热成型生产线的制作方法

1.本发明涉及复合材料加工设备技术领域，尤其是涉及一种热成型生产线。


背景技术：

2.热成型(即热冲压成型)工艺是在热成型生产线中，将待加工料于加热炉加热到奥氏体温度范围，钢板组织完成变化后，快速移动到模具，以快速进行冲压，在压机保压状态下，通过模具中布置的冷却回路并保证一定的冷却速度，对零件进行淬火冷却，最后获得超高强度冲压件的工艺。
3.同样，复合材料在加工过程中需要批量放入至加热炉内加热。
4.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有的复合材料热成型线设备，需要将多块工件放入至加热炉内，加工完成后将工件依次取出，操作费时费力，加工效率低。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种热成型生产线，以解决现有技术中存在的复合材料热成型设备生产效率低下的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明提供的热成型生产线，包括取料机械臂、加热炉以及具有取料位、加热位和出料位的架体，其中：
8.所述取料机械臂位于所述取料位上并可移动的设置以抓取工件；所述加热炉包括下炉体，所述下炉体能在所述取料位、所述加热位和所述出料位之间往复移动；所述取料机械臂能在所述下炉体运动至所述取料位时将工件放置于其上，所述加热炉能在所述下炉体运动至所述加热位时密封并加热所述工件，且所述下炉体能承托加热完成的所述工件运动至所述出料位。
9.优选的，所述加热炉还包括有上炉体，所述上炉体设置于所述加热位上，并在竖直方向上可移动的设置，所述下炉体移动至所述加热位时，所述上炉体能扣合于所述下炉体上且两者密封配合对所述工件加热。
10.优选的，所述取料位、所述加热位和所述出料位位于同一水平线上；所述架体上设置有连接所述取料位、所述加热位和所述出料位的滑轨，所述下炉体底部存在有与所述滑轨滑动连接的滑块；且所述下炉体连接有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述下炉体沿所述滑轨在所述取料位、所述加热位和所述出料位之间往复移动。
11.优选的，所述第一驱动机构包括第一驱动装置和至少两个皮带轮，两个所述皮带轮位于所述滑轨的两端并转动连接在所述架体上，且所述第一驱动装置与至少其中一个所述皮带轮传动连接，所有所述皮带轮之间传动连接有传送带；
12.所述下炉体的底部存在有夹持块，所述夹持块与所述传送带夹持固定，以使所述
下炉体随所述传送带的运动而移动。
13.优选的，所述上炉体的至少两侧连接有第二驱动机构，所述第二驱动机构包括第二驱动装置和横梁，其中：
14.所述横梁连接在所述上炉体的侧壁上，且所述第二驱动装置的伸缩端与所述横梁转动连接，所述伸缩端伸展时能推动所述上炉体竖直向上运动，以远离所述下炉体，所述伸缩端收缩时能拉动所述下炉体竖直向下运动，以与所述下炉体盖合。
15.优选的，所述热成型生产线还包括有第三驱动机构，所述第三驱动机构包括第三驱动装置、齿轮部和齿条部，其中：
16.所述齿轮部固定连接在所述第三驱动装置的输出轴上，所述齿条部固定设置在所述取料机械臂上并沿竖直方向延伸，所述齿轮部和所述齿条部相啮合，所述第三驱动装置的输出轴正转和反转时能通过相啮合的所述齿轮部和所述齿条部带动所述取料机械臂在竖直方向上往复运动。
17.优选的，所述取料机械臂竖直布置，所述取料机械臂的下端设置有用于吸取工件的真空吸盘；所述取料机械臂与所述真空吸盘之间通过位置调节组件连接，所述位置调节组件用于调节所述真空吸盘在x轴和y轴方向上的位置。
18.优选的，所述位置调节组件包括第一光轴、两个以上第一夹持块、第二光轴和两个以上第二夹持块，其中：
19.所述第一光轴连接于所述取料机械臂的下端并沿y轴方向延伸，所有所述第一夹持块沿所述第一光轴的长度方向布置，并能沿所述第一光轴移动；
