CN107585546A - 一种流水线料盘上下料结构及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及运动控制技术领域，公开了一种流水线料盘上下料结构，应用于流水线料盘上下料设备中，包含：控制单元、人机交互单元、皮带传动单元、位置感应单元、料盘上下料单元。还公开了一种流水线料盘上下料设备，具有上述任意一项所述流水线料盘上下料结构。相对于现有技术而言，有效地代替了流水线上人工上下料盘的工序，并且该种结构简单实用，不仅减少了人力成本，还大大提高了流水线工作效率。

Description

一种流水线料盘上下料结构及设备

技术领域

本发明涉及运动控制技术领域，特别地涉及一种流水线料盘上下料结构及设备。

背景技术

人工效率的合理分配是当下在流水线上生产作业的生产型企业关注的重点之一，而流水线上料盘的上料、下料码垛，基本都由人工完成，而分配人工不但浪费了人力资源，而且大大降低流水线工作效率。如何提供一种新型的，结构简单实用，费用低廉，可替代流水线上人工放料盘及人工料盘码垛，成为本技术领域中急待解决的问题。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种流水线料盘上下料结构，用以解决现有技术中流水线上人工放料盘及人工料盘码垛问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种流水线料盘上下料结构，应用于流水线料盘上下料设备中，包含：

控制单元，用于连接各单元，并接收、处理、发送指令信号；

人机交互单元，与所述控制单元相连接，用于人工控制所述控制单元；

皮带传动单元，与所述控制单元相连接，用于启停运送料盘；

位置感应单元，与所述控制单元相连接并与所述皮带传动单元配合设置，用于感应所述皮带传动单元上的料盘是否到位，并在所述料盘到位后，向所述控制单元发送到位信号；

料盘上下料单元，与所述控制单元相连接，用于执行夹取和抬升料盘的动作。

本发明的实施方式还提供了一种流水线料盘上下料设备，具有上述任意一项所述流水线料盘上下料结构。

本发明实施方式相对于现有技术而言，有效地代替了流水线上人工上下料盘的工序，并且该种结构简单实用，不仅减少了人力成本，还大大提高了流水线工作效率。

另外，所述人机交互单元包含与所述控制单元电性连接的触摸屏，改善了人机交互的方式，使操作人员对控制单元的操作更加方便。

另外，所述皮带传动单元包含：用于传送料盘的传动皮带、用于带动所述传动皮带运动的电机、与所述控制单元电性连接并用于调节所述电机运行速度的调速器。

进一步的，所述位置感应单元包含与所述控制单元电性连接并用于感应料盘是否到位的位置传感器，在所述传动皮带上的料盘到位后，所述位置传感器向所述控制单元发送到位信号，实现远距离确定料盘在传动皮带上的位置。

另外，所述料盘上下料单元包含：与所述控制单元电性连接的第一电磁阀、与所述第一电磁阀分别电性连接并用于执行两侧夹取料盘动作的第一推杆伸缩装置、第二推杆伸缩装置；

所述料盘上下料单元还包含：与所述控制单元电性连接的第二电磁阀，与所述第二电磁阀分别电性连接的第三推杆伸缩装置、第四推杆伸缩装置；

其中，所述第一推杆伸缩装置固定在所述第三推杆伸缩装置上，所述第二推杆伸缩装置固定在所述第四推杆伸缩装置上，用于执行所述第一推杆伸缩装置和第二推杆伸缩装置的提升动作。

另外，所述料盘在竖直方向上的切面呈工字型；

所述第一推杆伸缩装置上设有第一弯折插件，所述第二推杆伸缩装置上设有第二弯折插件；

所述第一弯折插件和第二弯折插件在竖直方向上的切面均呈L字型。

另外，所述流水线料盘上下料结构还包含与所述控制单元电性连接并用于阻挡、放行料盘的连杆合页门单元。以便操作人员利用连杆合页门对齐料盘堆垛的一侧，使得料盘堆垛更加整齐。除此之外，连杆合页门单元也可有效地控制料盘移至工位的时机。

另外，所述连杆合页门单元包含：与所述控制单元电性连接的第三电磁阀、与所述第三电磁阀分别电性连接的第五推杆伸缩装置和第六推杆伸缩装置、设置在所述第五推杆伸缩装置上的第一连杆合页门、设置在所述第六推杆伸缩装置上的第二连杆合页门；

