CN111761795B - 一种自动化出模冷却打标装料设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化出模冷却打标装料设备，其包括注塑机、冷却装置、打标机和装料装置；所述打标机包括机架、设于所述机架上可前后滑移的滑移板一和设于所述滑移板一上可左右滑移的滑移板二，所述滑移板二上呈矩形阵列设有四组用于放置铁路扣件的定位机构，所述定位机构可以对所述铁路扣件进行翻转，所述机架上方设有激光头，所述机架上方沿左右方向均设有三组吸水装置，所述吸水装置高度与所述定位机构上铁路扣件高度相对应设置，所述吸水装置设置间隔与所述定位机构左右设置间隔相同。本发明结构简单，设计巧妙，所述注塑机、冷却装置、打标机和装料装置通过与机械手配合，实现了铁路扣件加工的全自动化作业，大大提高了生产效率和产品质量。

Description

一种自动化出模冷却打标装料设备

技术领域

本发明涉及一种自动化出模冷却打标装料设备，具体属于铁路扣件生产设备技术领域。

背景技术

铁路扣件在注塑成型后需要进行出模、冷却、打标、水煮等工序，冷却时目前都是通过水冷，人工将铁路扣件装在筐子内，连带筐子放在水池内进行冷却后再将筐子提出，其存在以下问题：1.筐子体积小，所装铁路扣件数量少；2.铁路扣件挨在一起，热量散发慢；3.水池内水不流动，热量传递慢。以上都因素都直接导致了铁路扣件的冷却效率低下，而且自动化程度低，浪费人力物力。

在打标时目前通过人工将铁路扣件放在打标机的激光头下方逐一进行打标，再将其取走，每次只能对一个铁路扣件进行打标，其费时费力，自动化程度低，而且铁路扣件经上一冷却工序后，打标平面上留有水渍，影响打标作业和产品质量。

在打标完成后目前通过机械手从打标设备上将铁路扣件取下，放进筐子内，再通过人工码放整齐后进行水煮，其费时费力，自动化程度低。

针对上述问题，本发明提供了一种结构简单，设计巧妙，通过与机械手配合，可以实现全自动化作业的自动化出模冷却打标装料设备，大大提高了生产效率和产品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动化出模冷却打标装料设备，其结构简单，设计巧妙，通过与机械手配合，可以实现全自动化作业，大大提高了生产效率和产品质量。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种自动化出模冷却打标装料设备，其包括注塑机、冷却装置、打标机和装料装置；

所述打标机包括机架、设于所述机架上可前后滑移的滑移板一和设于所述滑移板一上可左右滑移的滑移板二，所述滑移板二上呈矩形阵列设有四组用于放置铁路扣件的定位机构，所述定位机构可以对所述铁路扣件进行翻转，所述机架上方设有激光头，所述机架上方沿左右方向均设有三组吸水装置，所述吸水装置高度与所述定位机构上铁路扣件高度相对应设置，所述吸水装置设置间隔与所述定位机构左右设置间隔相同；

所述装料装置包括底板二、设于所述底板二两侧的升降装置和设于所述底板二上的放料框；所述放料框包括长方体形的空心框架，所述框架前后两侧各设有若干支撑柱二，左右两侧各设有若干组导向装置，每组导向装置包括两个导向柱；所述框架顶部固设有悬挂架，所述悬挂架上均设有若干分隔件，在所述悬挂架下方形成若干均匀分布的放料仓；所述框架中部水平设有承载板，所述承载板上设有经所述分隔件穿过的过孔二，所述承载板左右两侧设有若干支撑块，所述支撑块搭设在所述升降装置的升降板上，所述支撑块位于每组所述导向装置的两个所述导向柱之间；所述框架上设有竖杆，所述竖杆上均设有若干挡块，所述升降板上设有与所述挡块相对应的光电传感器；

还包括机械手，用于在所述注塑机、冷却装置、打标机和装料装置之间转移所述铁路扣件。

作为本发明的进一步改进，所述冷却装置包括：

箱体，其上端敞口，内部盛有水，所述箱体上部设有进水管，下部设有排水管，所述箱体内上部设有与所述进水管相连的水位限制器；

转轮盘，其竖直设于所述箱体内，包括转轴和固设于所述转轴上的两个圆盘，两个所述圆盘之间周向均设有若干悬挂杆，所述悬挂杆与所述转轴轴线相平行设置，所述圆盘上在所述悬挂杆与转轴之间开设有让位孔，所述转轴两端通过防水轴承设于所述箱体侧壁上，所述转轴一端通过联轴器与设于所述箱体外部的减速机相连，所述减速机与伺服电机相连；

放料盒，其上端敞口，固设于底板一上，所述底板一两端固设有连接架，所述连接架上端中部铰连于所述悬挂杆上；

放料盒定位气缸，其固设于所述箱体上部，所述放料盒定位气缸的放料盒定位气缸杆自由端连接有顶板，所述顶板能从所述让位孔穿过，其穿过所述让位孔后与所述底板一和连接架位置相对应。

