CN103862249B - 注塑模具自动拆解装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种注塑模具拆解装置，包括龙门架、用于承载模具的工作台、用于带动模具在X、Y、Z轴三个方向行走的行走机构、用于夹持并翻转模具的夹持翻转机构、用于拆解模具的拆解机构及控制柜，所述行走机构安装在所述龙门架上，所述夹持翻转机构安装在所述行走机构上，所述行走机构、夹持翻转机构及拆解机构均与所述控制柜连接。本发明通过拆解机构自己实现模具上螺丝的拆解，再通过夹具和行走机构实现模具翻转、自动吊装和搬运，实现模具拆解的自动化作业，利于批量流水线作业，大幅度提高了生产效率，实现安全生产，降低劳动强度及人力成本。同时靠机械力量将模具拆解，可以避免模具损坏，安全可靠。<!--1-->

Description

注塑模具自动拆解装置

技术领域

本发明涉及注塑模具，特别涉及一种注塑模具自动拆解装置。

背景技术

在注塑模具行业中，模具拆解是模具加工过程的重要环节之一，现在所有的注塑模具拆解过程主要包括：(1)通过叉车将需要拆解的模具运输至拆解区域。(2)操作工选择合适的吊拉工具，利用行车将模具上模与下模分离，如果分离不开，用铜棒等进行敲击找正。(3)选择合适的内六角扳手对上模各组件的螺丝进行拆解，拆解后将各组件吊拉至托盘上进行物流。(4)用行车对下模进行翻转180度的操作，选择合适的内六角扳手对下模各组件的螺丝进行拆解。(5)拆解后将各组件吊拉到托盘上进行物流。

上述拆解过程的缺点在于：由于吊拉力不平衡和导柱方向不平行及过渡配合，导致上模和下模分离困难，效率低，模具翻转存在安全隐患，人力资源浪费，物流不顺畅，操作工作的劳动强度较高，不利于批量流水线作业。而且在拆解过程中，使用人为敲打，极易破坏模具，一旦损坏，模具基本没有维修的可能，直接报废会造成很大的经济损失。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可以实现自动化作业，提高效率、降低劳动强度及人力成本，安全可靠的注塑模具自动拆解装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种注塑模具自动拆解装置，包括龙门架、用于承载模具的工作台、用于带动模具在X、Y、Z轴三个方向行走的行走机构、用于夹持并翻转模具的夹持翻转机构、用于拆解模具的拆解机构及控制柜，所述行走机构安装在所述龙门架上，所述夹持翻转机构安装在所述行走机构上，所述行走机构、夹持翻转机构及拆解机构均与所述控制柜连接，所述夹持翻转机构由横梁、两个对称设置的用于夹紧模具的夹臂、液压夹紧动力机构、两个用于从两侧夹持模具的可旋转夹持手组成，所述横梁固定在所述行走机构上，所述液压夹紧动力机构安装在所述横梁上，所述夹臂与所述横梁滑动连接，两个所述夹臂分别与所述液压夹紧动力机构的两个伸缩端连接，由所述液压夹紧动力机构的伸缩带动一对所述夹臂相对移动实现模具的夹取及松开，在每个所述夹臂上安装可旋转夹持手。

进一步，所述拆解机构由用于拆解模具螺丝的拆解机器人、用于识别所述螺丝位置和型号的图像识别系统及用于存放扳手的扳手库组成，所述图像识别系统与所述拆解机器人连接，所述拆解机器人与所述控制柜连接。

进一步，所述拆解机器人为直角坐标机器人，或为多关节臂机器人。

进一步，所述可旋转夹持手呈C型，所述可旋转夹持手连接有液压机构；或所述可旋转夹持手为磁吸附装置。

进一步，所述可旋转夹持手由旋转机构驱动，所述旋转机构安装在所述夹臂上，所述旋转机构为链条传动机构，或为齿轮传动机构，或为旋转气缸。

进一步，在两个所述夹臂的中间位于所述工作台的上方设置一用于吸附模具的磁吸附装置，所述磁吸附装置连接有升降机构，所述升降机构安装在所述横梁上，所述升降机构与控制柜连接。

