CN105397728A - 一种自动化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化装置，它包括机架、电机组件、传动组件，传动组件与电机组件连接，电机组件和传动组件都安装在机架上，自动化装置还包括定位组件，定位组件位于机架内部，定位组件设有两块支撑板，支撑板之间通过连接杆固定连接，支撑板处于平行的位置关系，任意一块支撑板的一侧都设有安装面，安装面都处于同一平面内，任意一块支撑板的另一侧都固定安装在机架上，电机组件安装在其中一个支撑板上，传动组件安装在两块支撑板之间的区域。自动化装置通过在内部设置定位组件，以此向外提供统一的定位基准，从而在其它各个功能部件安装时向功能部件提供了简单易取、精度一致的定位基准，达到提升安装定位精度的目的。

Description

一种自动化装置

技术领域

本发明涉及一种自动化装置。

背景技术

自动化装置，尤其是包装行业的自动化装置具有体积大、部件多、过程控制多的特点，因而促使此类自动化装置应当具备承载能力强、安装定位精准、空间利用合理的结构。其中达到承载能力强是执行精准安装的必要前提，充分利用空间是将实现前两者作为基础并直接要求达到精准安装为其至关重要的条件，因此，三者的核心在于承载能力强。现有技术中设计并制造出承载能力强的结构已经能够实现，问题在于如何突破提升安装定位精度的问题。例如图1中所显示的现有技术中常用的自动化装置的承重结构，它由金属材质的矩形管通过焊接工艺而得并以此形成框架即自动化装置的机架。部件以功能区分并按照工艺要求在产品输送路径上相应排列，物品的输送路径的水平位置和竖直位置在同一装置内保持不变，使得物品的作业范围处于一个笔直状的空间内，也就是说各个功能部件应当向物品实施作业操作时都能够保证作业部件处于与物品相同的水平位置和竖直位置，即两者的作业水平面一致、作业高度一致，这就涉及了自动化装置在安装时的安装定位精准要求的问题，问题的根本因素在于各个功能部件安装时找对定位基准。

由于现有技术中各个功能部件直接安装在机架上，对于解决找对定位基准问题，通常采用安装人员根据图纸要求在机架上打孔完成，如此便出现了现有技术中难以克服的安装定位精度低的现象。从机架开始，矩形管本身的材料精度有限，再加上矩形管的焊接精度较低，而且机架的结构必须以建立稳固的底部结构为基础、然后一层一层往上增加需要起支撑作用的其它矩形管；在安装时，打孔操作存在误差更因前述的机架加工精度低而扩大，因为在实际生产过程中打孔位置的定位基准往往通过邻接的矩形管为准，并不是以一个定位基准为中心。如此，多个误差叠加最终引起现有技术中安装定位精准低的问题。而且，该问题进一步约束并影响了过程控制，使得调试工作异常艰辛。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何在自动化装置中得到简单易取、精度一致的定位基准。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该自动化装置包括机架、电机组件、传动组件，所述传动组件与电机组件连接，所述电机组件和传动组件都安装在机架上，所述自动化装置还包括定位组件，所述定位组件位于机架内部，所述定位组件设有两块支撑板，所述支撑板之间通过连接杆固定连接，所述支撑板处于平行的位置关系，任意一块支撑板的一侧都设有安装面，所述安装面都处于同一平面内，任意一块支撑板的另一侧都固定安装在机架上，所述电机组件安装在其中一个支撑板上，所述传动组件安装在两块支撑板之间的区域。

定位组件为框架结构，在原有机架内设置另一个框架的技术方案其本质在于利用定位组件的整体优势来获得易于生产加工的安装面，这是因为定位组件采用支撑板固定起来的框架结构，支撑板的整体特性允许现有精加工工艺对其进行处理而获得一个可控的结果，也就是在支撑板上获得安装面、精确的钻孔位置，这里所指的支撑板整体特性最为主要的是其尺寸、材质。也正是因为支撑板的整体特性对组装成一体结构也起到关键性作用，即定位组件为一个坚固、稳定的一体结构，使得定位组件作为整体具有安装面始终位于同一个平面内的优点。定位组件可以通过精加工获得精度极高的结构，而且结构坚固稳定，其作为整体足以向其它功能部件提供的支撑作用。该支撑作用最终服务于以安装面作为基准的使用要求，将各个功能置于定位组件的安装面上后可以从定位组件的安装面处获得统一的定位基准，如此规避各个功能部件从机架的不同部位处获取支撑作用时产生的误差，因此，可以显著提升安装定位精度。