20.所述第一夹持块上穿设有第二光轴，所述第二光轴沿x轴方向延伸，所有所述第二夹持块沿所述第二光轴的长度方向布置，并能沿所述第二光轴移动；
21.所述第二夹持块上连接有竖直布置的连接柱，所述真空吸盘连接于所述连接柱上。
22.优选的，所述取料位上设置有第一定位组件，所述第一定位组价包括定位板和定位柱，其中：
23.所述定位板水平布置，所述定位板上密布有定位孔，当所述工件放置在所述定位板上时，两个以上所述定位柱插入至对应所述定位孔内并抵靠所述工件外缘以将所述工件定位在所述取料机械臂下方。
24.优选的，所述下炉体上设置有第二定位组件，所述第二定位组件包括有定位条和定位块，其中：
25.所述下炉体的宽度方向上间隔布置有多个销孔，所述定位条的数量至少为两条，且沿所述下炉体的长度方向间隔布置，所述定位条的两端能固定在不同的所述销孔内以调节所述定位条的位置；
26.所述定位条上设置有延伸槽口，所述定位块与所述定位条连接并能沿所述延伸槽口移动；所述定位块的远离所述定位条的一端存在有滚轮，所述滚轮相配合用以夹持所述工件进而将所述工件定位在所述下炉体上。
27.本发明提供的热成型生产线，与现有技术相比，具有如下有益效果：取料机械臂在取料位上抓取工件，且加热炉包括可以移动的下炉体，当下炉体移动至取料位上，取料机械臂将工件放置到下炉体上，之后下炉体运动至加热位，机械归位等待再次抓取；下炉体运动
至加热位后，加热炉密封加热，待加热完成后下炉体运动至出料位出料，完成一个循环。上述热成型生产线利用下炉体在三个工位上往复运动，利用取料机械臂取料、放料，能够实现工件的批量加热和输送，提高了加工效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明热成型生产线第一视角的整体结构示意图；
30.图2是图1中a处的局部放大图；
31.图3是本发明热成型生产线第二视角的整体结构示意图；
32.图4是图3中c处的局部放大图；
33.图5是本发明热成型生产线第三视角的整体结构示意图；
34.图6是图5中b处的局部放大图；
35.图7是下炉体上部的结构示意图。
36.图中100、架体；101、取料位；102、加热位；103、出料位；200、轮体； 1、取料机械臂；11、齿轮部；12、齿条部；13、位置调节组件；131、第一光轴；132、第一夹持块；133、第二光轴；134、第二夹持块；135、连接柱； 14、真空吸盘；15、杆体；16、压缩弹簧；17、安装座；
37.2、上炉体；21、伸缩气缸；22、横梁；
38.3、下炉体；311、销孔；312、定位条；3121、延伸槽口；313、定位块； 314、滚轮；315、调节螺栓；32、加热块；33、金属网；34、滑块；35、皮带轮；36、传送带；37、夹固块；
39.4、滑轨；
40.5、第一定位组件；51、定位板；511、定位孔；52、定位柱。
具体实施方式
41.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
43.本发明实施例提供了一种热成型生产线，能够实现工件的批量加热和输送，提高了加工效率。
44.下面结合图1
‑
图7对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
45.实施例一
46.如图1
‑
图7所示，本实施例提供了一种热成型生产线，包括取料机械臂1、加热炉以及具有取料位101、加热位102和出料位103的架体100，其中：取料机械臂1位于取料位101上并可移动的设置以抓取工件；加热炉包括下炉体3，下炉体3能在取料位101、加热位102和出料位103之间往复移动；取料机械臂1能在下炉体3运动至取料位101时将工件放置于其上，加热炉能在下炉体 3运动至加热位102时密封并加热工件，且下炉体3能承托加热完成的工件运动至出料位103。
47.其中，上述取料机械臂1能够在竖直方向上直线往复运动，当取料机械臂 1下降时能够取料，当取料机械臂1上升至一定位置，且下炉体3运动至取料位101上，并位于取料机械臂1的下方时，取料机械臂1将工件放置在下炉体 3上。取料机械臂1和下炉体3配合，能够高效的完成取料、放料的工序。