由所述第三电磁阀控制所述第五推杆伸缩装置和第六推杆伸缩装置分别带动所述第一连杆合页门和所述第二连杆合页门的相互开合，用于阻挡和放行料盘。

另外，所述料盘的总高度为H，所述料盘的工字厚度为h，提升安全量为X，所述第三推杆伸缩装置和第四推杆伸缩装置的伸缩行程均为S，则S＝H+2h+X，且X≥0，以防止料盘的碰撞，提高了设备的安全性能。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中的流水线料盘上下料结构的连接示意图；

图2是本发明第一实施方式中的料盘上下料单元的结构示意图1；

图3是本发明第一实施方式中的料盘上下料单元的结构示意图2；

图4是本发明第一实施方式中的料盘上下料单元的结构示意图3；

图5是本发明第一实施方式中的料盘上下料单元的结构示意图4；

图6是本发明第一实施方式中的料盘尺寸标示示意图；

图7是本发明第二实施方式中的流水线料盘上下料结构的连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种流水线料盘上下料结构，应用于流水线料盘上下料设备中，如图1所示，包含：控制单元1，用于连接各单元，并接收、处理、发送指令信号，在本实施方式中，该控制单元1为PLC控制单元1，用于连接通讯各单元，接收、处理I/O信号，机构逻辑动作；人机交互单元2，与控制单元1相连接，用于人工控制控制单元1；皮带传动单元3，与控制单元1相连接，用于启停运送料盘7；位置感应单元4，与控制单元1相连接并与皮带传动单元3配合设置，用于感应皮带传动单元3上的料盘7是否到位，并在料盘7到位后，向控制单元1发送到位信号；料盘上下料单元5，与控制单元1相连接，用于执行夹取和抬升料盘7的动作。

通过上述内容不难发现，本发明提供的流水线料盘上下料结构，可通过控制单元1实现对皮带传动单元3、位置感应单元4、料盘上下料单元5的分别控制，来实现料盘7的上下料。详细地说，用于上料时，通过皮带传动单元3依次传送单个料盘7，在传送到位后，由位置传感单元向控制单元1发送到位信号，然后通过控制单元1启动料盘上下料单元5，夹取和抬升料盘7至一定高度，再启动皮带传动单元3，将后一料盘7传送至已抬起料盘7的下方，控制料盘7上下单元放开料盘7，并重新夹取最底层料盘7的两侧并抬升，如此重复，使得料盘7依次在竖直方向上堆叠。用于下料时，通过皮带传动单元3传送已经堆叠完成的料盘堆垛，在传送到位后，由位置传感单元向控制单元1发送信号，然后通过控制单元1启动料盘上下料单元5，夹取位置为该料盘堆垛中倒数第二块料盘7的两侧，并带动该料盘7及其以上的料盘7至一定高度，此时倒数第一块料盘7留在皮带传送单元上，再启动皮带传动单元3，在后一空闲工位上放下提升着的料盘堆垛，再选择夹取料盘堆垛中倒数第二块料盘7的两侧，并抬升，如此重复，使得料盘堆垛上的料盘7依次下放。通过该种结构，能有效地代替流水线上人工上下料盘7的工序，并且该种结构简单实用，不仅减少了人力成本，还大大提高了流水线工作效率。

首先，需要说明的是，本实施方式中的人机交互单元2包含与控制单元1电性连接的触摸屏，改善了人机交互的方式，使操作人员对控制单元1的操作更加方便。不仅如此，还可选用HMI触摸屏，通过RS485通讯协议，通讯于PLC控制单元1，实现远程控制。

其次，本实施方式中的皮带传动单元3包含：用于传送料盘7的传动皮带31、用于带动传动皮带31运动的电机、与控制单元1电性连接并用于调节电机运行速度的调速器。应当理解的是，电机可控制传动皮带31正转和反转。另外，调速器可自带现有技术中的模拟量调速功能，控制电机转速，同步皮带传动，实现智能化运行。

