CN109436805A - 一种多尺寸全自动玻璃上料装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多尺寸全自动玻璃上料装置及其工作方法。该上料装置包括机架、滑动平台、升降平台、翻转抓取臂和控制系统；滑动平台设置在机架上，可沿水平方向运动；升降平台设置在滑动平台上，可沿垂直方向运动；翻转抓取臂设置在升降平台上，可相对于升降平台旋转；翻转抓取臂上设有多组吸盘组件；控制系统分别与滑动平台、升降平台和翻转抓取臂连接，实现信号的传输与接送。本发明的装置有效地防止了上料过程中玻璃的破裂、划伤，提高了成品率；同时，采用主副吸盘配合可实现多尺寸不同大小玻璃的抓取，实现单次单片玻璃的全自动上料，降低了工人劳动强度，提高了玻璃加工行业的自动化程度。

Description

一种多尺寸全自动玻璃上料装置及其工作方法

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，涉及一种多尺寸全自动玻璃上料装置及其工作方法，用于玻璃磨边自动上料。

背景技术

日常生活中，常需要将整块玻璃裁剪成不同的尺寸，用于家具及建筑玻璃。被裁剪的玻璃其裁剪边锋利，易于刮伤使用者及影响美观。为了减少裁剪边对外界造成的损失，现有技术常采用磨边机对普通平板玻璃底边和倒角进行磨削、抛光，极大地提升了玻璃的使用价值。

但是由于玻璃的尺寸不统一、有大有小，工人在上料过程中，常需要变换玻璃的方向调整玻璃上料姿态，以适应磨边机的磨削，在现有的玻璃磨边常采用人工搬运的方式将玻璃搬抬至磨边机磨削工位，玻璃在搬抬过程由于工人搬运力无法保持一致，易造成玻璃局部受力不均，导致玻璃破损，造成不必要的经济损失以及人员伤亡，使得工人的操作劳动强度极大，费时费力，严重延长了磨边周期。其次，光滑的玻璃表面之间极易形成分压力，使多块玻璃粘附在一起，抓取上料过程极易误携带多块玻璃，难于保证单次单片玻璃的上料，给后续加工造成极大的危险。因此，磨边机磨边时的上料成为制约玻璃磨边工业发展速度的一大因素。难于适应市场上对玻璃的大量需求。

发明内容

因此，针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提出一种玻璃全自动化上料装置及其工作方法，以适应市场对玻璃的需求。

本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种多尺寸全自动玻璃上料装置，其主要由机架、滑动平台、升降平台、翻转抓取臂、控制系统；所述的滑动平台设于机架，所述的滑动平台在机架上水平运动，所述的升降平台设于滑动平台，所述的升降平台在升降气缸作用下作垂直方向上的运动；所述的翻转抓取臂设于升降平台，所述的翻转抓取臂设有多组吸盘组件，所述的吸盘组件用于吸附玻璃，所述的翻转抓取臂在曲柄组件的作用下作相对于机架的旋转运动，所述的控制系统用于抓取装置工作过程中的信号接收与处理。

其中，所述的机架采用多根型材拼焊，所述的机架设有第一导轨座、齿条座、第二导轨座，所述的机架设有多个地脚，所述的地脚高度可调整，用于调整整机的高度及水平度；

其中，所述的齿条座位于第一导轨座和第二导轨座之间。

其中，所述滑动平台包括第一直线导轨滑块组、第一阻挡块、齿轮齿条、第一行程开关、第二直线导轨滑块组、伺服电机、第二行程开关、移动框架和第二阻挡块；

其中，所述第一直线导轨滑块包括第一导轨和第一滑块，第一导轨固设于第一导轨座，第一滑块固设于移动框架第一端；所述第二直线导轨滑块包括第二导轨和第二滑块，第二导轨固设于第二导轨座，第二滑块固设于移动框架第二端；

