一种用于膜类卷材的自动取插芯棒设备的制作方法

1.本实用新型涉及膜类卷材的自动取插芯棒技术领域，尤其涉及一种用于膜类卷材的自动取插芯棒设备。


背景技术：

2.在膜类卷材物料(原料/成品)的生产中，对于卷材而言无法直接存放在立体库/线边库/老化库或缓存架上，需要通过在卷材物料的中间插入一根芯棒用作支撑，便于存放在立库货架或缓存支架上。而在物料上下线及搬运过程中，通过agv搬运，芯棒是不需要的。
3.因此在卷材物料通过agv搬运的过程中，还需要人工手动将芯棒抽出或者组装时插入，该种操作方式不仅占用劳动资源，同时增加了整个搬运过程的人工参与量，降低了自动化生产线的自动化程度，而且人工抽取芯棒的方式劳动强度大，并且效率较低，因此难以满足使用需求。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于膜类卷材的自动取插芯棒设备，达到了对膜类卷材物料中芯棒进行自动取出以及插入的目的，能够自动将膜类卷材物料中的芯棒进行抽出，同时还能够自动将芯棒插入膜类卷材物料中便于堆货机货叉将卷材放置在缓存架上，从而替代了人工的操作方式，提高了整个过程的自动化程度，并且降低工人劳动强度，提高工作效率。
6.(二)技术方案
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于膜类卷材的自动取插芯棒设备，包括龙门架，龙门架右侧的前后位置上依次设置前端缓存架和后端缓存架，前端缓存架上设有对芯棒两侧进行支撑的承载组件，龙门架上设有用于三轴位移的动作机构，动作机构的自由端上固定安装有用于抓取芯棒使用的机械手，龙门架的右侧设有用于芯棒的辅助夹具组件以及支撑组件，支撑组件位于辅助夹具组件的左侧。
8.进一步地，动作机构包括x轴位移组件、y轴位移组件和z轴位移组件，x轴位移组件、y轴位移组件和z轴位移组件为相同结构组成，且x轴位移组件、y轴位移组件和z轴位移组件在龙门架上以x、y和z三轴向分布。
9.进一步地，x轴位移组件包括固定在龙门架两侧上的导轨，导轨上滑动连接有滑座，两个滑座之间通过横梁固定连接，导轨上固定安装有齿条，在横梁上固定安装有伺服电机，伺服电机传动连接有传动齿轮，传动齿轮安装在滑座上，且传动齿轮与齿条啮合传动连接。
10.进一步地，承载组件包括安装在前端缓存架上的第一升降组件，第一升降组件的升降端上安装有承载块，承载块上开设有配合芯棒使用的v字形卡槽。
11.进一步地，第一升降组件包括固定在前端缓存架上的第一直线滑轨，第一直线滑
轨上安装有支撑座，支撑座的形状为倒立的l状，前端缓存架上固定安装有升降气缸，升降气缸的自由端通过活动连杆与支撑座传动连接。
12.进一步地，辅助夹具组件包括安装在龙门架上的固定座，固定座的底端上固定安装有驱动气缸，固定座上固定安装有第二直线滑轨，驱动气缸的自由端与第二直线滑轨上的滑座传动连接，第二直线滑轨的滑座上活动铰接有两个联动臂，两个联动臂的另一端上均活动连接有夹臂，两个夹臂均通过转轴活动安装在固定座上。
13.进一步地，支撑组件包括固定在龙门架上的第二升降组件，第二升降组件的活动端上安装有支撑轮组，第二升降组件包括与第一升降组件为相同结构组成。
14.(三)有益效果
15.本实用新型提供了一种用于膜类卷材的自动取插芯棒设备，具备以下有益效果：
16.1、本实用新型达到了对膜类卷材物料中芯棒进行自动取出以及插入的目的，能够自动将膜类卷材物料中的芯棒进行抽出，同时还能够自动将芯棒插入膜类卷材物料中便于堆货机货叉将卷材放置在缓存架上，从而替代了人工的操作方式，提高了整个过程的自动化程度，并且降低工人劳动强度，提高工作效率。
17.2、本实用新型由于动作机构的设置，能够使机械手沿着x、y、z轴上的线性运动来进行，可以完成在x、y、z三维坐标系中任意一点的到达和遵循可控的运动轨迹，并且实现三自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角，使机械手带动芯棒完成自动抽取以及插入操作，因此具有高可靠性、运行平稳、运行速度快、重复精度、操作简单带动优点。