作为本发明的进一步改进，所述机架上方左右两侧固设有导轨一，两条所述导轨一之间设有与所述导轨一相平行的丝杠一，所述丝杠一一端通过轴承铰连在所述机架上，另一端与固设于所述机架上的驱动电机相连；所述滑移板一底部左右两侧设有与所述导轨一相匹配的导向槽一，所述滑移板一底部固设有连接块一，所述连接块一上开设有与所述丝杠一相匹配的螺纹孔。

作为本发明的进一步改进，所述滑移板一上方前后两侧固设有导轨二，两条所述导轨二之间设有与所述导轨二相平行的打标定位气缸；所述滑移板二底部前后两侧设有与所述导轨二相匹配的导向槽二，所述滑移板二底部固设有连接块二，所述打标定位气缸的打标定位气缸杆自由端与所述连接块二固连在一起。

作为本发明的进一步改进，所述定位机构包括固设于所述滑移板二上的支撑柱一和铰连于所述滑移板二上的顶起转动气缸，所述支撑柱一顶部与放料板一侧铰连，所述放料板另一侧与所述顶起转动气缸的顶起转动气缸杆的自由端相铰连；所述放料板上设有与所述铁路扣件相适配的限位块一、限位块二以及定位块。

作为本发明的进一步改进，所述滑移板二左右两端固设有硬性限位器和接近开关。

作为本发明的进一步改进，所述升降装置包括固设于所述底板二上的方形支撑架，所述支撑架中部竖直设有丝杠二，两侧竖直设有导向杆二，所述升降板水平设于所述支撑架内，所述升降板中部设有与所述丝杠二相适配的螺纹孔，两侧设有与所述导向杆二相适配的让位孔；所述底板二下方设有底座，所述底座内设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述丝杠二同轴固连。

作为本发明的进一步改进，所述悬挂架包括沿所述框架前后方向均匀设置的若干个横向杆和沿所述框架左右方向均匀设置的若干组纵向组件，所述横向杆和纵向组件相互垂直设置，所述分隔件悬挂在每两组所述纵向组件之间的横向杆上。

作为本发明的进一步改进，位于所述框架左右两端的所述纵向组件包括一根纵向杆，位于中部的所述纵向组件包括两根平行设置的纵向杆，且两根所述纵向杆之间留有间隙。

作为本发明的进一步改进，所述分隔件包括两个上端弧形连接在一起的竖直挡板，两个所述挡板外侧边缘处均固设有侧板，所述侧板与所述挡板相互垂直设置，且所述侧板上端朝外呈弧形弯曲。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明结构简单，设计巧妙，所述注塑机、冷却装置、打标机和装料装置通过与机械手配合，实现了铁路扣件的出模、冷却、打标和放料的全自动化作业，大大提高了生产效率和产品质量。

冷却装置中将铁路扣件放在所述转轮盘的放料盒内，随着转轮盘转动，所述铁路扣件在箱体的液面以下进行冷却，同一时间冷却的铁路扣件数量多，此外，铁路扣件间隔大，而且箱体内的液体处于搅动状态，都有助于提高铁路扣件的冷却效率。通过水位限制器和温度传感器控制箱体内自动加水和排水，通过与机械手配合，实现了铁路扣件的连续冷却，实现了对铁路扣件全自动化、快捷高效的冷却作业。

打标机中通过在滑移板二上设置四组定位机构，并设置所述吸水棉，结合可前后滑移的滑移板一和可左右滑移的滑移板二的运动轨迹，可依次对四个铁路扣件进行打标作业，并在打标前对打标平面进行擦拭，大大提高了打标效率和打标质量。

所述定位机构可以对所述铁路扣件进行翻转，所述机械手将铁路扣件放置到所述定位机构上后，通过所述顶起转动气缸对铁路扣件进行转动，使四个所述打标平面同时处于水平状态，方便通过所述激光头依次对四个所述铁路扣件进行打标作业，而且铁路扣件通过机械手抓取和放置时的状态与前后工序中的放置状态保持一致，有助于机械手在工序间的动作衔接。

装料装置中的所述承载板在升降装置作用下进行竖直升降，初始位置在所述放料框上端，通过机械手在所有的所述放料仓内各码放一个铁路扣件后，通过所述伺服电机驱动丝杠二转动，使所述升降板下降一个铁路扣件的高度，具体通过所述光电传感器和挡块来进行监测，然后再通过机械手在所有的所述放料仓内各码放一个铁路扣件，依次进行铁路扣件的码放，可以保证铁路扣件整齐的码放在所述放料框内；然后将所述放料框运输到下一工序水煮设备处，进行水煮，水煮完成后，通过人工或机械手逐层取出，取出过程与码放过程相反，所述升降板逐步上升，通过人工或机械手将所有放料仓内最上层的铁路扣件取走。

所述放料仓为沿所述放料框前后方向相邻的两个所述分隔件之间的长方体空间，所述分隔件中的所述侧板位于四个边角处且上端朝外呈弧形弯曲，有利于铁路扣件的顺利码放和取出。

所述机械手上呈矩形阵列设有四个Y型气动手指，通过夹子可以同时夹取四个所述铁路扣件，提高了所述铁路扣件的转移和生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明中冷却装置的俯视结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大结构示意图。