其中，所述齿轮齿条设于第一直线导轨滑块组与第二直线导轨滑块组之间，包括齿条和齿轮，齿条和齿轮相配合传动，所述齿条固设于齿条座上，所述齿轮固设于伺服电机的输出轴，所述伺服电机固设于移动框架；

其中，所述第一行程开关与第二行程开关分设于移动框架的两端，用于限制移动框架水平方向的运动位置；所述第一阻挡块与第二阻挡块分设于第一导轨或者第二导轨的两端，用于缓冲移动框架运动时的冲击；所述移动框架上表面设有第一轴承座组和第二轴承座组。

其中，所述的升降平台由第一升降臂组件、第二升降臂组件、升降框架、升降气缸组成。

其中，所述的第一升降臂组件由第一转轴、第一摆臂、第二摆臂组成，所述的第一转轴设于两端分别安装于第一轴承座组，所述的第一摆臂、第二摆臂分别固设于第一转轴的两端；

其中，所述的第二升降臂组件由第二转轴、第三摆臂、第四摆臂组成，所述的第二转轴设于两端分别安装于第二轴承座组，所述的第三摆臂、第四摆臂分别固设于第二转轴的两端；

其中，所述的升降框架由第一横梁、纵梁组、第二横梁组成，所述的第一摆臂通过第一传动销活设于第一横梁，所述的第四摆臂通过第二传动销活设于第一横梁，所述的第一摆臂、第一横梁、第四摆臂、移动框架构成第一四连杆机构，所述的第一四连杆机构为平行四边形；

其中，所述的第二摆臂通过第三传动销活设于第二横梁，所述的第三摆臂通过第四传动销活设于第二横梁，所述的第二摆臂、第二横梁、第三摆臂、移动框架构成第二四连杆机构，所述的第二四连杆机构为平行四边形，所述的第一四连杆机构与第二四连杆机构尺寸完全相同；

其中，所述的升降气缸底部固设于移动框架，所述的升降气缸动力输出轴通过传动销活设于纵梁组，所述的纵梁组设有电机座，所述的纵梁组设有两个翻转轴承座。

其中，所述的翻转抓取臂由翻转臂、吸盘组件、曲柄连杆传动组件、光电开关、行程开关组成；

其中，所述的翻转臂由旋转轴、抓取臂组成，所述的吸盘组件由主吸盘组、副吸盘组组成；所述的曲柄连杆传动组件由翻转伺服电机、曲柄、推杆、传动轴组成；

其中，所述的光电开关固设于升降平台，所述的行程开关设于主吸盘组中间区域，所述的行程开关自由工况下，其伸出高度高于主吸盘组的高度。

其中，所述的控制系统包括控制程序、液晶触摸显示屏、控制柜、操作按钮、气动控制系统；所述的气动控制系统用于控制气动元件的工作。

本发明中的一种玻璃全自动上料方法，用于将玻璃从玻璃架抓取至传送平台，包括：

S1：整机调试完成，将翻转抓取臂复位至水平位置，光电开关接收到一复位信号，翻转抓取臂复位完成，控制系统控制主吸盘组处于未通气状态，副吸盘组处于向外吹气状态；

S2：控制系统控制升降平台设有的升降气缸向上运动，使升降平台上升，当玻璃上升至特定位置；

S3：控制系统发送一运动信号给滑动平台，滑动平台向玻璃架方向运动，当滑动平台运动至第一行程开关位置时，第一行程开关被触发，滑动平台运动停止；

S4：控制系统发送一控制信号至翻转抓取臂设有的翻转伺服电机，翻转伺服电机带动曲柄连杆传动组件，曲柄连杆传动组件推动翻转臂作绕旋转轴的转动，翻转臂向玻璃架靠拢；

S5：当翻转臂设有的行程开关的触头触碰到玻璃表面，行程开关被压下至特定位置，向控制系统发送触发信号，控制系统控制主吸盘组处于吸气状态，主吸盘组与玻璃构成一密闭低压室，玻璃吸附；

