CN106426744A - 一种用于门窗配件的成型机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于门窗配件的成型机及其使用方法，成型机包括设置在工作台上的自动多工位送料组件、工件精定位组件、机械手组件、控制系统和注塑机；自动多工位送料组件包括转盘、驱动电机、减速机；工件精定位组件包括设置在精定位面上的接近开关、精定位气缸；机械手组件包括机械手、机械手臂、电磁阀、真空吸盘；注塑机上设置有门窗配件的模具台；控制系统包括PLC控制器、红外传感器；红外传感器通过数据线与PLC控制器相连接，并且将检测到转盘和模具台上是否存在嵌件的判断信号发送至PLC控制器。其具有结构简单、设计合理、操作方便、工作效率高、有效降低工人劳动强度、安全可靠、自动化程度高等优点。

Description

一种用于门窗配件的成型机及其使用方法

技术领域

本发明涉及门窗配件加工制备技术领域，尤其涉及一种用于门窗配件的成型机及其使用方法，其能够应用于塑钢门窗、铝合金门窗等配件的加工成型。

背景技术

现有技术中门窗配件加工作业中，尤其是在注塑加工时，往往采用人工完成送件、取件、切料等操作，存在安全隐患较大，且不利于提高生产效率。为了提高作业效率，虽然采用了顶置式通用型机械手，然而机械手的体积较大、抓取的准确性不高、可靠性较低、自动化程度不高，有时机械手在工作时容易伤人，存在安全隐患。因此，研究一种结构简单、性能可靠、安全性高、自动化程度完善的装置克服上述缺陷具有重要的研究意义。

发明内容

针对现有技术中门窗配件加工制备装置存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种用于门窗配件的成型机及其使用方法，其具有结构简单、设计合理、操作方便、工作效率高、有效降低工人劳动强度、安全可靠、自动化程度高等优点。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种用于门窗配件的成型机，所述成型机包括设置在工作台上的自动多工位送料组件、工件精定位组件、机械手组件、控制系统和注塑机；其中，控制系统通过数据线分别与自动多工位送料组件、工件精定位组件、机械手组件和注塑机相连接；自动多工位送料组件包括转盘、驱动电机、减速机；转盘上设置有若干个供嵌件摆放的工位，驱动电机的输出轴通过减速电机减速后与转盘相连接；工件精定位组件包括设置在精定位面上的接近开关、精定位气缸；所述接近开关与精定位气缸控制连接，精定位气缸包括活塞杆、缸筒、密封件；活塞杆的一端设置在缸筒内并在缸筒内可往复运动，另一端伸出缸筒能够带动嵌件运动至预设位置；机械手组件包括机械手、机械手臂、电磁阀、真空吸盘；机械手设置在机械手臂上，电磁阀与真空吸盘控制连接，真空吸盘设置在机械手上用于吸住嵌件或者释放嵌件；注塑机上设置有门窗配件的模具台；嵌件经过机械手组件吸住后放置于工件精定位组件上进行精定位，然后再放置在注塑机的模具台上；控制系统包括PLC控制器、红外传感器；红外传感器设置在转盘和模具台上，红外传感器通过数据线与PLC控制器相连接，并且将检测到转盘和模具台上是否存在嵌件的判断信号发送至PLC控制器；PLC控制器还与驱动电机、接近开关、电磁阀、注塑机的合模组件控制连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述注塑机的合模组件上还设置有与PLC控制器相连接温度传感器和温度异常报警装置，PLC控制器中内置有存储模块和比较模块，存储模块中预设有温度阈值；温度传感器将检测到的合模组件中的温度信号值发送至PLC控制器中，PLC控制器通过比较模块将温度信号值与存储模块的温度阈值进行比较，当温度信号值高于温度阈值时，PLC控制器控制温度异常报警装置发出报警信号；所述的报警信号为LED灯光闪烁信号或者警铃音。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制系统还包括远程控制模块，该远程控制模块包括网络模块和无线接收器、无线发射器；其中，无线发射器与远程控制室的工控机相连接；无线接收器设置在工作台上；无线发射器和无线接收器之间通过网络模块进行通信连接；所述网络模块包括：3G、4G或wifi网络。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机械手组件还包括设置在机械手上的位置传感器和角度传感器，所述位置传感器和角度传感器分别与PLC控制器相连接用于检测机械手的位置和转动角度；所述控制系统还包括取件失败提醒装置；该取件失败提醒装置与红外传感器相连接；所述取件失败提醒装置为LED灯光闪烁器和/或警报器。

