CN109967993A - 彩涂板生产线用纸套筒自动安装装置及纸套筒自动安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于彩涂板生产线辅助设备技术领域的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒放置台架(1)的台架支撑面(5)设置为从支撑面端面Ⅰ(6)位置到支撑面端面Ⅱ(7)位置水平高度逐渐降低的结构，对中部件(2)的基座(8)上的中心轴(9)上安装能够伸缩的同步连杆组(10)，驱动气缸Ⅰ(11)与滑块Ⅰ(13)连接，滑块Ⅰ(13)与左勾板(14)连接，驱动气缸Ⅱ(12)与滑块Ⅱ(15)连接，滑块Ⅱ(15)与右勾板(16)连接，本发明的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，能够快捷实现纸套筒的自动对中定位和安装，取代人工作业，消除人身安全隐患，提高作业效率。
Description
技术领域
本发明属于彩涂板生产线辅助设备技术领域，更具体地说，是涉及一种用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，本发明还涉及一种用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装方法。
背景技术
在冷轧彩涂板生产线中，根据工艺要求，部分彩涂板卷内芯必须安装一个纸套筒。对于有此要求的彩涂卷，每次卷取前，必须先在卷取机芯轴上安装一个纸套筒，然后再开始卷取。现有技术中的彩涂生产线在卷取机芯轴上安装纸套筒工作基本都是人工完成。彩涂板生产线是连续生产线，大约每十分钟左右就下线一个彩涂板卷。对于需要安装纸套筒的彩涂卷，留给人工安装纸套筒的时间约在三十秒到四十秒。在这个过程中，当前一个彩涂卷离开卷取机到达后续鞍座安全位置后，操作工将纸套筒搬运、安装到卷取机芯轴的中心位置，人员离开，然后生产线开始下一个彩涂卷的卷取。在这期间，操作人员需在卷取机、运卷小车等设备间穿行，存在人身安全隐患，同时操作人员劳动强度高，并且在此期间需要两人协作进行，同时需要产线控制人员人员密切关注，增加现场人员，企业成本高，影响产线的作业效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够方便快捷实现纸套筒的自动对中定位和安装，从而完全取代人工作业，消除人身安全隐患，降低劳动强度，提高作业效率，满足生产线生产节奏的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置包括纸套筒放置台架、对中部件、机器人、纸套筒搬运执行器，所述的纸套筒放置台架包括台架支撑面，台架支撑面包括支撑面端面Ⅰ和支撑面端面Ⅱ，台架支撑面设置为从支撑面端面Ⅰ位置到支撑面端面Ⅱ位置水平高度逐渐降低的结构，对中部件包括基座，基座安装在靠近支撑面端面Ⅱ一侧的台架支撑面下表面位置，基座上的中心轴上安装能够伸缩的同步连杆组，中心轴一侧位置设置驱动气缸Ⅰ，中心轴另一侧位置设置驱动气缸Ⅱ，所述的驱动气缸Ⅰ与滑块Ⅰ连接，滑块Ⅰ与左勾板连接，驱动气缸Ⅱ与滑块Ⅱ连接，滑块Ⅱ与右勾板连接，驱动气缸Ⅰ和驱动气缸Ⅱ分别与控制部件连接，机器人设置在彩涂板生产线和纸套筒放置台架之间位置，机器人与能够控制机器人抓取转运纸套筒的控制部件连接，所述的纸套筒搬运执行器与机器人的移动机械臂连接，纸套筒搬运执行器同时与能够控制纸套筒搬运执行器张合的控制部件连接。
所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒放置台架的台架支撑面的支撑面端面Ⅱ位置设置倾斜布置的限位支杆，限位支杆上设置纸套筒到位感应传感器，纸套筒到位感应传感器与控制部件连接，纸套筒到位感应传感器设置为能够向控制部件反馈纸套筒移动到设定的抓取位信号的结构。纸套筒放置台架的台架支撑面和水平面之间的夹角设置在3°-8°范围之间。