S6：当处于向外吹气状态的副吸盘组触碰玻璃时，副吸盘组向外吹气受阻，此时副吸盘组设有的逻辑阀工作，使副吸盘组由向外吹气改为向内吸气，副吸盘组与玻璃构成一密闭低压室，玻璃其余表面被抓取吸附；

S7:当玻璃被完全吸附，翻转臂回转至水平初始工位，当转动至初始工位时，光电开关被触发，升降平台设有的升降气缸向下运动，使升降平台下降，当玻璃下降至特定位置；

S8：当玻璃被完全吸附，升降平台向上为微升一个高度，给被吸附的玻璃施加向上提升力，与玻璃架上的玻璃相分离，避免玻璃架上的玻璃与被吸附的玻璃表面被同时抓取；

S9：控制系统控制滑动平台作背离玻璃架运动，当运动触发第二行程开关，第二行程开关发送停止信号，控制信号使滑动平台停止；

S10:第二行程开关发送停止信号时，控制系统控制主吸盘组、副吸盘组向外吹气，使玻璃与吸盘组件相脱离，落于传送带，传送至磨边机；

S11：重复上述过程，完成下次玻璃的上料。

本发明提供的玻璃上料装置，利用翻转抓取臂将玻璃从玻璃架上抓取，并翻转运送升降平台，再通过滑动平台传送至传送台，为磨边机上料。与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：

(1)采用主副吸盘组相配合的翻转抓取臂，可实现多尺寸不同大小玻璃的抓取，减轻了工人的劳动强度，有效地防止了上料过程中玻璃的破裂，降低了玻璃的破损率。

(2)采用四连杆机构的升降平台，使得输出力臂加长，降低了电机的工作能耗，提升了能源的利用率，升降平台向上微升一高度，有效的防止了上料过程中误携带多块玻璃，保证了单次单片玻璃的上料，增加后续加工的安全性。

(3)采用控制系统及传感器相配合控制伺服电机及气动元器件，实现上料装置的自动化控制，大大提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明上料装置的结构示意图；

图2为本发明滑动平台的结构示意图；

图3为本发明升降平台的结构示意图；

图4为本发明翻转抓取臂的结构示意图；

图5为本发明翻转抓取臂在翻转状态下的结构示意图；

图6为本发明上料装置结构的俯视图；

图7为本发明上料装置的工作状态示意图。

具体实施方式

本本实施例的一种多尺寸全自动玻璃上料装置，如附图1所示，包括机架100、滑动平台200、升降平台300、翻转抓取臂400和控制系统500。滑动平台200设于机架100上，滑动平台200在机架100上水平运动。升降平台300设于滑动平台200上，升降平台300在升降气缸340作用下作垂直方向上的运动。翻转抓取臂400设于升降平台300上，翻转抓取臂400设有多组吸盘组件420，用于吸附玻璃。翻转抓取臂400在曲柄组件的作用下作相对于机架100的旋转运动。控制系统500用于抓取装置工作过程中的信号接收与处理。

更进一步地，如附图2所示的机架100采用多根型材拼焊，机架100上设有第一导轨座101、齿条座102和第二导轨座103，机架底部还设有多个地脚104，地脚104的高度可调整，用于调整整机的高度及水平度；机架100作为承重平台，用于安装上料装置。

滑动平台200包括第一直线导轨滑块组201、第一阻挡块202、齿轮齿条203、第一行程开关204、第二直线导轨滑块组205、伺服电机206、第二行程开关207、移动框架208和第二阻挡块209。

