CN107243896A - 一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,包括机架,机架上安装有主输送辊组,主输送辊组上设置有装配定位工位,其一侧设置有保温棉存放工位;保温棉存放工位上设置有保温棉叠放平台,装配定位工位设置有组装定位装置,装配定位工位和保温棉存放工位之间设置有用于将保温棉从保温棉存放工位移动至装配定位工位上的直线移载装置。该保温棉自动上料机器人能够实现保温棉的自动上料,提高了上料的准确性和上料效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动上料机器人,尤其涉及一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人。
背景技术
太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备。由于太阳能比较分散,必须设法把它集中起来,所以,集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。太阳能集热器主要有吸热板、玻璃板、保温棉、底板、边框和芯管组件,其中,底板先和边框进行组装形成一个围框结构,底板上粘结保温棉,而吸热板和芯管组件焊接后再放置到围框内,芯管组件放置在保温棉上,然后将玻璃板粘结在吸热板上位于围框内,最后再进行封边条,从而形成了太阳能集热器,而目前的太阳能集热器的保温棉的上料都是人工完成,就是工人先将底板边框组件涂胶,然后将保温棉放置在围框内进行粘结,这种操作方式比较繁琐,太阳能集热器的生产效率不高,并且保温棉的放入准确度不高,组装后的产品的稳定性不够。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,该保温棉自动上料机器人能够实现保温棉的自动上料,提高了上料的准确性和上料效率。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,包括机架,所述机架上安装有主输送辊组,所述主输送辊组上设置有装配定位工位,所述主输送辊组的一侧设置有保温棉存放工位;所述保温棉存放工位上设置有保温棉叠放平台,所述装配定位工位设置有组装定位装置,所述组装定位装置包括竖直滑动安装于机架上的升降架,所述升降架由顶升动力装置驱动,所述升降架的上端设置有若干个支撑条,每个支撑条位于主输送辊组的相邻的输送辊之间的间隙中,每个支撑条上设置有导向轮组,导向轮组的导向方向与主输送辊组的输送方向垂直,所述机架的其中一侧安装有侧基准板,所述机架上横向滑动安装有侧定位板,侧定位板和侧基准板的板面相对设置且均与输送方向平行,该侧定位板在其中一对相邻的输送辊之间的间隙中滑动,侧定位板与侧定位动力装置传动连接,所述机架上设置有将太阳能集热器的底板框架组件定位于装配定位工位的端部定位机构,所述装配定位工位和保温棉存放工位之间设置有用于将保温棉从保温棉存放工位移动至装配定位工位上的直线移载装置。
作为一种优选的方案,所述端部定位机构包括分别安装于机架两侧的两个端部定位支座,该端部定位支座上竖直滑动安装有横向延伸的端部定位板,该端部定位板由定位升降动力装置驱动升降。
作为一种优选的方案,所述端部定位支座纵向滑动安装于机架上,所述端部定位支座由纵向定位驱动装置驱动。
作为一种优选的方案,所述纵向定位驱动装置包括无杆电缸,该无杆电缸的滑台与其中一个端部定位支座连接,另一个端部定位支座通过纵向导轨滑动安装于机架上。
作为一种优选的方案,所述侧基准板横向滑动安装于机架上,并且侧基准板由复位气缸驱动在定位位置和避让位置切换。
作为一种优选的方案,所述升降架通过同步升降机构竖直滑动安装于机架上,所述同步升降机构包括多个蜗轮丝杠同步升降器,所述蜗轮丝杠同步升降器分布在升降架的底部四周,该蜗轮丝杠同步升降器包括固定于机架上的轴承座,该轴承座内转动安装有蜗轮,蜗轮的内孔螺纹安装有竖直贯穿的丝杠,所述丝杠的顶部设置有升降连接座,该升降连接座与升降架固定,相邻的蜗轮丝杠同步升降器的轴承座之间转动安装有同步连杆,该同步连杆的两端安装有与蜗轮配合的蜗杆,所述顶升动力装置包括两个同步气缸,该同步气缸设置于升降架的底部两端,同步气缸的缸体固定在机架上且竖直设置,同步气缸的活塞杆与升降架连接。
