一种冰箱门外壳加工的自动上卸料装置及其工作方法与流程

本发明属于制冷设备加工技术领域，具体的，涉及一种冰箱门外壳加工的自动上卸料装置及其工作方法。

背景技术：

冰箱是一种局部空间制冷装置，目前是家庭用于食物保鲜的常用生活电器，冰箱是一种箱体结构，主要包括侧板、背板、顶板、顶板与冰箱门。

冰箱门外壳的加工主要包括折弯与剪裁，因此需要将单片的门外壳原料板材转移至加工装置进行加工，现有技术中，是将批量的原料板材转移至加工装置一侧，然后由机械手将一块块的板材转移至加工装置中，但是一方面上料时，表面光滑的原料板材在进行分离时难度较大，影响多轴机械手的物料转移以及原料加工的连续性，下料时，也需要多轴机械手进行转移才能保证门外壳堆叠的位置准确性，避免堆叠起来的冰箱门外壳中相邻外壳之间的位置角度差距较大，不利于单次成品堆叠数量，降低了转移效率，另外，由于堆叠物料的位置关系，多轴机械手取料后，还需要一一进行定位，大大降低了生产效率，为了解决上述问题，本发明提供了以下解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种冰箱门外壳加工的自动上卸料装置及其工作方法。

本发明需要解决的技术问题为：

1、现有技术中的冰箱门外壳加工过程中，上料时，表面光滑的原料板材在进行分离时难度较大，影响多轴机械手的物料转移以及原料加工的连续性，下料时，也需要多轴机械手进行转移才能保证冰箱门外壳堆叠的位置准确性，避免堆叠起来的冰箱门外壳中相邻冰箱门外壳之间的位置角度差距较大，不利于单次成品堆叠数量，降低了转移效率。

2、现有技术中的冰箱门外壳加工过程中，在上料时，由于堆叠物料的位置关系，多轴机械手取料后，还需要一一进行定位，大大降低了生产效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种冰箱门外壳加工的自动上卸料装置，包括集料装置与定位装置，所述集料装置包括集料机架，集料机架的底部铺设有车行轨道，车行轨道上设置有集料车，所述集料车能够在车行轨道上往复运动，所述集料机架上固定有板材转移机械手，所述板材转移机械手用于将集料车上的板材抓取后置于集料机架一侧的输料传送带，所述输料传送带的出料一端连接定位装置，所述定位装置包括定位机架，定位机架与集料装置相接的一端设置有滚筒传输机，所述定位机架上还设置有两条相互平行的定位传送带，定位传送带由传送电机驱动转动，所述定位机架上还固定设置有压料装置、抓料机械手与两个相对设置的第一位置调节气缸，第一位置调节气缸设置在滚筒传输机与压料装置之间，且第一位置调节气缸的气缸轴上转动连接有滚轮，滚轮的轴向与定位机架的上表面平行，所述压料装置的下方设置有第一抬料装置，抓料机械手的下方设置有第二抬料装置，其中第一抬料装置与第二抬料装置均固定安装在定位机架上。

作为本发明的进一步方案，所述集料车包括固定底架，固定底架的底部安装有若干运动滚轮，所述固定底架上还固定安装有驱动电机，所述驱动电机的轴伸端连接有齿轮，齿轮通过链条与运动滚轮传动连接，所述固定底架通过剪叉架与置料顶架连接，剪叉架通过抬升气缸驱动改变剪叉角度。

作为本发明的进一步方案，所述板材转移机械手包括固定安装在集料机架上且相互平行的两个滑动导轨，滑动导轨通过套接在滑动导轨上的滑块与上层板架滑动连接，上层板架与滑动导轨垂直设置，所述集料机架上还固定设置有皮带驱动电机与皮带安装固定座，皮带驱动电机的轴伸端与皮带安装固定座之间套接有驱动皮带，驱动皮带经过上层板架的部分与上层板架固定连接；