第一直线导轨滑块组201包括第一导轨201a和第一滑块201b，第一导轨201a固设于第一导轨座101，第一滑块201b固设于移动框架第一端208a的下方，并放置在第一导轨201a中滑动；第二直线导轨滑块205包括第二导轨205a和第二滑块205b，第二导轨205a固设于第二导轨座103，第二滑块205b固设于移动框架第二端208b的下方，并放置在第二导轨205a中滑动；齿轮齿条203设于第一直线导轨滑块组201与第二直线导轨滑块组205之间，齿轮齿条203包括齿条203a和齿轮203b，齿条203a和齿轮203b相配合传动，齿条203a固设于齿条座102，齿轮203b固设于伺服电机206的输出轴，伺服电机206固设于移动框架208，第一行程开关204与第二行程开关207分设于移动框架208的两端，用于限制移动框架208水平方向的运动位置。

伺服电机206用于为滑动平台200提供动力，两侧的第一直线导轨滑块组201和第二直线导轨滑块组205保证了滑动平台200运动时的直线精度，有效地降低滑动平台200运动时的摩擦力，降低工作能耗。

第一阻挡块202与第二阻挡块209，分设于第一导轨201a或者第二导轨205a的两端，用于缓冲移动框架208运动时的冲击，移动框架208的上表面设有第一轴承座组208c和第二轴承座组208d，第一轴承座组208c的两个轴承座位于移动框架208的两端；第二轴承座组208d的两个轴承座位于移动框架208的另外两端。

如附图3所示的升降平台300包括第一升降臂组件310、第二升降臂组件320、升降框架330和升降气缸340。第一升降臂组件310包括第一转轴311、第一摆臂312和第二摆臂313，第一转轴311的端部安装于第一轴承座组208c的轴承座内，第一摆臂312和第二摆臂313分别固设于第一转轴311的两端；第二升降臂组件320包括第二转轴321、第三摆臂322和第四摆臂323，第二转轴321的端部安装于第二轴承座组208d的轴承座内，第三摆臂322和第四摆臂323分别固设于第二转轴321的两端。

升降框架330包括第一横梁332、纵梁组334和第二横梁336，第一摆臂312通过第一传动销331活设于第一横梁332，第四摆臂323通过第二传动销333活设于第一横梁332，第一摆臂312、第一横梁332、第四摆臂323和移动框架208构成第一四连杆机构，第一四连杆机构为平行四边形。第二摆臂313通过第三传动销337活设于第二横梁336，第三摆臂322通过第四传动销335活设于第二横梁336，第二摆臂313、第二横梁336、第三摆臂322和移动框架208构成第二四连杆机构，第二四连杆机构为平行四边形。第一四连杆机构与第二四连杆机构的尺寸完全相同。

升降气缸340底部固设于移动框架208，并且升降气缸340设于第一四连杆机构与第二四连杆机构中间位置，升降气缸340动力输出轴通过传动销活设于纵梁组334，纵梁组334上设有电机座338，纵梁组334的前部两端还设有两个翻转轴承座339。升降气缸340运动时，带动两侧的四连杆机构上升和下降，保证了升降平台300的平滑升降。

如附图4所示的翻转抓取臂400包括翻转臂410、吸盘组件420、曲柄连杆传动组件430、光电开关440和行程开关450。翻转臂410包括旋转轴411和抓取臂412，吸盘组件420包括主吸盘组421和副吸盘组422。曲柄连杆传动组件430包括翻转伺服电机431、曲柄432、推杆433和传动轴434。光电开关440固设于升降平台300，行程开关450设于主吸盘组421中间区域，行程开关450自由工况下，其伸出高度高于主吸盘组421的高度。

如附图5所示，翻转抓取臂400作绕旋转轴411的翻转往复运动。

控制系统500包括控制程序、液晶触摸显示屏、控制柜、操作按钮和气动控制系统；气动控制系统用于控制气动元件的工作。

附图7所示的玻璃全自动上料装置示意图，将玻璃700从玻璃架600抓取至传送平台，具体的工作步骤包括：

S1：整机调试完成，将翻转抓取臂400复位至水平位置，升降平台300上设置的光电开关440接收到复位信号，翻转抓取臂400复位完成，控制系统500控制主吸盘组421处于未通气状态，副吸盘组422处于向外吹气状态；