作为一种优选的方案,所述直线移载装置包括移载机架,所述移载机架上设置有横梁,该横梁横跨保温棉存放工位和装配定位工位,所述横梁上设置有横向水平延伸的横向水平导轨,所述横向水平导轨上水平滑动安装有横向水平滑座,所述横梁上设置有横向水平齿条,所述横向水平滑座上转动安装有与横向水平齿条啮合的水平驱动齿轮,该水平驱动齿轮由固定于横向水平滑座上的水平伺服电机驱动,所述横向水平滑座上竖直滑动安装有升降梁,所述升降梁由升降伺服电机驱动,所述升降梁的底部设置有真空吸盘组件,横梁上还设置有限制横向水平滑座水平极限位置的水平限位装置,所述升降梁和横向水平滑座之间设置有限制升降梁竖直升降极限位置的竖直限位装置。
作为一种优选的方案,所述升降伺服电机与升降梁之间也通过齿轮齿条机构传动,其中,升降梁上安装有竖直齿条,对应的所述升降伺服电机的输出轴上安装有竖直驱动齿轮,该竖直驱动齿轮与竖直齿条啮合。
作为一种优选的方案,所述水平限位装置包括两个水平机械限位块,两个水平机械限位块分别设置于横梁的两端,该水平机械限位块与横向水平滑座的左右端部限位配合;同样,所述竖直限位装置包括两个竖直机械限位块,该机械限位块设置于升降梁的上下端部,竖直机械限位块与横向水平滑座的上下端部限位配合。
采用了上述技术方案后,本发明的效果是:该自动上料机器人首先利用组装定位装置来实现底板边框组件的准确定位,首先底板边框组件由主输送辊组输送,而端部定位机构阻挡底板边框组件的运行,使其端部定位,而后升降架上升将底板边框组件顶升,此时导向轮组支撑底板,这样侧定位板移动使底板边框组件横向移动贴靠在侧基准板上,这样就实现了底板边框组件的横向定位,而后通过直线移载装置将保温棉从保温棉叠放平台上移动到底板边框组件上,这样就实现了保温棉的精准上料,提高了上料的效率和上料准确性,降低了人工成本,并且产品的稳定性大大提高。
又由于所述端部定位机构包括分别安装于机架两侧的两个端部定位支座,该端部定位支座上竖直滑动安装有横向延伸的端部定位板,该端部定位板由定位升降动力装置驱动升降。所述端部定位支座纵向滑动安装于机架上,所述端部定位支座由纵向定位驱动装置驱动,该端部定位机构可以定位不同的端部位置,从而适应不同大小的保温棉和底板框架组件的装配。
又由于所述侧基准板横向滑动安装于机架上,并且侧基准板由复位气缸驱动在定位位置和避让位置切换,该侧基准板在需要定位时复位气缸处于定位位置,准确定位底板框架组件,而定位完成后,侧基准板由复位气缸驱动后退离开主输送辊组的辊端,方便底板框架组件输送。
又由于所述升降架通过同步升降机构竖直滑动安装于机架上,所述同步升降机构包括多个蜗轮丝杠同步升降器,所述蜗轮丝杠同步升降器分布在升降架的底部四周,该蜗轮丝杠同步升降器包括固定于机架上的轴承座,该轴承座内转动安装有蜗轮,蜗轮的内孔螺纹安装有竖直贯穿的丝杠,所述丝杠的顶部设置有升降连接座,该升降连接座与升降架固定,相邻的蜗轮丝杠同步升降器的轴承座之间转动安装有同步连杆,该同步连杆的两端安装有与蜗轮配合的蜗杆,所述顶升动力装置包括两个同步气缸,该同步气缸设置于升降架的底部两端,同步气缸的缸体固定在机架上且竖直设置,同步气缸的活塞杆与升降架连接,该升降架整体水平升降,这样确保底板框架组件在横向两侧定位时处于水平状态,使定位精度更高,定位更加准确,使保温棉的上料也更加准确,减少误差。
又由于所述直线移载装置包括移载机架,所述移载机架上设置有横梁,该横梁横跨保温棉存放工位和装配定位工位,所述横梁上设置有横向水平延伸的横向水平导轨,所述横向水平导轨上水平滑动安装有横向水平滑座,所述横梁上设置有横向水平齿条,所述横向水平滑座上转动安装有与横向水平齿条啮合的水平驱动齿轮,该水平驱动齿轮由固定于横向水平滑座上的水平伺服电机驱动,所述横向水平滑座上竖直滑动安装有升降梁,所述升降梁由升降伺服电机驱动,所述升降梁的底部设置有真空吸盘组件,横梁上还设置有限制横向水平滑座水平极限位置的水平限位装置,所述升降梁和横向水平滑座之间设置有限制升降梁竖直升降极限位置的竖直限位装置,该直线移载机构可实现保温棉升降和直线移动,从而实现工位的切换,移动位置可由水平伺服电机和升降伺服电机精确控制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的布置示意图;
图2是组装定位装置的主视图;
图3是图2的俯视图;
图4是图2的左视图;
图5是升级架的安装示意图;
图6是直线移载机构的立体图;
图7是直线移载机构的主视图;
图8是图7在A-A处的剖视图;
图9是图7在B-B处的剖视图;
