CN107671714B - 一种板件自动上料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的是一种板件自动上料装置，其结构包括机架、推料机构升降驱动单元、推料机构单元、板件升降及摆动机构；其中，推料机构升降驱动单元包括升降电机、同步带、同步轮、丝杆；升降电机处在机架顶部，升降电机的电机轴通过同步带与同步轮连接，同步轮处在丝杆的上端，丝杆竖直固定在机架的侧面，丝杆通过丝母与推料机构单元连接，板件升降及摆动机构处在机架的底部。优点：1）改造成本低；2）降低了工人劳动强度；3）提高了生产效率；4）提高了产品质量、延长了平砂机使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种板件自动上料装置，属于自动化生产技术领域。
背景技术
根据目前市场上现有平砂机的特点，平砂机入口宽度一般在1300mm左右，适合磨削宽度从十几毫米到几百毫米，长度适合大于350mm毫米左右的所有木材；现有的板材升降-推料机器只适用于表面积较大的板材，当换成对宽度和长短尺寸相差大、每次送料多件的平砂机上料时，无法解决上料过程砂纸使用均匀的要求和长短尺寸变化较大的砂平木料的上料要求；家具生产材料形状的多样性和木材本身各向异性，决定磨削木材主要依靠手动，目前国内几乎所有的实木家具生产厂利用磨削木材依靠人工上料。
人工上料除有操作人员劳动强度大外，主要还有以下问题：
1）上料过程，送入平砂机的位置随意性大，容易造成平砂机砂纸消耗不均匀；
2）由于砂纸损耗的不均匀，会造成木材表面的磨削厚度不均匀，影响产品质量；
3)平砂机长期磨削过程受力不均匀会造成机械磨损不均，影响平砂机设备本身精度；
4）一次性送料面积小，生产效率低。
发明内容
本发明提出的是一种板件自动上料装置，其目的旨在解决平砂机依赖人工上料操作劳动强度大、生产效率低、砂纸消耗大、影响磨削质量和设备精度等问题，实现自动均匀快速上料。
本发明的技术解决方案：板件自动上料装置，其结构包括包括机架1、推料机构升降驱动单元、推料机构单元7、板件升降及摆动机构；其中，推料机构升降驱动单元包括升降电机2、同步带3、同步轮4、丝杆5；升降电机2处在机架1顶部，升降电机2的电机轴通过同步带3与同步轮4连接，同步轮4处在丝杆5的上端，丝杆5竖直固定在机架1的侧面，丝杆5通过丝母6与推料机构单元7连接，板件升降及摆动机构处在机架1的底部。
本发明的优点：
1）在现有生产线上进行简单改造就可实现，改造成本低；
2）能够实现自动上料，降低工人劳动强度；
3）增加一次性送料的面积，提高生产效率；
4）增加左右定尺摆动功能，使平砂机砂纸消耗均匀，提高砂纸使用寿命、提高产品质量、延长平砂机使用寿命；
5）解决每次送料多件，尺寸变化多样的平砂机上料。
附图说明
附图1是板件自动上料装置侧视图。
附图2是板件升降及摆动单元俯视图。
附图3是板件自动上料装置锁紧机构侧视图。
附图4是机架及推料机构升降驱动单元侧视图。
附图5是推料机构单元的俯视图。
附图6是推料机构单元的侧视图。
附图7是板件升降及摆动单元底视图。
附图8是本发明的等轴侧视图。
附图中1是机架、2是升降电机、3是同步带、4是同步轮、5是丝杆、6是丝母、7是推料机构单元、8是叉式升降辊道、9是锁紧机构、10是板件、11是平砂机、12是地面、13是气缸安装深槽、14是气缸安装底座、15是横移气缸、16是导轨安装底板、17是前端直线导轨、18是后端直线导轨、19是滑块安装座、20是锁紧机构支架、21是锁紧插板、22是锁紧气缸、23是锁紧架锁紧螺栓、24是U型连接件、25是推料气缸后安装底座、26是丝母-推料机构连接件、27是推料气缸安装前底座、28是推料机构支架、29是推料调整板件、30是推料板安装滑动块、31是推料导向活塞前光轴、32是推料导向活塞前直线轴承、33是升降导向直线轴承、34是推料单元托起架、35是推料气缸、36是拉杆-滑块连接板、37是拉杆、38是气缸侧光轴、39是推料板、40是推料气缸活塞连接板、41是气缸侧直线轴承、42是推料调整锁紧块、43是推料板安装滑动块锁紧扳手、44是推料调整板安装座、45是直线导轨、46是左右摆动直线滑块、47是焊接件、48是U型连接件，49是升降驱动单元丝杠固定带座轴承。