本发明上述一种用于门窗配件的成型机的使用方法，包括如下步骤：

1)控制系统初始化，机械手组件的机械手回至原点，转盘的驱动电机处于待机状态；当控制系统接到启动指令后，转盘在驱动电机的作用下转动，机械手运动至转盘的上方等待点抓取嵌件；

2)机械手运动至工件精定位组件的精定位面上，将抓取的嵌件放下进行精定位，并利用红外传感器检测判断精定位面上的嵌件是否运动至预设位置；如嵌件未运动至预设位置，则机械手重新运动至转盘上方抓取嵌件，再进行下述步骤；如嵌件运动至预设位置，则机械手运动至嵌件预设位置上方的等待点，PLC控制电磁阀启动，利用真空吸盘吸住该嵌件；

3)判断真空吸盘是否吸住嵌件，如没有吸住嵌件，则机械手重新运动至转盘上方抓取嵌件，再进行下述步骤；如吸住嵌件，则机械手运动之模具台上方等待点；红外传感器检测模具台上是否有异物，如有异物，则PLC控制器打开模具台上的气枪对异物进行清扫，并判断异物是否吹干净，如吹干净，则进行下述步骤；如未吹干净，继续打开气枪进行吹扫直至异物吹干净；如无异物，则机械手运行至模具台上的模嵌件放置点，放下嵌件并运动至模嵌件上方等待点；

4)红外传感器检测模具台上的模嵌件是否放置到位；如未放置到位，则PLC控制器启动机械手扫嵌件指令将模嵌件放置到位，再进行下述步骤；如放置到位，PLC控制器控制注塑机的合模组件进行合模加工，待加工完成后，机械手回至原点；

5)重复上述步骤1)-4)直至加工完成转盘上的嵌件注塑，再发出控制系统的结束指令。

与现有技术中的门窗配件加工制备装置相比，采用本发明的一种用于门窗配件的成型机及其使用方法具有如下有益效果：

(1)结构设计合理，整体装置紧凑，操作工人的作业效率高，劳动强度明显降低，每人至少可同时操作4-10台机器，能够满足企业现场作业的要求。

(2)自动化程度高，通过设置的与PLC控制器相连接的红外传感器、位置传感器、角度传感器、温度传感器，能够实时有效地检测装置运行时的各项参数，另外借助于温度异常报警装置、取件失败提醒装置等，能够有效提醒操作人员取件、运行时的实时提醒信息，使得整体装置的性能更加安全可靠。

(3)借助于远程操作模块能够实现远程控制，更好的实现了一人多机的操作，具有广泛的推广空间。

附图说明

附图1为本发明一种用于门窗配件的成型机的结构示意图。

附图2为本发明一种用于门窗配件的成型机的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本发明一种用于门窗配件的成型机及其使用方法作以详细说明。

