CN102909285A - 钢板剪料自动送料机构 - Google Patents

Abstract

一种钢板剪料自动送料机构，其特征在于：包括机架、送料装置、打料装置以及用于控制送料装置、打料装置的PLC控制集成系统，所述的送料装置安装在机架的顶部，打料装置安装在机架一端的中部，并且该打料装置与剪床的进料口相连接；所述的机架另一端下方放置有钢板，所述的送料装置、打料装置分别通过控制线路与PLC控制集成系统连接。本发明的整个过程无需要人工操作，可实现全自动化送料，还可提高坯料的合格，大幅度提高了生产效率，也避免了人工操作所带来的安全隐患，其安全性能较高。

Description

钢板剪料自动送料机构

技术领域

本发明涉及一种送料机构，特别是一种钢板剪料自动送料机构。

背景技术

剪床是一种对金属板料进行剪切以得到所需要形状坯料的设备，在向剪床送料时，目前还没有全自动送料机构，需要人工用手或手持工具将金属板料送入工作区，如果工人操作不当或者注意力未集中就会出现安全隐患，同时由于人工因素的影响，会对送料的速度以及剪切所得坯料长度大小的均匀性都有相当大的影响，其生产效率和坯料合格率均较低，因此，实现送料机构的自动化是产业转型升级的必然趋势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种全自动化的钢板剪料自动送料机构，以提高生产效率和坯料合格率。

  解决上述技术问题的技术方案是：一种钢板剪料自动送料机构，包括机架、送料装置、打料装置以及用于控制送料装置、打料装置的PLC控制集成系统，所述的送料装置安装在机架的顶部，打料装置安装在机架一端的中部，并且该打料装置与剪床的进料口相连接；所述的机架另一端下方放置有钢板，所述的送料装置、打料装置分别通过控制线路与PLC控制集成系统连接。

本发明的进一步技术方案是：所述的送料装置包括真空吸盘、吸料架、台车架、升降机构以及水平输送机构，所述的真空吸盘固定在吸料架的下方，所述的升降机构固定在台车架上，并且升降机构的伸缩端与吸料架固定连接，所述的台车架与水平输送机构相连接。

本发明的进一步技术方案是：所述的升降机构包括伸缩气缸、升降导柱，所述的伸缩气缸固定在台车架上，伸缩气缸的活塞端穿过台车架与吸料架固定连接；所述的升降导柱位于伸缩气缸周围，该升降导柱的底部穿过台车架与吸料架固定连接。

 本发明的进一步技术方案是：所述的水平输送机构包括导向直行齿条、直行导柱、伺服电机、齿轮以及用于安装伺服电机电源线的电源线导轨，所述的导向直行齿条固定在机架的顶部，直行导柱分别安装在导向直行齿条的两侧，所述的伺服电机固定在台车架上，伺服电机的输出轴穿过台车架与位于台车架底部的齿轮连接，该齿轮与导向直行齿条相配合以带动台车架沿导向直行齿条作横向移动；所述的台车架底部还分别与导向直行齿条两侧的直行导柱滑动配合；所述的电源线导轨平行安装在导向直行齿条的一侧。

     本发明的进一步技术方案是：所述的打料装置包括多个托轮、打料气缸、夹料气缸、气缸安装架、气缸移动装置，所述的多个托轮通过托轮安装架呈多列固定在机架的中部，所述夹料气缸的活塞伸出端固定有用于压紧钢板的压料块，该夹料气缸、打料气缸分别固定在位于托轮安装架下方的气缸安装架上，且打料气缸、夹料气缸位于两列托轮安装架之间的间隙中；所述的气缸移动装置安装在机架的底部，该气缸移动装置与气缸安装架相连接。

    本发明的再进一步技术方案是：所述的气缸移动装置包括导向直行齿条A、直行导柱A、伺服电机A、齿轮A以及用于安装伺服电机A电源线的电源线导轨A，所述的导向直行齿条A固定在机架的底部，直行导柱A分别安装在导向直行齿条A的两侧，伺服电机A固定在气缸安装架上，伺服电机A的输出轴穿过气缸安装架与位于气缸安装架底部的齿轮A连接，该齿轮A与导向直行齿条A相配合以带动气缸安装架沿导向直行齿条A作横向移动，所述的气缸安装架底部还分别与导向直行齿条A两侧的直行导柱A滑动配合；所述的电源线导轨A平行安装在导向直行齿条A的一侧。

