CN109203352A - 大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备 - Google Patents

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CN109203352A CN201811299966.4A CN201811299966A CN109203352A CN 109203352 A CN109203352 A CN 109203352A CN 201811299966 A CN201811299966 A CN 201811299966A CN 109203352 A CN109203352 A CN 109203352A
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蒋冰
卞晓清
顾嘉成
吴晓刚
严敏浩
潘晓军
任俞
张劲权
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Jiangyin Asahi Molding Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备，这个自动化后处理设备包括机器人底座、机器人、抓手支架、机械抓手、剪浇口装置、翻转工装、火焰处理装置、自动输送装置、安全护栏和除静电装置。这种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备通过对塑料件的处理和转动都实现了自动化，可以让工件在后处理的各个工位之间快速转运，提高了后处理效率，并且空间占用较少，成本较低，只需一个机械手便能完成所有后处理工位的处理和转运，方便效率。

Description

大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备
技术领域
本发明涉及一种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备。
背景技术
汽车塑料零部件在完成注塑后，需要进行自动取出、自动切浇口、定模取件翻转、火焰处理、产品自动出料、产品静电处理等一系列作业，通常这些工作需要经过多个工位加工才能完成，并且每个工位之间需要通过人工或机械转移，这样便导致了汽车塑料零部件后期处理效率低下，不能满足高效生产的要求。若是在工位之间设置机械手来对工件进行转运，后处理效率较高，并且需要设置多个机械手，占用空间较多，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种后处理效率高，占用空间少，成本较低的大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备。
本发明的目的是这样实现的：
一种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备，它包括注塑机，其特征在于：注塑机的出料口处设置有一个机器人底座，该机器人底座顶部的后端放置有机器人，该机器人的底部固定在机器人底座上，机器人的侧面设置有一个机械臂，机械臂的末端装有一个公换枪盘；
机器人底座后端的右侧设置有一个抓手支架，抓手支架正面从上到下设置有多组气缸夹具，上下相邻的两个气缸夹具形成一组，并且每组气缸夹具的上气缸底部和下气缸顶部都与水平放置的导轨相固定，两个导轨之间夹有机械抓手，所述机械抓手包括中间的连接块，连接块的正面与母换枪盘相连，所述母换枪盘和公换枪盘气动配合，所述连接块的背面通过固定夹固定有四根横向设置的圆管，四个圆管的内侧一端均通过固定夹与连接块固定，圆管远离连接块的一端均通过气动连接杆与气动老虎钳固定，所述气动老虎钳包括钳子和气缸，气缸进出气后带动钳子夹紧或松开，此外圆管的正面还固定有多个吸盘，吸盘通过圆管支撑并向连接块的前侧伸出；
