CN107932626B - 一种柔性应变计裁切分选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柔性应变计裁切分选装置，包括伺服冲床、分选装置和上位机，伺服冲床与分选装置可拆卸连接；分选装置包括分选装置机架、送纸机构、盛料机构、吸附机构；送纸机构固定在分选装置机架，用于为吸附机构供应纸张；盛料机构固定在分选装置机架上，用于接收裁切分选后的物料；吸附机构包括吸附头和运动控制机构，吸附头可由真空发生器产生负压；运动控制机构固定在分选装置机架上，能带动吸附头进行水平和上下移动；吸附头能够吸附和释放柔性应变计和纸张；伺服冲床、负压装置、送纸机构、盛料机构和运动控制机构与上位机电连接。该裁切分选装置可以完成柔性应变计的裁切与分选过程，提高了工作效率和降低了安全隐患。

Description

一种柔性应变计裁切分选装置
技术领域
本发明属于机械工程及自动化技术领域，涉及一种柔性应变计裁切分选装置。
背景技术
柔性应变计在生产过程中会产生一定数量的不合格产品，因此就需要完成对不合格产品的剔除作业。柔性应变计是薄而易卷曲的箔材结构，要求在裁切分选的过程中不允许对其表面产生划伤与施加不均匀外力，冲裁工序要求卷曲的箔材展平，并能达到高的定位要求。该裁切分选装置要求同时满足裁切与分选功能，传统的裁切与剔除作业都是由人工完成，由于该产品年生产量大，传统的生产方法不仅耗时，而且容易出现人工操作上的失误，且操作人员面对冲床上料存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性应变计裁切分选装置，其可以完成柔性应变计的裁切与分选过程，提高了工作效率和降低了安全隐患。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种柔性应变计裁切分选装置，包括伺服冲床、分选装置和上位机，伺服冲床与分选装置可拆卸连接；
分选装置包括分选装置机架、送纸机构、盛料机构和吸附机构；送纸机构固定在分选装置机架，用于为吸附机构供应纸张；盛料机构固定在分选装置机架上，用于接收裁切分选后的物料；
吸附机构包括吸附头和运动控制机构，吸附头可由真空发生器产生负压；运动控制机构固定在分选装置机架上，能带动吸附头进行水平和上下移动，使得吸附头在伺服冲床、送纸机构和盛料机构上方移动；在上位机的控制下，吸附头能够吸附和释放柔性应变计和纸张；
伺服冲床、负压装置、送纸机构、盛料机构和运动控制机构与上位机电连接。
优选地，所述运动控制机构包括竖向直线模组、横向直线模组、滚珠丝杠和直线导轨组成，其中，直线导轨和滚珠丝杠沿前后方向水平设置在分选装置机架上，滚珠丝杠由伺服电机驱动；
横向直线模组与滚珠丝杠的螺母固定连接，且与直线导轨配合；在滚珠丝杠的带动下，横向直线模组能沿前后方向水平运动；
竖向直线模组固定在横向直线模组上，横向直线模组能带动竖向直线模组在横向方向上水平运动；
吸附头固定在竖向直线模组上，竖向直线模组能带动吸附头在竖直方向上下运动。
优选地，吸附头与负压装置之间设置阀导，阀导固定在向直线模组上且与上位机连接。
优选地，伺服冲床设置用于吸附柔性应变计的伺服冲床下模，伺服冲床下模留有可独立控制的多路真空吸附口，真空吸附口与阀导连接。
优选地，所述吸附头包括吸附头上模和吸附头下模，吸附头上模和吸附头下模之间通过定位销完成定位，并通过螺钉紧固在一起。
