基于传送带的底部工装分离法的通用型自动上下料系统的制作方法_3

文档序号:10329593阅读:来源:国知局
工后的生瓷带料再送回托盘时,在产品精确定位、上下料机械手21将托盘中的生瓷带料取走进行上料操作后,托盘保持不动,等待被取走的生瓷带料加工完后,上下料机械手21把加工后的生瓷带料再送回托盘,然后定位柱30落下,顶升支柱27下降至下工位,传送带将托盘连同加工后的生瓷带料传送至下一个工位。
[0038]进一步的说明,本实用新型是以生瓷带料为例详细的说明本系统的工作原理,利用本实用新型的上下料机械手吸取生瓷带料,需要给生瓷带料加边框;而改变上下料机械手的取料方式,生瓷带料也可不加边框;而且,本实用新型的上下料系统,不仅可以应用在陶瓷加工领域,其适用于基于传送带传送的、产品为薄片状、并采用托盘传送的产品,能够进行自动上料、下料的作业。
[0039]进一步说明,本实用新型所描述的上下料过程是,从托盘取出带料用于加工,加工完成后,再将带料放回托盘。本设计也可以进行一下操作,从托盘取出带料用于加工,加工完成后,将带料放置其他工位,空托盘进行收集。
[0040]三、托盘收集部分机构设计构思为:托盘中的生瓷带料被取出以后,托盘随传送带前行至托盘收集工位。布置在设备尾端的位置传感器感知托盘状态。当传感器信号转为on状态时,顶升机构向上顶升,将空托盘顶入托盘堆垛。托盘堆垛的固定是由倒三角形自锁销钉实现的,托盘可以从下到上单方向运动,托盘到位后即被卡住不能下落。
[0041]具体结构参见图6、图7所示,托盘底部收集机构3包括双工位顶升夹持装置,双工位顶升夹持装置包括双工位收集顶升组件、托盘收集夹持组件和两个用于感应双工位位置的光电传感器,双工位收集顶升组件包括收集支架35和收集顶升气缸36,收集顶升气缸36固定在收集支架35的下方,收集顶升气缸36的缸杆穿过收集支架35并与上面的连接支撑板34相连,连接支撑板34的四角两两对称设有四个导向柱33;托盘收集夹持组件为两个,分设于层叠的托盘的两侧,每个托盘收集夹持组件包括一个固定座31和一个倒三角型夹持件32,倒三角型夹持件32的斜边向下,倒三角型夹持件32直角处与固定座31转动相连,并设有复位弹簧,复位弹簧的一端与倒三角型夹持件32相连,一端与固定座31相连;托盘收集时,原有收集的层叠的托盘夹持在两倒三角型夹持件32的顶角之间,传送带把上一工序的空托盘传送至双工位收集顶升组件处,此时,光电感应器感应发出感应信号,收集顶升气缸36动作,连接支撑板34升起,使导向柱33向上顶起传送过来的托盘,导向柱33继续向上顶起,托盘的上沿向上顶起倒三角型夹持件32,倒三角型夹持件32在托盘的作用下向上转动,托盘与上面的托盘接触并继续向上顶起,至该托盘被倒三角型夹持件32夹持,收集顶升气缸36收回,导向柱33下降回至原位,继续下一个循环。
[0042]该系统的实用新型点在于:
[0043](I)利用一体化机构实现底部工装分离:该技术具有连续加工能力强、一体化结构可靠性尚的特点;
[0044](2)采用了顺序工位排序:即工装运动轨迹为一条直线或折线,托盘运动路径不重复。由此节省工位转换时间;
[0045](3)利用喇叭口顶升式的定位结构:此定位机构构造简单,实用性强,且定位精度高;对生瓷带料的定位精度可达±0.4mm。满足大多数加工设备的上料精度要求;
[0046](4)通用化、模块化设计,能够为多种设备配套。
[0047](5)灵活工位排布,该实用新型可有两种具体形式,分别为直线型和L型。
[0048]对实用新型点(I)进行阐述:
[0049]本实用新型中,底部工装分离机构用于通用自动上下料单机的托盘分离部分,其实现的主要功能是:将堆垛状态的托盘逐个分离,以便下一工位进行定位取料的操作,其具体结构见图2、3。运动模式为:将一定数量的工装放入上料工位,此时,顶升机构顶升后下降,待下降到一定位置,使得一个工装在夹持机构下方,其余工装在夹持机构上方时,夹持机构进行夹持。顶升机构继续下降,将夹持机构下方的工装放置于传送带上,向下传送。由此完成工装分离。