抓手支架的前侧设置有剪浇口装置，该剪浇口装置包括剪浇口支架，剪浇口支架的顶部两侧分别与剪刀气缸和刀片气缸固定，所述剪刀气缸和刀片气缸顶部的活塞杆分别与剪刀和双刃冷刀片相连，剪刀气缸和刀片气缸的活塞杆可以伸缩和旋转，剪浇口支架中部处设置有不锈钢料斗，不锈钢料斗的顶部位于剪刀气缸和刀片气缸的正下方，顶部的外围设有围栏，不锈钢料斗的底部下方放置有废料桶；
所述剪浇口装置的前侧还设置有翻转工装，该翻转工装包括左右两侧的立柱，两个立柱的顶部均设置有轴承套，两个轴套之间穿有一根旋转轴，所述旋转轴的一端与旋转电机的输出轴相连，通过旋转电机带动旋转轴转动，所述旋转轴的中间套有两个翻转轴套，翻转轴套的底部装在翻转轴套导轨上，旋转轴的上方设置有两个伺服电机，伺服电机的输出轴与翻转轴套固定相连，翻转轴套的底部安装有翻转轴，两个连接轴相对设置，两个连接轴的内侧均固定有翻转吸盘，通过伺服电机推动翻转轴套在翻转轴套导轨内移动；
所述翻转工装上还设有火焰处理装置，该火焰处理装置包括火焰喷射器，火焰喷射器与翻转工装的旋转轴垂直设置，并且火焰喷射器架设在旋转轴顶部的左右两侧，火焰喷射器的顶部竖直向上开设有一排喷射孔，火焰喷射器的底部进气口与天然气管相连；
所述翻转工装的前侧设置有自动输送装置，该自动输送装置包括移动小车，移动小车包括小车支架和底部的滑轮，小车支架的前后两侧均设有横向的导轨，竖直的输送装置支架通过滑块装入该导轨中，并且输送装置支架上装有手柄螺丝来让输送装置支架定位，输送装置支架的顶部与倾斜的输送轨道固定，该输送轨道的前侧倾斜向下设置；
这种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备的外部装有安全护栏，安全护栏将抓手支架、剪浇口装置、翻转工装、火焰处理装置和自动输送装置围在内部，安全护栏的高度低于机器人的高度，安全护栏的前侧在自动输送装置前端处开口，让输送轨道的前端伸出并送到收集装置中；
所述安全护栏在前端开口处的两侧安装有除静电装置，该除静电装置是离子风刀，它由离子棒和风刀组成，离子棒与风刀相连，风刀的出气口正对着输送轨道。
所述机械抓手为碳纤维制成，其重量比铝合金抓手轻30％-40％。
所述钳子表面套有保护膜。
所述刀片气缸的底部还设置有角度调节盘。
所述输送轨道下装有电子称重装置。
本发明大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备具有以下优点：
这种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备通过对塑料件的处理和转动都实现了自动化，可以让工件在后处理的各个工位之间快速转运，提高了后处理效率，并且空间占用较少，成本较低，只需一个机械手便能完成所有后处理工位的处理和转运，方便效率。
1、后处理设备的机械抓手为碳纤维制成，其重量比原先的铝合金抓手轻了30％-40％，减少了机械手的整体重量后可以更灵巧地运行和抓取。
2、当机器人的机械臂上装的机械抓手与塑料件不匹配时，机器人将机械臂伸到抓手支架上未放置机械抓手的空位处，此时抓手支架的导轨上下夹紧，机械臂的公换枪盘和母换枪盘气动分开，从而将不匹配的机械抓手放在抓手支架上，随后上升到与塑料件匹配的备用机械抓手处，机械臂上的公换枪盘与抓手支架上的母换枪盘气动配合连接，随后该位置处的导轨上下松开，机械臂便完成了自动更换机械抓手的动作，从而可以适用于不同规格的塑料件抓取。
