阀门自动化加工上料系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种阀门自动化加工上料系统，包括翻转机构，用于将料箱翻起使待加工阀门落下；加料机构，用于接收从翻转机构落下的待加工阀门并将向外定量送出；提升机构，设有倾斜设置的提升架，所述提升架中设有倾斜设置的传动机构，所述传动机构在一驱动器的作用下将来自加料机构的待加工阀门从提升架的底部传送到顶部；整料排序机构，用于接收来自提升架顶部的待加工阀门并进行震动排序，使待加工阀门逐个输送至夹取位；机器人，设有基体以及与基体连接的夹取机构，所述夹取机构设有至少两个夹手。本发明的加工上料系统能够大大提高生产效率、提高成品率以及生产的安全性。
【专利说明】阀门自动化加工上料系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种阀门加工设备【技术领域】，尤其涉及一种阀门自动化加工上料系统。
【背景技术】
[0002]阀门是应用范围较广的器件，随着工业的发展，阀门的需求量也越来越大，所以阀门生产企业的生产量也在加大。
[0003]目前，在阀门的生产加工过程中，需要对压铸机铸造成型的半成品阀门进行后期加工，如攻螺纹等，在对阀门进行后期加工的过程中，均为人工上料操作，即采用人工的方式向阀门加工机上料，对阀门进行车、铣、攻牙的操作。这种人工操作的方式，具有生产效率低、良品率低、安全可靠性低的问题，人工操作机床容易造成工伤意外。
[0004]由此可见，如何提供一种阀门自动化加工上料系统，提高生产效率及产品合格率以及安全性，这是本领域需要解决的重要技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种阀门自动化加工上料系统，用于向阀门加工机自动上料，提高生产效率、产品合格率以及安全性。
[0006]为解决以上技术问题，本发明的技术方案是:
[0007]一种阀门自动化加工上料系统，包括:
[0008]翻转机构，设有基座以及可绕所述基座上的转轴转动的翻转架，所述翻转架用于固定装有待加工阀门的料箱；
[0009]加料机构，用于在所述翻转架转动时接收从所述料箱落下的待加工阀门并将向外
定量送出；
[0010]提升机构，设有倾斜设置的提升架，所述提升架中设有倾斜设置的传动机构，所述传动机构在一驱动器的作用下将来自所述加料机构的待加工阀门从所述提升架的底部传送到顶部；
[0011]整料排序机构，用于接收来自所述提升架顶部的待加工阀门并进行震动排序，使待加工阀门逐个输送至夹取位；
[0012]带有夹取机构的机器人，所述夹取机构设有至少两个夹手，其中一个夹手用于夹取位于阀门加工机上已加工的阀门，另一夹手用于夹取位于所述夹取位的待加工阀门并放到阀门加工机的加工位上。
[0013]优选地，所述翻转机构、加料机构、提升机构、整料排序机构、带夹取机构的机器人均设置在一封闭式防护栏中，所述封闭式防护栏设有安全门。
[0014]优选地，所述加料机构设有加料斗，所述加料斗的底板为倾斜设置的板体，所述底板的较低位置处靠近所述加料斗出料口设置，所述底板的较低位置处设有一通孔，所述通孔下方设有齿形整料板，所述齿形整料板的上表面设有多个小齿，所述小齿露出于所述料斗的内部空间中与待加工阀门接触，所述齿形整料板的下表面设有连接件，所述连接件与一气缸连接，所述齿形整料板在所述气缸的驱动下沿一导轨往复运动。
[0015]优选地，所述出料口处还设有用于降低待加工阀门下滑速度和下滑流量的缓冲器。
[0016]优选地，所述提升机构设有提料斗，所述提料斗设置在提升架的底端且位于所述加料机构出料口的下方。
[0017]优选地，所述提升机构的传动机构为链轮机构，所述链轮机构的链条上设有链板，所述链板上设有突出于链板表面的刮板。
[0018]优选地，所述提升机构中还设有支架，所述提升架倾斜设置于所述支架上，所述支架包括相互连接的底板及侧板，所述侧板与一牙杆连接，所述牙杆一端通过调节螺母与所述侧板连接，另一端与所述提升架连接。
