CN103286233B - 生产线传输对中机构及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明生产线传输对中机构及其方法，采取传输机构沿生产线传输方向进行对中，对中机构完成的是沿生产线横向上的对中定位，在多个工位之间传输机构本身校对参考系一致的前提下，实现较高的对中精度。包括有沿生产线传输方向设置的送料机械手、一组对中平台装置。对中平台装置，在一侧连接架上设置有托料毛刷与固定侧定位部件，在另一侧连接架上设置有托料毛刷与活动侧定位部件；第一驱动装置连接并驱动活动侧定位部件沿其底部第一导轨相对于连接架往复移动；送料机械手具有安装于导轨并通过第二驱动装置驱动以往复移动的一组机械夹爪，在至少一个机械夹爪上连接有通过第三驱动装置驱动以沿生产线传输方向往复移动的挡块。

Description

生产线传输对中机构及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于工业化生产中使用的生产线传输对中机构及其方法，可应用如钣金件冲压自动化生产线，机械与工业自动化设计领域。

背景知识

在工业化生产现场，通常地需将同一板料在多个连续的工位之间进行传输，在穿梭作业过程中板料相对于装备的对中精度最为关键。

现有钣金件冲压自动化生产线，板料的系列加工并不是同一工位完成的，但却基于同一校准参考系，即各个冲压操作的对中尺度标准是一致的。

较为常见的解决手段是电磁类型输送装置与至少两台对中设备的配合使用，设备结构较为复杂，制造成本较高。

又如公开下述内容的在先申请专利，申请号为201010133299，名称为机械手冲压自动化生产穿梭对中机构，其主要方案是穿梭对中机构具有两导引架，导引架上设有由电机驱动可水平运动的水平轴，还设有可由水平轴带动做水平运动的对中框架，对中框架上设有对中槽；水平轴的两端设有滚轮，皮带的一端接导引架，另一端绕过滚轮接对中框架；两导引架支架设有横梁，电机和减速机设置在横梁上，减速机两侧接传动轴，传动轴端部装有齿轮，在水平轴的内侧设有与前述齿轮相配合的齿条。

上述申请方案中，对中操作主要是由人工辅助对中框架完成的，对中完成后的板料在到达设定位置后，再由上料机械手进行后续的传输作业，缺少在传输过程中针对对中结果的保障手段，一旦上料机械手与对中框架的校准参考系存在偏差，或是上料机械手在传输过程中出现偏移等问题，依前述对中框架的对中操作精度就会相应地降低，甚至完全颠覆前述的对中操作。

另外，板料生产的尺寸差别较大，上述申请中并未对不同规格尺寸的对中操作提出通用性的改进方案。

再者，人工辅助对中框架的对中操作方式并不属于自动化控制畴，人为因素的干扰既会影响并降低对中精度，同时也不利于生产效率的提高。

上述现有技术的局限性，主要在于以上料机械手为代表的传输机构并不参与对中操作，上料机械手与对中框架之间校准参考系的一致性仅能通过部件加工精度、以及现场装配精度来保证，但仍不能满足板料在传输过程中的对中要求。

发明内容

本发明所述的生产线传输对中机构及其方法，在于解决上述现有技术存在的问题而采取传输机构参与对中操作的结构与控制方式，即传输机构沿生产线传输方向进行对中，对中机构完成的是沿生产线横向上的对中定位，在多个工位之间传输机构本身校对参考系一致的前提下，板料能够在多个工位之间保持同一水准的对中结果，以期实现较高的对中精度、相应地提高板料自动化生产的加工质量。

另一发明目的在于，简化了在多个方向上同时对中的难度、无需人工干预，且期望适用于不同规格型号板料的对中操作，真正实现自动化生产。

为实现上述发明目的，所述生产线传输对中机构主要包括有：

沿生产线传输方向设置的送料机械手、以及设置于送料机械手两侧的一组对中平台装置。

与现有技术的区别之处在于，所述的对中平台装置具有第一支架、以及安装于第一支架的连接架，在一侧连接架上设置有托料毛刷与固定侧定位部件，在另一侧连接架上设置有托料毛刷与活动侧定位部件；第一驱动装置连接并驱动活动侧定位部件沿其底部第一导轨相对于连接架往复移动；

所述的送料机械手，具有一导轨，以及安装于导轨并通过第二驱动装置驱动以往复移动的一组机械夹爪，在至少一个机械夹爪上连接有通过第三驱动装置驱动以沿生产线传输方向往复移动的挡块。

