自适应万能堆垛台的制作方法

本发明涉及包装运输机械领域中的平板类产品工件堆垛台，尤其涉及一种自适应万能堆垛台。

本发明可以将任意形状的零散工件汇集到堆垛盘台，也可以将堆垛台上汇集的工件拆散开来，并能够根据工件堆垛高度自动调整堆垛台的升降，便于机械手的操作。

背景技术：

产品堆垛是工业生产流水线的重要环节，大部分工业产品的最后一道工序，都为产品堆垛。承载堆垛产品的平台叫堆垛台。传统堆垛台，一般只针对单一的有限规格的产品，调整工件规格时需要另外设置专用工装夹具，费工费时。而且堆垛台高度一直固定不变，机械手放置工件时会不时发生碰伤工件现象。然而现在的工业产品生产周期越来越短，品种规格变化越来越快。生产中需要能够快速改变堆垛产品的形状和大小，传统的堆垛台越来越难以满足产品对质量和效率的要求。

技术实现要素：

本发明的目的就在于克服现有技术存在缺点和不足，提供一种自适应万能堆垛台，能够快速调整产品托盘的位置和大小，机器人将产品抓取放上堆垛台，堆垛台的高度随工件的堆垛高度进行自动调整，保证机械手放置工件的位置保持一致，提高成品率。

本发明的目的是这样实现的：

具体地说，本发明包括底座、导柱、中间托盘、磁吸导杆、可移动堆垛托盘和驱动升降机构；

其位置和连接关系是：

自下而上，底座、导柱和可移动堆垛托盘依次连接；

在底座的顶面，自下而上，依次设置有驱动升降机构、中间托盘和磁吸导杆，磁吸导杆穿过可移动堆垛托盘的圆孔，夹持放置在可移动堆垛托盘上的堆垛工件。

本发明具有下列优点和积极效果：

①可以适应各种产品形状和大小；

②垛台可自动升降；

③垛台上的磁吸导杆可自由移动和组合；

④磁吸导杆导向；

⑤自动分离工件；

⑥快速定位。

总之，本发明使用驱动升降机构实现了高精度位置控制，使用可自由调整的磁吸导杆对堆垛工件进行自适应快速定位；结构简单，造价低廉；适用于任意工件形状的定位固定，且位置控制精度要求高的场合。

附图说明

图1是本堆垛台的结构示意图；

图2是本堆垛台的结构三视图；

图3是驱动升降机构的结构示意图。

图中：

0—堆垛工件；

1—底座；

2—导柱；

3—中间托盘；

4—磁吸导杆；

5—可移动堆垛托盘；

6—驱动升降机构，

6-1—伺服电机，

6-2—减速换向器，

6-3—传动杆，

6-4—支撑法兰，

6-5—涡轮螺杆升降机，

6-6—升降杆，

6-7—限位开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、堆垛台

1、堆垛台的总体结构

如图1、2，本发明包括底座1、导柱2、中间托盘3、磁吸导杆4、可移动堆垛托盘5和驱动升降机构6；

其位置和连接关系是：

自下而上，底座1、导柱2和可移动堆垛托盘5依次连接；

在底座1的顶面，自下而上，依次设置有驱动升降机构6、中间托盘3和磁吸导杆4，磁吸导杆4穿过可移动堆垛托盘5的圆孔，夹持放置在可移动堆垛托盘5上的工件0。

工作机理：

堆垛台分上下两部分，其中下部分通过底座1固定，承载磁吸导杆4；上部分由驱动升降机构6带动可以上下移动，承载堆垛工件0；可移动堆垛托盘5上表面排列圆孔，磁吸导杆4可以从圆孔中伸出，将堆垛工件0固定在可移动堆垛托盘5上；可移动堆垛托盘5可以随堆垛的进行步进式下降，使得机器人放置堆垛工件0时高度基本保持不变。

