CN109940438B - 一种碳棒定长机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳棒定长机，具体涉及定长机领域，包括设备主体，所述设备主体的顶部设置有机架和安全防护窗，所述机架的表面设置有人机界面和安全光栅，所述设备主体的顶部设置有旋转定长同心保压机构，所述机架的内壁设置有下料机构；所述旋转定长同心保压机构包括伺服驱动，伺服驱动的底部均固定连接有顶盘，伺服驱动的输出轴通过联轴器固定连接有丝杆螺母，且丝杆螺母贯穿并延伸至顶盘的下端，顶盘的下表面分别固定连接有旋转中轴和导柱，旋转中轴和导柱的表面均活动连接有移动盘。本发明通过伺服驱动配合丝杆螺母带动移动盘向下移动，且移动盘能够准确停留在某一固定位置，通过确定移动盘与底盘之间的距离实现精确定长的目的。

Description

一种碳棒定长机

技术领域

本发明涉及定长机技术领域，更具体地说，本发明涉及一种碳棒定长机。

背景技术

定长机是应用于净水行业，主要用于净水机活性碳滤芯的活性碳碳棒与上下端盖组装粘合时，控制活性碳碳棒与上下盖组装粘合件的总长度和外圆同轴度。

现有碳棒生产过程中，有少数使用单气缸推压的粗略定长装置，单其定长采用的是手轮摇动滑块配合指针刻度尺的方式，只具备粗略定长的能力，不具备精确定长的能力。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种碳棒定长机，通过伺服驱动配合联轴器带动丝杆螺母转动，使得丝杆螺母可以带动与之啮合的移动盘向下移动，移动盘在直线轴承的作用下沿着四组导柱在顶盘和底盘之间稳定移动，且移动盘能够准确停留在某一固定位置，通过确定移动盘与底盘之间的距离实现精确定长的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳棒定长机，包括设备主体，所述设备主体的顶部设置有机架和安全防护窗，所述机架的表面设置有人机界面和安全光栅，所述设备主体的顶部设置有旋转定长同心保压机构，所述机架的内壁设置有下料机构；

所述旋转定长同心保压机构包括伺服驱动，所述伺服驱动的底部均固定连接有顶盘，所述伺服驱动的输出轴通过联轴器固定连接有丝杆螺母，且丝杆螺母贯穿并延伸至顶盘的下端，所述顶盘的下表面分别固定连接有旋转中轴和导柱，所述旋转中轴和导柱的表面均活动连接有移动盘，且丝杆螺母贯穿移动盘的两端并与移动盘的内部螺纹连接，所述移动盘的顶部固定连接有气缸，且气缸的输出轴贯穿并延伸至移动盘的底部，所述旋转中轴的表面固定连接有底盘，且底盘活动连接在设备主体的顶部，所述底盘的顶部和气缸输出轴的底部均固定连接有工装模，所述丝杆螺母通过轴承固定连接在底盘的顶部，且导柱固定连接在底盘的顶部，所述旋转中轴贯穿底盘并延伸至设备主体内部，且旋转中轴的底部设置有旋转驱动机构；

所述下料机构包括气动滑台，所述气动滑台固定连接在机架的表面，所述气动滑台的背面通过活动块活动连接有伺服电缸，所述伺服电缸的底部固定连接有固定架，所述固定架的背面固定连接有摆动气缸，所述摆动气缸输出轴的表面固定连接有摆动气爪，所述摆动气爪的左端设置有夹爪。

在一个优选地实施方式中，所述安全防护窗固定连接在相邻两个机架之间，且人机界面和安全光栅均固定连接在机架相对应旋转定长同心保压机构的表面。

在一个优选地实施方式中，所述旋转中轴分别贯穿移动盘和底盘的上下两端，且旋转中轴的表面分别与移动盘和底盘的中部活动连接。

在一个优选地实施方式中，所述导柱的表面活动连接有直线轴承，且直线轴承固定镶嵌在移动盘的内部。

在一个优选地实施方式中，所述旋转驱动机构包括步进电机和减速机，且减速机固定连接在步进电机的顶部，所述步进电机和减速机通过防护架固定连接在设备主体的内壁，且防护架的底部设置有电气旋转接头，所述步进电机输出轴的顶端固定连接有驱动轮，所述驱动轮的表面啮合有从动轮，且从动轮固定连接在旋转中轴的底部。

