CN110239872A - 一种焊材收发一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊材收发一体机包括：一发放箱、一提升装置、一驱动机构、一焊丝托盘、一工控箱、一推杆机构和一回收装置。本发明能满足了生产过程的多样化，提高了生产效率，同时也能节约了人工。

Description

一种焊材收发一体机

技术领域

本发明涉及一种焊材收发一体机。

背景技术

船舶在建造过程中，需要大量的焊丝，目前船厂的焊丝盘配送方式有两种，第一种是焊丝工人直接到仓库签字领取，第二种是现场配送的方式，虽然大大节约了一线工人的生产准备阶段的工时损耗，但是，同时也增加了额外的运输成本及领用效率，在采用现场配送方式的同时,还需要配备专门的人员和配送车辆，产生额外的费用，同时配送的时间不能满足工人的即使需求，同时，这种配送方式对焊丝盘的取料信息，回收信息，库存信息的管理与维护也不方便。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种焊材收发一体机，能满足了生产过程的多样化，提高了生产效率，同时也能节约了人工。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的一种焊材收发一体机包括：

一物料发放箱，其内部设有左右相邻的一第一腔室和一第二腔室，其中，第一腔室与设置在物料发放箱左侧面上的一出货口贯通，第二腔室与设置在物料发放箱底面上的一缺口贯通，第二腔室内放置有一位于该缺口上方的用于放置焊丝盘的焊丝托盘；物料发放箱的右侧面的上部设有N个推杆口，第一腔室和第二腔室之间通过一与推杆口位于同一高度的物料口连通；第二腔室中设有若干位置传感器；

一安装于物料发放箱下方的提升装置，其包括一由一提升驱动机构控制的用于从缺口进入以举升焊丝托盘的提升平台；

一安装于物料发放箱的右侧并与N个推杆口位置对应的推杆机构，其包括：一第一推杆驱动机构、一滑动连接在该第一推杆驱动机构上的第二推杆驱动机构以及一安装在该第二推杆驱动机构上的用于通过推杆口将焊丝托盘上位于顶部的一个焊丝盘推出物料口的推杆；

一安装于物料发放箱的右侧并用于存放旧焊丝盘的回收装置；以及

一安装于物料发放箱右侧并分别与若干位置传感器、提升驱动机构、推杆机构以及回收装置连接的工控箱。

上述的焊材收发一体机中工控箱内设有：

一工控机，其包括：一信息处理模块、一与信息处理模块连接的判断模块以及一与判断模块连接的控制模块；

一与控制模块连接的PLC；

分别与PLC连接的一执行模块以及一检测模块，其中，执行模块分别与提升驱动机构、推杆机构以及回收装置连接，检测模块分别与若干位置传感器连接；

其中：

信息处理模块配置为：根据一打卡器输出的刷卡信号，向判断模块输出相应的刷卡信息；

判断模块配置为：一方面将接收到的刷卡信息与预设的权限数据比对，并当权限判断通过时，根据外部输入的操作指令，向控制模块输出相应的控制指令；另一方面根据接收到的反馈信号和状态信号，判断提升驱动机构、推杆机构以及回收装置是否动作到位；

控制模块配置为：一方面根据接收到的控制指令，向PLC输出相应的控制信号；另一方面向判断模块输出从PLC接收到的反馈信号和状态信号；

PLC配置为：一方面根据接收到的控制信号，通过执行模块控制提升驱动机构、推杆机构以及回收装置执行相应的动作；另一方面通过执行模块接收提升驱动机构、推杆机构以及回收装置输出的反馈信号，并通过检测模块接收位置传感器输出的状态信号。

上述的焊材收发一体机中提升装置还包括：

一底座；

两对峙且可沿垂直方向伸缩运动地安装于底座上的剪叉机构；

一与地面平行地安装于剪叉机构顶部的提升平台；

一安装于两对峙的剪叉机构之间的上撑管和下撑管；以及

一安装于上撑管和下撑管之间以使剪叉机构伸缩运动的若干液压缸，该若干液压缸与提升驱动机构连接。

上述的焊材收发一体机中推杆机构还包括：一供第一推杆驱动机构、第二推杆驱动机构和推杆安装于其中的平台安装箱，其左侧面上开设有一与N个推杆口位置对应的安装箱孔；

其中，第一推杆驱动机构包括：

一第一丝杆，其通过一第一联轴器与一由工控箱控制的第一伺服电机传动连接；以及

一可滑动地连接在第一丝杆上的滑块；

第二推杆驱动机构包括：

一与第一丝杆垂直地安装在滑块上的第二丝杆，其通过一第二联轴器与一由工控箱控制的第二伺服电机传动连接；

推杆可滑动地连接在第二丝杆上。

上述的焊材收发一体机中回收装置包括一物料回收箱，其包括：

一驱动底座，其包括一由工控箱控制的第三伺服电机以及一通过一驱动器与第三伺服电机连接的行星轮机构，其中，行星轮机构包括：一与驱动器连接的太阳轮、若干个均布在太阳轮周围并与其啮合的行星轮、一安装在行星轮上以连接所有行星轮的行星架以及一围绕所有行星轮设置并与其啮合的齿圈；以及

