CN104445035B - 一种一对多自动对接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一对多自动对接系统，包括：支架；安装所述支架上的水平导轨副，所述的水平导轨副包括水平导轨和与所述水平导轨滑动配合的水平滑块；安装在所述水平滑块上的对接机构；以及，安装在所述支架上与所述对接机构配合的多个管路接头。本发明可实现一对多自动对接，结构简单可靠，切换自由，动作定位准确。在优选技术方案中，对接机构包括竖直导轨副，在水平导轨副和竖直导轨副的作用下，实现对接头的二维运动，管路接头可以设置多排，可大大增加管路接头的数量，可以准确定位到所需连接的管路接头正前方，在对接气缸的驱动下，完成对接，特别适合用于印染领域，具备广阔的应用前景。

Description

一种一对多自动对接系统

技术领域

本发明涉及物料输送装置领域，具体涉及一种物料输送过程中的一对多自动对接系统。

背景技术

在印染印花工艺中，印染印花调浆系统将所需的染料调配好，之后将调配好的母液化料上料输送给母液储罐或机台投料点。在印染印花调浆系统中的母液化料上料及助剂配送化学品输送时，当一个化料缸或者一个计量系统供给多个母液储罐或机台投料点时，一般是通过人工进行快速管道接头的切换，即使自动化场合也是采用气动三通球阀进行切换选择。前者劳动强度大，也容易造成人为失误，后者存在管道清洗不干净及残留，当其中一个阀门失效漏液后也不易被发现，存在质量隐患。

文献“粉体染料全自动溶解及输送系统的设计及应用”公开了粉体染料全自动溶解及输送系统，包括机械手搬运单元、溶解及清洗单元、总线管路输送单元及烘干单元等四大部分组成，其中，溶解及清洗单元主要由溶解泵、喷淋机构、循环机构、三通阀组等部分组成。通过阀组的时序动作配合，实现进底水、喷淋水、循环等动作。输送采用总线配送方式，中间为卫生级的三通阀，所有现场三通阀的控制线及反馈线均接至现场控制柜的网络从站单元，从站单元再与主站单元进行通讯，实现PLC对三通阀通断控制。2个溶解缸为一单元，每个溶解缸均有默认管路及阀组，溶解缸之间的连接通过4组阀连接，通过4组阀的切换可以实现交叉配送，提高配送效率，但是仍会存在管道清洗不干净及残留，当其中一个阀门失效漏液后也不易被发现，存在质量隐患。

申请公布号为CN 102127969A(申请号为201010613369.1)的中国发明专利申请公开了一种物料输送系统的输送管切换装置，包括第一管道和第二管道，还包括固定架和活动架，所述固定架的外侧与出料管和进料管固定连接，所述第一管道和所述第二管道与所述活动架固定连接；所述固定架的一侧开设有第一导入口和第二导入口，且其另一侧对应开设有第一导出口和第二导出口，所述活动架连接有动力部件并藉此相对于所述固定架在第一工作位置和第二工作位置之间切换；在所述第一工作位置下，所述第一管道与所述第一导入口和所述第一导出口连通，所述第二管道与所述进料管和所述出料管连通；在所述第二工作位置下，所述第二管道与所述第二导入口和所述第二导出口连通、所述第一管道与所述进料管和所述出料管连通。该技术方案无需将输送管切换装置从系统管路中拆下就能够实现管道的清洗，实现了对管道方便及时地清洗。但是该技术方案无法实现一对多自动对接，因此，急切需要一种一对多自动对接系统。

发明内容

本发明提供了一种一对多自动对接系统，可实现一对多自动对接，结构简单可靠，切换自由，动作定位准确。

一种一对多自动对接系统，包括：

支架；

安装所述支架上的水平导轨副，所述的水平导轨副包括水平导轨和与所述水平导轨滑动配合的水平滑块；

安装在所述水平滑块上的对接机构；

以及，安装在所述支架上与所述对接机构配合的多个管路接头。

本发明中，水平滑块能够沿水平导轨滑动，安装在水平滑块上的对接机构也能够沿水平导轨滑动，而在支架上安装有多个管路接头，对接机构可以自动对接到所需的管路接头上，实现一对多自动对接，进行对接液体输送，每个管路接头通过管路与母液储罐或机台投料点连接，将液体物料输送到母液储罐或机台投料点，实现自动对接，动作定位准确。

