本发明专利技术公开了一种离线冲压自动化调试装置及系统，其中，装置包括仿形机构；下模设置于仿形机构下方；升降机构与仿形机构连接，驱动仿形机构上下移动，升降机构用于模拟生产线的压力机；机械手左右两侧分别设置一套仿形机构、下模和升降机构，用于模拟冲压生产线相邻的两工序，机械手与升降机构通过同步运行进行联动；本发明专利技术通过模拟升降机构与离线单臂机械手协同，模拟生产线连续生产的状态；仿形机构运用了点阵柔性仿形原理，进行精确的三维仿形，适应多种产品的上模形状，验证机械手与上模的运动关系，可实现全工序端拾器的搭建、机械手运动曲线的设计和调试、整线运动干涉校验等工作的离线进行；缩短新产品上线调试时间，提高自动化调试效率。提高自动化调试效率。提高自动化调试效率。
【技术实现步骤摘要】
离线冲压自动化调试装置及系统
[0001]本专利技术涉及设备调试
，尤其涉及一种离线冲压自动化调试装置及系统。
技术介绍
[0002]随着自动化技术在汽车行业的普及，国内整车生产企业已普遍采用自动化冲压生产方式，其中高速单臂机械手冲压线是行业内一种较先进高效的生产线配置形式。该单臂机械手可与压力机滑块配合运动，在压力机连车运行状态下实现工序间物料高速移送。针对这种高速机械手，行业内普遍采用在线自动化调试的方式，主要工作包括：全工序端拾器搭建、机械手运动曲线设计和验证、整线运动干涉校验等。由于在线调试方式在进行过程中整线必须停止生产，降低了生产线有效利用率；调试过程中需要多次开闭设备安全门进入线体内部，操作过程繁琐不便且存在一定的安全隐患；对于行业内普遍采用的机械式冲压线来说，压力机滑块线速度普遍较大且无任意位置停止功能，需要反复、多循环的调整才能精准地停止在目标位置附近，调试时间长，调试效率较低；冲压自动化调试需要使用模具上模进行运动曲线设计和干涉验证，且汽车外板件冲压模具重量较大，普遍在20～30吨，驱动其运动的能耗较高。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种离线冲压自动化调试装置及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种离线冲压自动化调试装置，包括：
[0005]仿形机构，所述仿形机构用于模拟工序上模的型面结构；
[0006]下模，所述下模设置于所述仿形机构下方，用于模拟工序下模；
[0007]升降机构，所述升降机构与仿形机构连接，驱动所述仿形机构上下移动，所述升降机构用于模拟生产线的压力机；
[0008]机械手，所述机械手左右两侧分别设置一套仿形机构、下模和升降机构，用于模拟冲压生产线相邻的两工序，所述机械手与升降机构通过同步运行进行联动。
[0009]进一步地，所述仿形机构由多个仿形单元组成，所述仿形单元包括仿形控制模块、第一驱动机构和仿形杆；所述仿形控制模块生成仿形指令，以使所述第一驱动机构根据所述仿形指令移动所述仿形杆至相应位置的动作；仿形杆具有仿形端头，多个所述仿形杆移动至相应位置后，相应的多个所述仿形端头模拟工序上模的型面结构。
[0010]进一步地，所述第一驱动机构包括：
[0011]仿形驱动电机，所述仿形驱动电机的输入端与所述仿形控制模块连接；
[0012]导向套管，所述导向套管与仿形驱动电机连接；
[0013]联轴器和梯形丝杆，所述联轴器的一端与所述仿形驱动电机的输出端连接，所述联轴器的另一端与所述梯形丝杆连接；
[0014]丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述仿形杆连接，所述丝杆螺母与所述梯形丝杆螺接；
[0015]所述梯形丝杆至少部分设置于所述导向套管内，所述丝杆螺母设置于所述导向套管内，并沿着所述导向套管的内壁移动。
[0016]进一步地，所述仿形端头套设有柔性端头，用于防止所述仿形端头碰撞所述下模时损坏模具下模的表面。
[0017]进一步地，所述升降机构包括：
[0018]龙门框架，所述龙门框架设置有滑块导向机构；
[0019]滑块，所述滑块可沿着所述滑块导向机构垂直升降运动，所述仿形机构设置于所述滑块上；
[0020]第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述滑块连接，所述第二驱动机构用于驱动所述滑块沿着所述滑块导向机构垂直升降运动。
[0021]进一步地，第二驱动机构包括：
[0022]伺服驱动电机和行星减速器，所述伺服驱动电机和行星减速器连接；
[0023]传动机构，所述行星减速器与所述传动机构连接；
[0024]所述传动机构与所述滑块连接。
[0025]进一步地，所述升降机构还包括滑块防坠落机构，所述第二驱动机构停止驱动所述滑块沿着所述滑块导向机构垂直升降运动时，所述滑块防坠落机构锁紧所述滑块与所述龙门框架，从而约束所述滑块与所述龙门框架之间的相对运动。
[0026]进一步地，所述传动机构包括：
[0027]换向齿轮箱，所述行星减速器与所述换向齿轮箱连接；
[0028]传动轴，所述换向齿轮箱与所述传动轴连接；
[0029]齿轮，所述传动轴与齿轮连接；
[0030]齿条，所述齿条与齿轮啮合连接。
[0031]另一方面，提供了一种离线冲压自动化调试系统，用于上述任一项所述的离线冲压自动化调试装置，包括：
[0032]上位机，所述上位机安装有仿形模拟应用，所述仿形模拟应用根据导入的上模三维数据文件生成仿形数据信息，其中，仿形数据信息包括上模的型面结构三维数据信息和仿形单元三维数据信息，所述型面结构与仿形单元处于同一坐标系下的X、Y、Z坐标；