图3是图1中A-A处的剖视结构示意图。

图4是图3中B处的局部放大结构示意图。

图5是本发明中冷却装置的后视结构示意图。

图6是本发明冷却装置中转轮盘的结构示意图。

图7是本发明中打标机的俯视结构示意图。

图8是图7中C处的局部放大结构示意图。

图9是本发明中打标机的主视结构示意图。

图10是图9中D处的局部放大结构示意图。

图11是本发明打标机中定位机构的结构示意图。

图12是本发明打标机中定位机构的另一状态结构示意图。

图13是本发明的整体结构示意图。

图14是本发明中升降装置的结构示意图。

图15是本发明中升降装置的又一结构示意图。

图16是本发明中放料框的结构示意图。

图17是本发明中框架、悬挂架和承载板的结构示意图。

图18是本发明中分隔件的结构示意图。

图19是本发明中铁路扣件的结构示意图。

图20是本发明中铁路扣件的另一状态结构示意图。

图21是本发明中铁路扣件的又一状态结构示意图。

其中：1-1箱体、1-1-1过孔一、1-2圆盘、1-2-1让位孔、1-3转轴、1-4悬挂杆、1-5连接架、1-6底板一、1-7放料盒、1-8加强杆一、1-9联轴器、1-10放料盒定位气缸、1-11放料盒定位气缸杆、1-12顶板、1-13导向杆一、1-14水位限制器、1-15进水管、1-16排水管、1-17支腿；

2-1机架、2-2导轨一、2-3驱动电机、2-4丝杠一、2-5滑移板一、2-6导向槽一、2-7连接块一、2-8导轨二、2-9安装块、2-10限位器、2-11打标定位气缸、2-12打标定位气缸杆、2-13滑移板二、2-14导向槽二、2-15连接块二、2-16安装板、2-17支撑柱一、2-18放料板、2-18-1连接块三、2-19限位块一、2-20限位块二、2-21定位块、2-22顶起转动气缸、2-23顶起转动气缸杆、2-24铰连座、2-25安装座、2-26激光头支架、2-27连接臂、2-28激光头、2-28-1激光束、2-29吸水棉支架、2-30吸水棉安装壳、2-31吸水棉、2-32固定螺栓、2-33接近开关；

3-1底板二、3-2支撑架、3-3丝杠二、3-4导向杆二、3-5升降板、3-6垫块、3-7加强杆二、3-8光电传感器、3-9竖杆、3-10挡块、3-11框架、3-12支撑柱二、3-13导向柱、3-14悬挂架、3-14-1横向杆、3-14-2纵向杆、3-15承载板、3-16过孔二、3-17支撑块、3-18分隔件、3-18-1挡板、3-18-2侧板、3-19底座、3-20放料仓；

4铁路扣件、4-1打标平面。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图21所示的一种自动化出模冷却打标装料设备，其包括注塑机、冷却装置、打标机和装料装置；

所述冷却装置，如图1-图6、图19所示，其包括：

箱体1-1，其上端敞口，整体呈长方体形，内部盛有水，所述箱体1-1上部设有进水管1-15，用来往箱体1-1内加凉水，下部设有排水管1-16，用来将箱体1-1内的高温水排出，所述箱体1-1内上部设有与所述进水管1-15相连的水位限制器1-14，所述水位限制器1-14为浮子式，可以为水箱浮球阀，所述排水管1-16处设有电磁阀门；

转轮盘，其竖直设于所述箱体1-1内，包括转轴1-3和同轴固设于所述转轴1-3上的两个圆盘1-2，两个所述圆盘1-2之间周向均设有若干悬挂杆1-4，本实施例中设有八个，所述悬挂杆1-4与所述转轴1-3轴线相平行设置，所述圆盘1-2上在所述悬挂杆1-4与转轴1-3之间开设有让位孔1-2-1，所述转轴1-3两端通过防水轴承设于所述箱体1-1侧壁上，所述转轴1-3一端通过联轴器1-9与设于所述箱体1-1外部的减速机相连，所述减速机与伺服电机相连；

放料盒，其上端敞口，固设于底板一1-6上，所述底板一1-6两端固设有连接架1-5，所述连接架1-5上端中部铰连于所述悬挂杆1-4上，在重力作用下，所述底板一1-6始终处于水平状态。本实施例中，所述底板一1-6上呈矩形阵列设有四个放料盒1-7，所述连接架1-5为匚型。所述放料盒1-7设置四个是为了与机械手相对应，所述机械手可以同时从注塑机内夹取四个铁路扣件4，码放到四个所述放料盒1-7内。通过所述水位限制器1-14限制所述箱体1-1内的液面高度，当所述悬挂杆1-4处于最高点时，所述放料盒1-7位于液面以上，此时通过机械手进行铁路扣件4的码放和抓取。