为便于取材和降低成本，本发明的技术方案中支撑板为复合材料，所述支撑板包括芯板、防护板、承重板，所述芯板的表面包裹有防护板，所述承重板固定在芯板的一侧，所述芯板被防护板和承重板包裹，所述承重板上设有平面，所述平面即为安装面。芯板用于发挥主要的支撑作用，防护板用于防尘、防水、防化学侵蚀的作用，承重板用于与其它功能部件连接并在支撑板上形成合理的受力结构。支撑板的复合结构允许各个部件分开加工，这有助于降低加工难度并提高部件精度；由于防护板的设计可以独立于其它两个部件，支撑板的复合结构也为无菌设计、抗菌设计、自清洁设计带来足够的设计冗余；另外，也为优化受力结构、提升整体承载能力提供了足够的设计冗余。

在支撑板的结构基础上，本发明技术方案中芯板优选为碳钢材质，防护板和承重板都为不锈钢材质。

为了进一步优化支撑板的功能，强化其支撑能力，防护板厚度被设计为小于芯板厚度，如此，可以在限定空间内芯板体积大于防护板体积而获得最大的支撑能力。

定位组件使用时是以克服重力作用而对各个功能部件提供支撑力，在承重板与其它功能部件连接并相互作用后承重板使用会对芯板存在下压的趋势，为了能充分利用该特征，承重板上设有凹槽，所述芯板与防护板嵌入在承重板的凹槽内，所述芯板与称重板之间通过螺钉固定连接，从而使芯板、防护板都与承重板更加紧密连接，为进一步提升支撑板的一体性提供帮助。

定位组件作为一个整体安装到机架上必定会有受到机架的在生产时积累的误差的影响，为此支撑板通过连接件与机架固定连接，所述连接件整体呈L形，所述连接件一端设有支撑面并且连接件在支撑面所在部位的一侧还设有连接凸起Ⅰ，所述连接件另一端设有连接凸起Ⅱ。该连接件构建起定位组件与机架之间可调节的连接结构，从而克服机架自身精度低的缺陷，使定位组件使用过程符合要求。

机架为框架接结构，其底部势必会形成一个用于支撑上部部件的底部结构并一起为基础，无论是设计工作还是在生产制中都会从这个底部结构作为开始，也正因此使得该底部结构所累积的误差往往较小，是最佳的放置定位组件的部位，故在本申请中定位组件安装在机架在重力作用方向上最前方的部位。在现实空间中，重力作用方向被视为朝下的特征，也就是说机架最底部的部位即底部结构上安装定位组件，所以，也可描述为定位组件安装在机架的底部。

为了保持自动化装置内部的干净，防止无序的积水、积尘，自动化装置上还设置了废水槽，所述废水槽安装在定位组件上并且在重力作用方向上废水槽位于定位组件的前方，也就是废水槽位于定位组件的底部。除了能够收集废水和尘埃，还能使定位组件的内部区域更趋向于半封闭结构，起到隔绝定位组件内部空间与其外部空间而形成一个可控的内部空间，这也为无菌设计、抗菌设计、自清洁设计带来足够的设计冗余。

本发明采用上述技术方案：自动化装置通过在内部设置定位组件，以此向外提供统一的定位基准，从而在其它各个功能部件安装时向功能部件提供了简单易取、精度一致的定位基准，达到提升安装定位精度的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施对本发明作进一步具体说明。

图1为现有技术中的自动化装置的承重结构示意图；

图2为本发明一种自动化装置的第一种实施例的承重结构示意图；

图3为本发明一种自动化装置的第一种实施例的定位组件的主视图

图4为图3在A-A处的剖视图；

图5为图4在C处的局部放大图；

图6为图4在B处的局部放大图；

图7为本发明一种自动化装置的第一种实施例的定位组件的立体图。

具体实施方式

本发明第一种实施例。

如图2所示，本发明自动化装置设有机架1、定位组件、电机组件、传动组件、废水槽2。定位组件固定于机架1内，电机组件固定在定位组件的外侧，传动组件固定在定位组件内部。