附图中:1.主输送辊组;2.保温棉叠放平台;3.装配定位工位;4.直线移载装置;41.移载机架;42.横梁;43.横向水平导轨;44.横向水平齿条;45.横向水平滑座;46.槽钢;47.水平伺服电机;48.升降伺服电机;49.升降梁;410.竖直导轨;411.导向块;412.固定板;413.安装框架;414.吸盘固定板;415.真空吸盘;416.缓冲弹簧;417.水平限位装置;418.竖直限位装置;419.竖直驱动齿轮;420.竖直齿条;421.水平驱动齿轮;5.涂胶机器人;6.上胶主机;7.组装定位装置;71.机架;72.升降架;73.支撑条;74.同步升降机构;75.顶升动力装置;76.同步连杆;77.导向轮组;78.侧定位板;79.侧定位动力装置;710.侧基准板;711.复位气缸;712.纵向定位驱动装置;713.端部定位板;714.定位升降动力装置;715.端部定位支座;716.纵向导轨;717.主电机。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1至图9所示,一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,包括机架71,所述机架71上安装有主输送辊组1,该主输送辊组1由主电机717通过链条驱动,所述主输送辊组1上设置有装配定位工位3,所述主输送辊组1的一侧设置有保温棉存放工位;所述保温棉存放工位上设置有保温棉叠放平台2,主输送辊组1位于装配定位工位3的上游一侧设置有涂胶机器人5和上胶主机6,用来对底板和框架涂胶,方便保温棉放入时粘结。该涂胶机器人5和丄胶主机为目前市面上的现有设备,可外购获得。
所述装配定位工位3设置有组装定位装置7,所述组装定位装置7包括竖直滑动安装于机架71上的升降架72,所述升降架72由顶升动力装置75驱动,该顶升动力装置75为同步气缸,所述升降架72的上端设置有若干个支撑条73,每个支撑条73位于主输送辊组1的相邻的输送辊之间的间隙中,每个支撑条73上设置有导向轮组77,导向轮组77的导向方向与主输送辊组1的输送方向垂直,所述机架71的其中一侧安装有侧基准板710,该侧基准板710可以是固定安装在机架71一侧,也可以是采用本实施例中的方式,即所述侧基准板710横向滑动安装于机架71上,并且侧基准板710由复位气缸711驱动在定位位置和避让位置切换。这样,通过复位气缸711可以驱动侧基准板710横向滑动,而在需要定位时移动到定位位置,用来作为一侧的基准,而定位装配后需要输送底板边框组件时可以移动到避让位置,避免与底板边框组件的侧面摩擦。
所述机架71上横向滑动安装有侧定位板78,侧定位板78和侧基准板710的板面相对设置且均与输送方向平行,该侧定位板78在其中一对相邻的输送辊之间的间隙中滑动,侧定位板78与侧定位动力装置79传动连接,该侧定位动力装置79选用无杆电缸,该无杆电缸设置于相邻的输送辊之间,侧定位板78安装于无杆电缸的滑台上,所述机架71上设置有将太阳能集热器的底板框架组件定位于装配定位工位3的端部定位机构,所述装配定位工位3和保温棉存放工位之间设置有用于将保温棉从保温棉存放工位移动至装配定位工位3上的直线移载装置4。
如图2至图4所示,所述端部定位机构包括分别安装于机架71两侧的两个端部定位支座715,该端部定位支座715上竖直滑动安装有横向延伸的端部定位板713,该端部定位板713由定位升降动力装置714驱动升降。所述端部定位支座715纵向滑动安装于机架71上,所述端部定位支座715由纵向定位驱动装置712驱动。所述纵向定位驱动装置712包括无杆电缸,该无杆电缸的滑台与其中一个端部定位支座715连接,另一个端部定位支座715通过纵向导轨716滑动安装于机架71上。该端部定位支座715能纵向滑动具有以下两个优点:1.可定位不同的位置,适合不同尺寸的底板和保温棉的装配;2.可以对底板的定位进行缓冲,可以使端部定位支座715在运行的过程中与底板边框组件接触后再逐渐定位,实现软定位。