所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的同心轴上安装的同步连杆组包括旋转板件、活动板件Ⅰ、活动板件Ⅱ，中心轴活动安装在基座上，旋转板件中间部位与中心轴固定连接，活动板件Ⅰ一端与旋转板件一端活动连接，活动板件Ⅱ一端与旋转板件另一端活动连接，活动板件Ⅰ另一端与左勾板活动连接，活动板件Ⅱ另一端与右勾板活动连接。
所述的左勾板包括左勾板水平板和左勾板垂直板，左勾板水平板和左勾板垂直板设置为呈L型结构，左勾板垂直板上端的水平高度设置为高于支撑面端面Ⅱ7的水平高度的结构；所述的右勾板包括右勾板水平板和右勾板垂直板，右勾板水平板和右勾板垂直板设置为呈L型结构，右勾板垂直板上端的水平高度设置为高于支撑面端面Ⅱ的水平高度的结构。
所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的机器人包括机器人底座和机器人本体，机器人本体安装在机器人底座上，所述的机器人底座设置在彩涂板生产线和纸套筒放置台架之间位置。
所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒搬运执行器包括定爪夹、动爪夹，定爪夹一端和动爪夹一端活动连接，定爪夹外侧设置动爪夹驱动气缸，动爪夹驱动气缸的伸缩杆与动爪夹外侧活动连接，动爪夹驱动气缸与控制部件连接。
所述的纸套筒搬运执行器的定爪夹设置为呈C字形结构，定爪夹外侧设置连接法兰，纸套筒搬运执行器设置为能够通过连接法兰与机器人的机器人移动臂固定连接的结构。
所述的驱动气缸Ⅰ上设置左勾板打开到位触发传感器，驱动气缸Ⅱ上设置右勾板打开到位触发传感器，左勾板打开到位触发传感器和右勾板打开到位触发传感器分别与控制部件连接。
本发明还涉及一种用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装方法，所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装方法的安装步骤为：1)持续将纸套筒放置在纸套筒放置台架的台架支撑面上，纸套筒持续从支撑面端面Ⅰ位置向支撑面端面Ⅱ位置滚动，支撑面端面Ⅱ位置的纸套筒抵靠在限位支杆上；2)纸套筒到位感应传感器向控制部件反馈信号，控制部件控制驱动气缸Ⅰ和驱动气缸Ⅱ同步伸出，带动左勾板和右勾板向靠近中心轴方向移动；3)左勾板作用在纸套筒一侧，右勾板作用在纸套筒另一侧，带动纸套筒实现轴向对中定位；4)纸套筒轴向对中定位后，控制部件控制驱动气缸Ⅰ和驱动气缸Ⅱ同步收缩，带动左勾板和右勾板向远离中心轴方向移动；5)控制部件向机器人反馈信号，机器人控制纸套筒搬运执行器抓取完成轴向对中定位的纸套筒到生产线进行安装，对中部件再进行下一个纸套筒的对中定位。
所述的控制部件控制驱动气缸Ⅰ和驱动气缸Ⅱ同步收缩到初始位置时,左勾板接触驱动气缸Ⅰ上的左勾板打开到位触发传感器，右勾板接触驱动气缸Ⅱ上的右勾板打开到位触发传感器，左勾板打开到位触发传感器和右勾板打开到位触发传感器分别向控制部件反馈信号，控制部件向机器人反馈信号，机器人控制纸套筒搬运执行器抓取完成轴向对中定位的纸套筒到生产线进行安装。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，纸套筒放置台架用于暂存纸套筒，并对纸套筒能够实现径向定位，对中部件用于将下一个需要搬运到生产线的纸套筒进行轴向对中定位；机器人用于纸套筒的搬运；纸套筒搬运执行器用于搬运过程中的纸套筒的抓紧、松开，控制部件用于整个装置的控制。进行作业时，用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置配合生产线工作，具体步骤如下：人工根据生产工艺计划，在纸套筒放置台架上按要求的数量和位置摆放纸套筒，控制部件收到准备上纸套筒指令后，控制部件向纸套筒的对中部件发出纸套筒对中信号，对中部件进行纸套筒对中，对中完成后，向控制部件发出对中完成信号。