一种模压自动取料叠炉装置的制作方法

本发明涉及硬质合金棒材加工技术领域，特别是涉及一种模压自动取料叠炉装置。

背景技术：

硬质合金棒材经压机模压成型后，需要将合金棒材规整到料盘中，并进行叠炉，即将放满合金棒材的料盘转移到装炉车上进行整齐堆叠。现有的作业方式是合金棒材的摆盘和叠炉都是由人工来完成，具体为：人工将模压成型的合金棒材取放到料盘中，满盘后，由操作人员将摆满合金棒材的料盘放置到中转车上，再通过操作人员将料盘转移到装炉车上进行整齐堆叠，在产品转移的过程中操作人员还需要上下工作台楼梯。采用这样的作业方式存在如下问题：1、通过人工转移产品，不仅耗费大量的人力资源增加生产成本，工作效率低下，且人工叠炉会产生位置偏差，当料盘堆叠的层数较高时，容易倾覆，存在安全隐患；2、产品在转移过程中需要在中转车放置周转一次，不仅占用现场的空间，且操作繁琐，进一步降低工作效率；3、产品转移的过程中操作人员需要上下工作台楼梯，且由于产品质量较重，搬运过程中，存在产品掉落、磕碰及人员滑倒的现象，进一步增加安全隐患，影响产品质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种模压自动取料叠炉装置，能够实现机械化的取料摆盘和叠炉，具有搬运效率高、节省成本、占用空间少，以及可实现自动摆盘和叠炉的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模压自动取料叠炉装置，包括机架、工作台、空盘上料机构、输送机构、摆盘机构、满盘叠炉机构和装炉车；所述机架装在对应于模压设备零件出口的前部位置，所述工作台可前后移动地配置在所述机架上；所述输送机构可左右移动地安装在所述工作台中，所述空盘上料机构安装在所述工作台中并处于所述输送机构的传输方向的尾端，以实现将空料盘上传至所述输送机构的摆盘位置处；所述摆盘机构安装在所述工作台中并处在所述输送机构的摆盘位置的上方，以实现从模压设备零件出口处获取产品并将产品摆放于料盘中；所述满盘叠炉机构装在所述机架上并处于所述输送机构的传输方向的前方，以实现将输送机构的前端中摆放有零件的料盘转移至处于满盘叠炉机构下方的装炉车上并进行堆叠。

所述空盘上料机构包括空盘放置槽和用于将空盘放置槽中的料盘推至输送机构上的推动组件，所述空盘放置槽的两侧分别设有沿竖直方向设置的环形同步带和与环形同步带传动连接的第二驱动组件，所述环形同步带的外表面沿竖直方向并排设置有若干l型支撑板，l型支撑板的长度方向沿输送机构的传送方向设置。

所述摆盘机构包括摆盘机械手、驱动摆盘机械手在输送机构上方和压机之间往复运动的第二水平驱动机构及驱动摆盘机械手上下往复运动的第二升降机构，所述摆盘机械手为真空吸盘式机械手。

所述满盘叠炉机构包括叠炉机械手、驱动叠炉机械手沿水平方向往复运动的第一水平驱动机构、驱动叠炉机械手上下往复运动的第一升降机构和驱动叠炉机械手转动的旋转驱动机构。

所述叠炉机械手为夹持式结构，其包括机械臂、设置于机械臂一端的安装盘和设置于安装盘底部的夹爪，所述夹爪的末端设有托起部，所述机械臂的另一端与所述第一水平驱动机构连接。

进一步，还包括垫块送料机构，所述垫块送料机构安装在所述工作台中并处于与所述满盘叠炉机构相适配的位置处，以将垫块输送至满盘叠炉机构的一侧，并由所述满盘叠炉机构将垫块移动放置到装炉车上的料盘上。

所述叠炉机械手还设有用于吸取垫块的若干吸嘴和若干垫块探测针。

所述垫块送料机构位于输送机构的输送带的下方，并靠近满盘叠炉机构设置，所述垫块送料机构包括放置有若干垫块的垫块容置槽、设置于垫块容置槽底部用于输送垫块的第一输送带及与第一输送带传动连接的第一驱动组件。