放料盒定位气缸1-10，其固设于所述箱体1-1上部中间位置，所述放料盒定位气缸1-10的放料盒定位气缸杆1-11自由端连接有顶板1-12，所述顶板1-12能从所述让位孔1-2-1穿过，其穿过所述让位孔1-2-1后与处于所述让位孔1-2-1内侧的所述底板一1-6和连接架1-5位置相对应。随着所述转轮盘转动，当一个所述悬挂杆1-4与所述放料盒定位气缸1-10对正时，所述放料盒定位气缸杆1-11伸长，所述顶板1-12将悬挂在所述悬挂杆1-4下方的底板一1-6和连接架1-5顶紧，通过机械手将当前四个放料盒内的铁路扣件4取出，并将未经冷却的铁路扣件4放进所述放料盒内进行水冷却。

所述冷却装置结构简单，将铁路扣件4放在所述转轮盘的放料盒1-7内，随着转轮盘转动，所述铁路扣件4在箱体1-1的液面以下进行冷却，同一时间冷却的铁路扣件4数量多，此外，铁路扣件4间隔大，而且箱体1-1内的液体处于搅动状态，都有助于提高铁路扣件4的冷却效率。通过水位限制器1-14和温度传感器控制箱体1-1内自动加水和排水，通过与机械手配合，实现了铁路扣件4的连续冷却，实现了对铁路扣件4全自动化、快捷高效的冷却作业。

所述顶板1-12两侧固设有两个与所述放料盒定位气缸杆1-11同轴的导向杆一1-13，所述导向杆一1-13自由端从所述箱体1-1侧壁上设置的过孔一1-1-1穿出。通过设置所述导向杆一1-13，可以加强顶板1-12的稳定性，保护所述放料盒定位气缸杆1-11不受外力损坏。

两个所述圆盘1-2之间周向均设有若干个加强杆一1-8，本实施例中，所述加强杆一1-8设有四个，间隔90°，加强所述转轮盘的整体结构强度和稳定性。

所述箱体1-1内的液面以下设有温度传感器。所述温度传感器、水位限制器1-14、电磁阀、减速机和伺服电机与控制器进行电性连接，当所述箱体1-1内温度升高到设定温度时，所述电磁阀打开，所述排水管1-16进行排水，随着箱体1-1内液面下降，所述水位限制器1-14控制所述进水管1-15加水，降低箱体1-1内液体温度，随着所述转轮盘搅动，有利于箱体1-1内液体混合均匀。

所述箱体1-1底部设有若干高度可调节的支腿1-17，可以调节所述箱体1-1的高度。

所述放料盒1-7盒底设有与铁路扣件4相对应的凸起，使所述铁路扣件4正立摆放在所述放料盒1-7内，方便机械手对所述铁路扣件4的码放和抓取。

所述冷却装置具体工作过程：

通过所述水位限制器1-14和温度传感器控制箱体1-1内自动加水和排水，保证箱体1-1内水温处于设定温度之下；

通过伺服电机和减速机驱动所述转轴1-3转动，随着所述转轮盘转动，当一个所述悬挂杆1-4与所述放料盒定位气缸1-10对正时，所述放料盒定位气缸杆1-11伸长，所述顶板1-12将悬挂在所述悬挂杆1-4下方的底板一1-6和连接架1-5顶紧，通过机械手将当前四个放料盒内的铁路扣件4取出，放到打标机上打标，并从注塑机取出未经冷却的铁路扣件4，放进所述放料盒内进行水冷却，依次循环作业，本实施例中，所述转轮盘旋转一周设定用时20分钟。

所述打标机，如图7-图12、图19-图21所示，其包括机架2-1、设于所述机架2-1上可前后滑移的滑移板一2-5和设于所述滑移板一2-5上可左右滑移的滑移板二2-13，所述滑移板二2-13上呈矩形阵列设有四组用于放置铁路扣件4的定位机构，所述定位机构可以对所述铁路扣件4进行翻转，所述机架2-1上方设有激光头2-28，所述机架2-1上方沿左右方向均设有三组吸水装置，所述吸水装置高度与所述定位机构上铁路扣件4高度相对应设置，所述吸水装置设置间隔与所述定位机构左右设置间隔相同。所述定位机构设置四个是为了与机械手相对应，所述机械手可以同时夹取四个铁路扣件4，并放置到四个所述定位机构上。

所述打标机结构简单，设计巧妙，通过在滑移板二2-13上设置四组定位机构，并设置所述吸水棉2-31，结合可前后滑移的滑移板一2-5和可左右滑移的滑移板二2-13的运动轨迹，可依次对四个铁路扣件4进行打标作业，并在打标前对打标平面4-1进行擦拭，大大提高了打标效率和打标质量。

所述滑移板一2-5是通过以下滑移机构来实现前后滑移的：所述机架2-1上方左右两侧固设有导轨一2-2，两条所述导轨一2-2之间设有与所述导轨一2-2相平行的丝杠一2-4，所述丝杠一2-4一端通过轴承铰连在所述机架2-1上，另一端与固设于所述机架2-1上的驱动电机2-3相连，所述驱动电机2-3为伺服电机；所述滑移板一2-5底部左右两侧设有与所述导轨一2-2相匹配的导向槽一2-6，所述滑移板一2-5底部固设有连接块一2-7，所述连接块一2-7上开设有与所述丝杠一2-4相匹配的螺纹孔。

