CN110980278B - 一种全自动装配生产线前端上料设备和上料方法 - Google Patents

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    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/91—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers
    • B65G47/914—Devices for picking-up and depositing articles or materials incorporating pneumatic, e.g. suction, grippers provided with drive systems incorporating rotary and rectilinear movements

Abstract

一种全自动装配生产线前端上料设备和上料方法，包括输送机、分料机构和抓取机构，输送机将物料到分料机构上，分料机构将物料进行分开间隔后由抓取机构将物料抓取到加工区上；分料机构：包括机架，机架的上端通过转轴与导料板铰接，导料板通过第一气缸与机架铰接，在导料板下端安装有标尺，在标尺上安装在多个滑块，在各滑块上均连接有第二气缸，第二气缸活塞杆通过折杆与挡杆连接；本发明能够有效地解决现有技术的采用并联机械手完成抓取上料，并联机械手的响应速度快，但是其可调范围小，并且成本较高；有的是采用传统的人工上料，这样费时费力，增加了工作人员的劳动强度的问题。

Description

一种全自动装配生产线前端上料设备和上料方法
技术领域
本发明涉及自动化加工设备技术领域，具体涉及一种全自动装配生产线前端上料设备。
背景技术
自动上料就是把工件或毛坯定向排列，并按照机床工作循环的一定时间间隔，自动地送到机床的一定工作位置上，实现上料自动化的设备称自动上料装置，它是自动化生产不可缺少的辅助装置，在机械制造领域里，材料的搬运、机床上下料和整机的装配等是较薄弱的环节。
在自动化装配时，有的时候需要同步装配多个零件，现有技术有的是采用并联机械手完成抓取上料，并联机械手的响应速度快，但是其可调范围小，并且成本较高；有的是采用传统的人工上料，这样费时费力，增加了工作人员的劳动强度，为此我们提高了一种全自动装配生产线前端上料设备，解决现有技术存在的上述问题。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种全自动装配生产线前端上料设备和上料方法，能够有效地解决现有技术的采用并联机械手完成抓取上料，并联机械手的响应速度快，但是其可调范围小，并且成本较高；有的是采用传统的人工上料，这样费时费力，增加了工作人员的劳动强度的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种全自动装配生产线前端上料设备，包括输送机、分料机构和抓取机构，输送机将物料到分料机构上，分料机构将物料进行分开间隔后由抓取机构将物料抓取到加工区上；
分料机构：包括机架，机架的上端通过转轴与导料板铰接，导料板通过第一气缸与机架铰接，在导料板下端安装有标尺，在标尺上安装在多个滑块，在各滑块上均连接有第二气缸，第二气缸活塞杆通过折杆与挡杆连接；
抓取机构：包括安装在地面的底座，在底座上竖直安装有双轴气缸，双轴气缸的顶部固定连接有旋转气缸，旋转气缸输出轴通过曲杆与横板固定连接，在横板的底面安装有多个真空吸盘。
还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器和安装在安装板一侧的光电传感器，光电传感器连接PLC控制器输入端，PLC控制器通过多个电磁阀控制第一气缸、第二气缸、双轴气缸、旋转气缸和真空吸盘。
在所述滑块上安装有紧固螺栓。
标尺上设置有刻度线。
在输送机上安装有两块导板，由两块导板在输送机出料端表面间隔出一条喇叭形通道，在导料板上设有一条与喇叭形通道较细一端相连通的料槽，第二气缸驱动挡杆一端横置在料槽上方。
一种使用全自动装配生产线前端上料设备对物料进行上料的方法，包括输送机将物料逐个输送到导料板上，在输送物料的过程中，光电传感器监测物料进入导料板，PLC控制器接收到光电传感器传送过来的信号后，通过控制第一气缸伸缩以驱动导料板一端倾斜，让导料板上的物料逐个向导料板较低一端滑动，同时PLC控制器通过控制第二气缸逐个伸缩，以驱动挡杆对进入导料板物料逐个进行分隔拦截，接着PLC控制器通过控制双轴气缸、旋转气缸和真空吸盘将导料板上的物料输送到加工区上。
本发明的有益效果为：本发明通过输送机将物料逐一输送至分料机构，通过分料机构将物料逐一间距分开和定位，分开后的物料由抓取机构同步抓取，在没有降低工作效率的同时，降低了成本，降低了工作人员的劳动强度。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的输送机和分料机构第一视角结构示意图；
图3为本发明的分料结构第一视角结构示意图；
图4为本发明的物料等距排列在分料机构时状态示意图；
图5为本发明的图3中A的放大结构示意图；
图6为本发明的抓取机构结构示意图；
图7为本发明的气控原理示意图；
图8为本发明的电气连接关系示意图；
图中：皮带输送机1、分料机构2、抓取机构3、加工区4、物料5、导板11、光电传感器20、机架21、导料板22、第一气缸23、第二气缸24、折杆25、挡杆26、滑块27、标尺28、紧固螺栓29、双轴气缸31、旋转气缸32、曲杆33、横板34、真空吸盘35、底座36。
具体实施方式
如图1到6所示，一种全自动装配生产线前端上料设备，包括皮带输送机1、分料机构2和抓取机构3，输送机1将物料5到分料机构2上，分料机构2将物料5进行分开间隔后由抓取机构3将物料5抓取到加工区4上；
分料机构2：包括机架21，机架21的上端通过转轴与导料板22铰接，导料板22通过第一气缸23与机架21铰接，在导料板22下端安装有标尺28，在标尺28上安装在多个滑块27，在各滑块27上均连接有第二气缸24，第二气缸24活塞杆通过折杆25与挡杆26连接，当第二气缸24活塞杆缩回时，挡杆26横置在导料板22上方，当第二气缸24活塞杆伸长时，第二气缸24活塞杆离开导料板22；
抓取机构3：包括安装在地面的底座36，在底座36上竖直安装有双轴气缸31，双轴气缸31的顶部固定连接有旋转气缸32，旋转气缸32输出轴通过曲杆33与横板34固定连接，在横板34的底面安装有多个真空吸盘35。
还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器和安装在安装板一侧的光电传感器，光电传感器20连接PLC控制器输入端，PLC控制器通过多个电磁阀控制第一气缸23、第二气缸24、双轴气缸31、旋转气缸32和真空吸盘35。
其中：光电传感器选用KJT-FJ12光电传感器；PLC控制器选用S7-200PLC控制器；
在所述滑块27上安装有紧固螺栓29。
标尺28上设置有刻度线。滑块27可在标尺28上滑动，以对根据需求调节第二气缸24的位置，提高了该装置的适用性，并且标尺28的刻度线有助于工作人员调节位置，而紧固螺栓29则是用于对滑块27的位置进行固定。
在输送机1上安装有两块导板11，由两块导板11在输送机1出料端表面间隔出一条喇叭形通道，在导料板22上设有一条与喇叭形通道较细一端相连通的料槽，第二气缸24驱动挡杆一端横置在料槽上方。喇叭形通道用于对输送机1上物料5进行导向，确保每次只有一个物料5进入料槽，以使分料机构2逐一对物料5进行分隔和定位。
本发明的工作过程为：
为了方便描述，将图1中各根挡杆26由下到上依次设有第一挡杆26、第二挡杆26、第三挡杆26和第四挡杆26；
第一步：输送机1将第一个物料5输送到导料板22上，第一个物料5经过两块导板11的引导准确进入到料槽中，当第一个物料5经过光电传感器时，PLC控制器控制第一气缸23活塞杆缩回，使导料板22远离输送机1一端倾斜，经过S1秒后，第一个物料5滑动到导料板22底部，随后第一气缸23活塞杆伸长，导料板22恢复水平。
第二步：PLC控制器控制第一个物料5前方的一个第二气缸24活塞杆缩回，使第一挡杆26横置在第一个物料5前方，随后输送机1将第二个物料5输送到导料板22上，当第二个物料5经过光电传感器时，PLC控制器控制第一气缸23活塞杆缩回，使导料板22倾斜，经过S1秒后，第二个物料5滑动到第一挡杆26上，随后第一气缸23活塞杆伸长，导料板22恢复水平。
第三步：PLC控制器控制第二个物料5前方的一个第二气缸24活塞杆缩回，使第二挡杆26横置在第二个物料5前方，随后输送机1将第三个物料5输送到导料板22上，利用第二挡杆26对第三个物料5进行拦截，依次类推，完成对第四个物料5和第五个物料5的分隔定位；
第四步：PLC控制器控制旋转气缸32旋转90度后，将各真空吸盘35转动到各个物料5上方，接着控制双轴气缸31缩回，接着各真空吸盘35将各物料5抓取后，双轴气缸31活塞伸长，旋转气缸32反转90度后，真空吸盘35失去真空，物料5落在工作去上，至此完成物料5的上料工作。