3、后处理设备的剪浇口装置的剪刀和双刃冷刀片在剪刀气缸和刀片气缸的伸缩和旋转动作下，对塑料件进行废边剪切，随后机械抓手将塑料件伸到翻转工装下方的翻转轴之间，翻转吸盘吸住塑料件后，机械抓手的钳子松开，由旋转电机带动旋转轴旋转将塑料件翻转180度，此时机械抓手的钳子再抓向塑料件，随后再放在剪浇口装置上对塑料件的反面进行废边剪切，十分方便效率。
4、后处理设备的对塑料件进行火焰处理时，机械抓手将塑料件送到火焰处理装置的上方，机械抓手带着塑料件慢慢运动便能完成毛刺、飞边和表面杂质的处理，随后机械抓手将塑料件伸到翻转工装下方的翻转轴之间，翻转吸盘吸住塑料件后，机械抓手的钳子松开，由旋转电机带动旋转轴旋转将塑料件翻转180度，此时机械抓手的钳子再抓向塑料件，随后再放在剪浇口装置上对塑料件的反面进行毛刺、飞边和表面杂质的处理，十分方便效率。
5、后处理设备的自动输送装置当碰到塑料件的规格和输送轨道不一致时，首先由移动小车带着自动输送装置进行移动来调节位置，随后通过左右滑动输送装置支架来调整输送轨道的宽度以适用于不同规格的产品，调整完成后用手柄螺丝来将输送装置支架定位，从而可以让输送装置适用于不同规格的塑料件。
附图说明
图1为本发明大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备的结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为图1中机器人的结构示意图。
图4为图1中抓手支架的示意图。
图5为图4的A部放大图。
图6为图4中机械抓手的结构示意图。
图7为图1中剪浇口装置的结构示意图。
图8为图7中剪浇口支架顶部的结构示意图。
图9为图1中翻转工装和火焰处理装置的结构示意图。
图10为图1中自动输送装置的结构示意图。
图11为图10中除静电装置的结构示意图。
图中：注塑机1、机器人底座2、机器人3、机械臂3.1、公换枪盘3.2、抓手支架4、气缸夹具4.1、导轨4.2、机械抓手5、连接块5.1、母换枪盘5.2、固定夹5.3、圆管5.4、气动连接杆5.5、老虎钳5.6、钳子5.6.1、气缸5.6.2、吸盘5.7、剪浇口装置6、剪浇口支架6.1、剪刀气缸6.2、刀片气缸6.3、剪刀6.4、双刃冷刀片6.5、角度调节盘6.6、不锈钢料斗6.7、废料桶6.8、翻转工装7、立柱7.1、轴套7.2、旋转轴7.3、旋转电机7.4、翻转轴套7.5、翻转轴套导轨7.6、伺服电机7.7、翻转轴7.8、翻转吸盘7.9、火焰处理装置8、火焰喷射器8.1、喷射孔8.2、天然气管8.3、自动输送装置9、移动小车9.1、小车支架9.2、滑轮9.3、输送装置支架9.4、输送轨道9.5、安全护栏10、除静电装置11、离子棒11.1、风刀11.2。
具体实施方式
参见图1至图11，本发明涉及一种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备，它包括注塑机1，注塑机1的出料口处设置有一个机器人底座2，该机器人底座2顶部的后端放置有机器人3，该机器人3的底部固定在机器人底座2上，机器人3的侧面设置有一个机械臂3.1，机械臂3.1的末端装有一个公换枪盘3.2。
机器人底座2后端的右侧设置有一个抓手支架4，抓手支架4的底部通过膨胀螺丝固定在地面，抓手支架4正面从上到下设置有多组气缸夹具4.1，上下相邻的两个气缸夹具4.1形成一组，并且每组气缸夹具4.1的上气缸底部和下气缸顶部都与水平放置的导轨4.2相固定，两个导轨4.2之间夹有可用于更换的机械抓手5，该机械抓手5为碳纤维制成，其重量比原先的铝合金抓手轻了30％-40％，减少了机械手的整体重量后可以更灵巧地运行和抓取，所述机械抓手5包括中间的连接块5.1，连接块5.1的正面与母换枪盘5.2相连，所述母换枪盘5.2和公换枪盘5.2气动配合，所述连接块5.1的背面通过固定夹5.3固定有四根横向设置的圆管5.4，四个圆管5.4的内侧一端均通过固定夹5.3与连接块5.1固定，圆管5.4远离连接块5.1的一端均通过气动连接杆5.5与气动老虎钳5.6固定，所述气动老虎钳5.6包括钳子5.6.1和气缸5.6.2，气缸5.6.2进出气后带动钳子5.6.1夹紧或松开，从而夹住塑料件，并且钳子5.6.1表面还可以套上保护膜，从而保护塑料件，防止抓伤塑料件，此外圆管5.4的正面还固定有多个吸盘5.7，吸盘5.7通过圆管5.4支撑并向连接块5.1的前侧伸出，该吸盘5.7为无痕吸盘，可以辅助吸附注塑后的塑料件，并能避免在塑料件表面留下痕迹。