具体实施方式
板件自动上料装置，其结构包括机架1、推料机构升降驱动单元、推料机构单元7、板件升降及摆动机构；其中，推料机构升降驱动单元包括升降电机2、同步带3、同步轮4、丝杆5；升降电机2处在机架1顶部，升降电机2的电机轴通过同步带3与同步轮4连接，同步轮4处在丝杆5的上端，丝杆5竖直固定在机架1的侧面，丝杆5通过丝母6与推料机构单元7连接，板件升降及摆动机构处在机架1的底部。
所述机架1的四角各有1根立柱，每个立柱上固定有1根直线导轨45，直线导轨45作为限制推料机构单元7升降方向的升降导向光轴使用，每个立柱与其上面固定的直线导轨45在竖直方向上相互平行设置；所述推料机构单元的侧面有四个升降导向直线轴承33，四个升降导向直线轴承33分别对应套在四根直线导轨45上；直线导轨45作为推料机构单元上下运动的轨迹及推料过程的支撑。
所述丝杆5为两根，两根丝杆5分别竖直固定在机架1的左、右两个侧面上。
所述机架1由铝合金型材加工后用螺栓固定搭建而成，升降电机2安装在机架1顶部，丝杆5安装在机架1两侧，两根丝杆5在一台升降电机2带动下同步转动，推料机构单元7在丝母6带动下上下运动。
所述机架1四角的每根立柱上各有一个锁紧机构9，当推料机构单元7上升到一定高度后通过锁紧机构9将推料机构单元7锁紧，防止推料机构单元7异常下降；锁紧机构9通过锁紧架锁紧螺栓23固定在机架1四角的每根立柱上。
所述的锁紧机构9包括锁紧机构支架20、锁紧插板21、锁紧气缸22、U型连接件24;锁紧机构支架20上固定锁紧气缸22，锁紧气缸22与锁紧插板21相接，锁紧机构支架20上开有和锁紧插板21相配合的长方形孔，锁紧插板21沿着长方形孔运动，U型连接件24连接锁紧气缸22的活塞和锁紧插板21；工作时，锁紧气缸22动作带动锁紧插板21前后运动，锁紧气缸22的活塞伸出则锁紧插板21前进，防止推料机构下降，锁紧插板21沿着长方形孔运动。
所述的推料机构单元7包括丝母-推料机构连接件26、推料机构支架28、推料调整板件29、推料板安装滑动块30、推料导向活塞前直线轴承32、推料导向活塞前光轴31、推料单元托起架34、推料气缸35、拉杆-滑块连接板36、拉杆37、气缸侧光轴38、推料板39、推料气缸活塞连接板40、气缸侧直线轴承41、推料调整锁紧块42、推料调整板安装座44，推料板安装滑动块锁紧扳手43；其中，丝母-推料机构连接件26为两个，推料单元托起架34位于推料机构单元7的顶部，推料单元托起架34的两端分别通过一个丝母-推料机构连接件26与一个丝母6连接；推料单元托起架34与推料机构支架28相接，推料气缸35横向安装在推料机构支架28上，推料气缸35的活塞与推料气缸活塞连接板40相接，拉杆37的前端与气缸活塞连接板40相接，拉杆37的后端与拉杆-滑块连接板36相接，拉杆-滑块连接板36的左右两端各有一个气缸侧直线轴承41，两个气缸侧直线轴承41分别套在一个气缸侧光轴38上，推料气缸活塞连接板40的左右两端各有一个推料导向活塞前直线轴承32，两个推料导向活塞前直线轴承32分别套在一个推料导向活塞前光轴31上；推料调整板安装座44通过螺栓和连接元件固定在推料气缸活塞连接板40和拉杆-滑块连接板36的下方，推料调整板安装座44上有推料调整板29，推料调整板29与推料板安装滑动块30相接，推料板安装滑动块30与推料板39相接，推料调整板29通过推料调整锁紧块42固定在推料调整板安装座44上；推料板安装滑动块30上有推料板安装滑动块锁紧扳手43，由于拉杆37是刚性元件，推料气缸35的活塞前后运动会带动气缸活塞连接板40和拉杆-滑块连接板36前后同步动作，运动轨迹由气缸侧光轴38和推料导向活塞前光轴32确定，这样推料气缸35的活塞运动，就会带动安装在推料调整板安装座44上的推料调整板29、推料板安装滑动块30、推料板39前后运动，推料板借此将板件10推送到平砂机11中。