进一步，所述行走机构包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构；所述X轴移动机构由两个X轴横梁、第一伺服电机、分别固定在两个所述X轴横梁上的第一滚珠丝杆、两个与所述第一滚珠丝杆螺纹连接的第一滑块、带动两个所述第一滚珠丝杆同步转动的双向同步带组成，两个所述X轴横梁分别固定在所述龙门架的两侧；所述Y轴移动机构由Y轴纵梁、第二伺服电机、固定在所述Y轴纵梁上的第二滚珠丝杆、与所述第二滚珠丝杆螺纹连接的第二滑块组成，所述Y轴纵梁的两端固定在两个所述第一滑块上；所述Z轴移动机构由Z轴升降架、第三伺服电机、固定在所述Z轴升降架上的第三滚珠丝杆、与所述第三滚珠丝杆螺纹连接的第三滑块组成，所述Z轴升降架的顶部固定连接在所述第二滑块上，所述夹持翻转机构与所述第三滑块固定连接；或者，所述Z轴移动机构为液压升降机构，所述夹持翻转机构固定在所述液压升降机构的伸缩杆上，所述液压升降机构固定在所述第二滑块上。

进一步，所述工作台为可做360°转动的变位机。

进一步，所述工作台为在地轨上行驶的地轨小车或流水生产线。

综上内容，本发明所述的一种注塑模具自动拆解装置，通过拆解机构自己实现模具上螺丝的拆解，再通过夹具和行走机构实现模具翻转、自动吊装和搬运，实现模具拆解的自动化作业，利于批量流水线作业，大幅度提高了生产效率，实现安全生产，降低劳动强度及人力成本。同时靠机械力量将模具拆解，可以避免模具损坏，安全可靠。

附图说明

图1是本发明实施例一结构示意图一；

图2是本发明实施例一结构示意图二；

图3是本发明实施例一结构示意图三；

图4是本发明行走机构结构示意图；

图5是本发明夹持翻转机构结构示意图；

图6是本发明夹持手旋转机构结构示意图；

图7是本发明实施例二结构示意图；

图8是本发明实施例三结构示意图；

图9是图8的侧向视图；

图10是图8的局部放大图。

图1至图10所示，龙门架1，模具2，行走机构3，夹持翻转机构4，拆解机构5，控制柜6，立柱7，安装座8，横向杆9，纵向杆10，支撑杆11，地轨12，地轨小车13，模板14，X轴横梁15，第一滚珠丝杆16，第一伺服电机17，连接梁18，双向同步带19，Y轴纵梁20，第二滚珠丝杆21，第二伺服电机22，Z轴升降架23，第三伺服电机24，第三滚珠丝杆25，横梁26，夹臂27，液压夹紧动力机构28，夹持手29，伸缩杆30，液压缸31，拆解机器人32，限位装置33，变位机34，导轨35，旋转伺服电机36，旋转轴37，液压机构38，垫片39，磁吸附装置40，液压缸41，导向杆42，纵梁43。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例一：

如图1至图3所示，本发明所述的一种注塑模具自动拆解装置，包括龙门架1、用于承载模具2的工作台、用于带动模具2在X、Y、Z轴三个方向行走的行走机构3、用于夹持并翻转模具2的夹持翻转机构4、用于拆解模具2的拆解机构5及控制柜6。行走机构3安装在龙门架1上，夹持翻转机构4安装在行走机构3上，行走机构3、夹持翻转机构4及拆解机构5均与控制柜6连接，由控制柜6统一控制，控制柜6安装在龙门架1的一侧，不放置在龙门架1的内部，避免人员进出龙门架1而产生安全隐患。

龙门架1采用钢制结构，包括四根立柱7，立柱7通过安装座8固定在地面上，四根立柱7的顶端通过两个横向杆9和两个纵向杆10形成框架结构，为了提高整个龙门架1的强度，还设置有多个斜向设置的支撑杆11。

用于承载模具2的工作台位于龙门架1的中间，本实施例中，为了利用流水线生产作业，在龙门架1的内部地面铺设地轨12，用于模具2的物流，在地轨12上设置地轨小车13，待拆解的模具2通过吊运放置在地轨小车13上，地轨小车即作为工作台，将地轨小车13和模具2移动至龙门架1内部，即可进行模具2的拆解。拆解后的一层层模板14在行走机构3的运动下，运送至设置在龙门架1旁边的生产流水线或另外的地轨小车上，进而将拆解后的模板14输送至存放的地方或下一个工位。在龙门架1内还设置有限位装置33，限位装置33可以采用限位板、限位开关等，限位装置33限定模具2的位置。

