CN103964228B - 自动供料物料架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动供料物料架，其包括：支撑底板、丝杆支撑架、承载板、物料定位连接板、第一物料底板、第二物料底板、导向柱、伺服电机、蜗杆、蜗轮、丝杆、螺母副。丝杆支撑架轴向固定丝杆且与支撑底板相垂直，丝杆分别设于支撑架两臂内侧，承载板下部设有工位转换气缸，导向柱设于第一物料底板、第二物料底板左右两侧，分别与承载板固连，第一物料底板、第二物料底板与半螺母连接作为螺母副，可沿导向柱上下移动；丝杆轴头与蜗轮相连接，伺服电机设于支撑底板下部，通过联轴器与蜗杆相连接。本发明通过伺服电机、蜗轮-蜗杆传动控制丝杆转动，对应螺母副随丝杆的转动逐渐上升或下降，实现自动化精确进给上料，本发明提供两块物料底板，当一块底板没有物料时，第二块迅速补上，实现不间断供料，提高生产效率。

Description

自动供料物料架

技术领域

本发明涉及以一种自动化控制装置，尤其涉及一种装载纸制品原材料的不间断供料、自动精确进给上料的物料架。

背景技术

目前，制造业作为我国国民经济的支柱产业，是我国经济增长的主导部门和经济转型的基础；作为经济社会发展的重要依托，制造业是我国城镇就业的主要渠道和国际竞争力的集中体现。制造业是指对制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等），按照市场要求，通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的大型工具、工业品与生活消费产品的行业。物料架作为一种用来装载、转运原材料及成品所必不可少的工位器具，在制造型企业生产、包装、运输中起着非常重要的作用。

在科技经济高速发展的时代，短周期、快节奏、高效率的自动化控制生产模式已逐步成为目前生产制造的主要方式，就要求生产的配套设施均能满足自动化控制需求。然而现有的各种类型的物料架，在各生产企业的主要作用仍仅局限于装载、转运、包装运输。生产过程中原材料的上料仍是靠人工手动操作，单件执行；人工单件装料，无法保证设备不间断生产，生产效率低下，无法满足市场需求，人工劳动强度大，无法保证自动化高效率生产，既而增加生产投入成本。尤其对于纸制品加工企业，其原材料上料、装夹不易保证，人工上料、加工产品的质量参差不齐，无法达到统一的标准；有鉴于此，要满足自动化高效生产，纸制品生产的上料及定位装夹问题是业内亟需解决的一项课题。

本发明对纸制品原材料的自动上料及不间断供料提供了新的思路。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种可保证装载纸制品原材料的不间断供料、自动精确进给上料的物料架。

技术方案：为实现以上目的，本发明提供的一种自动供料物料架，包括支撑结构、进给上料控制系统、物料放置机构；

所述的支撑结构包括：支撑底板、丝杆支撑架，所述的丝杆支撑架与支撑底板相垂直固连，所述的支撑底板上安装有导轨；

所述的物料放置机构包括：承载板、第一物料底板、第二物料底板、导向柱，承载板下部设有工位转换气缸；所述的第一物料底板、第二物料底板作为螺母副可在导向柱上下移动；所述的导向柱分别设于第一物料底板、第二物料底板左右两侧，分别与承载板固连；所述的承载板与滑块固连；所述滑块与导轨相嵌合。

所述的进给上料控制系统包括：伺服电机、联轴器B、蜗杆A、蜗轮A、蜗杆B、蜗轮B、丝杆A、丝杆B、半螺母A、半螺母B、光电传感器；所述的伺服电机设于支撑底板下部，丝杆A、丝杆B分别设于丝杆支撑架两臂内侧，第一物料底板、第二物料底板分别与对应的半螺母A、半螺母B固连组成螺母副；所述的丝杆A的轴头与蜗轮A相连接，所述的蜗轮A对应与之相啮合的蜗杆A,所述丝杆B的轴头与蜗轮B相连接，所述的蜗轮B对应与之相啮合的蜗杆B,所述的蜗杆A与B蜗杆通过联轴器A相连接，所述的伺服电机通过联轴器B与蜗杆A相连接。当第一工作物料位置物料被取用后，光电传感器发出信号，使伺服电机启动，通过联轴器、蜗杆-蜗轮传动使支撑架两端蜗杆同步运转既而满足两丝杆的同步转动，由物料底板组成的螺母副带动所装载物料通过导向柱头同步向上移动，当光电传感器检测到物料处精确位置时，发出信号，伺服电机即停止运转，达到物料自动精确进给上料的目的。

