CN108516327B - 一种多边框型物料的供料系统及方法 - Google Patents

一种多边框型物料的供料系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多边框型物料的供料系统，所述供料系统包括底座，所述底座为长方形板体，其特征在于：所述底座上设置有丝杠升降装置，所述丝杠升降装置包括多根平行设置的丝杠，所述丝杠竖直设置于所述底座上，并且可以沿着其轴向旋转；多根所述丝杠在所述底座上分布的形状与多边框型物料的外边框形状相同，所述多边框型物料套装于所述丝杠组成的丝杠升降装置上，所述丝杠上设置有斜螺纹，所述丝杠沿着同一方向旋转，套装于所述丝杠升降装置上的多边框型物料与所述丝杠直接接触，所述多边框型物料的六个自由度被限制，并且能够随着所述丝杠的旋转作轴向进给运动。

Description

一种多边框型物料的供料系统及方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种多边框型物料的供料系统及方法。
背景技术
在很多机械加工领域中会涉及到框型物料的加工以及生产。目前许多工厂关于多边框型物料的加工都采用人工的方式进行供料或贮料，需要专人负责供料或贮料，这种方式的自动化程度不高，生产效率有限，不适用于多边框型物料的大规模生产或加工。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种多边框型物料的供料系统，实现物料的自动供料或者贮料。
本发明的第一方面提供一种多边框型物料的供料系统，所述供料系统包括底座，所述底座为长方形板体，其特征在于：所述底座上设置有丝杠升降装置，所述丝杠升降装置包括多根平行设置的丝杠，所述丝杠竖直设置于所述底座上，并且可以沿着其轴向旋转；多根所述丝杠在所述底座上分布的形状与多边框型物料的外边框形状相同，所述多边框型物料套装于所述丝杠组成的丝杠升降装置上，所述丝杠上设置有斜螺纹，所述丝杠沿着同一方向旋转，套装于所述丝杠升降装置上的多边框型物料与所述丝杠直接接触，所述多边框型物料的六个自由度被限制，并且能够随着所述丝杠的旋转作轴向进给运动。
优选地，所述底座上还设置有传动装置，所述传动装置包括一传动电机以及由所述传动电机带动的传动皮带。
优选地，所述底座的中部设置有一电机架，所述电机架包括支撑脚以及由所述支撑脚支撑的支撑板，所述传动电机安装于所述支撑板上；
所述传动电机的输出轴竖直向下穿过所述支撑板，并且在所述支撑板下方连接有第一皮带轮；
所述丝杠的底部设置有丝杠皮带轮，所述丝杠皮带轮与所述丝杠一体设置，所述丝杠皮带轮的转动可以带动所述丝杠一起旋转；
所述传动皮带分别缠绕于所述第一皮带轮和所述丝杠皮带轮上，所述传动电机通过所述传动皮带带动所述丝杠旋转。
优选地，所述丝杠通过一固定支架安装于所述底座上；
所述固定支架包括设置于所述底座上的固定底板以及竖直设置于所述固定底板上的旋转支架，所述固定底板上设置有一固定孔，所述固定孔内固定设置有角接触球轴承，所述旋转支架的顶端设置有供所述丝杠旋转的旋转孔；
所述丝杠顶端穿过所述旋转孔，并可以在旋转孔内自由旋转，所述丝杠的底端通过所述角接触球轴承安装于所述固定底板上。
优选地，所述多边框型物料为四边框形物料；所述丝杠升降装置包括四根平行设置的丝杠，所述四根丝杠分别设置于所述底座的四个顶角处，所述四根丝杠呈四边形设置。
优选地，所述底座底面的四个顶角处设置有脚轮。
优选地，所述丝杠的顶端设置有光纤传感器，所述光纤传感器用于实现所述多边框型物料的计数。
优选地，所述供料系统还包括单片机控制单元，所述光纤传感器和所述传动电机均与所述单片机控制单元连接；所述光纤传感器为所述单片机控制单元控制所述传动电机提供控制信号。
