CN110884907A - 一种乳头式饮水器自动上料装置及其上料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乳头式饮水器自动上料装置及其上料方法。现有的饮水管加工过程中，乳头式饮水器的上料需要人工进行，效率较低。本发明一种乳头式饮水器自动上料装置，包括机架、料盘上升机构、空盘下降机构、空盘转移机构和饮水器抓取机构。料盘上升机构与空盘下降机构结构相同，且并排安装在机架内。空盘转移机构包括移盘气动滑台、移盘横动架、移盘升降气缸、移盘连接架和移盘气动夹爪。饮水器抓取机构包括第一抓取电动滑台、第二抓取电动滑台、抓取气动滑台、旋转气缸、抓取转板、间距调节气缸和抓取气动夹爪。本发明适合盒装规则摆放工件的自动上料；并且，本发明能够实现多盘工件一次放入，空盘一次性取出。
Description
技术领域
本发明属于饮水管生产技术领域，具体涉及一种乳头式饮水器自动上料装置及其上料方法。
背景技术
封闭的乳头式饮水器拧紧在饮水管上用于规模化家禽养殖，与传统的开放的塔式或槽式饮水器比较具有诸多优点：可以保证家禽饮用清洁水，防止疾病通过饮水系统的传播，提高家禽的健康水平；改善圈舍的环境，节约用水，减少饲料浪费，节约饲养成本；减轻饲养员的劳动强度，提高生产效率。现有的饮水管加工过程中，乳头式饮水器的上料需要人工进行，效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种乳头式饮水器自动上料装置及其上料方法。
本发明一种乳头式饮水器自动上料装置，包括机架、料盘上升机构、空盘下降机构、空盘转移机构和饮水器抓取机构。所述的料盘上升机构与空盘下降机构结构相同，且并排安装在机架内。所述的空盘转移机构和饮水器抓取机构均安装在机架的顶部。所述的料盘上升机构、空盘下降机构均包括基板、料盘升降架和料盘升降驱动组件。基板与机架固定。料盘升降架与机架构成滑动副，并由料盘升降驱动组件驱动。
所述的空盘转移机构包括移盘气动滑台、移盘横动架、移盘升降气缸、移盘连接架和移盘气动夹爪。移盘气动滑台固定在机架的顶部。移盘气动滑台上的滑移块的滑动方向平行于料盘上升机构与空盘下降机构的排列方向。移盘横动架与移盘气动滑台的滑移块构成滑动副。移盘连接架与移盘升降气缸的活塞杆固定；移盘连接架上固定有移盘气动夹爪。
所述的饮水器抓取机构包括第一抓取电动滑台、第二抓取电动滑台、抓取气动滑台、旋转气缸、抓取转板、间距调节气缸和抓取气动夹爪。第一抓取电动滑台安装在机架的顶部。第二抓取电动滑台安装在第一抓取电动滑台的滑移块上。抓取气动滑台安装在第二抓取电动滑台的滑移块上。旋转气缸的缸体固定在抓取气动滑台的滑移块上。抓取转板的中部与旋转气缸的转盘固定。间距调节气缸的缸体与抓取转板的一端固定。两个抓取气动夹爪的缸体与抓取转板的另一端、间距调节气缸的活塞杆分别固定。间距调节气缸的活塞杆水平设置。
作为优选，所述机架底部的四个角上均安装有高度调节支脚。
作为优选，所示料盘升降架的外侧面设置有间隔设置的两个单侧盘架。两个单侧盘架分别用于支撑料盘底部的两端边缘。两个单侧盘架的顶面均设置有料盘限位块。料盘限位块的顶部内侧设置有倒角。
作为优选，所述的料盘升降驱动组件包括料盘升降电机、第二同步带和第二同步轮。两个第二同步轮分别支承在基板的顶部、底部，并通过第二同步带连接。料盘升降电机固定在基板上，且输出轴与其中一个第二同步轮固定。
