专利名称：一种自动码垛机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于磁材生产装置技术领域，具体涉及一种用于磁性材料的自动码垛 机。
背景技术：
磁材的冲压成型是制作软磁铁氧体的一道关键工序，在电子技术领域有广泛的应 用，在国内是一个发展前景看好的技术领域，但目前国内工艺技术与自动化物流技术水平 较低。磁材由磁性粉料压制成型，质地比较软，冲压后的产品下线、装箱采用手工操作的生 产方式，劳动强度大，成本高，工作环境条件恶劣，不仅影响工人身体健康，而且手工操作存 在很大的安全隐患，还易造成产品污染，影响外观性能。随着电子技术的不断提高，国内外软磁铁氧体市场需求迅猛发展，手工作业和单 一功能的自动机械设备已经不能满足生产的需要，降低生产成本，提高产品质量、改善工人 工作环境是技术发展的必然要求。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种自动码垛机。本实用新型的自动码垛机包括主体结构和控制系统。本实用新型的自动码垛机的主体结构包括横向驱动装置、纵向驱动装置和提升机 构。横向驱动装置与纵向驱动装置相互垂直安装，提升机构与横向驱动装置中的运动滑块 相连。所述纵向驱动装置包括导向轨道I、执行器II、伺服电机II、导向轨道II、水平台 面、支撑座、盛具、定位装置、检测开关III、检测开关IV。其连接关系是所述导向轨道II、 执行器II、导向轨道I从左至右依次安装在水平台面上，并且相互平行；伺服电机II安装 在执行器II前方左侧；支撑座与导向轨道I、执行器II、导向轨道II相连，支撑座上安装有 盛具和定位装置；检测开关III安装在纵向驱动装置的左侧前方，检测开关IV安装在纵向 驱动装置的右侧后方。所述横向驱动装置包括支柱、执行器I、伺服电机I、检测开关I、检测开关II、运动 滑块、安装板、安装支架、检测开关VI。其连接关系是所述支柱下端固定在水平台面上，上 端设置有安装板；安装板上安装有执行器I和安装支架，检测开关VI安装在安装支架上； 伺服电机I安装在执行器I左侧下方，运动滑块安装在执行器I上；检测开关I安装在横向 驱动装置的右边，检测开关II安装在横向驱动装置的左边。所述提升机构包括吸盘组件、磁性吸盘、气缸I、气缸II、调节螺钉、安装台板、导 向轨道III、检测开关V。其连接关系是气缸II与执行器I上的运动滑块相连，气缸II的 活塞与吸盘组件相连；气缸I安装在吸盘组件上方，气缸I的活塞与磁性吸盘相连；磁性吸 盘设置在吸盘组件内部，在气缸I带动下可在吸盘组件内部上下运动；调节螺钉安装在气 缸II内部，用于调节气缸II的最低下降位置；安装台板安装在磁材压机设备上，与水平台面平行，并随压机出料口共同上下运动；安装台板上分别设置有导向轨道III和检测开关
Vo所述磁性吸盘在气缸I升降到位时完成磁材的释放与拾取。所述盛具通过定位装置完成快速准确定位。所述调节螺钉用于调节气缸II的最低下降位置。所述检测开关V用于检测吸盘组件下方工件是否输送到位。所述检测开关VI用于检测安装台板是否上升到位。所述检测开关V和检测开关VI共同完成磁材拾取时刻的判断。本实用新型的自动码垛机的控制系统包括控制器、线圈I、线圈II、伺服驱动器 I、伺服驱动器II、检测开关I、检测开关II、检测开关III、检测开关IV、检测开关、检测开关 VI、伺服电机I、伺服电机II。其连接关系是所述控制器上数字量输出点Y0、Y1和Υ3与伺 服驱动器I相连，控制伺服电机I的转动圈数、转动速度、转动方向和启停状态；控制器上数 字量输出点Υ2、Υ4和Υ5与伺服驱动器II相连，控制伺服电机II的转动圈数、转动速度、转 动方向和启停状态；控制器上数字量输出点Υ6与线圈I相连，控制气缸II的伸出与缩回； 控制器上数字量输出点Υ7和线圈II相连，控制气缸I的伸出与缩回；控制器上数字量输入 点XO与检测开关VI相连，检测安装台板是否上升到位；控制器上数字量输入点Xl与检测 开关V相连，检测安装台板上的工件是否到位；控制器上数字量输入点Χ2与检测开关I相 连，判定执行器I横向移动的初始位置；控制器上数字量输入点Χ3与检测开关II相连，判 定执行器I横向移动的终点位置；控制器上数字量输入点Χ4与检测开关III相连，判定执 行器II纵向移动的初始位置；控制器上数字量输入点Χ5与检测开关IV相连，判定执行器 II 2纵向移动的终点位置；控制器上的数字量输入点Χ13、Χ15与伺服驱动器I相连，反馈 伺服电机I的横向运行状态；控制器上的数字量输入点Χ14、Χ16与伺服驱动器II相连，反 馈伺服电机II的纵向运行状态。所述的自动码垛机中的磁性吸盘采用数块钕铁硼永磁铁组合而成。所述的自动码垛机中的磁性吸盘采用五块钕铁硼永磁铁组合而成。本实用新型的自动码垛机，适用于磁材的自动码垛，能够实现多品种的柔性化生 产，能够实现不同形状大小、不同质地磁材的自动下线、自动装箱。本实用新型的自动码垛 机将能够降低生产劳动强度，节约人力资源成本，减少污染，提高自动化生产水平。
