CN114211711A - 一种注塑产品取件及后处理自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其集成有模内取件系统、切除水口系统、火焰修边系统、升降称重系统，模内取件系统包括工业机器人，切除水口系统包括切除水口机器人和边料收集机构，火焰修边系统包括火焰发生器和火焰控制系统，升降称重系统包括升降机构和称重支架，称重支架上设有称重传感器，工业机器人模内取出注塑产品并夹持注塑产品分别到达切除水口机器人切除水口的位置处、火焰发生器烧毛边的位置处、称重支架上；优点是其集成模内取件、切除水口、火焰修边、升降称重功能于一体，能够全自动化实现注塑产品的后续加工，大幅提高生产效率，且降低人工成本。

Description

一种注塑产品取件及后处理自动化设备

技术领域

本发明涉及一种注塑产品后续加工技术，尤其是涉及一种注塑产品取件及后处理自 动化设备，其可作为注塑机周边非标自动化方案，采用工业机器人及自动化工作台，根据注塑机产出的注塑产品特性，进行工艺上的产品优化。

背景技术

注塑机生产的大件注塑产品在注塑成型后需要进行多种后续加工的工序，比如从注 塑机上取件、切除产品的水口、修边、检测产品的质量是否达标等，这些工序传统的实施方式通常是通过人工或人工与设备相配合的方式来完成，需要消耗较多的人力，而且 生产效率低，生产成本高。

注塑行业逐步向着智能工业化转型。现今注塑行业大部分已采用工业机器人取件的 形式，大大减少了人工，同时提高了生产效率，但是，切除产品的水口、修边、检测产 品的质量是否达标等工序多数还是维持着采用人工或人工与设备相配合的方式，工厂年 产的生产能力仍然低下。

为满足工厂增加年产的生产能力，针对注塑产品的后续加工处理必须进一步改进注 塑机周边的配套设备，因此，如何在工业机器人完成模内取件后，配合工业机器人完成注塑产品的切除水口处理、火焰修边处理、升降称重处理等工艺，以实现全自动化工艺 后续处理流程，提高生产效率是值得研究的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其集成 模内取件、切除水口、火焰修边、升降称重功能于一体，能够全自动化实现注塑产品的后续加工，大幅提高生产效率，且降低人工成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种注塑产品取件及后处理自动化 设备，其特征在于：集成有模内取件系统、切除水口系统、火焰修边系统、升降称重系统，所述的模内取件系统包括工业机器人，所述的切除水口系统包括切除水口机器人和 边料收集机构，所述的火焰修边系统包括火焰发生器和火焰控制系统，所述的升降称重 系统包括升降机构和称重支架，所述的称重支架上设置有称重传感器，注塑机开模到位 后所述的工业机器人从注塑机的模内取出注塑产品，所述的工业机器人夹持注塑产品到 达所述的切除水口机器人切除水口的位置处，所述的切除水口机器人切除水口且由所述 的边料收集机构收集切下的边料，所述的工业机器人夹持切除水口后的注塑产品到达所 述的火焰发生器烧毛边的位置处，所述的火焰控制系统控制所述的火焰发生器烧毛边， 所述的工业机器人夹持烧毛边后的注塑产品到达所述的称重支架的正上方并放置烧毛 边后的注塑产品到所述的称重支架上，利用所述的称重传感器实现烧毛边后的注塑产品 的称重，所述的称重支架带着烧毛边后的注塑产品通过所述的升降机构作下降运动。

所述的升降称重系统还包括支撑立柱，所述的称重支架通过所述的升降机构在所述 的支撑立柱上升降运动，支撑立柱为升降机构的安装基础，支撑立柱同时给称重支架的升降运动提供的基准。

所述的升降机构由减速电机、链条驱动机构、导向板、直线导轨副组成，所述的链条驱动机构包括链条及上驱动链轮和下驱动链轮，所述的直线导轨副包括两根直线导轨和六块滑块，所述的减速电机水平安装于所述的支撑立柱的顶部上，所述的上驱动链轮 安装于所述的减速电机的输出轴上，所述的下驱动链轮通过水平安装轴安装于所述的支 撑立柱的下部且位于所述的上驱动链轮的正下方，所述的链条的一端与所述的导向板的 顶端连接，所述的链条的另一端与所述的导向板的底端连接，所述的链条绕在所述的上 驱动链轮和所述的下驱动链轮上且分别与所述的上驱动链轮和所述的下驱动链轮啮合， 两根所述的直线导轨并行竖直安装于所述的支撑立柱的一个侧面上，六块所述的滑块以 单边三块双排的方式安装于所述的导向板的背面上，所述的滑块与所述的直线导轨配合 连接，即所述的导向板的背面通过直线导轨副连接于所述的支撑立柱的一个侧面上，所 述的称重支架连接于所述的导向板的正面上。减速电机的输出轴转动带动上驱动链轮转 动，进而驱动链条带动导向板上升或下降，称重支架连接于导向板的正面上，称重支架 随导向板上升或下降，实现称重支架的上升或下降；实际设计时可在支撑立柱的顶部上 固定两个轴承，利用两个轴承固定减速电机的输出轴，实现减速电机的固定，双排三滑 块的设计使得称重支架上放置的注塑产品的下降更为稳定。