所述滑移板二2-13是通过以下滑移机构来实现左右滑移的：所述滑移板一2-5上方前后两侧固设有导轨二2-8，两条所述导轨二2-8之间设有与所述导轨二2-8相平行的打标定位气缸2-11；所述滑移板二2-13底部前后两侧设有与所述导轨二2-8相匹配的导向槽二2-14，所述滑移板二2-13底部固设有连接块二2-15，所述打标定位气缸2-11的打标定位气缸杆2-12自由端与所述连接块二2-15固连在一起。

所述定位机构包括固设于所述滑移板二2-13上的支撑柱一2-17和铰连于所述滑移板二2-13上的顶起转动气缸2-22，所述支撑柱一2-17顶部与放料板2-18一侧铰连，所述放料板2-18另一侧通过连接块三2-18-1与所述顶起转动气缸2-22的顶起转动气缸杆2-23的自由端相铰连；所述放料板2-18上设有与所述铁路扣件4相适配的限位块一2-19、限位块二2-20以及定位块2-21，所述限位块一2-19和限位块二2-20分别位于所述铁路扣件4两侧，所述定位孔2-21插设于所述铁路扣件4底部。本实施例中，所述滑移板二2-13上固设有安装板2-16，所述支撑柱一2-17固设于所述安装板2-16上，所述安装板2-16上固设有铰连座2-24，所述顶起转动气缸2-22底端与所述铰连座2-24相铰连。所述支撑柱一2-17顶端固设有安装座2-25，所述放料板2-18与所述安装座2-25顶部相铰连。

所述定位机构中的放料板2-18初始处于水平状态，通过机械手将四个所述铁路扣件4放置在所述放料板2-18上时，所述顶起转动气缸杆2-23处于收缩状态，此时所述打标平面4-1处于倾斜状态，所述铁路扣件4状态如图8所示；控制所述顶起转动气缸杆2-23伸长，所述放料板2-18带动所述铁路扣件4翻转一定角度，使所述打标平面4-1处于水平状态，所述铁路扣件4状态如图5、图6和图9所示，方便所述激光头2-28进行打标作业，其激光束2-28-1直接照射在所述打标平面4-1上，方便通过所述激光头2-28依次对四个所述铁路扣件4进行打标作业，而且铁路扣件4通过机械手抓取和放置时的状态与前后工序中的放置状态保持一致，有助于机械手在工序间的动作衔接。

所述滑移板二2-13左右两端固设有硬性限位器2-10，所述限位器2-10为螺接在所述安装块2-9上的螺栓。所述滑移板二2-13左右两端固设有接近开关2-33。通过设置所述限位器2-10和接近开关2-33来对所述滑移板二2-13进行限位。

所述机架2-1上固设有匚型的激光头支架2-26，所述激光头支架2-26上设有与其相互垂直设置的连接臂2-27，所述激光头2-28固设于所述连接臂2-27自由端，所述激光头2-28位于所述机架2-1左右方向中间位置。

所述机架2-1上固设有匚型的吸水棉支架2-29，所述吸水棉支架2-29上均设有三个开口向下的吸水棉安装壳2-30，所述吸水棉安装壳2-30内通过固定螺栓2-32固定有所述吸水棉2-31。所述吸水棉2-31位于所述激光头2-28前部。

所述机架2-1底部设有若干高度可调的支撑腿。所述控制器与所述驱动电机2-3、接近开关2-10、打标定位气缸2-11、顶起转动气缸2-22、激光头2-28电性连接，对打标作业进行统一调节控制。

所述打标机具体工作过程：

机械手从上一工序的冷却装置内夹取四个所述铁路扣件4，放置到四个所述定位机构的放料板2-18上；

四个所述顶起转动气缸杆2-23同步伸长，使四个所述放料板2-18带动所述铁路扣件4翻转一个角度，使所述打标平面4-1位于水平状态；

此时所述滑移板一2-5位于驱动电机2-3一端，即所述机架2-1前端，所述滑移板二2-13位于所述滑移板一2-5右端，与所述限位器2-10相接触，如图11所示，启动所述驱动电机2-3，控制所述丝杠一2-4转动，在丝杠一传动下，所述滑移板一2-5向所述机架2-1后端移动，当所述滑移板二2-13上后端的两个定位机构从所述吸水棉2-31下方穿过且后端左侧定位机构上铁路扣件4的打标平面4-1位于所述激光头2-28正下方时，所述丝杠一2-4停止转动，此时启动所述激光头2-28，在其下方的所述打标平面4-1上打标；在所述定位机构从所述吸水棉2-28下方穿过时，两个所述吸水棉2-28分别对后端的两个定位机构上的铁路扣件4的打标平面4-1进行擦拭，吸取水分；

启动所述打标定位气缸2-11，控制所述滑移板二2-13向左运动，直至滑移板二2-13左端接触所述限位器2-10，如图12所示，此时，后端右侧定位机构上铁路扣件4的打标平面4-1位于所述激光头2-28正下方，通过所述激光头2-28进行打标作业；

