一种薄膜片材自动送料机械手的制作方法

本实用新型涉及机械设备领域，具体涉及一种薄膜片材自动送料机械手。

背景技术：

在对薄膜片材进行加工过程中，需要从片材堆逐个进行取料。对这些堆叠在一起的薄膜片材取料时，由于薄膜片材较薄，表面较为光滑且透明，采用传统人工取料的方式进行取料，需要人手将薄膜片从片材堆中逐个取出送到加工设备中，工序较为繁琐，工作效率较低，同时需要的人工成本较高，难以进行大批量的薄膜片材加工生产，因此需要使用一种薄膜片材的自动送料设备进行薄膜片材的自动送料。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种薄膜片材自动送料机械手。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种薄膜片材自动送料机械手，包括机架、控制柜、安装在机架上的吸料装置、抖动装置、毛刷装置，所述机架上设有工作平台，所述工作平台的底部设有用于驱动工作平台进行三轴移动定位的定位装置，所述控制柜与吸料装置、抖动装置、毛刷装置、定位装置电信号连接，所述吸料装置设置在工作平台的上方，所述吸料装置的吸取面朝向工作平台，所述抖动装置与吸料装置传动连接，所述毛刷装置设置在工作平台与吸料装置之间的间隔区域内，所述毛刷装置的扫刷面朝向吸料装置。

在本实用新型中，所述吸料装置包括若干个吸嘴、用于固定安装吸嘴的吸料支架、用于驱动吸料支架进行二级升降的双重升降装置、用于调控吸嘴负压值的调压开关、真空泵，所述吸嘴安装在吸料支架的下方，所述双重升降装置固定安装在机架上，所述真空泵、调压开关与吸嘴之间依次气路连接。

在本实用新型中，所述双重升降装置包括一级气缸、二级气缸、用于连接一级气缸和二级气缸的连接架，所述一级气缸固定安装在机架上，所述连接架与一级气缸的活塞杆连接，所述二级气缸安装在连接架上，二级气缸的活塞杆与吸料支架连接。

在本实用新型中，所述抖动装置包括安装在机架上的抖动支架、安装在抖动支架上的抖动电机、与抖动电机传动连接的传动轴、连接在传动轴两端的传动主轮、套接在传动主轮上的传动带、与传动主轮成对设置的传动副轮，所述吸料装置上设有与传动带配合连接的传动件，所述传动件与传动带相对固定连接。

在本实用新型中，所述机架上设有用于进行吸料装置移动导向的滑轨，所述吸料装置上设有用于与滑轨配合连接的滑槽。

在本实用新型中，所述传动主轮上连接有传动主轴，传动主轮通过传动主轴支撑安装在滑轨上，所述传动主轴与传动轴之间设有联轴器连接。

在本实用新型中，所述毛刷装置包括固定连接在机架上的毛刷支架、安装在毛刷支架上的轴座、两端通过轴座支撑转动的转轴、套接在转轴上的若干个毛刷轮、与转轴传动连接的毛刷电机，所述毛刷电机固定安装在毛刷支架上。

在本实用新型中，所述毛刷装置安装在毛刷支架背向吸料区间的一面，所述毛刷支架上开设有用于毛刷轮穿过伸入至吸料区间中的通槽。

在本实用新型中，所述毛刷支架为钢板结构，所述毛刷支架竖立安装在机架上，所述毛刷支架、吸料装置和工作平台之间围成放置薄膜片材的吸料区间。

在本实用新型中，所述机架上还设有用于保护电路线材和气路管材的拖链，机架上的电路线材和气路管材均穿过拖链与吸料装置、抖动装置、毛刷装置连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在工作平台上设置吸料装置，通过吸料装置吸取放置在工作平台上的薄膜片材，并且在吸料装置中设置有双重升降装置，双重升降装置中的二级气缸活塞杆收缩，使薄膜片材上升至毛刷装置毛刷轮所处位置，毛刷装置和抖动装置同时工作，使薄膜片材进行往复抖动以及通过毛刷轮扫刷，防止出现两片或多片薄膜片材同时吸取送料，抖动和扫刷之后再通过一级气缸活塞杆的伸出动作，使薄膜片材再上升一级，然后通过抖动装置中的抖动电机转动带动整个吸料装置连同薄膜片材进行运动，将薄膜片材送至下一工序设备中。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明：

