一种空调配重橡胶自动切断装置及其控制方法与流程

本发明涉及橡胶的自动切断技术领域，具体的说是一种空调配重橡胶自动切断装置及其控制方法。

背景技术：

家用空调会产生噪音，严重干扰人们的工作和生活，目前，各空调生产厂家为了消除空调所发出的震动和噪音，采用高比重的橡胶配重制品，在设备和基础间配置弹性的材料和器件，有效地控制震动并减少固体噪声的传递。

但是，由于配重橡胶的切口为通过配重橡胶偏心圆直径，且与配重橡胶外圆距离最远的线所对应的截面，而现有空调配重橡胶在压塑成型后，大多由操作工手工来进行切断，操作工单手拿着配重橡胶，将切口位置对准铡刀另一手压下，将配重橡胶切断，手工操作安全性低，切断效率低，劳动强度大，而且由于人工对准容易出现误差，从而导致废品率高。

技术实现要素：

为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种空调配重橡胶自动切断装置及其控制方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种空调配重橡胶自动切断装置，包括底座、安装在底座上的旋转工作台，所述底座上固定有沿旋转工作台圆周方向上依次均匀分布的上料检测装置、旋转调整装置、切断装置、下料装置，所述上料检测装置、旋转调整装置、切断装置、下料装置均连接有控制系统，所述旋转工作台上固定有分别与上料检测装置、旋转调整装置、切断装置、下料装置对应的四工位夹紧气缸。

作为本发明的进一步改进，所述上料检测装置包括固定在地面上且出料口设置在底座上的振动盘、连接在底座上且设置在振动盘出料口上方的视觉检测系统、固定在底座上且靠近振动盘出料口设置的感应传感器、设置在振动盘出料口远离旋转工作台的一侧的上料挡块、与上料挡块相连且远离旋转工作台的上料气缸，所述振动盘的出料口和切断装置的上料端相对。

作为本发明的进一步改进，所述旋转调整装置包括与底座相连的旋转工位直线滑台、滑动安装在旋转工位直线滑台上的伺服电机安装板、固定在旋转工位直线滑台的顶部且与伺服电机安装板相连的旋转工位气缸、固定在伺服电机安装板上的旋转伺服电机、与旋转伺服电机的输出轴相连的夹取气缸。

作为本发明的进一步改进，所述切断装置包括与底座相连的切断工位直线滑台、滑动安装在切断工位直线滑台上的切断刀头安装板、固定在切断工位直线滑台顶部且与切断刀头安装板相连的切断工位气缸、安装在切断刀头安装板上的切断刀头。

作为本发明的进一步改进，所述切断刀头包含两个压紧弹簧、设置压紧弹簧之间的一个切断刀片。

作为本发明的进一步改进，所述下料装置包括固定在底座上的下料挡片、固定在下料挡片上的下料气缸、安装在地面上且靠近底座设置的置物盒。

作为本发明的进一步改进，所述的四工位夹紧气缸在旋转工作台转动的过程中均为夹紧状态，四工位夹紧气缸在各工位动作的过程中均为松开状态。

需要说明的是，所述上料检测装置、旋转调整装置、切断装置、下料装置分别构成本发明中的上料工位、旋转工位、切断工位、下料工位四个工位。本发明采用旋转工作台配合四个工位，实现配重橡胶的自动切断，四个工位的动作节拍基本一致，保证了自动切断装置的效率。

所述控制系统包括plc控制器、与plc控制器相连的操作面板按钮，plc控制器分别控制视觉检测系统和感应传感器工作、旋转伺服电机工作、通过各电磁阀进而控制各气动装置进行工作，plc控制器通过控制状态指示灯显示个工位工作状态，所述上料气缸、四工位夹紧气缸、旋转工位气缸、夹取气缸、切断工位气缸、下料气缸构成本发明的气动装置。

一种空调配重橡胶自动切断装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，振动盘上料，感应传感器感应配重橡胶，控制系统控制上料气缸推动配重橡胶进入四工位夹紧气缸，并挡住下一个配重橡胶前移，上料气缸回退，振动盘将配重橡胶运送至送料口，四工位夹紧气缸将配重橡胶夹紧。

步骤二，视觉检测系统拍摄并记录配重橡胶的表面图像，控制系统计算出实际切口线的位置，计算出实际切口线和理论切口线的夹角，即为旋转伺服电机的旋转角。

步骤三，旋转工作台旋转至旋转调整工位，四工位夹紧气缸松开配重橡胶，旋转工位气缸推动旋转工位直线滑台下移，夹取气缸夹住配重橡胶，旋转伺服电机旋转步骤一中计算的旋转角，夹取气缸放松，旋转工位气缸和旋转伺服电机复位，四工位夹紧气缸夹紧配重橡胶。

