CN110142347A - 一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，包括冲压落料装置(1)、磁性输送装置(2)、堆垛接料装置(3)、旋转装置(4)、顶料装置(5)、分张装置(6)、提升装置(7)和吸料装置(8)。本发明能够减少中间物流环节和人工参与，实现落料、码垛、拆垛全自动化，实现更换料卷时生产线不停机，提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统

技术领域

本发明涉及冲压制造生产领域，具体涉及一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统。

背景技术

在冲压制造生产领域中，圆片落料工艺常作为各种冲压件生产的第一道工艺，并为后续冲压工序提供原材料。其生产模式常有两种：(1)送料机开卷整平送料——落料模落料——人工收料堆垛——人工转运——下道冲压生产工序；(2)送料机开卷整平送料——落料模落料——皮带机自动输送——下道冲压生产工序。这两种生产模式，虽能满足绝大部分客户的需求，但也存在一些缺点：(1)如人工转运料垛时，增加了中间物流的环节，费时费力，且需占用宝贵的车间空间；(2)如皮带机自动输送时，如出现更换料卷时，生产线则需停机，直接影响生产效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，能够减少中间物流环节，提高生产效率。本发明采用如下技术方案：

一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，包括冲压落料装置、磁性输送装置、堆垛接料装置、六分度旋转装置、顶料装置、分张装置、提升装置和吸料装置，磁性输送装置一端位于冲压落料装置的下方，另一端与堆垛接料装置连接，堆垛接料装置安装在六分度旋转装置上，在堆垛接料装置下方设有顶料装置，在堆垛接料装置上方设有分张装置，提升装置设在分张装置的一侧，吸料装置设在分张装置的正上方。

优选地，冲压落料装置包括压力机和落料模具，落料模具安装在工作台上，压力机位于落料模具的正上方。通过压力机在滑轨上的上下运动，将进入落料模具的料带冲裁成一个个圆形片料，并落入模具下方。

优选地，磁性输送装置包括驱动装置、位于驱动装置上方且伸入压力机后部的第一运输线和通过支架板固定在第一运输线线尾上方的第二运输线；第一运输线包括第一框体，设在第一框体中央的第一同步带和安装在第一框体底部的第一永磁铁。第二运输线包括第二框体，设在第二框体中央的第二同步带，安装在第二框体上的永磁铁，安装在第二运输线线尾的第一气缸和用于探测料片位置的第一传感器，在第二框体一侧设有与驱动装置连接的齿轮，齿轮驱动第二同步带运动。第一运输线的线首位于落料模具的下方，冲压后的圆形片料落在第一同步带上，第一永磁铁将圆形片料吸住，驱动装置带动第一同步带，使圆形片料向第一运输线的线尾移动。到达线尾后，第二永磁铁将圆形片料反吸上第二同步带，齿轮驱动第二同步带运动将料片送至第二运输线的线尾，第一传感器检测到料片到达设定位置，第一气缸向上运动提升第二永磁铁，圆形片料失去磁力向下掉落。

优选地，堆垛接料装置安装在旋转装置上，包括穿过旋转装置的接料油缸，设在接料油缸四周的若干挡条，设在接料油缸活塞杆顶端的接料盘、位于挡条一侧且安装高度接近挡条顶部的第二传感器，固定安装在挡条与台面之间的托板，安装在托板下方的第三传感器和设在台面下方的第二气缸，第三传感器安装在第二气缸上并位于通孔内部。落料前，接料油缸伸出到位，圆形片料从第二同步带掉落时，依靠四周的挡条，掉落至接料盘中。当堆垛的圆形片料达到一定高度时，第二传感器发射出的光源被料片遮住，接料油缸活塞杆自动下降一段距离，反复动作，随着堆垛的圆形片料的增加，活塞杆逐渐下降，直至圆形片料与托板接触，此时第三传感器感应到圆形片料，说明此料垛已满料，冲压落料装置停止冲压，磁性运输装置随之停止运送圆形片料。