所述的丝杆支撑架物料检测位置设有光电传感器；光电传感器实时检测物料的位置状态，当物料底板没有物料时，及时发出缺料信号，工位转换气缸得到信号并动作，推动承载板转换物料工位，使第二物料底板处于工作位置，物料继续供料，保证工作的不间断进行，提高机器工作效率。

包括挡块，所述的挡块垂直安装于支撑底板上；第一物料底板没有物料时，承载板通过工位转换气缸转换工位，使第二物料底板替补上，实现不间断供料，挡板的作用在于限定承载板运行的位置，保证物料的定位精度，使其不至于冲出导轨，提高作业的安全性。

包括物料定位连接板，所述的物料定位连接板设于物料底板前后左右各侧，所述的定位连接板固定物料在物料架中所处的准确位置，使物料底板在移动的过程中仍能保持精确定位，保证后序生产工作的正常运行。

包括调整转换垫块A、调整转换垫块B，所述的调整转换垫块A与物料定位连接板连接，所述的调整转换垫块B固定安装于承载板上；可通过调整转换垫块A、B与物料定位连接板的位置，满足不同规格产品的物料装载使用，实现通用性。

所述的挡块上设有缓冲器；所述的缓冲气缸可有限减缓第一物料底板的移动速度，避免物料底板因移动过快，从而增加第一物料底板与挡块之间的撞击力度，造成设备的损坏，有效维持自动供料物料架的正常运转。

工作原理：将物料分别放置于第一物料底板、第二物料底板上，伺服电机通过联轴器控制蜗杆转动，蜗轮与蜗杆啮合传动，由于丝杆与蜗轮同轴固连，丝杆随蜗轮转动，与丝杆相对应的螺母副带动第一物料底板随丝杠转动而逐渐上升，配合光电传感器实现精确进给上料；当第一物料底板上的物料用尽，光电传感器发出缺料信号，工位转换气缸动作，即带动承载板更换物料工位，使第二物料底板组成的螺母副与丝杆相对应，光电传感器实时检测物料的位置状态，并控制伺服电机的运转，继续提供物料，操作人员同时可将物料补给至空的物料位，实现自动化不间断供料，提高生产效率；可通过调整转换垫块A、B与物料定位连接板的连接位置，满足多种不同尺寸规格产品的使用。

有益效果：与现有技术相比，本发明通过在承载板上设置两个物料工位，可实现当工作中的物料底板没有物料时，通过工位转换气缸推动承载板进行工位转换，使第二个物料底板迅速补上，实现不间断供料，大大提高工作效率。

本发明通过增加光电传感器，对物料位置状态进行实时检测，信号控制伺服电机的运转，可实现物料的精确进给上料；同时一旦发现物料底板上没有物料便发出缺料信号，工位转换气缸动作，实现物料工位的转换，同时补给空工位物料，有效提高工作效率。

本发明通过增加物料定位连接板可有效对物料进行准确定位，使物料底板在移动的过程中仍能保持精确定位，保证后序生产工作的正常运行。

本发明通过增加挡块可有效限定承载板位置，在工位转换时不至于冲出导轨，提高作业的安全性;挡块上设有缓冲器，通过的挡块上设置缓冲器，工位转换过程中可降低承载板与挡块间的撞击力，保证各结构的稳定性且使承载板不受损坏。

本发明提供的调整转换垫块A、调整转换垫块B可通过调节与物料定位连接板的位置，满足不同规格产品的物料装载使用，实现通用性。

本发明结构简单，有益效果明显，适于产业化生产。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明工作流程图；