[0019]优选地，所述整料排序机构设有整料盘以及直震导轨，所述直震导轨一端与所述整料盘的出料口连接，另一端连接一检测装置，所述检测装置设有感应器，所述感应器用于检测待加工阀门是否到达夹取位。
[0020]优选地，所述检测装置还设有阻挡待加工阀门移动的挡板，所述挡板的顶端设有沿所述挡板纵向往复运动的气缸。
[0021]优选地，所述夹取机构设有吹气装置，所述吹气装置用于向待加工阀门吹气，将待加工阀门上的切屑吹落。
[0022]与现有技术相比，本发明的阀门自动化加工上料系统具有如下优点:
[0023]通用性强:不更换任何零部件的情况下可对8种不同尺寸规格的阀门进行加工，大大降低设备采购成本。
[0024]生产效率高:加工一个阀门，仅需耗时6秒钟，而现有技术中采用人工生产需费时15秒，可见本实施例足足加快了一倍产能；
[0025]良品率高:现有技术采用人工送料加工生产，仅能达到85%的良品率，而采用本实施例的加工系统能够实现99%的良品率，且该自动化线可24小时全天生产。
[0026]安全可靠:原先的生产方式由于工人与设备在同一区域工作，容易造成工人吸入大量的铜粉或操作设备时不慎造成工伤意外。改进后不但工人与设备在不同的区域工作，安全防护到位，而且工人的工作由原来的操作工作转变为监督工作，工作强度大大降低，工人的健康、安全得以保障；
[0027]能源损耗率低:现有技术中阀门的加工是由工人搭配生产输送线(良品、不良品、毛坯)，输送线围绕加工中心机进行生产；而本实施例的加工系统采用自动化机器进行生产，由原先15KW/H的能耗降低到7.5KW/H，且在更换不同产品时不用停机更换生产线。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明阀门自动化加工上料系统实施例的结构示意图；图2为图1中翻转机构的结构示意图；
[0029]图3为图2中翻转机构的侧视图；
[0030]图4为图1中的加料机构的结构示意图；
[0031]图5为图4中加料机构的侧视图；[0032]图6为图5中加料机构的A-A剖视图；
[0033]图7为图6中的B处放大图；
[0034]图8为图1中提升机构的结构示意图；
[0035]图9为图8中提升机构的侧视图；
[0036]图10为图9中提升机构的C-C剖视图；
[0037]图11为图10中提升机构的D处放大图；
[0038]图12为图1中整料排序机构的结构示意图；
[0039]图13为图12中整料排序机构的侧视图；
[0040]图14为图13中检测装置的结构示意图；
[0041]图15为图14中检测装置的侧视图。
[0042]图16为图1中机器人的结构示意图；
[0043]图17为图1中夹取机构的结构示意图；
[0044]图18为图17中夹取机构的侧视图。
【具体实施方式】
[0045]为使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图通过具体的实施例来对本发明进行详细说明。
[0046]本实施例中的阀门自动化加工上料系统用来将待加工阀门(即阀门半成品)进行输送、整理，并使之自动有序地向阀门加工机上料，进行后续加工——攻牙。
[0047]参见图1，本实施例中的阀门自动化加工上料系统包括翻转机构1、加料机构2、提升机构3、震料排序机4、带夹取机构6的机器人5、控制系统(图中未示出)，前述这些机构与旋转式多工位阀门加工机7 —同置于全封闭防护栏8中，全封闭防护栏8还设有第一安全门81以及第二安全门82 ;在全封闭防护栏内，靠近机器人5的位置处还设有一成品料筐9，用于接收被旋转式多工位阀门加工机7加工后的成品阀门。