在一个优选地实施方式中，所述工装模的数量为二十四个，且每十二个工装模为一组，两端所述工装模分别固定连接在气缸输出轴的底部和底盘的顶部，每组中的两个所述工装模的圆心均位于两个工装模的垂直中线上。

在一个优选地实施方式中，所述摆动气缸的输出轴贯穿固定架，且摆动气缸的输出轴通过轴承固定连接在固定架内部。

在一个优选地实施方式中，所述设备主体的顶部分别设置有红外传感器和激光传感器。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过伺服驱动配合联轴器带动丝杆螺母转动，使得丝杆螺母可以带动与之啮合的移动盘向下移动，移动盘在直线轴承的作用下沿着四组导柱在顶盘和底盘之间稳定移动，且移动盘能够准确停留在某一固定位置，通过确定移动盘与底盘之间的距离实现精确定长的目的；

2、通过气缸带动工装模压合或张开或保持压合进行加工，只需要把产品直接放在上料工位，省去了传统工艺中手压目测调整的步骤，或免去了使用建议工装时对工装的操作，缩减了原有工艺的生产节拍时间，大大提高工作效率和单位时间内的产量，每组中的两个工装模的圆心均位于两个工装模的垂直中线上，从而使得工装模在压合或张开或保持压合的过程中能够实现同轴的目的；

3、任何物体进入光幕检测范围内，旋转定长同心保压机构都将立即停止转动，避免意外的发生，通过机架、安全防护窗和安全光栅使得既可以清楚观该装置的运作，又能起到很好的防护效果；

4、步进电机通过减速机使得步进电机的恒定转速输出整到需要的转速范围，步进电机带动驱动轮转动，驱动轮带动从动轮转动，使得从动轮带动旋转中轴转动，从而使得旋转中轴带动整个旋转定长同心保压机构转动，使得将下一个无料工位转动至相对应安全光栅的位置，实现步进工位准确的目的，且采用连续步进旋转的结构方式，实现保压时间长充分干胶的效果；

5、通过气动滑台通过伺服电缸带动固定架左右移动，通过摆动气爪控制夹爪将产品夹住，通过气动滑台配合伺服电缸使得产品可以平移，通过摆动气缸带动摆动气爪和夹爪以摆动气缸输出轴为转轴转动，从而使得产品可以翻转，使得气动滑台、摆动气爪、摆动气缸等能配合夹爪实现各抓取翻转平移等动作，并将产品放入相应位置，从而可以实现自动门下料的目的。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构正视图。

图3为本发明的整体结构俯剖图。

图4为本发明的旋转定长同心保压机构结构示意图。

图5为本发明的旋转定长同心保压机构结构正视图。

图6为本发明的旋转驱动机构结构示意图。

图7为本发明的下料机构结构示意图。

附图标记为：1设备主体、2机架、3安全防护窗、4人机界面、5安全光栅、6旋转定长同心保压机构、601伺服驱动、602顶盘、603丝杆螺母、604旋转中轴、605导柱、606移动盘、607气缸、608底盘、609工装模、610旋转驱动机构、611步进电机、612减速机、613驱动轮、614从动轮、615电气旋转接头、7下料机构、701气动滑台、702伺服电缸、703固定架、704摆动气缸、705摆动气爪、706夹爪、8红外线传感器、9激光传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1-3所示的一种碳棒定长机，包括设备主体1，所述设备主体1的顶部设置有机架2和安全防护窗3，所述机架2的表面设置有人机界面4和安全光栅5，所述设备主体1的顶部设置有旋转定长同心保压机构6，所述机架2的内壁设置有下料机构7；