然后控制部件控制机器人动作，机器人抓取纸套筒后移动、上举纸套筒到上纸套筒等待位，纸套筒放置台架上的后续纸套筒在自身重力驱动下沿纸套筒放置台架滚动到位，又有一个纸套筒抵靠在限位支杆上，为下一次搬运准备。机器人通过纸套筒搬运执行器将纸套筒安装到生产线上的芯轴的中心位置。纸套筒安装到位后、机器人返回，准备下一个纸套筒的安装，同时生产线开始运行。同上上述步骤，能够在10秒左右就完成上纸套筒工作。而对中部件、机器人、纸套筒搬运执行器及生产线的动作先后及动作间隔时间，通过实现在控制部件内进行设置，这样，确保整个装置能够与生产线可靠配合，高效可靠完成纸套筒的安装。本发明的装置的优点在于：安全。使用机器人替换人工作业，消除了该工序的人身安全隐患；高效。将上纸套筒时间从30秒左右缩减到10秒左右，使上纸套筒工序对产线的影响减小到极低，提高生产线的生产效率。本发明的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，结构简单，投入成本低，能够方便快捷实现纸套筒的自动对中定位和安装，从而完全取代人工作业，消除人身安全隐患，降低劳动强度，提高作业效率，满足生产线生产节奏，现场只需要少量操作人员进行作业监督即可，方便省力。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的结构示意图；
图2为本发明所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒放置台架的结构示意图；
图3为本发明所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的对中部件的结构示意图；
图4a为本发明所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒搬运执行器的主视结构示意图；
图4b为本发明所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒搬运执行器的侧视结构示意图；
附图中标记分别为：1、纸套筒放置台架；2、对中部件；3、机器人；4、纸套筒搬运执行器；5、台架支撑面；6、支撑面端面Ⅰ；7、支撑面端面Ⅱ；8、基座；9、中心轴；10、同步连杆组；11、驱动气缸Ⅰ；12、驱动气缸Ⅱ；13、滑块Ⅰ；14、左勾板；15、滑块Ⅱ；16、右勾板；17、控制部件；18、限位支杆；19、纸套筒到位感应传感器；20、旋转板件；21、活动板件Ⅰ；22、活动板件Ⅱ；23、左勾板水平板；24、左勾板垂直板；25、右勾板水平板；26、右勾板垂直板；27、机器人底座；28、机器人本体；29、定爪夹；30、动爪夹； 31、动爪夹驱动气缸；32、连接法兰；33、左勾板打开到位触发传感器；34、右勾板打开到位触发传感器；35、彩涂板生产线；36、纸套筒。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图4b所示，本发明为一种用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置包括纸套筒放置台架1、对中部件2、机器人3、纸套筒搬运执行器4，所述的纸套筒放置台架1包括台架支撑面5，台架支撑面5包括支撑面端面Ⅰ6和支撑面端面Ⅱ7，台架支撑面5 设置为从支撑面端面Ⅰ6位置到支撑面端面Ⅱ7位置水平高度逐渐降低的结构，对中部件2包括基座8，基座8安装在靠近支撑面端面Ⅱ7一侧的台架支撑面5 下表面位置，基座8上的中心轴9上安装能够伸缩的同步连杆组10，中心轴9 一侧位置设置驱动气缸Ⅰ11，中心轴9另一侧位置设置驱动气缸Ⅱ12，所述的驱动气缸Ⅰ11与滑块Ⅰ13连接，滑块Ⅰ13与左勾板14连接，驱动气缸Ⅱ12与滑块Ⅱ15连接，滑块Ⅱ15与右勾板16连接，驱动气缸Ⅰ11和驱动气缸Ⅱ12分别与控制部件17连接，所述的机器人3设置在彩涂板生产线35和纸套筒放置台架1之间位置，机器人3与能够控制机器人3抓取转运纸套筒的控制部件17 连接，所述的纸套筒搬运执行器4与机器人3的移动机械臂连接，纸套筒搬运执行器4同时与能够控制纸套筒搬运执行器4张合的控制部件17连接。