所述的拉杆37为两根，两根拉杆37分布在推料气缸35的左右两侧，两根拉杆37与推料气缸35整体呈平行放置；推料气缸35的安装方式，能够将推料气缸35的活塞作用力通过拉杆37由推料气缸35前端引到推料气缸35后端，这样安装能节约安装空间，从而减小设备体积。
所述推料调整板安装座44上有一条A长方形槽，推料调整板29上有两条B长方形槽，A长方形槽和两条B长方形槽均为水平方向放置，两条B长方形槽在推料调整板29上的高度不同，A长方形槽和推料调整板29上边的一条B长方形槽对应放置，A长方形槽和推料调整板29上边的一条B长方形槽通过推料调整锁紧块42连接在一起，推料调整板29下边的一条B长方形槽处有推料板安装滑动块30、推料板39，推料调整板29与推料板安装滑动块30相接，推料板安装滑动块30与推料板39相接；顺着推料调整安装座44上的A长方形槽拉动推料调整板29及顺着推料调整板29上下边的B长方形槽移动推料板安装滑动块30及推料板39，能够改变推料板39距离平砂机入口的距离，进而起到根据板件长短尺寸调整推料位置的功能；推料调整板安装座44连接在推料气缸活塞连接板40和拉杆-滑块连接板36的下方，保证了其牢固性和稳定性。
所述的板件升降及摆动机构包括叉式升降辊道8，气缸安装底座14、横移气缸15、导轨安装底板16、前端直线导轨17、后端直线导轨18、滑块安装座19、直线滑块，其中左右摆动直线滑块46与滑块安装座19相接；左右摆动直线滑块46共有四个，分别是A直线滑块46-1、B直线滑块46-2、C直线滑块46-3、D直线滑块46-4；滑块安装座19共有四个，分别是A滑块安装座19-1、B滑块安装座19-2、C滑块安装座19-3、D滑块安装座19-4; A直线滑块46-1与A滑块安装座19-1相接，B直线滑块46-2与B滑块安装座19-2相接，C直线滑块46-3与C滑块安装座19-3相接，D直线滑块46-4与D滑块安装座19-4相接;导轨安装底板16包括A导轨安装底板16-A、B导轨安装底板16-B, 前端直线导轨17处在B导轨安装底板16-B上，后端直线导轨18处在A导轨安装底板16-A上；导轨安装底板16处在气缸安装深槽13中，气缸安装深槽13包括A气缸安装深槽13-A、B气缸安装深槽13-B、C气缸安装深槽13-C，A导轨安装底板16-A处在A气缸安装深槽13-A中，B导轨安装底板16-B处在C气缸安装深槽13-C中; A直线滑块46-1和C直线滑块46-3处在前端直线导轨17上，B直线滑块46-2和D直线滑块46-4处在后端直线导轨18上；叉式升降辊道8整体通过安装在滑块安装座19上的左右摆动直线滑块46在气缸安装深槽13中导轨安装地板16上的前端直线导轨17、后端直线导轨18上滑动，完成左右摆动，摆动完成就停止在前端直线导轨17和后端直线导轨18上。
所述的叉式升降辊道8通过横移气缸15结合前端直线导轨17、后端直线导轨18和左右摆动直线滑块46进行横向移动的机构及处理方案，横移气缸15处在气缸安装底座14上，气缸安装底座14、导轨安装底板16安装在地面12以下，气缸安装底座14处在地面上的B气缸安装深槽13-B中，以增加升降辊道上的存放板件的空间及方便和其它运输辊道连接；所述叉式升降辊道8为液压式叉式升降辊道，所述横移气缸15为左右摆动气缸，叉式升降辊道8通过左右摆动直线滑块46安装在前端直线导轨17和后端直线导轨18上；叉式升降辊道8高出地平面10mm，与横移气缸15的活塞相连，通过PLC自动控制，启动开始先按照一定步骤和幅度左摆，左摆到极限位置后自动开始右摆，直到摆动到由极限，送完一次料后又自动左摆，板件的摆动，能保证板件进入的均匀性，叉式升降机本身是一个有液压控制的升降系统，能按照需要将板件升到规定高度，使板件能被顺利推送到中。