所述的支撑立柱上上下均设置有用于张紧所述的链条的张紧机构，所述的张紧机构 包括支撑轴和张紧链轮，所述的支撑轴水平安装于所述的支撑立柱上，所述的张紧链轮安装于所述的支撑轴上，所述的张紧链轮位于所述的链条形成的环的外侧且所述的链条与所述的张紧链轮啮合。这种张紧机构的结构简单，利用张紧链轮使链条向链条形成的 环的内侧弯曲即可实现张紧的目的。

所述的称重支架由横梁、两个L型托架、两根产品搁置条组成，所述的横梁水平安装且所述的横梁的一端固定于所述的导向板的正面上，所述的L型托架的竖杆的顶端固 定于所述的横梁的底部上，每个所述的L型托架的横杆上安装有两个所述的称重传感 器，每根所述的产品搁置条设置于一个所述的L型托架的横杆上的两个所述的称重传感 器上，烧毛边后的注塑产品搁置于两根所述的产品搁置条上，所述的产品搁置条外包裹 有用于防止注塑产品损伤的聚氨酯橡胶条，所述的L型托架的横杆上安装有用于检测所 述的产品搁置条上是否搁置有注塑产品的激光传感器。在此，单边双称重传感器的设计 即安装4个称重传感器可减少称重稳定时间，提高称重精度；一般情况下单边的2个称 重传感器间隔开安装于L型托架的横杆上，位于产品搁置条下方的两侧；两个L型托架 之间存在间隔，可将两个L型托架之间的间隔设计成大于AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)的宽度，这样在注塑产品下降到AGV时可以顺利地将注塑 产品下料到AGV上；在实际设计时除在产品搁置条外包裹聚氨酯橡胶条，也可包裹其 它能够保护注塑产品的保护层；利用激光传感器检测产品搁置条上是否有注塑产品，可 避免一些不必要的操作，如：在注塑产品称重完成下降使注塑产品落到AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)上，但实际上注塑产品并未落到AGV上，此时激光 传感器检测到注塑产品还在称重支架上，使称重支架不上升，避免称重支架带着注塑产 品上升。

所述的支撑立柱的底部设置有用于将该自动化升降称重一体机安装于地面上的安 装平板，所述的支撑立柱与所述的安装平板之间设置有加强筋；所述的导向板与所述的支撑立柱之间设置有拖链，所述的拖链的一端与所述的导向板连接，所述的拖链的另一 端与所述的支撑立柱的中部连接；所述的横梁的顶部与所述的导向板的正面之间设置有 斜撑，所述的横梁的顶部上安装有接线盒；一般情况下可利用化学螺栓将该自动化升降 称重一体机与地面固定；在导向板与支撑立柱之间设置拖链，一方面，拖链适合于往复 运动的场合，能够对内置的电缆、气管等起到牵引和保护的作用，另一方面，拖链的每 一节都能打开，便于安装和维修。

所述的导向板的正面的上部安装有上缓冲块，所述的导向板的正面的下部安装有下 缓冲块，所述的支撑立柱的顶部安装有限位挡板，所述的支撑立柱的侧面上安装有限位挡块，所述的限位挡块位于所述的直线导轨的底端的下方且靠近所述的直线导轨的底 端，所述的导向板上升至限定的最高位置时所述的上缓冲块撞击所述的限位挡板，所述 的导向板下降至限定的最低位置时所述的下缓冲块撞击所述的限位挡块；所述的支撑立 柱的上部自上而下依次安装有最高位置限位传感器、允许最高位置限位传感器、上升减 速传感器，所述的支撑立柱的下部自下而上依次安装有最低位置限位传感器、允许最低 位置限位传感器、下降减速传感器。在此，最高位置限位传感器用于上升位置极限限位 保护，防止过冲损坏结构，最低位置限位传感器用于下降位置极限限位保护，防止过冲 损坏结构，正常运行时不会走到这两个极限点位；允许最高位置限位传感器作为上停止 点，允许最低位置限位传感器作为下停止点；上升减速传感器和下降减速传感器感应后 减速，称重支架在中间段高速运行，快到位置时减速，运行更平稳，防止了过冲。

该设备还集成有治具快换系统，所述的模内取件系统位于注塑机的上方，所述的切 除水口系统、所述的火焰修边系统、所述的升降称重系统、所述的治具快换系统位于注塑机的周边的同一侧。工业机器人模内取件或运输注塑产品需有与注塑产品相适配的治具，因此针对不同的注塑产品，工业机器人需更换相适配的治具，通过治具快换系统工 业机器人能够快速自动更换治具；由于火焰修边系统、升降称重系统、治具快换系统位 于注塑机的周边的同一侧，且工业机器人需先从注塑机的模内取件，因此将模内取件系 统设置于注塑机的上方，使模内取件、火焰修边、升降称重、治具快换均在工业机器人 的操作范围内；治具快换系统的集成使得该设备对不同的注塑产品有一定的通用性。