本发明的第二方面提供一种多边框型物料的供料方法，其特征在于：所述供料方法包括：
步骤1：根据多边框型物料的形状选择丝杠的数量，并分布所述丝杠的位置，使所述丝杠的分布位置与所述多边框型物料的形状相同，以使丝杠能够承载所述多边框型物料并限制所述多边框型物料的六个自由度；
步骤2：使所述丝杠同向旋转，所述多边框型物料随着所述丝杠的旋转作轴向进给运动。
优选地，所述供料方法还包括：设置于所述丝杠顶端的光纤传感器实现所述多边框型物料的计数，并且为所述单片机控制单元控制所述传动电机提供控制信号。
本发明具有的优点和积极效果是：(1)本发明通过丝杠的轴向旋转实现多边框型物料的轴向进给运动；(2)本发明依据多边框型物料的形状结构设计机架结构、丝杠数量和分布位置，其通用性强，并且对所述供料系统能够针对不同形状的多边框型物料具体涉及其形状，具有针对性；(3)单片机控制直流电机工作，可控性好且运行稳定；(4)本发明在设计上结构简单，操作简便，可靠性高，安全性能高。
附图说明
图1是本发明实施例的多边框型物料的供料系统立体结构示意图；
图2是本发明实施例的多边框型物料与供料系统的立体结构示意图；
图3是本发明实施例的固定支架与丝杠的转配结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。
如图1所示，本发明的实施例提供一种多边框型物料的供料系统，所述供料系统包括底座，所述底上设置有丝杠升降装置，所述丝杠升降装置包括多根平行设置的丝杠，所述丝杠竖直设置于所述底座上，并且可以沿着其轴向旋转；多根所述丝杠在所述底座上分布的形状与多边框型物料的外边框形状相同，所述多边框型物料套装于所述丝杠组成的丝杠升降装置上，所述丝杠上设置有斜螺纹，所述丝杠沿着同一方向旋转，套装于所述丝杠升降装置上的多边框型物料与所述丝杠直接接触，所述多边框型物料的六个自由度被限制，并且能够随着所述丝杠的旋转作轴向进给运动。
本发明中，所述丝杠升降装置中丝杠的数量根据所述多边框型物料的形状进行选择，且其分布的形状与所述多边框型物料的形状相同。例如，在所述多边框型物料为三角多边框型物料时，所述丝杠的数量为3，且3根所述丝杠的分布形状分布成三角形的形状。又如，在所述多边框型物料为四边多边框型物料时，所述丝杠的数量为4，且4根所述丝杠的分布形状分布成四边形的形状。
如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，所述底座1为长方形板体，所述多边框型物料3为四边框形物料；所述丝杠升降装置2包括四根竖直且平行设置的丝杠201，所述四根丝杠201分别设置于所述底座1的四个顶角处，所述四根丝杠201呈四边形设置，使所述丝杠升降装置2能够承载所述四边框型物料3。
所述四边框形物料3套装于四根所述丝杠201所组成的四边形丝杠升降装置2上，套装于所述丝杠升降装置2上的多边框型物料3与所述丝杠201直接接触，所述多边框型物料3的六个自由度被限制，在所述4根丝杠201同向旋转时，所述多边框型物料3能够随着所述丝杠201的旋转作轴向进给运动。
进一步地，如图1至图3所示，所述丝杠201通过一固定支架4安装于所述底座1上；所述固定支架4包括设置于所述底座1上的固定底板401以及固定于所述固定底板401上的旋转支架402，所述固定底板401上设置有一固定孔4011，所述固定孔4011内固定设置有角接触球轴承4012(图中未示出)，所述旋转支架402的顶端设置有供所述丝杠201旋转的旋转孔4021；所述丝杠201顶端穿过所述旋转孔4021，并可以在旋转孔4021内自由旋转，所述丝杠201的底端通过所述角接触球轴承4012安装于所述固定底板401上。