上述结构，纸套筒放置台架1用于暂存纸套筒，并且对纸套筒实现径向定位(纸套筒滚动到抵靠在限位支架时，即自动径向定位完成)，对中部件用于将下一个需要搬运到生产线的纸套筒进行轴向对中定位；机器人用于纸套筒的搬运；纸套筒搬运执行器4用于搬运过程中的纸套筒的抓紧、松开，控制部件(控制系统) 用于整个装置的控制。进行作业时，用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置配合生产线工作，具体步骤如下：人工根据生产工艺计划，在纸套筒放置台架1 上按要求的数量和位置摆放纸套筒，控制部件收到准备上纸套筒指令后，控制部件向纸套筒的对中部件发出纸套筒对中信号，对中部件进行纸套筒对中，对中完成后，向控制部件发出对中完成信号。然后控制部件控制机器人动作，机器人抓取纸套筒后移动、上举纸套筒到上纸套筒等待位，纸套筒放置台架1上的后续纸套筒在自身重力驱动下沿纸套筒放置台架1滚动到位，又有一个纸套筒抵靠在限位支杆上，为下一次搬运准备。机器人通过纸套筒搬运执行器4将纸套筒安装到生产线上的芯轴的中心位置。纸套筒安装到位后、机器人返回，准备下一个纸套筒的安装，同时生产线开始运行。同上上述步骤，能够在10秒左右就完成上纸套筒工作。而对中部件2、机器人3、纸套筒搬运执行器4及生产线的动作先后及动作间隔时间，通过实现在控制部件内进行设置，这样，确保整个装置能够与生产线可靠配合，高效可靠完成纸套筒的安装。本发明的装置的优点在于：安全。使用机器人替换人工作业，消除了该工序的人身安全隐患；高效。将上纸套筒时间从30秒左右缩减到10秒，使上纸套筒工序对产线的影响减小到极低，提高生产线的生产效率。本发明所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，能够方便快捷实现纸套筒的自动对中定位和安装，完全取代人工作业，消除人身安全隐患，降低劳动强度，提高作业效率，满足生产线节奏，现场只需少量操作人员进行作业监督即可。
所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒放置台架1的台架支撑面5的支撑面端面Ⅱ7位置设置倾斜布置的限位支杆18，限位支杆18上设置纸套筒到位感应传感器19，纸套筒到位感应传感器19与控制部件17连接，纸套筒到位感应传感器19设置为能够向控制部件17反馈纸套筒移动到设定的抓取位信号的结构。纸套筒放置台架1的台架支撑面5和水平面之间的夹角设置在3°-8°范围之间。上述结构，所述得纸套筒放置台架1为框架焊接结构，台架支撑面5(顶面)与水平面之间保持3°至7.5°的夹角，这样的结构设置，使得放置纸套筒时，依次在支撑面端面Ⅰ6位置放置，使得每个放置后的纸套筒能够利用自身重力向支撑面端面Ⅱ7位置滚动，而后滚动到限位支杆18上。每个纸套筒滚动到限位支杆位置时会触发纸套筒到位感应传感器19，纸套筒到位感应传感器19会向控制部件发送信号，控制部件根据信号控制机器人进行下一步骤操作。
所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的同心轴9上安装的同步连杆组10包括旋转板件20、活动板件Ⅰ21、活动板件Ⅱ22，中心轴9活动安装在基座8上，旋转板件20中间部位与中心轴9固定连接，活动板件Ⅰ21一端与旋转板件20一端活动连接，活动板件Ⅱ22一端与旋转板件20另一端活动连接，活动板件Ⅰ21另一端与左勾板14活动连接，活动板件Ⅱ22另一端与右勾板16 活动连接。上述结构，通过控制部件能够控制驱动气缸Ⅰ11和驱动气缸Ⅱ12同步伸缩，而驱动气缸Ⅰ11和驱动气缸Ⅱ12同步伸缩时，会带动滑块Ⅰ13和滑块Ⅱ15同步动作，滑块Ⅰ13和滑块Ⅱ15同步动作会带动左勾板和右勾板同步动作。实现左勾板和右勾板距离的变化，实现对纸套筒的轴向对中定位。而在左勾板和右勾板同步动作时，会受到旋转板件20、活动板件Ⅰ21、活动板件Ⅱ22的约束，旋转板件以中心轴为中心点旋转，活动板件Ⅰ21、活动板件Ⅱ22相对于旋转板件折弯变化，实现同步连杆组10的伸缩，在同步连杆组10伸缩过程中，会确保左勾板和右勾板与中心轴的距离适中保持一致，确保可靠对中。