图1是本实用新型的自动码垛机的整体结构示意图。图2是本实用新型的自动码垛机的控制系统框图。图中1.导向轨道I 2.执行器II 3.导向轨道II 4.水平台面 5.支撑座6.盛具 7.支柱 8.执行器I 9.定位装置 10.安装板 11.吸 盘组件12.磁性吸盘 13.气缸I 14.气缸II 15.调节螺钉 16.运动滑块 17.安装台板 18.导向轨道III 19.检测开关V 20.安装支架 21.检测开 关VI 22.伺服电机I 23.伺服电机II 24.检测开关I 25.检测开关II 26.检测开关ΙΙΙ27.检测开关IV 29.横向驱动装置 28.纵向驱动装置 30.提 升机构 31.线圈132.线圈II 33.控制器 34.伺服驱动器I 35.伺服驱动
5器II
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。本实用新型的自动码垛机具有不同形状大小、不同质地磁材产品的自动下线、自 动装箱功能，能将磁材按照冲压顺序自动码放在盛具中，是实现磁材自动下线、自动装箱的 重要组成机构。本实用新型的自动码垛机包括主体结构和控制系统。如图1所示，本实用新型的自动码垛机的主体结构包括横向驱动装置29、纵向驱 动装置28和提升机构30。横向驱动装置29与纵向驱动装置28相互垂直安装，提升机构 30与横向驱动装置29中的运动滑块16相连。所述纵向驱动装置28包括导向轨道II、执行器112、伺服电机1123、导向轨道 113、水平台面4、支撑座5、盛具6、定位装置9、检测开关11126、检测开关IV27。其连接关 系是所述导向轨道113、执行器112、导向轨道Il从左至右依次安装在水平台面4上，并 且相互平行；伺服电机Π23安装在执行器112前方左侧；支撑座5与导向轨道II、执行器 112、导向轨道113相连，支撑座5上安装有盛具6和定位装置9 ；检测开关III26安装在纵 向驱动装置28的左侧前方，检测开关IV27安装在纵向驱动装置28的右侧后方。所述横向驱动装置29包括支柱7、执行器18、伺服电机122、检测开关124、检测 开关1125、运动滑块16、安装板10、安装支架20、检测开关VI21。其连接关系是所述支柱 7下端固定在水平台面4上，上端设置有安装板10 ；安装板10上安装有执行器I 8和安装 支架20，检测开关VI21安装在安装支架20上；伺服电机122安装在执行器18左侧下方， 运动滑块16安装在执行器18上；检测开关124安装在横向驱动装置29的右边，检测开关 1125安装在横向驱动装置29的左边。所述提升机构30包括吸盘组件11、磁性吸盘12、气缸113、气缸1114、调节螺钉 15、安装台板17、导向轨道11118、检测开关V19。其连接关系是气缸1114与执行器18上 的运动滑块16相连，气缸II14的活塞与吸盘组件11相连；气缸113安装在吸盘组件11上 方，气缸113的活塞与磁性吸盘12相连；磁性吸盘12设置在吸盘组件11内部，在气缸113 带动下可在吸盘组件11内部上下运动；调节螺钉15安装在气缸1114内部，用于调节气缸 1114的最低下降位置；安装台板17安装在磁材压机设备上，与水平台面4平行，并随压机 出料口共同上下运动；安装台板17上分别设置有导向轨道III18和检测开关V19。所述磁性吸盘12在气缸113升降到位时完成磁材的释放与拾取。所述盛具6通过定位装置9完成快速准确定位。所述调节螺钉15用于调节气缸1114的最低下降位置。所述检测开关V19用于检测吸盘组件11下方工件是否输送到位。所述检测开关VI21用于检测安装台板17是否上升到位。所述检测开关V19和检测开关VI21共同完成磁材拾取时刻的判断。所述执行器112选用德国FESTO公司生产的型号为DGE-25-450-ZR-LV-RK-GK的 电缸产品；执行器18选用德国FESTO公司生产的型号为DGE-25-900-ZR-KF-LV-RK-GK-KF的电缸产品；伺服电机(22、23)选用南京苏强数控机电有限公司生产的型号为 SQ80A024B30-8E 的电机。