一种具备自动检测功能的上料装置的制作方法

本发明涉及一种成型机，特别涉及一种具备自动检测功能的上料装置。

背景技术：

如今，国内大部分现有的成型机托架宽度调整装置设备陈旧，生产效率低，在检测上料重量或上料张数时，仍采用人工检测的方式来确定托架能否继续增加板料，设备自动化程度不高，操作者劳动强度大，不能很好的进行生产，在对中操作时，也容易会产生对中不准确的现象，导致生产效率偏低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种具备自动检测功能的上料装置，该成型机在上料时能够自动控制调节，并通过上料检测装置实时检测上料张数，避免造成板料的浪费，降低了操作者的劳动强度，加快了调整效率，提高了生产效率。

为了实现上述目的，本发明提供了以下的技术方案：一种具备自动检测功能的上料装置，包括宽度调整机构以及对中机构，所述宽度调整机构包括托板(1)，托板(1)的底部与一个升降气缸(17)的输出端连接，托板(1)的两侧分别安装有托架(2)，所述对中机构包括两个平行分布的横向导轨(16)，所述升降气缸(17)固定安装在两个横向导轨(16)之间，所述横向导轨(16)与托架(2)垂直，所述对中机构包括有两个丝杆，分别为丝杆ⅰ(18)、丝杆ⅱ(19)，所述丝杆ⅰ(18)的一端通过一个伺服电机ⅱ(20)驱动，所述伺服电机ⅱ(20)通过支架ⅰ(21)固定安装在两个横向导轨(16)之间，丝杆ⅰ(18)的另一端通过支架ⅱ(22)转动连接在横向导轨(16)之间，丝杆ⅰ(18)与横向导轨(16)平行，所述丝杆ⅰ(18)的两端分别设有外螺旋，并且两段螺旋的旋向相反，丝杆ⅰ(18)的两端分别螺纹连接有承载台ⅰ(23)，两个承载台ⅰ(23)的螺旋旋向相同，两个承载台ⅰ(23)的底部与横向导轨(16)滑动连接；所述丝杆ⅱ(19)的一端与通过伺服电机ⅲ(24)驱动，所述伺服电机ⅲ(24)通过支架ⅲ(25)固定安装在横向导轨(16)的一侧，丝杆ⅱ(19)的另一端与一个支架ⅳ(26)转动连接，支架ⅳ(26)固定在横向导轨(16)的另一侧，丝杆ⅱ(19)与丝杆ⅰ(18)垂直，所述丝杆ⅱ(19)的两端分别设有外螺旋，并且两段螺旋的旋向相反，丝杆ⅱ(19)的两端分别螺纹连接有承载台ⅱ(27)，两个承载台ⅱ(27)的螺旋旋向相同；所述两个承载台ⅰ(23)到托板(1)的中心的距离一致，两个承载台ⅱ(27)到托板(1)的中心的距离一致。

优选的，所述托板(1)的底部还固定安装有上料检测装置(28)，上料检测装置包括底座(281)，所述底座(281)的一侧设有旋转气缸(282)，底座(281)的另一侧设有摆臂(283)，所述旋转气缸(282)通过设在底座(282)中心的连接轴(284)驱动摆臂(283)转动，所述摆臂(283)的端部设有用于压住板料的压料杆(285)，摆臂(283)远离旋转气缸(282)的一侧还通过检测杆(286)与一个旋转编码器(287)连接。

优选的，每个所述托架(2)分别通过两个连接件(3)安装在托板(1)的两侧，托板(1)的底部安装有两个伺服电机ⅰ(4)，伺服电机ⅰ(4)通过成型机的控制系统控制，伺服电机ⅰ(4)分别分布在托板(1)的两端，所述伺服电机ⅰ(4)的输出端分别通过减速器与一根垂直分布的转轴(5)连接，所述转轴(5)的一端与减速器连接，另一端穿过托板(1)的底部并向上延伸，两个转轴(5)的上端均穿过托板(1)，并且分别固定安装有一个驱动齿轮(6)，驱动齿轮(6)分别与一根齿条(7)啮合，两个齿条(7)分别与相应一侧的托架(2)固定，两个齿条(7)的齿牙互相背对设置分布。

优选的，安装在同一个托架(2)上的两个连接件(3)以及一根齿条(7)互相平行，两个连接件(3)以及齿条(7)的长度均相同，并且三者均与托架(2)垂直，两个所述托架(2)平行设置；