所述的左勾板14包括左勾板水平板23和左勾板垂直板24，左勾板水平板 23和左勾板垂直板24设置为呈L型结构，左勾板垂直板24上端的水平高度设置为高于支撑面端面Ⅱ7的水平高度的结构；所述的右勾板16包括右勾板水平板25和右勾板垂直板26，右勾板水平板25和右勾板垂直板26设置为呈L型结构，右勾板垂直板26上端的水平高度设置为高于支撑面端面Ⅱ7的水平高度的结构。
所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的机器人3包括机器人底座27和机器人本体28，机器人本体28安装在机器人底座27上，所述的机器人底座27设置在彩涂板生产线18和纸套筒放置台架1之间位置。上述结构，机器人底座以预埋螺栓形式固定于地面，机器人本体安装于机器人底座上，纸套筒搬运末端执行器与机器人的末轴端面以螺钉方式连接，纸套筒放置台架1和对中部件固定于地面，另外，还需要选择适当区域作为备用纸套筒摆放区域，以放置备用纸套筒，以上装置及区域外围布设安全围栏，确保作业安全。
所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒搬运执行器4包括定爪夹29、动爪夹30，定爪夹29一端和动爪夹30一端活动连接，定爪夹29 外侧设置动爪夹驱动气缸31，动爪夹驱动气缸31的伸缩杆与动爪夹30外侧活动连接，动爪夹驱动气缸31与控制部件17连接。上述结构，纸套筒搬运末端执行器各部件为钣金结构焊接组成或轻质高强度金属拼装。上述结构，通过控制部件控制动爪夹驱动气缸31的伸缩，能够实现动爪夹相对于定爪夹的位置变化。控制部件控制动爪夹驱动气缸31收缩，带动动爪夹相对于定爪夹张开，控制部件控制机器人带动纸套筒搬运执行器4移动到对中定位的纸套筒位置，而后控制部件控制动爪夹驱动气缸31，带动动爪夹相对于定爪夹合拢，从而夹紧纸套筒，而后控制部件控制机器人带动纸套筒搬运执行器4移动，移动到生产线后，控制部件再次控制动爪夹驱动气缸31收缩，带动动爪夹相对于定爪夹再次张开，放下纸套筒，纸套筒在生产线上进行安装。这样，能够方便可靠实现纸套筒的自动化夹紧移动，取代人工作业，提高效率，避免纸套筒人工移动损坏。
本发明所述的装置，纸套筒搬运执行器4的定爪夹29上还设置纸套筒到位信号传感器，这样，所述的纸套筒搬运执行器4抓取纸套筒前，控制部件控制动爪夹驱动气缸31带动动夹爪13打开，接近抓取纸套筒，纸套筒触发纸套筒到位信号传感器发出纸套筒到位信号，然后控制部件控制控制动爪夹驱动气缸 31带动动夹爪13合拢，定爪夹和动爪夹一道夹紧纸套筒，而后机器人的机器人移动臂动作，带动纸套筒搬运到生产线，然后将纸套筒移动放置到设定位置。纸套筒放置到位后，控制部件控制动爪夹驱动气缸31带动动夹爪13打开，松开纸套筒，机器人再带动纸套筒搬运执行器4移出生产线，进行下一个纸套筒的搬运操作。纸套筒搬运执行器4与生产线节奏配合作业。
所述的纸套筒搬运执行器4的定爪夹29设置为呈C字形结构，定爪夹29 外侧设置连接法兰32，纸套筒搬运执行器4设置为能够通过连接法兰32与机器人3的机器人移动臂固定连接的结构。上述结构，通过控制部件控制机器人动作，机器人的机器人移动臂带动纸套筒搬运执行器4移动，在移动过程中，完成纸套筒的夹紧和搬运移动。