如图2所示，本实用新型的自动码垛机的控制系统包括控制器33、线圈131、线圈 II32、伺服驱动器134、伺服驱动器II35、检测开关124、检测开关II25、检测开关II126、检 测开关IV27、检测开关V19、检测开关VI21、伺服电机122、伺服电机1123。其连接关系是 所述控制器33上数字量输出点Y0、Yl和Y3与伺服驱动器134相连，控制伺服电机122的 转动圈数、转动速度、转动方向和启停状态；控制器33上数字量输出点Y2、Y4和Y5与伺服 驱动器1135相连，控制伺服电机1123的转动圈数、转动速度、转动方向和启停状态；控制器 33上数字量输出点Y6与线圈131相连，控制气缸1114的伸出与缩回；控制器33上数字量 输出点Y7和线圈1132相连，控制气缸113的伸出与缩回；控制器33上数字量输入点XO与 检测开关VI21相连，检测安装台板17是否上升到位；控制器33上数字量输入点Xl与检测 开关V19相连，检测安装台板17上的工件是否到位；控制器33上数字量输入点X2与检测 开关124相连，判定执行器18横向移动的初始位置；控制器33上数字量输入点X3与检测 开关1125相连，判定执行器18横向移动的终点位置；控制器33上数字量输入点X4与检测 开关III26相连，判定执行器112纵向移动的初始位置；控制器33上数字量输入点X5与检 测开关IV27相连，判定执行器112纵向移动的终点位置；控制器33上的数字量输入点X13、 X15与伺服驱动器134相连，反馈伺服电机122的横向运行状态；控制器33上的数字量输 入点X14、X16与伺服驱动器1135相连，反馈伺服电机1123的纵向运行状态。所述控制器33选用台湾台达公司生产的DVP-PLC系列的DVP32EH00T2 ；伺服驱动器(34、35)选用绵阳市西南自动化研究所生产型号为 SWAI-SETA075L121 的产品；检测开关(21、24、25、26、27)选用上海美科实的P18-D5NKS ；检测开关19选用上海美科实的HJS18-S12DNK。下面以特定型号EC29磁材产品为例进行详细叙述。按要求将EC29产品按13列5行从压机设备码放到盛具6内，每次抓取8个产品， 其中EC29磁材产品长33mm，宽13. 8mm,高17. 5mm。码放的列数、行数及每次抓取的产品数 量，可根据产品尺寸通过控制系统设定。工作开始前，根据当前产品尺寸需求，通过调节螺钉15来调节气缸1114的最低下 降位置实现不同形状大小的磁材产品的自动码垛。人工将盛具6放入支撑座5，并使用定位 装置9将其固定。开电后，系统进行初始化，气缸1114处于缩回状态；气缸113处于缩回状态；检测 开关III26的指示灯亮，执行器112在起始位置，盛具6处于第一行码放位置；检测开关124 的指示灯亮，执行器18在起始位置。工作开始后，压机设备连续冲压出磁材工件，并将工件按冲压顺序逐个排列推入 导向轨道III18中。第一步气缸1114伸出，带动吸盘组件11下降到位；第二步当检测开关V19检测到导向轨道III18上工件到位，同时检测开关VI21 检测到安装台板17上升到最高点时，气缸113伸出，带动磁性吸盘12下降到吸盘组件11内部最下方位置拾取产品；第三步气缸1114缩回，带动吸盘组件11上升到位；第四步执行器18上的运动滑块16带动气缸1114平行运动到盛具6第一列位 置，检测开关124的指示灯熄；第五步气缸1114伸出，带动吸盘组件11下降到位，气缸113缩回，带动磁性吸盘 12上升到吸盘组件11内部最上方位置，将产品放置在盛具6第1列位置；第六步气缸1114缩回，带动吸盘组件11上升到位，执行器18上的运动滑块16 带动气缸1114平行运动到起始位置，检测开关124的指示灯亮；完成一次产品的拾取、放置 到位。按上述六步如此循环往复，依次码放第一行的第2列、第3列、直至码放完第13 列，执行器Π2带动盛具6前进一个码放行距离，检测开关III26的指示灯熄，开始码放第 2行，如此循环往复，直至码放完第5行，之后执行器112带动盛具6回到初始位置，检测开 关III26的指示灯亮。