所述的模内取件系统还包括机器人底座连接基板、第一平台、第一护栏，所述的机器人底座连接基板为双层焊接结构，所述的机器人底座连接基板的下层的一端露出于上层外，形成一个供所述的工业机器人的固定端固定的安装腔，所述的工业机器人的固定 端固定于所述的安装腔的腔底上，所述的机器人底座连接基板的下层固定于注塑机的头 板的顶端上，所述的机器人底座连接基板的下层与上层之间设置有加强板，所述的机器 人底座连接基板的另一端与所述的第一平台连接，所述的第一平台位于注塑机的上方， 所述的第一护栏安装于所述的机器人底座连接基板的上层和所述的第一平台的边缘上， 所述的第一平台的一侧设置有从地面通向所述的第一平台的第一爬梯，所述的第一爬梯 位于注塑机的周边的另一侧，如位于与火焰修边系统、升降称重系统、治具快换系统相 对的另一侧。第一平台和第一爬梯为操作人员到达工业机器人提供了方便，第一护栏提 供了安全保障。

所述的治具快换系统包括第一框架式立柱结构、第二平台、第二护栏、第二爬梯、若干个治具快换装置，所述的第一框架式立柱结构的底部固定于地面上，所述的第二平 台安装于所述的第一框架式立柱结构的顶部上，所述的第二护栏设置于所述的第二平台 的周边上，所述的第二爬梯从地面通向所述的第二平台，所述的治具快换装置安装于所 述的第二平台上，所述的工业机器人的操作端上安装的治具通过所述的治具快换装置实 现治具的快速更换；在此限定了治具快换系统的基础设施，既能保证操作人员的安全操 作，又能确保工业机器人的治具快换。

所述的切除水口系统还包括第二框架式立柱结构、第三平台、第三护栏、第三爬梯， 所述的第二框架式立柱结构的底部固定于地面上，所述的第三平台安装于所述的第二框 架式立柱结构的顶部上，所述的第三护栏设置于所述的第三平台的周边上，所述的第三爬梯从所述的第二平台通向所述的第三平台，所述的第三平台上安装有两台所述的切除水口机器人，两台所述的切除水口机器人并行且间隔分布，两台所述的切除水口机器人 联动实现对所述的工业机器人夹持的注塑产品进行切除水口处理，所述的第三平台上还 安装有两个分别用于检测两台所述的切除水口机器人是否断刀的断刀检测行程开关，所 述的边料收集机构的入料端设置于所述的第三平台上且位于两台所述的切除水口机器 人切除水口的位置的正下方，所述的边料收集机构的出料端位于所述的第三平台的下 方；在此限定了切除水口系统的基础设施，既能保证操作人员的安全操作，又能确保注 塑产品的切除水口处理，并检测切除水口机器人是否断刀。

所述的火焰修边系统还包括安装竖杆、能够调节所述的火焰发生器的上下左右位置 和角度位置的位置调节件，所述的安装竖杆的底部安装于地面上，所述的位置调节件安装于所述的安装竖杆的顶部上，所述的火焰发生器安装于所述的位置调节件上，所述的 火焰控制系统与所述的火焰发生器连接；在此限定了火焰发生器的安装基础设施，且火 焰发生器的位置可调，使得火焰发生器能够实现灵活烧毛边处理。

所述的火焰修边系统和所述的升降称重系统位于所述的第二平台和所述的第三平 台之间的间隔空间中，第二平台和第三平台之间有从第二平台通向第三平台的第三爬梯，因此第二平台和第三平台之间必然存在一段间隔空间，利用这段间隔空间设置火焰 修边系统和升降称重系统，使得整个设备所占面积减少。

所述的边料收集机构由料斗、斜输送管道和收集小车组成，所述的第三平台上位于 两台所述的切除水口机器人切除水口的位置的正下方开设有边料下料口作为所述的边料收集机构的入料端，所述的料斗设置于所述的第三平台的下方，所述的料斗的进料端 安装于所述的边料下料口上，所述的料斗的出料端与所述的斜输送管道的一端连接，所 述的斜输送管道的另一端作为所述的边料收集机构的出料端延伸至所述的第二框架式 立柱结构的一侧，所述的收集小车置放于所述的斜输送管道的另一端的正下方，使所述 的料斗的出料端出来的边料通过所述的斜输送管道从高而下落入所述的收集小车中，便 于回收集中处理。利用料斗和斜输送管道将边料从高处运输到低处，且由收集小车集中 收集；一般为便于操作人员操作，收集小车放置于第二框架式立柱结构的外侧，因此设 置斜输送管道，使斜输送管道的出料端延伸至第二框架式立柱结构的一侧。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)该设备集成了模内取件、切除水口、火焰修边、升降称重功能于一体，能够全 自动化实现注塑产品的后续加工，集成度高，大幅提高了生产效率，且降低了人工成本。

2)将模内取件、切除水口、火焰修边、升降称重集成在一起，减少了不同功能设 备的占地面积，提高了空间利用率。

3)该设备可作为注塑机周边非标自动化方案，采用工业机器人及自动化工作台，根据注塑机产出的注塑产品特性，进行工艺上的产品优化。

附图说明

图1为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备的整体立体结构示意图一；

图2为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备的整体立体结构示意图二；

图3为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备的俯视图；

图4为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的升降称重系统的整体结构示 意图一；

图5为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的升降称重系统的整体结构示 意图二；

图6为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的升降称重系统的后视图；

图7为图4中A部分的放大示意图；

图8为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的升降称重系统中的链条与上 驱动链轮的配合示意图；

图9为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的升降称重系统中的链条与下 驱动链轮的配合示意图；