[0050]这种底部托盘分离的方法具有托盘堆垛上方无干涉,可以自由添加或者取出产品的功能。提高了生产的连续性。
[0051]对实用新型点(2)进行阐述:
[0052]顺序工位是将托盘分离、定位取料、托盘收集三个过程依次进行排列,以缩短托盘的运动路径,提高托盘转运效率。将产品间隔时间缩短到最小,设备利用率最大化。
[0053]对实用新型点(3)进行阐述:
[0054]定位取料部分主要功能是:保证机械手抓取的生瓷带料相对位置固定,确保上料系统的重复位置精度。
[0055]对于上料位置精度有要求的加工设备,需要对带料进行定位操作。在本专利中,利用喇叭口式的顶升定位机构实现。该顶升定位机构具有体积小,循环周期短的特点。利用顶升气缸将带料顶入下大上小的喇叭口中,随着喇叭口的变小,带料的位置也会被动调整,最终达到合理范围。本设计中通过采用对设备顶升定位机构的调整,上料精度可达±0.4mm,满足所有加工设备上料的精度要求,具体结构见图4、5。
[0056]对实用新型点(4)进行阐述:
[0057]将设备分为底部分离模块、顶升定位模块、收集模块等标准机构模块。在进行新产品研发的过程中可以直接移植使用,最大程度缩短了研发周期。能做到快速组装,避免重复设计。
[0058]各个模块部分的设计思路与动作流程,可以参见【附图说明】部分。
[0059]对实用新型点(5)进行阐述:
[0060]针对不同形式的设备,可以对该自动上下料系统进行变形设计,通过从新设计通用上下料系统的型材框架,利用标准单元模块进行搭接,能够在很短的工期内完成设备的组装和调试,大大节省了设备研发的时间成本。
[0061]为解决自动上下料系统的技术问题,本实用新型采用顺序工位的底部工装分离法其实现步骤为:
[0062]I)准备工作:将成堆垛的带料放在上料工位;
[0063]2)底部工装分离:在通过顶升夹持机构,在上料工位进行托盘分离。将托盘堆垛底部的一个分离,并放置到传送带上;
[0064]3)产品定位,并取出:将分离的托盘运送至顶升定位工位。该工位通过顶升装置,将工装中的带料顶升至高位,并通过喇叭口式的定位装置对带料位置进行约束;
[0065]4)产品上料、加工:利用机械手将顶升至高位的带料抓取到加工台上;
[0066]5)取料:机械手将加工完成后的带料抓回至顶升上料机构,顶升机构下降,并将加工完成后的产品放回至原工装;
[0067]6)托盘收集:将放有加工完成后的产品放回托盘,利用顶升被动夹持机构进行托盘堆垛。
[0068]根据本系统提供的设计思路与要求,一个顺序工位排布通用自动化单机设计如下:
[0069 ]上料运输机共包含三个部分:托盘分离部分、定位取料部分、托盘收集部分。
[0070]托盘分离部分由一个三工位顶升机构(共有上、中、下三个工位)和一个托盘夹持机构构成(共有夹持和打开两个状态)。
[0071]定位取料部分由顶升定位机构和上下料机械手21构成,上下料机械手21由一个水平移动的电动缸带动吸盘式机械手构成。
[0072]托盘收集部分由双工位顶升机构(共有上、下两个工位)和托盘被动夹持机构构成。
[0073]将需要进行上下料操作的托盘堆垛放入托盘分离部分。此后上下料设备的动作流程如下(以上料过程为例):三工位顶升机构顶升到上工位_>上料夹持机构置于打开状态_>三工位顶升机构回降至中工位_>上料夹持机构置于夹持状态(夹持机构卡在最下边一个托盘和倒数第二个托盘之间)_>三工位顶升机构下降至下工位(最后一个托盘随顶升装置落到传送带上,向前运动;剩余的托盘堆垛停留在夹持机构上方等待下一上料周期开始)_>托盘运动至定位取料部分_>取料部分拦挡上升_>顶升定位机构将托盘及其上的带料顶升至上方的喇叭口式定位机构中进行定位_>机械手取放料_>取料工位拦挡下降,托盘随传送带前行至托盘收集机构_>托盘收集部分中双工位顶升机构顶升,将空托盘顶入空托盘堆垛。如此完成自动上料过程。
[0074]针对不同形式的设备,可以对该自动上下料系统进行变形设计,通过从新设计通用上下料系统的型材框架,利用标
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