一种制帽成型自动上下料设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制帽成型技术领域，针对制帽企业中制帽工序使用的一种制帽成型自动上下料设备。
【背景技术】
[0002]在当前制帽行业中，制帽成型时，通常是由操作工人从料仓中手工将帽子取出然后放置于热压模具上，手工操作将模具下压，待帽子成型后将模具提升，手工将帽子取出安放。这种传统的制帽方式，放取帽子都是由人工操作完成，整个帽子成型存在时间长，效率低等问题。
[0003]本发明拟开发一种制帽成型机的自动上下料设备，工人事先将帽子进行放置于定制的料仓中，在线性模组的作用下，将帽子顶升至帽子夹取位置。先使用夹取板中加多排钢针的夹手将帽子夹起，再由上下料机械手将帽子放置于制帽成型设备中进行热压，等热压结束后机械手再次进行抓取，将成型后的帽子放置于另一个料仓中。通过本发明的实施，预计将大大降低产品的加工制造成本，缩短帽子成型时间，提高帽子成型的生产效率。
[0004]本发明即针对现有技术的不足而研究提出。
【发明内容】
[0005]本发明提供的一种制帽成型自动上下料设备，解决了人工抓取帽子时间长、其他机构对帽子难以夹取、人工上下帽子整体效率低下等问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明，采用如下技术方案:
所述帽子帽体的各部分均呈现镂空状，因而该类帽子呈柔性且不具有刚性。帽子的上下料时，如果采用真空吸盘或刚性夹爪等方法，往往出现抓取保持时间不长或者抓取困难等情况。为便于取放帽子，本方案发明了一种有效的钢针式夹爪，在帽子夹取板上附加多排带钢针。同时本方案还发明了一种定制料仓，将帽子层层隔离开，更有效防止了夹带其他帽子。
[0007]为了实现自动供料，帽子放置于型材架上的定制料仓中，移动线性模组上的滑台，由于模组滑台上安装了接近开关，可以控制帽子的运动轨迹，并将帽子从定制料仓的各个不同位置送到预定位置。当机械手完成对抓取帽子后，盖机械手旋转至帽子成型位置，可将其放置于热压模具上进行热压成型。在完成帽子成型后，机械手再将帽子夹取出，旋转至另一个光电开关的位置停止，将成型后的帽子放置于料仓中。与现有技术相比，本发明可稳定夹取单个帽子，并进一步提高制帽成型机自动上下料工艺的生产效率，并保证生产过程的安全性。
[0008]本发明的目的在于克服现有制帽成型中完全使用人工操作，帽子难以夹取、整体动作时间长、效率低下、安全性不高的问题。提供了一种能在制帽过程中自动轻易将帽子夹取，放置于热压模具中，并能在帽子热压成型后将帽子取出，放置于料仓中的设备。
[0009]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:通过可编程控制器(PLC)来控制线性模组和迷你气缸来实现帽子的顶升，接近开关来进行帽子上升位置的限位和光电开关来进行机械手的旋转角度限位，机械手来实现帽子的夹取、运送。
[0010]所述帽子顶升机构包括型材架、线性模组、迷你气缸、迷你气缸安装板、顶帽子板、电缆保护链、轴夹、料仓、电机、模组安装板、料仓安放板、脚座、接触式接近开关等。所述脚座安装在所述型材架的底部，所述料仓安放板用螺钉安装在所述型材架上，所述轴夹用螺栓安装在所述料仓安放板上，当所述料仓放置于所述料仓安放板上时，将所述轴夹下压来固定所述料仓。所述模组安装板通过螺栓安装在所述型材架上，所述线性模组通过螺栓固定在所述模组安装板上，所述接触式接近开关安装在所述线性模组滑台上，所述迷你气缸安装板与所述线性模组滑台通过螺钉连接，所述迷你气缸通过螺栓安装在所述迷你气缸安装板上，所述顶帽子板安装在所述迷你气缸上，所述电缆保护链与所述型材架和所述线性模组滑台通过螺栓连接。
