CN109399222A - 机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，包括机体，所述机体上设置有用以吸取铝合金基板的第一机械臂，机体一旁侧设置有堆垛定位机构，所述堆垛定位机构包括堆垛基台，所述堆垛基台上竖直设置有用以穿插铝合金基板的定位杆。该机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置的结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置及其工作方法。
背景技术
硬盘基板作为机械式硬盘信息存储的核心部件之一，当前，机械式硬盘基板的材质主要有铝合金基板及玻璃基板。铝合金基板以其轻质、刚性好、平面度好、硬度适中、易于加工等优点为一体而成为主流基板。当前，硬盘用铝合金基板多以卷材供货，而后冲压成圆环状基板，并经压平退火后以圆环状基板供货。
铝合金基板退火前，需要进行堆垛，即将若干片铝合金基板自下往上堆叠，以便于送入退火。为了实现以上目的，本案由此产生。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置及其工作方法，不仅结构简单，而且便捷高效。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，包括机体，所述机体上设置有用以吸取铝合金基板的第一机械臂，机体一旁侧设置有堆垛定位机构，所述堆垛定位机构包括堆垛基台，所述堆垛基台上竖直设置有用以穿插铝合金基板的定位杆。
优选的，所述定位杆的外周部设置有经驱动机构驱动进行开合的对齐夹爪；所述对齐夹爪包括左弧形夹片与右弧形夹片，左弧形夹片与右弧形夹片分别与安装在机体上的气动手指螺接，经气动手指驱动左弧形夹片与右弧形夹片相互靠拢或相互远离。
优选的，所述堆垛基台的底部两相对侧对称固设有两垫块，定位杆的底端穿过两垫块之间堆垛基台表面的安装通孔后经螺母锁紧定位，定位杆的近底端位置固设有顶接在堆垛基台上表面的限位凸缘，定位杆的顶端设置有外螺纹。
优选的，所述堆垛基台的垫块上均固连有第一滑块，第一滑块均与地面上的纵向滑轨滑动配合，所述堆垛基台的一垫块上固连有第一滚珠螺母，第一滚珠螺母与经电机驱动旋转的纵向滚珠丝杆螺接，两垫块之间的堆垛基台底部形成一横向通槽。
优选的，所述对齐夹爪设置在定位杆的中上部，所述对齐夹爪的正下方设置有水平的支撑料板，所述支撑料板经电动机构驱动进行横向滑移与竖向滑移，所述支撑料板上开设有用以横向滑移时穿入定位杆的让位缺口。
优选的，所述电动机构包括活动座体，所述活动座体底部固连有第二滑块，第二滑块均与地面上的横向滑轨滑动配合，所述活动座体底部固连有第二滚珠螺母，第二滚珠螺母与经电机驱动旋转的横向滚珠丝杆螺接；支撑料板远离定位杆的一端部固连有第三滚珠螺母，第三滚珠螺母与经电机驱动旋转的竖向滚珠丝杆螺接，竖向滚珠丝杆安装在活动座体内部，第三滚珠螺母的一侧固连有第三滑块，第三滑块与安装在活动座体内部的竖向滑轨滑动配合。
优选的，所述堆垛基台上设置有用以堆垛基台纵向滑移运动时压紧定位杆上的铝合金基板的压紧机构；所述压紧机构包括至少两根竖直设置的第一压杆、至少两根竖直设置的第二压杆，所述第一压杆两端部均经第一转接板固设为一体，第二压杆两端部均经第二转接板固设为一体，第一转接板均与双头气缸的一活塞杆固连，第二转接板均与双头气缸的另一活塞杆固连，双头气缸的两头活塞杆均纵向延伸，所述第一压杆与第二压杆相对设置在纵向位置，所述第一转接板与第二转接板近定位杆的周部边缘开设有外凸的弧形让位缺口；所述压紧机构位于对齐夹爪的下方，所述堆垛基台上表面固连有一用于安装双头气缸的安装架。
优选的，所述堆垛定位机构具有两组并对称分布在机体的两相对侧，所述第一机械臂位于两堆垛定位机构之间的机体顶部。
优选的，所述第一机械臂的旁侧设置有第二机械臂，第一机械臂与第二机械臂均包括驱动电机，驱动电机的输出轴竖直并固连有连接板，连接板上均安装有升降气缸，升降气缸的活塞杆均朝下并固连有吸料盘，吸料盘的下表面均设置有外接气源的真空吸盘；所述第一机械臂与第二机械臂的外旁侧分别设置有横向延伸的水平输送带。