启动所述驱动电机2-3，控制所述丝杠一2-4转动，在丝杠一2-4传动下，所述滑移板一2-5继续向所述机架2-1后端移动，当所述滑移板二2-13上前端的两个定位机构从所述吸水棉2-31下方穿过且前端右侧定位机构上铁路扣件4的打标平面4-1位于所述激光头2-28正下方时，所述丝杠一2-4停止转动，此时启动所述激光头2-28，在其下方的所述打标平面4-1上打标，在所述定位机构从所述吸水棉2-28下方穿过时，两个所述吸水棉2-28分别对前端的两个定位机构上的铁路扣件4的打标平面4-1进行擦拭，吸取水分；

所述打标定位气缸2-11启动，控制所述滑移板二2-13向右运动，直至滑移板二2-13右端接触所述限位器2-10，此时，前端左侧定位机构上铁路扣件4的打标平面4-1位于所述激光头2-28正下方，通过所述激光头2-28进行打标作业；

打标完成后，通过所述驱动电机2-3驱动所述丝杠一2-4反向转动，控制所述滑移板一2-5向所述机架2-1前端，即所述驱动电机2-3一端运动，进行复位，然后所述顶起转动气缸杆2-23收缩，控制所述放料板2-18恢复到水平状态，通过机械手将四个所述定位机构上的铁路扣件4取走放入所述装料装置内，将所述放料框用叉车叉走进行下一工序水煮加工，并重新从冷却装置内夹取四个所述铁路扣件4，放置到四个所述定位机构的放料板2-18上进行打标，依次循环作业。

所述装料装置，如图13-图19所示，其包括底板二3-1、设于所述底板二3-1两侧的升降装置和设于所述底板二3-1上的放料框；所述放料框包括长方体形的空心框架3-11，所述框架3-11前后两侧各设有若干支撑柱二3-12，左右两侧各设有若干组导向装置，每组导向装置包括两个导向柱3-13；所述框架3-11顶部固设有悬挂架3-14，所述悬挂架3-14上均设有若干分隔件3-18，在所述悬挂架3-14下方形成若干均匀分布的放料仓3-20；所述框架3-11中部水平设有承载板3-15，所述承载板3-15上设有经所述分隔件3-18穿过的过孔二3-16，所述承载板3-15左右两侧设有若干支撑块3-17，所述支撑块3-17搭设在所述升降装置的升降板3-5上，所述支撑块3-17位于每组所述导向装置的两个所述导向柱3-13之间，通过两个所述导向柱3-13进行竖直导向，防止升降板3-5在升降过程中发生水平偏移，同时所述导向柱3-13还起到与所述支撑柱二3-12相同的支撑加强作用；所述框架3-11上设有竖杆3-9，所述竖杆3-9上均设有若干挡块3-10，所述升降板3-5上设有与所述挡块3-10相对应的光电传感器3-8，所述挡块3-10设置的间隔距离与铁路扣件4的摆放高度相等。其结构简单，设计巧妙，通过与机械手配合，实现了铁路扣件4码放的全自动化作业。

本实施例中，所述升降装置包括固设于所述底板二3-1上的方形支撑架3-2，所述支撑架3-2中部竖直设有丝杠二3-3，两侧竖直设有导向杆二3-4，所述升降板3-5水平设于所述支撑架3-2内，所述升降板3-5中部设有与所述丝杠二3-3相适配的螺纹孔，两侧设有与所述导向杆二3-4相适配的让位孔；所述底板二3-1下方设有底座3-19，所述底座3-19内固设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述丝杠二3-3下端同轴固连。作为进一步优化，所述伺服电机可以设置一个，通过动力转换装置同时与两个所述升降装置中的所述丝杠二3-3相连，使两个所述丝杠二3-3同步转动，保证两个所述升降装置中的升降板3-5同步进行升降。所述动力转换装置可以为螺杆、齿轮等组成的动力传动机构，此为机械领域惯用技术手段，此处不进行赘述。或者所述伺服电机可以直接采用双输出轴电机，通过动力传动装置分别与一个所述丝杠二3-3相连，进行动力的同步输送，此也为机械领域惯用技术手段，此处不进行赘述。

所述悬挂架3-14包括沿所述框架3-11前后方向均匀设置的若干个横向杆3-14-1和沿所述框架3-11左右方向均匀设置的若干组纵向组件，所述横向杆3-14-1和纵向组件相互垂直设置。位于所述框架3-11左右两端的所述纵向组件包括一根纵向杆3-14-2，位于中部的所述纵向组件包括两根相互平行的纵向杆3-14-2，且两根所述纵向杆3-14-2之间留有间隙。由于所述承载板3-15上的过孔二3-16与所述分隔件3-18相对应，所以所述纵向组件中两根所述纵向杆3-14-2之间的最大距离决定了两个过孔二3-16在所述放料框左右方向之间的间距大小，通过合理设置两根所述纵向杆3-14-2之间的间隙，可以更好的保证所述承载板3-15的强度。

所述分隔件3-18悬挂在每两组所述纵向组件之间的横向杆3-14-1上。所述分隔件3-18包括两个上端弧形连接在一起的竖直挡板3-18-1，两个所述挡板3-18-1外侧边缘处均固设有侧板3-18-2，所述侧板3-18-2与所述挡板3-18-1相互垂直设置，且所述侧板3-18-2上端朝外呈弧形弯曲。其中位于所述放料框前后两端处的分隔件3-18上，只有内侧的挡板3-18-1上设有侧板3-18-2，外侧的挡板3-18-1上不设置侧板3-18-2。所述放料仓3-20为沿所述放料框前后方向相邻的两个所述分隔件3-18之间的长方体空间，所述分隔件3-18中的所述侧板3-18-2位于四个边角处且上端朝外呈弧形弯曲，有利于铁路扣件4的顺利码放和取出。