[0011]所述的机械手机构包括:电机型材架、电机座、电机安装板、大臂、小臂、腕部。所述腕部机构包括:气动夹手、帽子夹取板、气动夹手连接板;所述小臂包括气缸、浮动接头、导向轴、缓冲器、气缸安装板、角钢架;所述大臂机构包括大臂支架、导轨滑块、气缸、浮动接头、大臂底板、滑块连接板;所述的电机座包括:套筒1、套筒2、光电开关、旋转连接板、旋转板、平键、小圆螺母、圆锥滚子轴承、阶梯轴、圆螺母止动垫圈、联轴器。所述帽子夹取板通过螺钉和所述气动夹手连接。
[0012]所述气动夹手通过螺钉和所述气动夹手连接板连接，所述腕部通过浮动接头和导向轴与小臂气缸连接，所述小臂气缸通过螺栓和气缸安装板连接，所述导向轴也是安装在气缸安装板上，所述气缸安装板通过螺栓和角钢架连接，角钢架通过螺钉和滑块连接板连接，所述滑块连接板通过螺钉和导轨滑块连接，所述导轨通过螺钉和大臂底板连接，所述大臂底板通过螺钉和电机旋转连接板连接，所述电机旋转连接板通过螺栓和所述套筒连接，所述光电开关安装在所述套筒上面，所述套筒通过螺栓和电机安装板连接，所述电机安装板通过螺钉和电机型材架连接，所述电机通过螺钉和电机安装板连接，所述电机通过所述联轴器和所述轴连接，所述轴通过所述圆锥滚子轴承安装在所述套筒2上，所述小圆螺母用来进行所述轴承内圈定位，所述轴的另一端通过所述键和所述旋转板连接，这样就可以通过联轴器、轴、旋转板使电机带动所述大臂一起转动。
[0013]本发明的技术构思为:本发明所述的一种制帽成型自动上下料设备。在帽子顶升机构中，首先是克服了帽子叠放在一起难以夹取的困难，设计了一个把帽子隔开的料仓，人工提前将帽子隔开来放置于料仓中，然后又用线性模组自动的将帽子运送到机械手夹帽子的位置。在机械手机构中，解决了帽子柔性镂空难以夹取的难题，采用夹取板上加钢针的方式。在帽子夹取动作上，设计三自由度的机械手，腕部用来进行帽子的夹取动作，小臂和腕部连接，带动腕部和帽子一起上升下降、大臂和小臂连接，带动帽子、腕部、小臂一起前进后退、电机和大臂连接，将大臂、小臂、腕部和帽子一起进行旋转运动。本发明控制部分使用PLC可控制编程器，由PLC控制器来控制各机构运动的速度和行程，并且使用接近开关来对线性模组进行限位，使用光电开关来对机械手进行限位，保证了运动的稳定性和精度要求。
[0014]本发明的有益效果在于:本发明结构简单、成本低，本发明在传统制帽成型工艺的基础上，提出了一种自动化的制帽成型自动上下料方法;本发明采用线性模组(同步带、伺服电机及线性导轨的组合)实现帽子顶升，通过机械手的转动作用，使得帽子取运精度提高，且运动稳定性大为改善；同时机械手的气动夹手行程可以调节、料仓可以实现人工调节大小，且迷你气缸的行程可控，保证了本发明适用于不同尺寸的帽子的顶升及取运;采用较为成熟的PLC作为设备控制器，使整个系统的价格降低，且能有效保证气缸运动和电机运动精度。
【附图说明】
[0015]图1制帽成型自动上下料设备帽子顶升机构俯视图图2制帽成型自动上下料设备帽子顶升机构主视图图3制帽成型自动上下料设备帽子顶升机构俯视图图4制帽成型自动上下料设备机械手机构主视图