行走机构3包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构，带动拆解后的模板14在三维空间内任意移动。

如图4所示，其中，X轴移动机构包括两个X轴横梁15，两个X轴横梁15固定在龙门架1顶部两侧的横向杆9上，也可以直接将龙门架1顶部的两个横向杆9作为两个X轴横梁。在两个X轴横梁15上各安装一个第一滚珠丝杆16，在每个第一滚珠丝杆16上螺纹连接一个第一滑块(图中未标示)，第一滚珠丝杆16转动时，第一滑块在第一滚珠丝杆16上沿X轴方向移动，两个第一滚珠丝杆16用一个第一伺服电机17带动转动，第一伺服电机17固定在两个X轴横梁15之间的连接梁18上，第一伺服电机17的输出端连接一双向同步带19，双向同步带19的两端连接两个第一滚珠丝杆16，这样可以保证两个第一滚珠丝杆16能同步运转。

Y轴移动机构包括一个Y轴纵梁20，Y轴纵梁20的两端固定在两个第一滑块上，两个第一滑块在第一滚珠丝杆16上移动时带动Y轴纵梁20沿X轴方向移动，在Y轴纵梁20上固定第二滚珠丝杆21和第二伺服电机22，第二伺服电机22带动第二滚珠丝杆21转动，在第二滚珠丝杆21上螺纹连接一个第二滑块(图中未标示)，第二滚珠丝杆21转动时，第二滑块在第二滚珠丝杆21上沿Y轴方向移动。

Z轴移动机构包括Z轴升降架23，Z轴升降架23的顶部固定在第二滑块上，在Z轴升降架23上固定安装第三伺服电机24和第三滚珠丝杆25，在第三滚珠丝杆25上螺纹连接一个第三滑块(图中未标示)，第三滚珠丝杆25转动时，第三滑块在第三滚珠丝杆25上沿Z轴方向上下移动。

如图5所示，夹持翻转机构由横梁26、两个对称设置的用于夹紧模具2的夹臂27、液压夹紧动力机构28、两个用于从两侧夹持模具2的可旋转夹持手29组成。其中，横梁26固定在第三滑块上，在X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构的带动下，横梁26沿X轴、Y轴、Z轴任意移动。液压夹紧动力机构28安装在横梁26上，两个夹臂27的顶部通过导轨35与横梁26滑动连接，液压夹紧动力机构28具有两个伸缩杆30，两个伸缩杆30在液压缸31的带动下可以同时向两个伸出或缩回，两个夹臂27固定在两个伸缩杆30的端部，两个伸缩杆30同时伸出或缩回时，带动两个夹臂27相向或相对移动，从而实现松开或夹紧模板14。

夹持手29设置在每个夹臂27的底部，本实施例中，夹持手29为磁吸附装置，可以采用吸力较大而且稳定的电磁铁，用电后具有磁性，用于吸附模板14，断电后磁性消失，可以松开模板14。两个夹臂27夹紧模板14，再通过夹持手29吸附，起到双重夹紧的作用，确保模板14在翻转过程中不会掉落。而且夹持手29采用磁吸附装置，可以不受模板14边缘形状的限制，对于形状不规则的模板14也可以起到较好的夹紧作用，提高了该设备的通用性。

夹持手29采用可旋转的结构，在夹紧模板14后，可以通过旋转机构带动夹持手29旋转，进而带动模板14翻转180°或90°。旋转机构固定安装在夹臂27上，旋转机构可以采用链条传动机构驱动，或采用齿轮传动机构驱动，或采用旋转气缸驱动。本实施例中，如图6所示，旋转机构优选采用链条传动机构，旋转伺服电机36通过链条、链轮使旋转轴37旋转，夹持手29固定在旋转轴37上，旋转轴37转动带动夹持手29转动。

拆解机构包括用于拆解模具螺丝的拆解机器人32，拆解机器人32可以采用直角坐标机器人，或采用多关节臂机器人，如五轴关节臂机器人或六轴关节臂机器人，本实施例中，采用的是六轴关节臂机器人。拆解机器人32单独固定安装在模具2一侧的地面上，这样方便模具2上的任一处的螺丝都能拆解，提高工作效率。在拆解机器人32上设置有用于识别模具上的螺丝位置和型号的图像识别系统，还设置有用于存放内六角扳手的扳手库(图中未示出)，拆解机器人32与控制柜6连接，拆解机器人32根据所需要拆解的螺丝的型号自动选择扳手型号，并自动从扳手库中拿取所需扳手拆解螺丝。

