CN104551461B - 一种多规格板材的上料装置 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
[0001]本发明涉及一种物料输送设备，尤其涉及一种多规格板材的上料装置。
背景技术
[0002]市场对板件拼装产品的需求日益多样化，焊接制造企业经常会接到丰富的板件拼装产品订单，尽管订单批量并不大，但累计总利润还是相当可观的。而人工焊或低自动化焊不管是生产效率还是组织生产的快速响应性都较低，导致部分订单并不能被企业彻底消化。所以，市场对焊接件制造商提出的要求就是尽可能地具备生产多种不同类型焊接产品的能力，企业有必要具备焊接多样化产品的能力。而机器人焊接自动线具有自动化、柔性化、智能化和低成本等优势，可以有效改善“手工焊”和“半自动化焊”模式存在的多种不足，同时，板材上料装置的性能优劣对焊接自动线的影响举足轻重。
[0003]当今板材上料常采用吸盘机构或推送机构将板材输送至工作台上，然后再进一步定位，工作效率低；且该方法比较适用于同种规格、较规则的板材。授权公告号为CN202558201U的专利为一种板材上料装置，结构简单、上板效率高，但其适用于板材的粗加工，即对板材上料位置的精度要求不高。授权公告号为CN202894874U的专利为一种自动且可连续上料的板材上料装置，虽可以将不规则形状板材进行上料，但无法达到对不同板材的顺序供给和精确定位。
发明内容
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于板材焊接自动线的可按顺序提供不同规格板材的连续上料装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:一种多规格板材的上料装置，包括平行设置的两条输送导轨，输送导轨上滑动设有数量与板材规格数相同的料架，各料架依次连接且料架中部设有顶升孔，料架上设有可上下运动的载料板，输送导轨中间在上料工位处设有顶升载料板的顶升装置，上料工位上方设有确认板材是否到达取料高度的传感器，输送导轨一侧对应于顶升装置处设有上料机械手，输送导轨另一侧设有驱动料架运动的步进机构；步进机构包括平行于导轨设置的丝杠以及驱动丝杠转动的步进电机，丝杠上套设有滑动座，滑动座上设有沿垂直于输送导轨方向运动的驱动杆以及带动驱动杆的定位驱动装置;料架上设有与驱动杆相配合的连接套。
[0006]本发明进一步所要解决的技术问题是:提供一种可准确定位板材的连续上料装置。
[0007]为解决上述进一步的技术问题，本发明所采用的技术方案为:所述料架上设有板材定位机构，包括设置在料架相邻两侧上的限制板材相邻两侧边沿的若干定位杆，料架上在对应于板材另外两边上设有限制板材另外两个相邻边沿的若干位置可调的限位杆，所述载料板上对应于定位杆和限位杆的部分分别设有相应的通孔。
[0008]作为一种优选的方案，所述料架上在设置限位杆处设有宽度小于限位杆上部直径的长孔，所述限位杆下部穿过长孔且其上通过螺纹连接有锁紧螺母。
[0009]作为一种优选的方案，所述步进机构还包括平行于丝杠设置的滑块导轨，所述滑动座活动卡设在滑块导轨上。
[0010]作为一种优选的方案，所述定位驱动装置为气缸或液压缸。
[0011]作为一种优选的方案，所述定位驱动装置包括连接在一起的步进电机及联轴器。
[0012]作为一种优选的方案，所述滑动座上设有带通孔的导向座，所述定位杆从导向座的通孔中穿过。
[0013]作为一种优选的方案，所述顶升装置为由传感器信号控制的电动推杆或液压推杆。
[0014]作为一种优选的方案，所述载料板下表面设有若干导向柱，所述料架上在相应位置设有导向孔。
[0015]作为一种优选的方案，所述输送导轨呈C字形，所述料架两侧底部分别设有两个滚轮，滚轮卡设在输送导轨中。
[0016]本发明的有益效果是:本上料装置根据焊接主线不同工位的上料要求，可以调节料仓数目、适用规格和排列顺序，且能满足规格数较多的板材的上料，实现板材的柔性化上料，资源利用率高、响应性好，生产效率高，适用范围广泛。
[0017]步进机构动力源为精度较高的步进电机，传动为丝杠传动，定位准确；
[0018]由于料架上设有板材定位机构，包括设置在料架相邻两侧上的限制板材相邻两侧边沿的若干定位杆，料架上在对应于板材另外两边上设有限制板材另外两个相邻边沿的若干位置可调的限位杆，可对板材实现定位，从而使上料机械手能抓取同规格板材的固定位置，作为板材的安装定位的基准，便于上料机械手的安装定位操作。
[0019]由于步进机构还包括平行于丝杠设置的滑块导轨，滑动座活动卡设在滑块导轨上，使滑动座的运动更为顺畅。
[0020]由于滑动座上设有带通孔的导向座，所述定位杆从导向座的通孔中穿过，使得定位杆更容易地与料架上的连接套对接，且驱动过程中料架对定位杆的弯曲力可以得到很好的中和，从而使驱动料架运动更为容易，也避免了定位杆弯曲或定位驱动装置损坏。
[0021]由于载料板下表面设有若干导向柱，所述料架上在相应位置设有导向孔，保证载料板运动时不发生偏移，从而使得上料机械手能准确定位物料，从而满足板材的安装精度。
[0022]由于输送导轨呈C字形，所述料架两侧底部分别设有两个滚轮，滚轮卡设在输送导轨中，结构简单且输送阻力小，保证了料架输送的顺畅。
附图说明
[0023 ]图1是本发明初始状态的俯视结构示意图。
[0024]图2是本发明取第一块板时的结构示意图。
[0025]图3是大料仓供料时的结构示意图。
[0026]图4是步进系统的结构示意图。