优选地，送纸机构包括纸盒托盘和送纸直线模组，纸盒托盘的四角设置导向柱；纸盒托盘连接送纸直线模组，送纸直线模组通过送纸直线模组连接板连接在分选装置机架上，位于吸附头前后运动的平面下方；送纸直线模组可以带动纸盒托盘在竖直方向上下运动。
优选地，盛料机构包括废料盒、成品料盒、盛料直线模组，盛料直线模组水平横向设置，通过盛料装置连接板固定在分选装置机架上；废料盒、成品料盒固定在盛料直线模组上，在盛料直线模组的带动下能沿横向方向水平运动。
优选地，所述废料盒和成品料盒四壁留有排气孔，内壁设置有防静电材料。
优选地，所述分选装置机架上方设置面板，面板上设置送纸口和接料口，送纸机构设置在面板下方且正对送纸口，盛料机构设置在面板下方且正对接料口；运动控制机构设置在面板上方，能带动吸附头移动至送纸口和接料口上方。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的柔性应变计裁切分选装置，包括伺服冲床、分选装置和上位机，上位机控制伺服冲床对柔性应变计裁切，控制分选装置用于为伺服冲床提供纸张且实现柔性应变计的分选。分选装置包括分选装置机架、送纸机构、盛料机构、吸附机构，其通过吸附头借助负压吸附纸张和柔性应变计，避免了移动柔性应变计时可能导致的损毁。在工作时，柔性应变计被送入伺服冲床中，然后运动控制机构带动吸附头移动至送纸机构上方，吸附头通过真空发生器呈负压，以便吸附纸张；吸附纸张后的吸附头在运动控制机构带动下移动至柔性应变计上方，在负压装置控制下释放纸张并移出伺服冲床；伺服冲床动作实现对柔性应变计裁切；裁切后，运动控制机构带动吸附头移动至伺服冲床，移除纸张；然后吸附柔性应变计进行筛查，若上位机判断柔性应变计合格，则柔性应变计释放入盛料机构。本发明提供的性应变计裁切分选装置，其同时满足裁切与分选功能，工作效率高，耗时短，而且避免了完全人工裁切和筛选时导致的人工失误和可能的安全隐患。
进一步地，盛料机构设置废料盒和成品料盒，裁切后的纸张和不合格的柔性应变计被置入废料盒中，合格的柔性应变计置入成品料盒中，维护了生产环境。
附图说明
图1为本发明的一种柔性应变计裁切分选装置结构示意图。
图2为分选机构的结构示意图。
图3为送纸机构的结构示意图。
图4是吸附机构的结构示意图。
图5是吸附头下模的结构示意图。
图6是盛料机构的结构示意图。
其中，1为伺服冲床，2为分选装置，3为分选装置机架，4为送纸机构，5为盛料机构，6为直线导轨，7为滚珠丝杠，8为吸附机构，9为横向直线模组，10为阀导，11为送纸直线模组，12为送纸机构纸盒托盘连接板，13为导向柱，14为送纸直线模组连接板，15为吸附头上模，16为定位销，17为竖向直线模组，18为吸附头下模，19为盛料装置连接板，20为盛料直线模组，21为废料盒，22为成品料盒。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
如图1所示，一种柔性应变计裁切分选装置，包括伺服冲床1、分选装置2和上位机，伺服冲床1与分选装置2可拆卸连接；
如图2所示，分选装置2包括分选装置机架3、送纸机构4、盛料机构5、吸附机构8；送纸机构4固定在分选装置机架3，用于为吸附机构供应纸张；盛料机构5固定在分选装置机架3上，用于接收裁切分选后的物料；
吸附机构8包括吸附头和运动控制机构，吸附头连接负压装置；运动控制机构固定在分选装置机架3上，能带动吸附头进行水平和上下移动，使得吸附头在伺服冲床1、送纸机构4和盛料机构5上方移动；在负压装置控制下，吸附头能够吸附和释放柔性应变计和纸张；