18.3、本实用新型由于辅助夹具组件支撑组件的设置，通过辅助夹具组件对芯棒右端部的夹持，能够对芯棒进行定位夹持，使机械手解除夹持动作并重新夹取芯棒的中部，同时支撑组件对芯棒提供支撑导向作用，能够在芯棒动作时提供有效的支撑作用，避免芯棒出现偏移以及脱落的现象，从而保证了芯棒在抽取以及插入动作中的稳定性。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
20.图1为本实用新型的轴向结构示意图；
21.图2为本实用新型龙门架的结构示意图；
22.图3为本实用新型动作组件的结构示意图；
23.图4为本实用新型x轴位移组件的结构示意图；
24.图5为本实用新型前端缓存架的结构示意图；
25.图6为本实用新型第一升降组件的结构示意图；
26.图7为本实用新型辅助夹具组件和支撑组件的结构示意图；
27.图8为本实用新型辅助夹具组件的结构示意图；
28.图9为本实用新型支撑组件的结构示意图。
29.图中：1、后端缓存架；2、前端缓存架；3、承载组件；31、第一升降组件；311、第一直线滑轨；312、支撑座；313、升降气缸；314、活动连杆；32、承载块；4、龙门架；5、动作机构；51、x轴位移组件；511、导轨；512、滑座；513、齿条；514、伺服电机；515、传动齿轮；52、y轴位移组件；53、z轴位移组件；6、机械手；7、辅助夹具组件；71、固定座；72、驱动气缸；73、第二直线滑
轨；74、联动臂；75、夹臂；8、支撑组件；81、第二升降组件；82、支撑轮组。
具体实施方式
30.以下将配合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
31.图1-9为本实用新型的一个实施例：一种用于膜类卷材的自动取插芯棒设备，包括龙门架4，龙门架4右侧的前后位置上依次设置前端缓存架2和后端缓存架1，前端缓存架2上设有对芯棒两侧进行支撑的承载组件3，龙门架4上设有用于三轴位移的动作机构5，动作机构5的自由端上固定安装有用于抓取芯棒使用的机械手6，龙门架4的右侧设有用于芯棒的辅助夹具组件7以及支撑组件8，支撑组件8位于辅助夹具组件7的左侧，本实用新型达到了对膜类卷材物料中芯棒进行自动取出以及插入的目的，能够自动将膜类卷材物料中的芯棒进行抽出，同时还能够自动将芯棒插入膜类卷材物料中便于堆货机货叉将卷材放置在缓存架上，从而替代了人工的操作方式，提高了整个过程的自动化程度，并且降低工人劳动强度，提高工作效率；
32.动作机构5包括x轴位移组件51、y轴位移组件52和z轴位移组件53，x轴位移组件51、y轴位移组件52和z轴位移组件53为相同结构组成，且x轴位移组件51、y轴位移组件52和z轴位移组件53在龙门架4上以x、y和z三轴向分布，由于动作机构5的设置，能够使机械手6沿着x、y、z轴上的线性运动来进行，可以完成在x、y、z三维坐标系中任意一点的到达和遵循可控的运动轨迹，并且实现三自由度运动，每个运动自由度之间的空间夹角为直角，使机械手6带动芯棒完成自动抽取以及插入操作，因此具有高可靠性、运行平稳、运行速度快、重复精度、操作简单带动优点；
33.x轴位移组件51包括固定在龙门架4两侧上的导轨511，导轨511上滑动连接有滑座512，两个滑座512之间通过横梁固定连接，导轨511上固定安装有齿条513，在横梁上固定安装有伺服电机514，伺服电机514传动连接有传动齿轮515，传动齿轮515安装在滑座512上，且传动齿轮515与齿条513啮合传动连接，通过伺服电机514的运行驱动传动齿轮515转动，配合传动齿轮515与齿条513的啮合传动状态提供驱动力，而滑座512滑动安装在导轨511上，在传动齿轮515的转动下，能够带动滑座512沿齿条513的方向实现位移动作。