图10为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的升降称重系统中的位于上 方的张紧机构的结构示意图；

图11为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的升降称重系统中的位于下 方的张紧机构的结构示意图；

图12为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的模内取件系统的部分结构 示意图；

图13为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的切除水口系统的整体结构 示意图；

图14为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的火焰修边系统的部分结构 示意图；

图15为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备中的治具快换系统的整体结构 示意图；

图16为本发明的注塑产品取件及后处理自动化设备与注塑机的位置关系示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明提出的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，如图所示，其集成有模内取 件系统1、切除水口系统2、火焰修边系统3、升降称重系统4，模内取件系统1包括工 业机器人11，切除水口系统2包括切除水口机器人21和边料收集机构22，火焰修边系 统3包括火焰发生器31和火焰控制系统32，升降称重系统4包括升降机构41和称重支 架42，称重支架42上设置有称重传感器43，注塑机9开模到位后工业机器人11从注 塑机9的模内取出注塑产品，工业机器人11夹持注塑产品到达切除水口机器人21切除 水口的位置处，切除水口机器人21切除水口且由边料收集机构22收集切下的边料，工 业机器人11夹持切除水口后的注塑产品到达火焰发生器31烧毛边的位置处，火焰控制 系统32控制火焰发生器31烧毛边，工业机器人11夹持烧毛边后的注塑产品到达称重 支架42的正上方并放置烧毛边后的注塑产品到称重支架42上，利用称重传感器43实 现烧毛边后的注塑产品的称重，称重支架42带着烧毛边后的注塑产品通过升降机构41 作下降运动。

在本实施例中，升降称重系统4还包括支撑立柱44，称重支架42通过升降机构41在支撑立柱44上升降运动，支撑立柱44为升降机构41的安装基础，支撑立柱44同时 给称重支架42的升降运动提供的基准。

在本实施例中，升降机构41由减速电机411、链条驱动机构、导向板412、直线导 轨副组成，链条驱动机构包括链条413及上驱动链轮414和下驱动链轮415，直线导轨 副包括两根直线导轨416和六块滑块417，减速电机411水平安装于支撑立柱44的顶部 上，上驱动链轮414安装于减速电机411的输出轴上，下驱动链轮415通过水平安装轴 418安装于支撑立柱44的下部且位于上驱动链轮414的正下方，链条413的一端与导向 板412的顶端连接，链条413的另一端与导向板412的底端连接，链条413绕在上驱动 链轮414和下驱动链轮415上且分别与上驱动链轮414和下驱动链轮415啮合，两根直 线导轨416并行竖直安装于支撑立柱44的一个侧面上，六块滑块417以单边三块双排 的方式安装于导向板412的背面上，滑块417与直线导轨416配合连接，即导向板412 的背面通过直线导轨副连接于支撑立柱44的一个侧面上，称重支架42连接于导向板412 的正面上，减速电机411的输出轴转动带动上驱动链轮414转动，进而驱动链条413带 动导向板412上升或下降，称重支架42连接于导向板412的正面上，称重支架42随导 向板412上升或下降，实现称重支架42的上升或下降；实际设计时可在支撑立柱44的 顶部上固定两个轴承419，利用两个轴承419固定减速电机411的输出轴，实现减速电 机411的固定，双排三滑块417的设计使得称重支架42上放置的注塑产品的下降更为 稳定。支撑立柱44上上下均设置有用于张紧链条413的张紧机构45，张紧机构45包括 支撑轴451和张紧链轮452，支撑轴451水平安装于支撑立柱44上，张紧链轮452安装 于支撑轴451上，张紧链轮452位于链条413形成的环的外侧且链条413与张紧链轮452啮合，这种张紧机构45的结构简单，利用张紧链轮452使链条413向链条413形成的 环的内侧弯曲即可实现张紧的目的。

在本实施例中，称重支架42由横梁421、两个L型托架422、两根产品搁置条423 组成，横梁421水平安装且横梁421的一端固定于导向板412的正面上，L型托架422 的竖杆4221的顶端固定于横梁421的底部上，每个L型托架422的横杆4222上安装有 两个称重传感器43，每根产品搁置条423设置于一个L型托架422的横杆4222上的两 个称重传感器43上，烧毛边后的注塑产品搁置于两根产品搁置条423上，产品搁置条 423外包裹有用于防止注塑产品损伤的聚氨酯橡胶条(图中未示出)，L型托架422的横 杆4222上安装有用于检测产品搁置条423上是否搁置有注塑产品的激光传感器46。在 此，单边双称重传感器43的设计即安装4个称重传感器43可减少称重稳定时间，提高 称重精度；一般情况下单边的2个称重传感器43间隔开安装于L型托架422的横杆4222 上，位于产品搁置条423下方的两侧；两个L型托架422之间存在间隔，可将两个L型 托架422之间的间隔设计成大于AGV(AutomatedGuided Vehicle，自动导引运输车)的 宽度，这样在注塑产品下降到AGV时可以顺利地将注塑产品下料到AGV上；在实际 设计时除在产品搁置条423外包裹聚氨酯橡胶条，也可包裹其它能够保护注塑产品的保 护层；利用激光传感器46检测产品搁置条423上是否有注塑产品，可避免一些不必要 的操作，如：在注塑产品称重完成下降使注塑产品落到AGV(Automated Guided Vehicle， 自动导引运输车)上，但实际上注塑产品并未落到AGV上，此时激光传感器46检测到 注塑产品还在称重支架42上，使称重支架42不上升，避免称重支架42带着注塑产品 上升。