[0048]其中，参见图2?图3，本实施例中的翻转机构I用来接收待加工阀门并将放置待加工阀门的容器翻转起来，使得待加工阀门被倒入加料机构中。翻转机构I包括底座11、位于底座11上方的翻转架12、设置在翻转架旁的转轴13、设置在翻转架13上方的料箱14、与翻转架12连接的顶升油缸15。翻转架12包括底板12a以及侧板12b，料箱14固定与底板12a的上方；侧板12b靠近转轴的一侧设有若干个间隔设置的导向板，导向板上设有与所述转轴13配合的导向孔；在顶升油缸15的作用下，翻转架12绕转轴13翻转，带动料箱14一起转动，从而将料箱14中的待加工阀门倒入加料机构2中。底座11包括前底座11a、后底座11b，前底座Ila的顶部高于后底座Ilb的顶部，所述转轴13设置在前底座Ila上，翻转架12位于后底座Ilb之上，但与前底座Ila连接，转轴13也设置在前底座Ila上；翻转架12的底部与后底座Ilb的顶部之间设有间隙，便于翻转架在翻转后复位，在复位时不会撞击后底座的顶部。其中，顶升油缸15倾斜设置，其底部与底座底部上远离转轴13的一侧连接，其顶部与翻转架12底部上靠近转轴13的一侧连接。本实施例中，翻转机构I设有还设有无动力时自动回覆原点的安全装置，通过此装置使得料箱在不翻转时归位。使用时，由叉车将装满待加工阀门的料箱放置在翻转机构上。
[0049]其中，参见图4?图7，本实施例中的加料机构2用来接收来自翻转机构的待加工阀门，并将待加工阀门以一定的速度下料供给至提升机构3。加料机构2包括基座21、设置在基座21上的加料斗22，加料斗22的底板22a为倾斜设置的板体，加料斗22设有出料口22c，出料口 22c靠近加料斗22的底板22a的低位设置；在加料斗22外部靠近出料口 22c处设置有缓冲器23，缓冲器23可以对沿加料斗底板22a滑动到出料口处的待加工阀门起到降低下滑速度、冲力的作用，使得多个待加工阀门以一定的下滑速度、一定的下滑流量地从出料口流出；此外，缓冲器23与料斗的连接位置可调，以适应不同大小的待加工阀门；在底板22a上靠近出料口的位置处设有一通孔22b，通孔22b下方设有一齿形整料板24，该齿形整料板24设有多个小齿，露出至加料斗22的内部空腔中，而与待加工阀门接触；齿形整料板24的下端连接一直行气缸25，在直行气缸25的驱动下，齿形整料板24能够沿导轨往复运动，在向出料口方向移动时能够推动待加工阀门向出料口处有序地移动，防止待加工阀门聚集在出料口处造成堵塞。本实施例的加料机构中还设有补料预警器，在加料斗的料不足时发出补料警示信号，翻转机构向加料机构的加料斗补料。
[0050]其中，参见图8?图11，本实施例中的提升机构3包括可调式支架31、倾斜地设置在可调式支架31上的提升架32，提升架32中设有传动机构，该传动机构包括主动轮35、从动轮36以及连接在主动轮35及从动轮36之间的链条，链条上设置链板37，链板37的表面设有多个间隔设置的刮板38，刮板38突出于链板37的表面设置，能够防止输送中的待加工阀门滑动；主动轮35设置在提升架32的底端，从动轮36设置在提升架32的顶端，主动轮35与一电机34连接；提升架32的底端一侧与可调式支架31的底部连接，另一侧与一提料斗33连接；该提料斗33位于加料机构2的出料口下方，接收来自加料机构出料口的待加工阀门；在提升架32的顶端两侧靠近从动轮的位置处设有链板张紧及平衡器39。可调式支架31包括支架主体31a、与支架主体31a通过调节螺母31c连接的牙杆31b，牙杆31b另一端与提升架32连接，通过调节牙杆31b与支架主体的连接位置，从而调整提升架的倾斜度。在传动机构的作用下，提料斗33中的待加工阀门从提升架底部提升到顶部，然后送入到整料排序机构4中。