34.承载组件3包括安装在前端缓存架2上的第一升降组件31，第一升降组件31的升降端上安装有承载块32，承载块32上开设有配合芯棒使用的v字形卡槽，承载组件3中的承载块32能够对卷材中插入的芯棒进行支撑，使卷材能够稳定的放置在前端缓存架2上。
35.第一升降组件31包括固定在前端缓存架2上的第一直线滑轨311，第一直线滑轨311上安装有支撑座312，支撑座312的形状为倒立的l状，前端缓存架2上固定安装有升降气缸313，升降气缸313的自由端通过活动连杆314与支撑座312传动连接，通过支撑座312安装在第一直线滑轨311上，能够在升降气缸313的作用下驱动支撑座312在第一直线滑轨311上进行上下滑动，以此达到控制承载块32升降动作。
36.辅助夹具组件7包括安装在龙门架4上的固定座71，固定座71的底端上固定安装有驱动气缸72，固定座71上固定安装有第二直线滑轨73，驱动气缸72的自由端与第二直线滑轨73上的滑座传动连接，第二直线滑轨73的滑座上活动铰接有两个联动臂74，两个联动臂74的另一端上均活动连接有夹臂75，两个夹臂75均通过转轴活动安装在固定座71上，通过
驱动气缸72的运行带动第二直线滑轨73上的滑座上下滑动，在滑座向下滑动时，两个联动臂74的底端在滑座的带动下向下位移，同时联动臂74带动夹臂75动作，使两个夹臂75的端部相对方向位移实现夹持动作的合拢，而在相反的则使两个夹臂的端部进行张开，因此达到了对芯棒进行夹持以及解除夹持操作的稳定进行。
37.支撑组件8包括固定在龙门架4上的第二升降组件81，第二升降组件81的活动端上安装有支撑轮组82，第二升降组件81与第一升降组件31为相同结构组成。
38.由于辅助夹具组件7支撑组件8的设置，通过辅助夹具组件7对芯棒右端部的夹持，能够对芯棒进行定位夹持，使机械手6解除夹持动作并重新夹取芯棒的中部，同时支撑组件8对芯棒提供支撑导向作用，能够在芯棒动作时提供有效的支撑作用，避免芯棒出现偏移以及脱落的现象，从而保证了芯棒在抽取以及插入动作中的稳定性。
39.本实施例工作时，通过堆货机货叉将带有芯棒的卷材放置在前端缓存架2上，此时芯棒的两侧放置在承载组件3上，通过承载组件3上的承载块32对芯棒进行支撑并保证卷材的稳定性，在抽取芯棒时，背负式agv小车移动至卷材的下方，背负式agv小车举升并直接作用在卷材上的卷芯，将卷材向上举升，随后第一升降组件31带动承载块32下降，可避让芯棒上的凸台，使机械手6可以顺利抽出芯棒，同时动作机构5运行带动机械手6位移至芯棒的左端部位置，机械手6动作夹取芯棒的左端部，在x轴位移组件51的动作下带动芯棒向左侧抽出。
40.在芯棒的左端进入龙门架4中三分之一时，支撑组件8中的支撑轮组82在第二升降组件81的作用下上升，支撑轮组82对芯棒进行支撑，机械手6夹取芯棒的左端部继续向左侧位移，在芯棒的右端位于辅助夹具组件7上时，辅助夹具组件7动作对芯棒的右端部进行夹持固定。
41.随后机械手6解除对于芯棒的夹持，在动作机构5的带动下向芯棒的中部位移，机械手6对芯棒的中部进行夹持，随后辅助夹具组件7解除对芯棒右端部的夹持，并且支撑组件8下降，最后机械手6夹取芯棒放置在龙门架4中增设的工装架上，最终完成对芯棒的自动抽出操作，在相反的动作下，则实现自动将芯棒插入卷材中，并且在工装架下方设置潜伏式agv小车用于自动转运工装架上的芯棒。
42.本实用新型的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和电路连接。
43.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
44.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。