所述A直线滑块46-1、B直线滑块46-2、C直线滑块46-3、D直线滑块46-4 4对应安装在A滑块安装座19-1、B滑块安装座19-2、C滑块安装座19-3、D滑块安装座19-4上，并在前端直线导轨17、后端直线导轨18上滑动；横移气缸15安装在气缸安装底座14上、横移气缸15的气缸活塞通过U型连接件48和叉式升降辊道8上的焊接件47连接，气缸活塞伸缩带动叉式升降辊道8整体摆动。
所述丝杆5的上下两端通过升降驱动单元丝杠固定带座轴承49竖直固定在机架1的侧面。
工作时，所述板件自动上料装置通过PLC控制过程，为了减少动作过程设备故障造成设备损坏，在PLC程序中进行设计，除利用极限开关进行安全保护外，每一个动作根据达到工作极限的时间额外设置一个最长的工作时间，在规定的时间内应该到位的极限开关信号没有收到，自动控制系统会自动切断程序运行并发出报警信号。
本发明根据板件10进入高度要求调整推料架的高度，推料机构能够适应350mm~2400mm不同长短尺寸板件10送料的要求，板件在自动送入的同时能够按照一定规律左右摆动，保证上料的均匀性；本自动上料装置可以方便地安装在现有的入口处，施工量小，停止使用时，推料机构上升到最高位并有安全销保护，不影响现有的作业。
Claims (8)
1.板件自动上料装置，其特征是包括机架、推料机构升降驱动单元、推料机构单元、板件升降及摆动机构；其中，推料机构升降驱动单元包括升降电机、同步带、同步轮、丝杆；升降电机处在机架顶部，升降电机的电机轴通过同步带与同步轮连接，同步轮处在丝杆的上端，丝杆竖直固定在机架的侧面，丝杆通过丝母与推料机构单元连接，板件升降及摆动机构处在机架的底部；
推料机构单元包括丝母-推料机构连接件、推料机构支架、推料调整板件、推料板安装滑动块、推料导向活塞前直线轴承、推料导向活塞前光轴、推料单元托起架、推料气缸、拉杆-滑块连接板、拉杆、气缸侧光轴、推料板、推料气缸活塞连接板、气缸侧直线轴承、推料调整锁紧块、推料调整板安装座，推料板安装滑动块锁紧扳手；其中，丝母-推料机构连接件为两个，推料单元托起架位于推料机构单元的顶部，推料单元托起架的两端分别通过一个丝母-推料机构连接件与一个丝母连接；推料单元托起架与推料机构支架相接，推料气缸横向安装在推料机构支架上，推料气缸的活塞与推料气缸活塞连接板相接，拉杆的前端与气缸活塞连接板相接，拉杆的后端与拉杆-滑块连接板相接，拉杆-滑块连接板的左右两端各有一个气缸侧直线轴承，两个气缸侧直线轴承分别套在一个气缸侧光轴上，推料气缸活塞连接板的左右两端各有一个推料导向活塞前直线轴承，两个推料导向活塞前直线轴承分别套在一个推料导向活塞前光轴上；推料调整板安装座通过螺栓和连接元件固定在推料气缸活塞连接板和拉杆-滑块连接板的下方，推料调整板安装座上有推料调整板，推料调整板与推料板安装滑动块相接，推料板安装滑动块与推料板相接，推料调整板通过推料调整锁紧块固定在推料调整板安装座上；推料板安装滑动块上有推料板安装滑动块锁紧扳手，由于拉杆是刚性元件，推料气缸的活塞前后运动会带动气缸活塞连接板和拉杆-滑块连接板前后同步动作，运动轨迹由气缸侧光轴和推料导向活塞前光轴确定，这样推料气缸的活塞运动，就会带动安装在推料调整板安装座上的推料调整板、推料板安装滑动块、推料板前后运动，推料板借此将板件推送到平砂机中；