[0033]仿形控制器，所述仿形控制器与所述上位机连接，所述仿形控制器接收所述上位机发送的仿形数据信息，根据所述方向数据信息生成多个位移信息，所述多个位移信息与多个仿形单元一一对应；
[0034]多个仿形控制模块，多个所述仿形控制模块分别与所述仿形控制器连接，多个仿形控制模块一一对应地与多个仿形单元连接，仿形控制模块接收相应的位移信息，生成移动指令，以使第一驱动机构根据移动指令执行将仿形端头移动至相应的位置的动作；
[0035]升降机构控制器，根据冲压生产线压力机滑块的运动轨迹数据生成控制算法，根据控制算法生成升降指令，以使第二驱动机构根据所述升降指令执行驱动滑块的升降动作；
[0036]机械手控制器，所述机械手控制器与所述升降机构控制器进行信号通讯，生成运动指令，根据所述运动指令驱动机械手与所述升降机构同步运动。
[0037]进一步地，所述仿形控制模块包括：
[0038]运动控制器，所述运动控制器接收位移信息，生成移动指令，以使第一驱动机构根据移动指令执行将仿形端头移动至相应的位置的动作；
[0039]数据存储器，所述数据存储器接收位移信息，并进行数据存储；
[0040]位置编码器，所述位置编码器用于监控第一驱动机构仿形运动是否到位；
[0041]故障检测模块，所述故障检测模块检测到仿形单元由于机械故障卡住或者运行不畅时，生成反馈信号，运动控制器接收反馈信号，生成故障指令；
[0042]状态指示灯，所述故障指令驱动状态指示灯执行点亮动作，用以指示故障状态；
[0043]复位传感器，故障排除后仿形单元复位并自动校准，此时复位传感器检测第一驱动机构是否驱动仿形杆到达原点位置，确认到达后状态指示灯指示状态正常。
[0044]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种适用于单臂高速机械手自动化冲压线的离线自动化调试装置，该装置主要由离线单臂机械手、伺服升降机构、上模仿形机构、可移动式下模工作台、模具数据处理软件及相关控制及通讯控制器等组成。伺服升降机构可模拟生产线压力机滑块的运动规律，并能与离线单臂机械手协同运动，可模拟生产线连续生产的状态；可移动式下模工作台可以承载模具下模实体，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种离线冲压自动化调试装置，其特征在于，包括：仿形机构，所述仿形机构用于模拟工序上模的型面结构；下模，所述下模设置于所述仿形机构下方，用于模拟工序下模；升降机构，所述升降机构与仿形机构连接，驱动所述仿形机构上下移动，所述升降机构用于模拟生产线的压力机；机械手，所述机械手左右两侧分别设置一套仿形机构、下模和升降机构，用于模拟冲压生产线相邻的两工序，所述机械手与升降机构通过同步运行进行联动。2.根据权利要求1所述的一种离线冲压自动化调试装置，其特征在于，所述仿形机构由多个仿形单元组成，所述仿形单元包括仿形控制模块、第一驱动机构和仿形杆；所述仿形控制模块生成仿形指令，以使所述第一驱动机构根据所述仿形指令移动所述仿形杆至相应位置的动作；仿形杆具有仿形端头，多个所述仿形杆移动至相应位置后，相应的多个所述仿形端头模拟工序上模的型面结构。3.根据权利要求2所述的一种离线冲压自动化调试装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括：仿形驱动电机，所述仿形驱动电机的输入端与所述仿形控制模块连接；导向套管，所述导向套管与仿形驱动电机连接；联轴器和梯形丝杆，所述联轴器的一端与所述仿形驱动电机的输出端连接，所述联轴器的另一端与所述梯形丝杆连接；丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述仿形杆连接，所述丝杆螺母与所述梯形丝杆螺接；所述梯形丝杆至少部分设置于所述导向套管内，所述丝杆螺母设置于所述导向套管内，并沿着所述导向套管的内壁移动。4.根据权利要求2所述的一种离线冲压自动化调试装置，其特征在于，所述仿形端头套设有柔性端头，用于防止所述仿形端头碰撞所述下模时损坏模具下模的表面。5.根据权利要求1所述的一种离线冲压自动化调试装置，其特征在于，所述升降机构包括：龙门框架，所述龙门框架设置有滑块导向机构；滑块，所述滑块可沿着所述滑块导向机构垂直升降运动，所述仿形机构设置于所述滑块上；第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述滑块连接，所述第二驱动机构用于驱动所述滑块沿着所述滑块导向机构垂直升降运动。6.根据权利要求1所述的一种离线冲压自动化调试装置，其特征在于，第二驱动机构包括：伺服驱动电机和行星减速器，所述伺服驱动电机和行星减速器连接；传动机构，所述行星减速器与所述传动机构连接；所述传动机构与所述滑块连接。7.根据权利要求5所述的一种离线冲压自动化调试装置，其特征在于，所述升降机构还包括滑块防坠落机构，所述第二驱动机构停止驱动所述滑块沿着所述滑块导向机...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓胜，刘千钧，罗超群，李想，孙书明，白昱璟，高贵麟，胡英杰，李响，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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