    所述的机架在连接剪床进料口的一端还倾斜安装有用于引导钢板进入剪床进料口的指引料支架，该指引料支架的上端固定在机架的顶部，下端倾斜固定在位于剪床进料口的机架中部。

     所述的机架顶部还在靠近剪床的侧部安装有钢板定位机构，该钢板定位机构包括伸缩定位气缸、用于定位钢板进入剪床进料口前位置的导向架，所述的伸缩定位气缸固定在机架上，伸缩定位气缸的伸出端与导向架的顶部连接，导向架的两侧上部与固定在机架顶部的导柱滑动配合。

     所述的PLC控制集成系统包括具有人机界面操作菜单的控制面板、用于检测台车架以及气缸安装架行程的行程开关、用于数据处理及发出工作指令的PLC中央处理器、接受工作指令的执行机构，所述的行程开关分别安装在导向直行齿条、导向直行齿条A上，该行程开关和控制面板分别与PLC中央处理器的输入端连接，PLC中央处理器的输出端与执行机构连接，所述的执行机构包括伺服驱动器、电磁阀以及报警器，所述的伺服驱动器分别与送料装置的伺服电机、打料装置的伺服电机A、以及剪床驱动装置的输入端连接；所述的电磁阀分别通过线路与送料装置的伸缩气缸、打料装置的打料气缸、夹料气缸以及伸缩定位气缸连接。

    所述的机架一侧还安装有用于计算钢板数量的计数器，该计数器与PLC控制集成系统的PLC中央处理器连接；所述的机架在与剪床相对的另一端还设置有用于堆放钢板的板料台车。

由于采用上述结构，本发明之钢板剪料自动送料机构与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.可实现全自动化送料：

由于本发明包括机架、送料装置、打料装置以及用于控制送料装置、打料装置的PLC控制集成系统，工作时，只需要预先设定好PLC控制集成系统的控制面板上的相关参数，即可通过PLC控制集成系统对送料装置的伸缩气缸及伺服电机的控制，可自动连续地将钢板平稳地从堆放点送到剪床的进料口边，再通过PLC控制集成系统对打料装置的伺服电机A、打料气缸、夹料气缸的控制，可实现自动连续地将钢板按定长逐步推入剪床的进料口，整个过程无需要人工操作，因此，本发明可实现全自动化送料。

2.可提高坯料的合格：

由于本发明在推料过程中，是通过预先对PLC控制集成系统控制面板上的相关参数设定好，即可通过PLC控制集成系统对打料装置的伺服电机A、打料气缸、夹料气缸的控制，实现自动连续地将钢板按定长逐步推入剪床的进料口，因此，本发明可使剪床所剪切出来的坯料长度尺寸非常均匀，从而大幅度提高了坯料的合格率。

3.生产效率较高：

由于本发明可实现全自动化送料、推料，无需人工操作，因而其生产效率较高，并且在裁剪不同规格材料长度时只需改变PLC栽剪长度参数就可以实现产品换线，可取代人工手动调整剪床定位机构从而提升生产效率。