一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置的工作方法，按以下步骤进行：（1）堆垛基台经纵向滚珠丝杆驱动移动至对齐夹爪正下方，支撑料板经横向滚珠丝杆驱动移动至让位缺口穿入定位杆，并经竖向滚珠丝杆驱动移动至近对齐夹爪底部；（2）第二机械臂在其旁侧的水平输送带上吸取一铝合金垫块放入定位杆，铝合金垫块的中部圆孔穿过定位杆后由支撑料板承接，第一机械臂在其旁侧的水平输送带上依次吸取若干片铝合金基板放入定位杆，铝合金基板的中部圆孔依次穿过定位杆，逐片堆叠在定位杆上，每放一片铝合金基板或铝合金垫块，对齐夹爪进行夹紧与松开动作，将堆叠的片材边缘夹压整齐，同时支撑料板随着堆叠高度的增大逐渐下移；（3）在步骤（2）中，当铝合金基板堆叠片数达到预定数量后，第二机械臂在其旁侧的水平输送带上再吸取一铝合金垫块放入定位杆；（4）当定位杆上的铝合金基板堆叠完毕后，支撑料板进一步下降使最底部铝合金垫块支撑在限位凸缘上端面，随后支撑料板移动出定位杆，双头气缸驱动第一压杆与第二压杆压紧在堆叠的铝合金基板、垫块周部，堆垛基台经纵向滚珠丝杆驱动移动到下一工序，移动过程中第一压杆与第二压杆始终压紧铝合金基板、垫块周部，防止其移动中歪斜。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置的结构简单，通过机械臂将若干片铝合金基板放入定位杆，铝合金基板的中部圆孔依次穿过定位杆，逐片堆叠在定位杆上，定位杆能够将铝合金基板串在一起实现堆垛，避免铝合金基板散乱，以利于后续的退火工序。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的俯视图。
图2为堆垛定位机构的俯视图。
图3为堆垛定位机构的侧视图。
图4为机械臂的侧视图。
图5为压紧机构的工作状态示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~5所示，一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，包括机体，所述机体上设置有用以吸取铝合金基板的第一机械臂37，机体一旁侧设置有堆垛定位机构38，所述堆垛定位机构包括堆垛基台1，所述堆垛基台上竖直设置有用以穿插铝合金基板2的定位杆3。
在本发明实施例中，所述定位杆的外周部设置有经驱动机构驱动进行开合的对齐夹爪4；所述对齐夹爪包括左弧形夹片5与右弧形夹片6，左弧形夹片与右弧形夹片分别与安装在机体7上的气动手指8螺接，经气动手指驱动左弧形夹片与右弧形夹片相互靠拢或相互远离。
在本发明实施例中，所述堆垛基台的底部两相对侧对称固设有两垫块9，定位杆的底端穿过两垫块之间堆垛基台表面的安装通孔后经螺母10锁紧定位，定位杆的近底端位置固设有顶接在堆垛基台上表面的限位凸缘11，定位杆的顶端设置有外螺纹12；旋紧螺母定位杆被定为，旋松螺母可以取下定位杆。
在本发明实施例中，所述堆垛基台的垫块上均固连有第一滑块13，第一滑块均与地面上的纵向滑轨14滑动配合，所述堆垛基台的一垫块上固连有第一滚珠螺母15，第一滚珠螺母与经电机16驱动旋转的纵向滚珠丝杆17螺接，两垫块之间的堆垛基台底部形成一横向通槽18，横向通槽便于松紧螺母。
在本发明实施例中，所述对齐夹爪设置在定位杆的中上部，所述对齐夹爪的正下方设置有水平的支撑料板19，所述支撑料板经电动机构驱动进行横向滑移与竖向滑移，所述支撑料板上开设有用以横向滑移时穿入定位杆的让位缺口20。
在本发明实施例中，所述电动机构包括活动座体21，所述活动座体底部固连有第二滑块22，第二滑块均与地面上的横向滑轨23滑动配合，所述活动座体底部固连有第二滚珠螺母24，第二滚珠螺母与经电机驱动旋转的横向滚珠丝杆25螺接；支撑料板远离定位杆的一端部固连有第三滚珠螺母26，第三滚珠螺母与经电机驱动旋转的竖向滚珠丝杆27螺接，竖向滚珠丝杆安装在活动座体内部，第三滚珠螺母的一侧固连有第三滑块28，第三滑块与安装在活动座体内部的竖向滑轨29滑动配合。
在本发明实施例中，所述堆垛基台上设置有用以堆垛基台纵向滑移运动时压紧定位杆上的铝合金基板的压紧机构；所述压紧机构包括至少两根竖直设置的第一压杆30、至少两根竖直设置的第二压杆31，所述第一压杆两端部均经第一转接板32固设为一体，第二压杆两端部均经第二转接板33固设为一体，第一转接板均与双头气缸34的一活塞杆固连，第二转接板均与双头气缸的另一活塞杆固连，双头气缸的两头活塞杆均纵向延伸，所述第一压杆与第二压杆相对设置在纵向位置，所述第一转接板与第二转接板近定位杆的周部边缘开设有外凸的弧形让位缺口35，防止压杆夹紧时干涉到铝合金基板；所述压紧机构位于对齐夹爪的下方，所述堆垛基台上表面固连有一用于安装双头气缸的安装架36。