一可拆卸地连接在齿圈上的箱桶，其内部底面上设有若干与行星轮的位置一一对应的导杆。

上述的焊材收发一体机中回收装置还包括一安装于物料回收箱的顶部入口处的回收扫码装置，其包括：

一扫码盒，其一侧面上设有一回收口，其内部设有一用于连通回收口与物料回收箱的回收通道，该回收通道的上壁设有一与工控箱连接的扫码装置，其下壁设有一与扫码装置位置对应的可上下伸缩的挡板，且该挡板与一由工控箱控制的电磁铁连接。

上述的焊材收发一体机中焊材收发一体机还包括一装置壳体以及一安装在该装置壳体内的装置安装架，其中，装置壳体包括：一装置下底板和一安装于装置下底板上的装置保护罩，该装置保护罩上开设有一用于开闭第二腔室的入库门、一用于安装一工控屏的工控屏口、一与出货口位置对应的输出口、一用于开闭回收口的回收门以及一与箱桶位置对应的箱桶门。

上述的焊材收发一体机中焊丝拖盘设有至少两个供叉持的槽孔。

上述的焊材收发一体机中第二腔室的顶部设有沿左右方向延伸的用于对焊丝盘进行导向的箱顶卡槽。

上述的焊材收发一体机中若干位置传感器包括：至少一个设于第二腔室顶部的箱顶传感器以及设于第二腔室侧壁的上限位传感器、下限位传感器和原点传感器中的至少一种。

本发明具有将焊丝盘的物料发放箱和回收装置封装成一体机；通过工控箱对运动进行精确的控制，实现收发自动化；基于船厂现状取消模具填充的方式，使用直接整托焊丝盘推送到物料发放箱中，省去了诸多中间环节，节约了仓库管理人员的管理成本，发放装置的推杆的运动采用伺服电机驱动的方式，具有抗过载能力强，发热和噪音都明显降低的特点。合理布置传感器实现物料发放箱和回收装置的安全和信息的及时回馈得到保证，便于工控箱对运动的监控和对故障的报警。

附图说明

图1是本发明焊材收发一体机的结构示意图；

图2是本发明的物料发放箱的主视图；

图3是本发明的物料发放箱的左侧上方的斜视图；

图4是本发明的物料发放箱的右侧下方的仰视图；

图5是本发明的剪叉式液压提升装置的立体图；

图6是本发明的剪叉式液压提升装置的右视图；

图7是本发明的一整拖的焊丝盘堆放状态的结构示意图：

图8是图7的俯视图(包括箱顶卡槽)；

图9是本发明使用的电机的结构示意图；

图10是本发明的组合式滚珠丝杠滑动平台的结构示意图；

图11是本发明的第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆安装状态的结构示意图；

图12是本发明的第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆安装状态的左视图；

图13是本发明的第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆安装状态的主视图；

图14是本发明的物料回收箱的结构示意图；

图15是图14的俯视图；

图16是图14中驱动底座的结构示意图；

图17是本发明的回收扫码装置的结构示意图；

图18是本发明的回收扫码装置的剖视图；

图19是本发明的工控箱后侧的结构示意图；

图20是本发明的工控屏的结构示意图；

图21是本发明的装置壳体的结构示意图；

图22是本发明的装置壳体的右视图；

图23是本发明的工控箱的内部模块结构框图；

图24是本发明的执行模块的结构框图；

图25是本发明的检测模块的机构框图；

图26是本发明的焊丝入库操作逻辑图；

图27是本发明的焊丝领取操作逻辑图；

图28是本发明的焊丝盘回收操作逻辑图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明作进一步说明。

请参阅图1～22，图中示出了本发明的焊材收发一体机包括：物料发放箱1、剪叉式液压提升装置2、电机4、组合式滚珠丝杠滑动平台5、物料回收箱6、回收扫码装置7、工控箱8、装置壳体91以及安装在该装置壳体91内的装置安装架92。