其中：1.支撑底板、2.导轨、3.物料定位连接板、4.联轴器A、5.蜗轮A、6.蜗杆A、7.伺服电机、8.联轴器B、9.承载板、10.丝杠支撑架、11.丝杆A、12.半螺母A、13.第二物料底板、14.调整转换垫块A、15.工位转换气缸、16.第一物料底板、17.导向柱、18.缓冲器、19.光电传感器、20.挡块、21.调整转换垫块B、22.滑块、23.丝杆B、24.蜗轮B、25.蜗杆B、26.半螺母B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如附图1所示的一种自动供料物料架，包括支撑结构、进给上料控制系统、物料放置机构；

所述的支撑结构包括：支撑底板1、丝杆支撑架10，所述的丝杆支撑架10与支撑底板1相垂直固连，所述的支撑底板1上安装有导轨2；

所述的物料放置机构包括：承载板9、第一物料底板16、第二物料底板13、导向柱17，承载板9下部设有工位转换气缸15；所述的第一物料底板16、第二物料底板13作为螺母副可在导向柱17上下移动；所述的导向柱17分别设于第一物料底板16、第二物料底板13左右两侧，分别与承载板9固连；所述的承载板9与滑块22固连；所述滑块22与导轨2相嵌合。

所述的进给上料控制系统包括：伺服电机7、联轴器B8、蜗杆A6、蜗轮A5、蜗杆B25、蜗轮B24、丝杆A11、丝杆B23、半螺母A12、半螺母B26、光电传感器19；所述的伺服电机7设于支撑底板1下部，丝杆A11、丝杆B23分别设于丝杆支撑架10两臂内侧，第一物料底板16、第二物料底板13分别与对应的半螺母A12、半螺母B26固连组成螺母副；所述的丝杆A11的轴头与蜗轮A5相连接，所述的蜗轮A5对应与之相啮合的蜗杆A6,所述丝杆B23的轴头与蜗轮B24相连接，所述的蜗轮B24对应与之相啮合的蜗杆B25,所述的蜗杆A6与B蜗杆通过联轴器A4相连接，所述的伺服电机7通过联轴器B8与蜗杆A6相连接。

所述的丝杆支撑架10物料检测位置设有光电传感器19。

包括挡块20，所述的挡块20垂直安装于支撑底板1上。

包括物料定位连接板3，所述的物料定位连接板3设于物料底板前后左右各侧。

包括调整转换垫块A14、调整转换垫块B21，所述的调整转换垫块A14与物料定位连接板3连接，所述的调整转换垫块B21固定安装于承载板9上；可通过调整转换垫块A14、B与物料定位连接板3的位置，满足不同规格产品的物料装载使用，实现通用性。

所述的挡块20上设有缓冲器18。

如图2所示物料架工作流程图，使用时，将物料分别放置于第一物料底板16、第二物料底板13上，光电传感器19实时检测物料的位置状态，并控制伺服电机7的状态，当前物料被取用时，光电传感器19发出缺料信号，伺服电机7启动，伺服电机7通过联轴器B8控制蜗杆A6转动，由于蜗杆B25通过联轴器A4与蜗杆A6相连接，蜗杆A6带动蜗杆B25转动；由于所述的蜗轮A5、蜗轮B24分别与蜗杆A6、蜗杆B25啮合传动，由于丝杆A11与蜗轮A5同轴固连、丝杆B23与蜗轮B24同轴固连，丝杆A11随蜗轮A5转动、丝杆B23随蜗轮B24转动，分别与与丝杆A11、丝杆B23相对应的半螺母A12、半螺母B26带动第一物料底板16随丝杆A11、丝杆B23的转动逐渐上升，置于第一物料底板16上的物料随物料板逐渐上升，实现精确进给上料；当第一物料底板16上的物料用尽，与丝杆支撑架10固连的光电传感器19发出缺料信号，伺服电机7停止运转，工位转换气缸15动作，带动与之相连接的承载板9沿导轨2转换工位，承载板9移动至挡块20位置，所述的挡板可有效限制承载板9运行的位置，避免承载板9冲出导轨2，提高作业的安全性，挡块20上设有缓冲器18，可降低承载板9与挡块20的撞击力，缓冲减振保证承载板9不受损坏，且使各连接机构保持稳定状态，达到保护机器的目的；第二物料底板13移动至原第一物料底板16工作位置，第二物料底板13上的半螺母A12、半螺母B26与丝杆A11、丝杆B23相对应，由光电传感器19信号控制伺服电机7动作，丝杆A11、丝杆B23继续转动，与丝杆A11、丝杆B23相对应的半螺母A12、半螺母B26带动第二物料底板13随丝杆A11、丝杆B23转动而逐渐上升，置于第二物料底板13上的物料随物料板逐渐上升，实现不间断供料，有效提高生产效率；所述的物料定位连接板3设于第一物料底板16、第二物料底板13前后左右各侧，使物料处于精确位置且在工位转换过程中处稳定状态，可靠定位，保证后序工作的正常运行；在第二物料底板13供料的过程中，工作人员可对第一物料底板16进行补货，以保证在第二物料底板13没有货的时候，第一物料底板16可实现继续供料，由光电传感器19检测，工位转换气缸15与伺服电机7驱动控制，两工位互相交替，实现不间断供料，提高生产效率。