[0027]图1至图4中:1.小板材料仓，2.大板材料仓，201.导柱，202.通孔,203.连接套，204.限位杆，205.滚轮，206.料架，207.长条状安装板，208.载料板，209.定位杆，3.步进机构，301.电机，302.联轴器，303.轴承座，304.驱动杆，305.导向块，306.连接架，307.滑块导轨，308.滑动座，309.气缸，310.丝杠，4.顶升装置，5.输送导轨，6.传感器，7.上料机械手，
8.电磁吸盘。
具体实施方式
[0028]下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
[0029]实施例如图1-4所示，一种板材上料装置，包括平行设置的两条输送输送导轨5、装配在输送导轨5上的若干大板材料仓2和小板材料仓1、安装在输送导轨5—侧的步进机构3、安装在输送导轨5另一侧的上料机械手7与设有传感器6的传感器架、放置在输送导轨5中间的顶升装置4、装在上料机械手7头部的电磁吸盘8。所述顶升装置4处于上料机械手7的取料位置，所述顶升装置4、上料机械手7与步进机构3无电机一端处于一条直线上。
[0030]所述料仓通过料架206下方两外侧装有的滚轮205与输送导轨5相连，料仓可以在输送导轨5上自由滑动，各料仓之间通过螺栓相连;料仓的步进进给通过步进机构3实现，步进机构3为丝杠310传动带动气缸309与驱动杆304共同步进往返运动，丝杠310动力源为步进电机301，各料架206在步进机构一侧都装有与驱动杆304相配合的连接套203。
[0031]所述料仓结构包括料架206，载料板208，料架206与载料板208通过四组导柱201、通孔202相连，导柱201安装在载料板208上，通孔202设置在料架206上，导柱201、通孔202分别布置在料仓四个角上;料架206没有装连接套203—侧的两直角边上焊有两排定位杆209，定位杆209为矩形，每排各有三个，各杆相隔一定距离;各料仓还有四个限位杆204，限位杆204为圆杆，一端粗，一端细，粗端较长，细端上加工有螺纹，用以在固定限位杆204时旋上锁紧螺母;料架206上焊有四块长条状安装板207，板上开有通孔，载料板208上开有与其相配合的通孔让限位杆204在其内部滑动，载料板208上通孔宽大于限位杆204大径，安装板207上通孔宽度介于限位杆204大径与小径之间，这样限位杆204只有细端部分能通过安装板207，当需要固定住限位杆204时，通过旋上紧定螺母，将限位杆204细端卡在安装板207上，此时，限位杆204轴肩紧紧贴合于安装板207上部，限位杆204顶部高度与定位杆209顶部高度齐平。
[0032] 所述步进机构3包括步进电机301，联轴器302，轴承座303，驱动杆304，导向块305，连接架306，滑块导轨307，滑动座308，气缸309，丝杠310。步进电机301通过联轴器302与丝杠310相连，丝杠310两端安装有轴承座303，丝杠310上安装有丝杠螺母，丝杠螺母通过螺母座与连接架306相连。平行于丝杠310安装有滑块导轨307，其上装有可以自由滑移的滑动座308，滑动座308也与连接架306相连，这样丝杠螺母与滑动座308通过连接架306连接在一起实现共同滑移。连接架306为由矩形管材焊接成型的矩形架，其上方分别安装有气缸309、导向块305，导向块305为中间有圆孔的矩形块，气缸309活塞杆与导向块305中心孔处于一条轴线上。气缸309活塞杆头部螺纹连接有驱动杆304，驱动杆304另一端位于导向块305中心导向孔内，驱动杆304为一端有螺纹孔的圆柱销。
[0033]机构原理:根据上料要求，确定料仓数目、规格和排列顺序，料仓装配好后，再根据焊接线焊接节拍，确定各料仓中板材数量;备料时，将各板材的两直角边紧靠料仓中定位杆209实现定位，然后将限位杆204紧贴板材的剩余边并用锁紧螺母固定，这样完成板材的初始夹紧定位。备料完成后，步进机构3开始动作，气缸309推着驱动杆304沿着导向块305中心孔前进并插入第一个料仓的连接套203中，然后步进电机301启动使丝杠310动作带领丝杠螺母与连接架306沿着滑块导轨307向前运动，连接架306上气缸309与驱动杆304同时向前移动，则驱动杆304会勾着所有料仓前进，当第一个料仓到达取料位置时停止前进;然后顶升装置4触发动作，顶着载料板208与板料210上升，上升过程中由导柱201、通孔202完成导向与承受偏心弯矩的功能，且在上升过程中，板料210的位置由定位杆209与限位杆204牢牢卡住；当板料210上升至预定取料高度后，传感器6感应到并触发信号，顶升装置4接收信号后停止上升并自锁保持该高度，然后上料机械手7动作带着电磁吸盘8取料，取料完成后，顶升装置4下降复位，在顶升装置4与载料板208整个动作过程中，料仓位置都由驱动杆304牢牢限制住。复位完成后气缸309动作将驱动杆304拔出，然后丝杠310带着气缸309与驱动杆304后移至第二个料仓的连接套203处，然后气缸309动作将驱动杆304推入第二个料仓连接套203中，开始下一个步进动作循环;然后一直重复该往返步进动作完成上料进给，当上完最后一个料仓后重复该步进往返动作的逆过程，实现整个料仓的步进复位，料仓都复位后开始下一周期的上料循环，直至上完所有料仓中板材，然后停机重新备料。
[0034]上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
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