4.安全性能较高：

   由于本发明可实现全自动化送料、推料，无需人工操作，可避免人工操作时所带来的安全隐患，其安全性能较高。

   下面，结合附图和实施例对本发明之钢板剪料自动送料机构的技术特征作进一步的说明。

附图说明：

图1：本发明之钢板剪料自动送料机构的立体结构示意图（未含夹料气缸、打料气缸、计数器及控制面板），

图2：本发明之钢板剪料自动送料机构的平面结构示意图（俯视状态，含有剪床，未含有送料装置），

图3：PLC控制集成系统的结构框图。

    在上述附图中，各元件的标号如下：

   1-机架，

   2-送料装置，

   201-真空吸盘，202-吸料架，203-台车架，204-升降机构，2041-伸缩气缸，

   2042-升降导柱，

   205-水平输送机构，2051-导向直行齿条，2052-直行导柱，

   2053-伺服电机，2054-电源线导轨，     

   3-打料装置，

   301-托轮，   302-托轮安装架， 303-打料气缸，   304-夹料气缸，

   3041-压料块，305-气缸安装架，  306-气缸移动装置，

   3061-导向直行齿条A，3062-直行导柱A，3063-伺服电机A，

   3064-电源线导轨A，

   4-板料台车，    5-指引料支架，

   6-钢板定位机构，601-伸缩定位气缸， 602-导向架， 603-导柱， 

   7-剪床，        8-计数器，

   9-PLC控制集成系统，901-控制面板，   902-行程开关，

   903-PLC中央处理器，904-执行机构，  9041-伺服驱动器，9042-电磁阀。

具体实施方式：

实施例一：

图1-图2中公开的是一种钢板剪料自动送料机构，包括机架1、送料装置2、打料装置3以及用于控制送料装置2、打料装置3的PLC控制集成系统9，所述的送料装置2安装在机架1的顶部，打料装置3安装在机架1一端的中部，并且该打料装置3与剪床7的进料口相连接；所述的机架4另一端下方设置有用于堆放钢板的板料台车4。

所述的送料装置2包括真空吸盘201、吸料架202、台车架203、升降机构204以及水平输送机构205，所述的真空吸盘201固定在吸料架202的下方，所述的升降机构204包括伸缩气缸2041、升降导柱2042，所述的伸缩气缸2041固定在台车架203上，伸缩气缸2041的活塞端穿过台车架203与吸料架202固定连接；所述的升降导柱2042位于伸缩气缸2041周围，该升降导柱2042的底部穿过台车架203与吸料架202固定连接。所述的水平输送机构205包括导向直行齿条2051、直行导柱2052、伺服电机2053、齿轮以及用于安装伺服电机电源线的电源线导轨2054，所述的导向直行齿条2051固定在机架1的顶部，直行导柱2052分别安装在导向直行齿条2051的两侧，所述的伺服电机2053固定在台车架203上，伺服电机2053的输出轴穿过台车架203与位于台车架203底部的齿轮连接，该齿轮与导向直行齿条2051相配合以带动台车架203沿导向直行齿条2051作横向移动；所述的台车架203底部还分别与导向直行齿条2051两侧的直行导柱2052滑动配合；所述的电源线导轨2054平行安装在导向直行齿条2051的一侧。

所述的打料装置3包括多个托轮301、打料气缸303、夹料气缸304、气缸安装架305、气缸移动装置306，所述的多个托轮301通过托轮安装架302呈多列固定在机架1的中部，所述夹料气缸304的活塞伸出端固定有用于压紧钢板的压料块3041，该夹料气缸304、打料气缸303分别固定在位于托轮安装架302下方的气缸安装架305上，且打料气缸303、夹料气缸304位于两列托轮安装架之间的间隙中；所述的气缸移动装置306包括导向直行齿条A3061、直行导柱A3062、伺服电机A3063、齿轮A以及用于安装伺服电机A电源线的电源线导轨A3064，所述的导向直行齿条A3061固定在机架1的底部，直行导柱A3062分别安装在导向直行齿条A3061的两侧，伺服电机A3063固定在气缸安装架305上，伺服电机A3063的输出轴穿过气缸安装架305与位于气缸安装架305底部的齿轮A连接，该齿轮A与导向直行齿条A3061相配合以带动气缸安装架305沿导向直行齿条A3061作横向移动，所述的气缸安装架305底部还分别与导向直行齿条A3061两侧的直行导柱A3062滑动配合；所述的电源线导轨A3064平行安装在导向直行齿条A3061的一侧。

所述的机架1在连接剪床进料口的一端还倾斜安装有用于引导钢板进入剪床进料口的指引料支架5，该指引料支架5的上端固定在机架的顶部，下端倾斜固定在位于剪床进料口的机架中部。