抓手支架4的前侧设置有剪浇口装置6，该剪浇口装置6包括剪浇口支架6.1，该剪浇口支架6.1的底部通过膨胀螺丝固定在地面，剪浇口支架6.1的顶部两侧分别与剪刀气缸6.2和刀片气缸6.3固定，所述剪刀气缸6.2和刀片气缸6.3顶部的活塞杆分别与剪刀6.4和双刃冷刀片6.5相连，剪刀气缸6.2和刀片气缸6.3的活塞杆可以伸缩和旋转，从而在机械手带动剪刀6.4和双刃冷刀片6.5伸缩和旋转，并且刀片气缸6.3的底部还设置有角度调节盘6.6，可以对双刃冷刀片6.5的转动角度进行精确调节，剪浇口支架6.1中部处设置有不锈钢料斗6.7，不锈钢料斗6.7的顶部位于剪刀气缸6.2和刀片气缸6.3的正下方，顶部的外围设有围栏6.8，可以挡住切除的废边，避免落到外部不锈钢料斗6.7的外部，不锈钢料斗6.7的底部下方放置有废料桶6.8，用于收集从不锈钢料斗6.7中落下的废边。
所述剪浇口装置6的前侧还设置有翻转工装7，由于塑料件的正反面都需要进行加工，因此需要由翻转工装7将塑料件翻转后再由机械抓手5对其进行抓取，该翻转工装7包括左右两侧的立柱7.1，两个立柱7.1的顶部均设置有轴承套7.2，两个轴套7.2之间穿有一根旋转轴7.3，所述旋转轴7.3的一端与旋转电机7.4的输出轴相连，通过旋转电机7.4带动旋转轴7.3转动，所述旋转轴7.3的中间套有两个翻转轴套7.5，翻转轴套7.5的底部装在翻转轴套导轨7.6上，该翻转轴套导轨7.6长度较短，使翻转轴套7.5可以在有限的范围内左右移动，旋转轴7.3的上方设置有两个伺服电机7.7，伺服电机7.7的输出轴与翻转轴套7.5固定相连，翻转轴套7.5的底部安装有翻转轴7.8，两个连接轴7.8相对设置，两个连接轴7.8的内侧均固定有翻转吸盘7.9，通过伺服电机7.7推动翻转轴套7.5在翻转轴套导轨7.6内移动，可以调整两个翻转吸盘7.9之间的间距，从而适用于不同规格的塑料件，翻转吸盘7.9吸住塑料件后，机械抓手5的钳子5.6.1松开，由伺服电机7.6同步带动连接轴7.8翻转，连接轴7.8从旋转轴7.3下方翻转到上方后，可以将塑料件翻转180度，此时机械抓手5的钳子5.6.1再抓向塑料件，将塑料件重新抓取后便能完成整个翻转动作。
所述翻转工装7上还设有火焰处理装置8，该火焰处理装置8用于对塑料件的毛刺、飞边和表面杂质进行处理，该火焰处理装置8包括火焰喷射器8.1，火焰喷射器8.1与翻转工装7的旋转轴7.3垂直设置，并且火焰喷射器8.1架设在旋转轴7.3顶部的左右两侧，火焰喷射器8.1的顶部竖直向上开设有一排喷射孔8.2，火焰喷射器8.1的底部进气口与天然气管8.3相连。
所述翻转工装7的前侧设置有自动输送装置9，该自动输送装置9包括移动小车9.1，移动小车9.1包括小车支架9.2和底部的滑轮9.3，移动小车9.1可以带着自动输送装置9进行移动来调节位置，小车支架9.2的前后两侧均设有横向的导轨，竖直的输送装置支架9.4通过滑块装入该导轨中，并且输送装置支架9.4上装有手柄螺丝来让输送装置支架9.4定位，输送装置支架9.4的顶部与倾斜的输送轨道9.5固定，这样通过左右滑动输送装置支架9.4，可以调整输送轨道9.5的宽度以适用于不同规格的产品，该输送轨道9.5的前侧倾斜向下设置，从而让放置在其上塑料件向前输送，此外输送轨道9.5下还可以装上电子称重装置，从而对塑料件进行称重。