Claims (4)

1.一种全自动装配生产线前端上料方法，其特征在于：包括上料设备，所述上料设备包括输送机（1）、分料机构（2）和抓取机构（3），输送机（1）将物料到分料机构（2）上，分料机构（2）将物料进行分开间隔后由抓取机构（3）将物料抓取到加工区（4）上；
分料机构（2）：包括机架（21），机架（21）的上端通过转轴与导料板（22）铰接，导料板（22）通过第一气缸（23）与机架（21）铰接，在导料板（22）下端安装有标尺（28），在标尺（28）上安装在多个滑块（27），在各滑块（27）上均连接有第二气缸（24），第二气缸（24）活塞杆通过折杆（25）与挡杆（26）连接；
抓取机构（3）：包括安装在地面的底座（36），在底座（36）上竖直安装有双轴气缸（31），双轴气缸（31）的顶部固定连接有旋转气缸（32），旋转气缸（32）输出轴通过曲杆（33）与横板（34）固定连接，在横板（34）的底面安装有多个真空吸盘（35）；还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器和安装在安装板一侧的光电传感器，光电传感器连接PLC控制器输入端，PLC控制器通过多个电磁阀控制第一气缸（23）、第二气缸（24）、双轴气缸（31）、旋转气缸（32）和真空吸盘（35）；
该上料方法为：
输送机（1）将物料逐个输送到导料板（22）上，在输送物料的过程中，光电传感器监测物料进入导料板（22），PLC控制器接收到光电传感器传送过来的信号后，通过控制第一气缸（23）伸缩以驱动导料板（22）一端倾斜，让导料板（22）上的物料逐个向导料板（22）较低一端滑动，同时PLC控制器通过控制第二气缸（24）逐个伸缩，以驱动挡杆对进入导料板（22）物料逐个进行分隔拦截，接着PLC控制器通过控制双轴气缸（31）、旋转气缸（32）和真空吸盘（35）将导料板（22）上的物料输送到加工区（4）上。
2.根据权利要求1的一种全自动装配生产线前端上料方法，其特征在于，在所述滑块（27）上安装有紧固螺栓（29）。
3.根据权利要求1的一种全自动装配生产线前端上料方法，其特征在于，标尺（28）上设置有刻度线。
4.根据权利要求1的一种全自动装配生产线前端上料方法，其特征在于，在输送机（1）上安装有两块导板（11），由两块导板（11）在输送机（1）出料端表面间隔出一条喇叭形通道，在导料板（22）上设有一条与喇叭形通道较细一端相连通的料槽，第二气缸（24）驱动挡杆（26）一端横置在料槽上方。
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