所述上层板架上固定安装有垂直取料气缸，垂直取料气缸的气缸轴与底层板架固定连接，所述底层板架上还固定连接有若干根第一限位滑杆的一端，第一限位滑杆的另一端与上层板架滑动连接，所述底层板架的底面固定设置有若干真空吸头。

作为本发明的进一步方案，所述第一抬料装置包括第一安装架，第一安装架通过安装连接板与定位机架固定连接，所述第一安装架上固定设置调节气缸安装架，所述调节气缸安装架上固定安装有两个相对设置的第二位置调节气缸，第一位置调节气缸的气缸轴固定连接有位置调节板，两个位置调节板相对的一面上设置有橡胶层，所述第一安装架上还固定安装有第一抬料气缸，第一抬料气缸的气缸轴固定连接有第一抬料板，所述第一抬料板水平设置，第一抬料板的底部固定连接有若干第二限位滑杆，第二限位滑杆与第一安装架滑动连接，第一抬料气缸能够驱动第一抬料板在竖直方向上往复运动，并且当第一抬料气缸驱动第一抬料板竖直向上运动时，第一抬料板能够穿过两个定位传送带之间的空间到达定位机架的上表面。

作为本发明的进一步方案，所述压料装置包括压料基板，压料基板通过支撑杆固定安装在定位机架上，所述压料基板上固定安装有压料气缸，压料气缸的气缸轴固定连接有连接板，连接板与若干根第三限位滑杆的一端固定连接，第三限位滑杆与压料基板滑动连接，所述连接板的底面固定安装有滚轮安装架，滚轮安装架上转动安装有一排滚轮。

作为本发明的进一步方案，所述抓料机械手包括固定安装在定位机架上的两个相对设置的转动安装架，两个转动安装架上均通过轴承转动安装有夹紧电机，其中一个转动安装架上还固定安装有角度调节电机，转动驱动电机通过皮带驱动对应转动安装架上的夹紧电机进行转动，所述夹紧电机的电机壁上固定安装有限位板，两个限位板通过连接杆固定连接，夹紧电机的轴伸端固定连接有定位板，两个定位板的相对一面上为橡胶层。

作为本发明的进一步方案，所述第二抬料装置包括固定安装在定位机架上的第二安装架，第二安装架上固定安装有第二抬料气缸，第二抬料气缸的气缸轴固定连接第二抬料板，第二抬料板与若干根第四限位滑杆的一端固定连接，第四限位滑杆与第二安装架滑动连接。

上述自动上卸料装置的工作方法，包括如下步骤：

通过运输装置将堆叠的板材转移至集料车的置料顶架上，此时集料车的固定底架与置料顶架之间的距离较小，然后集料车将堆叠的板材转移至板材转移机械手的下方；

通过皮带驱动电机驱动真空吸头在水平方向上沿着滑动导轨往复运动，垂直取料气缸驱动真空吸头在竖直方向上往复运动，从而将集料车上堆叠设置的板材一一转移至输料传送带，再通过输料传送带将分开的板材一一传输至定位装置上的滚筒传输机上，再由滚筒传输机将一一分开的板材转移至定位机架上的定位传送带上；

当板材经过第一位置调节气缸时，调节两个第一位置调节气缸气缸轴上的滚轮之间的距离，从而对定位传送带上的板材位置进行初步矫正，当板材经过第一抬料装置上方时，第一抬料气缸驱动第一抬料板向上运动，使板材脱离定位传送带，然后通过压料气缸驱动滚轮安装架向下移动，通过滚轮安装架对第一抬料板上的板材进行加压，最后通过两个第一位置调节气缸驱动位置调节板相互靠近，对第一抬料板上的板材进行定位；