图1为本实施例的整体安装结构示意图；

图2为本实施例毛刷装置的安装结构示意图；

图3为本实施例吸料装置的结构示意图；

图4为图3的后视图；

图5为本实施例电气控制连接原理图；

图6为本实施例抖动装置的结构示意图；

图7为图6的左视图；

图8为本实施例的主视图；

图9为本实施例毛刷装置的结构示意图；

图10为图9的后视图；

图11为本实施例工作平台的安装结构示意图；

图12为本实施例定位装置的安装结构示意图；

图13为本实施例前后移动支架的结构示意图；

图14为本实施例安装架的结构示意图；

图15为本实施例定位装置的控制原理图；

图16为本实施例的工作流程框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

如图1至图16所示，本实施例公开了一种薄膜片材自动送料机械手，包括机架1、控制柜2、安装在机架1上的吸料装置3、抖动装置4、毛刷装置5，所述机架1上设有工作平台11，所述工作平台11的底部设有用于驱动工作平台11进行三轴移动定位的定位装置6，所述控制柜2与吸料装置3、抖动装置4、毛刷装置5、定位装置6电信号连接，所述吸料装置3设置在工作平台11的上方，所述吸料装置3的吸取面朝向工作平台11，所述抖动装置4与吸料装置3传动连接，所述毛刷装置5设置在工作平台11与吸料装置3之间的间隔区域内，所述毛刷装置5的扫刷面朝向吸料装置3。

在本实用新型中，所述吸料装置3包括若干个吸嘴31、用于固定安装吸嘴31的吸料支架32、用于驱动吸料支架32进行二级升降的双重升降装置33、用于调控吸嘴31负压值的调压开关34、真空泵35，所述吸嘴31安装在吸料支架32的下方，所述双重升降装置33固定安装在机架1上，所述真空泵35、调压开关34与吸嘴31之间依次气路连接。通过工作平台11的上方设置吸料装置3，薄膜片材通过吸料装置3中的吸嘴31吸取薄膜片材，然后通过吸料装置3中的双重升降装置33使薄膜片材上升至运输高度上，然后吸料装置3连同薄膜片材一起输送至薄膜片材加工设备中，吸料装置3的吸嘴31吸气动作关闭，薄膜片材随重力作用自由下落，完成送料工序，此过程中完全实现自动化取料送料，大大降低人工成本，提高生产效率。

在本实用新型中，所述双重升降装置33包括一级气缸331、二级气缸332、用于连接一级气缸331和二级气缸332的连接架333，所述一级气缸331固定安装在机架1上，所述连接架333与一级气缸331的活塞杆连接，所述二级气缸332安装在连接架333上，二级气缸332的活塞杆与吸料支架32连接。一级气缸331和二级气缸332之间相向设置，一级气缸331的活塞杆伸出方向与二级气缸332的伸出方向相反。吸嘴31下降吸取薄膜片材时，先通过一级气缸331的活塞杆收缩动作，带动二级气缸332和吸嘴31一起下降到中层位置，然后再通过二级气缸332的活塞杆伸出动作，带动吸嘴31再下降至下层位置吸取薄膜片材，吸嘴31吸取薄膜片材后上升，先通过二级气缸332的活塞杆收缩，吸嘴31连同薄膜片材上升至中层位置，在吸取时可能存在两片或多片薄膜片材粘连在一起，因此在中层位置中设有将薄膜片材刷开分离的毛刷装置5，通过毛刷装置5中毛刷转动将吸取的两片或多片薄膜片材彼此分离，从而实现逐片吸料的过程，分离完成后，再通过一级气缸331的活塞杆伸出动作，吸嘴31连同单片薄膜片材上升至上层位置。