如图5所示,所述升降架72通过同步升降机构74竖直滑动安装于机架71上,所述同步升降机构74包括多个蜗轮丝杠同步升降器,所述蜗轮丝杠同步升降器分布在升降架72的底部四周,该蜗轮丝杠同步升降器包括固定于机架71上的轴承座,该轴承座内转动安装有蜗轮,蜗轮的内孔螺纹安装有竖直贯穿的丝杠,所述丝杠的顶部设置有升降连接座,该升降连接座与升降架72固定,相邻的蜗轮丝杠同步升降器的轴承座之间转动安装有同步连杆76,该同步连杆76的两端安装有与蜗轮配合的蜗杆,所述顶升动力装置75包括两个同步气缸,该同步气缸设置于升降架72的底部两端,同步气缸的缸体固定在机架71上且竖直设置,同步气缸的活塞杆与升降架72连接。该同步升降机构74的原理是:同步气缸驱动升降架72上升,进而使丝杠上升,丝杠上升就会带动蜗轮旋转,蜗轮旋转就带动同步连杆76两端的蜗杆旋转,从而实现同步,只要升降架72出现倾斜,丝杠的升降高度就不同,丝杠升降高度不同,那么蜗轮的旋转就不同,这样就造成同步连杆76旋转不同步而出现卡死,因此,该同步升降机构74可以确保升降架72同步。
如图6到图9所示,所述直线移载装置4包括移载机架4,所述移载机架4上设置有横梁42,该横梁42横跨保温棉存放工位和装配定位工位3,所述横梁42上设置有横向水平延伸的横向水平导轨43,所述横向水平导轨43上水平滑动安装有横向水平滑座45,所述横梁42上设置有横向水平齿条44,所述横向水平滑座45上转动安装有与横向水平齿条44啮合的水平驱动齿轮421,该水平驱动齿轮421由固定于横向水平滑座45上的水平伺服电机47驱动,所述横向水平滑座45上竖直滑动安装有升降梁49,所述升降梁49由升降伺服电机48驱动,所述升降梁49的底部设置有真空吸盘415组件,横梁42上还设置有限制横向水平滑座45水平极限位置的水平限位装置417,所述升降梁49和横向水平滑座45之间设置有限制升降梁49竖直升降极限位置的竖直限位装置418。
所述升降伺服电机48与升降梁49之间也通过齿轮齿条机构传动,其中,升降梁49上安装有竖直齿条420,对应的所述升降伺服电机48的输出轴上安装有竖直驱动齿轮419,该竖直驱动齿轮419与竖直齿条420啮合。
所述横向水平滑座45上设置有竖直的槽钢46,该槽钢46内固定有两个相互配合的带工字型导向槽的导向块411,所述升降梁49上设置有工字型的竖直导轨410,该竖直导轨410一一对应与导向块411的导向槽配合,升降梁49上还固定有竖直齿条420,横向水平滑座45上转动安装有与竖直齿条420啮合的竖直驱动齿轮419,该竖直驱动齿轮419与升降伺服电机48的输出轴之间通过减速器传动连接。
真空吸盘415组件包括安装框架413和吸盘固定板414,所述升降梁49的底部设置有固定板412,所述安装框架413通过螺栓固定于固定板412上,所述吸盘固定板414焊接在安装框架413上,所述吸盘固定板414上设置有若干个真空吸盘415,该真空吸盘415与负压系统连通,该负压系统为目前的常规真空系统,该真空吸盘415和吸盘固定板414之间预压有缓冲弹簧416。
所述水平限位装置417包括两个水平机械限位块,两个水平机械限位块分别设置于横梁42的两端,该水平机械限位块与横向水平滑座45的左右端部限位配合;同样,所述竖直限位装置418包括两个竖直机械限位块,该机械限位块设置于升降梁49的上下端部,竖直机械限位块与横向水平滑座45的上下端部限位配合。该水平限位装置417可以对横向水平滑座45的移动极限位置进行限位,确保系统可靠运行,同理,竖直限位装置418可以限制升降梁49的升降极限位置,避免因电气故障而造成升降过渡破坏底板或保温棉。
本实施例中提到的气缸、无杆电缸、电机等执行装置、齿轮齿条机构为目前的常规技术,在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了气缸、电机以及其他传动机构的具体结构和原理和其他的设计,属于现有技术,其结构清楚明了,2008年08月01日由机械工业出版社出版的现代实用气动技术第3版SMC培训教材中就详细的公开了真空元件、气体回路和程序控制,表明了本实施例中的气路结构也是现有的技术,清楚明了,在2015年07月01日由化学工业出版社出版的《电机驱动与调速》书中也详细的介绍了电机的控制以及行程开关,因此,电路、气路连接都是清楚。