作为优选，所述的多个管路接头方向一致，所述的水平导轨副的运动方向与管路接头的进口方向垂直，从而在水平导轨副的运动下将对接机构带到所需位置，然后对接机构将对接头接在管路接头上，随着水平导轨副的运动，对接机构可根据需要对接到不同的管路接头上。

作为优选，所述的多个管路接头沿所述水平导轨副的运动方向排成直线，水平导轨副一般也呈直线排列，多个管路接头也呈直线排列，水平导轨副可带动对接机构沿直线运动，水平导轨副上直线运动的对接机构与呈直线排列的各个管路接头对接，实现一对多自动对接，对接更准确、更方便。

进一步优选，所述的多个管路接头沿所述水平导轨副的运动方向排成两条直线，并形成错位排列，防止上排件输送料液后少量残余液体滴落对下排输出管接头造成污染，也不会造成工作点之间液体的串味污染，从而保证了液体对接输送的质量。

作为优选，所述水平导轨副中的水平滑块由导轨电机通过同步带带动，使得水平滑块沿水平导轨运动。如导轨电机安装在支架上，在支架上沿水平导轨副的运动方向安装有同步带，同步带由导轨电机带动，水平导轨副中的水平滑块固定在同步带上，这样，导轨电机就可以带动同步带运动，固定在同步带上的水平滑块也沿着水平导轨运动，从而实现水平导轨副的运动。

作为优选，所述的对接机构包括：与所述管路接头配合的对接头以及驱动所述对接头与所述管路接头配合的对接气缸。对接气缸中的活塞杆可以前后伸缩，伸出时，对接头刚好套接在管路接头上，实现连接，并在对接头内设置密封圈，以实现密封连接；缩回后，对接头从管路接头上脱离，然后断开。在水平导轨副的运动下将对接机构带到所需位置，然后在对接气缸的作用下将对接头接在管路接头上，对接气缸缩回后，从管路接头上脱离，断开。

进一步优选，所述的对接机构还包括：安装在所述水平滑块上的底板、安装在所述底板上的竖直导轨副、驱动所述竖直导轨副运动的竖直气缸，所述的对接气缸安装在所述竖直导轨副上，所述的竖直导轨副和水平导轨副的运动方向垂直，所述的竖直导轨副和对接气缸的运动方向垂直。所述的对接气缸与所述水平导轨副的运动方向也同样垂直。本发明中，水平导轨副和竖直导轨副的运动方向垂直，使得对接头可以沿两个方向运动，实现二维运动，由于水平导轨副一般沿直线运动，只能完成对接机构与一排管路接头的自动对接，增加了竖直导轨副后，可沿水平导轨副的运动方向的垂直方向运动，从而可以实现对接机构与多排管路接头的自动对接，可实现对接机构与更多管路接头的自动对接。

更进一步优选，所述的竖直导轨副上安装有气缸安装板，所述的对接气缸安装在所述气缸安装板上，所述的对接头套设有对接头安装板，所述的对接头安装板与气缸安装板相互平行且两者之间设有四根导杆，其中两根导杆上安装有移动块(用于导向限位作用，防止对接头旋转或翻转)，所述的对接头连接有L型管路，所述的L型管路的直角弯管部与所述对接气缸的活塞杆连接，所述的L型管路的一端与所述对接头连接，所述的L型管路的另一端穿过所述移动块。所述的L型管路的另一端穿过所述移动块，用于与外界管路相连。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明一对多自动对接系统中，多个管路接头安装在支架上，水平导轨副的水平滑块上安装有对接机构，水平滑块能够沿水平导轨滑动，安装在水平滑块上的对接机构也能够沿水平导轨滑动，而在支架上安装有多个管路接头，对接机构可以自动对接到所需的管路接头上，实现一对多自动对接，完成物料的输送和接收。在优选技术方案中，对接机构包括竖直导轨副，在水平导轨副和竖直导轨副的作用下，实现对接头的二维运动，管路接头可以设置多排，可大大增加管路接头的数量，可以准确定位到所需连接的管路接头正前方，在对接气缸的驱动下，完成对接。本发明上述机构设计巧妙，不但结构简单可靠、紧凑和合理，而且定位准确，切换自由，能够自动完成一对多的对接，不需要人工干预，进行对接液体输送，也不会造成工作点之间液体的串料污染，保证对接液体输送的质量，使用后管道易于清洗，有利于各种工业领域推广使用，特别适合用于印染领域，具备广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明一对多自动对接系统的结构示意图；