48.架体100底部存在有轮体200，以便于移动整个装置。
49.本实施例的热成型生产线，取料机械臂1在取料位101上抓取工件，且加热炉包括可以移动的下炉体3，当下炉体3移动至取料位101上，取料机械臂1 将工件放置到下炉体3上，之后下炉体3运动至加热位102，取料机械臂1归位等待再次抓取；下炉体3运动至加热位102后，加热炉密封加热，待加热完成后下炉体3运动至出料位103出料，完成一个循环。上述热成型生产线利用下炉体3在三个工位上往复运动，利用取料机械臂1取料、放料，能够实现工件的批量加热和输送，提高了加工效率。
50.作为可选地实施方式，参见图1、图3所示，加热炉还包括有上炉体2，上炉体2设置于加热位102上，并在竖直方向上可移动的设置，下炉体3移动至加热位102时，上炉体2能扣合于下炉体3上且两者密封配合对所述工件加热。
51.当上炉体2向上运动时能够与下炉体3分离，使得下炉体3能够顺利在取料位101、加热位102和出料位103之间往复运动，具体的，如下炉体3在由加热位102向取料位101或出料位103移动时，上炉体2上升，加热炉分离，下炉体3向取料位101或出料位103运动。当上炉体2向下运动时能够与下炉体3扣合密封，并对工件进行加热。
52.上炉体2和下炉体3内均存在有加热部，用于对工件加热。加热部的结构类型不做限定，如可采用现有的远红外陶瓷加热块32。参见图7所述，下炉体 3的表面具有金属网33，取料机械臂1将工件放置在金属网33上。加热块32 位于金属网33下方对金属网33上的工件加热。
53.为了便于下炉体3顺畅运动，作为可选地实施方式，参见图1所示，取料位101、加热位102和出料位103位于同一水平线上；参见图1，架体100上设置有连接取料位101、加热位102和出料位103的滑轨4，下炉体3底部存在有与滑轨4滑动连接的滑块34，下炉体3与滑轨4滑动连接；且下炉体3连接有第一驱动机构，第一驱动机构用于驱动下炉体3沿滑轨4在取料位101、加热位102和出料位103之间往复直线移动。
54.第一驱动机构的作用是驱动下炉体3在滑轨4上往复直线滑动，由于滑轨 4连接取料位101、加热位102和出料位103，因此，下炉体3能够在第一驱动结构的带动下在取料位101、加热位102和出料位103之间往复直线运动。上述结构滑轨4和滑块34的配合结构实现了下炉体3的在架体100上的滑动，运动更为顺畅，保证工作的稳定性。
55.本实施例中提供了一种第一驱动机构的具体实施方式，参见图3和图4所示，第一
驱动机构包括第一驱动装置和至少两个皮带轮35，两个皮带轮35位于滑轨4的两端并转动连接在架体100上，第一驱动装置可以为电机(图4中未示出)，且作为第一驱动装置的电机输出轴与至少其中一个皮带轮35连接，所有皮带轮35之间传动连接有传送带36；其中，至少存在两个皮带轮35位于滑轨4延伸方向的两端，第一驱动装置正转和反转能够带动皮带轮35正转和反转，进而带动传送带36往复运动。
56.本实施例中提供了一种下炉体3与传送带36的连接结构，以使传送带带动下炉体3运动。参见图4所示，下炉体3的底部存在有夹固块37，夹固块37 与传送带36夹持固定，以使下炉体3随传送带36的运动而移动。上述夹固块 37与传送带36固定连接，当传送带36往复运动时，带动下炉体3在滑轨4上滑动，从而实现下炉体3在取料位101、加热位102和出料位103之间往复直线移动。
57.优选的，夹固块37上还可固定位置传感器，用于检测下炉体3的具体位置，位置传感器电连接有控制器，控制器用于在接收到下炉体3位于取料机械臂1 下方时的位置信号时，控制取料机械臂1将工件放置在下炉体3上，且用于在接收到下炉体3运动至上炉体2下方时，控制上炉体2下降至与下炉体3扣合；提高了设备的自动化程度。
58.本实施例中提供了一种上炉体2在竖直方向上往复直线运动的具体结构：
