CN105710250B - 一种具有容错功能的冲压机自动送料系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，包括机架、上料机构、取料机械臂、冲压机，及主控机，其特征在于：还包括送料机构和检测盘；上料机构和送料机构都固定在机架上，取料机械臂位于上料机构和送料机构正上方，机架与冲压机相连接，检测盘位于上料机构的取料位置与冲压机的冲压位置的中间处；另外设计出具有容错功能的自动控制系统，可根据检测出的坯件的个数及规格指标对多个坯件进行分离，丢弃不符合规格的坯件，当模具上的坯件没有放置准确时，对磨具上的坯件进行重新放置等其它方面可能发生的各个情况作出一系列的自动判断，并且自动处理，减少了由于人工处理而产生的停工等待及安全性等问题。

Description

一种具有容错功能的冲压机自动送料系统
技术领域
本发明涉及一种冲压机坯件供给装置，特别是一种具有容错功能的冲压机自动送料系统。
背景技术
冲压机就是一台冲压式压力机。在国民生产中的用途越来越广泛。对于将常规的彼此独立的坯件冲制成具有特定形状的工件而言，一般通过工人或者机械手一个个的将工件放入冲压机中进行，但是对于大批量的工件加工而言，通过工人或者机械手把工件放入冲压机中，效率会很低，由此设计一种自动化送料机构尤为重要。首先，要实现自动化送料，最重要的问题就是怎么能够让原料每次都能很精准的放到加工位置，即把坯件放入到模具中，放置好以后坯件不能放偏，倾斜或者其他情况，由于坯件与模具配合比较紧密，如果坯件放置不准，会把模具冲坏，所以怎样能实现精准上料，是自动化送料最重要的问题；其次，怎么保证每次取料的时候只取一片而不是两片，因为坯件是一个个的叠放在一起，每个坯件上面有油或者清洗液之类的东西，所以不能保证每次取料的时候都刚好取一片，如果两片坯件放入到冲压机里面也会把模具给冲坏。
由此设计出一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，此装置通过取料机械臂、检测盘和冲压机上的光电检测器，对待冲压的坯件进行准确的定位，保证让坯件每次都能很精准的放置到加工位置；此外，设计出具有容错功能的自动控制系统，可根据检测出的坯件的个数及规格指标对多个坯件进行分离，丢弃不符合规格的坯件，当模具上的坯件没有放置准确时，对磨具上的坯件进行重新放置等其它方面可能发生的各个情况作出一系列的自动判断，并且自动处理，减少了由于人工处理而产生的停工等待及安全性等问题。
发明内容
本发明为解决现有技术中人工送料费力费时，效率低等问题，提供一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，此装置可实现自动输送上料，同时能满足不同规格板料的上料。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
包括机架、上料机构、取料机械臂、冲压机，及主控机，其特征在于：还包括送料机构和检测盘。
所述上料机构和送料机构都固定在机架上，取料机械臂位于上料机构和送料机构正上方，机架与冲压机相连接，检测盘位于上料机构的取料位置与冲压机的冲压位置的中间处。
所述上料机构包括支架、第一驱动电机、挡柱、提升托板、丝杆；所述支架和第一驱动电机均固定在机架上，挡柱固定在支板上，支板固定在机架上，提升托板设置于支板上面，丝杆穿过提升托板上的螺纹孔，第一驱动电机通过链条带动丝杆转动，丝杆带动提升托板上下运动。
所述送料机构从下往上依次设置有导轨、底座、送料托板、步进电机和坯件挡柱，导轨固定在机架上，导轨上安装滑块，滑块可在导轨上滑动，滑块上固定底座，底座上面固定送料托板，送料托板上固定坯件挡柱，步进电机固定在底座上，步进电机驱动滑块在导轨上运动。