进一步的，还包括设置于输送机构前方的装炉车通道，所述装炉车通道的周侧设置有若干装炉车定位条，所述装炉车定位条在装炉车通道内的伸出长度可调，其端部对应装炉车设有导正轮。

进一步的，还包括设置于输送机构一侧的料盘定位器，其靠近所述摆盘机构处设置。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的空盘上料机构可将空料盘自动上料至输送机构上，通过输送机构将空料盘输送至摆盘机构处进行摆盘，满盘后，再由输送机构将摆满产品的料盘输送至满盘叠炉机构处，通过满盘叠炉机构将料盘转移至装炉车上，以此循环，实现自动叠炉，叠炉时放置产品定位准确、安全，从而代替人工作业方式，降低人工成本，提高了作业人员作业的安全性，且效率大为提高，且无需通过中转车进行周转，减少占用的场地空间，增加空间的利用率。

2、本发明的空盘上料机构，其空盘放置槽可叠放较多空料盘，通过推动组件可将料盘快速上料至输送机构上，进一步提高工作效率，并通过第二驱动组件驱动环形同步带循环转动，使空盘放置槽下方的料盘上移，为下一次料盘的快速上料做好准备。

3、本发明的垫块送料机构可实现垫块的自动供料，其设置于工作台上且位于输送机构的输送带的下方，并直接利用满盘叠炉机构将垫块吸取放置到装炉车的料盘上，使本发明整体结构排布更紧凑，进一步减少占用的空间。

4、本发明的叠炉机械手为夹持式结构，夹爪的末端设有用于托住料盘的托起部，使叠炉机械手可同时夹紧和托起料盘，实现对料盘的稳定夹持，且由于托起部的存在，还能降低对料盘的夹持力；叠炉机械手的安装盘底部设有若干垫块探测针，可对垫块的放置进行位置安全检测，即确认垫块的位置、高度满足放置要求，确保放置垫块的平稳有效，从而保证摆满产品的料盘能够安全、准确地放置并进行堆叠，杜绝安全隐患。

5、本发明的装炉车通道的周侧设置有若干在装炉车通道内的伸出长度可调的装炉车定位条，可适应不同规格大小的装炉车，且该装炉车定位条的端部对应装炉车设有导正轮，在装炉车进入装炉车通道内时，导正轮可导正装炉车，对装炉车进行精确定位，在叠炉过程中装炉车不会出现跑偏的情况，使满盘叠炉机构能够将料盘放置在装炉车上的准确位置，导正轮的设置还可减小对装炉车的摩擦阻力，不会刮擦装炉车，使装炉车快速且平稳地进入或退出装炉车通道，提高工作效率。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种模压自动取料叠炉装置不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的立体构造示意图；

图2是本发明的立体构造示意图(转动一个方向)；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的侧视图；

图5是本发明的图1中的a部放大示意图；

图6是本发明的图2中的b部放大示意图；

图7是本发明的图3中的c部放大示意图；

图8是本发明的图4中的d部放大示意图；

图9是本发明的空盘上料机构的立体构造示意图；

图10是本发明的空盘上料机构的侧视图；

图11是本发明的叠炉机械手的俯视图；

图12是本发明的叠炉机械手的侧视图；

图13是本发明的装炉车的立体构造示意图。

附图标记说明如下：

1-机架，2-输送机构，3-空盘上料机构，4-摆盘机构，5-满盘叠炉机构，6-装炉车，7-垫块送料机构，8-装炉车通道，11-工作台，111-滚轮，12-第一水平导轨，21-第二输送带，22-料盘限位板，30-料盘，31-空盘放置槽，32-环形同步带，33-l型支撑板，341-第二水平导轨，342-推板支架，343-推板，35-料盘感应器，41-摆盘机械手，421-第三水平导轨，431-第一竖直导轨，44-料盘定位器，45-满盘感应器，51-叠炉机械手，511-机械臂，512-安装盘，513-夹爪，5131-托起部，514-吸嘴，515-垫块探测针，521-第四水平导轨，531-丝杆，532-第二竖直导轨，54-旋转驱动机构，541-第一电机，61-石墨底板，70-垫块，71-垫块容置槽，72-第一输送带，73-第一驱动组件，81-装炉车定位条，811-导正轮，812-条形通孔，82-石墨底板定位条。