机架1为框架结构，它采用矩形管焊接方式生产，整个机架1呈规则的结构，其底部横竖分布着焊接在一起的矩形管，由此形成整个机架1的底部结构，该底部结构涉及矩形管Ⅰ3、矩形管Ⅱ4、矩形管Ⅲ5、矩形管Ⅳ6、矩形管Ⅴ7的位置以及连接关系，具体的，矩形管Ⅰ3的一端与矩形管Ⅱ4的一端焊接在一起、矩形管Ⅱ4的另一端与矩形管Ⅲ5的一端焊接在一起、矩形管Ⅲ5的另一端与矩形管Ⅳ6的一端焊接在一起、矩形管Ⅳ6的另一端与矩形管Ⅰ3的另一端焊接在一起，相邻矩形管之间都呈垂直的位置关系；矩形管Ⅱ4、矩形管Ⅳ6长度相同，矩形管Ⅰ3、矩形管Ⅲ5长度相同，矩形管Ⅱ4的长度大于矩形管Ⅰ3的长度，而矩形管Ⅴ7的长度与矩形管Ⅰ3、矩形管Ⅲ5的长度相同，矩形管Ⅴ7被等间距地放置在有矩形管Ⅰ3、矩形管Ⅱ4、矩形管Ⅲ5、矩形管Ⅳ6围成的框内并且每根矩形管Ⅴ7的一端都与矩形管Ⅱ4焊接在一起、矩形管Ⅴ7的另一端都与矩形管Ⅳ6焊接在一起，每根矩形管Ⅴ7与矩形管Ⅱ4呈垂直的位置关系、它也与矩形管Ⅳ6呈垂直的位置关系。机架1不仅包括了底部结构，还包括设置在底部结构之上的由其它矩形管焊接成的结构，因此底部结构应当是机架1上最接近支撑整个自动化装置的支撑面15的部位，从重力作用方向上看该机架1的底部结构应当是机架1在重力作用方向上最前方的部位。

如图3、4、5、7所示，定位组件包括两块支撑板8和多根用于连接固定支撑板8的连接杆9。支撑板8包括碳钢材质的芯板10、不锈钢材质的防护板11、不锈钢材质的承重板12。芯板10为扁平的长方形的板材，防护板11为片材，芯板10的厚度大于防护板11的厚度。芯板10为长方体的板材，它的六个表面中有两个表面积最大的表面、两个在芯板10的宽度方向上分布的表面、两个在芯板10的长度方向上分布的表面，防护板11包裹在芯板10的两个表面积最大的表面、两个在芯板10的宽度方向上分布的表面、一个在芯板10的长度方向上分布的表面，也就是防护板11包裹在芯板10表面除一个在芯板10的长度方向上分布的表面；芯板10中间部位设置通孔的防护板11同样包裹在由通孔所形成的表面上。防护板11与芯板10之间的固定连接，该连接方式为，在芯板10上设置盲孔、在防护板11上设置通孔，在利用螺钉穿过防护板11的通孔进入芯板10的螺孔，然后通过旋拧而固定在一起，在防护板11的边缘与芯板10的边缘相接触的位置通过粘结剂固定在一起。承重板12为横截面呈内凹形状，承重板12的长度与芯板10的长度相同。在承重板12的一侧设有凹槽13，芯板10没有被防护板11包裹的该侧以及位于该侧的防护板11都嵌入到承重板12的凹槽13内，以此使芯板10与防护板11嵌入在承重板12的凹槽13内形成紧密的连接关系，为了进一步提升该连接关系承重板12与芯板10之间还通过螺钉固定连接。在承重板12背离芯板10的表面为平面，该平面为安装面18；两个支撑板8之间通过连接杆9固定连接，连接杆9为圆柱形的金属杆结构，两端在中心线延伸方向上都设有凸起、凸起直径小于连接杆9的主体部位的直径，凸起上设有螺孔，在支撑板8上设有对应该凸起的通孔，连接杆9通过凸起插入支撑板8的通孔内、再在支撑板8的另一侧用螺钉拧入连接杆9位于凸起处的螺孔内，如此实现连接杆9与支撑板8固定连接，进而实现两个支撑板8之间通过连接杆9连接在一起。两个支撑板8之间形成框架结构，并且由于支撑板8的复合结构使得整个定位组件具有结构坚固的特点，两个支撑板8上的安装面18都位于同一个平面内。