如图2～4所示，物料发放箱1内部设有左右相邻的两个腔室，其中，左腔室11与设置在物料发放箱1左侧面上的一出货口12贯通，该出货口12安装有一计数传感器12a，右腔室13与设置在物料发放箱1底面上的一缺口14贯通，该缺口14上方放置一焊丝托盘15，该焊丝托盘15设有两个沿前后方向延伸的槽孔15a，叉车等机器可借助该槽孔15a把焊丝托盘15安放到右腔室13的内部。

物料发放箱1的右侧面的上部镂空设有三个推杆口16，左腔室11和右腔室13之间通过与推杆口16位于同一高度的物料口17连通，焊丝托盘15上的焊丝盘3从物料口17移动进入左腔室11，用户可从出货口12取出焊丝盘3；右腔室13的顶部设有沿左右方向延伸的箱顶卡槽18，其对焊丝盘3的移动起到导向作用，从而避免焊丝盘3在移动过程中发生偏移，由此校正焊丝盘3的移动轨迹。

物料发放箱1的右腔室13中还设有若干位置传感器，包括：设于右腔室13顶部的箱顶传感器19a、设于右腔室13右侧壁上并对剪叉式液压提升装置2进行上限位的第一上限位传感器19b、对剪叉式液压提升装置2进行下限位的第一下限位传感器19c、设于第一上限位传感器19b和第一下限位传感器19c之间的第一原点传感器19d，其中，第一上限位传感器19b、第一下限位传感器19c和第一原点传感器19d用于检测剪叉式液压提升装置2的提升平台23的位置信息，并限定提升平台23的运动极限位置；第一原点传感器19d的作用在于确定提升平台23回零位；箱顶传感器19a用于定位剪叉式液压提升装置2运动到指定的位置(在该位置，最顶层的焊丝盘3可进入左腔室11并从出货口12中出货)。

如图5～6所示，剪叉式液压提升装置具体包括：

一底座21，其后侧边缘处左右分别安装一第一耳板21a，左右边缘处设有两个第一轮槽21b；

两对峙安装于底座21上的剪叉机构22，其中，每一个剪叉机构22包括第一剪叉板22a、第二剪叉板22b、第三剪叉板22c和第四剪叉板22d，其中第一剪叉板22a和第二剪叉板22b中部通过一连接销22e铰接，第三剪叉板22c和第四剪叉板22d中部通过一连接销22e铰接，两个第一剪叉板22a的第一端分别铰接安装于第一耳板21a上，两块第二剪叉板22b第一端之间安装一第一固定杆22f连接且该第一固定杆22f的两端分别穿过剪叉板22a并分别安装一第一活动滚轮22g，该两个第一活动滚轮22g分别沿两条第一轮槽21b运动；

一平行于地面的提升平台23，其底面的后边缘处左右分别安装一第二耳板23a，左右边缘处设有两个第二轮槽(图中未示出)；两块第三剪叉板22c第二端分别与第二耳板23a铰接，第三剪叉板22c的第一端与第一剪叉板22a第二端通过一连接销22e铰接，两块第四剪叉板22d第二端之间安装一第二固定杆(图中未示出)且该第二固定杆的两端分别穿过第四剪叉板22d并分别安装有一第二活动滚轮22h，该两个第二活动滚轮22h可沿设于提升平台23底面上的两条第二轮槽运动，第三剪叉板22c的第一端与第一剪叉板22a的第二端通过一连接销22e铰接；

一固定夹装于两块第四剪叉板22d之间的上撑管24；

一固定夹装于两块第二剪叉板22b之间的下撑管25；以及

两个铰接方式安装于下撑管25上的液压缸26，该两个液压缸26的活塞杆26a分别与上撑杆24铰接。

上述提升平台23可用于顶升焊丝托盘15，参见图7～8，图中示出了焊丝托盘15承载一整托采用3x3x8架构堆放的焊丝盘3，即，焊丝托盘15可一次托住72盘焊丝盘3，箱顶卡槽18的结构尺寸为5mm，箱顶卡槽18的目的是为了在推送焊丝盘3的过程中设置人为的推送轨道，避免左右焊丝盘3的干扰。

如图9所示，电机4与一液压泵41连接，该液压泵41与液压缸26相连，从而通过液压缸26内压力的变化，推动活塞杆26a，进而推动与上撑管26a相连的第四剪叉板22d，并根据平行四杆机构的工作原理，推送提升平台23在Z轴方向上运动。