所述取料机械臂两端分别安装取料吸盘和放料吸盘，取料吸盘和放料吸盘之间的距离为上料机构的取料位置与冲压机的冲压位置之间距离的一半；
检测盘底部连接支架，支架下端与上下调节气缸固定，左右调节气缸固定在机架上，上下调节气缸底部安装有滑块，左右调节气缸通过驱动滑块进而驱动上下调节气缸和支架整体运动。
所述冲压机上固定推料气缸、光电检测器和模具，推料气缸安装在模具的推料口处，模具在直径方向上开有一个通槽，在坯件准确放入模具时，光电检测器发射端发射出的光线刚好被接收端接收到。
进一步，所述上料机构的支板上还设置有用来张紧链条的张紧装置。
进一步，所述取料机械臂上还设置有调节机构。
进一步，所述调节机构上面设置有调节轮、机械臂气缸和导向杆，通过转动调节轮调节取料机械臂整体距离地面的高度，机械臂气缸驱动取料机械臂整体的上下运动，导向杆起导向作用。
进一步，所述调节机构与连接板相连接，连接板底部安装有滑块。
进一步，所述检测盘上安装有电磁吸力器和压力传感器。
进一步，所述检测盘上安装有吸盘和压力传感器。
进一步，所述取料机构与检测盘之间还设置有废料仓。
本发明相比较现有技术具有以下优点：
1.取料机械臂上设置有调节机构，可以根据不同规格的坯件，调节取机械臂距离取料点的位置，从而适应不同规格的坯件进行上料。
2.通过采用容错控制方法，根据坯件的实时检测情况自动控制取料吸盘、放料吸盘、检测盘上的电磁吸力器、第三驱动电机的工作过程，整个过程没有人工干预，提高了加工过程中的安全性，体现了自动化加工理念。
3.相比较传统的上料过程，上料堆上的坯件取完之后，需要等操作人员放满之后，方可继续上料，此装置采用两料堆上料方法进行上料，即当上料堆上的料取完之后，送料机构可以立马把新的一堆料送到上料机构上，这样便减少了中间停工等待时间，提高了加工效率。
附图说明
图1是本发明的坯件示意图；
图2是本发明整体机构示意图；
图3是本发明上料机构示意图；
图4是本发明上料机构正视示意图；
图5是本发明冲压机机构及冲压机上检测装置示意图；
图6是本发明取料机械臂的调节机构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如附图1-6所示，本发明中所提及的坯件16，是指两面为平面的的圆形金属片。
一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，包括机架1、上料机构、送料机构、取料机械臂5、检测盘7、冲压机15，及主控机。
上料机构和送料机构都固定在机架1上，取料机械臂5位于上料机构和送料机构正上方，机架1与冲压机15相连接，检测盘7位于上料机构的取料位置与冲压机15的冲压位置的中间处。
所述上料机构包括支架、第一驱动电机2、挡柱、提升托板、丝杆；支架和第一驱动电机2均固定在机架1上，挡柱固定在支板上，支板固定在机架1上，提升托板设置于支板上面，丝杆穿过提升托板上的螺纹孔，第一驱动电机2通过链条带动丝杆转动，丝杆带动提升托板上下运动，此外，在支板上还设置有用来张紧链条的张紧装置。
所述送料机构从下往上依次设置有导轨、底座、送料托板3、步进电机4和坯件挡柱，导轨固定在机架1上，导轨上安装滑块，滑块可在导轨上滑动，滑块上固定底座，底座上面固定送料托板3，送料托板3上固定坯件挡柱，步进电机4固定在底座上，步进电机4驱动滑块在导轨上运动。
所述取料机械臂5两端分别安装取料吸盘和放料吸盘，取料吸盘和放料吸盘之间的距离为上料机构的取料位置与冲压机15的冲压位置之间距离的一半，此外，取料机械臂5还设置有调节机构，调节机构与连接板16相连接，连接板16底部安装有滑块，第三驱动电机11通过驱动滑块进而驱动取料机械臂5的运动。
所述调节机构上面设置有调节轮17、机械臂气缸18和导向杆19，通过转动调节轮17可以调节取料机械臂5整体距离地面的高度，机械臂气缸18驱动取料机械臂5整体的上下运动，导向杆19起导向作用。