所述安全防护窗3固定连接在相邻两个机架2之间，且人机界面4和安全光栅5均固定连接在机架2相对应旋转定长同心保压机构6的表面。

实施方式具体为：操作员手动将碳棒穿过安全光栅5放入设备主体1顶部的上料工位上，当操作员的手脱离安全光栅5防护范围后，旋转定长同心保压机构6开始转动，使得将下一个无料工位转动至相对应安全光栅5的位置，使得操作员可重复上料，在操作区的窗口两侧设有安全光栅5，旋转定长同心保压机构6旋转时，任何物体进入光幕检测范围内，旋转定长同心保压机构6都将立即停止转动，避免意外的发生，通过机架2、安全防护窗3和安全光栅5使得既可以清楚观该装置的运作，又能起到很好的防护效果，加工过后的碳棒通过旋转定长同心保压机构6转动至对应下料机构7处，完成自动下料。

根据图4-5所示的一种碳棒定长机，所述旋转定长同心保压机构6包括伺服驱动601，所述伺服驱动601的底部均固定连接有顶盘602，所述伺服驱动601的输出轴通过联轴器固定连接有丝杆螺母603，且丝杆螺母603贯穿并延伸至顶盘602的下端，所述顶盘602的下表面分别固定连接有旋转中轴604和导柱605，所述旋转中轴604和导柱605的表面均活动连接有移动盘606，且丝杆螺母603贯穿移动盘606的两端并与移动盘606的内部螺纹连接，所述移动盘606的顶部固定连接有气缸607，且气缸607的输出轴贯穿并延伸至移动盘606的底部，所述旋转中轴604的表面固定连接有底盘608，且底盘608活动连接在设备主体1的顶部，所述底盘608的顶部和气缸607输出轴的底部均固定连接有工装模609，所述丝杆螺母603通过轴承固定连接在底盘608的顶部，且导柱605固定连接在底盘608的顶部，所述旋转中轴604贯穿底盘608并延伸至设备主体1内部，且旋转中轴604的底部设置有旋转驱动机构610；

所述旋转中轴604分别贯穿移动盘606和底盘608的上下两端，且旋转中轴604的表面分别与移动盘606和底盘608的中部活动连接；

所述工装模609的数量为二十四个，且每十二个工装模609为一组，两端所述工装模609分别固定连接在气缸607输出轴的底部和底盘608的顶部，每组中的两个所述工装模609的圆心均位于两个工装模609的垂直中线上；

所述设备主体1的顶部分别设置有红外传感器8和激光传感器9。

实施方式具体为：当红外线传感器8检测到上料工位上有产品，且通过激光传感器9确定定位原点时，伺服驱动601通过联轴器带动丝杆螺母603顺时针转动，使得丝杆螺母603可以带动与之啮合的移动盘606向下移动，移动盘606在直线轴承的作用下沿着四组导柱605在顶盘602和底盘608之间稳定移动，且移动盘606能够准确停留在某一固定位置，通过确定移动盘606与底盘608之间的距离实现精确定长的目的，通过气缸607带动工装模609压合或张开或保持压合进行加工，只需要把产品直接放在上料工位，省去了传统工艺中手压目测调整的步骤，或免去了使用建议工装时对工装的操作，缩减了原有工艺的生产节拍时间，大大提高工作效率和单位时间内的产量，每组中的两个工装模609的圆心均位于两个工装模609的垂直中线上，从而使得工装模609在压合或张开或保持压合的过程中能够实现同轴的目的。

根据图6所示的一种碳棒定长机，所述旋转驱动机构610包括步进电机611和减速机612，且减速机612固定连接在步进电机611的顶部，所述步进电机611和减速机612通过防护架固定连接在设备主体1的内壁，且防护架的底部设置有电气旋转接头615，所述步进电机611输出轴的顶端固定连接有驱动轮613，所述驱动轮613的表面啮合有从动轮614，且从动轮614固定连接在旋转中轴604的底部。