Claims (6)

1.一种自动供料物料架，其特征在于：包括支撑结构、进给上料控制系统、物料放置机构；

所述的支撑结构包括：支撑底板（1）、丝杆支撑架（10），所述的丝杆支撑架（10）与支撑底板（1）相垂直固连，所述的支撑底板（1）上安装有导轨（2）；

所述的物料放置机构包括：承载板（9）、第一物料底板（13）、第二物料底板（16）、导向柱（17），承载板（9）下部设有工位转换气缸（15）；所述的第一物料底板（13）、第二物料底板（16）作为螺母副可在导向柱（17）上下移动；所述的导向柱（17）设于第一物料底板（13）、第二物料底板（16）左右两侧，所述导向柱（17）与承载板（9）固连；所述的承载板（9）与滑块（22）固连；所述滑块（22）与导轨（2）相嵌合；

所述的进给上料控制系统包括：伺服电机（7）、联轴器B（8）、蜗杆A（6）、蜗轮A（5）、蜗杆B（25）、蜗轮B（24）、丝杆A（11）、丝杆B（23）、半螺母A（12）、半螺母B（26）、光电传感器（19）；所述的伺服电机（7）设于支撑底板（1）下部，丝杆A（11）、丝杆B（23）分别设于丝杆支撑架（10）两臂内侧，第一物料底板（13）、第二物料底板（16）分别与对应的半螺母A（12）、半螺母B（26）固连组成螺母副；所述的丝杆A（11）的轴头与蜗轮A（5）相连接，所述的蜗轮A（5）对应与之相啮合的蜗杆A（6）,所述丝杆B（23）的轴头与蜗轮B（24）相连接，所述的蜗轮B（24）对应与之相啮合的蜗杆B（25）,所述的蜗杆A（6）与蜗杆B（25）通过联轴器A（4）相连接，所述的伺服电机（7）通过联轴器B（8）与蜗杆A（6）相连接。

2.根据权利要求1所述的自动供料物料架，其特征在于：所述的丝杆支撑架（10）物料检测位置设有光电传感器（19）。

3.根据权利要求1所述的自动供料物料架，其特征在于：包括挡块（20），所述的挡块（20）垂直安装于支撑底板（1）上。

4.根据权利要求1所述的自动供料物料架，其特征在于：包括物料定位连接板（3），所述的物料定位连接板（3）设于第一物料底板（13）、第二物料底板（16）前后两侧。

5.根据权利要求1所述的自动供料物料架，其特征在于：包括调整转换垫块A（14）、调整转换垫块B（21），所述的调整转换垫块A（14）与物料定位连接板连接，所述的调整转换垫块B（21）固定安装于承载板（9）上。

6.根据权利要求3所述的自动供料物料架，其特征在于：所述的挡块（20）上设有缓冲器（18）。