优选地，旋转装置包括底座，安装在底座上的凸轮分割器，安装在底座上用于驱动凸轮分割器的电机，安装在凸轮分割器顶部的台面，在台面上均匀设有若干通孔，接料油缸穿过通孔，在台面下方周边均匀设有支撑滚轮。电机驱动凸轮分割器，凸轮分割器每转动一定角度后进入停止角，停止转动，可实现台面的若干等分间歇旋转。支撑滚轮用于减少负载后台面变形。

优选地，旋转装置为六分度旋转装置，在台面上均匀设有六个通孔。在本发明中采用六分度旋转装置，凸轮分割器每转动60°后进入停止角，停止转动，实现台面的六等分间歇旋转。

优选地，顶料装置包括设在通孔正下方的顶料油缸。顶料油缸将料垛整体上顶到设定位置，使料垛进入分张装置内挂住，然后顶料油缸会快速缩回。

优选地，分张装置包括导条，设在导条上端的磁铁分离器，设在磁铁分离器一侧且安装高度接近其顶部的第四传感器，在导条底部设有下挂钩，在导条顶部设有上挂钩。由顶料装置顶升后的料垛挂在下挂钩上，并由提升装置继续提升。随着料垛的提升，料垛最顶部的圆形片料进入磁铁分离器，受磁场的作用，相邻的两片圆形片料会因磁性相同发生排斥作用，实现分离。分离后，第四传感器会感应到最上方的圆形片料，停止提升料垛；圆形片料被吸料装置吸走后，第四传感器感应不到圆形片料，提升装置会继续提升料垛。当料垛的底部超过上挂钩时，提升装置立即退出，为下一料垛的提升做准备，而分张装置内的剩余料片被上挂钩挂住，由吸料装置下降吸取。上挂钩、下挂钩的弹出和复位均有传感器检测其状态。

优选地，提升装置包括第三气缸，第三气缸活塞杆的自由端与支座连接，在支座内部设有滚珠丝杠，在支座上端设有用于驱动滚珠丝杠转动的驱动电机，在滚珠丝杠的丝杆上固定有提升托板。在顶料装置顶升料垛前，第三气缸将支座整体缩回至分张装置一侧，提升托板位于最下方。当料垛被下挂钩挂住，第三气缸将支座整体推出，提升托板插入料垛底部，驱动电机带动滚珠丝杠将提升托板慢慢提升；当提升托板运行到上限位置时，剩余圆形片料超过上挂钩并被其挂住，第三气缸将支座整体缩回，同时驱动电机反转，提升托板下降至下限位置，为下次提升做准备。

优选地，吸料装置包括固定在第三气缸一侧的支架，安装在支架上方的第四气缸和安装在第四气缸活塞杆上的真空吸盘。第四气缸控制真空吸盘下降，与最上方的圆形片料接触并形成真空负压，将圆形片料吸住；第四气缸缩回，圆形片料被提升至送料线高度，料片落入后续工序的机械手抓手内。

本发明在使用时，送料机将料带开卷、整平后，落入压力机，经过落料模具冲压后，圆形片料落入设在压力机后部的磁性输送装置上，输送至线尾。通过第一气缸提升第二永磁铁，圆形片料磁性脱离，落入堆垛工位，在堆垛接料装置中进行圆形片料的堆垛。堆垛好的圆形片料通过六分度旋转装置旋转至拆垛工位，经顶料装置将整垛料垛顶升至分张装置内，并被挂住，依靠提升装置，将料垛慢速提升并由磁铁分离器分张，吸料装置吸取圆形片料后，将其移送至下到冲压工序的机械手抓取位置。

在本发明中，冲压落料的料片后，可直接进入堆垛接料装置或六分度旋转装置并进行后续拆垛，最后直接输送至后道工艺处。

在本发明中，一卷料卷冲压完毕后，当人工更换料卷时，由于堆垛接料装置和分张装置内仍有2-3剁满料垛，可继续支持后续工序生产一定时间，直至前方料卷更换完，并重新冲压落料，实现乐不停机连续生产运行，实现了储料式生产。