磁吸导杆4由电磁线圈和固定导杆组成，电磁线圈通电后可以吸附固定在堆垛台的中间托盘3上；堆垛台下部分为软磁材料，导杆电磁线圈通电后可以固定在中间托盘3上；当调整新的堆垛工件0的规格时，磁吸导杆4的电磁线圈断电，磁吸导杆4可以根据堆垛工件0的形状和大小进行移动和调整，待磁吸导杆4根据堆垛工件0调整完毕之后，电磁线圈通电，磁吸导杆4即可固定在堆垛台下表面，快速地完成堆垛台磁吸导杆4的调整。

当堆垛工件0的堆垛数量达到设定数量后，堆垛台下降触发限位开关6-7，控制系统控制机器人转换另座堆垛台工作，并通知人工取下堆好的堆垛工件0，复位可移动堆垛托盘5，等待下个堆垛周期。

2、堆垛台的功能部件

01）底座1

底座1为框架式结构，底部固定在工作位置，四角设置有导套，与导柱2配合控制堆垛台升降精度。

02）导柱2

导柱2固定可移动堆垛托盘5的四角，与底座1上的导套一起配合，起导向、支撑以及定位作用。

03）中间托盘3

中间托盘3固定在底座1的上方，用于支撑多个磁吸导杆4，磁吸导杆4可以在上面任意移动，电磁线圈通电后吸附固定在中间托盘3上。

04）磁吸导杆4

磁吸导杆4由电磁线圈和固定导杆组成，电磁线圈通电后可以吸附固定在堆垛台的中间托盘3上，断电后可以根据工件形状自由调整位置。

05）可移动堆垛托盘5

可移动堆垛托盘5为本堆垛台的工作台面，上表面排列一系列圆孔，磁吸导杆4可以从圆孔中伸出，将不同形状工件固定在堆垛台上；可移动堆垛托盘5可以随堆垛的进行步进式下降，使得机器人放置产品时高度基本保持不变。

06）驱动升降机构6

如图3，驱动升降机构6由伺服电机6-1、减速换向器6-2、传动杆6-3、支撑法兰6-4、涡轮螺杆升降机6-5、升降杆6-6和限位开关6-7组成；

伺服电机6-1、减速换向器6-2、传动杆6-3、涡轮螺杆升降机6-5、升降杆6-6、限位开关6-7、支撑法兰6-4和可移动堆垛托盘5依次连接。

（1）伺服电机6-1

伺服电机6-1可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动减速换向器6-2。

（2）减速换向器6-2

减速换向器6-2通过齿轮降低伺服电机速度并提高伺服电机扭矩，改变伺服电机输出方向，将扭矩传导到传动杆6-3。

（3）传动杆6-3

传动扭矩到涡轮螺杆升降机6-5。

（4）支撑法兰6-4

连接固定可移动堆垛托盘5和涡轮螺杆升降机6-5。

（5）涡轮螺杆升降机6-5

涡轮螺杆升降机6-5通过蜗轮蜗杆将旋转运动转换成升降运动。

（6）升降杆6-6

升降杆6-6即是蜗杆，可以上下运动。

（7）限位开关6-7

当可移动堆垛托盘5接近限位开关9-7的感应面时，限位开关6-7动作，从而给伺服电机6-1提供停止指令。

其工作机理是：

驱动升降机构6使用时，由伺服电机6-1带动减速换向器6-2驱动传动杆6-3，再带动涡轮螺杆升降机6-5和升降杆6-6进行升降动作，通过支撑法兰6-4推动可移动堆垛托盘5进行自适应步进式升降，实现堆垛台的自动升降；伺服电机6-1的步进动作根据工件板厚设定，每个频次下降一个板厚；堆垛台下降到设定位置时，限位开关6-7触发动作，控制系统控制机器人转换另座堆垛台工作，并通知人工取下堆好的产品，复位堆垛台上表面，等待下个堆垛周期。