第一抬料气缸驱动第一抬料板向下运动，使板材接触定位传送带，在板材接触定位传送带之前，定位传送带处于静置状态，在板材完全脱离第一抬料板之后，再启动定位传送带；

当板材移动至抓料机械手的下方时，第二抬料气缸驱动第二抬料板向上移动，使板材脱离定位传送带并抬升至预设高度，然后通过夹紧电机驱动两个定位板相互靠近，对板材进行夹紧，最后再通过角度调节电机驱动对板材的角度角度进行调节，方便机械手夹持或吸附固定转移至加工位置。

本发明的有益效果：

本发明在工作时，首先通过运输装置将堆叠的板材转移至集料车的置料顶架上，此时集料车的固定底架与置料顶架之间的距离较小，然后集料车将堆叠的板材转移至板材转移机械手的下方；通过皮带驱动电机驱动真空吸头在水平方向上沿着滑动导轨往复运动，垂直取料气缸驱动真空吸头在竖直方向上往复运动，从而将集料车上堆叠设置的板材一一转移至输料传送带，再通过输料传送带将分开的板材一一传输至定位装置上的滚筒传输机上，再由滚筒传输机将一一分开的板材转移至定位机架上的定位传送带上，通过定位装置上各定位装置对板材进行定位，使板材按照预设角度达到抓料机械手下方，然后通过抓料机械手抓料，实现定位，从而方便多轴机械手将定位完成的板材转移至加工装置进行加工，节省了加工装置的定位时间，提升了生产效率，另外，由于整个过程是一体化流水线进程，即使一块板材的分离出现问题导致拖延时间，也不会影响整个加工过程的进行，具体的，定位时，板材经过第一位置调节气缸时，调节两个第一位置调节气缸气缸轴上的滚轮之间的距离，从而对定位传送带上的板材位置进行初步矫正，当板材经过第一抬料装置上方时，第一抬料气缸驱动第一抬料板向上运动，使板材脱离定位传送带，然后通过压料气缸驱动滚轮安装架向下移动，通过滚轮安装架对第一抬料板上的板材进行加压，最后通过两个第一位置调节气缸驱动位置调节板相互靠近，对第一抬料板上的板材进行定位，同样，在下料时，定位后的板材通过定位传送带传送至集料装置上，最后转移至集料车上进行堆叠运输，定位后的成品冰箱门外壳一一堆叠，提升了堆叠的稳定性，进而提升了成品冰箱门外壳的运输效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1为集散装置的结构示意图；

图2为定位装置的结构示意图；

图3为集料车的结构示意图；

图4为板材转移机械手的结构示意图；

图5为第一抬料装置的结构示意图；

图6为压料装置的结构示意图；

图7为抓料机械手的结构示意图；

图8为第二抬料装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种冰箱门外壳加工的自动上卸料装置，如图1、图2所示，包括集料装置1与定位装置2，所述集料装置1包括集料机架11，集料机架11的底部铺设有车行轨道13，车行轨道13上设置有集料车4，所述集料车4能够在车行轨道13上往复运动，所述集料机架11上固定有板材转移机械手3，所述板材转移机械手3用于将集料车上的板材抓取后置于集料机架11一侧的输料传送带12，所述输料传送带12的出料一端连接定位装置2，输料传送带12用于将分开的板材一一传输至定位装置2进行定位，所述定位装置2包括定位机架22，定位机架22与集料装置11相接的一端设置有滚筒传输机21，所述定位机架22上还设置有两条相互平行的定位传送带25，定位传送带25由传送电机24驱动转动，所述定位机架22上还固定设置有压料装置6、抓料机械手7与两个相对设置的第一位置调节气缸23，第一位置调节气缸23设置在滚筒传输机21与压料装置6之间，且第一位置调节气缸23的气缸轴上转动连接有滚轮，滚轮的轴向与定位机架22的上表面平行，所述压料装置6的下方设置有第一抬料装置5，抓料机械手7的下方设置有第二抬料装置8，其中第一抬料装置5与第二抬料装置8均固定安装在定位机架22上；