在本发明中，堆垛接料动作与顶料拆垛动作分离，互不影响。

本发明的有益效果在于：

(1)避免人工码垛、人工转运，减少中间物流环节和人工参与，提高生产效率，降低了生产成本；

(2)更换料卷时，能实现生产线不停机，提高生产效率；

(3)实现落料、码垛、拆垛全自动化；

(4)可基于PLC实现全程监控和操作，实现自动化无缝对接。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是冲压落料装置的结构示意图；

图4是磁性输送装置的结构示意图；

图5是堆垛接料装置的结构示意图；

图6是六分度旋转装置的结构示意图；

图7是顶料装置的结构示意图；

图8是分张装置的结构示意图；

图9是提升装置的结构示意图；

图10是吸料装置的结构示意图。

附图标记：

1、冲压落料装置；11、压力机；12、落料模具；13、工作台；2、磁性输送装置；21、驱动装置；22、第一运输线；221、第一框体；222、第一同步带；23、支架板；24、第二运输线；241、第二框体；242、第二同步带；25、第一气缸；26、齿轮；27、第一传感器；3、堆垛接料装置；31、接料油缸；32、挡条；33、接料盘；34、第二传感器；35、托板；36、第三传感器；4、旋转装置；41、底座；42、凸轮分割器；43、电机；44、台面；441、通孔；45、支撑滚轮；5、顶料装置；51、顶料油缸；6、分张装置；61、导条；611、下挂钩；612、上挂钩；62、磁铁分离器；63、第四传感器；7、提升装置；71、第三气缸；72、支座；73、滚珠丝杠；74、驱动电机；75、提升托板；8、吸料装置；81、支架；82、第四气缸；83、真空吸盘。

具体实施方式

下面将结合实施例来对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。

实施例1

本实施例提供了一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，如图1-2所示，包括冲压落料装置1、磁性输送装置2、堆垛接料装置3、旋转装置4、顶料装置5、分张装置6、提升装置7和吸料装置8，磁性输送装置2一端位于冲压落料装置1的下方，另一端与堆垛接料装置3连接，堆垛接料装置3安装在旋转装置4上，在堆垛接料装置3下方设有顶料装置5，在堆垛接料装置3上方设有分张装置6，提升装置7设在分张装置6的一侧，吸料装置8设在分张装置6的正上方。

如图3所示，冲压落料装置1包括压力机11和落料模具12，落料模具12安装在工作台13上，压力机11位于落料模具12的正上方。

如图4所示，磁性输送装置2包括驱动装置21、位于驱动装置21上方且伸入冲压落料装置1的第一运输线22和通过支架板23固定在第一运输线22线尾上方的第二运输线24；第一运输线22包括第一框体221，设在第一框体221中央的第一同步带222和安装在第一框体221底部的第一永磁铁；第二运输线24包括第二框体241，设在第二框体241中央的第二同步带242，安装在第二框体241上的永磁铁，安装在第二运输线24线尾的第一气缸25和用于探测料片位置的第一传感器27，在第二框体241一侧设有与驱动装置21连接的齿轮26，齿轮26驱动第二同步带242运动。

如图5所示，堆垛接料装置3安装在旋转装置4上，包括穿过旋转装置4的接料油缸31，设在接料油缸31四周的若干挡条32，设在接料油缸1活塞杆顶端的接料盘33、位于挡条32一侧且安装高度接近挡条32顶部的第二传感器34，固定安装在挡条32与台面之间的托板35，安装在托板35下方的第三传感器36和设在台面44下方的第二气缸，第三传感器36安装在第二气缸上并位于通孔441内部。

如图6所示，旋转装置4为六分度旋转装置，包括底座41，安装在底座41上的凸轮分割器42，安装在底座41上用于驱动凸轮分割器42的电机43，安装在凸轮分割器42顶部的台面44，如图2所示，在台面44上均匀设有六个通孔441，接料油缸31穿过通孔441，在台面44下方周边均匀设有支撑滚轮45。