作为优选，所述的料盘上升机构、空盘下降机构还包括升降限位组件；所述的升降限位组件包括料架上限位块、料架下限位块、上光电开关和下光电开关。两个料架上限位块均固定在基板的顶部，分别位于料盘升降架两端的正上方。两个料架下限位块均固定在基板的底部，分别位于料盘升降架两端的正下方。其中一个料架上限位块的一侧安装有上光电开关。其中一个料架下限位块的一侧安装有两个下光电开关。料盘升降架的一端固定有触发片。触发片与上光电开关、下光电开关位置对应。
作为优选，所述第一抓取电动滑台的滑移块与第二抓取电动滑台的滑移块均水平滑动，且滑动方向相互垂直。抓取气动滑台的滑移块沿竖直方向滑动。
作为优选，两个抓取气动夹爪的夹指朝下设置。
该乳头式饮水器自动上料装置的上料方法具体如下：
步骤一、工作人员在推车上放置装有饮水器的成叠的料盘。位于最下方的料盘的底部两端悬空设置。
步骤二、料盘上升机构内的料盘升降架在料盘升降电机的驱动下，下降到下极限位置。
步骤三、工作人员将推车推至料盘升降架处。
步骤四、料盘上升机构内的料盘升降架向上移动，使得料盘升降架托起成叠的料盘，并让最上方的料盘上升到预设位置。
步骤五、间距调节气缸推出，使得两个抓取气动夹爪的间距与料盘上相邻的两个饮水器对应。两个抓取气动夹爪的夹指张开；第一抓取电动滑台、第二抓取电动滑台、抓取气动滑台驱动两个抓取气动夹爪分别移动到料盘上的两个饮水器处。
步骤六、两个抓取气动夹爪分别夹持住两个饮水器；间距调节气缸缩回，使得两个抓取气动夹爪上饮水器的中心距增大。
步骤七、旋转气缸的转盘转动，调节两个抓取气动夹爪的相对位置。
步骤八、第一抓取电动滑台、第二抓取电动滑台、抓取气动滑台驱动两个抓取气动夹爪分别移动到被上料的位置。
步骤九、各抓取气动夹爪松开，第一抓取电动滑台、第二抓取电动滑台、抓取气动滑台驱动两个抓取气动夹爪复位。
步骤十、重复执行步骤四至九。当料盘上升机构上最上方的料盘被取空后，移盘气动滑台、移盘升降气缸驱动移盘气动夹爪移动到料盘上升机构上的料盘处，并夹住该料盘的侧壁；之后，移盘升降气缸、移盘气动滑台带动空料盘移动到空盘下降机构的上方，并将空料盘放置在空盘下降机构的料盘升降架上。
同时，料盘上升机构内的料盘升降架向上移动升高一个料盘的厚度。
本发明具有的有益效果是：
本发明适合盒装规则摆放工件的自动上料。兼容性强，可以根据工件摆放的位置编程实现各种间距位置工件的上料。自动化程度高，实现多盘盒装工件的上料，空盘的自动取出。多盘工件一次放入，空盘一次性取出。定位精确，采用伺服电缸精确定位取料位置。效率高，一次实现2个工件的上料，且2个工件间距在取放时可以不同。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中料盘上升机构或空盘下降机构的立体图；
图3为本发明中空盘转移机构和饮水器抓取机构的组合示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种乳头式饮水器自动上料装置，包括机架1、料盘上升机构2、空盘下降机构3、空盘转移机构4和饮水器抓取机构5。机架1底部的四个角上均安装有高度调节支脚，用以调节机架的水平度。料盘上升机构2与空盘下降机构3结构相同，且并排安装在机架1内。空盘转移机构4和饮水器抓取机构5均安装在机架1的顶部。料盘上升机构2用于提升装有饮水器的料盘，供饮水器抓取机构5提取。空盘下降机构3用于降低被取空的料盘。饮水器抓取机构5用于将料盘上升机构2上被取空的料盘移动到空盘下降机构3上。