[0051]其中，参见图12?图15，本实施例中的整料排序机构4包括支撑座41、设置在支撑座41上的整料盘42、位于整料盘42旁边的机器人夹料转换位43，在整料盘42的出料口处设置一直震导轨45，在直震导轨45的出口处设有检测装置44。整料盘42选用现有技术的标准件，其带有震动排序功能，将来自提升机构的待加工阀门进行震动排序，使之一个个依次输送到出料口 ；直震导轨45与出料口连接，将从出料口出来的待加工阀门继续震动向前输送。检测装置44用于检测待加工阀门是否输送到位，并限制待加工阀门继续向前移动；该检测装置44包括用于感应待加工阀门是否到达夹取位的感应器(图中未示出)、支座44a、设置在支座44a上的限位板44b、与限位板44b上端连接的气缸44c，在气缸44c的带动下限位板44b能够上下移动,在需要夹走待加工阀门时,气缸带动限位板44b向上移动；机器人夹料转换位43用于在机器人转换夹手时临时放置待加工阀门。本实施例中的整料盘采用电机振动漩涡原理将待加工阀门逐步整理排列至方向一致，然后送到直震导轨中，此时每一个待加工阀门皆已完成一致性排列；排列好的待加工阀门进行不良品检测排除，并自动将不良品推入收集箱中送出；检测良品完成后阀门自动导入机器人夹取位进行等待。
[0052]其中，本实施例中的机器人5采用六轴机器人，其包括基座51、第一轴52、第二轴53、第三轴54、第四轴55、第五轴56、第六轴57。六轴机器人可米用现有技术中的机器人，如ABB公司型号为IRB140F的机器人；当然，在实际实施时并不限于这一型号的机器人，可采用其他厂家生产的其他型号机器人。
[0053]其中，本实施例中的夹取机构2包括呈柱状的夹取主体21、设置在夹取主体21 —端的法兰61a、设置在夹取主体61的另一端的两个夹手62，每个夹手均设有两个能够实现柔性夹持的夹取手指63。每个夹手采用防水雾气缸驱动，每个气缸分别装有磁感应接近开关，用来判断夹手有没有夹取待加工阀门。两个夹手中的其中一个夹手用来抓取待加工的阀门E，另一个夹手抓取已完成加工的阀门E。当整料排序机构将待加工阀门震动到出料口时，机器人检料感应器收到信号，便开始运行，用一夹手抓取待加工阀门，将其移到至加工中心，先用另一夹手将已完成加工的阀门成品取出，再待加工阀门置入加工位进行加工,机器人再将取出的已完成加工的阀门成品放入指定的成品料筐9中，并回到机器人原点位置待命，进入下一个循环。本实施例中的夹取机构还设有吹气装置，用于向夹取的待加工阀门吹气，将阀门表面残留的铜粉屑吹干净。
[0054]本实施例中，旋转式多工位阀门加工机7用来对待加工阀门进行攻螺纹处理，该加工机为旋转式加工机，设有四个加工位71，在使用时，该加工机转动，将某一加工位转动到机器人的夹取机构旁。本实施例中的加工机采用现有技术中的市售机器，此处不再对其具体结构进行赘述。在其他实施例中，也可设置更多个加工位。
[0055]本实施例中设置的控制系统，用于接收以上各部件发来的感应信号并进行处理，进而再按照预定的控制策略发出控制指令给各动作执行机构。
[0056]本实施例的工作过程如下:
[0057]在实际实施过程中，叉车将装有待加工阀门的料箱14放到翻转机构I上，翻转机构I将料箱14转动一定角度，使得料箱中的待加工阀门落入加料机构2的加料斗22中，而后待加工阀门从加料斗22的出料口以一定速度流出到提升机构3的提料斗33中，经由提升机构中设置的传动机构输送到提升架顶端，然后落入到整料排序机构4的整料盘中，经整料盘的作用后，待加工阀门依次逐个从出料口移动出来，机器人通过夹取机构中的一个夹手夹取到机器人夹料转换位上，然后机器人换另一个夹手将待加工阀门夹走送入旋转式多工位阀门加工机7中，由其进行加工，在加工完后，机器人的夹手将加工后的阀门成品夹走并放入成品料筐9中，从而完成阀门的自动加工。
[0058]本实施例中，由于采用全封闭安全防护栏，配合带安全插销的安全门一并使用，完全避免了工人与设备同时在同一工作区间内工作的风险性。一旦有工人进行设备生产区间，所有设备会紧急停止并报警响应。所有设备自动回到原点位置待命。
[0059]本实施例的加工上料系统，具有如下优点:
[0060]通用性强:不更换任何零部件的情况下可对8种不同尺寸规格的阀门进行加工，大大降低设备采购成本。
[0061]生产效率高:加工一个阀门,仅需耗时6秒钟，而现有技术中采用人工生产需费时15秒，可见本实施例足足加快了一倍产能；
[0062]良品率高:现有技术采用人工送料加工生产，仅能达到85%的良品率，而采用本实施例的加工系统能够实现99%的良品率，且该自动化线可24小时全天生产。