如图10～13所示，组合式滚珠丝杠滑动平台5具体包括：一平台安装箱51，该平台安装箱51与物料发放箱1连接的一侧边开设有一个与三个推杆口16匹配的平台安装箱孔51a；平台安装箱51内安装有一第一滚珠丝杆52和一第二滚珠丝杆53，其中：

第一滚珠丝杆52通过第一联轴器52a与一第一伺服电机52b传动连接，第一滚珠丝杆52的滑块52c上与第一滚珠丝杆52安装方向垂直的安装第二滚珠丝杆53，该第二滚珠丝杆53通过一第二联轴器53a与一第二伺服电机53b传动连接，第二滚珠丝杆53上安装一推杆54，推杆54穿过平台安装箱孔51a和推杆口56进入物料发放箱1内将位于顶部的焊丝盘3推入左腔室11后从出货口12完成出货。

第一滚珠丝杆52上安装一第二上限位传感器52d、一第二下限位传感器52e和一第二原点传感器52f；第二滚珠丝杆53上安装一第三上限位传感器53c、一第三下限位传感器53d和一第三原点传感器53e。

如图14～16所示，物料回收箱6具体包括：

一驱动底座61，其包括一第三伺服电机61a以及一通过一驱动器与第三伺服电机61a连接的行星轮机构62，其中，行星轮机构62包括：一与驱动器连接的太阳轮62a、六个均布在太阳轮62a周围并与其啮合的行星轮62b、一安装在行星轮62b上以连接所有行星轮62b的行星架62c以及一围绕所有行星轮62b设置并与其啮合的齿圈62d；以及

一通过三个连接锁63可拆卸地连接在齿圈62d上的箱桶64，其内部底面上设有六个与行星轮62b的位置一一对应的导杆64a。当一个导杆64a接受了十二个废旧焊丝盘3之后，第三伺服电机61a驱动行星轮机构62逆时针旋转，行星轮机构62驱动导杆64a做旋转运动，进行第二根导杆64a对废旧焊丝盘3的接收动作。箱桶64在回收动作完成后，可以通过连接锁63可进行箱桶64和驱动底座61的拆解以便进行更换新的箱桶64。

如17～18所示，回收扫码装置7具体包括：一扫码盒71，其一侧面上设有一回收口72，其内部设有一用于连通回收口72与物料回收箱6的回收通道73，该回收通道73的上壁设有一具有扫码模块74a的扫码装置74，其下壁设有一与扫码装置位置对应的可上下伸缩的挡板75，且该挡板75与一电磁铁76连接，该电磁铁76与一挡板继电器76a连接。

如图19～20所示，工控箱8具体包括：一安装于工控箱8的前侧面的工控屏81，一安装于工控箱8后侧面设有工控箱门82；工控箱8内设有上位机、下位机和电控装置(图中未示出)，该上位机、下位机以及电控装置的内部结构及其工作原理将在下文中详细描述。

如图21～22所示，装置壳体91包括：一装置下底板91a和一安装于装置下底板91a上的装置保护罩91b，该装置保护罩91b上设有一用于开闭右腔室13的入库门93、一与工控屏81位置对应的工控屏口94、一与出货口12位置对应的输出口95、一用于开闭回收口72的回收门96以及一与箱桶64位置对应的箱桶门97，其中，入库门93与一控制其开闭的入库门驱动机构93a连接，回收门96与一控制其开闭的开门继电器96a连接，且该装置保护罩91b上还安装有用于检测入库门93开闭状态的入库门传感器93b和用于检测回收门96开闭状态的回收门传感器96b。

如图1所示，装置安装架92为两层结构，其中剪叉式液压提升装置2、电机4和驱动底座61安装于下层。

下面对本发明的工控箱8中的上位机、下位机以及电控装置的内部结构进行详细说明。

如图22所示，上位机具体包括：工控机83、与工控机83连接的打卡器和热敏打印机(图中未示出)等，其中：

打卡器包括：刷卡模块83a；

工控机83包括：与刷卡模块83a、扫码模块74a连接的信息处理模块83b、与信息处理模块83b、工控屏81连接的判断模块83c以及与判断模块83c连接的控制模块83d。

如图22～25所示，下位机具体包括：与控制模块83d连接的PLC 84(在本实施例中，PLC 84的型号为三菱FX3U-48MT-ES-A)、分别于该PLC 84连接的执行模块85和检测模块86，其中：

执行模块85分别与第一伺服电机52b、第二伺服电机53b、第三伺服电机61a、电机4、挡板继电器76a、入库门驱动机构93a以及开门继电器96a连接；

检测模块86分别与计数传感器12a、箱顶传感器19a、第一上限位传感器19b、第一下限位传感器19c、第一原点传感器19d第二上限位传感器52d、第二下限位传感器52e、第二原点传感器52f、第三上限位传感器53c、第三下限位传感器53d、第三原点传感器53e、入库门传感器93b以及回收门传感器96b连接。