如图7所示，顶料装置5包括设在通孔441正下方的顶料油缸51。

如图8所示，分张装置6包括导条61，设在导条61上端的磁铁分离器62，设在磁铁分离器62一侧且安装高度接近其顶部的第四传感器63，在导条61底部设有下挂钩611，在导条61顶部设有上挂钩612。

如图9所示，提升装置7包括第三气缸71，第三气缸71活塞杆的自由端与支座72连接，在支座72内部设有滚珠丝杠73，在支座72上端设有用于驱动滚珠丝杠73转动的驱动电机74，在滚珠丝杠73的丝杆上固定有提升托板75。

如图10所示，吸料装置8包括固定在第三气缸71一侧的支架81，安装在支架81上方的第四气缸82和安装在第四气缸82活塞杆上的真空吸盘83。

本实施例在使用过程中，压力机11上下运动将进入落料模具12的料带冲裁成一个个圆形片料，并落在第一同步带222上，第一永磁铁将圆形片料吸住，在驱动装置21的驱动下，圆形片料向第一运输线22的线尾移动。到达线尾后，第二永磁铁将圆形片料反吸上第二同步带242，齿轮26驱动第二同步带242运动将料片送至第二运输线24的线尾，第一传感器27检测到料片到达设定位置，第一气缸25向上运动提升第二永磁铁，圆形片料失去磁力向下掉落。

落料前，接料油缸31伸出到位，圆形片料从第二同步带242掉落时，依靠四周的挡条32，掉落至接料盘33中。当堆垛的圆形片料达到一定高度时，第二传感器34发射出的光源被料片遮住，接料油缸31活塞杆自动下降一段距离，反复动作，随着堆垛的圆形片料的增加，活塞杆逐渐下降，直至圆形片料与托板35接触，此时第三传感器36感应到圆形片料，说明此料垛已满料，冲压落料装置1停止冲压，磁性运输装置2随之停止运送圆形片料。

电机43驱动凸轮分割器42转动60°后进入停止角，停止转动，第二同步带242下方更换为新的堆垛接料装置3。冲压落料装置1开始冲压，磁性运输装置2继续运送圆形片料。

对于已满料的料垛，顶料油缸51将料垛整体上顶到设定位置，使料垛进入分张装置6内，挂在下挂钩611上，然后顶料油缸51快速缩回，料垛由提升装置7继续提升。随着料垛的提升，料垛最顶部的圆形片料进入磁铁分离器62，受磁场的作用，相邻的两片圆形片料会因磁性相同发生排斥作用，实现分离。分离后，第四传感器63会感应到最上方的圆形片料，停止提升料垛；圆形片料被吸料装置8吸走后，第四传感器63感应不到圆形片料，提升装置7会继续提升料垛。当料垛的底部超过上挂钩612时，提升装置7立即退出，为下一料垛的提升做准备，而分张装置6内的剩余料片被上挂钩612挂住，由吸料装置8下降吸取。上挂钩612、下挂钩611的弹出和复位均有传感器检测其状态。

在顶料装置5顶升料垛前，第三气缸71将支座72整体缩回至分张装置6一侧，提升托板75位于最下方。当料垛被下挂钩611挂住，第三气缸71将支座72整体推出，提升托板75插入料垛底部，驱动电机74带动滚珠丝杠73将提升托板75慢慢提升；当提升托板75运行到上限位置时，剩余圆形片料超过上挂钩612并被其挂住，第三气缸71将支座72整体缩回，同时驱动电机74反转，提升托板75下降至下限位置，为下次提升做准备。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，包括冲压落料装置(1)、磁性输送装置(2)、堆垛接料装置(3)、旋转装置(4)、顶料装置(5)、分张装置(6)、提升装置(7)和吸料装置(8)，所述磁性输送装置(2)一端位于所述冲压落料装置(1)的下方，另一端与所述堆垛接料装置(3)连接，所述堆垛接料装置(3)安装在所述旋转装置(4)上，在所述堆垛接料装置(3)下方设有顶料装置(5)，在所述堆垛接料装置(3)上方设有所述分张装置(6)，所述提升装置(7)设在所述分张装置(6)的一侧，所述吸料装置(8)设在所述分张装置(6)的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，所述冲压落料装置(1)包括压力机(11)和落料模具(12)，所述落料模具(12)安装在工作台(13)上，压力机(11)位于所述落料模具(12)的正上方。