具体实施方式

实施例

请参见图1至13所示，本发明的一种模压自动取料叠炉装置，包括机架1、工作台11、空盘上料机构3、输送机构2、摆盘机构4、满盘叠炉机构5和装炉车6；所述机架1装在对应于模压设备零件出口的前部位置，所述工作台11可前后移动地配置在所述机架1上；所述输送机构2可左右移动地安装在所述工作台11中，所述空盘上料机构3安装在所述工作台11中并处于所述输送机构2的传输方向的尾端，以实现将空料盘30上传至所述输送机构2的摆盘位置处；所述摆盘机构4安装在所述工作台11中并处在所述输送机构2的摆盘位置的上方，以实现从模压设备零件出口处获取产品并将产品摆放于料盘30中；所述满盘叠炉机构5装在所述机架1上并处于所述输送机构2的传输方向的前方，以实现将输送机构2的前端中摆放有零件的料盘30转移至处于满盘叠炉机构下方的装炉车6上并进行堆叠。空盘上料机构3用于将料盘30上料至输送机构2上，输送机构2用于将料盘30从空盘上料机构3处依次输送至摆盘机构4处和满盘叠炉机构5处，摆盘机构4用于获取产品并将产品摆放在料盘30中，满盘叠炉机构5用于将摆满产品的料盘30转移至装炉车6上进行堆叠。工作台11的底部设有滚轮111，机架1上设有与工作台11底部的滚轮111配合的第一水平导轨12，机架1上对应工作台11设有工作台11定位器(图中未示出)，使工作台11可沿第一水平导轨12移动从而靠近或远离模压机，调整与模压机的距离，并通过工作台11定位器进行定位。

空盘上料机构3包括叠放有若干料盘30的空盘放置槽31和用于将空盘放置槽31中的料盘30推至输送机构2上的推动组件，空盘放置槽31的两侧分别设有沿竖直方向设置的环形同步带32和与环形同步带32传动连接的第二驱动组件(图中未示出)，环形同步带32的外表面沿竖直方向并排设置有若干l型支撑板33，l型支撑板33的长度方向沿输送机构2的传送方向设置，空盘放置槽31两侧相对设置的每一对l型支撑板33用于支撑一个料盘30，环形同步带32可采用宽度较宽的同步带，通过第二驱动组件驱动环形同步带32循环转动，从而使空盘放置槽31下方的料盘30不断上移。推动组件包括沿输送机构2的传送方向设置在工作台11上的第二水平导轨341、可滑动的安装在第二水平导轨341上的推板支架342、驱动推板支架342沿第二水平导轨341往复运动的第四驱动组件(图中未示出)和安装在推板支架342上并与空盘放置槽31顶部对应设置的推板343；空盘放置槽31的顶部还设有料盘感应器35，用于感应空盘放置槽31是否有料盘30，以及时通知工作人员补充料盘30，空盘放置槽31的一侧设有柜门，打开柜门便可直接补充料盘30。

输送机构2包括两条平行且间隔设置的第二输送带21、与第二输送带21传动连接的第三驱动组件(图中未示出)、位于两第二输送带21两侧的料盘限位板22。

摆盘机构4包括摆盘机械手41、驱动摆盘机械手41在输送机构2上方和压机之间往复运动的第二水平驱动机构及驱动摆盘机械手41上下往复运动的第二升降机构，摆盘机械手41为真空吸盘机械手，吸取合金棒材时不会损伤产品表面，避免对产品的质量造成影响，第二水平驱动机构包括沿垂直于输送机构2的传送方向设置且位于输送机构2上方的第三水平导轨421，第二升降机构包括可滑动地安装在第三水平导轨421上的第一竖直导轨431，摆盘机械手41可滑动地安装在第一竖直导轨431上，第二水平驱动机构驱动摆盘机械手41沿第三水平导轨421移动，使摆盘机械手41在第二输送带21上方和压机之间往复运动。