如上述基本方案，送料机械手、对中平台装置均设计有相向位移的部件，在板料放置于对中平台装置后，对中平台装置的活动侧定位部件实施沿生产线横向的对中定位，而送料机械手的挡块实施沿生产线传输方向的对中定位。

因此，在无人工辅助干预的前提下，送料机械手与对中平台装置是处于同一校准参考系的、共同完成不同方向上的对中定位，更易于完成对中定位的同步性、对中精度的一致性。

另外，送料机械手在连续传输作业中，仍可保持沿生产线传输方向的对中定位，从而避免对中精度下降，保证整条生产线冲压等作业环节的加工质量。

为进一步地保证送料机械手在传输过程中的对中精度、以及多个机械夹爪在对中、传输操作上的一致性，可采取如下改进方案：

在一组机械夹爪之间连接有同步连杆，即辅助以机械部件的硬件连接来提高动作的协调性与精细化控制。

较为优选的对中定位执行机构是，所述的机械夹爪包括有连接于丝杠端部的第二支架，丝杠的另一端连接第二驱动装置；

在第二支架上安装用于向挡块提供导向与支承的第二导轨。

为提高在线动态监控能力，可在导轨侧部设置有若干个用于检测机械夹爪移动位置的光电感应检测装置。

为适应不同规格型号板料的初始定位、以及提高对中操作的校对参考精度，可在所述第一支架上设置有一组第三导轨，通过调整驱动机构从生产线侧向驱动两侧的连接架往复移动。

为保护板料在对中定位、传输过程中不受损坏，且在传输过程中保持活动顺畅，可沿生产线传输方向、在固定侧定位部件与活动侧定位部件上，分别设置有一组定位滚轮。

在采用上述生产线传输对中机构的基础上，从本发明上述提及的设计构思出发，还可实现下述生产线传输对中方法：

板料从垂向放置于托料毛刷上，活动侧定位部件相对固定侧定位部件移动，以完成板料沿生产线横向的对中定位；

挡块沿生产线传输方向往复移动，以完成板料沿传输方向的对中定位；

基于上述两个方向上的对中定位，机械夹爪夹持板料沿导轨向下一工位传输。

同时，下述细化与优选改进方案还可进一步地相应提高对中定位方法的效果：

在同步连杆的带动下，同一组的机械夹爪之间保持针对板料传输过程中往复移动的一致。

所述的驱动机构驱动连接架沿生产线侧向移动，以调整固定侧定位部件与活动侧定位部件在生产线横向上的初始宽度。

光电感应检测装置感知并检测出机械夹爪夹持板料在导轨上的移动距离与方向。

综上内容，本发明生产线传输对中机构及其方法具有的优点与有益效果是：

1、传输与对中机构共同完成沿生产线传输、横向方向的对中定位，在同一校对参考系的前提下，多个工位之间的对中结果得以保持，无需二次定位，相应地提高板料自动化生产的加工质量。

2、能够简化多个方向上的同时对中操作，对中精度较高、且无需人工干预。

3、能够适用于不同规格型号板料的对中操作，真正实现自动化生产。

附图说明

现结合以下附图对本发明做进一步地说明。

图1是所述生产线传输对中机构的结构示意图；

图2是对中平台装置的示意图；

图3是送料机械手的示意图；

在以上附图中，对中平台装置10、送料机械手20、光电感应检测装置30、定位滚轮40；

第一支架11、托料毛刷12、固定侧定位部件13、活动侧定位部件14、第一驱动装置15、第一导轨16、第三导轨17、调整驱动机构18、连接架19；

导轨21、第二驱动装置22、机械夹爪23、第三驱动装置24、挡块25、同步连杆26、丝杠27、第二支架28、第二导轨29。

具体实施方式

实施例1，如图1至图3所示，生产线传输对中机构主要包括有，沿生产线传输方向设置的送料机械手20、以及设置于送料机械手20两侧的一组对中平台装置10。

其中，所述的对中平台装置10具有第一支架11、以及安装于第一支架11的连接架19；

在一侧连接架19上设置有托料毛刷12与固定侧定位部件13，在另一侧连接架19上设置有托料毛刷12与活动侧定位部件14；

沿生产线传输方向、在固定侧定位部件13与活动侧定位部件14上，分别设置有一组定位滚轮40，从而保证板料活动的顺畅；

第一驱动装置15(可选择气缸)连接并驱动活动侧定位部件14沿其底部第一导轨16相对于连接架19往复移动；

在第一支架11上设置有一组第三导轨17，通过调整驱动机构18从生产线侧向驱动两侧的连接架19往复移动；针对不同规格型号的板料，驱动机构18驱动连接架19沿生产线侧向移动，以调整固定侧定位部件13与活动侧定位部件14在生产线横向上的初始宽度。