步骤四，旋转工作台旋转至切断工位，四工位夹紧气缸松开配重橡胶，切断工位气缸带动切断刀头下移，将配重橡胶沿目标切口位置切断，切断工位气缸复位，四工位夹紧气缸夹紧配重橡胶。

步骤五，旋转工作台旋转至下料工位，四工位夹紧气缸松开工件，下料气缸带动下料挡片回退，将配重橡胶拉回至置物盒中，下料气缸复位，四工位夹紧气缸闭合。

本发明的有益效果：

本发明机构设计合理，通过机械操作代替人工操作，实现配重橡胶的自动化切断，本发明切断效率高，操作简单，使用安全性高，大大减轻了工人的劳动强度，自动化程度高，切口位置准确，减少了配重橡胶加工的废品率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明空调配重橡胶自动切断装置的的结构示意图；

图2为本发明中的上料检测装置结构示意图；

图3为本发明中的旋转调整装置结构示意图；

图4为本发明中的切断装置结构示意图；

图5为图4中的切断刀头示意图；

图6为本发明中的下料装置结构示意图；

图7为本发明的配重橡胶及切口位置示意图；

图8为本发明的空调配重橡胶自动切断装置控制流程图；

图9为本发明中的控制系统组成图；

其中：1，底座、2，视觉检测系统、3，感应传感器、4，上料挡块、5，上料气缸、6，振动盘、7，旋转工位直线滑台、8，伺服电机安装板、9，旋转工位气缸、10，旋转伺服电机、11，夹取气缸、12，切断工位气缸、13，切断刀头、14，切断刀头安装板、15，切断工位直线滑台、16，旋转工作台、17，四工位夹紧气缸、18，下料挡片、19，下料气缸、20，置物盒。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图9所示，一种空调配重橡胶自动切断装置，包括底座1、安装在底座1上的旋转工作台16，所述底座1上固定有沿旋转工作台16圆周方向上依次均匀分布的上料检测装置、旋转调整装置、切断装置、下料装置，所述上料检测装置、旋转调整装置、切断装置、下料装置均连接有控制系统，所述旋转工作台16上固定有分别与上料检测装置、旋转调整装置、切断装置、下料装置对应的四工位夹紧气缸17。

所述上料检测装置包括固定在地面上且出料口设置在底座1上的振动盘6、连接在底座1上且设置在振动盘6出料口上方的视觉检测系统2、固定在底座1上且靠近振动盘6出料口设置的感应传感器3、设置在振动盘6出料口远离旋转工作台16的一侧的上料挡块4、与上料挡块4相连且远离旋转工作台16的上料气缸5。所述振动盘6的出料口和切断装置的上料端相对。采用这种方式，配重橡胶经过振动盘6振动上料后，有序排列至出料口，待感应传感器3感应到配重橡胶时，上料气缸5推动上料挡块4前移，上料挡块4将一个配重橡胶推入旋转工作台16上的上料检测工位，同时上料挡块4挡住出料口的下一个配重橡胶，待上料气缸5带动上料挡块4回退，下一个配重橡胶自动运动至出料口，等待下次推送，配重橡胶进入旋转工作台16上的上料检测工位时，该工位的四工位夹紧气缸17夹紧，同时，视觉检测系统2的摄像头拍下配重橡胶偏心孔的位置，并计算实际切口位置与设定切口位置之间的角度，传递给控制器。

所述旋转调整装置包括与底座1相连的旋转工位直线滑台7、滑动安装在旋转工位直线滑台7上的伺服电机安装板8、固定在旋转工位直线滑台7的顶部且与伺服电机安装板8相连的旋转工位气缸9、固定在伺服电机安装板8上的旋转伺服电机10、与旋转伺服电机10的输出轴相连的夹取气缸11。采用这种方式，工件在旋转工位时，旋转工位气缸9推动旋转工位直线滑台7下移，带动旋转伺服电机10下移。旋转伺服电机10夹取到配重橡胶，根据视觉检测到的偏心孔的位置，旋转指定的角度，然后松开夹取气缸11，旋转伺服电机10上移，旋转伺服电机10复位等待下一个循环。