如图2、6所示，定位组件通过连接件14固定在机架1内部。如图所示，连接件14整体呈L形，连接件14的一端设有用于支撑定位组件的支撑面15、并且连接件14在支撑面15所在部位的一侧还设有连接凸起Ⅰ16，所述连接件14另一端设有连接凸起Ⅱ17，连接凸起Ⅰ16的延伸方向垂直于连接凸起Ⅱ17的延伸方向。安装时，连接件14的支撑面15置于支撑板8的底部、并使连接凸起Ⅰ16紧邻支撑板8的一侧，然后，连接凸起Ⅰ16与支撑板8之间通过螺钉固定连接。连接件14的连接凸起Ⅱ17置于矩形管Ⅴ7的上部，再在连接凸起Ⅱ17与矩形管Ⅴ7之间通过螺钉连接。当处于承重状态时，连接件14的支撑面15对定位组件起到支撑作用、连接凸起Ⅰ16仅起到了定位组件与连接件14建立连接关系的作用、连接凸起Ⅱ17发挥着对定位组件的支撑作用以及建立与机架1的连接关系。

如图2、3、4、7所示，自动化装置包括有多个废水槽2，废水槽2紧密排列在定位组件的下方并且废水槽2通过螺钉与支撑板8固定连接，也就是在重力作用方向上废水槽2位于定位组件的前方。

电机组件包括电机和减速器。电机与减速器不仅存在传动连接的关系，也包括电机固定安装杂减速器上，减速器通过螺钉固定在其中一个支撑板8上。传动装置一般包括转轴、转盘、链条，转轴活动安装定位组件内部即两个支撑板8之间的区域并且定位组件的两端各有一根转轴，转盘固定在转轴，链条安装在转盘上并展开，其中一个转轴与减速器建立传动关系。这样电机组件工作时就能带动传动组件运转。使用时，各个功能部件，例如清洗部件、烘干部件、杀局部件、灌装部件、加盖部件按照工艺路线分布在机架1内，并且各个功能部件都以定位组件的安装面18为定位基准而固定在承重板12上，这样所有的功能部件的定位基准都将一致。

本发明第二种实施例，该实施例与上述实施例的不同之处在于支撑板采用一整块不锈钢板。

Claims (8)

1.一种自动化装置，该自动化装置包括机架(1)、电机组件、传动组件，所述传动组件与电机组件连接，所述电机组件和传动组件都安装在机架(1)上，其特征在于：所述自动化装置还包括定位组件，所述定位组件位于机架(1)内部，所述定位组件设有两块支撑板(8)，所述支撑板(8)之间通过连接杆(9)固定连接，所述支撑板(8)处于平行的位置关系，任意一块支撑板(8)的一侧都设有安装面(18)，所述安装面(18)都处于同一平面内，任意一块支撑板(8)的另一侧都固定安装在机架(1)上，所述电机组件安装在其中一个支撑板(8)上，所述传动组件安装在两块支撑板(8)之间的区域。

2.根据权利要求1所述自动化装置，其特征在于：所述支撑板(8)包括芯板(10)、防护板(11)、承重板(12)，所述芯板(10)的表面包裹有防护板(11)，所述承重板(12)固定在芯板(10)的一侧，所述芯板(10)被防护板(11)和承重板(12)包裹，所述承重板(12)上设有平面，所述平面即为安装面(18)。

3.根据权利要求2所述自动化装置，其特征在于：所述芯板(10)为碳钢材质，所述防护板(11)和承重板(12)都为不锈钢材质。

4.根据权利要求2所述自动化装置，其特征在于：防护板(11)厚度小于芯板(10)厚度。

5.根据权利要求2所述自动化装置，其特征在于：所述承重板(12)上设有凹槽(13)，所述芯板(10)与防护板(11)嵌入在承重板(12)的凹槽(13)内，所述芯板(10)与称重板之间通过螺钉固定连接。

6.根据权利要求1所述自动化装置，其特征在于：所述支撑板(8)通过连接件(14)与机架(1)固定连接，所述连接件(14)整体呈L形，所述连接件(14)一端设有支撑面(15)并且连接件(14)在支撑面(15)所在部位的一侧还设有连接凸起Ⅰ(16)，所述连接件(14)另一端设有连接凸起Ⅱ(17)。

7.根据权利要求1所述自动化装置，其特征在于：所述定位组件安装在机架(1)在重力作用方向上最前方的部位。

8.根据权利要求1所述自动化装置，其特征在于：所述自动化装置还包括废水槽(2)，所述废水槽(2)安装在定位组件上并且在重力作用方向上废水槽(2)位于定位组件的前方。