另外，本实施方式中的位置感应单元4包含与控制单元1电性连接并用于感应料盘7是否到位的位置传感器，在传动皮带31上的料盘7到位后，位置传感器向控制单元1发送到位信号，实现远距离确定料盘7在传动皮带31上的位置。具体的说，位置传感器为现有技术中的红外感应器，包含感应探头，设置在传动皮带31路径的一侧，感应探头的高度与传动皮带31上料盘7的高度相互配合，当料盘7达到感应探头所监测的位置时，位置感应器便可识别出料盘7已经到位，并执行之后的信号发送指令。

还有，参照图2-5所示，本实施方式中的料盘上下料单元5包含：与控制单元1电性连接的第一电磁阀、与第一电磁阀分别电性连接并用于执行两侧夹取料盘7动作的第一推杆伸缩装置51、第二推杆伸缩装置52，第一推杆伸缩装置51、第二推杆伸缩装置52可以选用现有技术中的气动推杆和电动推杆中的任意一种，此处不作限定。同时，料盘上下料单元5还包含：与控制单元1电性连接的第二电磁阀，与第二电磁阀分别电性连接的第三推杆伸缩装置53、第四推杆伸缩装置54，同样的，第三推杆伸缩装置53、第四推杆伸缩装置54可以选用现有技术中的气动推杆和电动推杆中的任意一种，此处不作限定。其中，第一推杆伸缩装置51通过连接组件固定在第三推杆伸缩装置53上，第二推杆伸缩装置52通过连接组件固定在第四推杆伸缩装置54上，用于执行第一推杆伸缩装置51和第二推杆伸缩装置52的提升动作。本实施方式中的连接组件是一种成L形的连接片，第一推杆伸缩装置51的推杆端固定在L形连接片内侧，第三推杆伸缩装置53的推杆端固定在L形连接片外侧，并且，当第三推杆伸缩装置53伸展时，带动该第一推杆装置在竖直方向上升。第二推杆伸缩装置52和第四推杆伸缩装置54之间也采用类似的连接方式。简单来说，第一推杆伸缩装置51和第二推杆伸缩装置52相对地在水平方向上调整夹取行程，而第三推杆伸缩装置53和第四推杆伸缩装置54相对地在竖直方向上调整抬升高度。

还需说明的是，在本实施方式中，料盘7在竖直方向上的切面呈工字型；第一推杆伸缩装置51上设有第一弯折插件，第二推杆伸缩装置52上设有第二弯折插件；第一弯折插件和第二弯折插件在竖直方向上的切面均呈L字型。第一伸缩推杆装置伸展并带动第一弯折插件移动，直至L型的水平部伸入工字型的凹陷部时，第一弯折插件给予料盘7一部分支撑力，此时，若第二弯折插件同时伸入工字型另一侧时，即使得料盘7能搭设在第一弯折插件和第二弯折插件上，也就实现了夹取动作。当第三推杆伸缩装置53、第四推杆伸缩装置54带动第一推杆伸缩装置51、第二推杆伸缩装置52上升时，也将使料盘7提升。其中，还应当理解，第一弯折插件和第二弯折插件的L字型，可以有图中的两种设置方式，即L的开口朝上和朝下，并且，还可将第一弯折插件可旋转式地安装在第一推杆伸缩装置51上，再配合料盘7的高度，即可实现不同的上下料工序，本领域技术人员可以在此范围内自行调整，但均因落入本发明保护范围内。

还需指出的是，对于第三推杆伸缩装置53和第四推杆伸缩装置54伸缩行程的优化设置如下，如图6所示，料盘7的总高度为H，料盘7的工字厚度为h，提升安全量为X，第三推杆伸缩装置53和第四推杆伸缩装置54的伸缩行程均为S，则S＝H+2h+X，且X≥0，提升安全量可自行调整，但不建议其数值过高，影响上下料效率。该优化设置能有效地防止料盘7的碰撞，提高了设备的安全性能。

本发明第二实施方式涉及一种流水线料盘上下料结构，第二实施方式是在第一实施方式上作的改进，其改进之处如图7所示，在于：本实施方式中的流水线料盘上下料结构还包含与控制单元1电性连接并用于阻挡、放行料盘7的连杆合页门单元6。