一种用于门窗配件的成型机，所述成型机包括设置在工作台上的自动多工位送料组件1、工件精定位组件2、机械手组件3、控制系统4和注塑机5；其中，控制系统通过数据线分别与自动多工位送料组件、工件精定位组件、机械手组件和注塑机相连接；自动多工位送料组件包括转盘6、驱动电机7、减速机8；转盘上设置有若干个供嵌件摆放的工位9，驱动电机的输出轴通过减速电机减速后与转盘相连接；工件精定位组件包括设置在精定位面上的接近开关、精定位气缸；所述接近开关与精定位气缸控制连接，精定位气缸包括活塞杆、缸筒、密封件；活塞杆的一端设置在缸筒内并在缸筒内可往复运动，另一端伸出缸筒能够带动嵌件运动至预设位置；机械手组件包括机械手、机械手臂、电磁阀、真空吸盘；机械手设置在机械手臂上，电磁阀与真空吸盘控制连接，真空吸盘设置在机械手上用于吸住嵌件或者释放嵌件；注塑机上设置有门窗配件的模具台10；嵌件经过机械手组件吸住后放置于工件精定位组件上进行精定位，然后再放置在注塑机的模具台上；控制系统包括PLC控制器、红外传感器；红外传感器设置在转盘和模具台上，红外传感器通过数据线与PLC控制器相连接，并且将检测到转盘和模具台上是否存在嵌件的判断信号发送至PLC控制器；PLC控制器还与驱动电机、接近开关、电磁阀、注塑机的合模组件控制连接。所述注塑机的合模组件上还设置有与PLC控制器相连接温度传感器和温度异常报警装置，PLC控制器中内置有存储模块和比较模块，存储模块中预设有温度阈值；温度传感器将检测到的合模组件中的温度信号值发送至PLC控制器中，PLC控制器通过比较模块将温度信号值与存储模块的温度阈值进行比较，当温度信号值高于温度阈值时，PLC控制器控制温度异常报警装置发出报警信号；所述的报警信号为LED灯光闪烁信号或者警铃音。所述控制系统还包括远程控制模块，该远程控制模块包括网络模块和无线接收器、无线发射器；其中，无线发射器与远程控制室的工控机相连接；无线接收器设置在工作台上；无线发射器和无线接收器之间通过网络模块进行通信连接；所述网络模块包括：3G、4G或wifi网络。所述机械手组件还包括设置在机械手上的位置传感器和角度传感器，所述位置传感器和角度传感器分别与PLC控制器相连接用于检测机械手的位置和转动角度；所述控制系统还包括取件失败提醒装置；该取件失败提醒装置与红外传感器相连接；所述取件失败提醒装置为LED灯光闪烁器和/或警报器。

本发明上述一种用于门窗配件的成型机的使用方法包括如下步骤：

1)控制系统初始化，机械手组件的机械手回至原点，转盘的驱动电机处于待机状态；当控制系统接到启动指令后，转盘在驱动电机的作用下转动，机械手运动至转盘的上方等待点抓取嵌件；

2)机械手运动至工件精定位组件的精定位面上，将抓取的嵌件放下进行精定位，并利用红外传感器检测判断精定位面上的嵌件是否运动至预设位置；如嵌件未运动至预设位置，则机械手重新运动至转盘上方抓取嵌件，再进行下述步骤；如嵌件运动至预设位置，则机械手运动至嵌件预设位置上方的等待点，PLC控制电磁阀启动，利用真空吸盘吸住该嵌件；

3)判断真空吸盘是否吸住嵌件，如没有吸住嵌件，则机械手重新运动至转盘上方抓取嵌件，再进行下述步骤；如吸住嵌件，则机械手运动之模具台上方等待点；红外传感器检测模具台上是否有异物，如有异物，则PLC控制器打开模具台上的气枪对异物进行清扫，并判断异物是否吹干净，如吹干净，则进行下述步骤；如未吹干净，继续打开气枪进行吹扫直至异物吹干净；如无异物，则机械手运行至模具台上的模嵌件放置点，放下嵌件并运动至模嵌件上方等待点；

4)红外传感器检测模具台上的模嵌件是否放置到位；如未放置到位，则PLC控制器启动机械手扫嵌件指令将模嵌件放置到位，再进行下述步骤；如放置到位，PLC控制器控制注塑机的合模组件进行合模加工，待加工完成后，机械手回至原点；