实施方式具体为：步进电机611通过减速机612使得步进电机611的恒定转速输出整到需要的转速范围，步进电机611带动驱动轮613顺时针转动，驱动轮613带动从动轮614顺时针转动，使得从动轮614带动旋转中轴转动，从而使得旋转中轴带动整个旋转定长同心保压机构6转动，使得将下一个无料工位转动至相对应安全光栅5的位置，实现步进工位准确的目的，且采用连续步进旋转的结构方式，实现保压时间长充分干胶的效果，通过步进电机611表面设置的电气旋转接头615，实现旋转过程中电路和气路的旋转转换。

根据图7所示的一种碳棒定长机，所述下料机构7包括气动滑台701，所述气动滑台701固定连接在机架2的表面，所述气动滑台701的背面通过活动块活动连接有伺服电缸702，所述伺服电缸702的底部固定连接有固定架703，所述固定架703的背面固定连接有摆动气缸704，所述摆动气缸704输出轴的表面固定连接有摆动气爪705，所述摆动气爪705的左端设置有夹爪706；

所述摆动气缸704的输出轴贯穿固定架703，且摆动气缸704的输出轴通过轴承固定连接在固定架703内部。

实施方式具体为：位于工装模609上加工过后的产品，通过旋转中轴604带动底盘608和移动盘606步进式转动，并将加工过后的产品移动至对应下料机构7处，伺服电缸702带动固定架703上下移动，使得固定架703带动夹爪706上下移动，从而可实现对不同高度产品进行夹紧，通过气动滑台701通过伺服电缸702带动固定架703左右移动，当固定架703向左移动并靠近产品时，通过摆动气爪705控制夹爪706将产品夹住，此时气缸607带动工装模609向上移动，同时移动盘606向上移动并恢复至初始位置，通过气动滑台701配合伺服电缸702使得产品可以平移，通过摆动气缸704带动摆动气爪705和夹爪706以摆动气缸704输出轴为转轴转动，从而使得产品可以翻转，使得气动滑台701、摆动气爪705、摆动气缸704等能配合夹爪706实现各抓取翻转平移等动作，并将产品放入相应位置，从而可以实现自动门下料的目的。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-3，当操作员的手脱离安全光栅5防护范围后，旋转定长同心保压机构6开始转动，使得操作员可重复上料，通过机架2、安全防护窗3和安全光栅5使得既可以清楚观该装置的运作，又能起到很好的防护效果；

参照说明书附图4-5，伺服驱动601通过丝杆螺母603带动移动盘606向下移动，且移动盘606能够准确停留在某一固定位置，通过确定移动盘606与底盘608之间的距离实现精确定长的目的，每组中的两个工装模609的圆心均位于两个工装模609的垂直中线上，从而使得工装模609在压合或张开或保持压合的过程中能够实现同轴的目的；

参照说明书附图6，步进电机611通过驱动轮613和从动轮614带动旋转中轴604转动，从而使得旋转中轴604带动整个旋转定长同心保压机构6转动，使得将下一个无料工位转动至相对应安全光栅5的位置，实现步进工位准确的目的；

参照说明书附图7，伺服电缸702带动固定架703上下移动，使得可实现对不同高度产品进行夹紧，通过气动滑台701通过伺服电缸702带动固定架703向左移动，并通过摆动气爪705控制夹爪706将产品夹住，通过气动滑台701配合伺服电缸702使得产品可以平移，通过摆动气缸704带动摆动气爪705和夹爪706以摆动气缸704输出轴为转轴转动，从而使得产品可以翻转。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种碳棒定长机，包括设备主体(1)，其特征在于：所述设备主体(1)的顶部设置有机架(2)和安全防护窗(3)，所述机架(2)的表面设置有人机界面(4)和安全光栅(5)，所述设备主体(1)的顶部设置有旋转定长同心保压机构(6)，所述机架(2)的内壁设置有下料机构(7)；

