一种螺栓滚丝机的自动上料装置的制作方法

本发明属于紧固件加工领域，尤其是涉及一种螺栓滚丝机的自动上料装置。

背景技术：

数字化、网络化和智能化已经成为制造业发展的重要特征，是制造企业未来发展的主要方向，打造智能化的产业体系，实现生产效率提升。此项设计为设备和产品生产线自动化进行了有益探索，是最经济、最实用，并且可行性最高的模式。

以往螺栓滚丝机的机械手是在工件托盘拾取工件，需要人工码盘，每盘数量仅132件。加工一盘工件后，须停机再装填、再调整，至少需要5分钟。在加工过程中，以往抽样检查时须停机开门，开门会触发报警限位致停机，再调整会需要至少2分钟时间。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种螺栓滚丝机的自动上料装置，以提供一种自动化程度高，能够自动上料，工作效率高，能有效降低安全风险，保证产品品质稳定性的螺栓滚丝机的自动上料装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种螺栓滚丝机的自动上料装置，包括分料器、直线送料器、振动料盘、平台支架、电气控制箱、机械手和安装台，所述平台支架的一侧安装电气控制箱，上方安装所述振动料盘，所述振动料盘通过所述直线送料器连接至所述分料器，所述分料器安装在所述安装台上方，所述安装台上方还安装所述机械手，所述机械手的手臂位于所述分料器的正上方，所述控制箱内安装直线送料器的控制器和振动料盘的控制器，所述分料器内部设置的传感器、所述直线送料器的控制器和振动料盘的控制器均信号连接至螺栓滚丝机的控制器plc。

进一步的，所述分料器包括分料气缸、分料滑块、底座、支撑壳体、对射光纤传感器的发射端、对射光纤传感器的接收端、第一磁感应接近传感器和第二磁感应接近传感器，所述底座的下方与安装台固定连接，上方安装支撑壳体和分料气缸，所述分料气缸通过连接杆连接至所述分料滑块，所述分料滑块位于所述支撑壳体内部，所述支撑壳体的一端安装对射光纤传感器的发射端，另一端安装对射光纤传感器的接收端，所述支撑壳体靠近直线送料器的一侧设有受料位和拾取位，在分料气缸的受料位、拾取位处分别安装第一磁感应接近传感器、第二磁感应接近传感器，对射光纤传感器的发射端、对射光纤传感器的接收端、第一磁感应接近传感器和第二磁感应接近传感器均信号连接至所述plc。

进一步的，所述直线送料器为190型直线送料器，所述直线送料器包括顶板和轨道，所述轨道为活动结构，其宽度间距可以调节，所述轨道紧固在顶板上方。

进一步的，所述轨道上方安装反射光纤传感器。

进一步的，所述振动料盘的型号为ja-c300l，所述振动料盘的控制器为数字调频振动送料控制器，其型号为sdvc31-s。

进一步的，所述对射光纤传感器的型号为e32-t14。

进一步的，所述反射光纤传感器的型号为fs-n11p。

进一步的，所述平台支架为钢结构。

进一步的，所述机械手为气动式机械手。

进一步的，所述直线送料器控制器的型号为sdvc20-s。

相对于现有技术，本发明所述的螺栓滚丝机的自动上料装置具有以下优势：

(1)本发明所述的螺栓滚丝机的自动上料装置，改变滚丝机的操作模式，实现了自动上料，减少人工码盘的工作量，优化加工过程抽检模式，提高单位时间生产率，降低安全风险，确保产品质量的稳定性。

(2)本发明所述的螺栓滚丝机的自动上料装置，控制器与滚丝机的控制器匹配联动，能够适应多种规格的螺栓进行滚丝加工，通用性强。

(3)本发明所述的螺栓滚丝机的自动上料装置，将直线送料器轨道设计为活动结构，按螺栓的杆径规格调整好轨道宽度间距，使其运行流畅，实现了送料模式快速切换。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的螺栓滚丝机的自动上料装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的分料器和直线送料器连接的俯视图；

图3为本发明实施例所述的上料装置的控制原理图一；

图4为本发明实施例所述的上料装置的控制原理图二。

附图标记说明：

1-分料器；11-分料气缸；12-分料滑块；13-底座；14-支撑壳体；15-对射光纤传感器的发射端；16-对射光纤传感器的接收端；17-受料位；18-拾取位；19-第一磁感应接近传感器；110-第二磁感应接近传感器；2-直线送料器；21-顶板；22-轨道；3-振动料盘；4-平台支架；5-电气控制箱；6-机械手；7-安装台；8-反射光纤传感器；9-蝶形螺栓。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图4电气符号解释

ka1振动料盘电机；

ka2直线送料器电机；

ka3常开触点；

ka4分料器送料电磁阀；

ka5分料器取料电磁阀；

sqp1分料器第一磁感应接近传感器；

sqp2分料器第二磁感应接近传感器。

一种螺栓滚丝机的自动上料装置，如图1至图4所示，包括分料器1、直线送料器2、振动料盘3、平台支架4、电气控制箱5、机械手6和安装台7，所述平台支架4的一侧安装电气控制箱5，上方安装所述振动料盘3，所述振动料盘3通过所述直线送料器2连接至所述分料器1，所述分料器1安装在所述安装台7上方，所述安装台7上方还安装所述机械手6，所述机械手6的手臂位于所述分料器1的正上方，所述控制箱5内安装直线送料器2的控制器和振动料盘3的控制器，所述分料器1内部设置的传感器、所述直线送料器2的控制器、电机m1、振动料盘3的控制器和电机m2均信号连接至螺栓滚丝机的控制器plc。