在本实施例中，支撑立柱44的底部设置有用于将该自动化升降称重一体机安装于地面上的安装平板441，支撑立柱44与安装平板441之间设置有加强筋442；导向板412 与支撑立柱44之间设置有拖链47，拖链47的一端与导向板412连接，拖链47的另一 端与支撑立柱44的中部连接；横梁421的顶部与导向板412的正面之间设置有斜撑424， 横梁421的顶部上安装有接线盒425，一般情况下可利用化学螺栓将该自动化升降称重 一体机与地面固定；在导向板412与支撑立柱44之间设置拖链47，一方面，拖链47 适合于往复运动的场合，能够对内置的电缆、气管等起到牵引和保护的作用，另一方面， 拖链47的每一节都能打开，便于安装和维修。导向板412的正面的上部安装有上缓冲 块481，导向板412的正面的下部安装有下缓冲块482，支撑立柱44的顶部安装有限位 挡板483，支撑立柱44的侧面上安装有限位挡块484，限位挡块484位于直线导轨416 的底端的下方且靠近直线导轨416的底端，导向板412上升至限定的最高位置时上缓冲 块481撞击限位挡板483，导向板412下降至限定的最低位置时下缓冲块482撞击限位 挡块484；支撑立柱44的上部自上而下依次安装有最高位置限位传感器491、允许最高 位置限位传感器492、上升减速传感器493，支撑立柱44的下部自下而上依次安装有最 低位置限位传感器494、允许最低位置限位传感器495、下降减速传感器496，最高位置 限位传感器491用于上升位置极限限位保护，防止过冲损坏结构，最低位置限位传感器 494用于下降位置极限限位保护，防止过冲损坏结构，正常运行时不会走到这两个极限 点位；允许最高位置限位传感器492作为上停止点，允许最低位置限位传感器495作为 下停止点；上升减速传感器493和下降减速传感器496感应后减速，称重支架42在中 间段高速运行，快到位置时减速，运行更平稳，防止了过冲。

在本实施例中，该设备还集成有治具快换系统5，模内取件系统1位于注塑机9的上方，切除水口系统2、火焰修边系统3、升降称重系统4、治具快换系统5位于注塑机 9的周边的同一侧。工业机器人11模内取件或运输注塑产品需有与注塑产品相适配的治 具，因此针对不同的注塑产品，工业机器人11需更换相适配的治具，通过治具快换系 统5工业机器人11能够快速自动更换治具；由于火焰修边系统3、升降称重系统4、治 具快换系统5位于注塑机9的周边的同一侧，且工业机器人11需先从注塑机9的模内 取件，因此将模内取件系统1设置于注塑机9的上方，使模内取件、火焰修边、升降称 重、治具快换均在工业机器人11的操作范围内；治具快换系统5的集成使得该设备对 不同的注塑产品有一定的通用性。

在本实施例中，模内取件系统1还包括机器人底座连接基板12、第一平台13、第 一护栏14，机器人底座连接基板12为双层焊接结构，机器人底座连接基板12的下层的 一端露出于上层外，形成一个供工业机器人11的固定端固定的安装腔121，工业机器人 11的固定端固定于安装腔121的腔底上，机器人底座连接基板12的下层固定于注塑机 9的头板的顶端上，机器人底座连接基板12的下层与上层之间设置有加强板(图中未示 出)，这种高刚性设计，可保障设备运作稳定性，机器人底座连接基板12的另一端与第 一平台13连接，第一平台13位于注塑机9的上方，第一护栏14安装于机器人底座连 接基板12的上层和第一平台13的边缘上，第一平台13的一侧设置有从地面通向第一 平台13的第一爬梯15，第一爬梯15位于注塑机9的周边的另一侧，如位于与火焰修边 系统3、升降称重系统4、治具快换系统5相对的另一侧，第一平台13和第一爬梯15 为操作人员到达工业机器人11提供了方便，第一护栏14提供了安全保障。治具快换系 统5包括第一框架式立柱结构51、第二平台52、第二护栏53、第二爬梯54、两个治具 快换装置55，第一框架式立柱结构51的底部固定于地面上，第二平台52安装于第一框 架式立柱结构51的顶部上，第二护栏53设置于第二平台52的周边上，第二爬梯54从 地面通向第二平台52，治具快换装置55安装于第二平台52上，工业机器人11的操作 端上安装的治具通过治具快换装置55实现治具的快速更换，在此限定了治具快换系统5 的基础设施，既能保证操作人员的安全操作，又能确保工业机器人11的治具快换。切 除水口系统2还包括第二框架式立柱结构23、第三平台24、第三护栏25、第三爬梯26，第二框架式立柱结构23的底部固定于地面上，第三平台24安装于第二框架式立柱结构 23的顶部上，第三护栏25设置于第三平台24的周边上，第三爬梯26从第二平台52 通向第三平台24，第三平台24上安装有两台切除水口机器人21，两台切除水口机器人 21并行且间隔分布，两台切除水口机器人21联动实现对工业机器人11夹持的注塑产品 进行切除水口处理，第三平台24上还安装有两个分别用于检测两台切除水口机器人21 是否断刀的断刀检测行程开关27，边料收集机构22的入料端设置于第三平台24上且位 于两台切除水口机器人21切除水口的位置的正下方，边料收集机构22的出料端位于第 三平台24的下方，在此限定了切除水口系统2的基础设施，既能保证操作人员的安全 操作，又能确保注塑产品的切除水口处理，并检测切除水口机器人21是否断刀。火焰 修边系统3还包括安装竖杆33、能够调节火焰发生器31的上下左右位置和角度位置的 位置调节件34，安装竖杆33的底部安装于地面上，位置调节件34安装于安装竖杆33 的顶部上，火焰发生器31安装于位置调节件34上，火焰控制系统32与火焰发生器31 连接，在此限定了火焰发生器31的安装基础设施，且火焰发生器31的位置可调，使得 火焰发生器31能够实现灵活烧毛边处理。火焰修边系统3和升降称重系统4位于第二 平台52和第三平台24之间的间隔空间中，第二平台52和第三平台24之间有从第二平 台52通向第三平台24的第三爬梯26，因此第二平台52和第三平台24之间必然存在一 段间隔空间，利用这段间隔空间设置火焰修边系统3和升降称重系统4，使得整个设备 所占面积减少。