如图3所示，所述集料车4包括固定底架41，固定底架41的底部安装有若干运动滚轮42，所述固定底架41上还固定安装有驱动电机43，所述驱动电机43的轴伸端连接有齿轮，齿轮通过链条与运动滚轮42传动连接，进而实现对集料车4在车行轨道13上的运动方向、速度与停留位置进行控制，所述固定底架41通过剪叉架44与置料顶架46连接，剪叉架44通过抬升气缸45驱动改变剪叉角度，进而对固定底架41与置料顶架46之间的距离进行调整；

如图4所示，所述板材转移机械手3包括固定安装在集料机架11上且相互平行的两个滑动导轨31，滑动导轨31通过套接在滑动导轨31上的滑块34与上层板架32滑动连接，上层板架32与滑动导轨31垂直设置，所述集料机架11上还固定设置有皮带驱动电机35与皮带安装固定座39，皮带驱动电机35的轴伸端与皮带安装固定座39之间套接有驱动皮带36，驱动皮带36经过上层板架32的部分与上层板架32固定连接，因此通过皮带驱动电机能够驱动上层板架32在滑动导轨31上做往复运动；

所述上层板架32上固定安装有垂直取料气缸38，垂直取料气缸38的气缸轴与底层板架33固定连接，所述底层板架33上还固定连接有若干根第一限位滑杆310的一端，第一限位滑杆310的另一端与上层板架32滑动连接，所述底层板架33的底面固定设置有若干真空吸头37；

工作时，通过皮带驱动电机35驱动真空吸头37在水平方向上沿着滑动导轨31往复运动，垂直取料气缸38驱动真空吸头在竖直方向上往复运动，从而将集料车4上堆叠设置的板材一一转移至输料传送带12，再通过输料传送带12将分开的物料一一传输至定位装置2上的滚筒传输机21上，再由滚筒传输机21将一一分开的物料转移至定位机架22上的定位传送带25上；

如图5所示，所述第一抬料装置5包括第一安装架51，第一安装架51通过安装连接板52与定位机架22固定连接，所述第一安装架51上固定设置调节气缸安装架53，所述调节气缸安装架53上固定安装有两个相对设置的第二位置调节气缸54，第一位置调节气缸54的气缸轴固定连接有位置调节板55，两个位置调节板55相对的一面上设置有橡胶层，避免位置调节板55与板材之间发生严重刮擦导致变形，所述第一安装架51上还固定安装有第一抬料气缸56，第一抬料气缸56的气缸轴固定连接有第一抬料板57，所述第一抬料板57水平设置，第一抬料板57的底部固定连接有若干第二限位滑杆58，第二限位滑杆58与第一安装架51滑动连接，第一抬料气缸56能够驱动第一抬料板57在竖直方向上往复运动，具体的，当第一抬料气缸56驱动第一抬料板57竖直向上运动时，第一抬料板能够穿过两个定位传送带25之间的空间达到定位机架22的上表面；

工作时，当板材经过第一抬料装置5上方时，第一抬料气缸56驱动第一抬料板57向上运动，使板材脱离定位传送带25，然后通过两个第一位置调节气缸54驱动位置调节板55相互靠近，对第一抬料板57上的板材进行定位；

如图6所示，所述压料装置6包括压料基板61，压料基板61通过支撑杆65固定安装在定位机架22上，所述压料基板61上固定安装有压料气缸64，压料气缸64的气缸轴固定连接有连接板62，连接板62与若干根第三限位滑杆66的一端固定连接，第三限位滑杆66与压料基板61滑动连接，所述连接板62的底面固定安装有滚轮安装架63，滚轮安装架63上转动安装有一排滚轮，优选的，该滚轮为橡胶滚轮；