59.参见图1所示，上炉体2的至少两侧连接有第二驱动机构，第二驱动机构包括第二驱动装置和横梁22，其中：如图1，第二驱动装置为伸缩气缸21，横梁22连接在上炉体2的侧壁上，且伸缩气缸21的伸缩端与横梁22转动连接，伸缩端伸展时能推动上炉体2竖直向上运动，以远离下炉体3，伸缩端收缩时能拉动下炉体3竖直向下运动，以与下炉体3盖合。
60.上述第二驱动机构结构简单，通过伸缩气缸21的伸展和收缩带动上炉体2 在竖直方向上往复直线运动。优选的，架体100上设置有导轨，上炉体2的侧壁上设置有用以与导轨配合的导向块，能够保证上炉体2更为顺畅的运动，防止上炉体2两侧倾斜。
61.作为可选地实施方式，本实施例的热成型生产线还包括有第三驱动机构，第三驱动机构用于驱动取料机械臂1在竖直方向上往复直线运动。本实施例中提供了一种第三驱动机构的具体结构：
62.参见图1和图2所示，第三驱动机构包括第三驱动装置、齿轮部11和齿条部12，其中：齿轮部11固定连接在第三驱动装置的输出轴上，第三驱动装置可以为伺服电机，且该伺服电机沿水平方向布置(输出轴沿水平方向延伸)；取料机械臂1沿竖直方向延伸，且齿条部12固定设置在取料机械臂1上并沿取料机械臂1的长度方向延伸，齿轮部11和齿条部12相啮合，第三驱动装置的输出轴正转和反转时能通过相啮合的齿轮部11和齿条部12带动取料机械臂1 在竖直方向上往复运动。
63.上述作为第三驱动装置的伺服电机、齿轮部11和齿条部12相互配合，结构简单，能够实现取料机械臂1在竖直方向上往复直线运动，取料机械臂1能够完成取料、放料动作。
64.实施例二
65.本实施例中提供了一种取料机械臂1抓取工件的具体结构，参见图5和图 6所示，取料机械臂1竖直布置，取料机械臂1的下端设置有用于吸取工件的真空吸盘14；其中，真空吸盘14为本领域内的成熟技术，在此对其不做赘述。其原理主要是：真空设备(如真空发生器等)与真空吸盘14接通,然后真空吸盘 14与工件接触,起动真空设备抽吸,使吸盘内产生负气压,从而将待工件吸牢, 即可开始搬送待提升物。当工件被取料机械臂1放置在下炉体
3上时，真空设备平稳地充气进真空吸盘14内,使真空吸盘14内由负气压变成零气压或稍为正的气压,真空吸盘14将工件释放。
66.本实施例中，参见图5和图6所示，取料机械臂1与真空吸盘14之间通过位置调节组件13连接，位置调节组件13用于调节真空吸盘14在x轴和y轴方向上的位置，以保证真空吸盘14能够吸取工件。通过位置调节组件13调节真空吸盘14在水平面上的位置，能够对不同形状的工件进行抓取，尤其保证能够抓取一些异形工件。
67.本实施例中提供了一种位置调节组件13的具体结构，参见图6所示，位置调节组件13包括第一光轴131、两个以上第一夹持块132、第二光轴133和两个以上第二夹持块134，其中：第一光轴131连接于取料机械臂1的下端并沿y 轴方向延伸，所有第一夹持块132沿第一光轴131的长度方向布置，并能沿第一光轴131移动；具体的，第一夹持块132上设置有开口槽，一锁紧件(可以为螺栓)穿过开口槽的相对侧壁并与螺母锁紧，当松动锁紧件时，开口槽相对侧壁之间的距离增大，此时使用者拨动第一夹持块132，能够使第一夹持块132 沿y轴方向在第一光轴131上移动，待移动到既定位置后，拧紧锁紧件。
68.第一夹持块132上穿设有第二光轴133，第二光轴133沿x轴方向延伸，所有第二夹持块134沿第二光轴133的长度方向布置，并能沿第二光轴133移动；第二夹持块134上连接有竖直布置的连接柱135，真空吸盘14连接在连接柱135上。其中，第二夹持块134能够在第二光轴133上移动的结构与上述第一夹持块132和第一光轴131的配合结构相同，参见图6，同样可在第二夹持块134上设置有开口槽，一锁紧件(可以为螺栓)穿过第二夹持块134上开口槽的相对侧壁并与螺母锁紧，当松动第二夹持块134上的锁紧件时，第二夹持块134上开口槽相对侧壁之间的距离增大，此时操作者拨动第二夹持块134，能够使第二夹持块134沿x轴方向在第二光轴133上移动，待移动到既定位置后，拧紧锁紧件。