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述,不作为对本发明范围的限定,在不脱离本发明设计精神的基础上,对本发明技术方案作出的各种变形和改造,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,包括机架,所述机架上安装有主输送辊组,其特征在于:所述主输送辊组上设置有装配定位工位,所述主输送辊组的一侧设置有保温棉存放工位;所述保温棉存放工位上设置有保温棉叠放平台,所述装配定位工位设置有组装定位装置,所述组装定位装置包括竖直滑动安装于机架上的升降架,所述升降架由顶升动力装置驱动,所述升降架的上端设置有若干个支撑条,每个支撑条位于主输送辊组的相邻的输送辊之间的间隙中,每个支撑条上设置有导向轮组,导向轮组的导向方向与主输送辊组的输送方向垂直,所述机架的其中一侧安装有侧基准板,所述机架上横向滑动安装有侧定位板,侧定位板和侧基准板的板面相对设置且均与输送方向平行,该侧定位板在其中一对相邻的输送辊之间的间隙中滑动,侧定位板与侧定位动力装置传动连接,所述机架上设置有将太阳能集热器的底板框架组件定位于装配定位工位的端部定位机构,所述装配定位工位和保温棉存放工位之间设置有用于将保温棉从保温棉存放工位移动至装配定位工位上的直线移载装置。
2.如权利要求1所述的一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,其特征在于:所述端部定位机构包括分别安装于机架两侧的两个端部定位支座,该端部定位支座上竖直滑动安装有横向延伸的端部定位板,该端部定位板由定位升降动力装置驱动升降。
3.如权利要求2所述的一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,其特征在于:所述端部定位支座纵向滑动安装于机架上,所述端部定位支座由纵向定位驱动装置驱动。
4.如权利要求3所述的一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,其特征在于:所述纵向定位驱动装置包括无杆电缸,该无杆电缸的滑台与其中一个端部定位支座连接,另一个端部定位支座通过纵向导轨滑动安装于机架上。
5.如权利要求4所述的一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,其特征在于:所述侧基准板横向滑动安装于机架上,并且侧基准板由复位气缸驱动在定位位置和避让位置切换。
6.如权利要求5所述的一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,其特征在于:所述升降架通过同步升降机构竖直滑动安装于机架上,所述同步升降机构包括多个蜗轮丝杠同步升降器,所述蜗轮丝杠同步升降器分布在升降架的底部四周,该蜗轮丝杠同步升降器包括固定于机架上的轴承座,该轴承座内转动安装有蜗轮,蜗轮的内孔螺纹安装有竖直贯穿的丝杠,所述丝杠的顶部设置有升降连接座,该升降连接座与升降架固定,相邻的蜗轮丝杠同步升降器的轴承座之间转动安装有同步连杆,该同步连杆的两端安装有与蜗轮配合的蜗杆,所述顶升动力装置包括两个同步气缸,该同步气缸设置于升降架的底部两端,同步气缸的缸体固定在机架上且竖直设置,同步气缸的活塞杆与升降架连接。
7.如权利要求1至6任一项所述的一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,其特征在于:所述直线移载装置包括移载机架,所述移载机架上设置有横梁,该横梁横跨保温棉存放工位和装配定位工位,所述横梁上设置有横向水平延伸的横向水平导轨,所述横向水平导轨上水平滑动安装有横向水平滑座,所述横梁上设置有横向水平齿条,所述横向水平滑座上转动安装有与横向水平齿条啮合的水平驱动齿轮,该水平驱动齿轮由固定于横向水平滑座上的水平伺服电机驱动,所述横向水平滑座上竖直滑动安装有升降梁,所述升降梁由升降伺服电机驱动,所述升降梁的底部设置有真空吸盘组件,横梁上还设置有限制横向水平滑座水平极限位置的水平限位装置,所述升降梁和横向水平滑座之间设置有限制升降梁竖直升降极限位置的竖直限位装置。
8.如权利要求7所述的一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,其特征在于:所述升降伺服电机与升降梁之间也通过齿轮齿条机构传动,其中,升降梁上安装有竖直齿条,对应的所述升降伺服电机的输出轴上安装有竖直驱动齿轮,该竖直驱动齿轮与竖直齿条啮合。
9.如权利要求8所述的一种太阳能集热器生产用保温棉自动上料机器人,其特征在于:所述水平限位装置包括两个水平机械限位块,两个水平机械限位块分别设置于横梁的两端,该水平机械限位块与横向水平滑座的左右端部限位配合;同样,所述竖直限位装置包括两个竖直机械限位块,该机械限位块设置于升降梁的上下端部,竖直机械限位块与横向水平滑座的上下端部限位配合。
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