如图1和2所示，料盘上升机构2、空盘下降机构3均包括基板2-1、料盘升降导轨2-2、料盘升降架2-3、升降限位组件和料盘升降驱动组件。基板2-1与机架1固定。竖直设置的两根料盘升降导轨2-2固定在基板2-1上。料盘升降架2-3与两根料盘升降导轨2-2构成滑动副。
料盘升降架2-3的外侧面设置有间隔设置的两个单侧盘架2-10。两个单侧盘架2-10分别用于支撑料盘底部的两端边缘。两个单侧盘架2-10的顶面均设置有料盘限位块。料盘限位块的顶部内侧设置有倒角。各料盘限位块用于限定料盘的水平位置。由于料盘通过间隔设置两个单侧盘架2-10支撑，故能够使用推车将将一叠料盘(推车上的料盘底部两端边缘悬空)推至料盘上升机构2处，实现料盘的快速安装。料盘升降驱动组件包括料盘升降电机2-4、第二同步带2-5和第二同步轮。两个第二同步轮分别支承在基板2-1的顶部、底部，并通过第二同步带2-5连接。料盘升降电机2-4固定在基板2-1上，且输出轴与其中一个第二同步轮固定。
升降限位组件包括料架上限位块2-6、料架下限位块2-7、上光电开关2-8和下光电开关2-9。两个料架上限位块2-6均固定在基板2-1的顶部，分别位于料盘升降架2-3两端的正上方，进行上硬限位。两个料架下限位块2-7均固定在基板2-1的底部，分别位于料盘升降架2-3两端的正下方，进行下硬限位。其中一个料架上限位块2-6的一侧安装有上光电开关2-8，进行上软限位。其中一个料架下限位块2-7的一侧安装有两个下光电开关2-9，进行下软限位。料盘升降架2-3的一端固定有触发片。触发片与上光电开关2-8、下光电开关2-9位置对应。
如图3所示，空盘转移机构4包括移盘气动滑台4-1、移盘横动架4-2、移盘升降气缸4-3、移盘连接架4-4和移盘气动夹爪4-5。移盘气动滑台4-1固定在机架1的顶部。移盘气动滑台4-1上的滑移块的滑动方向平行于料盘上升机构2与空盘下降机构3的排列方向。移盘横动架4-2与移盘气动滑台4-1的滑移块构成滑动副。移盘连接架4-4与移盘升降气缸4-3的活塞杆固定；移盘连接架4-4的两端与两个移盘气动夹爪4-5的外壳分别固定。移盘气动夹爪4-5能够在移盘气动滑台4-1及移盘升降气缸4-3的驱动下移动到料盘上升机构2上的料盘的侧壁处，并夹住杆料盘的侧壁；之后，通过移盘升降气缸4-3上升即可抬起被取空的料盘；通过移盘气动滑台4-1移动即可将空料盘移动到空盘下降机构3的上方，实现空料盘的移除。
饮水器抓取机构5包括第一抓取电动滑台5-1、第二抓取电动滑台5-2、抓取气动滑台5-3、旋转气缸5-4、抓取转板5-5、间距调节气缸5-6和抓取气动夹爪5-7。第一抓取电动滑台5-1安装在机架1的顶部。第二抓取电动滑台5-2安装在第一抓取电动滑台5-1的滑移块上。抓取气动滑台5-3安装在第二抓取电动滑台5-2的滑移块上。第一抓取电动滑台5-1的滑移块与第二抓取电动滑台5-2的滑移块均水平滑动，且滑动方向相互垂直。抓取气动滑台5-3的滑移块沿竖直方向滑动。旋转气缸5-4的缸体固定在抓取气动滑台5-3的滑移块上。抓取转板5-5的中部与旋转气缸5-4的转盘固定。间距调节气缸5-6的缸体与抓取转板5-5的一端固定。两个抓取气动夹爪5-7的缸体与抓取转板5-5的另一端、间距调节气缸5-6的活塞杆分别固定。间距调节气缸5-6的活塞杆水平设置。两个抓取气动夹爪5-7的夹指朝下设置，能够夹取料盘上的饮水器。
间距调节气缸5-6处于推出状态，使得两个抓取气动夹爪5-7的间距减小，能够夹取料盘上相邻的两个饮水器。夹起饮水器后,间距调节气缸5-6缩回，能够调节两个抓取气动夹爪5-7的间距，从而使得本发明能够与饮水器自动化安装设备上的两个工位配合，进行饮水器的自动化快速上料。