板件升降及摆动机构包括叉式升降辊道，气缸安装底座、横移气缸、导轨安装底板、前端直线导轨、后端直线导轨、滑块安装座、直线滑块，其中左右摆动直线滑块与滑块安装座相接；左右摆动直线滑块共有四个，分别是A直线滑块、B直线滑块、C直线滑块、D直线滑块；滑块安装座共有四个，分别是A滑块安装座、B滑块安装座、C滑块安装座、D滑块安装座; A直线滑块与A滑块安装座相接，B直线滑块与B滑块安装座相接，C直线滑块与C滑块安装座相接，D直线滑块与D滑块安装座相接；导轨安装底板包括A导轨安装底板、B导轨安装底板，前端直线导轨处在B导轨安装底板上，后端直线导轨处在A导轨安装底板上；导轨安装底板处在气缸安装深槽中，气缸安装深槽包括A气缸安装深槽、B气缸安装深槽、C气缸安装深槽，A导轨安装底板处在A气缸安装深槽中，B导轨安装底板处在C气缸安装深槽中； A直线滑块和C直线滑块处在前端直线导轨上，B直线滑块和D直线滑块处在后端直线导轨上；叉式升降辊道整体通过安装在滑块安装座上的左右摆动直线滑块在气缸安装深槽中导轨安装地板上的前端直线导轨、后端直线导轨上滑动，完成左右摆动，摆动完成就停止在前端直线导轨和后端直线导轨上。
2.根据权利要求1所述的板件自动上料装置，其特征是所述机架的四角各有1根立柱，每个立柱上固定有1根直线导轨，直线导轨作为限制推料机构单元升降方向的升降导向光轴使用，每个立柱与其上面固定的直线导轨在竖直方向上平行设置；所述推料机构单元的侧面有四个升降导向直线轴承，分别对应套在四根直线导轨上；所述丝杆为两根，两根丝杆分别竖直固定在机架的左、右两个侧面上。
3.根据权利要求1所述的板件自动上料装置，其特征是所述机架四角的每根立柱上各有一个锁紧机构，当推料机构单元上升到一定高度后通过锁紧机构将推料机构单元锁紧，防止推料机构单元异常下降；锁紧机构通过锁紧架锁紧螺栓固定在机架四角的每根立柱上。
4.根据权利要求3所述的板件自动上料装置，其特征是所述的锁紧机构包括锁紧机构支架、锁紧插板、锁紧气缸、U型连接件；锁紧机构支架上固定锁紧气缸，锁紧气缸与锁紧插板相接，锁紧机构支架上开有和锁紧插板相配合的长方形孔，锁紧插板沿着长方形孔运动，U型连接件连接锁紧气缸的活塞和锁紧插板；工作时，锁紧气缸动作带动锁紧插板前后运动，锁紧气缸的活塞伸出则锁紧插板前进，防止推料机构下降，锁紧插板沿着长方形孔运动。
5.根据权利要求1所述的板件自动上料装置，其特征是所述的拉杆为两根，两根拉杆分布在推料气缸的左右两侧，两根拉杆与推料气缸整体呈平行放置；推料气缸的安装方式，能够将推料气缸的活塞作用力通过拉杆由推料气缸前端引到推料气缸后端，这样安装能节约安装空间，从而减小设备体积。
6.根据权利要求1所述的板件自动上料装置，其特征是所述推料调整板安装座上有一条A长方形槽，推料调整板上有两条B长方形槽，A长方形槽和两条B长方形槽均为水平方向放置，两条B长方形槽在推料调整板上的高度不同，A长方形槽和推料调整板上边的一条B长方形槽对应放置，A长方形槽和推料调整板上边的一条B长方形槽通过推料调整锁紧块连接在一起，推料调整板下边的一条B长方形槽处有推料板安装滑动块、推料板，推料调整板与推料板安装滑动块相接，推料板安装滑动块与推料板相接；顺着推料调整安装座上的A长方形槽拉动推料调整板及顺着推料调整板上下边的B长方形槽移动推料板安装滑动块及推料板，能够改变推料板距离平砂机入口的距离，进而起到根据板件长短尺寸调整推料位置的功能；推料调整板安装座连接在推料气缸活塞连接板和拉杆-滑块连接板的下方，保证了其牢固性和稳定性。
7.根据权利要求1所述的板件自动上料装置，其特征是所述的叉式升降辊道通过横移气缸结合前端直线导轨、后端直线导轨和左右摆动直线滑块进行横向移动的机构及处理方案，横移气缸处在气缸安装底座上，气缸安装底座、导轨安装底板安装在地面以下，气缸安装底座处在地面上的B气缸安装深槽中，以增加升降辊道上的存放板件的空间及方便和其它运输辊道连接。
8.根据权利要求1所述的板件自动上料装置，其特征是所述叉式升降辊道为液压式叉式升降辊道，所述横移气缸为左右摆动气缸，叉式升降辊道通过左右摆动直线滑块安装在前端直线导轨和后端直线导轨上。
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