所述的机架1顶部还在靠近剪床的侧部安装有钢板定位机构6，该钢板定位机构6包括伸缩定位气缸601、用于定位钢板进入剪床进料口前位置的导向架602，所述的伸缩定位气缸601固定在机架上，伸缩定位气缸601的伸出端与导向架602的顶部连接，该导向架602的两侧上部与固定在机架1顶部的导柱603滑动配合。

所述的PLC控制集成系统9包括具有人机界面操作菜单的控制面板901、用于检测台车架以及气缸安装架行程的行程开关902、用于数据处理及发出工作指令的PLC中央处理器903、接受工作指令的执行机构904（参见图3），所述的行程开关902分别安装在导向直行齿条、导向直行齿条A上，该行程开关902和控制面板901分别与PLC中央处理器903的输入端连接，PLC中央处理器903的输出端与执行机构904连接，所述的执行机构904包括伺服驱动器9041、电磁阀9042以及报警器9043，所述的伺服驱动器9041分别与送料装置2的伺服电机2053、打料装置3的伺服电机A3063、以及剪床驱动装置（剪床驱动装置为现有技术）的输入端连接；所述的电磁阀9042分别通过线路与送料装置2的伸缩气缸2041、打料装置3的打料气缸303、夹料气缸304以及伸缩定位气缸601连接。

所述的机架1一侧还安装有用于计算钢板数量的计数器8，该计数器8与PLC控制集成系统9的PLC中央处理器903连接。

本发明之钢板剪料自动送料机构的工作过程如下：

（1）预先设定好PLC控制集成系统9的控制面板901上的相关参数；

（2）控制送料装置2之升降机构的伸缩气缸2041活塞伸出，带动吸料架202及真空吸盘201下行，吸住钢板后，再控制伸缩气缸2041活塞回缩，带动吸料架202、真空吸盘201以及钢板上行；

（3）控制送料装置2之水平输送机构的伺服电机2053，驱动台车架203沿着导向直行齿条2051直行，从而带动吸料架202、真空吸盘201以及钢板向剪床方向直行；

（4）行程开关检测到台车架到达指定位置后，PLC控制集成系统9控制水平输送机构的伺服电机2053停止，然后控制升降机构的伸缩气缸2041活塞伸出，带动吸料架202、真空吸盘201以及钢板下行，真空吸盘201放下钢板后，再控制伸缩气缸2041活塞回缩，带动吸料架202、真空吸盘201上升；

（5）PLC控制集成系统9控制打料装置3的打料气缸303伸出，将钢板向剪床的进料口推进，再控制夹料气缸夹住钢板，剪床的剪切设备动作，将钢板按一定的长度剪切下来；

（6）PLC控制集成系统9控制打料装置3之气缸移动装置的伺服电机A3063，带动气缸安装架305及打料气缸303、夹料气缸304往前行；然后再控制打料气缸303伸出，再次将余下的钢板向剪床的进料口推进，再控制夹料气缸夹住钢板，剪床的剪切设备动作，将余下的钢板按一定的长度剪切下来，如此重复，直至该块钢板被剪切完毕；

（7）重复上述步骤（1）～（6），将下一块钢板剪切完。

Claims (10)

1. 一种钢板剪料自动送料机构，其特征在于：包括机架、送料装置、打料装置以及用于控制送料装置、打料装置的PLC控制集成系统，所述的送料装置安装在机架的顶部，打料装置安装在机架一端的中部，并且该打料装置与剪床的进料口相连接；所述的机架另一端下方放置有钢板，所述的送料装置、打料装置分别通过控制线路与PLC控制集成系统连接。

2. 根据权利要求1所述的钢板剪料自动送料机构，其特征在于：所述的送料装置包括真空吸盘、吸料架、台车架、升降机构以及水平输送机构，所述的真空吸盘固定在吸料架的下方，所述的升降机构固定在台车架上，并且升降机构的伸缩端与吸料架固定连接，所述的台车架与水平输送机构相连接。

3. 根据权利要求2所述的钢板剪料自动送料机构，其特征在于：所述的升降机构包括伸缩气缸、升降导柱，所述的伸缩气缸固定在台车架上，伸缩气缸的活塞端穿过台车架与吸料架固定连接；所述的升降导柱位于伸缩气缸周围，该升降导柱的底部穿过台车架与吸料架固定连接。