[0063]安全可靠:原先的生产方式由于工人与设备在同一区域工作，容易造成工人吸入大量的铜粉或操作设备时不慎造成工伤意外。改进后不但工人与设备在不同的区域工作，安全防护到位，而且工人的工作由原来的操作工作转变为监督工作，工作强度大大降低，工人的健康、安全得以保障；
[0064]能源损耗率低:现有技术中阀门的加工是由工人搭配生产输送线(良品、不良品、毛坯)，输送线围绕加工中心机进行生产；而本实施例的加工系统采用自动化机器进行生产，由原先15KW/H的能耗降低到7.5KW/H，且在更换不同产品时不用停机更换生产线。
[0065]以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种阀门自动化加工上料系统，其特征在于，包括: 翻转机构，设有基座以及可绕所述基座上的转轴转动的翻转架，所述翻转架用于固定装有待加工阀门的料箱； 加料机构，用于在所述翻转架转动时接收从所述料箱落下的待加工阀门并将向外定量送出； 提升机构，设有倾斜设置的提升架，所述提升架中设有倾斜设置的传动机构，所述传动机构在一驱动器的作用下将来自所述加料机构的待加工阀门从所述提升架的底部传送到顶部； 整料排序机构，用于接收来自所述提升架顶部的待加工阀门并进行震动排序，使待加工阀门逐个输送至夹取位； 带有夹取机构的机器人，所述夹取机构设有至少两个夹手，其中一个夹手用于夹取位于阀门加工机上已加工的阀门，另一夹手用于夹取位于所述夹取位的待加工阀门并放到阀门加工机的加工位上。
2.如权利要求1所述的阀门自动化加工上料系统，其特征在于，所述翻转机构、加料机构、提升机构、整料排序机构、带夹取机构的机器人均设置在一封闭式防护栏中，所述封闭式防护栏设有安全门。
3.如权利要求1所述的阀门自动化加工上料系统，其特征在于，所述加料机构设有加料斗，所述加料斗的底板为倾斜设置的板体，所述底板的较低位置处靠近所述加料斗出料口设置，所述底板的较低位置处设有一通孔，所述通孔下方设有齿形整料板，所述齿形整料板的上表面设有多个小齿，所述小齿露出于所述料斗的内部空间中与待加工阀门接触，所述齿形整料板的下表面设有连接件，所述连接件与一气缸连接，所述齿形整料板在所述气缸的驱动下沿一导轨往复运动。
4.如权利要求3所述的阀门自动化加工上料系统，其特征在于，所述出料口处还设有用于降低待加工阀门下滑速度和下滑流量的缓冲器。
5.如权利要求1所述的阀门自动化加工上料系统，其特征在于，所述提升机构设有提料斗，所述提料斗设置在提升架的底端且位于所述加料机构出料口的下方。
6.如权利要求1所述的阀门自动化加工上料系统，其特征在于，所述提升机构的传动机构为链轮机构，所述链轮机构的链条上设有链板，所述链板上设有突出于链板表面的刮板。
7.如权利要求1所述的阀门自动化加工上料系统，其特征在于，所述提升机构中还设有支架，所述提升架倾斜设置于所述支架上，所述支架包括相互连接的底板及侧板，所述侧板与一牙杆连接，所述牙杆一端通过调节螺母与所述侧板连接，另一端与所述提升架连接。
8.如权利要求1所述的阀门自动化加工上料系统，其特征在于，所述整料排序机构设有整料盘以及直震导轨，所述直震导轨一端与所述整料盘的出料口连接，另一端连接一检测装置，所述检测装置设有感应器，所述感应器用于检测待加工阀门是否到达夹取位。
9.如权利要求8所述的阀门自动化加工上料系统，其特征在于，所述检测装置还设有阻挡待加工阀门移动的挡板，所述挡板的顶端设有沿所述挡板纵向往复运动的气缸。
10.如权利要求1所述的阀门自动化加工上料系统，其特征在于，所述夹取机构设有吹气装置，所述吹气装置用于向待加工阀门吹气，将待加工阀门上的切屑吹落。
【文档编号】B23Q7/04GK103753340SQ201310752487
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】郭文洲 申请人:广州意戈力自动化设备有限公司