此装置为多型机械部件的电气控制联动，能与滚丝机的原控制相匹配，并适应多种规格的螺栓进行滚丝加工。

所述分料器1包括分料气缸11、分料滑块12、底座13、支撑壳体14、对射光纤传感器的发射端15、对射光纤传感器的接收端16、第一磁感应接近传感器19和第二磁感应接近传感器110，底座13下方与安装台7固定连接，上方安装支撑壳体14和分料气缸11，所述分料气缸11通过连接杆固定连接至所述分料滑块12，所述分料滑块12位于所述支撑壳体14内部，所述支撑壳体14的一端安装对射光纤传感器的发射端15，另一端安装对射光纤传感器的接收端16、第一磁感应接近传感器19和第二磁感应接近传感器110，所述支撑壳体14靠近直线送料器2的一侧设有受料位17和拾取位18，分料气缸11、对射光纤传感器的发射端15、对射光纤传感器的接收端16、第一磁感应接近传感器19和第二磁感应接近传感器110均信号连接至所述plc。

plc规格为cp1e-e10dr-d。

在分料气缸11的受料位17、拾取位18处分别安装第一磁感应接近传感器19、第二磁感应接近传感器110，通过感应分料气缸11缸杆位置感应到分料滑块12位置。装置正常运行时，分料气缸11一定停置于受料位17或拾取位18，两件传感器必然有一件能感应到气缸的位置信号，一旦两件传感器均没有信号时，说明分料滑块12卡在两点的中间位置，分料机构卡料。此时plc将控制振动料盘3和直线送料器停2止工作，待维修人员查找和排除故障。

采用气动控制形式，通过分料气缸11带动分料滑块12实现分料。定位精准，动作简单可靠。

所述直线送料器2的型号为科迪电子190型直线送料器，所述直线送料器2包括顶板21和轨道22，所述轨道22为活动结构，其宽度间距可以调节，按螺栓的杆径规格调整好轨道宽度间距，使其运行流畅，最后将蝶形螺栓9手动拧紧，将轨道22紧固在顶板21上方，即实现送料模式快速切换，所述轨道22上方安装反射光纤传感器8。

直线送料器2工作原理为：直线送料器2的脉冲电磁铁通断电，与直线送料器2的衔铁吸合松开,使送料器顶板21安装的轨道22产生定向平面振动。轨道22内工件由于受到振动，沿轨道22定向运动至分料器1受料位17，同振动料3一样，由于不同规格的螺栓产品重力不同，需要通过直线送料器2的控制器调整脉冲电磁铁的输入电压，以调节直线送料器2的振幅，使其适应工件的运行速度。所述直线送料器2控制器的型号为sdvc20-s控制器。

所述振动料盘3的型号为ja-c300l，所述振动料盘3控制器的为数字调频振动送料控制器，其型号为sdvc31-s，振动料盘3工作原理为：振动料盘3的脉冲电磁铁通断电，与振动料盘3的衔铁吸合松开，使料盘垂直方向振动。由于弹簧作用，同时产生使料盘绕其垂直方向振动，料盘内工件由于受到振动，沿螺旋轨道上升至料盘出料口，与直线送料器2的受料口衔接，由于不同规格的螺栓产品重力不同，需要通过振动料盘3控制器调整脉冲电磁铁的输入电压，以调节料盘的振幅，使其适应工件的运行速度。

所述反射光纤传感器8的型号为fs-n11p。

所述对射光纤传感器的型号为e32-t14。

所述机械手6为气动式机械手。

平台支架4为钢结构，使得其空间方位均可有效调整。

一种螺栓滚丝机的自动上料装置的工作原理为：

工件通过振动料盘3、直线送料器2输送至分料器1受料位时，会遮挡对射光纤传感器的发射端15和对射光纤传感器的接收端16，对射光纤传感器信号接收异常。此时第一磁感应接近传感器19感应到工件到达受料位17，发出电信号至plc，plc通过控制分料器1的送料电磁阀，使分料气缸11拉动分料滑块12，将工件精准快速的从受料位17输送至机械手6的拾取位18，机器手6遂将工件送至加工区。机器手6将工件从拾取位18取出后，对射光纤传感器的信号接收恢复正常，第二磁感应接近传感器110发出电信号至plc，plc通过控制分料器1的取料电磁阀，使分料气缸11将分料滑块12从拾取位18推回至受料位17，等待从直线送料器2输送下一颗工件，以此实现循环上料。

在直线送料器2进料端80mm处安装一件反射光纤传感器8，作为满料传感器。一旦直线送料器轨道22上工件堆积过多至反射光纤传感器8处，此时反射光纤传感器8发出电信号至plc，plc内部定时器工作，倒计时6秒后，如果反射光纤传感器8处仍有工件，系统判定直线送料器2的轨道22上工件过多，plc控制振动料盘3停止振动，从而工件不再从振动料盘3输送到直线送料器2，待直线送料器2中工件大部分输送至拾取位18被机械手6取走加工后，反射光纤传感器8处无工件。对反射光纤传感器8感知工件少，那么反射光纤传感器8发送电信号至plc，plc控制振动料盘3重新振动，继续将工件输送至直线送料机构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。