作为优选的实施方式，所述双重升降装置33还包括气源334、分别用于控制一级气缸331和二级气缸332动作的一级电磁阀335和二级电磁阀336，所述一级气缸331、一级电磁阀335、气源334依次气路连接，所述二级气缸332、二级电磁阀336、气源334依次气路连接。

作为优选的实施方式，所述调压开关34和吸嘴31的连接气路上设有用于检测气路负压值的负压传感器36。所述调压开关34上设有若干个接口341，每个接口341连接一个吸嘴31。若干个吸嘴31沿吸料支架32长度方向间隔排列设置。所述吸嘴31与吸料支架32之间通过磁性连接。所述调压开关34与真空泵35之间设有吸料电磁阀37。通过负压传感器36的负压检测作用，可以对吸嘴31中是否吸取到薄膜片材进行准确的检测，避免发生空吸取动作，同时在本实用新型中，还通过设置控制柜2接收三次负压传感器36中的空吸取动作信号后，控制停机，默认为工作平台11中已无薄膜片材，吸料工作完成，从而提高本实用新型的智能化程度。

作为优选的实施方式，所述控制柜2的输出端与一级电磁阀335、二级电磁阀336、吸料电磁阀37连接，所述控制柜2的输入端与负压传感器36连接。

作为优选的实施方式，所述双重升降装置33连接在吸料支架32的中部，所述吸料支架32的两端设有用于进行平衡吸料支架32升降的导向组件38，所述导向组件38包括固定在机架1上的导向筒382和固定在吸料支架32上的导向杆381，所述导向杆381套接在导向筒382内。

在本实用新型中，所述抖动装置4包括安装在机架1上的抖动支架41、安装在抖动支架41上的抖动电机42、与抖动电机42传动连接的传动轴43、连接在传动轴43两端的传动主轮44、套接在传动主轮44上的传动带45、与传动主轮44成对设置的传动副轮46，所述吸料装置3上设有与传动带45配合连接的传动件39，所述传动件39与传动带45相对固定连接，传动件39固定安装在吸料支架32上，使传动带45进行往复运动时，通过传动件39的传动作用使整个吸料装置3都进行往复抖动，在本实施例中，所述抖动电机42采用伺服电机，使其动作的控制精度提高，同时控制柜2得到一个动作反馈信号，使本实用新型的动作可靠性提高，本实用新型通过吸料装置3和抖动装置4之间的传动连接关系，使薄膜片材被吸取后，通过双重升级装置带动薄膜片材上升至中层位置，然后再通过抖动装置4中的抖动电机42进行正反转动作，使吸料装置3连同薄膜片材一起进行往复抖动动作，从而使相互粘连在一起的薄膜片材分离开，实现单片取料的功能，本实用新型实现全自动化取料送料动作，降低人工取料成本，大大提高薄膜片材的加工生产效率。

作为优选的实施方式，所述机架1上设有用于进行吸料装置3移动导向的滑轨12，所述吸料装置3上设有用于与滑轨12配合连接的滑槽391。所述传动主轮44上连接有传动主轴47，传动主轮44通过传动主轴47支撑安装在滑轨12上，所述传动主轴47与传动轴43之间设有联轴器48连接。所述抖动支架41为t形结构，所述抖动支架41横跨工作平台11安装在机架1上，所述传动轴43与抖动支架41平行设置。

在本实用新型中，所述毛刷装置5包括固定连接在机架1上的毛刷支架51、安装在毛刷支架51上的轴座52、两端通过轴座52支撑转动的转轴53、套接在转轴53上的若干个毛刷轮54、与转轴53传动连接的毛刷电机55，所述毛刷电机55固定安装在毛刷支架51上。在本实施例中，毛刷电机55与转轴53设有皮带传动连接，通过吸料装置3和毛刷装置5的配合动作，吸料装置3吸取薄膜片材后由二级气缸332收缩动作上升至中层位置，然后通过毛刷装置5中的毛刷轮54转动动作，使吸料装置3中吸取的薄膜片材在毛刷轮54的转动中洗刷分离，从而实现单片取料的功能，洗刷分离后再通过一级气缸331收缩动作上升至上层位置，完成取料过程，本实用新型实现全自动化取料送料动作，降低人工取料成本，大大提高薄膜片材的加工生产效率。

