CN107117485B - 片状物料带自动叠放收集装置 - Google Patents

片状物料带自动叠放收集装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开片状物料带自动叠放收集装置，包括呈台阶状的机架组件，机架组件内部为中空的框架结构，机架组件内部的一侧安装有电控箱组件，机架组件内部的另一侧安装有自动叠放收集组件，电控制箱组件顶部的台阶处安装有便于片状物料进行运动的片料传输平台，采用片状物料带自动叠放收集机进行自动叠集片料，同样能达到2秒收集1片的节拍。能将一人的生产产量提高到12倍以上，提升了工作的进度，且自动化程度高，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

Description

片状物料带自动叠放收集装置
技术领域
本发明涉及机械控制领域，特别是涉及片一种新型片状物料带自动叠放收集装置。
背景技术
在制造生产中的企业，片料产品通常要散放进行流通，在生产工序周转环节就需要叠放收集在一起，以便于下一道工序间物料周转和存放、出货，以利于片料产品的流通，目前，现在是利用人工在收集叠放，需要人手工将片状物料一张张叠放在一起，作业员手工叠放的效率可以计算出来：1个工人按2秒收集1片的节拍来计算，1天按10小时工作时间计算，1天最大的收集片数是18000片，而在真实生产过程中还需要考虑人工作业的疲劳系数等因素，实际产量是不能达到18000片的，存在着人工作业容易疲劳，人工的产量低，需要招收大量工人，增加了企业用工成本，存在着不足，不能满足社会高速发展的需求。
综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要片状物料带自动叠放收集装置，以解决现有技术的不足。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，影响片料产品的收集叠放，本发明提出片状物料带自动叠放收集装置，设计新颖，收集装置的工作效率远远超过人手工的效率，不但节省了企业的成本，且提升了企业的生产效率，自动化程度优，已解决现有技术的缺陷。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
片状物料带自动叠放收集装置，包括呈台阶状的机架组件，机架组件内部为中空的框架结构，机架组件内部的一侧安装有电控箱组件，机架组件内部的另一侧安装有自动叠放收集组件，电控箱组件顶部的台阶处安装有便于片状物料进行运动的片料传输平台，自动叠放收集组件包含有固定在底部撑板表面的轴杆，轴杆的表面衔接有片料收集放置板，轴杆的上下两端均设置有对片料收集放置板进行限位的极限位移传感器，片料收集放置板的两侧均开设有腰型槽，腰型槽两端设置有满足不同片料进行收集的调节杆，调节杆之间组成的空间设置为片状物料收集放置区，片状物料收集放置区的顶部设置有接料抓盘，片状物料收集放置区的底部安装有升降传动电机，接料抓盘的顶部设置有控制片料释放的开合气缸；接料抓盘的一侧在片料前进方向设置有片料到位感应器，接料抓盘的另一侧设置有检测片料叠放满料的高度差满料传感器，接料抓盘与片料传输平台之间形成有高度差，升降传动电机的主动轴衔接同步传输带，同步传输带的上下两端均设置有轴承支撑座，同步传输带的表面设置有使片料收集放置板同步上升或下降的同步轮，电控箱组件的内部设置有PLC可编程控制器，电控箱组件的表面设置有操作控制器。
进一步，所述的调节杆的数量为四根，调节杆的顶部均呈扩口状，调节杆的底部有垂直的转接杆，转接杆均通过调节螺丝衔接轴杆。
进一步，所述的电控箱组件的控制回路包含的元器件有空气开关、控制电源、保险丝、电磁阀。
在本发明所述的操作控制器的表面设置有显示器，操作按钮，显示器采用触屏式，操作按钮包含有启动按钮、复位按钮、急停按钮。
进一步，所述的片料传输平台包含有输送带、输送带组件电机，输送带的两端安装有皮带支撑轴，片料传输平台通过衔接板与机架组件固定，输送带组件电机采用AC220V的单相调速电机。