这种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备的外部装有安全护栏10，用于将抓手支架4、剪浇口装置6、翻转工装7、火焰处理装置8和自动输送装置9围在内部，起到保护作用，安全护栏10的高度低于机器人3的高度，从而方便机器人3对塑料件进行抓取转运，此外安全护栏10的前侧在自动输送装置9前端处开口，让输送轨道9.5的前端伸出并送到收集装置中，从而方便收集后处理完成的塑料件。
所述安全护栏10在前端开口处的两侧安装有除静电装置11，该除静电装置是离子风刀，它主要由离子棒11.1和风刀11.2组成，离子棒11.1与风刀11.2相连，风刀11.2的出气口正对着输送轨道9.5，离子棒11.1在高压下产生出大量正负离子，通过风刀11.2吹出的气幕作为载体，把大量离子带向需消除静电物体的表面，而迅速中和产品表面的静电，有效作用距离远、作用范围广，同时气幕还可吹掉表面灰尘及其它微粒。
这种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备的工艺方法为：塑料件从注塑机中注塑完成后，由机器人将机械臂伸出，通过机械抓手的钳子和吸盘将塑料件稳稳地抓取，随后送到剪浇口装置处，剪浇口装置的剪刀和双刃冷刀片在剪刀气缸和刀片气缸的伸缩和旋转动作下，对塑料件进行废边剪切，剪切下来的废料通过不锈钢料斗落到废料桶中，随后机械抓手将塑料件送到火焰处理装置的上方，天然气管中通入天然气，火焰喷射器向上喷出一排火焰，机械抓手带着塑料件慢慢运动便能完成毛刺、飞边和表面杂质的处理，随后机械抓手将塑料件伸到翻转工装下方的翻转轴之间，翻转吸盘吸住塑料件后，机械抓手的钳子松开，由旋转电机带动旋转轴旋转，当翻转轴从旋转轴下方翻转到上方后，将塑料件翻转180度，此时机械抓手的钳子再抓向塑料件，吸盘吸住塑料件，便能完成整个翻转动作，随后再放在剪浇口装置上对塑料件的反面进行废边剪切，废边剪切完成后再送到火焰处理装置上对塑料件的反面进行毛刺、飞边和表面杂质的处理，随后机械抓手将塑料件放在自动输送装置的输送轨道上，输送轨道将塑料件输送时，安全护栏出口处两侧的除静电装置工作，离子棒在高压下产生出大量正负离子，通过风刀吹出的气幕作为载体，把大量离子带向需消除静电物体的表面，而迅速中和产品表面的静电，除完静电的塑料件最终送到收集装置中，从而完成后处理。
当机械臂上装的机械抓手与塑料件不匹配时，机器人将机械臂伸到抓手支架上未放置机械抓手的空位处，此时抓手支架的导轨上下夹紧，机械臂的公换枪盘和母换枪盘气动分开，从而将不匹配的机械抓手放在抓手支架上，随后上升到与塑料件匹配的备用机械抓手处，机械臂上的公换枪盘与抓手支架上的母换枪盘气动配合连接，随后该位置处的导轨上下松开，机械臂便完成了自动更换机械抓手的动作。
当塑料件的规格和输送轨道不一致时，首先由移动小车带着自动输送装置进行移动来调节位置，随后通过左右滑动输送装置支架来调整输送轨道的宽度以适用于不同规格的产品，调整完成后用手柄螺丝来将输送装置支架定位。
当翻转工装上两个翻转吸盘的间距与塑料件不符时，通过伺服电机推动翻转轴套在翻转轴套导轨内移动，调整两个翻转吸盘之间的间距，从而适用于不同规格的塑料件再进行吸附翻转。

Claims (5)

1.一种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备，它包括注塑机，其特征在于：注塑机的出料口处设置有一个机器人底座，该机器人底座顶部的后端放置有机器人，该机器人的底部固定在机器人底座上，机器人的侧面设置有一个机械臂，机械臂的末端装有一个公换枪盘；