伺服冲床1、负压装置、送纸机构4、盛料机构5和运动控制机构与上位机电连接。
送纸机构4通过送纸机构纸盒托盘连接板12连接在分选装置2的机架3上。
如图4和图5所示，吸附机构8包括吸附头上模15和吸附头下模18组成的吸附头，吸附头上模15和吸附头下模18之间通过定位销16完成定位，并通过螺钉紧固在一起，这样可保证吸附头下模18与吸附头上模15的安装精度要求。吸附机构8包括L形连接板，L形连接板的横向板与吸附头连接，使得吸附头水平；L形连接板的竖向板与竖向直线模组17连接，竖向直线模组17通过L形连接板带动吸附头在竖直方向运动。
竖向直线模组17固定在横向直线模组9上，横向直线模组9带动竖向直线模组17在横向方向上水平运动。
横向直线模组9与滚珠丝杠7的螺母固定连接，滚珠丝杠7沿前后方向水平设置，滚珠丝杠7固定在分选装置机架3上；
分选装置机架3上还设置两根与滚珠丝杠7平行的直线导轨6，横向直线模组9与直线导轨6配合，使得横向直线模组9沿水平方向前后移动，由滚珠丝杠7提供动力。
如图3所示，送纸机构4包括纸盒托盘，纸盒托盘的四角设置导向柱13，导向柱13可完成对纸张的定位。纸盒托盘连接送纸直线模组11，送纸直线模组11的运动端连接纸盒托盘，固定端通过送纸直线模组连接板14连接在吸附头前后运动的平面下方。送纸直线模组11可以带动纸盒托盘在竖直方向上下运动，实现送纸功能。
如图6所示，盛料机构5设置在面板下方，包括废料盒21、成品料盒22、盛料直线模组20，盛料直线模组20水平横向设置，通过盛料装置连接板19固定在分选装置机架3上，固定方式为T型螺栓。
废料盒21和成品料盒22固定在盛料直线模组20上，在盛料直线模组20的带动下水平移动。在上位机控制下，盛料直线模组20能将废料盒21或成品料盒22移动到接料口下方。
其中，在一种可形的实现方式中，吸附头与负压装置之间设置阀导10，阀导10固定在向直线模组17上且与上位机连接。伺服冲床1设置用于吸附柔性应变计的伺服冲床下模，伺服冲床下模留有可独立控制的多路真空吸附口，真空吸附口与阀导10连接。
实施例2
本发明提供的一种柔性应变计裁切分选装置2，如图1所示，其中包括伺服冲床1与分选装置2，伺服冲床1与分选装置2通过螺钉紧固在一起，柔性应变计通过机械手送至到伺服冲床1的下模表面，伺服冲床1下模的真空口开始吸附工作，固定柔性应变计。吸附机构8完成纸张的吸附，并且送至伺服冲床1的下模上。伺服冲床1开始冲压裁切动作，吸附机构8完成伺服冲床1下模纸张的吸附，并送至盛料装置5中的料废料盒21中，吸附机构8再次吸附伺服冲床1下模上面的柔性应变计，伺服冲床1下模真空口由负压状态转变成正压状态，保证吸附机构8吸附动作的可靠性，结合上位机，把不合格产品送至盛料装置5中的废料盒21中，把合格产品送至盛料装置5中的成品料盒22中，以便完成柔性应变计的分选工作。
本发明中吸附机构8的上下运动采用竖向直线模组17(设置有伺服电机作为动力源)完成驱动，左右运动采用横向直线模组9(设置有伺服电机作为动力源)完成驱动，前后运动采用伺服电机+滚珠丝杠7+直线导轨6导向的方式完成驱动，阀导10与横向直线模组9通过连接板固连在一起，可以与吸附机构8同步进行前后运动，这样可使分选装置2结构更加紧促，并且可缩短吸附机构8与阀导10之间的连接软管，提高吸附机构8的吸附可靠性。