S2：控制系统500控制升降平台300的升降气缸340向上运动，使升降平台300上升，将玻璃700上升至特定位置；

S3：控制系统500发送运动信号给滑动平台200，滑动平台200向玻璃架600方向运动，当滑动平台200运动至移动框架208端部的第一行程开关204位置时，第一行程开关204被触发，滑动平台200运动停止；

S4：控制系统500发送控制信号至翻转抓取臂400的翻转伺服电机431，翻转伺服电机431带动曲柄连杆传动组件430，曲柄连杆传动组件430推动翻转臂410作绕旋转轴411的转动，翻转臂410向玻璃架600靠拢；

S5：当翻转臂410设有的行程开关450的触头451触碰到玻璃700表面，行程开关450被压下至特定位置，向控制系统500发送触发信号，控制系统500控制主吸盘组421处于吸气状态，主吸盘组421与玻璃700构成一密闭低压室，玻璃700被吸附；

S6：当处于向外吹气状态的副吸盘组422触碰玻璃时，副吸盘组422向外吹气受阻，此时副吸盘组422设有的逻辑阀423工作，使副吸盘组422由向外吹气改为向内吸气，副吸盘组422与玻璃700构成一密闭低压室，玻璃700其余表面被抓取吸附；

S7：当玻璃700被完全吸附，升降平台300向上为微升一个高度，给被吸附的玻璃700施加向上提升力，与玻璃架600上的玻璃相分离，避免玻璃架600上的玻璃与被吸附的玻璃700表面被同时抓取；

S8：翻转臂410回转至水平初始工位，当转动至初始工位时，光电开关440被触发，升降平台300设有的升降气缸340向下运动，使升降平台300下降，直至玻璃700下降至特定位置；

S9：控制系统500控制滑动平台200作背离玻璃架600运动，当运动触发移动框架208另一端部的第二行程开关207时，第二行程开关207发送停止信号，控制信号500使滑动平台200停止；

S10:第二行程开关207发送停止信号时，控制系统500控制主吸盘组421和副吸盘组422向外吹气，使玻璃700与吸盘组件420相脱离，落于传送带，传送至磨边机；

S11：重复上述过程，完成下次玻璃700的上料。

以上对本发明所提供的多尺寸全自动玻璃上料装置及工作方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种多尺寸全自动玻璃上料装置，其特征在于，包括机架(100)、滑动平台(200)、升降平台(300)、翻转抓取臂(400)和控制系统(500)；所述滑动平台(200)设置在机架(100)上，可沿水平方向运动；所述升降平台(300)设置在滑动平台(200)上，可沿垂直方向运动；所述翻转抓取臂(400)设置在升降平台(300)上，可相对于机架(100)旋转；所述翻转抓取臂(400)上设有多组吸盘组件(420)；所述控制系统(500)分别与滑动平台(200)、升降平台(300)和翻转抓取臂(400)连接。

2.如权利要求1所述的一种多尺寸全自动玻璃上料装置，其特征在于，所述机架(100)包括第一导轨座(101)、齿条座(102)、第二导轨座(103)以及多个可调节高度的地脚(104)，齿条座(102)位于第一导轨座(101)和第二导轨座(103)之间。