检测盘7底部连接支架8，支架8下端与上下调节气缸9固定，左右调节气缸10固定在机架1上，上下调节气缸9底部安装有滑块，左右调节气缸10通过驱动滑块进而驱动上下调节气缸9和支架8整体运动，上下调节气缸9用来调节检测盘7的上下高度；此外，检测盘7上安装有电磁吸力器和压力传感器，当压力传感器检测到取料机械臂5的取料吸盘一次取到的坯件为两块，可通过电磁吸力器与放料吸盘把两块坯件分开。
废料仓6设置在取料机构与检测盘7之间，当取料机械臂5如果一次取到的坯件为两块或者两块以上，并且不能被检测盘7上的电磁吸力器与放料吸盘所分开时，那么此时将所取到的坯件放入废料仓6中。
推料气缸12、光电检测器13和模具14均固定在冲压机15上，推料气缸12安装在模具14的推料口处，当坯件加工完之后，推料气缸12把加工完的坯件推出模具14，模具14在直径方向上开有一个通槽，在坯件准确放入模具14时，光电检测器13发射端发射出的光线刚好被接收端接收到，这样可以用来检测坯件是否精确放入模具14中，避免了因坯件没有放置准确而冲坏模具14。
本发明的工作过程和原理如下：
每次开工前，操作人员把上料机构上的料堆放满坯件，然后，上料机构上的丝杆带动提升托板向上运动，提升托板推动料堆向上运动，当料堆运动至取料位置时，取料机械臂5通过机械臂气缸18带动向下快速运动，取料吸盘吸附住坯件，取料机械臂5快速上升，取料机械臂5在第三驱动电机11的带动下把吸附住的坯件运送到检测盘7正上方，取料机械臂5向下运动，取料吸盘松开坯件，坯件放置在检测盘7上。
之后机械臂气缸18回缩，取料机械臂5返回去再次取料，在取料机械臂5返回的这一过程中，检测盘7对其上面的坯件进行检测，如果检测到吸附过来的坯件为一片，那么当取料机械臂5运动到取料位置取料的同时，放料吸盘吸附住坯件，然后取料机械臂5上的取料吸盘再次把坯件运送到检测盘7正上方的时候，放料吸盘同时把坯件运送到冲压机15的模具14的正上方，取料机械臂5向下运动，取料吸盘和放料吸盘同时把坯件放下，此时检测盘重复之前过程，冲压机15上的光电检测器13对放置在模具14上的坯件位置进行检测，如果坯件的位置放置精确，那么当取料机械臂5返程运动的时候，放料吸盘移开模具14，冲压机15对坯件进行冲压，之后重复这一过程。
当上料机构上面的坯件全部冲压完之后，送料机构在第二驱动电机4的驱动下把新的料堆运送到上料机构上面，然后上料机构继续上料，此时操作人员把送料机构上面再次放满坯件，相比较单料堆上料，中间停工时间较短，大大提高了生产效率。
此外，如果在检测盘7上检测到的坯件为两片，或者两片以上及其他特殊情况时，那么取料吸盘、放料吸盘、检测盘7上的电磁吸力器、第三驱动电机11工作过程通过以下容错控制方法进行工作：
假设A、B、C分别表示取料吸盘、放料吸盘、检测盘7上的电磁吸力器工作状态，那么不工作状态表示为D表示第三驱动电机正常运动状态，半程运动状态表示为这里的正常运动为第三驱动电机驱动取料机械臂5从运动起点到运动终点的运动状态，半程运动为第三驱动电机驱动取料机械臂5运动了从运动起点到运动终点一半距离的运动状态。
(1)为系统正常工作状态，表示检测盘7上只有一块坯件。
(2)为系统返料工作状态，表示检测盘7上有两块坯件或者三块坯件。
(3)为系统扔料工作状态，表示检测盘7上的坯件不合格、检测盘7上的两块坯件分不开、坯件在检测盘7中重新放置仍然放不平、连续两次坯件在检测盘7中都放不平或者坯件在检测盘7中重新定位仍然不成功。
此外，系统还有报警工作状态，表示坯件在检测盘7或模具14中放置不平、放料吸盘无法吸取坯件。