优选的，所述托板(1)在齿条(7)的背部处分别固定安装有一个用于夹住齿条(7)的限位块(8)，所述限位块(8)靠近齿条(7)的一侧设有恰好与齿条(7)背部契合的凹槽ⅰ(9)，并且所述驱动齿轮(4)的齿根到凹槽ⅰ(9)槽底之间的间距恰好与齿条(7)的齿顶到齿条(7)背部的距离一致，所述齿条(7)被夹在凹槽ⅰ(9)与驱动齿轮(4)之间；

优选的，所述托板(1)上还设有用于对连接件(3)进行限位的直线导轨(10)，所述直线导轨(10)设有4个，对应的4个连接件(3)分别嵌在直线导轨(10)内，并沿直线导轨(10)滑动，所述直线导轨(10)与连接件(3)平行，并且直线导轨(10)与连接件(3)的长度一致；

优选的，所述两个托架(2)分别为托架ⅰ(21)、托架ⅱ(22)，所述连接件(3)分别为连接件ⅰ(31)、连接件ⅱ(32)、连接件ⅲ(33)、连接件ⅳ(34)，所述直线导轨(10)分别为直线导轨ⅰ(101)、直线导轨ⅱ(102)、直线导轨ⅲ(103)、直线导轨ⅳ(104)，所述直线导轨ⅰ(101)、直线导轨ⅱ(102)固定安装在托板(1)的一端，直线导轨ⅲ(103)、直线导轨ⅳ(104)固定安装在托板(1)的另一端，连接件ⅰ(31)、连接件ⅱ(32)分别固定安装在托架ⅰ(21)上，连接件ⅲ(33)、连接件ⅳ(34)分别固定在托架ⅱ(22)上，并且所述连接件ⅰ(31)、连接件ⅱ(32)之间的距离与连接件ⅲ(33)、连接件ⅳ(34)之间的距离一致。

优选的，所述直线导轨ⅰ(101)、直线导轨ⅱ(102)互相背对设置，直线导轨ⅲ(103)、直线导轨ⅳ(104)互相背对设置，并且直线导轨ⅰ(101)、直线导轨ⅱ(102)位于连接件ⅰ(31)和连接件ⅲ(33)之间，直线导轨ⅲ(103)、直线导轨ⅳ(104)位于连接件ⅱ(32)和连接件ⅳ(34)之间。

优选的，4个所述直线导轨(10)分别与连接件(3)镶嵌的侧面均设有凹槽ⅱ(11)，4个凹槽ⅱ(11)均为阶梯槽，并且4个凹槽ⅱ(11)的大小、形状均一致。

优选的，所述凹槽(11)的两个内侧侧壁均设有圆弧状的凸起(12)，凹槽ⅱ(11)的两个凸起(12)呈上、下分布，并且两个凸起(12)对称分布。

优选的，所述两个托架(2)上的齿条(7)在远离齿条(7)与托架(2)的安装处分别固定安装有挡块(13)，所述挡块(13)朝向齿条(7)的背部凸出。优选的，托板的中部设有若干中空区域。

优选的，托板的两端端部对称的安装有固定板，其中，每个端部均安装有两个固定板，位于同一端的两个固定板对称分布，两个承载台ⅱ设于固定板之间。

优选的，凸起与凹槽ⅱ的槽壁连为一体。

本发明采用上述技术方案，解决了以往设备工作效率低，设备自动化程度不高，操作者劳动强度大等问题。本发明的成型机托架整体简洁，便于维修，更容易满足工艺要求，提高了生产效率。设备操作简单，通过控制伺服电机的运行，即可实现托架对中的操作，运行平稳。当给控制系统设定参数后，伺服电机能够根据进给料的参数，实现伺服电机自动对托架的中心位置进行调整，降低了操作者的劳动强度，提高了效率。并能够通过上料检测装置自动检测上料张数，避免造成板料的浪费，提高了工作效率，无需人工检测，减少了操作者的劳动强度，提高了设备的自动化水平。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明宽度调整机构的结构示意图；