电控装置(图中未示出)具体包括：空气开关、熔断器、接触器、220V转24V外接电源模块、接线端子和1.5平方米的硬铜线，其中：

通过在外界引入220V的单相交流电，L(火线)和N(火线)与2P的空气开关相连；

空气开关与熔断器(防止电流过大，线路过载)相连；

熔断器与接线端子的一端相连；

接线端子的另一端分别引出第一组220V交流电与外接电源转换模块相连、引出第二组220V交流电与PLC 84相连(以为PLC 84供电)以及引出第三组220V交流电与多个接触器相连；

外接电源转换模块上的DC 24V端子与上述各种传感器相连(以为这些传感器供电)；

第一伺服电机52b、第二伺服电机53b、第三伺服电机61a和电机4等分别通过一个接触器与执行模块85相连，由此一方面通过各接触器为电机供电，另一方面便于执行模块85通过控制接触器的触点来控制线圈，从而控制各电机的运转。

总的来说，上述上位机和下位机实现的功能如下：

刷卡模块83a配置为：根据外部执行的刷卡操作，向信息处理模块83b输出相应的刷卡信号；

信息处理模块83b配置为：根据接收到的刷卡信号，向判断模块83c输出相应的刷卡信息；

判断模块83c配置为：一方面将接收到的刷卡信息与预设的权限数据比对，并当权限判断通过时，根据外部输入的操作指令，向控制模块83d输出相应的控制指令；另一方面根据接收到的反馈信号和状态信号，判断剪叉式液压提升装置2、组合式滚珠丝杠滑动平台5、物料回收箱6、回收扫码装置7和入库门93是否动作到位，并通过工控屏81显示判断结果；

控制模块83d配置为：一方面根据接收到的控制指令，向PLC 84输出相应的控制信号；另一方面向判断模块83c输出从PLC 84接收到的反馈信号和状态信号；

PLC 84配置为：一方面根据接收到的控制信号，通过执行模块85控制剪叉式液压提升装置2、组合式滚珠丝杠滑动平台5、物料回收箱6、回收扫码装置7和入库门93执行相应的动作(即，控制第一伺服电机52b、第二伺服电机53b、第三伺服电机61a、电机4、挡板继电器76a、入库门驱动机构93a以及开门继电器96a执行相应的动作)；另一方面通过执行模块85接收剪叉式液压提升装置2、组合式滚珠丝杠滑动平台5、物料回收箱6和回收扫码装置7输出的反馈信号(即，接收第一伺服电机52b、第二伺服电机53b、第三伺服电机61a、电机4、挡板继电器76a、入库门驱动机构93a以及开门继电器96a输出的反馈信号)，并通过检测模块86接收各个传感器(包括：计数传感器12a、箱顶传感器19a、第一上限位传感器19b、第一下限位传感器19c、第一原点传感器19d第二上限位传感器52d、第二下限位传感器52e、第二原点传感器52f、第三上限位传感器53c、第三下限位传感器53d、第三原点传感器53e、入库门传感器93b以及回收门传感器96b)输出的状态信号。

下面对本发明的工作原理进行详细说明：

如图26所示，本发明在执行焊丝盘入库操作时，按以下步骤进行：

步骤S1，管理员刷卡，刷卡模块83a向信息处理模块83b输出管理员刷卡信号；

步骤S2，信息处理模块83b接收管理员刷卡信号，并向判断模块83c输出相应的管理员刷卡信息；

步骤S3，判断模块83c将接收到的管理员刷卡信息与预设的权限数据进行比对，以进行权限判断，当权限判断通过时，判断模块83c根据管理员输入的入库操作指令，先后依次向控制模块83d输出入库回零控制指令、入库门开启控制指令和入库门关闭控制指令；

步骤S4，控制模块83d根据接收到的入库回零控制指令，向PLC 84输出入库回零控制信号；

步骤S5，PLC 84根据接收到的入库回零控制信号，通过执行模块85控制电机4、第一伺服电机52b和第二伺服电机53b动作，以使剪叉式液压提升装置2和组合式滚珠丝杠滑动平台5恢复初始状态；

步骤S6，控制模块83d根据接收到的入库门开启控制指令，向PLC 84输出入库门开启控制信号；

步骤S7，PLC 84根据接收到的入库门开启控制信号，通过执行模块85控制入库门驱动机构93a动作，以开启入库门93，同时，PLC 84通过执行模块85接收入库门驱动机构93a输出的反馈信号，并通过检测模块86接收入库门传感器93b输出的状态信号；