在本实施例中，边料收集机构22由料斗221、斜输送管道222和收集小车223组成，第三平台24上位于两台切除水口机器人21切除水口的位置的正下方开设有边料下料口224作为边料收集机构22的入料端，料斗221设置于第三平台24的下方，料斗221的 进料端安装于边料下料口224上，料斗221的出料端与斜输送管道222的一端连接，斜 输送管道222的另一端作为边料收集机构22的出料端延伸至第二框架式立柱结构23的 一侧，收集小车223置放于斜输送管道222的另一端的正下方，使料斗221的出料端出 来的边料通过斜输送管道222从高而下落入收集小车223中，便于回收集中处理。利用 料斗221和斜输送管道222将边料从高处运输到低处，且由收集小车223集中收集；一 般为便于操作人员操作，收集小车223放置于第二框架式立柱结构23的外侧，因此设 置斜输送管道222，使斜输送管道222的出料端延伸至第二框架式立柱结构23的一侧。

在本实施例中，工业机器人11可选用市售的KUKA机器人，如型号为KR90 R3700 Kprime，其臂展为3700mm、负载为90KG、最大作用范围为3700mm，其作业周期能 缩短25％，同时具有最高的轨迹精度和最佳节能效果，工业机器人11搭配治具以4040 型材为骨架，布置功能组件(吸盘组、抱吸组、仿形定位块、传感器)，整体重量控制 在30KG以内并满足现有的治具快换装置的使用要求；切除水口机器人21选用KUKA 机器人，如型号为KR10-R1420，其半径为1420mm、负载为10kg、精度为±0.05mm， 稳定性好，重复定位精度高；减速电机411采用现有技术；上驱动链轮414和下驱动链 轮415及张紧链轮452均为现有的链轮；横梁421、产品搁置条423、斜撑424均为铝 型材；L型托架422为两根铝型材通过型材连接件连接而成；称重传感器43和激光传 感器46均采用现有技术；上缓冲块481和下缓冲块482为弹性材料制成；最高位置限 位传感器491、允许最高位置限位传感器492、最低位置限位传感器494、允许最低位置 限位传感器495、上升减速传感器493和下降减速传感器496均采用普通传感器；第一 框架式立柱结构51和第二框架式立柱结构23的结构可以相同也可以不相同，可采用附 图给出的结构，附图中第一框架式立柱结构51由两排立柱组成，每排立柱中相邻两根 立柱的下部之间通过下水平杆连接，每排立柱中相邻两根立柱的上部之间通过上水平杆 连接，两排立柱对应的两根立柱之间通过水平支撑杆连接，所有水平支撑杆之间设置有 与之相垂直的多根加强杆，立柱与下水平杆之间、立柱与上水平杆之间、立柱与水平支撑杆之间均设置有加强结构以保证第二平台52的高刚性，也可采用其他框架式高强度 结构；第二平台52的尺寸可以设置为4000mm(长L)×3500mm(宽W)，第二平台 52所处高度为2040mm；治具快换装置55直接采用现有技术，治具快换装置55能够实 现工业机器人11自动更换治具的功能，快换工位，带治具到位(有无)检测，确保工 业机器人11自动更换治具的准确性，针对不同注塑产品设计不同治具，一套模具对应 一套治具，所有治具快换装置55实现治具识别，对每一套治具进行编号，与每套模具 的模号一一对应，治具识别采用现有技术，如采用公开号为CN209657337U的一种基于 机器人治具快换装置的工业识别系统；第三平台24的尺寸可以设置为4000mm(长L) ×3500mm(宽W)，第三平台24所处高度为3040mm；断刀检测行程开关27采用现 有的行程开关，根据断刀检测行程开关27的信号判定切除水口机器人21是否断刀的技 术直接采用现有技术，在切除水口机器人21断刀的情况下先换刀再继续工作；料斗221 和斜输送管道222由2mm厚的不锈钢材料制成；位置调节件34可采用现有的能够调节 高度、左右位置及角度位置的调节结构，也可以是现有的高度调节结构、左右位置调节 结构及角度调节结构的组合；火焰控制系统32采用现有技术，通常电气部分包括程序 控制器、电源开关和报警灯等，管路部分包括球阀、燃气调压阀、燃气压力低开关、空 气压力低开关、空气/燃气电磁阀、混合器、流量调节阀、燃气泄漏检测仪、压力表等， 火焰发生器31采用现有的工业火焰装置，实现机器人自动火焰处理，并内置多重安全保护(点火失败、燃气泄漏等)。