所述的驱动气缸Ⅰ11上设置左勾板打开到位触发传感器33，驱动气缸Ⅱ12 上设置右勾板打开到位触发传感器34，左勾板打开到位触发传感器33和右勾板打开到位触发传感器34分别与控制部件17连接。上述结构，左勾板打开到位触发传感器33和右勾板打开到位触发传感器34的设置，与控制部件之间建立感应关系。当控制部件17控制驱动气缸Ⅰ11和驱动气缸Ⅱ12同步收缩到初始位置时,左勾板14接触驱动气缸Ⅰ11上的左勾板打开到位触发传感器33，右勾板16接触驱动气缸Ⅱ12上的右勾板打开到位触发传感器34，左勾板打开到位触发传感器33和右勾板打开到位触发传感器34分别向控制部件17反馈信号，控制部件17向机器人3反馈信号，机器人3控制纸套筒搬运执行器4抓取完成轴向对中定位的纸套筒36到生产线安装。
本发明还涉及一种用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装方法，所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装方法的安装步骤为：1)持续将纸套筒放置在纸套筒放置台架1的台架支撑面5上，纸套筒持续从支撑面端面Ⅰ6位置向支撑面端面Ⅱ7位置滚动，支撑面端面Ⅱ7位置的纸套筒36抵靠在限位支杆18上；2) 纸套筒到位感应传感器19向控制部件17反馈信号，控制部件17控制驱动气缸Ⅰ11和驱动气缸Ⅱ12同步伸出，带动左勾板14和右勾板16向靠近中心轴9方向移动；3)左勾板14作用在纸套筒36一侧，右勾板16作用在纸套筒36另一侧，带动纸套筒36实现轴向对中定位；4)纸套筒36轴向对中定位后，控制部件17控制驱动气缸Ⅰ11和驱动气缸Ⅱ12同步收缩，带动左勾板14和右勾板16 向远离中心轴9方向移动；5)控制部件17向机器人3反馈信号，机器人3控制纸套筒搬运执行器4抓取完成轴向对中定位的纸套筒36到生产线进行安装，对中部件2再进行下一个纸套筒的对中定位。
所述的控制部件17控制驱动气缸Ⅰ11和驱动气缸Ⅱ12同步收缩到初始位置时,左勾板14接触驱动气缸Ⅰ11上的左勾板打开到位触发传感器33，右勾板16接触驱动气缸Ⅱ12上的右勾板打开到位触发传感器34，左勾板打开到位触发传感器33和右勾板打开到位触发传感器34分别向控制部件17反馈信号，控制部件17向机器人3反馈信号，机器人3控制纸套筒搬运执行器4抓取完成轴向对中定位的纸套筒36到生产线进行安装。
本发明所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，纸套筒放置台架用于暂存纸套筒，并对纸套筒能够实现径向定位，对中部件用于将下一个需要搬运到生产线的纸套筒进行轴向对中定位；机器人用于纸套筒的搬运；纸套筒搬运执行器用于搬运过程中的纸套筒的抓紧、松开，控制部件用于整个装置的控制。进行作业时，用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置配合生产线工作，具体步骤如下：人工根据生产工艺计划，在纸套筒放置台架上按要求的数量和位置摆放纸套筒，控制部件收到准备上纸套筒指令后，控制部件向纸套筒的对中部件发出纸套筒对中信号，对中部件进行纸套筒对中，对中完成后，向控制部件发出对中完成信号。然后控制部件控制机器人动作，机器人抓取纸套筒后移动、上举纸套筒到上纸套筒等待位，纸套筒放置台架上的后续纸套筒在自身重力驱动下沿纸套筒放置台架滚动到位，又有一个纸套筒抵靠在限位支杆上，为下一次搬运准备。机器人通过纸套筒搬运执行器将纸套筒安装到生产线上的芯轴的中心位置。纸套筒安装到位后、机器人返回，准备下一个纸套筒的安装，同时生产线开始运行。同上上述步骤，能够在10秒左右就完成上纸套筒工作。而对中部件、机器人、纸套筒搬运执行器及生产线的动作先后及动作间隔时间，通过实现在控制部件内进行设置，这样，确保整个装置能够与生产线可靠配合，高效可靠完成纸套筒的安装。本发明的装置的优点在于：安全。使用机器人替换人工作业，消除了该工序的人身安全隐患；高效。将上纸套筒时间从30秒左右缩减到10秒左右，使上纸套筒工序对产线的影响减小到极低，提高生产线的生产效率。