5)重复上述步骤1)-4)直至加工完成转盘上的嵌件注塑，再发出控制系统的结束指令。

利用上述用于门窗配件的成型机在实际生产应用试验时，对试验的结果进行统计发现：工人的劳动强度可降低50-60％，工作效率可提高30-40％，自动化程度明显提高，安全性能大大提高。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于门窗配件的成型机，其特征在于：所述成型机包括设置在工作台上的自动多工位送料组件(1)、工件精定位组件(2)、机械手组件(3)、控制系统(4)和注塑机(5)；其中，控制系统通过数据线分别与自动多工位送料组件、工件精定位组件、机械手组件和注塑机相连接；自动多工位送料组件包括转盘(6)、驱动电机(7)、减速机(8)；转盘上设置有若干个供嵌件摆放的工位(9)，驱动电机的输出轴通过减速电机减速后与转盘相连接；工件精定位组件包括设置在精定位面上的接近开关、精定位气缸；所述接近开关与精定位气缸控制连接，精定位气缸包括活塞杆、缸筒、密封件；活塞杆的一端设置在缸筒内并在缸筒内可往复运动，另一端伸出缸筒能够带动嵌件运动至预设位置；机械手组件包括机械手、机械手臂、电磁阀、真空吸盘；机械手设置在机械手臂上，电磁阀与真空吸盘控制连接，真空吸盘设置在机械手上用于吸住嵌件或者释放嵌件；注塑机上设置有门窗配件的模具台(10)；嵌件经过机械手组件吸住后放置于工件精定位组件上进行精定位，然后再放置在注塑机的模具台上；控制系统包括PLC控制器、红外传感器；红外传感器设置在转盘和模具台上，红外传感器通过数据线与PLC控制器相连接，并且将检测到转盘和模具台上是否存在嵌件的判断信号发送至PLC控制器；PLC控制器还与驱动电机、接近开关、电磁阀、注塑机的合模组件控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于门窗配件的成型机，其特征在于：所述注塑机的合模组件上还设置有与PLC控制器相连接温度传感器和温度异常报警装置，PLC控制器中内置有存储模块和比较模块，存储模块中预设有温度阈值；温度传感器将检测到的合模组件中的温度信号值发送至PLC控制器中，PLC控制器通过比较模块将温度信号值与存储模块的温度阈值进行比较，当温度信号值高于温度阈值时，PLC控制器控制温度异常报警装置发出报警信号；所述的报警信号为LED灯光闪烁信号或者警铃音。

3.根据权利要求1所述的一种用于门窗配件的成型机，其特征在于：所述控制系统还包括远程控制模块，该远程控制模块包括网络模块和无线接收器、无线发射器；其中，无线发射器与远程控制室的工控机相连接；无线接收器设置在工作台上；无线发射器和无线接收器之间通过网络模块进行通信连接；所述网络模块包括：3G、4G或wifi网络。

4.根据权利要求1所述的一种用于门窗配件的成型机，其特征在于：所述机械手组件还包括设置在机械手上的位置传感器和角度传感器，所述位置传感器和角度传感器分别与PLC控制器相连接用于检测机械手的位置和转动角度；所述控制系统还包括取件失败提醒装置；该取件失败提醒装置与红外传感器相连接；所述取件失败提醒装置为LED灯光闪烁器和/或警报器。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述的一种用于门窗配件的成型机的使用方法，其特征在于，该使用方法包括如下步骤：

1)控制系统初始化，机械手组件的机械手回至原点，转盘的驱动电机处于待机状态；当控制系统接到启动指令后，转盘在驱动电机的作用下转动，机械手运动至转盘的上方等待点抓取嵌件；

2)机械手运动至工件精定位组件的精定位面上，将抓取的嵌件放下进行精定位，并利用红外传感器检测判断精定位面上的嵌件是否运动至预设位置；如嵌件未运动至预设位置，则机械手重新运动至转盘上方抓取嵌件，再进行下述步骤；如嵌件运动至预设位置，则机械手运动至嵌件预设位置上方的等待点，PLC控制电磁阀启动，利用真空吸盘吸住该嵌件；

3)判断真空吸盘是否吸住嵌件，如没有吸住嵌件，则机械手重新运动至转盘上方抓取嵌件，再进行下述步骤；如吸住嵌件，则机械手运动之模具台上方等待点；红外传感器检测模具台上是否有异物，如有异物，则PLC控制器打开模具台上的气枪对异物进行清扫，并判断异物是否吹干净，如吹干净，则进行下述步骤；如未吹干净，继续打开气枪进行吹扫直至异物吹干净；如无异物，则机械手运行至模具台上的模嵌件放置点，放下嵌件并运动至模嵌件上方等待点；

4)红外传感器检测模具台上的模嵌件是否放置到位；如未放置到位，则PLC控制器启动机械手扫嵌件指令将模嵌件放置到位，再进行下述步骤；如放置到位，PLC控制器控制注塑机的合模组件进行合模加工，待加工完成后，机械手回至原点；

5)重复上述步骤1)-4)直至加工完成转盘上的嵌件注塑，再发出控制系统的结束指令。