各电机(包括电动滑台、电缸)通过电机驱动器与控制器连接。各气缸通过换向阀与控制器连接。控制器采用PLC或单片机。
该乳头式饮水器自动上料装置的上料方法具体如下：
步骤一、工作人员在推车上放置装有饮水器的成叠的料盘。位于最下方的料盘的底部两端悬空设置。
步骤二、料盘上升机构2内的料盘升降架2-3在料盘升降电机2-4的驱动下，下降到下极限位置。
步骤三、工作人员将推车推至料盘升降架2-3上的两个单侧盘架2-10之间，使得两个单侧盘架2-10分别处于推车上成叠的料盘两端的下方。
步骤四、料盘上升机构2内的料盘升降架2-3在料盘升降电机2-4的驱动下，向上移动，使得两个单侧盘架2-10托起成叠的料盘，并让最上方的料盘上升到能够被饮水器抓取机构5抓取的位置。
步骤五、间距调节气缸5-6推出，使得两个抓取气动夹爪5-7的间距与料盘上相邻的两个饮水器对应。两个抓取气动夹爪5-7的夹指张开；第一抓取电动滑台5-1、第二抓取电动滑台5-2、抓取气动滑台5-3驱动两个抓取气动夹爪5-7分别移动到料盘上的两个饮水器处。
步骤六、两个抓取气动夹爪5-7分别夹持住两个饮水器；间距调节气缸5-6缩回，使得两个抓取气动夹爪5-7上饮水器的中心距增大至预设值；使得两个抓取气动夹爪5-7上夹持的饮水器的中心距与后续饮水器自动化安装设备上的两个工位的中心距相等。
步骤七、旋转气缸5-4的转盘转动，调节两个抓取气动夹爪5-7的相对位置，使得两个抓取气动夹爪5-7抓取的饮水器的相对空间位置与后续饮水器自动化安装设备上的两个工位的相对空间位置对应。
步骤八、第一抓取电动滑台5-1、第二抓取电动滑台5-2、抓取气动滑台5-3驱动两个抓取气动夹爪5-7分别移动到被上料的位置(即后续饮水器自动化安装设备上的两个工位处)。
步骤九、各抓取气动夹爪5-7松开，第一抓取电动滑台5-1、第二抓取电动滑台5-2、抓取气动滑台5-3驱动两个抓取气动夹爪5-7复位。
步骤十、重复执行步骤四至九。当料盘上升机构2上最上方的料盘被取空后，移盘气动滑台4-1、移盘升降气缸4-3驱动移盘气动夹爪4-5移动到料盘上升机构2上的料盘的一个侧壁处，并夹住该料盘的侧壁；之后，移盘升降气缸4-3上升，移盘气动滑台4-1带动空料盘移动到空盘下降机构3的上方，并将空料盘放置在空盘下降机构3的料盘升降架2-3上。
同时，料盘上升机构2内的料盘升降架2-3在料盘升降电机2-4的驱动下，向上移动升高一个料盘的厚度。
Claims (8)
1.一种乳头式饮水器自动上料装置，包括机架、料盘上升机构、空盘下降机构、空盘转移机构和饮水器抓取机构；其特征在于：所述的料盘上升机构与空盘下降机构结构相同，且并排安装在机架内；所述的空盘转移机构和饮水器抓取机构均安装在机架的顶部；所述的料盘上升机构、空盘下降机构均包括基板、料盘升降架和料盘升降驱动组件；基板与机架固定；料盘升降架与机架构成滑动副，并由料盘升降驱动组件驱动；
所述的空盘转移机构包括移盘气动滑台、移盘横动架、移盘升降气缸、移盘连接架和移盘气动夹爪；移盘气动滑台固定在机架的顶部；移盘气动滑台上的滑移块的滑动方向平行于料盘上升机构与空盘下降机构的排列方向；移盘横动架与移盘气动滑台的滑移块构成滑动副；移盘连接架与移盘升降气缸的活塞杆固定；移盘连接架上固定有移盘气动夹爪；