整个设备的动作流程为：

a.注塑机9开模到位，发开模到位信号给工业机器人11；

b.工业机器人11收到开模到位信号后，工业机器人11进入模内并取件；

c.工业机器人11退出模内，到达安全区，给注塑机9合模信号；

d.注塑机9合模进入下一产品的生产周期；

e.工业机器人11抓着注塑产品到达切除水口系统2，切除水口机器人21切除水口；

f.工业机器人11抓着切除水口后的注塑产品到达火焰修边系统3，火焰发生器31烧毛边处理；

g.工业机器人11抓着烧毛边后的注塑产品到达升降称重系统4，将烧毛边后的注塑产品放置于称重支架42上，工业机器人11随后回待机点；

h.称重传感器43实现称重，称重完成后注塑产品通过升降机构41下降落到AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)小车上；

i.AGV小车带着注塑产品行走一个位置，升降机构41收到注塑产品已不在升降机构41上和AGV小车到位完成信号后，升降机构41上升；

j.循环以上动作。

在整个动作流程中，何时模内取件，何时切除水口，何时取走切除水口后的注塑产品，何时进行火焰修边，何时取走火焰修边后的注塑产品等均可通过现有技术手段实现。

Claims (10)

1.一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：集成有模内取件系统、切除水口系统、火焰修边系统、升降称重系统，所述的模内取件系统包括工业机器人，所述的切除水口系统包括切除水口机器人和边料收集机构，所述的火焰修边系统包括火焰发生器和火焰控制系统，所述的升降称重系统包括升降机构和称重支架，所述的称重支架上设置有称重传感器，注塑机开模到位后所述的工业机器人从注塑机的模内取出注塑产品，所述的工业机器人夹持注塑产品到达所述的切除水口机器人切除水口的位置处，所述的切除水口机器人切除水口且由所述的边料收集机构收集切下的边料，所述的工业机器人夹持切除水口后的注塑产品到达所述的火焰发生器烧毛边的位置处，所述的火焰控制系统控制所述的火焰发生器烧毛边，所述的工业机器人夹持烧毛边后的注塑产品到达所述的称重支架的正上方并放置烧毛边后的注塑产品到所述的称重支架上，利用所述的称重传感器实现烧毛边后的注塑产品的称重，所述的称重支架带着烧毛边后的注塑产品通过所述的升降机构作下降运动。

2.根据权利要求1所述的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：所述的升降称重系统还包括支撑立柱，所述的称重支架通过所述的升降机构在所述的支撑立柱上升降运动。

3.根据权利要求2所述的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：所述的升降机构由减速电机、链条驱动机构、导向板、直线导轨副组成，所述的链条驱动机构包括链条及上驱动链轮和下驱动链轮，所述的直线导轨副包括两根直线导轨和六块滑块，所述的减速电机水平安装于所述的支撑立柱的顶部上，所述的上驱动链轮安装于所述的减速电机的输出轴上，所述的下驱动链轮通过水平安装轴安装于所述的支撑立柱的下部且位于所述的上驱动链轮的正下方，所述的链条的一端与所述的导向板的顶端连接，所述的链条的另一端与所述的导向板的底端连接，所述的链条绕在所述的上驱动链轮和所述的下驱动链轮上且分别与所述的上驱动链轮和所述的下驱动链轮啮合，两根所述的直线导轨并行竖直安装于所述的支撑立柱的一个侧面上，六块所述的滑块以单边三块双排的方式安装于所述的导向板的背面上，所述的滑块与所述的直线导轨配合连接，即所述的导向板的背面通过直线导轨副连接于所述的支撑立柱的一个侧面上，所述的称重支架连接于所述的导向板的正面上。

4.根据权利要求3所述的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：所述的支撑立柱上上下均设置有用于张紧所述的链条的张紧机构，所述的张紧机构包括支撑轴和张紧链轮，所述的支撑轴水平安装于所述的支撑立柱上，所述的张紧链轮安装于所述的支撑轴上，所述的张紧链轮位于所述的链条形成的环的外侧且所述的链条与所述的张紧链轮啮合。

5.根据权利要求3所述的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：所述的称重支架由横梁、两个L型托架、两根产品搁置条组成，所述的横梁水平安装且所述的横梁的一端固定于所述的导向板的正面上，所述的L型托架的竖杆的顶端固定于所述的横梁的底部上，每个所述的L型托架的横杆上安装有两个所述的称重传感器，每根所述的产品搁置条设置于一个所述的L型托架的横杆上的两个所述的称重传感器上，烧毛边后的注塑产品搁置于两根所述的产品搁置条上，所述的产品搁置条外包裹有用于防止注塑产品损伤的聚氨酯橡胶条，所述的L型托架的横杆上安装有用于检测所述的产品搁置条上是否搁置有注塑产品的激光传感器。