所述的送料机械手20具有一导轨21，以及安装于导轨21并通过第二驱动装置22(可选择伺服电机)驱动以往复移动的一组机械夹爪23，在一组机械夹爪23之间连接有同步连杆26，在同步连杆26的带动下，同一组的机械夹爪23之间保持针对板料传输过程中往复移动的一致，即实现两套机械夹爪的同步运行；

机械夹爪23包括有连接于丝杠27端部的第二支架28，丝杠27的另一端连接第二驱动装置22；

在至少一个机械夹爪23上连接有通过第三驱动装置24(可选择气缸)驱动以沿生产线传输方向往复移动的挡块25，在第二支架28上安装用于向挡块25提供导向与支承的第二导轨29；

在导轨21侧部设置有若干个用于检测机械夹爪23移动位置的光电感应检测装置，光电感应检测装置30感知并检测出机械夹爪23夹持板料在导轨21上的移动距离与方向，以配合实施传输或冲压操作。

基于上述生产线传输对中机构的使用，所述的传输对中方法是：

板料从垂向放置于托料毛刷12上，活动侧定位部件14相对固定侧定位部件13移动，以完成板料沿生产线横向(即图中的Y向)的对中定位；

挡块25沿生产线传输方向往复移动，以完成板料沿传输方向(即图中的X向)的对中定位；

基于上述两个方向上的对中定位，机械夹爪23夹持板料沿导轨21向下一工位传输。

Claims (10)

1.一种生产线传输对中机构，包括有沿生产线传输方向设置的送料机械手(20)、以及设置于送料机械手(20)两侧的一组对中平台装置(10)，其特征在于：

所述的对中平台装置(10)，具有第一支架(11)、以及安装于第一支架(11)的连接架(19)，在一侧连接架(19)上设置有托料毛刷(12)与固定侧定位部件(13)，在另一侧连接架(19)上设置有托料毛刷(12)与活动侧定位部件(14)；第一驱动装置(15)连接并驱动活动侧定位部件(14)沿其底部第一导轨(16)相对于连接架(19)往复移动；

所述的送料机械手(20)，具有一导轨(21)，以及安装于导轨(21)并通过第二驱动装置(22)驱动以往复移动的一组机械夹爪(23)，在至少一个机械夹爪(23)上连接有通过第三驱动装置(24)驱动以沿生产线传输方向往复移动的挡块(25)。

2.根据权利要求1所述的生产线传输对中机构，其特征在于：在一组机械夹爪(23)之间连接有同步连杆(26)。

3.根据权利要求2所述的生产线传输对中机构，其特征在于：所述的机械夹爪(23)包括有连接于丝杠(27)端部的第二支架(28)，丝杠(27)的另一端连接第二驱动装置(22)；

在第二支架(28)上安装用于向挡块(25)提供导向与支承的第二导轨(29)。

4.根据权利要求3所述的生产线传输对中机构，其特征在于：在导轨(21)侧部，设置有若干个用于检测机械夹爪(23)移动位置的光电感应检测装置(30)。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的生产线传输对中机构，其特征在于：在所述第一支架(11)上设置有一组第三导轨(17)，通过调整驱动机构(18)从生产线侧向驱动两侧的连接架(19)往复移动。

6.根据权利要求5所述的生产线传输对中机构，其特征在于：沿生产线传输方向、在固定侧定位部件(13)与活动侧定位部件(14)上，分别设置有一组定位滚轮(40)。

7.应用如权利要求1至6任一所述生产线传输对中机构的生产线传输对中方法，其特征在于：板料从垂向放置于托料毛刷(12)上，活动侧定位部件(14)相对固定侧定位部件(13)移动，以完成板料沿生产线横向的对中定位；

挡块(25)沿生产线传输方向往复移动，以完成板料沿传输方向的对中定位；

基于上述两个方向上的对中定位，机械夹爪(23)夹持板料沿导轨(21)向下一工位传输。

8.根据权利要求7所述的生产线传输对中方法，其特征在于：在同步连杆(26)的带动下，同一组的机械夹爪(23)之间保持针对板料传输过程中往复移动的一致。

9.根据权利要求7或8所述的生产线传输对中方法，其特征在于：驱动机构(18)驱动连接架(19)沿生产线侧向移动，以调整固定侧定位部件(13)与活动侧定位部件(14)在生产线横向上的初始宽度。

10.根据权利要求9所述的生产线传输对中方法，其特征在于：光电感应检测装置(30)感知并检测出机械夹爪(23)夹持板料在导轨(21)上的移动距离与方向。