本发明中盛料装置5的驱动方式采用盛料直线模组直线模组20(设置有伺服电机作为动力源)驱动，根据上位机，盛料装置5中的废料盒21与成品料盒22可在上位机控制下分别移动到接料口下方。盛料装置5采用T型螺栓通过盛料装置连接板19直接固连在分选装置机架3上面，分选装置机架3采用铝型材搭建，这样可提升整体设备外形美观，且减少机架重量。废料盒21与成品料盒22四壁留有排气孔，并且内壁粘贴防静电材料，避免柔性应变计在落料的过程中溅飞到料盒外面。
本发明中送纸机构4采用送纸直线模组11(设置有伺服电机作为动力源)驱动，直线模组连接板14与送纸机构纸盒托盘连接板12直接固连在吸附头前后运动的面板下方，导向柱13可完成对纸张的定位。
本发明中吸附机构8采用竖向直线模组17驱动，吸附头上模15与吸附头下模18通过定位销16完成定位，并且通过螺钉紧固在一起，这样可保证吸附头下模18与吸附头上模15的安装精度要求。
柔性应变计采用机械手上料的方式，利用伺服冲床1完成对柔性应变计的裁切，为满足柔性应变计裁切工艺的需求，伺服冲床1在冲裁之前，需由分选装置2完成送纸作业，伺服冲床下模留有可独立控制的多路真空吸附口，完成对柔性应变计的固定。分选装置2采用吸盘吸附的方式，依次完成对纸张、柔性应变计的吸附动作。分选装置2在吸附柔性应变计的同时，伺服冲床下模真空口由负压状态转变为正压状态，以便保证分选装置2的吸附动作的可靠性。分选装置2吸附头采用多路独立控制的方式，结合上位机识别结果，完成对柔性应变计的筛选。裁切后的纸张与不合格产品被放置在盛料装置中废料盒21中，合格产品被放置在盛料装置中成品料盒22中。为避免柔性应变计的在放置盛料盒的过程中产生静电，盛料装置中的料盒内壁需粘贴防静电材料。
吸附头的多路吸附采用独立控制的方式，结合伺服冲床下模真空口，完成对柔性应变计的裁切分选任务。以便有效的对裁切过程与分选过程中的每一片柔性应变计进行单独把控。
裁切动作采用伺服冲床1完成，以便保证柔性应变计裁切过程中裁切力的把控。
利用阀导10完成对吸附头与冲床下模真空口负压(正压)的动作控制，结合上位机对柔性应变计的识别结果，以便保证柔性应变计在分选过程中相互独立。
为满足伺服冲床1对柔性应变计裁切工艺的需求，裁切作业之前，分选装置2完成纸张的吸附作业，并送至伺服冲床下模柔性应变计的上面，进而保证裁切工艺的需求。送纸机构4采用直线模组的驱动方式，纸张的定位采用导向柱完成。
为保证吸附头运动精度和吸附头与冲床下模的平行度要求，吸附头的上下运动与左右运动均采用直线模组驱动方式，前后运动采用滚珠丝杠+导轨导向的驱动方式。
吸附头吸附力的大小把控，可由带调节功能的真空发生器完成，以便保证每一次吸附作业的可靠性。
盛料装置上装有不合格产品料盒(废料盒21)与合格产品料盒(成品料盒22)，驱动方式为直线模组驱动方式，结合上位机控制，保证柔性应变计的分类。料盒四壁留有透气孔，且内壁粘贴防静电材料，保证应变计在分类放置过程中，飞溅到料盒外面。

Claims (3)

1.一种柔性应变计裁切分选装置，其特征在于，包括伺服冲床（1）、分选装置（2）和上位机，伺服冲床（1）与分选装置（2）可拆卸连接；
分选装置（2）包括分选装置机架（3）、送纸机构（4）、盛料机构（5）和吸附机构（8）；送纸机构固定在分选装置机架（3），用于为吸附机构供应纸张；盛料机构（5）固定在分选装置机架（3）上，用于接收裁切分选后的物料；