图3是本发明的托板的结构示意图；

图4是本发明的直线导轨的结构示意图；

图5是本发明上料检测装置的结构示意图；

图6是本发明板料为一张时的上料检测装置状态图；

图7是本发明板料大于一张时上料检测装置状态图。

具体实施方式

下面结合附图，通过对实施例的描述，对本发明做进一步的说明。

如图1～4所述，本发明公开了一种具备自动检测功能的上料装置，包括宽度调整机构以及对中机构。宽度调整机构包括托板1，托板1的底部与一个升降气缸17的输出端连接，托板1的两端端部对称的安装有固定板15，其中，每个端部均安装有两个固定板15，位于同一端的两个固定板15对称分布，使托板1能够保持平衡。托板1的两侧分别安装有托架2。两个托架2分别为托架ⅰ21、托架ⅱ22。托架ⅰ21、托架ⅱ22分别通过两个连接件3安装在托板1的两侧，即连接件3总共设有4个，分别为连接件ⅰ31、连接件ⅱ32、连接件ⅲ33、连接件ⅳ34。连接件ⅰ31、连接件ⅱ32分别固定安装在托架ⅰ21上，连接件ⅲ33、连接件ⅳ34分别固定在托架ⅱ22上，并且连接件ⅰ31、连接件ⅱ32之间的距离与连接件ⅲ33、连接件ⅳ34之间的距离一致。连接件3采用板体或杆体即可，便于安装。

托板1的底部安装有两个伺服电机ⅰ4，伺服电机ⅰ4通过成型机的控制系统控制。伺服电机ⅰ4分别分布在托板1的两端，伺服电机ⅰ4的输出端分别通过减速器与一根垂直分布的转轴5连接，转轴5的一端与减速器连接，另一端穿过托板1的底部并向上延伸，两个转轴5的上端均穿过托板1，并且分别固定安装有一个驱动齿轮6，驱动齿轮6分别与一根齿条7啮合，两个齿条7分别与相应一侧的托架2固定，两个齿条7的齿牙互相背对设置分布。

安装在同一个托架2上的两个连接件3以及一根齿条7互相平行，两个连接件3以及齿条7的长度均相同，并且三者均与托架2垂直，两个托架2平行设置。

托板1在齿条7的背部处分别固定安装有一个用于夹住齿条7的限位块8，限位块8靠近齿条7的一侧设有恰好与齿条7背部契合的凹槽ⅰ9，并且驱动齿轮4的齿根到凹槽ⅰ9槽底之间的间距恰好与齿条7的齿顶到齿条7背部的距离一致，齿条7被夹在凹槽ⅰ9与驱动齿轮4之间。

托板1上还设有用于对连接件3进行限位的直线导轨10，直线导轨10设有4个，分别为直线导轨ⅰ101、直线导轨ⅱ102、直线导轨ⅲ103、直线导轨ⅳ104，其中，直线导轨ⅰ101、直线导轨ⅱ102安装在托板1的同一端，直线导轨ⅲ103、直线导轨ⅳ104安装在托板1的另一端。对应的4个连接件3分别嵌在直线导轨10的侧面内，并沿直线导轨10滑动，直线导轨10与连接件3平行，并且直线导轨10与连接件3的长度一致。4个所述直线导轨10分别与连接件3镶嵌的侧面均设有凹槽ⅱ11，4个凹槽ⅱ11均为阶梯槽，并且4个凹槽ⅱ11的大小、形状均一致。凹槽ⅱ11的两个内侧侧壁均设有圆弧状的凸起12，凸起12与凹槽ⅱ11的槽壁连为一体。凹槽ⅱ11的两个凸起12呈上、下分布，并且两个凸起12对称分布。

本发明的直线导轨ⅰ101、直线导轨ⅱ102互相背对设置，直线导轨ⅲ103、直线导轨ⅳ104互相背对设置，并且直线导轨ⅰ101、直线导轨ⅱ102位于连接件ⅰ31和连接件ⅲ33之间，直线导轨ⅲ103、直线导轨ⅳ104位于连接件ⅱ32和连接件ⅳ34之间。

本发明为了防止托架2的宽度调整的过大，在两个托架2上的齿条7在远离齿条7与托架2的安装处分别固定安装有挡块13，挡块13朝向齿条7的背部凸出，当齿条7向外移动到极限位置时，挡块13与限位块8配合，阻止齿条7继续移动。本发明的托板1的中部设有若干中空区域14，能够减轻托板1的重量，保证整个设备的整体重量保持在可操作范围。