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权利要求一种自动码垛机，其特征在于所述的自动码垛机包括主体结构和控制系统；所述主体结构包括横向驱动装置(29)、纵向驱动装置(28)和提升机构(30)，横向驱动装置(29)与纵向驱动装置(28)相互垂直安装，提升机构(30)与横向驱动装置(29)中的运动滑块(16)相连；所述纵向驱动装置(28)包括导向轨道I(1)、执行器II(2)、伺服电机II(23)、导向轨道II(3)、水平台面(4)、支撑座(5)、盛具(6)、定位装置(9)、检测开关III(26)、检测开关IV(27)，导向轨道II(3)、执行器II(2)，其连接关系是导向轨道II(3)、执行器II(2)、导向轨道I(1)从左至右依次安装在水平台面(4)上，并且相互平行，伺服电机II(23)安装在执行器II(2)前方左侧，支撑座(5)与导向轨道I(1)、执行器II(2)、导向轨道II(3)相连，支撑座(5)上安装有盛具(6)和定位装置(9)，检测开关III(26)安装在纵向驱动装置(28)的左侧前方，检测开关IV(27)安装在纵向驱动装置(28)的右侧后方；所述横向驱动装置(29)包括支柱(7)、执行器I(8)、伺服电机I(22)、检测开关I(24)、检测开关II(25)、运动滑块(16)、安装板(10)、安装支架(20)、检测开关VI(21)，其连接关系是支柱(7)下端固定在水平台面(4)上，上端设置有安装板(10)，安装板(10)上安装有执行器I(8)和安装支架(20)，检测开关VI(21)安装在安装支架(20)上，伺服电机I(22)安装在执行器I(8)左侧下方，运动滑块(16)安装在执行器I(8)上，检测开关I(24)安装在横向驱动装置(29)的右边，检测开关II(25)安装在横向驱动装置(29)的左边；所述提升机构(30)包括吸盘组件(11)、磁性吸盘(12)、气缸I(13)、气缸II(14)、调节螺钉(15)、安装台板(17)、导向轨道III(18)、检测开关V(19)，其连接关系是气缸II(14)与执行器I(8)上的运动滑块(16)相连，气缸II(14)的活塞与吸盘组件(11)相连，气缸I(13)安装在吸盘组件(11)上方，气缸I(13)的活塞与磁性吸盘(12)相连，磁性吸盘(12)设置在吸盘组件(11)内部，在气缸I(13)带动下可在吸盘组件(11)内部上下运动，调节螺钉(15)安装在气缸II(14)内部，用于调节气缸II(14)的最低下降位置，安装台板(17)安装在磁材压机设备上，与水平台面(4)平行，并随压机出料口共同上下运动，安装台板(17)上分别设置有导向轨道III(18)和检测开关V(19)；所述控制系统包括控制器(33)、线圈I(31)、线圈II(32)、伺服驱动器I(34)、伺服驱动器II(35)、检测开关I(24)、检测开关II(25)、检测开关III(26)、检测开关IV(27)、检测开关V(19)、检测开关VI(21)、伺服电机I(22)、伺服电机II(23)，其连接关系控制器(33)上数字量输出点Y0、Y1和Y3与伺服驱动器I(34)相连，控制器(33)上数字量输出点Y2、Y4和Y5与伺服驱动器II(35)相连，控制器(33)上数字量输出点Y6与线圈I(31)相连，控制器(33)上数字量输出点Y7和线圈II(32)相连，控制器(33)上数字量输入点X0与检测开关VI(21)相连，控制器(33)上数字量输入点X1与检测开关V(19)相连，控制器(33)上数字量输入点X2与检测开关I(24)相连，控制器(33)上数字量输入点X3与检测开关II(25)相连，控制器(33)上数字量输入点X4与检测开关III(26)相连，控制器(33)上数字量输入点X5与检测开关IV(27)相连，控制器(33)上的数字量输入点X13、X15与伺服驱动器I(34)相连，控制器(33)上的数字量输入点X14、X16与伺服驱动器II(35)相连。
2.根据权利要求1所述的自动码垛机，其特征在于所述的自动码垛机中的磁性吸盘 (12)采用数块钕铁硼永磁铁组合而成。
3.根据权利要求2所述的自动码垛机，其特征在于所述的自动码垛机中的磁性吸盘(12)采用五块钕铁硼永磁铁组合而成。
专利摘要本实用新型提供了一种自动码垛机，本实用新型由主体结构和控制系统两部分组成，主体结构包括横向驱动装置、纵向驱动装置和提升机构，横向驱动装置与纵向驱动装置相互垂直安装，提升机构与横向驱动装置中的运动滑块相连，装置结构清晰合理，维护方便；控制系统用于检测和控制整个装置的运动状态。本实用新型特别适合体积小、质地软、形状不规则的磁性材料的自动码垛。
文档编号B65G57/04GK201694660SQ20102030250
公开日2011年1月5日 申请日期2010年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者严中清, 刘桂林, 周丽娟, 孔淼, 彭旭, 王雪晶, 蒋晓辉, 诸洪 申请人:中国兵器工业第五八研究所