检测盘7上的压力传感器检测坯件的数量，冲压机15上的光电检测器13检测坯件是否放置精确，通过压力传感器和光电检测器13反馈的信号，系统对各种情况作出反应，然后自动控制取料吸盘、放料吸盘、检测盘7上的电磁吸力器、第三驱动电机11的工作状态。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，包括机架(1)、上料机构、取料机械臂(5)、冲压机(15)，及主控机，其特征在于：还包括送料机构和检测盘(7)；
所述上料机构和送料机构都固定在机架(1)上，取料机械臂(5)位于上料机构和送料机构正上方，机架(1)与冲压机(15)相连接，检测盘(7)位于上料机构的取料位置与冲压机(15)的冲压位置的中间处；
所述上料机构包括支架、第一驱动电机(2)、挡柱、提升托板、丝杆；所述支架和第一驱动电机(2)均固定在机架(1)上，挡柱固定在支板上，支板固定在机架(1)上，提升托板设置于支板上面，丝杆穿过提升托板上的螺纹孔，第一驱动电机(2)通过链条带动丝杆转动，丝杆带动提升托板上下运动；
所述送料机构从下往上依次设置有导轨、底座、送料托板(3)、步进电机(4)和坯件挡柱，导轨固定在机架(1)上，导轨上安装滑块，滑块可在导轨上滑动，滑块上固定底座，底座上面固定送料托板(3)，送料托板(3)上固定坯件挡柱，步进电机(4)固定在底座上，步进电机(4)驱动滑块在导轨上运动；
所述取料机械臂(5)两端分别安装取料吸盘和放料吸盘，取料吸盘和放料吸盘之间的距离为上料机构的取料位置与冲压机(15)的冲压位置之间距离的一半；
检测盘(7)底部连接支架(8)，支架(8)下端与上下调节气缸(9)固定，左右调节气缸(10)固定在机架(1)上，上下调节气缸(9)底部安装有滑块，左右调节气缸(10)通过驱动滑块进而驱动上下调节气缸(9)和支架(8)整体运动；
所述冲压机(15)上固定推料气缸(12)、光电检测器(13)和模具(14)，推料气缸(12)安装在模具(14)的推料口处，模具(14)在直径方向上开有一个通槽，在坯件准确放入模具(14)时，光电检测器(13)发射端发射出的光线刚好被接收端接收到。
2.根据权利要求1所述的一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，其特征在于：所述上料机构的支板上还设置有用来张紧链条的张紧装置。
3.根据权利要求1所述的一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，其特征在于：所述取料机械臂(5)上还设置有调节机构。
4.根据权利要求3所述的一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，其特征在于：所述调节机构上面设置有调节轮(17)、机械臂气缸(18)和导向杆(19)，通过转动调节轮(17)调节取料机械臂(5)整体距离地面的高度，机械臂气缸(18)驱动取料机械臂(5)整体的上下运动，导向杆(19)起导向作用。
5.根据权利要求4所述的一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，其特征在于：所述调节机构与连接板(16)相连接，连接板(16)底部安装有滑块。
6.根据权利要求1所述的一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，其特征在于：所述检测盘(7)上安装有电磁吸力器和压力传感器。
7.根据权利要求1所述的一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，其特征在于：所述检测盘(7)上安装有吸盘和压力传感器。
8.根据权利要求1所述的一种具有容错功能的冲压机自动送料系统，其特征在于：所述取料机构与检测盘(7)之间还设置有废料仓(6)。
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