所述旋转定长同心保压机构(6)包括伺服驱动(601)，所述伺服驱动(601)的底部均固定连接有顶盘(602)，所述伺服驱动(601)的输出轴通过联轴器固定连接有丝杆螺母(603)，且丝杆螺母(603)贯穿并延伸至顶盘(602)的下端，所述顶盘(602)的下表面分别固定连接有旋转中轴(604)和导柱(605)，所述旋转中轴(604)和导柱(605)的表面均活动连接有移动盘(606)，且丝杆螺母(603)贯穿移动盘(606)的两端并与移动盘(606)的内部螺纹连接，所述移动盘(606)的顶部固定连接有气缸(607)，且气缸(607)的输出轴贯穿并延伸至移动盘(606)的底部，所述旋转中轴(604)的表面固定连接有底盘(608)，且底盘(608)活动连接在设备主体(1)的顶部，所述底盘(608)的顶部和气缸(607)输出轴的底部均固定连接有工装模(609)，所述丝杆螺母(603)通过轴承固定连接在底盘(608)的顶部，且导柱(605)固定连接在底盘(608)的顶部，所述旋转中轴(604)贯穿底盘(608)并延伸至设备主体(1)内部，且旋转中轴(604)的底部设置有旋转驱动机构(610)；

所述下料机构(7)包括气动滑台(701)，所述气动滑台(701)固定连接在机架(2)的表面，所述气动滑台(701)的背面通过活动块活动连接有伺服电缸(702)，所述伺服电缸(702)的底部固定连接有固定架(703)，所述固定架(703)的背面固定连接有摆动气缸(704)，所述摆动气缸(704)输出轴的表面固定连接有摆动气爪(705)，所述摆动气爪(705)的左端设置有夹爪(706)。

2.根据权利要求1所述的一种碳棒定长机，其特征在于：所述安全防护窗(3)固定连接在相邻两个机架(2)之间，且人机界面(4)和安全光栅(5)均固定连接在机架(2)相对应旋转定长同心保压机构(6)的表面。

3.根据权利要求1所述的一种碳棒定长机，其特征在于：所述旋转中轴(604)分别贯穿移动盘(606)和底盘(608)的上下两端，且旋转中轴(604)的表面分别与移动盘(606)和底盘(608)的中部活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种碳棒定长机，其特征在于：所述导柱(605)的表面活动连接有直线轴承，且直线轴承固定镶嵌在移动盘(606)的内部。

5.根据权利要求1所述的一种碳棒定长机，其特征在于：所述旋转驱动机构(610)包括步进电机(611)和减速机(612)，且减速机(612)固定连接在步进电机(611)的顶部，所述步进电机(611)和减速机(612)通过防护架固定连接在设备主体(1)的内壁，且防护架的底部设置有电气旋转接头(615)，所述步进电机(611)输出轴的顶端固定连接有驱动轮(613)，所述驱动轮(613)的表面啮合有从动轮(614)，且从动轮(614)固定连接在旋转中轴(604)的底部。

6.根据权利要求5所述的一种碳棒定长机，其特征在于：所述工装模(609)的数量为二十四个，且每十二个工装模(609)为一组，两端所述工装模(609)分别固定连接在气缸(607)输出轴的底部和底盘(608)的顶部，每组中的两个所述工装模(609)的圆心均位于两个工装模(609)的垂直中线上。

7.根据权利要求1所述的一种碳棒定长机，其特征在于：所述摆动气缸(704)的输出轴贯穿固定架(703)，且摆动气缸(704)的输出轴通过轴承固定连接在固定架(703)内部。

8.根据权利要求1所述的一种碳棒定长机，其特征在于：所述设备主体(1)的顶部分别设置有红外传感器(8)和激光传感器(9)。

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