图5制帽成型自动上下料设备机械手电机型材架主视图图6制帽成型自动上下料设备机械手腕部主视图图7制帽成型自动上下料设备机械手小臂主视图图8制帽成型自动上下料设备机械手小臂俯视图图9制帽成型自动上下料设备机械手大臂俯视图图10制帽成型自动上下料设备机械手套筒剖视图
图11制帽成型自动上下料设备机械手大臂转动位置示意图
图12制帽成型自动上下料设备机械手A处大小臂运动位置示意图
图13制帽成型自动上下料设备机械手B处大小臂运动位置示意图
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明。
[0017]如图4所示:制帽成型机上下料设备是由帽子顶升机构1、机械手机构2、控制柜3和帽子存储仓4组成。
[0018]如图5、图6所示:所述帽子顶升机构包括型材架1-1、电缆保护链1-2、模组安装板1-3、线性模组1-4、料仓1-5、脚座1-6、迷你气缸安装板1-7、料仓安放板1-8、顶帽子板1-9、迷你气缸1-10、电机1-11、轴夹1-12。
[0019]工作时，如图5所示，工人先料仓放置于料仓安放板上，然后用手将轴夹下压，将料仓完全固定。然后启动电机，带动线性模组滑台运动至待运输帽子Cl处，此时迷你气缸伸出，顶帽子板伸出至帽子下面，线性模组上升至机械手夹取位置C2处。
[0020]如图7所示:所述的机械手机构包括电机型材架2-1、腕部2-2、小臂2-3、大臂2-4、电机套筒2-5。
[0021]如图8所示:所述电机型材架包括电机型材2-1-1、电机2-1-2和电机安装板2-1-3。
[0022]如图9所示:所述腕部机构包括帽子夹取板2-2-1、气动夹手连接板2-2-2、气动夹手2-2-3;
如图10、图11所示:所述小臂包括浮动接头2-3-1、角钢架2-3-2、导向轴2_3_3、气缸2-3-4、缓冲器2-3-5、气缸安装板2-3-6、导向轴固定板2_3_7。
[0023]如图12所示:所述大臂机构包括缓冲器2-4-1、滑块连接板2-4-2、电缆保护链安装板2-4-3、导轨滑块2-4-4、大臂底板2-4-5、气缸2_4_6、浮动接头2_4_7。
[0024]如图13所示:所述的电机套筒包括套筒2-5-1、套筒2-5-2、光电开关2-5-3、旋转连接板2-5-4、旋转板2-5-5、平键2-5-6、小圆螺母2_5_7、圆锥滚子轴承2_5_8、阶梯轴2_5_9、圆螺母止动垫圈2-5-10、联轴器2-5-11。轴上安装两个圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承外圈装配在套筒2内壁上，小圆螺母对轴承内圈进行轴向固定，止动垫圈对小圆螺母进行固定，电机轴通过联轴器和轴的一端连接，轴的另一端通过键和旋转板连接，电机通过联轴器，轴，旋转板带动大臂旋转。
[0025]工作时，如图8、图9、图10、图11、图12、图13所示，电机将大臂先转至A位置，腕部气动夹手打开，大臂伸出至A2位置，小臂气缸将腕部下降至A3位置，然后气动夹手收回，将夹住帽子。此时小臂气缸上升回A2位置，电机旋转将大臂转至B位置，大臂气缸将小臂和腕部一起向前运动至B2位置，小臂气缸将腕部下降至B3位置，腕部气动夹手打开，帽子落至下模具上，此时小臂气缸将腕部上升回B2位置，大臂气缸将小臂额腕部向后运动至BI位置，上模具下降对帽子进行热压成型。成型完成后，上模具上升，大臂气缸将小臂额腕部向前运动至B2位置，小臂气缸将腕部下降至B3位置，腕部气动夹手收回，将帽子夹紧;小臂气缸将腕部上升至B2位置，大臂气缸将小臂和腕部向后运动至BI位置，电机旋转将大臂转至C位置，小臂气缸下降，腕部气动夹手打开，帽子自动掉落至帽子储存仓中，整套动作完成。