图2为本发明一对多自动对接系统的内部结构示意图；

图3为本发明一对多自动对接系统中对接机构的内部结构示意图；

其中，1支架，2为水平导轨副，3为对接机构，4为管路接头，5为导轨电机，31为对接头，32为对接气缸，33为底板，34为竖直导轨副，35为竖直气缸，36为气缸安装板，37为对接头安装板，38为导杆，39为移动块，40为L型管路。

具体实施方式

如图1、图2所示，为本发明一对多自动对接系统，包括：支架1；安装支架1上的水平导轨副2，水平导轨副2包括水平导轨和与水平导轨滑动配合的水平滑块，水平滑块可沿着水平导轨滑动；安装在水平滑块上的对接机构3；以及，安装在支架1上与对接机构3配合的多个管路接头4。其中，水平导轨副2呈水平放置。多个管路接头4方向一致，水平导轨副2的运动方向与管路接头4的进口方向垂直，多个管路接头4设置在水平导轨副2的下方，多个管路接头4沿水平导轨副2的方向排成两条直线，并形成错位排列，防止上排件输送料液后少量残余液体滴落对下排输出管接头造成污染。水平导轨副2中的水平滑块由导轨电机5通过同步带带动，使得水平滑块沿水平导轨运动。具体为导轨电机5安装在支架1的端部，在支架1上沿水平导轨副2的运动方向安装有同步带，同步带由导轨电机5带动，水平导轨副2中的水平滑块固定在同步带上，导轨电机5就可以带动同步带运动，固定在同步带上的水平滑块也沿着水平导轨运动，从而实现水平导轨副2的运动。

如图1、图2和图3所示，对接机构3包括：与管路接头4配合的对接头31以驱动对接头31与管路接头4配合的对接气缸32、安装在水平导轨副2的水平滑块上的底板33、安装在底板33上的竖直导轨副34、驱动竖直导轨副34运动的竖直气缸35，对接气缸32安装在竖直导轨副34上，竖直导轨副34和水平导轨副2的运动方向垂直，竖直导轨副34和对接气缸32的运动方向垂直，对接气缸32和水平导轨副2的运动方向垂直。水平导轨副2和竖直导轨副34的运动方向垂直，使得对接头31可以沿两个方向运动，实现二维运动，水平导轨副2沿水平方向直线运动，只能完成对接机构3与一排管路接头4的自动对接，增加了竖直导轨副34后，可沿水平导轨副2的运动方向的垂直方向运动。即水平导轨副2可驱动对接机构3沿水平方向运动，在同一排的各个管路接头4之间进行变换。竖直导轨副34可驱动对接头31和对接机构3沿竖直方向运动，可在不同排的各个管路接头4之间进行变换(即第一排和第二排之间)，从而可以实现对接机构3与多排管路接头4的自动对接，可实现对接机构3与更多管路接头4的自动对接。