工作时，第一抬料装置5使板材脱离定位传送带25而停留在第一抬料板57上，然后通过压料气缸64驱动滚轮安装架63向下移动，通过滚轮安装架对第一抬料板57上的板材进行加压，防止在两个第一位置调节气缸54对板材进行定位时，由于板材形状或两个第一位置调节气缸之间的位置不一导致板材与水平方向之间产生倾角，影响定位效果；

如图7所示，所述抓料机械手7包括固定安装在定位机架22上的两个相对设置的转动安装架71，两个转动安装架71上均通过轴承转动安装有夹紧电机74，其中一个转动安装架71上还固定安装有角度调节电机73，转动驱动电机73通过皮带驱动对应转动安装架71上的夹紧电机74进行转动，所述夹紧电机74的电机壁上固定安装有限位板75，两个限位板75通过连接杆77固定连接，夹紧电机74的轴伸端固定连接有定位板76，两个定位板76的相对一面上为橡胶层，能够提升定位板与板材之间接触面积与摩擦力，提升夹持效果；

如图8所示，所述第二抬料装置8包括固定安装在定位机架22上的第二安装架81，第二安装架81上固定安装有第二抬料气缸83，第二抬料气缸83的气缸轴固定连接第二抬料板84，第二抬料板84与若干根第四限位滑杆82的一端固定连接，第四限位滑杆84与第二安装架81滑动连接，工作时，第二抬料气缸83驱动第二抬料板84向上移动，使板材脱离定位传送带25并抬升至合适的高度，然后通过夹紧电机74驱动两个定位板76相互靠近，对板材进行夹紧，然后再通过角度调节电机73驱动对板材的角度角度进行调节，方便机械手夹持或吸附固定转移至加工位置。

本发明所述的自动上卸料装置的工作方法为：

通过叉车等板材运输装置将堆叠的板材转移至集料车4的置料顶架46上，此时集料车4的固定底架41与置料顶架46之间的距离较小，然后集料车4将堆叠的板材转移至板材转移机械手3的下方；

通过皮带驱动电机35驱动真空吸头37在水平方向上沿着滑动导轨31往复运动，垂直取料气缸38驱动真空吸头在竖直方向上往复运动，从而将集料车4上堆叠设置的板材一一转移至输料传送带12，再通过输料传送带12将分开的板材一一传输至定位装置2上的滚筒传输机21上，再由滚筒传输机21将一一分开的板材转移至定位机架22上的定位传送带25上；

当板材经过第一位置调节气缸23时，调节两个第一位置调节气缸23气缸轴上的滚轮之间的距离，从而对定位传送带25上的板材位置进行初步矫正，当板材经过第一抬料装置5上方时，第一抬料气缸56驱动第一抬料板57向上运动，使板材脱离定位传送带25，然后通过压料气缸64驱动滚轮安装架63向下移动，通过滚轮安装架对第一抬料板57上的板材进行加压，最后通过两个第一位置调节气缸54驱动位置调节板55相互靠近，对第一抬料板57上的板材进行定位；

第一抬料气缸56驱动第一抬料板57向下运动，使板材接触定位传送带25，在板材接触定位传送带25之前，定位传送带25处于静置状态，在板材完全脱离第一抬料板57之后，再启动定位传送带25，防止板材与定位传送带25接触不完全时，板材与定位传送带25之间发生相对滑动导致板材位置再次发生偏移；

当板材移动至抓料机械手7的下方时，第二抬料气缸83驱动第二抬料板84向上移动，使板材脱离定位传送带25并抬升至预设高度，然后通过夹紧电机74驱动两个定位板76相互靠近，对板材进行夹紧，最后再通过角度调节电机73驱动对板材的角度角度进行调节，方便机械手夹持或吸附固定转移至加工位置。

在进行卸料时，是通过机械手将加工完成的板料转移至定位传送带25上，除抓料机械手7与第二抬料装置8不工作外，其它工序按照上述上料工序的相反步骤进行，最终完成加工的冰箱门外壳转移至集料车4上进行传输。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。