机器人底座后端的右侧设置有一个抓手支架，抓手支架正面从上到下设置有多组气缸夹具，上下相邻的两个气缸夹具形成一组，并且每组气缸夹具的上气缸底部和下气缸顶部都与水平放置的导轨相固定，两个导轨之间夹有机械抓手，所述机械抓手包括中间的连接块，连接块的正面与母换枪盘相连，所述母换枪盘和公换枪盘气动配合，所述连接块的背面通过固定夹固定有四根横向设置的圆管，四个圆管的内侧一端均通过固定夹与连接块固定，圆管远离连接块的一端均通过气动连接杆与气动老虎钳固定，所述气动老虎钳包括钳子和气缸，气缸进出气后带动钳子夹紧或松开，此外圆管的正面还固定有多个吸盘，吸盘通过圆管支撑并向连接块的前侧伸出；
抓手支架的前侧设置有剪浇口装置，该剪浇口装置包括剪浇口支架，剪浇口支架的顶部两侧分别与剪刀气缸和刀片气缸固定，所述剪刀气缸和刀片气缸顶部的活塞杆分别与剪刀和双刃冷刀片相连，剪刀气缸和刀片气缸的活塞杆可以伸缩和旋转，剪浇口支架中部处设置有不锈钢料斗，不锈钢料斗的顶部位于剪刀气缸和刀片气缸的正下方，顶部的外围设有围栏，不锈钢料斗的底部下方放置有废料桶；
所述剪浇口装置的前侧还设置有翻转工装，该翻转工装包括左右两侧的立柱，两个立柱的顶部均设置有轴承套，两个轴套之间穿有一根旋转轴，所述旋转轴的一端与旋转电机的输出轴相连，通过旋转电机带动旋转轴转动，所述旋转轴的中间套有两个翻转轴套，翻转轴套的底部装在翻转轴套导轨上，旋转轴的上方设置有两个伺服电机，伺服电机的输出轴与翻转轴套固定相连，翻转轴套的底部安装有翻转轴，两个连接轴相对设置，两个连接轴的内侧均固定有翻转吸盘，通过伺服电机推动翻转轴套在翻转轴套导轨内移动；
所述翻转工装上还设有火焰处理装置，该火焰处理装置包括火焰喷射器，火焰喷射器与翻转工装的旋转轴垂直设置，并且火焰喷射器架设在旋转轴顶部的左右两侧，火焰喷射器的顶部竖直向上开设有一排喷射孔，火焰喷射器的底部进气口与天然气管相连；
所述翻转工装的前侧设置有自动输送装置，该自动输送装置包括移动小车，移动小车包括小车支架和底部的滑轮，小车支架的前后两侧均设有横向的导轨，竖直的输送装置支架通过滑块装入该导轨中，并且输送装置支架上装有手柄螺丝来让输送装置支架定位，输送装置支架的顶部与倾斜的输送轨道固定，该输送轨道的前侧倾斜向下设置；
这种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备的外部装有安全护栏，安全护栏将抓手支架、剪浇口装置、翻转工装、火焰处理装置和自动输送装置围在内部，安全护栏的高度低于机器人的高度，安全护栏的前侧在自动输送装置前端处开口，让输送轨道的前端伸出并送到收集装置中；
所述安全护栏在前端开口处的两侧安装有除静电装置，该除静电装置是离子风刀，它由离子棒和风刀组成，离子棒与风刀相连，风刀的出气口正对着输送轨道。
2.根据权利要求1所述的一种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备，其特征在于：所述机械抓手为碳纤维制成，其重量比铝合金抓手轻30％-40％。
3.根据权利要求1所述的一种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备，其特征在于：所述钳子表面套有保护膜。
4.根据权利要求1所述的一种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备，其特征在于：所述刀片气缸的底部还设置有角度调节盘。
5.根据权利要求1所述的一种大型汽车塑料零部件的自动化后处理设备，其特征在于：所述输送轨道下装有电子称重装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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