在本发明所述的片料传输平台和接料抓盘之间的高度差为4-6mm。
进一步，所述的自动叠放收集组件底部通过撑板连接机架组件，自动叠放收集组件的顶部通过连接板固定机架组件，连接板的表面通过螺钉固定有支撑架杆，支撑架杆的形状呈U形，支撑架杆的表面嵌套有便于开合气缸升降的升降柱杆，升降柱杆的表面开设有使开合气缸进行左右位移的滑槽。
本发明的有益效果是：本产品结构简单，采用片状物料带自动叠放收集机进行自动叠集片料，同样能达到2秒收集1片的节拍。能将一人的生产产量提高到12倍以上，提升了工作的进度，且自动化程度高，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的叠放收集组件的正面图；
图3为本发明的叠放收集组件的立体图；
图4为本发明机架组件的结构图。
图中100-片料传输平台，110-机架组件，120-电控箱组件，130-操作控制器，140-片料收集放置板，150-开合气缸，160-片料到位感应器，170-接料抓盘，180-调节杆，190-升降传动电机，200-同步传输带，210-同步轮，220-轴承支撑座，230-支撑架杆，240-升降柱杆，250-滑槽，260-撑板，270-连接板，280-极限位移传感器，290-高度差满料传感器，300-腰型槽，310-轴杆，400-自动叠放收集组件。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1、图2、图3、图4，片状物料带自动叠放收集装置，包括呈台阶状的机架组件110，机架组件110内部为中空的框架结构，机架组件110内部的一侧安装有电控箱组件120，机架组件110内部的另一侧安装有自动叠放收集组件400，电控箱组件120顶部的台阶处安装有便于片状物料进行运动的片料传输平台100，自动叠放收集组件400包含有固定在底部撑板260表面的轴杆310，轴杆310的表面衔接有片料收集放置板140，轴杆310的上下两端均设置有对片料收集放置板140进行限位的极限位移传感器280，片料收集放置板140的两侧均开设有腰型槽300，腰型槽300两端设置有满足不同片料进行收集的调节杆180，调节杆180之间组成的空间设置为片状物料收集放置区，片状物料收集放置区的顶部设置有接料抓盘170，片状物料收集放置区的底部安装有升降传动电机190，接料抓盘170的顶部设置有控制物料释放的开合气缸150；接料抓盘170的一侧在片料前进方向设置有片料到位感应器160，接料抓盘170的另一侧设置有显示片料叠放满料的高度差满料传感器290，接料抓盘170与片料传输平台100之间设置有高度差，升降传动电机190的主动轴衔接同步传输带200，同步传输带200的上下两端均设置有轴承支撑座220，同步传输带200的表面设置有使片料收集放置板同步上升或下降的同步轮210，电控箱组件120的内部设置有PLC可编程控制器，电控箱组件120的表面设置有操作控制器130。
另外，调节杆180的数量为四根，调节杆180的顶部均呈扩口状，调节杆180的底部有垂直的转接杆，转接杆均通过调节螺丝衔接轴杆。电控箱组件120的控制回路包含的元器件有空气开关、控制电源、保险丝、电磁阀。操作控制器130的表面设置有显示器，操作按钮，显示器采用触屏式，操作按钮包含有启动按钮、复位按钮、急停按钮。
片料传输平台100包含有输送带、输送带组件电机，输送带的两端安装有皮带支撑轴，片料传输平台通过衔接板与机架组件110固定，输送带组件电机采用AC220V的单相调速电机。片料传输平台100和接料抓盘170之间的高度差为4-6mm。自动叠放收集组件400底部通过撑板260连接机架组件110，自动叠放收集组件400的顶部通过连接板270固定机架组件110，连接板270的表面通过螺钉固定有支撑架杆230，支撑架杆230的形状呈U形，支撑架杆230的表面嵌套有便于开合气缸150升降的升降柱杆240，升降柱杆240的表面开设有使开合气缸进行左右位移的滑槽250。
本发明的使用过程为：