在本发明实施例中，限位凸缘外径大于铝合金基板的中部圆孔、小于支撑料板的让位缺口宽度与长度。
在本发明实施例中，所述堆垛定位机构具有两组并对称分布在机体的两相对侧，所述第一机械臂位于两堆垛定位机构之间的机体顶部；工作时先使用一侧的堆垛定位机构，当该侧堆垛完成后，则使用另一侧的堆垛定位机构，无需停机等待；驱动电机可正反转。
在本发明实施例中，所述第一机械臂的旁侧设置有第二机械臂39，第一机械臂与第二机械臂均包括驱动电机40，驱动电机的输出轴竖直并固连有连接板41，连接板上均安装有升降气缸42，升降气缸的活塞杆均朝下并固连有吸料盘43，吸料盘的下表面均设置有外接气源的真空吸盘44；所述第一机械臂与第二机械臂的外旁侧分别设置有横向延伸的水平输送带45；驱动电机可带动吸料盘旋转，升降气缸可带动吸料盘升降，工作时第一机械臂旁侧的水平输送带逐渐往第一机械臂方向运送铝合金基板，第二机械臂旁侧的水平输送带逐渐往第二机械臂方向运送铝合金垫块46，以供机械臂吸取并旋转至定位杆正上方。
一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置的工作方法，按以下步骤进行：（1）堆垛基台经纵向滚珠丝杆驱动移动至对齐夹爪正下方，支撑料板经横向滚珠丝杆驱动移动至让位缺口穿入定位杆，并经竖向滚珠丝杆驱动移动至近对齐夹爪底部；（2）第二机械臂在其旁侧的水平输送带上吸取一铝合金垫块放入定位杆，铝合金垫块的中部圆孔穿过定位杆后由支撑料板承接，第一机械臂在其旁侧的水平输送带上依次吸取若干片铝合金基板放入定位杆，铝合金基板的中部圆孔依次穿过定位杆，逐片堆叠在定位杆上，每放一片铝合金基板或铝合金垫块，对齐夹爪进行夹紧与松开动作，将堆叠的片材边缘夹压整齐，同时支撑料板随着堆叠高度的增大逐渐下移；（3）在步骤（2）中，当铝合金基板堆叠片数达到预定数量后，第二机械臂在其旁侧的水平输送带上再吸取一铝合金垫块放入定位杆；（4）当定位杆上的铝合金基板堆叠完毕后，支撑料板进一步下降使最底部铝合金垫块支撑在限位凸缘上端面，随后支撑料板移动出定位杆，双头气缸驱动第一压杆与第二压杆压紧在堆叠的铝合金基板、垫块周部，堆垛基台经纵向滚珠丝杆驱动移动到下一工序，移动过程中第一压杆与第二压杆始终压紧铝合金基板、垫块周部，防止其移动中歪斜。
在本发明实施例中，在步骤（3）中，当铝合金基板堆叠片数达到12-20片后，放置一块铝合金垫块；铝合金垫块的平面度值不高于0.5μm，平行度值不高于2μm，垫块厚度为20-30mm，铝合金垫块可以起到下压铝合金基板的作用。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置及其工作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，其特征在于：包括机体，所述机体上设置有用以吸取铝合金基板的第一机械臂，机体一旁侧设置有堆垛定位机构，所述堆垛定位机构包括堆垛基台，所述堆垛基台上竖直设置有用以穿插铝合金基板的定位杆。
2.根据权利要求1所述的机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，其特征在于：所述定位杆的外周部设置有经驱动机构驱动进行开合的对齐夹爪；所述对齐夹爪包括左弧形夹片与右弧形夹片，左弧形夹片与右弧形夹片分别与安装在机体上的气动手指螺接，经气动手指驱动左弧形夹片与右弧形夹片相互靠拢或相互远离。
3.根据权利要求2所述的机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，其特征在于：所述堆垛基台的底部两相对侧对称固设有两垫块，定位杆的底端穿过两垫块之间堆垛基台表面的安装通孔后经螺母锁紧定位，定位杆的近底端位置固设有顶接在堆垛基台上表面的限位凸缘，定位杆的顶端设置有外螺纹。
