固定连接， 所述工作台4固定安装在圆盘306顶部， 伺服电机301通 过减速机302对伺服电机301输出速度进行降低， 减速机302输出轴带动摇臂304进行转动， 由于连杆305与摇臂304铰接随之转动， 从而带动圆盘30。

24、6对板料进行位置与姿态的调整， 通 过控制单元5控制三个伺服电机301的转速及工作时间， 能够带动圆盘306在水平与垂直方 向移动和在周向方向转动， 通过工作台4带动进行板料姿态的调整及板料传送定位。 0033 所述控制单元5设置于支撑台1底部， 所述控制单元5包括第一信号分析器501、 位 置运算器502、 位置控制器503、 扭矩分析器504、 三个伺服放大器505、 第二信号分析器506， 所述第一信号分析器501输入端与信号传送器603连接， 所述位置运算器502的输入端与第 一信号分析器501、 第二信号分析器506输出端电性连接， 所述位置控制器503输入端与位置 运算器502、 。

25、三个伺服电机301输出端电性连接， 所述扭矩分析器504输入端与位置控制器 503输出端电性连接， 所述扭矩分析器504输出端分别与三个伺服放大器505输入端电性连 接， 所述三个伺服放大器505输出端分别与三个伺服电机301的输入端一一对应电性连接。 0034 所述对中扫描装置6设置于对中台支架一侧， 所述对中扫描装置6包括支撑架601、 扫描摄像头602、 信号传送器603， 所述支撑架601设置于对中台支架一侧， 所述支撑架601呈 “L” 状， 所述扫描摄像头602设置于工作台4的上方， 扫描摄像头602固定安装在支撑架601 上， 所述信号传送器603固定设置于扫描摄像头602一侧，。

26、 所述信号传送器603与扫描摄像头 602电性连接， 所述信号传送器603与控制单元5电性连接， 所述信号传送器603采用市售成 熟产品， 比如是型号为RD2的直流信号传送器， 扫描摄像头602用于对工作台4上的板料进行 拍照或图像扫描， 信号传送器603用于将当前板料的姿态信号及位置信号传送给控制单元 5， 所述运动装置3、 对中扫描装置6均与控制单元5电性连接， 将板料放置到工作台4上， 通过 说明书 4/5 页 6 CN 111014490 A 6 对中扫描装置6将照或图像扫描的板料姿态信号及位置信号传输到控制单元5中， 通过控制 单元5控制运动装置3带动工作台4及板料移动， 从而实现板。

27、料姿态的快速调整与定位。 0035 所述支撑腿2底部固定设有电动伸缩杆7， 通过电动伸缩杆7带动对中台支架上下 整体运动， 便于调整板料输送到后面工序的高度， 提高了工作效率； 所述支撑腿2顶部与电 动伸缩杆7底部均设有球铰链8， 支撑腿2顶部通过球铰链8与支撑台1固定连接， 电动伸缩杆 7底部固定安装球铰链8上， 当支撑腿2高度不一致时， 通过球铰链8对支撑腿2进行调节， 使 支撑台1在水平方向放置， 避免了由于支撑腿2高度不同造成支撑台1倾斜导致产品精度存 在误差现象的发生， 提高了产品的质量； 所述工作台4顶部设有橡胶层41， 通过橡胶层41增 加了板料与工作台4之间的摩擦力， 防止板料。

28、在工作台4上滑动， 保证了工作时板料的稳定 性。 0036 当对板料姿态进行调整时， 第一信号分析器501接收由信号传送器603将扫描摄像 头602拍摄的板料姿态图像转换的信号及接收工作人员设定扫描摄像头602默认的板料姿 态信号， 经过第一信号分析器501计算分析输出当前板料的偏斜程度信号， 并将当前板料的 偏斜程度信号传递给位置运算器502， 同时位置运算器502接收工作人员设定的初始工作台 4位置信号， 经过位置运算器502计算工作台4的位置移动量并将信号传递给位置控制器 503， 由位置控制器503根据输入的位置信号计算对应的驱动扭矩， 并将扭矩信号传递给扭 矩分析器504， 扭矩分析。

29、器504将扭矩信号分解为各伺服电机301需要输出的扭矩并将信号 传递给伺服放大器505， 进而驱动伺服电机301输出对应的扭矩， 同时伺服电机301角速度检 测器303实时监测伺服电机301的速度， 并将信号反馈给位置控制器503进行扭矩的实时调 节； 当对板料进行位置调整时， 板料姿态调整到位后由位置控制器503将信号传递给第二信 号分析器506， 同时， 第二信号分析器506接收工作人员设定的板料传送的步长信号， 计算分 析板料需要移动的距离， 并将信号传递给位置运算器502， 经过位置运算器502计算移动工 作台4的位置移动量并将信号传递给位置控制器503， 由位置控制器503根据输入的。

30、位置信 号计算对应的驱动扭矩， 并将扭矩信号传递给扭矩分析器504， 扭矩分析器504将扭矩信号 分解为各伺服电机301需要输出的扭矩并将信号传递给伺服放大器505， 进而驱动伺服电机 301输出对应的扭矩， 同时伺服电机301角速度检测器303实时监测伺服电机301的速度， 并 将信号反馈给位置控制器503进行位置的调整。 0037 实施例2 0038 如图6-7所示， 与实施例1不同的是， 所述调整装置数量为两个， 所述两个调整装置 对应上方设有两个扫描摄像头602及信号传送器603， 通过设置两个调整装置能够对两个板 料同时进行姿态与位置的调整， 实现对单料片、 双料片板料定位与传送， 。

31、提高了工作效率。 0039 以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明， 所属本技术领域的技术人员 对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代， 只要不偏离发明 的结构或者超越本权利要求书所定义的范围， 均应属于本发明的保护范围。 说明书 5/5 页 7 CN 111014490 A 7 图1 说明书附图 1/7 页 8 CN 111014490 A 8 图2 说明书附图 2/7 页 9 CN 111014490 A 9 图3 说明书附图 3/7 页 10 CN 111014490 A 10 图4 说明书附图 4/7 页 11 CN 111014490 A 11 图5 说明书附图 5/7 页 12 CN 111014490 A 12 图6 说明书附图 6/7 页 13 CN 111014490 A 13 图7 说明书附图 7/7 页 14 CN 111014490 A 14 。