步骤S8，PLC 84通过控制模块83d向判断模块83c输出反馈信号和状态信号，判断模块83c根据接收到的反馈信号和状态信号，判断入库门93是否开启，并通过工控屏81显示判断结果，以便管理员通过工控屏81了解设备是否工作正常；

步骤S9，当入库门93开启后，管理员利用叉车叉持放置一整托焊丝盘3的焊丝托盘15进入右腔室13；

步骤,10，当焊丝盘3入库后，控制模块83d根据接收到的入库门关闭控制指令，向PLC 84输出入库门关闭控制信号；

步骤S11，PLC 84根据接收到的入库门关闭控制信号，通过执行模块85控制入库门驱动机构93b动作，以关闭入库门93，同时，PLC 84通过执行模块85接收入库门驱动机构93a输出的反馈信号，并通过检测模块86接收入库门传感器93b输出的状态信号；

步骤S12，PLC 84通过控制模块83d向判断模块83c输出反馈信号和状态信号，判断模块83c根据接收到的反馈信号和状态信号，判断入库门93是否关闭，并通过工控屏81显示判断结果，以便管理员通过工控屏81了解设备是否工作正常，例如，若入库门93关闭，则显示“入库成功”，否则，显示“入库失败”。

如图27所示，本发明在执行焊丝盘出库操作时，按以下步骤进行：

步骤S1，员工刷卡，刷卡模块83a向信息处理模块83b输出员工刷卡信号；

步骤S2，信息处理模块83b接收员工刷卡信号，并向判断模块83c输出相应的员工刷卡信息；

步骤S3，判断模块83c将接收到的员工刷卡信息与预设的权限数据进行比对，以进行权限判断，当权限判断通过时，判断模块83c根据员工输入的出库操作指令，并结合当前其通过控制模块83d接收到来自电机4的反馈信号的次数(该反馈信号通过检测模块86和PLC 84传输)，判断提升平台23的提升次数是否达到预设的提升次数阈值，若是，则向控制模块83d输出提升回零控制指令，并通过工控屏81显示“焊丝盘已领用完”，否则，执行步骤S6；

步骤S4，控制模块83d根据接收到的提升回零控制指令，向PLC 84输出提升回零控制信号；

步骤S5，PLC 84根据接收到的提升回零控制信号，通过执行模块85控制电机4动作，以使剪叉式液压提升装置2恢复初始状态；

步骤S6，判断模块83c根据从控制模块83d接收到的来自箱顶传感器19a的状态信号(该状态信号通过检测模块86和PLC 84传输)，判断右腔室13内顶层是否具有焊丝盘3，若否，则向控制模块83d输出提升控制指令，否则，执行步骤S9；

步骤S7，控制模块83d根据接收到的提升控制指令，向PLC 84输出提升控制信号；

步骤S8，PLC 84根据接收到的提升控制信号，通过执行模块85控制电机4动作，以使提升平台23上升一层，然后执行步骤S9；

步骤S9，判断模块83c根据从控制模块83d接收到来自第一伺服电机52b和第二伺服电机53b的反馈信号的次数(该反馈信号通过检测模块86和PLC 84传输)，判断推杆54的推送次数是否达到预设的推送次数阈值，若是，则向控制模块83d输出推送回零控制指令，并返回执行步骤S6，否则向控制模块83d输出推送控制指令；

步骤S10，控制模块83d根据接收到的推送回零控制指令，向PLC 84输出推送回零控制信号；

步骤S11，PLC 84根据接收到的推送回零控制信号，通过执行模块85控制第一伺服电机52b和第二伺服电机53b动作，以使组合式滚珠丝杠滑动平台5恢复初始状态；

步骤S12，控制模块83d根据接收到的推送控制指令，向PLC 84输出推送控制信号；

步骤S13，PLC 84根据接收到的推送控制信号，通过执行模块85控制第一伺服电机52b和第二伺服电机53b动作，以使推杆54推送顶层焊丝盘3一次；

步骤S14，判断模块83c根据从控制模块83d接收到的来自计数传感器12a输出的状态信号(该状态信号通过检测模块86和PLC 84传输)，判断是否有焊丝盘3出库，若否，则通过工控屏81显示故障信息，否则，员工领取焊丝盘3，并通过热敏打印机打印回收使用的二维码。