下面详细描述模具拆解的步骤：

1、在地轨小车13将待拆解的模具2运送至龙门架1内后，利用限位装置33确定模具2的位置。

2、操作人员通过操作控制柜6，控制拆解机器人32，拆解机器人32上的图像识别系统自动识别模具2上需要拆解的螺丝的位置和型号，确定需要选择的扳手型号，拆解机器人32自动从扳手库中拿取所需扳手，自动寻找螺丝并拆解螺丝，并将拆下的螺丝放置在螺丝存放区域。

3、螺丝拆解后，暂时将拆解机器人32移走。

4、控制行走机构3中的X轴移动机构、Y轴移动机构及Z轴移动机构移动，将两个夹臂27移至模具2的位置，控制液压夹紧动力机构28，使两侧的伸缩杆缩回，两个夹臂27从两侧夹紧拆解后的模板14，同时，控制两个夹持手29通电，夹持手29通电后具有磁性进而吸附模板14的两侧边。

5、再控制行走机构3中的X轴移动机构、Y轴移动机构及Z轴移动机构移动，将拆下的模板14一层层运送至设置在龙门架1旁边的生产流水线或另外的地轨小车上，进而将拆解后的模板14输送至存放的地方或下一个工位。

6、在上部分的模板14全部拆解后，利用夹持手29夹紧需要翻转的模板14，驱动夹持手29的旋转机构，使夹持手29和模板14一起旋转90°或180°。

7、再利用拆解机器人32重复拆解螺丝的步骤，将剩余的螺丝拆解下来。

8、再重复上述步骤，将拆解后的模板14一层层运走，直至将模具2全部拆解完成。

利用拆解机器人32拆解螺丝，可以提高拆解的精确性和效率，不会产生现有技术中的由于吊拉力不平衡和导柱方向不平行及过渡配合，导致上模和下模分离困难的情况。模具的吊装物流和翻转均采用设备自动完成，利于实现模具生产加工的流水线作业，大幅度提高模具生产的效率，而且不需要人工操作，不存在安全隐患，也不会造成人力资源浪费，降低劳动强度，减少人工成本。同时靠机械力量将模具拆解，可以避免模具损坏，安全可靠。

实施例二：

如图7所示，与实施例一不同之处在于，在龙门架1的内部安装一个变位机34，模具2通过地轨小车13运送至龙门架1内部，并自动移送至变位机34上，变位机34可以带动模具2有水平面上做360°旋转，更有利于调整模具2的加工位置，方便夹持、翻转和运送。变位机34与控制柜6连接，由控制柜6控制。

实施例三：

如图8、图9和图10所示，夹持手29呈C型，每个夹持手29连接有液压机构38，液压机构38与控制柜6连接，液压机构38的伸缩杆端部固定一聚氨酯垫片39，夹持手29从两侧插入模板14的边缘，控制液压机构38动作，伸缩杆伸出，推动聚氨酯垫片39压紧模板14，从而夹持住模板14。

因为模板14一层层贴附较紧密，为了便于夹持手29夹持模板14，在两个夹臂27的中间位于模具2的上方设置一磁吸附装置40，该磁吸附装置40用于从上面吸附模具2，使模具2能向上抬起10cm左右，便于两侧的夹持29夹持。磁吸附装置40可以采用电磁吸盘。

磁吸附装置40与升降机构连接，该升降机构采用两个液压缸41，磁吸附装置40连接在两个液压缸41的伸缩杆上，伸缩杆的伸缩带动磁吸附装置40上下移动。为了保证磁吸附装置40上下移动平稳，在磁吸附装置40上再连接两个导向杆42。

液压缸41和导向杆42固定在横梁26上，为了安装方便，在横梁26的垂直方向上向两侧各延伸一纵梁43，液压缸41安装固定在纵梁43上，在纵梁43上设置两个导向孔或两个导轨，导向杆42在导向孔内或沿导轨上下移动。磁吸附装置40和升降机构均与控制柜6连接，由控制柜6控制。