3.根据权利要求1所述的一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，所述磁性输送装置(2)包括驱动装置(21)、位于所述驱动装置(21)上方且伸入所述冲压落料装置(1)的第一运输线(22)和通过支架板(23)固定在所述第一运输线(22)线尾上方的第二运输线(24)；所述第一运输线(22)包括第一框体(221)，设在所述第一框体(221)中央的第一同步带(222)和安装在所述第一框体(221)底部的第一永磁铁；所述第二运输线(24)包括第二框体(241)，设在所述第二框体(241)中央的第二同步带(242)，安装在所述第二框体(241)上的永磁铁，安装在所述第二运输线(24)线尾的第一气缸(25)和用于探测料片位置的第一传感器(27)，在所述第二框体(241)一侧设有与所述驱动装置(21)连接的齿轮(26)，所述齿轮(26)驱动所述第二同步带(242)运动。

4.根据权利要求1所述的一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，所述堆垛接料装置(3)安装在所述旋转装置(4)上，包括穿过所述旋转装置(4)的接料油缸(31)，设在所述接料油缸(31)四周的若干挡条(32)，设在所述接料油缸(1)活塞杆顶端的接料盘(33)、位于所述挡条(32)一侧且安装高度接近所述挡条(32)顶部的第二传感器(34)，固定安装在所述挡条(32)与台面之间的托板(35)，安装在所述托板(35)下方的第三传感器(36)和设在台面(44)下方的第二气缸，所述第三传感器(36)安装在所述第二气缸上并位于通孔(441)内部。

5.根据权利要求1所述的一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，所述旋转装置(4)包括底座(41)，安装在所述底座(41)上的凸轮分割器(42)，安装在所述底座(41)上用于驱动所述凸轮分割器(42)的电机(43)，安装在所述凸轮分割器(42)顶部的台面(44)，在所述台面(44)上均匀设有若干通孔(441)，所述接料油缸((31))穿过所述通孔(441)，在所述台面(44)下方周边均匀设有支撑滚轮(45)。

6.根据权利要求5所述的一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，所述旋转装置(4)为六分度旋转装置，在所述台面(44)上均匀设有六个通孔(441)。

7.根据权利要求1所述的一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，所述顶料装置(5)包括设在所述通孔(441)正下方的顶料油缸(51)。

8.根据权利要求1所述的一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，所述分张装置(6)包括导条(61)，设在所述导条(61)上端的磁铁分离器(62)，设在所述磁铁分离器(62)一侧且安装高度接近其顶部的第四传感器(63)，在所述导条(61)底部设有下挂钩(611)，在所述导条(61)顶部设有上挂钩(612)。

9.根据权利要求1所述的一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，所述提升装置(7)包括第三气缸(71)，所述第三气缸(71)活塞杆的自由端与支座(72)连接，在所述支座(72)内部设有滚珠丝杠(73)，在所述支座(72)上端设有用于驱动所述滚珠丝杠(73)转动的驱动电机(74)，在所述滚珠丝杠(73)的丝杆上固定有提升托板(75)。

10.根据权利要求1所述的一种连续自动落料、堆垛、拆垛系统，其特征在于，所述吸料装置(8)包括固定在所述第三气缸(71)一侧的支架(81)，安装在所述支架(81)上方的第四气缸(82)和安装在所述第四气缸(82)活塞杆上的真空吸盘(83)。