所述丝杠201通过所述固定支架4固定于所述底座1上，并且，所述丝杠201的顶端穿过所述旋转支架402顶端的旋转孔4021，底端通过所述角接触球轴承4012与所述固定底板401固定连接，并且可以沿着其轴向，相对于所述固定底板401旋转。
进一步地，所述丝杠201通过一传动装置5带动旋转，所述传动装置5设置于所述底座1上。所述传动装置5包括一传动电机501以及由所述传动电机501带动的传动皮带502。所述传动皮带502分别缠绕于所述传动电机501的输出轴和所述丝杠201上。由所述传动电机501带动所述传动皮带502旋转，所述传动皮带502带动多根所述丝杠201沿着同一方向旋转。
进一步地，所述传动电机501设置于电机架503上，所述电机架503设置于所述底座1的中部。所述电机架503包括支撑脚5031以及由所述支撑脚5031支撑的支撑板5032，所述传动电机501安装于所述支撑板5032上；所述传动电机501的输出轴竖直向下穿过所述支撑板5032，并且在所述支撑板5032下方连接有第一皮带轮504；多根所述丝杠201的底部设置有丝杠皮带轮2011，所述丝杠皮带轮202与所述丝杠201一体设置，所述丝杠皮带轮202的转动可以带动所述丝杠201一起旋转；所述第一皮带轮504和所述丝杠皮带轮2011处于同一水平面上，所述传动皮带502分别缠绕于所述第一皮带轮504和所述丝杠皮带轮202上，所述传动电机501通过所述传动皮带502带动所述丝杠201旋转。
进一步地，所述底座1底面的四个顶角处设置有脚轮6，并且所述脚轮6可以自锁。所述底座1上设置有脚轮6，使得所述底座1可以随意移动，方便使用者上料卸料。
进一步地，所述底座1上还可以设置从动传动轮9，所述从动传动轮9用于实现所述第一传动轮504和所述丝杠传动轮2011之间的过渡，所述从动传动轮9可以根据需要选择设置。
进一步地，所述丝杠的顶端设置有光纤传感器7，所述光纤传感器7用于实现所述多边框型物料的计数。
进一步地，所述供料系统还包括单片机控制单元8，所述光纤传感器7和所述传动电机502均与所述单片机控制单元8连接；所述光纤传感器7为所述单片机控制单元8控制所述传动电机502提供控制信号。
所述光纤传感器7对套装于所述丝杠升降装置2上的多边框型物料3进行计数，并将该信号传输给所述单片机控制单元8，所述单片机控制单元8根据所述光纤传感器6的计数信号来控制所述传动电机502的启停、转速以及旋转方向，从而控制所述丝杠201的旋转与否、旋转速度以及旋转方向，从而进一步控制所述多边框型物料3在所述丝杠升降装置2上做进给运动。
本发明实施例在工作的过程中，需要将所述多边框型物料3套装于所述丝杠升降装置2上，具体的，所述多边框型物料3的顶角处于所述丝杠升降装置2的丝杠201直接接触，同时每套装一根多边框性物料3，所述光纤传感器7实现一次计数，并且将该计数信号传输给所述单片机控制单元8，所述单片机控制单元8接收该计数信号，给所述传动电机501发送一个控制信号，控制所述传动电机501进行正转或者反转，使得所述多边框型物料3在轴向向下移动；不断向所述丝杠升降装置2上套装所述多边框型物料3，并且重复上述过程，将所述物料转移至所述供料系统上。
进一步地，将所述供料系统整体进行移动，移动至用料场景，然后控制所述传动电机以进料相反的方向进行出料，即将所述多边框型物料3从所述丝杠升降装置2上一根一根卸下。
本发明的另一方面提供一种多边框型物料的供料方法，所述供料方法包括：
步骤1：根据多边框型物料的形状选择丝杠的数量，并分布所述丝杠的位置，使所述丝杠的分布位置与所述多边框型物料的形状相同，以使丝杠能够承载所述多边框型物料并限制所述多边框型物料的六个自由度；