所述底板二3-1左右两侧设有两个用于支撑所述放料框的垫块3-6。所述光电传感器3-8为槽型光电传感器。两个所述支撑架3-2后部之间设有加强杆二3-7，用于加强所述放料框整体结构的稳定性。所述机械手按照设定程序对所有的放料仓3-20内的铁路扣件4进行逐一码放和取出，此为工业生产现有技术，此处不进行赘述。所述控制器与所述伺服电机和光电传感器3-8以及机械手电性连接，进行统一的操作控制。

所述装料装置具体使用过程：

铁路扣件码放：所述承载板3-15在升降装置作用下进行升降，其初始位置在所述放料框上端，通过机械手在所有的所述放料仓3-20内各码放一个铁路扣件4后（码放前所述机械手是从上一工序的打标机上抓取所述铁路扣件4的），通过所述伺服电机驱动丝杠二3-3转动，使所述升降板3-5下降一个铁路扣件4的高度，具体通过所述光电传感器3-8和挡块3-10来进行监测，然后再通过机械手在所有的所述放料仓3-20内各码放一个铁路扣件4，依次进行铁路扣件4的码放，可以保证铁路扣件4整齐的码放在所述放料框内；然后将所述放料框运输到下一工序水煮设备处，进行水煮，水煮完成后，通过人工或机械手逐层取出。

铁路扣件取出：

与铁路扣件4码放过程相反，所述升降板3-5逐步上升，通过人工或机械手将所有放料仓3-20内最上层的铁路扣件4取走。

还包括机械手，用于在所述注塑机、冷却装置、打标机和装料装置之间转移所述铁路扣件4。所述机械手上呈矩形阵列设有四个Y型气动手指，通过夹子可以同时夹取码放四个所述铁路扣件4，四个所述Y型气动手指、四个所述放料盒1-7、放料板2-18和放料仓3-20的位置是相对应的，所述机械手为机械自动化领域惯用的设备，此处不进行详细描述。

所述控制器与本发明中所有电子器件进行电性连接，对所述注塑机、冷却装置、打标机、装料装置和机械手进行统一调节控制，进行所述铁路扣件4的出模、冷却、打标和装料作业，将所述铁路扣件4装到所述装料装置的放料框内后，通过叉车将装料框叉到水煮设备处进行下一工序的水煮作业。

本发明结构简单，设计巧妙，所述注塑机、冷却装置、打标机和装料装置通过与机械手配合，实现了铁路扣件的出模、冷却、打标和放料的全自动化作业，大大提高了生产效率和产品质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种自动化出模冷却打标装料设备，其特征在于：其包括注塑机、冷却装置、打标机和装料装置；

所述冷却装置包括箱体（1-1）、转轮盘、放料盒和放料盒定位气缸（1-10），所述箱体（1-1）上端敞口，内部盛有水，上部设有进水管（1-15），下部设有排水管（1-16），所述箱体（1-1）内上部设有与所述进水管（1-15）相连的水位限制器（1-14）；所述转轮盘竖直设于所述箱体（1-1）内，包括转轴（1-3）和固设于所述转轴（1-3）上的两个圆盘（1-2），两个所述圆盘（1-2）之间周向均设有若干悬挂杆（1-4），所述悬挂杆（1-4）与所述转轴（1-3）轴线相平行设置，所述圆盘（1-2）上在所述悬挂杆（1-4）与转轴（1-3）之间开设有让位孔（1-2-1），所述转轴（1-3）两端通过防水轴承设于所述箱体（1-1）侧壁上，所述转轴（1-3）一端通过联轴器（1-9）与设于所述箱体（1-1）外部的减速机相连，所述减速机与伺服电机相连；所述放料盒上端敞口，固设于底板一（1-6）上，所述底板一（1-6）两端固设有连接架（1-5），所述连接架（1-5）上端中部铰连于所述悬挂杆（1-4）上；所述放料盒定位气缸（1-10）固设于所述箱体（1-1）上部，所述放料盒定位气缸（1-10）的放料盒定位气缸杆（1-11）自由端连接有顶板（1-12），所述顶板（1-12）能从所述让位孔（1-2-1）穿过，其穿过所述让位孔（1-2-1）后与所述底板一（1-6）和连接架（1-5）位置相对应；

所述打标机包括机架（2-1）、设于所述机架（2-1）上可前后滑移的滑移板一（2-5）和设于所述滑移板一（2-5）上可左右滑移的滑移板二（2-13），所述滑移板二（2-13）上呈矩形阵列设有四组用于放置铁路扣件（4）的定位机构，所述定位机构可以对所述铁路扣件（4）进行翻转，所述机架（2-1）上方设有激光头（2-28），所述机架（2-1）上方沿左右方向均设有三组吸水装置，所述吸水装置高度与所述定位机构上铁路扣件（4）高度相对应设置，所述吸水装置设置间隔与所述定位机构左右设置间隔相同；