吸附机构（8）包括吸附头和运动控制机构，吸附头可由真空发生器产生负压；运动控制机构固定在分选装置机架（3）上，能带动吸附头进行水平和上下移动，使得吸附头在伺服冲床（1）、送纸机构（4）和盛料机构（5）上方移动；在上位机的控制下，吸附头能够吸附和释放柔性应变计和纸张；
伺服冲床（1）、负压装置、送纸机构（4）、盛料机构（5）和运动控制机构与上位机电连接；
所述运动控制机构包括竖向直线模组（17）、横向直线模组（9）、滚珠丝杠（7）和直线导轨（6）组成，其中，直线导轨（6）和滚珠丝杠（7）沿前后方向水平设置在分选装置机架（3）上，滚珠丝杠（7）由伺服电机驱动；
横向直线模组（9）与滚珠丝杠（7）的螺母固定连接，且与直线导轨（6）配合；在滚珠丝杠（7）的带动下，横向直线模组（9）能沿前后方向水平运动；
竖向直线模组（17）固定在横向直线模组（9）上，横向直线模组（9）能带动竖向直线模组（17）在横向方向上水平运动；
吸附头固定在竖向直线模组（17）上，竖向直线模组（17）能带动吸附头在竖直方向上下运动；
吸附头与负压装置之间设置阀导（10），阀导固定在竖向直线模组（17）上且与上位机连接；
伺服冲床（1）设置用于吸附柔性应变计的伺服冲床下模，伺服冲床下模留有可独立控制的多路真空吸附口，真空吸附口与阀导（10）连接；
所述分选装置机架（3）上方设置面板，面板上设置送纸口和接料口，送纸机构（4）设置在面板下方且正对送纸口，盛料机构（5）设置在面板下方且正对接料口；运动控制机构设置在面板上方，能带动吸附头移动至送纸口和接料口上方；
送纸机构（4）包括纸盒托盘和送纸直线模组（11），纸盒托盘的四角设置导向柱（13）；纸盒托盘连接送纸直线模组（11），送纸直线模组（11）通过送纸直线模组连接板（14）连接在分选装置机架（3）上，位于吸附头前后运动的平面下方；送纸直线模组（11）可以带动纸盒托盘在竖直方向上下运动；
盛料机构（5）包括废料盒（21）、成品料盒、盛料直线模组（20），盛料直线模组（20）水平横向设置，通过盛料装置连接板（19）固定在分选装置机架（3）上；废料盒（21）、成品料盒固定在盛料直线模组（20）上，在盛料直线模组（20）的带动下能沿横向方向水平运动；
上述柔性应变计裁切分选装置的工作过程为：柔性应变计通过机械手送至到伺服冲床（1）的下模表面，伺服冲床（1）下模的真空口开始吸附工作，固定柔性应变计；吸附机构（8）完成纸张的吸附，并且送至伺服冲床（1）的下模上；伺服冲床（1）开始冲压裁切动作，吸附机构（8）完成伺服冲床（1）下模纸张的吸附，并送至盛料机构（5）中的废料盒（21）中，吸附机构（8）再次吸附伺服冲床（1）下模上面的柔性应变计，伺服冲床（1）下模真空口由负压状态转变成正压状态，保证吸附机构（8）吸附动作的可靠性，结合上位机，把不合格产品送至盛料机构（5）中的废料盒（21）中，把合格产品送至盛料机构（5）中的成品料盒（22）中，以便完成柔性应变计的分选工作。
2.如权利要求1所述的柔性应变计裁切分选装置，其特征在于，所述吸附头包括吸附头上模（15）和吸附头下模（18），吸附头上模（15）和吸附头下模（18）之间通过定位销（16）完成定位，并通过螺钉紧固在一起。
3.如权利要求1所述的柔性应变计裁切分选装置，其特征在于，所述废料盒（21）和成品料盒四壁留有排气孔，内壁设置有防静电材料。
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