4.根据权利要求3所述的机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，其特征在于：所述堆垛基台的垫块上均固连有第一滑块，第一滑块均与地面上的纵向滑轨滑动配合，所述堆垛基台的一垫块上固连有第一滚珠螺母，第一滚珠螺母与经电机驱动旋转的纵向滚珠丝杆螺接，两垫块之间的堆垛基台底部形成一横向通槽。
5.根据权利要求4所述的机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，其特征在于：所述对齐夹爪设置在定位杆的中上部，所述对齐夹爪的正下方设置有水平的支撑料板，所述支撑料板经电动机构驱动进行横向滑移与竖向滑移，所述支撑料板上开设有用以横向滑移时穿入定位杆的让位缺口。
6.根据权利要求5所述的机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，其特征在于：所述电动机构包括活动座体，所述活动座体底部固连有第二滑块，第二滑块均与地面上的横向滑轨滑动配合，所述活动座体底部固连有第二滚珠螺母，第二滚珠螺母与经电机驱动旋转的横向滚珠丝杆螺接；支撑料板远离定位杆的一端部固连有第三滚珠螺母，第三滚珠螺母与经电机驱动旋转的竖向滚珠丝杆螺接，竖向滚珠丝杆安装在活动座体内部，第三滚珠螺母的一侧固连有第三滑块，第三滑块与安装在活动座体内部的竖向滑轨滑动配合。
7.根据权利要求6所述的机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，其特征在于：所述堆垛基台上设置有用以堆垛基台纵向滑移运动时压紧定位杆上的铝合金基板的压紧机构；所述压紧机构包括至少两根竖直设置的第一压杆、至少两根竖直设置的第二压杆，所述第一压杆两端部均经第一转接板固设为一体，第二压杆两端部均经第二转接板固设为一体，第一转接板均与双头气缸的一活塞杆固连，第二转接板均与双头气缸的另一活塞杆固连，双头气缸的两头活塞杆均纵向延伸，所述第一压杆与第二压杆相对设置在纵向位置，所述第一转接板与第二转接板近定位杆的周部边缘开设有外凸的弧形让位缺口；所述压紧机构位于对齐夹爪的下方，所述堆垛基台上表面固连有一用于安装双头气缸的安装架。
8.根据权利要求7所述的机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，其特征在于：所述堆垛定位机构具有两组并对称分布在机体的两相对侧，所述第一机械臂位于两堆垛定位机构之间的机体顶部。
9.根据权利要求1所述的机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，其特征在于：所述第一机械臂的旁侧设置有第二机械臂，第一机械臂与第二机械臂均包括驱动电机，驱动电机的输出轴竖直并固连有连接板，连接板上均安装有升降气缸，升降气缸的活塞杆均朝下并固连有吸料盘，吸料盘的下表面均设置有外接气源的真空吸盘；所述第一机械臂与第二机械臂的外旁侧分别设置有横向延伸的水平输送带。
10.一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置的工作方法，其特征在于，采用如权利要求1~9所述的任一种机械式硬盘用铝合金基板堆垛装置，并按以下步骤进行：（1）堆垛基台经纵向滚珠丝杆驱动移动至对齐夹爪正下方，支撑料板经横向滚珠丝杆驱动移动至让位缺口穿入定位杆，并经竖向滚珠丝杆驱动移动至近对齐夹爪底部；（2）第二机械臂在其旁侧的水平输送带上吸取一铝合金垫块放入定位杆，铝合金垫块的中部圆孔穿过定位杆后由支撑料板承接，第一机械臂在其旁侧的水平输送带上依次吸取若干片铝合金基板放入定位杆，铝合金基板的中部圆孔依次穿过定位杆，逐片堆叠在定位杆上，每放一片铝合金基板或铝合金垫块，对齐夹爪进行夹紧与松开动作，将堆叠的片材边缘夹压整齐，同时支撑料板随着堆叠高度的增大逐渐下移；（3）在步骤（2）中，当铝合金基板堆叠片数达到预定数量后，第二机械臂在其旁侧的水平输送带上再吸取一铝合金垫块放入定位杆；（4）当定位杆上的铝合金基板堆叠完毕后，支撑料板进一步下降使最底部铝合金垫块支撑在限位凸缘上端面，随后支撑料板移动出定位杆，双头气缸驱动第一压杆与第二压杆压紧在堆叠的铝合金基板、垫块周部，堆垛基台经纵向滚珠丝杆驱动移动到下一工序，移动过程中第一压杆与第二压杆始终压紧铝合金基板、垫块周部，防止其移动中歪斜。
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