4. 根据权利要求3所述的钢板剪料自动送料机构，其特征在于：所述的水平输送机构包括导向直行齿条、直行导柱、伺服电机、齿轮以及用于安装伺服电机电源线的电源线导轨，所述的导向直行齿条固定在机架的顶部，直行导柱分别安装在导向直行齿条的两侧，所述的伺服电机固定在台车架上，伺服电机的输出轴穿过台车架与位于台车架底部的齿轮连接，该齿轮与导向直行齿条相配合以带动台车架沿导向直行齿条作横向移动；所述的台车架底部还分别与导向直行齿条两侧的直行导柱滑动配合；所述的电源线导轨平行安装在导向直行齿条的一侧。

5. 根据权利要求1所述的钢板剪料自动送料机构，其特征在于：所述的打料装置包括多个托轮、打料气缸、夹料气缸、气缸安装架、气缸移动装置，所述的多个托轮通过托轮安装架呈多列固定在机架的中部，所述夹料气缸的活塞伸出端固定有用于压紧钢板的压料块，该夹料气缸、打料气缸分别固定在位于托轮安装架下方的气缸安装架上，且打料气缸、夹料气缸位于两列托轮安装架之间的间隙中；所述的气缸移动装置安装在机架的底部，该气缸移动装置与气缸安装架相连接。

6. 根据权利要求5所述的钢板剪料自动送料机构，其特征在于：所述的气缸移动装置包括导向直行齿条A、直行导柱A、伺服电机A、齿轮A以及用于安装伺服电机A电源线的电源线导轨A，所述的导向直行齿条A固定在机架的底部，直行导柱A分别安装在导向直行齿条A的两侧，伺服电机A固定在气缸安装架上，伺服电机A的输出轴穿过气缸安装架与位于气缸安装架底部的齿轮A连接，该齿轮A与导向直行齿条A相配合以带动气缸安装架沿导向直行齿条A作横向移动，所述的气缸安装架底部还分别与导向直行齿条A两侧的直行导柱A滑动配合；所述的电源线导轨A平行安装在导向直行齿条A的一侧。

7. 根据权利要求1所述的钢板剪料自动送料机构，其特征在于：所述的机架在连接剪床进料口的一端还倾斜安装有用于引导钢板进入剪床进料口的指引料支架，该指引料支架的上端固定在机架的顶部，下端倾斜固定在位于剪床进料口的机架中部。

8. 根据权利要求1所述的钢板剪料自动送料机构，其特征在于：所述的机架顶部还在靠近剪床的侧部安装有钢板定位机构，该钢板定位机构包括伸缩定位气缸、用于定位钢板进入剪床进料口前位置的导向架，所述的伸缩定位气缸固定在机架上，伸缩定位气缸的伸出端与导向架的顶部连接，导向架的两侧上部与固定在机架顶部的导柱滑动配合。

9. 根据权利要求1至权利要求8任一权利要求所述的钢板剪料自动送料机构，其特征在于：所述的PLC控制集成系统包括具有人机界面操作菜单的控制面板、用于检测台车架以及气缸安装架行程的行程开关、用于数据处理及发出工作指令的PLC中央处理器、接受工作指令的执行机构，所述的行程开关分别安装在导向直行齿条、导向直行齿条A上，该行程开关和控制面板分别与PLC中央处理器的输入端连接，PLC中央处理器的输出端与执行机构连接，所述的执行机构包括伺服驱动器、电磁阀以及报警器，所述的伺服驱动器分别与送料装置的伺服电机、打料装置的伺服电机A、以及剪床驱动装置的输入端连接；所述的电磁阀分别通过线路与送料装置的伸缩气缸、打料装置的打料气缸、夹料气缸以及伸缩定位气缸连接。

10. 根据权利要求9所述的钢板剪料自动送料机构，其特征在于：所述的机架一侧还安装有用于计算钢板数量的计数器，该计数器与PLC控制集成系统的PLC中央处理器连接；所述的机架在与剪床相对的另一端还设置有用于堆放钢板的板料台车。

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