如图28所示，本发明在执行焊丝盘回收操作时，按以下步骤进行：

步骤S1，员工刷卡，刷卡模块83a向信息处理模块83b输出员工刷卡信号；

步骤S2，信息处理模块83b接收员工刷卡信号，并向判断模块83c输出相应的员工刷卡信息；

步骤S3，判断模块83c将接收到的员工刷卡信息与预设的权限数据进行比对，以进行权限判断，当权限判断通过时，判断模块83c根据员工输入的回收操作指令，向控制模块83d输出回收控制指令；

步骤S4，控制模块83d根据接收到的回收控制指令，向PLC 84输出回收控制信号；

步骤S5，PLC 84根据接收到的回收控制信号，通过执行模块85控制开门继电器96a动作，以开启回收门96，同时，PLC 84通过执行模块85接收开门继电器96a输出的反馈信号，并通过检测模块86接收回收门传感器96b输出的状态信号；；

步骤S6，PLC 84通过控制模块83d向判断模块83c输出反馈信号和状态信号，判断模块83c根据接收到的反馈信号和状态信号，判断回收门96是否开启，并通过工控屏81显示判断结果，以便管理员通过工控屏81了解设备是否工作正常，例如，若回收门96未开启，则显示“回收失败”；

步骤S7，当回收门96开启后，员工进行焊丝盘3回收，期间，扫码装置74扫描焊丝盘3上的二维码，扫码模块74a向信息处理模块83b输出相应的扫码信号，判断模块83c根据信息处理模块83b提供的扫码信息和预设的焊丝盘信息，判断是否允许回收该焊丝盘3，若是，则向控制模块83d输出挡板开启控制指令；

步骤S8，控制模块83d根据接收到的挡板开启控制指令，向PLC 84输出挡板开启控制信号；

步骤S9，PLC 84根据接收到的挡板开启控制信号，通过执行模块85控制挡板继电器76a动作，以使挡板75下降，从而对焊丝盘3进行回收，并且当一个导杆64a上回收了十二盘焊丝盘3后，PLC 84通过执行模块85控制第三伺服电机61a动作，以调整使用下一个导杆64a进行回收(当箱桶64装满焊丝盘后，可开启箱桶门97更换箱桶64)。

本发明具有将焊丝盘发放装置和回收装置封装成一体机；通过PLC 84对运动进行精确的控制，实现收发自动化；基于船厂现状取消模具填充的方式，使用直接整托推送到焊丝盘发放箱，省去了诸多中间环节，节约了仓库管理人员的管理成本，发放装置的推杆的运动采用伺服驱动的方式，优选伺服电机驱动，具有抗过载能力强，发热和噪音都明显降低的特点。合理布置传感器实现发放装置和回收装置的安全和信息的及时回馈得到保证，便于工控机对运动的监控和对故障的报警。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种焊材收发一体机，其特征在于，其包括：

一物料发放箱，其内部设有左右相邻的一第一腔室和一第二腔室，其中，第一腔室与设置在所述物料发放箱左侧面上的一出货口贯通，所述第二腔室与设置在所述物料发放箱底面上的一缺口贯通，所述第二腔室内放置有一位于该缺口上方的用于放置焊丝盘的焊丝托盘；所述物料发放箱的右侧面的上部设有N个推杆口，所述第一腔室和所述第二腔室之间通过一与所述推杆口位于同一高度的物料口连通；所述第二腔室中设有若干位置传感器；

一安装于所述物料发放箱下方的提升装置，其包括一由一提升驱动机构控制的用于从所述缺口进入以举升所述焊丝托盘的提升平台；

一安装于所述物料发放箱的右侧并与N个所述推杆口位置对应的推杆机构，其包括：一第一推杆驱动机构、一滑动连接在该第一推杆驱动机构上的第二推杆驱动机构以及一安装在该第二推杆驱动机构上的用于通过所述推杆口将所述焊丝托盘上位于顶部的一个所述焊丝盘推出所述物料口的推杆；

一安装于所述物料发放箱的右侧并用于存放旧焊丝盘的回收装置；以及一安装于所述物料发放箱右侧并分别与若干所述位置传感器、所述提升驱动机构、所述推杆机构以及所述回收装置连接的工控箱。

2.如权利要求1所述的焊材收发一体机，其特征在于，所述工控箱内设有：

一工控机，其包括：一信息处理模块、一与所述信息处理模块连接的判断模块以及一与所述判断模块连接的控制模块；

一与所述控制模块连接的PLC；

分别与所述PLC连接的一执行模块以及一检测模块，其中，所述执行模块分别与所述提升驱动机构、所述推杆机构以及所述回收装置连接，所述检测模块分别与若干所述位置传感器连接；