本发明的对中机构包括两个平行分布的横向导轨16，升降气缸17固定安装在两个横向导轨16之间，横向导轨16与托架2垂直。对中机构还包括有两个丝杆，分别为丝杆ⅰ18、丝杆ⅱ19，丝杆ⅰ18的一端通过一个伺服电机ⅱ20驱动，伺服电机ⅱ20通过支架ⅰ21固定安装在两个横向导轨16之间，丝杆ⅰ18的另一端通过支架ⅱ22转动连接在横向导轨16之间，丝杆ⅰ18与横向导轨16平行。丝杆ⅰ18的两端分别设有外螺旋，并且两段螺旋的旋向相反，丝杆ⅰ18的两端分别螺纹连接有承载台ⅰ23，两个承载台ⅰ23的螺旋旋向相同，两个承载台ⅰ23的底部与横向导轨16滑动连接。丝杆ⅱ19的一端与通过伺服电机ⅲ24驱动，伺服电机ⅲ24通过支架ⅲ25固定安装在横向导轨16的一侧，丝杆ⅱ19的另一端与一个支架ⅳ26转动连接，支架ⅳ26固定在横向导轨16的另一侧，丝杆ⅱ19与丝杆ⅰ18垂直。丝杆ⅱ19的两端分别设有外螺旋，并且两段螺旋的旋向相反，丝杆ⅱ19的两端分别螺纹连接有承载台ⅱ27，两个承载台ⅱ27的螺旋旋向相同，两个承载台ⅱ27设于固定板15之间。

两个承载台ⅰ23到托板1的中心的距离一致，两个承载台ⅱ27到托板1的中心的距离一致。并且两个承载台ⅰ23上设有用于组织栓29，承载台ⅱ27上也安装有组织栓29，防止板料滑出。

本发明限位块8以及直线导轨10不仅仅能够作为托架2的水平限位结构，还能够作为托架2的承重结构。在托架2的移动过程中，由于驱动齿轮6的齿根到凹槽ⅰ9槽底之间的间距恰好与齿条7的齿顶到齿条7背部的距离一致，因而齿条7被紧紧的夹在凹槽ⅰ9与驱动齿轮6之间，其上下的运动副被凹槽ⅰ9限制，只能进行水平直线移动。同时，连接件ⅰ31、连接件ⅱ32之间的距离与连接件ⅲ33、连接件ⅳ34之间的距离保持一致，连接件3和直线导轨10的长度均保持一致，并且在凹槽ⅱ11内通过圆弧状的凸起12，将连接件3镶嵌在凹槽ⅱ11内，通过凸起12对连接件3的连接面进行限制，一方面便于连接件3滑动，另一方面又能够有效的防止了连接件3滑出凹槽ⅱ11。通过直线导轨10与限位块8的限位以及承重，本发明极大的简化了托板1上的支撑构件，降低了托板1的支撑重量，从而提高了使用寿命。

本发明解决了以往设备工作效率低，设备自动化程度不高，操作者劳动强度大等问题。本发明的成型机托架整体简洁，便于维修，更容易满足工艺要求，提高了生产效率。设备操作简单，通过控制伺服电机ⅰ4的运行，即可实现托架2宽度的调节，运行平稳。

如图5所示，托板1的底部还固定安装有上料检测装置28，上料检测装置包括底座281，底座281的一侧设有旋转气缸282，底座281的另一侧设有摆臂283，旋转气缸282通过设在底座282中心的连接轴284驱动摆臂283转动，摆臂283的端部设有用于压住板料的压料杆285，摆臂283远离旋转气缸282的一侧还通过检测杆286与一个旋转编码器287连接。

如图6、7所示，在检测板料时，旋转气缸282驱动摆臂283转动，使压料杆285抵着板料，当板料只有一张时，摆臂283处于水平状态，当板料大于一张时，摆臂283发生偏转，摆臂283的状态通过检测杆286传递到旋转编码器287上，旋转编码器287则发出警报，从而避免造成板料的浪费。

在对中操作时，首先给控制系统设定参数，然后伺服电机ⅰ4根据进给料的宽度，实现伺服电机ⅰ4自动对托架2的宽度进行调整。其次，伺服电机ⅱ20驱动丝杆ⅰ18转动，使承载台ⅰ23对板料进行对中操作，由于两个承载台ⅰ23到托板1的中心的距离一致，并且丝杆ⅰ18的两端的螺旋旋向相反，而承载台ⅰ23的旋向相同，因而在丝杆ⅰ18转动时，两个承载台ⅰ23沿着横向导轨16朝向托板1移动，并且移动的距离能够保持一致，使两个承载台ⅰ23之间的中心位置始终保持在托板1的中心，从而实现板料宽度方向上的对中；同理，丝杆ⅱ19实现板料的长度方向对中。当对中操作完成后，升降气缸17向上顶升托板1，使板料被推送至夹钳工位，最后，夹钳将板料夹走，升降气缸复位，进入下一循环。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。