步骤2：使所述丝杠同向旋转，所述多边框型物料随着所述丝杠的旋转作轴向进给运动。
进一步地，所述供料方法还包括：设置于所述丝杠顶端的光纤传感器实现所述多边框型物料的计数，并且为所述单片机控制单元控制所述传动电机提供控制信号。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多边框型物料的供料系统，所述供料系统包括底座，所述底座为长方形板体，其特征在于：所述底座上设置有丝杠升降装置，所述丝杠升降装置包括多根平行设置的丝杠，所述丝杠竖直设置于所述底座上，并且可以沿着其轴向旋转；多根所述丝杠在所述底座上分布的形状与多边框型物料的外边框形状相同，所述多边框型物料套装于所述丝杠组成的丝杠升降装置上，所述丝杠上设置有斜螺纹，所述丝杠沿着同一方向旋转，套装于所述丝杠升降装置上的多边框型物料与所述丝杠直接接触，所述多边框型物料的六个自由度被限制，并且能够随着所述丝杠的旋转作轴向进给运动。
2.根据权利要求1所述的多边框型物料的供料系统，其特征在于：所述底座上还设置有传动装置，所述传动装置包括一传动电机以及由所述传动电机带动的传动皮带。
3.根据权利要求2所述的多边框型物料的供料系统，其特征在于：所述底座的中部设置有一电机架，所述电机架包括支撑脚以及由所述支撑脚支撑的支撑板，所述传动电机安装于所述支撑板上；
所述传动电机的输出轴竖直向下穿过所述支撑板，并且在所述支撑板下方连接有第一皮带轮；
所述丝杠的底部设置有丝杠皮带轮，所述丝杠皮带轮与所述丝杠一体设置，所述丝杠皮带轮的转动可以带动所述丝杠一起旋转；
所述传动皮带分别缠绕于所述第一皮带轮和所述丝杠皮带轮上，所述传动电机通过所述传动皮带带动所述丝杠旋转。
4.根据权利要求1或2或3所述的多边框型物料的供料系统，其特征在于：所述丝杠通过一固定支架安装于所述底座上；
所述固定支架包括设置于所述底座上的固定底板以及竖直设置于所述固定底板上的旋转支架，所述固定底板上设置有一固定孔，所述固定孔内固定设置有角接触球轴承，所述旋转支架的顶端设置有供所述丝杠旋转的旋转孔；
所述丝杠顶端穿过所述旋转孔，并可以在旋转孔内自由旋转，所述丝杠的底端通过所述角接触球轴承安装于所述固定底板上。
5.根据权利要求1所述的多边框型物料的供料系统，其特征在于：所述多边框型物料为四边框形物料；所述丝杠升降装置包括四根平行设置的丝杠，所述四根丝杠分别设置于所述底座的四个顶角处，所述四根丝杠呈四边形设置。
6.根据权利要求1所述的多边框型物料的供料系统，其特征在于：所述底座底面的四个顶角处设置有脚轮。
7.根据权利要求2所述的多边框型物料的供料系统，其特征在于：所述丝杠的顶端设置有光纤传感器，所述光纤传感器用于实现所述多边框型物料的计数。
8.根据权利要求7所述的多边框型物料的供料系统，其特征在于：所述供料系统还包括单片机控制单元，所述光纤传感器和所述传动电机均与所述单片机控制单元连接；所述光纤传感器为所述单片机控制单元控制所述传动电机提供控制信号。
9.一种多边框型物料的供料方法，其特征在于：所述供料方法包括：
步骤1：根据多边框型物料的形状选择丝杠的数量，并分布所述丝杠的位置，使所述丝杠的分布位置与所述多边框型物料的形状相同，以使丝杠能够承载所述多边框型物料并限制所述多边框型物料的六个自由度；
步骤2：使所述丝杠同向旋转，所述多边框型物料随着所述丝杠的旋转作轴向进给运动。
10.根据权利要求9所述的多边框型物料的供料方法，其特征在于：所述供料方法还包括：设置于所述丝杠顶端的光纤传感器实现所述多边框型物料的计数，并且为单片机控制单元控制传动电机提供控制信号。
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