所述机架（2-1）上方左右两侧固设有导轨一（2-2），两条所述导轨一（2-2）之间设有与所述导轨一（2-2）相平行的丝杠一（2-4），所述丝杠一（2-4）一端通过轴承铰连在所述机架（2-1）上，另一端与固设于所述机架（2-1）上的驱动电机（2-3）相连；所述滑移板一（2-5）底部左右两侧设有与所述导轨一（2-2）相匹配的导向槽一（2-6），所述滑移板一（2-5）底部固设有连接块一（2-7），所述连接块一（2-7）上开设有与所述丝杠一（2-4）相匹配的螺纹孔；

所述滑移板一（2-5）上方前后两侧固设有导轨二（2-8），两条所述导轨二（2-8）之间设有与所述导轨二（2-8）相平行的打标定位气缸（2-11）；所述滑移板二（2-13）底部前后两侧设有与所述导轨二（2-8）相匹配的导向槽二（2-14），所述滑移板二（2-13）底部固设有连接块二（2-15），所述打标定位气缸（2-11）的打标定位气缸杆（2-12）自由端与所述连接块二（2-15）固连在一起；

所述定位机构包括固设于所述滑移板二（2-13）上的支撑柱一（2-17）和铰连于所述滑移板二（2-13）上的顶起转动气缸（2-22），所述支撑柱一（2-17）顶部与放料板（2-18）一侧铰连，所述放料板（2-18）另一侧与所述顶起转动气缸（2-22）的顶起转动气缸杆（2-23）的自由端相铰连；所述放料板（2-18）上设有与所述铁路扣件（4）相适配的限位块一（2-19）、限位块二（2-20）以及定位块（2-21）；

所述滑移板二（2-13）左右两端固设有硬性限位器（2-10）和接近开关（2-33）；

所述装料装置包括底板二（3-1）、设于所述底板二（3-1）两侧的升降装置和设于所述底板二（3-1）上的放料框；所述放料框包括长方体形的空心框架（3-11），所述框架（3-11）前后两侧各设有若干支撑柱二（3-12），左右两侧各设有若干组导向装置，每组导向装置包括两个导向柱（3-13）；所述框架（3-11）顶部固设有悬挂架（3-14），所述悬挂架（3-14）上均设有若干分隔件（3-18），在所述悬挂架（3-14）下方形成若干均匀分布的放料仓（3-20）；所述框架（3-11）中部水平设有承载板（3-15），所述承载板（3-15）上设有经所述分隔件（3-18）穿过的过孔二（3-16），所述承载板（3-15）左右两侧设有若干支撑块（3-17），所述支撑块（3-17）搭设在所述升降装置的升降板（3-5）上，所述支撑块（3-17）位于每组所述导向装置的两个所述导向柱（3-13）之间；所述框架（3-11）上设有竖杆（3-9），所述竖杆（3-9）上均设有若干挡块（3-10），所述升降板（3-5）上设有与所述挡块（3-10）相对应的光电传感器（3-8）；

还包括机械手，用于在所述注塑机、冷却装置、打标机和装料装置之间转移所述铁路扣件（4）。

2.根据权利要求1所述的一种自动化出模冷却打标装料设备，其特征在于：所述升降装置包括固设于所述底板二（3-1）上的方形支撑架（3-2），所述支撑架（3-2）中部竖直设有丝杠二（3-3），两侧竖直设有导向杆二（3-4），所述升降板（3-5）水平设于所述支撑架（3-2）内，所述升降板（3-5）中部设有与所述丝杠二（3-3）相适配的螺纹孔，两侧设有与所述导向杆二（3-4）相适配的让位孔；所述底板二（3-1）下方设有底座（3-19），所述底座（3-1 9 ）内设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述丝杠二（3-3）同轴固连。

3.根据权利要求1所述的一种自动化出模冷却打标装料设备，其特征在于：所述悬挂架（3-14）包括沿所述框架（3-11）前后方向均匀设置的若干个横向杆（3-14-1）和沿所述框架（3-11）左右方向均匀设置的若干组纵向组件，所述横向杆（3-14-1）和纵向组件相互垂直设置，所述分隔件（3-18）悬挂在每两组所述纵向组件之间的横向杆（3-14-1）上。

4.根据权利要求3所述的一种自动化出模冷却打标装料设备，其特征在于：位于所述框架（3-11）左右两端的所述纵向组件包括一根纵向杆（3-14-2），位于中部的所述纵向组件包括两根平行设置的纵向杆（3-14-2），且两根所述纵向杆（3-14-2）之间留有间隙。

5.根据权利要求3所述的一种自动化出模冷却打标装料设备，其特征在于：所述分隔件（3-18）包括两个上端弧形连接在一起的竖直挡板（3-18-1），两个所述挡板（3-18-1）外侧边缘处均固设有侧板（3-18-2），所述侧板（3-18-2）与所述挡板（3-18-1）相互垂直设置，且所述侧板（3-18-2）上端朝外呈弧形弯曲。

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