其中：

所述信息处理模块配置为：根据一打卡器输出的刷卡信号，向所述判断模块输出相应的刷卡信息；

所述判断模块配置为：一方面将接收到的刷卡信息与预设的权限数据比对，并当权限判断通过时，根据外部输入的操作指令，向所述控制模块输出相应的控制指令；另一方面根据接收到的反馈信号和状态信号，判断所述提升驱动机构、所述推杆机构以及所述回收装置是否动作到位；

所述控制模块配置为：一方面根据接收到的控制指令，向所述PLC输出相应的控制信号；另一方面向所述判断模块输出从所述PLC接收到的所述反馈信号和状态信号；

所述PLC配置为：一方面根据接收到的控制信号，通过所述执行模块控制所述提升驱动机构、所述推杆机构以及所述回收装置执行相应的动作；另一方面通过所述执行模块接收所述提升驱动机构、所述推杆机构以及所述回收装置输出的反馈信号，并通过所述检测模块接收所述位置传感器输出的状态信号。

3.如权利要求1所述的焊材收发一体机，其特征在于，所述提升装置还包括：

一底座；

两对峙且可沿垂直方向伸缩运动地安装于所述底座上的剪叉机构；

一与地面平行地安装于所述剪叉机构顶部的提升平台；

一安装于两对峙的剪叉机构之间的上撑管和下撑管；以及

一安装于所述上撑管和下撑管之间以使所述剪叉机构伸缩运动的若干液压缸，该若干液压缸与所述提升驱动机构连接。

4.如权利要求1所述的焊材收发一体机，其特征在于，所述推杆机构还包括：一供所述第一推杆驱动机构、第二推杆驱动机构和推杆安装于其中的平台安装箱，其左侧面上开设有一与N个所述推杆口位置对应的安装箱孔；

其中，所述第一推杆驱动机构包括：

一第一丝杆，其通过一第一联轴器与一由所述工控箱控制的第一伺服电机传动连接；以及

一可滑动地连接在所述第一丝杆上的滑块；

所述第二推杆驱动机构包括：

一与所述第一丝杆垂直地安装在所述滑块上的第二丝杆，其通过一第二联轴器与一由所述工控箱控制的第二伺服电机传动连接；

所述推杆可滑动地连接在所述第二丝杆上。

5.如权利要求1所述的焊材收发一体机，其特征在于，所述回收装置包括一物料回收箱，其包括：

一驱动底座，其包括一由所述工控箱控制的第三伺服电机以及一通过一驱动器与所述第三伺服电机连接的行星轮机构，其中，所述行星轮机构包括：一与所述驱动器连接的太阳轮、若干个均布在所述太阳轮周围并与其啮合的行星轮、一安装在所述行星轮上以连接所有所述行星轮的行星架以及一围绕所有所述行星轮设置并与其啮合的齿圈；以及

一可拆卸地连接在所述齿圈上的箱桶，其内部底面上设有若干与所述行星轮的位置一一对应的导杆。

6.如权利要求5所述的焊材收发一体机，其特征在于，所述回收装置还包括一安装于所述物料回收箱的顶部入口处的回收扫码装置，其包括：

一扫码盒，其一侧面上设有一回收口，其内部设有一用于连通所述回收口与所述物料回收箱的回收通道，该回收通道的上壁设有一与所述工控箱连接的扫码装置，其下壁设有一与所述扫码装置位置对应的可上下伸缩的挡板，且该挡板与一由所述工控箱控制的电磁铁连接。

7.如权利要求6所述的焊材收发一体机，其特征在于，所述焊材收发一体机还包括一装置壳体以及一安装在该装置壳体内的装置安装架，其中，所述装置壳体包括：一装置下底板和一安装于装置下底板上的装置保护罩，该装置保护罩上开设有一用于开闭所述第二腔室的入库门、一用于安装一工控屏的工控屏口、一与所述出货口位置对应的输出口、一用于开闭所述回收口的回收门以及一与所述箱桶位置对应的箱桶门。

8.如权利要求1所述的焊材收发一体机，其特征在于，所述焊丝拖盘设有至少两个供叉持的槽孔。

9.如权利要求1所述的焊材收发一体机，其特征在于，所述第二腔室的顶部设有沿左右方向延伸的用于对所述焊丝盘进行导向的箱顶卡槽。

10.如权利要求1所述的焊材收发一体机，其特征在于，若干所述位置传感器包括：至少一个设于所述第二腔室顶部的箱顶传感器以及设于所述第二腔室侧壁的上限位传感器、下限位传感器和原点传感器中的至少一种。