进一步的，还包括设置于工作台11上且位于第二输送带21下方的垫块送料机构7，其靠近满盘叠炉机构5设置，用于将垫块70输送至满盘叠炉机构5的一侧，满盘叠炉机构5还可用于将垫块70移动放置到装炉车6上的料盘30上，以将上下层料盘30隔开。本实施例中，工作台11上设有两个沿第二输送带21的传送方向并排设置的垫块送料机构7，垫块送料机构7包括放置有若干垫块70的垫块容置槽71、设置于垫块容置槽71底部用于输送垫块70的第一输送带72及与第一输送带72传动连接的第一驱动组件73，垫块容置槽71和第一输送带72均沿垂直于第二输送带21传送方向的方向设置，并由输送机构2的一侧延伸至两第二输送带21之间的位置下方，第一输送带72将垫块70输送至两第二输送带21之间的位置，以供叠炉机械手51抓取。采用上述结构设计的垫块送料机构7，使本发明整体结构排布更紧凑，减小占用空间。

满盘叠炉机构5包括用于抓取料盘30和垫块70的叠炉机械手51、安装在机架1上并驱动叠炉机械手51沿水平方向往复运动的第一水平驱动机构、安装在第一水平驱动机构上并驱动叠炉机械手51上下往复运动的第一升降机构和安装在第一升降机构上并驱动叠炉机械手51转动的旋转驱动机构54，叠炉机械手51安装在旋转驱动机构54上，通过第一水平驱动机构、第一升降机构和旋转驱动机构54驱动叠炉机械手51在输送机构2上方和装炉车6上方之间以及垫块送料机构7上方和装炉车6上方之间往复运动。

叠炉机械手51为夹持式结构，其包括机械臂511、设置于机械臂511一端的安装盘512和设置于安装盘512底部的夹爪513，机械臂511的另一端与第一水平驱动机构连接，安装盘512内设有驱动夹爪513相向运动或相对远离的夹爪开合组件(图中未示出)，夹爪513的末端设有用于托住料盘30的托起部5131，使叠炉机械手51可同时夹紧和托起料盘30，实现对料盘30的稳定夹持，由于托起部5131的存在，还能降低对料盘30的夹持力；叠炉机械手51的安装盘512底部设有用于吸取垫块70的若干吸嘴514以及用于探测垫块70位置和高度的若干垫块探测针515，垫块探测针515也可用于识别叠炉高度，吸嘴514与垫块送料机构7对应设置，本实施例中安装盘512底部对称设有两组吸嘴514，每组吸嘴514的数量为两个，垫块探测针515的数量为两个，分别设置于两组吸嘴514的中间位置，当叠炉机械手51的安装盘512移动至垫块送料机构7上方时，两组吸嘴514分别位于两个垫块送料机构7的垫块容置槽71上方。第一水平驱动机构包括沿垂直于输送机构2传送方向的方向设置的水平导轨四521，第一水平驱动机构驱动叠炉机械手51沿垂直于输送机构2传送方向的方向往复运动，第一升降机构包括用以引导旋转驱动机构54上下往复运动的丝杆531、与丝杆531传动连接的第二电机(图中未示出)和安装在第一水平驱动机构上的第二竖直导轨532，旋转驱动机构54包括驱动叠炉机械手51在水平面内转动的第一电机541。