竖直导轨副34上安装有气缸安装板36，对接气缸32安装在气缸安装板36上，对接头31套设有对接头安装板37，对接头安装板37与气缸安装板36相互平行且两者之间设有四根导杆38，其中两根导杆38上滑动安装有移动块39(用于导向限位作用，防止对接头旋转或翻转)，对接头31连接有L型管路40，L型管路40的直角弯管部与对接气缸32的活塞杆连接，L型管路40的一端与对接头31连接，L型管路40的另一端穿过移动块39。L型管路40的另一端穿过移动块39，用于与外界管路相连。对接头31内安装有密封圈，对接时，对接头31套接在管路接头4上，从而完成密封连接。对接气缸32中的活塞杆可以前后伸缩，伸出时，对接头31刚好套接在管路接头4上，密封连接，实现连接；缩回后，对接头31从管路接头4上脱离，然后断开。移动块39滑动安装在两根导杆38上，当对接气缸32工作时，L型管路40的一端穿过移动块39，移动块39一方面起到限位作用，防止L型管路40和对接头31旋转或翻转，另一方面，可在对接气缸32的作用下，移动块39和L型管路40以及对接头31前后伸缩，移动块39滑动安装在两根导杆38上，进行导向。

本发明一对多自动对接系统的工作原理如下：

本发明一对多自动对接系统中，多个管路接头4呈两直线排列安装在支架1上，水平导轨副2的水平滑块上安装有对接机构3，通过水平滑块滑动到相应的位置，实现对接机构3与各个管路接头4对接，实现一对多自动对接，每个管路接头4通过管路与母液储罐或机台投料点连接，将物料输送到母液储罐或机台投料点，完成物料的输送和接收。对接机构3还包括竖直导轨副34，在水平导轨副2和竖直导轨副34的作用下，实现对接头31的二维运动，可以准确定位到所需连接的管路接头正前方，水平导轨副2可驱动对接机构3沿水平方向运动，在同一排的各个管路接头4之间进行变换。竖直导轨副34可驱动对接机构3沿竖直方向运动，可在不同排的各个管路接头4之间进行变换(即第一排和第二排之间)。对接气缸32中的活塞杆可以前后伸缩，伸出时，对接头31刚好套接在管路接头4上，密封连接，实现连接；缩回后，对接头31从管路接头4上脱离，然后断开。当对接气缸32工作时，L型管路40的一端穿过移动块39，移动块39一方面起到限位作用，防止L型管路40和对接头31旋转或翻转，另一方面，可在对接气缸32的作用下，移动块39和L型管路40以及对接头31前后伸缩，移动块39滑动安装在两根导杆38上，进行导向，从而在水平导轨副2和竖直导轨副34的运动下将对接机构3带到所需位置，然后在对接气缸32的作用下将对接头31接在管路接头4上，对接气缸32缩回后，从管路接头4上脱离，断开。

以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种一对多自动对接系统，其特征在于，包括：

支架；

安装在 所述支架上的水平导轨副，所述的水平导轨副包括水平导轨和与所述水平导轨滑动配合的水平滑块；

安装在所述水平滑块上的对接机构；

以及，安装在所述支架上与所述对接机构配合的多个管路接头；

所述的多个管路接头方向一致，所述的水平导轨副的运动方向与管路接头的进口方向垂直；

所述的对接机构包括：与所述管路接头配合的对接头以及驱动所述对接头与所述管路接头配合的对接气缸；

所述的对接机构还包括：安装在所述水平滑块上的底板、安装在所述底板上的竖直导轨副、驱动所述竖直导轨副运动的竖直气缸，所述的对接气缸安装在所述竖直导轨副上，所述的竖直导轨副和水平导轨副的运动方向垂直，所述的竖直导轨副和对接气缸的运动方向垂直；

所述的竖直导轨副上安装有气缸安装板，所述的对接气缸安装在所述气缸安装板上，所述的对接头套设有对接头安装板，所述的对接头安装板与气缸安装板相互平行且两者之间设有四根导杆，其中两根导杆上安装有移动块，所述的对接头连接有L型管路，所述的L型管路的直角弯管部与所述对接气缸的活塞杆连接，所述的L型管路的一端与所述对接头连接，所述的L型管路的另一端穿过所述移动块。

2.根据权利要求1所述的一对多自动对接系统，其特征在于，所述的多个管路接头沿所述水平导轨副的运动方向排成直线。

3.根据权利要求2所述的一对多自动对接系统，其特征在于，所述的多个管路接头沿所述水平导轨副的运动方向排成两条直线，并形成错位排列。

4.根据权利要求1所述的一对多自动对接系统，其特征在于，所述水平导轨副中的水平滑块由导轨电机通过同步带带动。