在需要拆解模具2时，首先磁吸附装置40降落至模板14的上方并通电，吸附住模板14，利用升降机构带动模板14上升一段距离，两个夹持手29从模板14的两侧夹持住模板14，再行走机构3的带动下，运送模板14至下一个位置。

实施例四：

与上述实施例不同之处在于，行走机构3中的Z轴移动机构采用的是液压升降机构，液压升降机构与控制柜6连接，横梁26固定在液压升降机构中液压缸的伸缩杆上，液压升降机构固定在Y轴移动机构中的第二滑块上，液压缸带动伸缩杆伸缩，从而带动横梁26在Z轴方向上做上下移动。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种注塑模具拆解装置，其特征在于：包括龙门架、用于承载模具的工作台、用于带动模具在X、Y、Z轴三个方向行走的行走机构、用于夹持并翻转模具的夹持翻转机构、用于拆解模具的拆解机构及控制柜，所述行走机构安装在所述龙门架上，所述夹持翻转机构安装在所述行走机构上，所述行走机构、夹持翻转机构及拆解机构均与所述控制柜连接,所述夹持翻转机构由横梁、两个对称设置的用于夹紧模具的夹臂、液压夹紧动力机构、两个用于从两侧夹持模具的可旋转夹持手组成，所述横梁固定在所述行走机构上，所述液压夹紧动力机构安装在所述横梁上，所述夹臂与所述横梁滑动连接，两个所述夹臂分别与所述液压夹紧动力机构的两个伸缩端连接，由所述液压夹紧动力机构的伸缩带动一对所述夹臂相对移动实现模具的夹取及松开，在每个所述夹臂上安装可旋转夹持手。

2.根据权利要求1所述的注塑模具拆解装置，其特征在于：所述拆解机构由用于拆解模具螺丝的拆解机器人、用于识别所述螺丝位置和型号的图像识别系统及用于存放扳手的扳手库组成，所述图像识别系统与所述拆解机器人连接，所述拆解机器人与所述控制柜连接。

3.根据权利要求2所述的注塑模具拆解装置，其特征在于：所述拆解机器人为直角坐标机器人，或为多关节臂机器人。

4.根据权利要求1所述的注塑模具拆解装置，其特征在于：所述可旋转夹持手呈C型，所述可旋转夹持手连接有液压机构；或所述可旋转夹持手为磁吸附装置。

5.根据权利要求4所述的注塑模具拆解装置，其特征在于：所述可旋转夹持手由旋转机构驱动，所述旋转机构安装在所述夹臂上，所述旋转机构为链条传动机构，或为齿轮传动机构，或为旋转气缸。

6.根据权利要求1所述的注塑模具拆解装置，其特征在于：在两个所述夹臂的中间位于所述工作台的上方设置一用于吸附模具的磁吸附装置，所述磁吸附装置连接有升降机构，所述升降机构安装在所述横梁上，所述升降机构与控制柜连接。

7.根据权利要求1所述的注塑模具拆解装置，其特征在于：所述行走机构包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构；

所述X轴移动机构由两个X轴横梁、第一伺服电机、分别固定在两个所述X轴横梁上的第一滚珠丝杆、两个与所述第一滚珠丝杆螺纹连接的第一滑块、带动两个所述第一滚珠丝杆同步转动的双向同步带组成，两个所述X轴横梁分别固定在所述龙门架的两侧；

所述Y轴移动机构由Y轴纵梁、第二伺服电机、固定在所述Y轴纵梁上的第二滚珠丝杆、与所述第二滚珠丝杆螺纹连接的第二滑块组成，所述Y轴纵梁的两端固定在两个所述第一滑块上；

所述Z轴移动机构由Z轴升降架、第三伺服电机、固定在所述Z轴升降架上的第三滚珠丝杆、与所述第三滚珠丝杆螺纹连接的第三滑块组成，所述Z轴升降架的顶部固定连接在所述第二滑块上，所述夹持翻转机构与所述第三滑块固定连接；

或所述Z轴移动机构为液压升降机构，所述夹持翻转机构固定在所述液压升降机构的伸缩杆上，所述液压升降机构固定在所述第二滑块上。

8.根据权利要求1所述的注塑模具拆解装置，其特征在于：所述工作台为可做360°转动的变位机。

9.根据权利要求1所述的注塑模具拆解装置，其特征在于：所述工作台为在地轨上行驶的地轨小车或流水生产线。