作为优选的实施方式，所述毛刷装置5安装在毛刷支架51背向吸料区间的一面，所述毛刷支架51上开设有用于毛刷轮54穿过伸入至吸料区间中的通槽511。所述毛刷支架51为钢板结构，所述毛刷支架51竖立安装在机架1上，所述毛刷支架51、吸料装置3和工作平台11之间围成放置薄膜片材的吸料区间。所述通槽511的开设的数量与毛刷轮54的数量一致，每个通槽511对应设置一个毛刷轮54，若干个所述毛刷轮54横向间隔排列设置。

作为优选的实施方式，所述机架1上还设有用于保护电路线材和气路管材的拖链，机架1上的电路线材和气路管材均穿过拖链与吸料装置3、抖动装置4、毛刷装置5连接，在说明书附图中所述拖链并未画出，通过拖链的设置使本实用新型中的连接电路线材和气路管材均起保护作用，同时使其电路和气路的连线更为整洁，分布井然有序。

作为优选的实施方式，所述定位装置6包括用于驱动工作平台11分别进行前后、左右、上下移动的前后移动装置61、左右移动装置62、上下移动装置63，所述前后移动装置61、左右移动装置62、上下移动装置63均与控制柜2电路连接，所述前后移动装置61、左右移动装置62、上下移动装置63均采用螺杆传动控制，通过在工作平台11上设置前后移动装置61、左右移动装置62、上下移动装置63，使工作平台11分别在三者的驱动下实现三轴移动定位的功能，同时三者均通过伺服电机驱动螺杆传动的方式进行传动，使工作平台11的移动精度提高。

作为优选的实施方式，所述机架1上设有进行工作平台11上下高度检测的传感器，所述传感器的感应面朝向工作平台11一侧，所述传感器、控制柜2、上下移动装置63依次电信号连接，在本实施例中，所述传感器为红外线传感器64，通过在机架1上设置与薄膜片材吸取位置平齐的位置上设置传感器，通过传感器的感应功能控制上下移动装置63工作，从而使放置在工作平台11上的薄膜片材堆的最上面的薄膜片材始终位于薄膜片材吸取位置上。

作为优选的实施方式，所述工作平台11上设有用于连接前后移动装置61的前后通槽111、用于连接左右移动装置62的左右通槽112，所述上下移动装置63的端部固定连接在工作平台11的底部，所述前后移动装置61和左右移动装置62的端部分别伸入前后通槽111和左右通槽112内，在本实施例中，所述前后通槽111设有一个，且沿前后方向设置，前后移动支架612端部与前后通槽111固定连接；所述左右通槽112设有三对，每对左右通槽112均沿左右方向设置，三对左右通槽112间隔均匀沿前后方向排列设置，每个左右通槽112分别与一条左右移动杆621连接。

作为优选的实施方式，所述前后移动装置61包括一端伸入前后通槽111内的前后移动杆611、与前后移动杆611的另一端连接的前后移动支架612、用于支撑前后移动支架612的前后移动支撑杆613、用于驱动前后移动支架612运动的前后移动螺杆614、用于驱动前后移动螺杆614转动的前后移动电机615，所述前后移动支架612的两端均设有用于前后移动支撑杆613穿过的通孔6121，所述前后移动支撑杆613穿过通孔6121固定安装在机架1上，所述前后移动支架612的中部开设有用于与前后移动螺杆614配合传动的螺纹孔6122，所述前后移动穿过螺纹孔6122与前后移动电机615连接。