具体的说，本实施方式中的连杆合页门单元6包含：与控制单元1电性连接的第三电磁阀、与第三电磁阀分别电性连接的第五推杆伸缩装置和第六推杆伸缩装置、设置在第五推杆伸缩装置上的第一连杆合页门、设置在第六推杆伸缩装置上的第二连杆合页门；由第三电磁阀控制第五推杆伸缩装置和第六推杆伸缩装置分别带动第一连杆合页门和第二连杆合页门的相互开合，用于阻挡和放行料盘7。其具体流程如下，该流水线料盘上下料结构中的连杆合页门单元6，在未得到PLC控制单元1放行信号前，始终处于阻挡状态，操作人员还可利用连杆合页门对齐料盘堆垛的一侧，使得料盘堆垛更加整齐，除此之外，连杆合页门单元6也可有效地控制料盘7移至工位的时机。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种流水线料盘上下料结构，应用于流水线料盘上下料设备中，其特征在于，包含：

控制单元，用于连接各单元，并接收、处理、发送指令信号；

人机交互单元，与所述控制单元相连接，用于人工控制所述控制单元；

皮带传动单元，与所述控制单元相连接，用于启停运送料盘；

位置感应单元，与所述控制单元相连接并与所述皮带传动单元配合设置，用于感应所述皮带传动单元上的料盘是否到位，并在所述料盘到位后，向所述控制单元发送到位信号；

料盘上下料单元，与所述控制单元相连接，用于执行夹取和抬升料盘的动作。

2.根据权利要求1所述流水线料盘上下料结构，其特征在于，所述人机交互单元包含与所述控制单元电性连接的触摸屏。

3.根据权利要求1所述流水线料盘上下料结构，其特征在于，所述皮带传动单元包含：用于传送料盘的传动皮带、用于带动所述传动皮带运动的电机、与所述控制单元电性连接并用于调节所述电机运行速度的调速器。

4.根据权利要求3所述流水线料盘上下料结构，其特征在于，所述位置感应单元包含与所述控制单元电性连接并用于感应料盘是否到位的位置传感器，在所述传动皮带上的料盘到位后，所述位置传感器向所述控制单元发送到位信号。

5.根据权利要求1所述流水线料盘上下料结构，其特征在于，

所述料盘上下料单元包含：与所述控制单元电性连接的第一电磁阀、与所述第一电磁阀分别电性连接并用于执行两侧夹取料盘动作的第一推杆伸缩装置、第二推杆伸缩装置；

所述料盘上下料单元还包含：与所述控制单元电性连接的第二电磁阀，与所述第二电磁阀分别电性连接的第三推杆伸缩装置、第四推杆伸缩装置；

其中，所述第一推杆伸缩装置固定在所述第三推杆伸缩装置上，所述第二推杆伸缩装置固定在所述第四推杆伸缩装置上，用于执行所述第一推杆伸缩装置和第二推杆伸缩装置的提升动作。

6.根据权利要求1所述流水线料盘上下料结构，其特征在于，

所述料盘在竖直方向上的切面呈工字型；

所述第一推杆伸缩装置上设有第一弯折插件，所述第二推杆伸缩装置上设有第二弯折插件；

所述第一弯折插件和第二弯折插件在竖直方向上的切面均呈L字型。

7.根据权利要求1所述流水线料盘上下料结构，其特征在于，所述流水线料盘上下料结构还包含与所述控制单元电性连接并用于阻挡、放行料盘的连杆合页门单元。

8.根据权利要求1所述流水线料盘自动上下料结构，其特征在于，所述连杆合页门单元包含：与所述控制单元电性连接的第三电磁阀、与所述第三电磁阀分别电性连接的第五推杆伸缩装置和第六推杆伸缩装置、设置在所述第五推杆伸缩装置上的第一连杆合页门、设置在所述第六推杆伸缩装置上的第二连杆合页门；

由所述第三电磁阀控制所述第五推杆伸缩装置和第六推杆伸缩装置分别带动所述第一连杆合页门和所述第二连杆合页门的相互开合，用于阻挡和放行料盘。

9.根据权利要求7所述流水线料盘上下料结构，其特征在于，所述料盘的总高度为H，所述料盘的工字厚度为h，提升安全量为X，所述第三推杆伸缩装置和第四推杆伸缩装置的伸缩行程均为S，则S＝H+2h+X，且X≥0。

10.一种流水线料盘上下料设备，其特征在于，具有权利要求1-9中任意一项所述流水线料盘上下料结构。