将片状物料通过输送带组件，流入到自动叠放收集组件，自动叠放收集组件通过光电传感器检测到片装物料后，光电传感器当检测片装物料流到位置后，并挡住了光，会把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号给到电控箱组件内的PLC输入端,PLC读入到输入状态信号后，进入程序执行阶段。CPU根据逻辑运算的结果，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的电器元件。各个对应的电器元件对应驱动各运动机构进行自动叠放收集后，再呈叠状由人工取出。
当按下控制盒上面的电源按扭开关后接通生产车间工业用电。
人机界面(触摸屏)(以下简称触摸屏)通电，通过触摸屏可以自由设置输送带传送速度参数；可以显示产量计数；可以自由设置自动叠放收集组件内的上下电机运转速度、叠放高度停留位置、可以显示设备异常时发生的具体位置。可以选择手动界面进行机器单独动作调试。
按下启动按钮(设备开始正常工作)后，片状物料会通过输送带组件自动流入自动叠放收集组件内。
当自动叠放收集组件内的片料叠放到设定的高度后，设备自动停机、蜂鸣器报警提示工人，取出叠状片料。
工人按触摸屏内的复位按扭，再按启动按扭，进入下一个循环作业。机器在正常作业过程中需要停机，直接按下急停按扭。
此输送带组件，是为了将矩形片料从生产产线的上一道工序上传送至自动叠放收集组件。主要起一个中间转送作用
输送带组件主要由传送皮带、传送皮带两端支撑轴、输送带组件电机组成。
输送带组件通过与机架组件连接板同机架组件进行固定连接。
输送带组件的输送带组件电机是采用AC220V的单相调速电机，电机控制线与电控箱组件内的控制回路输出端接触器连接，输出端接触器与PLC输出端I/O点相连接。
输送带组件电机采用AC220V的单相调速电机的工作原理是，在电动机控制回路中串入双向可控硅，控制可控硅的导通角从而控制电动机的端电压。当外接电源电压或负载波动引起转速变动时与电动机同轴联接的测速发电机输出信号通过积分器与转速给定信号比较其误差放大后和过零触发信号经驱动移相触发器实现电压自动调整从而使转速稳定在给定值,需要改变转向时,只需将电动机正反转接头对换即可。
电控箱组件PLC输入端I/O端点与控制盒上的按钮开关、触摸屏输出端信号、机器上的光电传感器信号相连。
电控箱组件内有常用控制回路所用元器件如：可编程控制器(PLC)、空气开关、控制电源、保险丝、电磁阀等等。
输送带组件将片状物料送入自动叠放收集组件后。会进入开合气缸接料爪里面，开合气缸接料爪由一个片料到位开合气缸与开合气缸接料爪通过螺丝相连接组成。开合气缸通过1个电磁阀进行进出气切换，来改边开合状态，电磁阀通过PLC内CUP存储的机器动作程序，给出信号到输出端I/O点，来控制开合气缸的开合动作。开合气缸接料爪的用途是起一个过渡接收片状料带的平台作用。
开合气缸接料爪装配时会低于，输送带组件上面的传送皮带的平面高度5mm左右。便于片状物料进入，这时片料到位开合气缸呈闭合状态。
当片状物料进入深度由片料到位传感器感应到后，到位传感器会给到一个PLC输入信号的开关量，当光电传感器检测到片状物料到位后有信号的时候，PLC的这个信号点就会动作，控制开合气缸的电磁阀会通电进行控制开合气缸的AB气切换。片料到位开合气缸会自动打开，片状物料会依靠自重垂直掉入片料收集叠放平台的上面。
片料收集叠放平台两侧各有2根片料收集整齐调节杆，片料收集整齐调节杆的作用是为了适用于不同宽度的片状物料的落料限位，用于片料在自由落料叠放过程中的整齐收集。
片料收集叠放平台组成介绍：升降传动电机与上下升降传动轴承支撑座，通过升降传动同步带进行连接。上下升降传动轴承支撑座内两端各1个深沟球轴承通过一根转动轴进行连接。转动轴中间固定有一个同步轮，这样两端同步轮中间穿过升降传动同步带，同步带通过一个同步带压块与片料收集叠放平台用螺丝进行紧固连接进行上下往返运动。