本发明的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，结构简单，投入成本低，能够方便快捷实现纸套筒的自动对中定位和安装，从而完全取代人工作业，消除人身安全隐患，降低劳动强度，提高作业效率，满足生产线生产节奏，现场只需要少量操作人员进行作业监督即可，方便省力。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，其特征在于：所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置包括纸套筒放置台架(1)、对中部件(2)、机器人(3)、纸套筒搬运执行器(4)，所述的纸套筒放置台架(1)包括台架支撑面(5)，台架支撑面(5)包括支撑面端面Ⅰ(6)和支撑面端面Ⅱ(7)，台架支撑面(5)设置为从支撑面端面Ⅰ(6)位置到支撑面端面Ⅱ(7)位置水平高度逐渐降低的结构，对中部件(2)包括基座(8)，基座(8)安装在靠近支撑面端面Ⅱ(7)一侧的台架支撑面(5)下表面位置，基座(8)上的中心轴(9)上安装能够伸缩的同步连杆组(10)，中心轴(9)一侧位置设置驱动气缸Ⅰ(11)，中心轴(9)另一侧位置设置驱动气缸Ⅱ(12)，所述的驱动气缸Ⅰ(11)与滑块Ⅰ(13)连接，滑块Ⅰ(13)与左勾板(14)连接，驱动气缸Ⅱ(12)与滑块Ⅱ(15)连接，滑块Ⅱ(15)与右勾板(16)连接，驱动气缸Ⅰ(11)和驱动气缸Ⅱ(12)分别与控制部件(17)连接，所述的机器人(3)设置在彩涂板生产线(35)和纸套筒放置台架(1)之间位置，机器人(3)与能够控制机器人(3)抓取转运纸套筒的控制部件(17)连接，所述的纸套筒搬运执行器(4)与机器人(3)的移动机械臂连接，纸套筒搬运执行器(4)同时与能够控制纸套筒搬运执行器(4)张合的控制部件(17)连接。
2.根据权利要求1所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，其特征在于：所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒放置台架(1)的台架支撑面(5)的支撑面端面Ⅱ(7)位置设置倾斜布置的限位支杆(18)，限位支杆(18)上设置纸套筒到位感应传感器(19)，纸套筒到位感应传感器(19)与控制部件(17)连接，纸套筒到位感应传感器(19)设置为能够向控制部件(17)反馈纸套筒移动到设定的抓取位信号的结构。纸套筒放置台架(1)的台架支撑面(5)和水平面之间的夹角设置在3°-8°范围之间。
3.根据权利要求1或2所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，其特征在于：用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的同心轴(9)上安装的同步连杆组(10)包括旋转板件(20)、活动板件Ⅰ(21)、活动板件Ⅱ(22)，中心轴(9)活动安装在基座(8)上，旋转板件(20)中间部位与中心轴(9)固定连接，活动板件Ⅰ(21)一端与旋转板件(20)一端活动连接，活动板件Ⅱ(22)一端与旋转板件(20)另一端活动连接，活动板件Ⅰ(21)另一端与左勾板(14)活动连接，活动板件Ⅱ(22)另一端与右勾板(16)活动连接。
4.根据权利要求1或2所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，其特征在于：所述的左勾板(14)包括左勾板水平板(23)和左勾板垂直板(24)，左勾板水平板(23)和左勾板垂直板(24)设置为呈L型结构，左勾板垂直板(24)上端的水平高度设置为高于支撑面端面Ⅱ(7)的水平高度的结构；所述的右勾板(16)包括右勾板水平板(25)和右勾板垂直板(26)，右勾板水平板(25)和右勾板垂直板(26)设置为呈L型结构，右勾板垂直板(26)上端的水平高度设置为高于支撑面端面Ⅱ(7)的水平高度的结构。