3.如权利要求2所述的一种多尺寸全自动玻璃上料装置，其特征在于，所述滑动平台(200)包括第一直线导轨滑块组(201)、第一阻挡块(202)、齿轮齿条(203)、第一行程开关(204)、第二直线导轨滑块组(205)、伺服电机(206)、第二行程开关(207)、移动框架(208)和第二阻挡块(209)；所述第一直线导轨滑块(201)包括第一导轨(201a)和第一滑块(201b)，第一导轨(201a)固设于第一导轨座(101)，第一滑块(201b)固设于移动框架第一端(208a)；所述第二直线导轨滑块(205)包括第二导轨(205a)和第二滑块(205b)，第二导轨(205a)固设于第二导轨座(103)，第二滑块(205b)固设于移动框架第二端(208b)；所述齿轮齿条(203)设于第一直线导轨滑块组(201)与第二直线导轨滑块组(205)之间，包括齿条(203a)和齿轮(203b)，齿条(203a)和齿轮(203b)相配合传动，所述齿条(203a)固设于齿条座(102)上，所述齿轮(203b)固设于伺服电机(206)的输出轴，所述伺服电机(206)固设于移动框架(208)，所述第一行程开关(204)与第二行程开关(207)分设于移动框架(208)的两端，用于限制移动框架(208)水平方向的运动位置；所述第一阻挡块(202)与第二阻挡块(209)分设于第一导轨(201a)或者第二导轨(205a)的两端，用于缓冲移动框架(208)运动时的冲击；所述移动框架(208)上表面设有第一轴承座组(208c)和第二轴承座组(208d)。

4.如权利要求3所述的一种多尺寸全自动玻璃上料装置，其特征在于，所述升降平台(300)包括第一升降臂组件(310)、第二升降臂组件(320)、升降框架(330)和升降气缸(340)，所述第一升降臂组件(310)包括第一转轴(311)、第一摆臂(312)和第二摆臂(313)，第一转轴(311)的端部安装于第一轴承座组(208c)内，第一摆臂(312)和第二摆臂(313)分别固设于第一转轴(311)的两端；所述第二升降臂组件(320)包括第二转轴(321)、第三摆臂(322)和第四摆臂(323)，第二转轴(321)的端部安装于第二轴承座组(208d)内，第三摆臂(322)和第四摆臂(323)分别固设于第二转轴(321)的两端；所述升降框架(330)包括第一横梁(332)、纵梁组(334)和第二横梁(336)，所述第一摆臂(312)通过第一传动销(331)活设于第一横梁(332)，所述第四摆臂(323)通过第二传动销(333)活设于第一横梁(332)，所述第一摆臂(312)、第一横梁(332)、第四摆臂(323)和移动框架(208)构成第一四连杆机构；所述第二摆臂(313)通过第三传动销(337)活设于第二横梁(336)，所述第三摆臂(322)通过第四传动销(335)活设于第二横梁(336)，所述第二摆臂(313)、第二横梁(336)、第三摆臂(322)和移动框架(208)构成第二四连杆机构；所述升降气缸(340)底部固设于移动框架(208)上，所述升降气缸(340)动力输出轴通过传动销活设于纵梁组(334)，所述纵梁组(334)上设有电机座(338)和翻转轴承座(339)。

5.如权利要求4所述的一种多尺寸全自动玻璃上料装置，其特征在于，所述第一四连杆机构和第二四连杆机构均为平行四边形，且尺寸完全相同。

6.如权利要求4或5所述的一种多尺寸全自动玻璃上料装置，其特征在于，所述翻转抓取臂(400)包括翻转臂(410)、吸盘组件(420)、曲柄连杆传动组件(430)、光电开关(440)和行程开关(450)，所述翻转臂(410)包括旋转轴(411)和抓取臂(412)，所述吸盘组件(420)包括主吸盘组(421)和副吸盘组(422)；所述曲柄连杆传动组件(430)包括翻转伺服电机(431)、曲柄(432)、推杆(433)和传动轴(434)；所述光电开关(440)固设于升降平台(300)，所述行程开关(450)设于主吸盘组(421)中间区域。

7.如权利要求6所述的一种多尺寸全自动玻璃上料装置，其特征在于，所述行程开关(450)在自由工况下，其伸出高度高于主吸盘组(421)的高度。

8.如权利要求6所述的一种多尺寸全自动玻璃上料装置，其特征在于，所述控制系统(500)包括控制程序、液晶触摸显示屏、控制柜、操作按钮和气动控制系统；所述气动控制系统分别与主吸盘组(421)、副吸盘组(422)、升降气缸(340)、伺服电机(206)、翻转伺服电机(431)和行程开关(450)连接。