升降传动电机是由1个步进电机来当传动动力。步进电机由1个电机本体和1个步进驱动器组成。通过PLC发出高频脉冲信号进行驱动，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
片料收集叠放平台机器程序设定上与开合气缸接料爪存在一个高度差，当片状物料存入满这个设定的高度差后，高度差满料传感器会检测到片料的停留，这时候升降传动电机会转动，通过升降传动轴承支撑座，带动升降传动同步带，带动升降传动同步带与片料收集叠放平台相连，这样片料收集叠放平台就会下降一个程序设定高度。
如此循环上面动作至到片料收集叠放平台，下降到升降电机两侧极限位传感器的下限位感应到后，程序判定片状料已经在片料收集叠放平台上收集满了。
这时设备会自动停机，蜂鸣器会报警提示工人将叠放的满料取出。
取完满料后，工人按复位按钮，按启动按钮，设备进行上面所有自动工作过程的下一个循环动作。
原先一人定点做一天的工作量，采用自动化后只需1小时一个周期，将机器上自动收集叠放的满料取走就可以了，按5分钟取一次满料计算，一个人能同时看12台片料自动收料机，自动化程度优，操作便捷。
本发明的优点在于：结构简单，采用片状物料带自动叠放收集机进行自动叠集片料，同样能达到2秒收集1片的节拍。能将一人的生产产量提高到12倍以上，提升了工作的进度，且自动化程度高，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.片状物料带自动叠放收集装置，其特征在于：包括呈台阶状的机架组件，机架组件内部为中空的框架结构，机架组件内部的一侧安装有电控箱组件，机架组件内部的另一侧安装有自动叠放收集组件，电控箱组件顶部的台阶处安装有便于片状物料进行运动的片料传输平台，自动叠放收集组件包含有固定在底部撑板表面的轴杆，轴杆的表面衔接有片料收集放置板，轴杆的上下两端均设置有对片料收集放置板进行限位的极限位移传感器，片料收集放置板的两侧均开设有腰型槽，腰型槽两端设置有满足不同片料进行收集的调节杆，调节杆之间组成的空间设置为片状物料收集放置区，片状物料收集放置区的顶部设置有接料抓盘，片状物料收集放置区的底部安装有升降传动电机，接料抓盘的顶部设置有控制片料释放的开合气缸；接料抓盘的一侧在片料前进方向设置有片料到位感应器，接料抓盘的另一侧设置有检测片料叠放满料的高度差满料传感器，接料抓盘与片料传输平台之间形成有高度差，升降传动电机的主动轴衔接同步传输带，同步传输带的上下两端均设置有轴承支撑座，同步传输带的表面设置有使片料收集放置板同步上升或下降的同步轮，电控箱组件的内部设置有PLC可编程控制器，电控箱组件的表面设置有操作控制器。
2.根据权利要求1所述片状物料带自动叠放收集装置，其特征在于：所述的调节杆的数量为四根，调节杆的顶部均呈扩口状，调节杆的底部有垂直的转接杆，转接杆均通过调节螺丝衔接轴杆。
3.根据权利要求1所述片状物料带自动叠放收集装置，其特征在于：所述的电控箱组件的控制回路包含的元器件有空气开关、控制电源、保险丝、电磁阀。
4.根据权利要求1所述片状物料带自动叠放收集装置，其特征在于：所述的操作控制器的表面设置有显示器，操作按钮，显示器采用触屏式，操作按钮包含有启动按钮、复位按钮、急停按钮。
5.根据权利要求1所述片状物料带自动叠放收集装置，其特征在于：所述的片料传输平台包含有输送带、输送带组件电机，输送带的两端安装有皮带支撑轴，片料传输平台通过衔接板与机架组件固定，输送带组件电机采用AC220V的单相调速电机。
6.根据权利要求1所述片状物料带自动叠放收集装置，其特征在于：所述的片料传输平台和接料抓盘之间的高度差为4-6mm。
7.根据权利要求1所述片状物料带自动叠放收集装置，其特征在于：所述的自动叠放收集组件底部通过撑板连接机架组件，自动叠放收集组件的顶部通过连接板固定机架组件，连接板的表面通过螺钉固定有支撑架杆，支撑架杆的形状呈U形，支撑架杆的表面嵌套有便于开合气缸升降的升降柱杆，升降柱杆的表面开设有使开合气缸进行左右位移的滑槽。
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