6.根据权利要求5所述的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：所述的支撑立柱的底部设置有用于将该自动化升降称重一体机安装于地面上的安装平板，所述的支撑立柱与所述的安装平板之间设置有加强筋；所述的导向板与所述的支撑立柱之间设置有拖链，所述的拖链的一端与所述的导向板连接，所述的拖链的另一端与所述的支撑立柱的中部连接；所述的横梁的顶部与所述的导向板的正面之间设置有斜撑，所述的横梁的顶部上安装有接线盒；

所述的导向板的正面的上部安装有上缓冲块，所述的导向板的正面的下部安装有下缓冲块，所述的支撑立柱的顶部安装有限位挡板，所述的支撑立柱的侧面上安装有限位挡块，所述的限位挡块位于所述的直线导轨的底端的下方且靠近所述的直线导轨的底端，所述的导向板上升至限定的最高位置时所述的上缓冲块撞击所述的限位挡板，所述的导向板下降至限定的最低位置时所述的下缓冲块撞击所述的限位挡块；所述的支撑立柱的上部自上而下依次安装有最高位置限位传感器、允许最高位置限位传感器、上升减速传感器，所述的支撑立柱的下部自下而上依次安装有最低位置限位传感器、允许最低位置限位传感器、下降减速传感器。

7.根据权利要求1所述的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：该设备还集成有治具快换系统，所述的模内取件系统位于注塑机的上方，所述的切除水口系统、所述的火焰修边系统、所述的升降称重系统、所述的治具快换系统位于注塑机的周边的同一侧。

8.根据权利要求7所述的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：所述的模内取件系统还包括机器人底座连接基板、第一平台、第一护栏，所述的机器人底座连接基板为双层焊接结构，所述的机器人底座连接基板的下层的一端露出于上层外，形成一个供所述的工业机器人的固定端固定的安装腔，所述的工业机器人的固定端固定于所述的安装腔的腔底上，所述的机器人底座连接基板的下层固定于注塑机的头板的顶端上，所述的机器人底座连接基板的下层与上层之间设置有加强板，所述的机器人底座连接基板的另一端与所述的第一平台连接，所述的第一平台位于注塑机的上方，所述的第一护栏安装于所述的机器人底座连接基板的上层和所述的第一平台的边缘上，所述的第一平台的一侧设置有从地面通向所述的第一平台的第一爬梯，所述的第一爬梯位于注塑机的周边的另一侧。

9.根据权利要求7或8所述的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：所述的治具快换系统包括第一框架式立柱结构、第二平台、第二护栏、第二爬梯、若干个治具快换装置，所述的第一框架式立柱结构的底部固定于地面上，所述的第二平台安装于所述的第一框架式立柱结构的顶部上，所述的第二护栏设置于所述的第二平台的周边上，所述的第二爬梯从地面通向所述的第二平台，所述的治具快换装置安装于所述的第二平台上，所述的工业机器人的操作端上安装的治具通过所述的治具快换装置实现治具的快速更换；

所述的切除水口系统还包括第二框架式立柱结构、第三平台、第三护栏、第三爬梯，所述的第二框架式立柱结构的底部固定于地面上，所述的第三平台安装于所述的第二框架式立柱结构的顶部上，所述的第三护栏设置于所述的第三平台的周边上，所述的第三爬梯从所述的第二平台通向所述的第三平台，所述的第三平台上安装有两台所述的切除水口机器人，两台所述的切除水口机器人并行且间隔分布，两台所述的切除水口机器人联动实现对所述的工业机器人夹持的注塑产品进行切除水口处理，所述的第三平台上还安装有两个分别用于检测两台所述的切除水口机器人是否断刀的断刀检测行程开关，所述的边料收集机构的入料端设置于所述的第三平台上且位于两台所述的切除水口机器人切除水口的位置的正下方，所述的边料收集机构的出料端位于所述的第三平台的下方；

所述的火焰修边系统还包括安装竖杆、能够调节所述的火焰发生器的上下左右位置和角度位置的位置调节件，所述的安装竖杆的底部安装于地面上，所述的位置调节件安装于所述的安装竖杆的顶部上，所述的火焰发生器安装于所述的位置调节件上，所述的火焰控制系统与所述的火焰发生器连接；

所述的火焰修边系统和所述的升降称重系统位于所述的第二平台和所述的第三平台之间的间隔空间中。

10.根据权利要求9所述的一种注塑产品取件及后处理自动化设备，其特征在于：所述的边料收集机构由料斗、斜输送管道和收集小车组成，所述的第三平台上位于两台所述的切除水口机器人切除水口的位置的正下方开设有边料下料口作为所述的边料收集机构的入料端，所述的料斗设置于所述的第三平台的下方，所述的料斗的进料端安装于所述的边料下料口上，所述的料斗的出料端与所述的斜输送管道的一端连接，所述的斜输送管道的另一端作为所述的边料收集机构的出料端延伸至所述的第二框架式立柱结构的一侧，所述的收集小车置放于所述的斜输送管道的另一端的正下方，使所述的料斗的出料端出来的边料通过所述的斜输送管道从高而下落入所述的收集小车中。

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