作为优选的实施方式，所述左右移动装置62包括一端伸入左右通槽112内的左右移动杆621、与左右移动杆621的另一端连接的左右移动支架622、设置在左右移动支架622两端支撑和驱动左右移动支架622运动的两条左右移动螺杆623、与其中一条左右移动螺杆623连接的左右移动电机624，所述左右移动螺杆623两端活动安装在机架1上，所述两条左右移动螺杆623之间传动连接，其中在本实用新型中，所述前后移动装置61的结构也可以采用左右移动装置62的结构进行实现，与本实施例具有相同的技术效果。

作为优选的实施方式，所述上下移动装置63为螺杆式电动推杆，包括上下移动电机631和上下移动推杆632，所述上下移动电机631与上下移动推杆632传动连接，所述上下移动推杆632的伸缩端与工作平台11固定连接，所述上下移动装置63竖立安装。

作为优选的实施方式，所述前后移动装置61、左右移动装置62、上下移动装置63均采用伺服电机驱动。

作为优选的实施方式，所述前后移动杆611沿上下方向设置，所述前后移动支架612沿左右方向设置，所述前后移动支撑杆613和前后移动螺杆614均沿前后方向设置。

作为优选的实施方式，所述左右移动杆621沿上下方向设置，所述左右移动支架622沿前后方向设置，所述左右移动螺杆623沿左右方向设置。

作为优选的实施方式，所述上下移动装置63的底部设有用于进行上下移动装置63前后、左右移动的安装架633，所述安装架633上开设有用于上下移动装置63进行前后或左右移动的滑动槽6331，所述上下移动装置63安装在滑动槽6331上，对应的所述机架1上开设有用于安装架633进行左右或前后移动的轨道6332，所述安装架633安装在轨道6332上，通过滑动槽6331和轨道6332的设置，使工作平台11进行前后、左右运动时，上下移动装置63可以通过滑动槽6331和轨道6332进行滑动。

在本实用新型中还包括有控制系统，通过控制系统控制机械手中各个动作部件的工作，从而实现自动化控制的过程，所述控制系统嵌入控制柜2中，本实用新型工作时，第一步，启动机械手，控制系统控制机械手进行初始化动作，工作平台11、一级气缸331、二级气缸332均复位处于初始状态，即工作平台11处于空载的高位状态，一级气缸331活塞杆处于伸出状态、二级气缸332活塞杆处于收缩状态，使吸料装置3中的吸嘴31处于高位状态。

第二步，将待送料薄膜片材堆叠放置在工作平台11上，通过控制柜2上的控制按钮，分别对定位装置6中的前后移动装置61、左右移动装置62、上下移动装置63进行移动定位，使工作平台11上的薄膜片材处于吸料区间中，在前后、左右、上下三个方向上均进行定位，在上下方向上，通过红外传感器的信号检测进行调节，使薄膜片材堆的最顶部位置与红外传感器的感应面始终平齐。

第三步，开始吸料，一级气缸331收缩、二级气缸332伸出，使吸嘴31与薄膜片材接触，吸料电磁阀37得电，吸嘴31吸取薄膜片材，在此过程中，负压传感器36工作对吸嘴31与调压开关34之间的负压值进行检测并反馈至控制系统中，控制系统判断连续三次负压值为正，则判断工作平台11中已无薄膜片材，控制机械手进行停机。

第四步，吸取薄膜片材后，二级气缸332收缩，使吸取的薄膜片材处于与毛刷轮54扫刷处平齐的中层位置，毛刷装置5和抖动装置4同时动作，使吸取的薄膜片材进行毛刷轮54扫刷和往复抖动，使吸嘴31吸取的两片或多片薄膜片材分离开，实现单片吸料工作。

第五步，扫刷和抖动完成后，一级气缸331伸出，使吸取的单片薄膜片材上升至高层位置。

第六步，通过抖动电机42转动工作，通过传送带传动吸料装置3连同吸取的薄膜片材一起向前输送到达下一工序的加工设备中，吸料装置3中的吸料电磁阀37失点复位，吸嘴31内没有负压，薄膜片材在重力作用下降至下一工序的加工设备中。

第七步，完成送料工作，机械手回复初始状态进行下一薄膜片材吸料工作，依次循环。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。