69.具体的，参见图6，连接柱的下端铰接有安装座17，安装座17的下端连接有一杆体15，杆体15外套设有压缩弹簧16，压缩弹簧16的上端与安装座17 抵靠，压缩弹簧16的下端与真空吸盘14相抵靠。压缩弹簧16能在真空吸盘 14与工件接触时被压缩以利用弹性形变力推动真空吸盘14与工件紧密吸附。该结构能够使得真空吸盘14在吸附工件时与工件之间紧密接触，防止工件在取料机械臂1移动时脱离真空吸盘14，保证结构的稳定性。
70.实施例三
71.为了便于真空吸盘14吸附工件，作为可选地实施方式，取料位101上设置有第一定位组件5，本实施例中利用第一定位组件5对工件在取料位101上进行定位。本实施例中提供了一种第一定位组件5的具体实施方式：
72.参见图6所示，上述第一定位组价包括定位板51和定位柱52，其中：定位板51水平布置，定位板51上密布有定位孔511，当工件放置在定位板51上时，两个以上定位柱52插入至对应定位孔511内并抵靠工件外缘以将工件定位在取料机械臂1下方。
73.将多块工件放置在上述定位板51上时，按照工件的外轮廓形状将定位柱 52插设在工件外缘的定位孔511内，使多个定位柱52将工件包围并抵靠工件，防止真空吸盘14在吸附工件时工件发生移位，造成吸附困难；上述第一定位组件5的结构，尤其适用于异形工件的定位。
74.实施例四
75.当工件被取料机械臂1放置在下炉体3上时，下炉体3移动至加热位102，加热完成
后又需要移动至取料位101，为了防止工件在下炉体3运动过程中在下炉体3内晃动，造成工件损伤，作为可选地实施方式，下炉体3上设置有第二定位组件，用于将工件定位在下炉体3上。
76.下面提供了一种第二定位组件的具体实施方式：
77.参见图1和图7所示，本实施例的第二定位组件包括有定位条312和定位块313，其中：下炉体3的宽度方向上间隔布置有多个销孔311，定位条312 的数量至少为两条，且沿下炉体3的长度方向间隔布置，定位条312的两端能固定在不同的销孔311内以调节定位条312的位置；具体的，定位条312的两端同样设置孔位，利用销轴或螺栓等穿过定位条312上的孔位和下炉体3上的不同销孔311内，能够使定位条312的两端能固定在不同的销孔311内，能够调节定位条312沿下炉体3宽度方向上的固定位置，进而调节量定位条312之间的间距。
78.参见图7，定位条312上设置有延伸槽口3121，定位块313与定位条312 连接并能沿延伸槽口3121移动；具体的，延伸槽口3121沿定位条312的宽度方向延伸，定位块313上设置有位于延伸槽口3121内的调节螺栓315，当松动调节螺栓315时，在外力作用下使定位块313沿延伸槽口3121移动，待移动至既定位置后，拧紧调节螺栓315，即将定位块313定位在延伸槽口3121的不同位置，从而进一步调节相邻两定位条312上定位块313之间的距离。
79.定位块313的远离定位条312的一端存在有滚轮314，所有滚轮314相配合用以夹持工件进而将工件定位在下炉体3上。定位块313上的滚轮314用于抵靠工件，其中，滚轮314的弧形外轮廓能够防止积压工件，便于工件的顺利取出，且更适应夹持定位一些异形工件。
80.上述第二定位组件中，通过调节定位条312在下炉体3宽度方向上的位置，能够调节量定位条312之间的距离，通过调节定位块313在延伸槽口3121上的位置，能够进一步精确调节两定位条312上相对应设置的滚轮314之间的距离，更适用于定位一些异形工件，防止工件在下炉体3运动过程中晃动、偏移，造成工件的损伤。
81.本实施例的热成型生产线，能够实现对复合材料或其他材料等工件的批量加热和输送，提高了加工效率。
82.在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
83.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
84.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。