5.根据权利要求1或2所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，其特征在于：所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的机器人(3)包括机器人底座(27)和机器人本体(28)，机器人本体(28)安装在机器人底座(27)上，所述的机器人底座(27)设置在彩涂板生产线(18)和纸套筒放置台架(1)之间位置。
6.根据权利要求1或2所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，其特征在于：所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置的纸套筒搬运执行器(4)包括定爪夹(29)、动爪夹(30)，定爪夹(29)一端和动爪夹(30)一端活动连接，定爪夹(29)外侧设置动爪夹驱动气缸(31)，动爪夹驱动气缸(31)的伸缩杆与动爪夹(30)外侧活动连接，动爪夹驱动气缸(31)与控制部件(17)连接。
7.根据权利要求6所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，其特征在于：所述的纸套筒搬运执行器(4)的定爪夹(29)设置为呈C字形结构，定爪夹(29)外侧设置连接法兰(32)，纸套筒搬运执行器(4)设置为能够通过连接法兰(32)与机器人(3)的机器人移动臂固定连接的结构。
8.根据权利要求1或2所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，其特征在于：所述的驱动气缸Ⅰ(11)上设置左勾板打开到位触发传感器(33)，驱动气缸Ⅱ(12)上设置右勾板打开到位触发传感器(34)，左勾板打开到位触发传感器(33)和右勾板打开到位触发传感器(34)分别与控制部件(17)连接。
9.一种用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装方法，其特征在于：所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装方法的安装步骤为：1)持续将纸套筒放置在纸套筒放置台架(1)的台架支撑面(5)上，纸套筒持续从支撑面端面Ⅰ(6)位置向支撑面端面Ⅱ(7)位置滚动，支撑面端面Ⅱ(7)位置的纸套筒(36)抵靠在限位支杆(18)上；2)纸套筒到位感应传感器(19)向控制部件(17)反馈信号，控制部件(17)控制驱动气缸Ⅰ(11)和驱动气缸Ⅱ(12)同步伸出，带动左勾板(14)和右勾板(16)向靠近中心轴(9)方向移动；3)左勾板(14)作用在纸套筒(36)一侧，右勾板(16)作用在纸套筒(36)另一侧，带动纸套筒(36)实现轴向对中定位；4)纸套筒(36)轴向对中定位后，控制部件(17)控制驱动气缸Ⅰ(11)和驱动气缸Ⅱ(12)同步收缩，带动左勾板(14)和右勾板(16)向远离中心轴(9)方向移动；5)控制部件(17)向机器人(3)反馈信号，机器人(3)控制纸套筒搬运执行器(4)抓取完成轴向对中定位的纸套筒(36)到生产线进行安装，对中部件(2)再进行下一个纸套筒的对中定位。
10.根据权利要求9所述的用于彩涂板生产线的纸套筒自动安装装置，其特征在于：所述的控制部件(17)控制驱动气缸Ⅰ(11)和驱动气缸Ⅱ(12)同步收缩到初始位置时,左勾板(14)接触驱动气缸Ⅰ(11)上的左勾板打开到位触发传感器(33)，右勾板(16)接触驱动气缸Ⅱ(12)上的右勾板打开到位触发传感器(34)，左勾板打开到位触发传感器(33)和右勾板打开到位触发传感器(34)分别向控制部件(17)反馈信号，控制部件(17)向机器人(3)反馈信号，机器人(3)控制纸套筒搬运执行器(4)抓取完成轴向对中定位的纸套筒(36)到生产线进行安装。
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