【主权项】
1.一种制帽成型自动上下料设备，所述帽子顶升机构包括型材架、线性模组、迷你气缸、迷你气缸安装板、顶帽子板、电缆保护链、轴夹、料仓、电机、模组安装板、料仓安放板、脚座、接触式接近开关等，其特征在于，所述脚座安装在所述型材架的底部，所述料仓安放板用螺钉安装在所述型材架上，所述轴夹用螺栓安装在所述料仓安放板上，当所述料仓放置于所述料仓安放板上时，将所述轴夹下压来固定所述料仓，所述模组安装板通过螺栓安装在所述型材架上，所述线性模组通过螺栓固定在所述模组安装板上，所述接触式接近开关安装在所述线性模组滑台上，所述迷你气缸安装板与所述线性模组滑台通过螺钉连接，所述迷你气缸通过螺栓安装在所述迷你气缸安装板上，所述顶帽子板安装在所述迷你气缸上，所述电缆保护链与所述型材架和所述线性模组滑台通过螺栓连接。2.根据权利要求1所述的一种制帽成型自动上下料设备，其特征在于，所述的机械手机构包括:电机型材架、电机座、电机安装板、大臂、小臂、腕部，所述腕部机构包括:气动夹手、帽子夹取板、气动夹手连接板;所述小臂包括气缸、浮动接头、导向轴、缓冲器、气缸安装板、角钢架;所述大臂机构包括大臂支架、导轨滑块、气缸、浮动接头、大臂底板、滑块连接板;所述的电机座包括:套筒1、套筒2、光电开关、旋转连接板、旋转板、平键、小圆螺母、圆锥滚子轴承、阶梯轴、圆螺母止动垫圈、联轴器，所述帽子夹取板通过螺钉和所述气动夹手连接。3.根据权利要求1所述的一种制帽成型自动上下料设备，其特征在于，所述气动夹手通过螺钉和所述气动夹手连接板连接，所述腕部通过浮动接头和导向轴与小臂气缸连接，所述小臂气缸通过螺栓和气缸安装板连接，所述导向轴也是安装在气缸安装板上，所述气缸安装板通过螺栓和角钢架连接，角钢架通过螺钉和滑块连接板连接，所述滑块连接板通过螺钉和导轨滑块连接，所述导轨通过螺钉和大臂底板连接，所述大臂底板通过螺钉和电机旋转连接板连接，所述电机旋转连接板通过螺栓和所述套筒连接，所述光电开关安装在所述套筒上面，所述套筒通过螺栓和电机安装板连接，所述电机安装板通过螺钉和电机型材架连接，所述电机通过螺钉和电机安装板连接，所述电机通过所述联轴器和所述轴连接，所述轴通过所述圆锥滚子轴承安装在所述套筒2上，所述小圆螺母用来进行所述轴承内圈定位，所述轴的另一端通过所述键和所述旋转板连接，这样就可以通过联轴器、轴、旋转板使电机带动所述大臂一起转动。
【专利摘要】本发明提供了一种制帽成型自动上下料设备，属于制帽成型技术领域。它解决了现有人工上下帽子整体效率低下等问题。一种制帽成型自动上下料设备在帽子顶升机构中，首先是克服了帽子叠放在一起难以夹取的困难，设计了一个把帽子隔开的料仓，提前将帽子隔开来放置于料仓中，然后又用线性模组自动的将帽子运送到机械手夹帽子的位置。在机械手机构中，解决了帽子柔性镂空难以夹取的难题，采用夹取板上加钢针的方式。在帽子夹取动作上，设计三自由度的机械手，腕部用来进行帽子的夹取动作，小臂和腕部连接，带动腕部和帽子一起上升下降，大臂和小臂连接，带动帽子、腕部、小臂一起前进后退，电机和大臂连接，将大臂、小臂、腕部和帽子一起进行旋转运动。
【IPC分类】B65G47/90
【公开号】CN105712074
【申请号】CN201610100592
【发明人】蒋立正, 谢少军, 夏力
【申请人】台州澜屹智能装备科技有限公司