所述切断装置包括与底座1相连的切断工位直线滑台15、滑动安装在切断工位直线滑台15上的切断刀头安装板14、固定在切断工位直线滑台15顶部且与切断刀头安装板14相连的切断工位气缸12、安装在切断刀头安装板14上的切断刀头13。采用这种方式，工件在切断工位时，切断工位气缸12推动切断工位直线滑台15下移，进而带动切断刀头安装板14上的切断刀头13下移，将配重橡胶沿指定位置切断。

所述切断刀头13包含两个压紧弹簧131、设置压紧弹簧131之间的一个切断刀片132。采用这种方式，压紧弹簧131将工件压紧固定，切断刀片132下移过程中将工件进行切割，能够保证切割过程的稳定性。工件的位置不变。

所述下料装置包括固定在底座上的下料挡片18、固定在下料挡片18上的下料气缸19、安装在地面上且靠近底座1设置的置物盒20。采用这种方式，工件在下料工位时，下料气缸19拉动下料挡片18将配重橡胶拉回至置物盒20，实现自动收取存放工件。

所述的四工位夹紧气缸17在旋转工作台16转动的过程中均为夹紧状态，四工位夹紧气缸17在各工位动作的过程中均为松开状态。

需要说明的是，所述上料检测装置、旋转调整装置、切断装置、下料装置分别构成本发明中的上料工位、旋转工位、切断工位、下料工位四个工位。本发明采用旋转工作台16配合四个工位，实现配重橡胶的自动切断，四个工位的动作节拍基本一致，保证了自动切断装置的效率。

所述控制系统包括plc控制器、与plc控制器相连的操作面板按钮，plc控制器分别控制视觉检测系统2和感应传感器3工作、旋转伺服电机10工作、通过各电磁阀进而控制各气动装置进行工作，plc控制器通过控制状态指示灯显示个工位工作状态，所述上料气缸5、四工位夹紧气缸17、旋转工位气缸9、夹取气缸11、切断工位气缸12、下料气缸19构成本发明的气动装置。

一种空调配重橡胶自动切断装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，在配重橡胶压塑成型后，操作工从模具中取出配重橡胶，放入振动盘6中，经过振动盘6的振动上料，在振动盘6的出料口紧密有序排列，当振动盘6的出料口的感应传感器3感应到配重橡胶，同时旋转工作台16上的四工位夹紧气缸17为打开状态时，控制系统控制上料气缸5动作，推动上料挡块4，进而将一个配重橡胶推入上料工位的四工位夹紧气缸17中，同时挡住振动盘6的出料口的下一个配重橡胶前移，然后上料气缸5回退，振动盘6通过振动将配重橡胶自动运送至送料口，当配重橡胶被推入时，四工位夹紧气缸17夹爪闭合将配重橡胶夹紧。

步骤二，上料检测工位的视觉检测系统2上的摄像头拍摄并记录下配重橡胶的表面图像，控制系统参照图像中配重橡胶上偏心孔的位置及配重橡胶的外轮廓，计算出实际切口线的位置，进而计算出实际切口线和理论切口线的夹角，即为旋转调整工位中，旋转伺服电机10的旋转角。

步骤三，完成上料检测后，旋转工作台16旋转至旋转调整工位，此时四工位夹紧气缸17松开配重橡胶，旋转工位气缸9推动旋转工位直线滑台7下移，安装于伺服电机安装板8上的旋转伺服电机10随之下移，然后夹取气缸11闭合夹住配重橡胶，然后旋转伺服电机10根据视觉检测系统2检测计算到的旋转角度，带动夹取气缸11旋转，旋转调整至目标位置，进而夹取气缸11放松，旋转工位气缸9带动旋转工位直线滑台7上移，旋转伺服电机10随之上移并旋转复位，然后四工位夹紧气缸17闭合，旋转工作台16带动工件旋转，完成旋转调整工序。

步骤四，完成旋转调整后，旋转工作台16旋转至切断工位，此时切断工位气缸12推动切断工位直线滑台15下移，带动切断刀头安装板14上的切断刀头13下移，切断刀头13上的两个压紧弹簧131先接触配重橡胶并将之压紧，随后两个压紧弹簧131中的切断刀片132下移将配重橡胶沿目标切口位置切断，然后切断工位气缸12带动切断工位直线滑台15上移，带动切断刀头13上移复位，然后四工位夹紧气缸17闭合，旋转工作台16带动工件旋转，完成切断工序。

步骤五，完成配重橡胶切断后，旋转工作台16旋转至下料工位，此时四工位夹紧气缸17松开工件，下料气缸19带动下料挡片18回退，将完成切断后的配重橡胶拉回至置物盒20中，然后下料气缸19复位，四工位夹紧气缸17闭合，旋转工作台16旋转，完成配重橡胶的下料。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。