所述的饮水器抓取机构包括第一抓取电动滑台、第二抓取电动滑台、抓取气动滑台、旋转气缸、抓取转板、间距调节气缸和抓取气动夹爪；第一抓取电动滑台安装在机架的顶部；第二抓取电动滑台安装在第一抓取电动滑台的滑移块上；抓取气动滑台安装在第二抓取电动滑台的滑移块上；旋转气缸的缸体固定在抓取气动滑台的滑移块上；抓取转板的中部与旋转气缸的转盘固定；间距调节气缸的缸体与抓取转板的一端固定；两个抓取气动夹爪的缸体与抓取转板的另一端、间距调节气缸的活塞杆分别固定；间距调节气缸的活塞杆水平设置。
2.根据权利要求1所述的一种乳头式饮水器自动上料装置，其特征在于：所述机架底部的四个角上均安装有高度调节支脚。
3.根据权利要求1所述的一种乳头式饮水器自动上料装置，其特征在于：所示料盘升降架的外侧面设置有间隔设置的两个单侧盘架；两个单侧盘架分别用于支撑料盘底部的两端边缘；两个单侧盘架的顶面均设置有料盘限位块；料盘限位块的顶部内侧设置有倒角。
4.根据权利要求1所述的一种乳头式饮水器自动上料装置，其特征在于：所述的料盘升降驱动组件包括料盘升降电机、第二同步带和第二同步轮；两个第二同步轮分别支承在基板的顶部、底部，并通过第二同步带连接；料盘升降电机固定在基板上，且输出轴与其中一个第二同步轮固定。
5.根据权利要求1所述的一种乳头式饮水器自动上料装置，其特征在于：所述的料盘上升机构、空盘下降机构还包括升降限位组件；所述的升降限位组件包括料架上限位块、料架下限位块、上光电开关和下光电开关；两个料架上限位块均固定在基板的顶部，分别位于料盘升降架两端的正上方；两个料架下限位块均固定在基板的底部，分别位于料盘升降架两端的正下方；其中一个料架上限位块的一侧安装有上光电开关；其中一个料架下限位块的一侧安装有两个下光电开关；料盘升降架的一端固定有触发片；触发片与上光电开关、下光电开关位置对应。
6.根据权利要求1所述的一种乳头式饮水器自动上料装置，其特征在于：所述第一抓取电动滑台的滑移块与第二抓取电动滑台的滑移块均水平滑动，且滑动方向相互垂直；抓取气动滑台的滑移块沿竖直方向滑动。
7.根据权利要求1所述的一种乳头式饮水器自动上料装置，其特征在于：两个抓取气动夹爪的夹指朝下设置。
8.如权利要求1所述的一种乳头式饮水器自动上料装置的上料方法，其特征在于：步骤一、工作人员在推车上放置装有饮水器的成叠的料盘；位于最下方的料盘的底部两端悬空设置；
步骤二、料盘上升机构内的料盘升降架在料盘升降电机的驱动下，下降到下极限位置；
步骤三、工作人员将推车推至料盘升降架处；
步骤四、料盘上升机构内的料盘升降架向上移动，使得料盘升降架托起成叠的料盘，并让最上方的料盘上升到预设位置；
步骤五、间距调节气缸推出，使得两个抓取气动夹爪的间距与料盘上相邻的两个饮水器对应；两个抓取气动夹爪的夹指张开；第一抓取电动滑台、第二抓取电动滑台、抓取气动滑台驱动两个抓取气动夹爪分别移动到料盘上的两个饮水器处；
步骤六、两个抓取气动夹爪分别夹持住两个饮水器；间距调节气缸缩回，使得两个抓取气动夹爪上饮水器的中心距增大；
步骤七、旋转气缸的转盘转动，调节两个抓取气动夹爪的相对位置；
步骤八、第一抓取电动滑台、第二抓取电动滑台、抓取气动滑台驱动两个抓取气动夹爪分别移动到被上料的位置；
步骤九、各抓取气动夹爪松开，第一抓取电动滑台、第二抓取电动滑台、抓取气动滑台驱动两个抓取气动夹爪复位；
步骤十、重复执行步骤四至九；当料盘上升机构上最上方的料盘被取空后，移盘气动滑台、移盘升降气缸驱动移盘气动夹爪移动到料盘上升机构上的料盘处，并夹住该料盘的侧壁；之后，移盘升降气缸、移盘气动滑台带动空料盘移动到空盘下降机构的上方，并将空料盘放置在空盘下降机构的料盘升降架上。
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