进一步的，还包括装炉车通道8，其与满盘叠炉机构5位于输送机构2的同一端，且位于满盘叠炉机构5的下方，装炉车通道8的长度方向与第一水平驱动机构的第四水平导轨521的长度方向平行，叠炉机械手51可沿装炉车通道8的长度方向在装炉车6上完成若干螺料盘30的堆叠；装炉车通道8的周侧设置有若干装炉车定位条81，装炉车定位条81上设有条形通孔812，并通过螺钉穿过条形通孔812固定在机架1上，使其在装炉车通道8内的伸出长度可调，以适应不同规格大小的装炉车6，装炉车定位条81的端部对应装炉车6设有导正轮811。本实施例中，在进行叠炉之前，事先在装炉车6上放置一块石墨底板61，故在装炉车通道8的周侧对应石墨底板61也设置有若干石墨底板定位条82，石墨底板定位条82上也设有条形通孔812，使其在装炉车通道8内的伸出长度可调，其端部同样设有导正轮811，以保证石墨底板61放置在准确的位置。在装炉车6进入装炉车通道8内时，导正轮811可导正装炉车6，对装炉车6进行精确定位，在叠炉过程中装炉车6不会出现跑偏的情况，使满盘叠炉机构5能够将料盘30放置在装炉车6上的准确位置，导正轮811的设置还可减小对装炉车6和石墨底板61的摩擦阻力，不会刮擦装炉车6和石墨底板61，使装炉车6快速且平稳地进入或退出装炉车通道8。

进一步的，还包括设置于输送机构2一侧的料盘定位器44，其靠近摆盘机构4处设置。当摆盘机构4进行摆盘时，摆盘机械手41将产品按矩阵的方式摆放在料盘30中，即沿垂直于输送机构2传送方向完成第一列产品的摆放后，输送机构2带动同一料盘30沿其输送方向移动一定距离，再进行下一列产品的摆放，在这过程中，通过料盘定位器44对正在摆盘的料盘30进行精确定位，从而控制输送机构2将该料盘30输送至准确的位置，使产品准确地摆放在料盘30上。

进一步的，还包括设置于输送机构2一侧的满盘感应器45，其靠近摆盘机构4处设置，用于感应产品是否摆满料盘30，并将信号反馈给控制系统，以促动叠炉机械手51对料盘30的抓取。

本实施例中料盘30采用设置有若干料槽的石墨板，垫块70采用石墨垫块。

本发明所述的一种模压自动取料叠炉装置，其在使用时靠近压机放置，并使输送机构2的一侧面向压机，具体工作原理如下：

将装炉车6推入装炉车通道8内并定位，由第四驱动组件驱动推板343将空盘放置槽31顶部的料盘30推至第二输送带21上，通过第二输送带21将料盘30输送至摆盘机构4处，同时通过第二驱动组件驱动环形同步带32循环转动，从而使空盘放置槽31下方的料盘30不断上移，以实现料盘30的自动上料；

通过第二水平驱动机构和第二升降机构驱动摆盘机械手41移动到压机处吸取产品，并将产品摆放到料盘30的料槽内，通过满盘感应器45感应产品是否摆满料盘30，当检测到满盘后，由第二输送带21将摆满产品的料盘30输送至满盘叠炉机构5处(或垫块送料机构7的上方)；

通过第一水平驱动机构、第一升降机构和旋转驱动机构54驱动叠炉机械手51移动至输送机构2上摆满产品的料盘30上方，并驱动叠炉机械手51下移，通过夹爪513夹紧并托起料盘30，将料盘30转移至装炉车6的石墨底板61上；

通过第一水平驱动机构、第一升降机构和旋转驱动机构54再次驱动叠炉机械手51移动至垫块送料机构7上方，两组吸嘴514分别吸取一个垫块70后，将两个垫块70对称放置到装炉车6上的料盘30上，同时垫块送料机构7的第一驱动组件73驱动第一输送带72对垫块70进行输送，以实现垫块70的自动供料；

叠炉机械手51将垫块70放置到装炉车6的料盘30上后，由第一升降机构驱动叠炉机械手51上移复位，通过叠炉机械手51底部的垫块探测针515对垫块70的放置进行位置安全检测，即确认垫块70的位置、高度满足放置要求，确保放置垫块70的平稳有效；

如此循环往复，从而完成将摆满产品的料盘30转移至所述装炉车6上进行堆叠。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。