CN115285649B - 一种大方片上料机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大方片上料机的控制系统，涉及大方片上料设备技术领域，包括驱动单元、控制系统单元、监控单元以及警报单元；驱动单元包括旋转上料机构以及机械手吸料机构；控制系统单元包括伺服控制系统，所述伺服控制系统与驱动单元连接，用于控制所述旋转上料机构以及机械手吸料机构的伺服驱动装置；监控单元包括与伺服控制系统电性连接的第一光电开关监测器、第二光电开关监测器以及第三光电开关监测器；警报单元用于监控本系统的运行状态，控制系统单元向伺服控制系统发送暂停信号，本发明通过布设旋转上料组件以及机械手吸料组件，可以将大方片依次抓取至传送带上进行等距输送，有效提高了大方片上料时的稳定性和效率。

Description

一种大方片上料机的控制系统

技术领域

本发明涉及大方片上料设备技术领域，具体涉及一种大方片上料机的控制系统。

背景技术

金属加工指人类对由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料进行加工的生产活动，金属加工简称金工，是一种把金属物料加工成为物品、零件、组件的工艺技术，包括了桥梁、轮船等大型零件。

对于部分方片金属件，在加工前需要进行有序上料，现有方片上料装置结构简单，通常采用单一输送带进行传送上料，然而这种上料方式需要人工朝输送带表面不断添加金属方片，同时难以调节上料速率和金属方片上料间隙，自动化程度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大方片上料机的控制系统，解决以下技术问题：

现有上料方式需要人工朝输送带表面不断添加金属方片，同时难以调节上料速率和金属方片上料间隙，自动化程度低。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种大方片上料机的控制系统，包括驱动单元、控制系统单元、监控单元以及警报单元；

驱动单元包括旋转上料机构以及机械手吸料机构；旋转上料机构用于将码垛后的待上料大方片工件输送至机械手吸料机构的吸取端；机械手吸料机构用于将输送至吸取端的大方片依次吸取转移至输送带上以进行等距输送上料；

控制系统单元包括伺服控制系统，所述伺服控制系统与驱动单元连接，用于控制所述旋转上料机构以及机械手吸料机构的伺服驱动装置；

监控单元包括与伺服控制系统电性连接的第一光电开关监测器、第二光电开关监测器以及第三光电开关监测器；

警报单元用于监控本系统的运行状态，在系统出现异常的时候警报单元向控制系统单元发送异常信号，控制系统单元向伺服控制系统发送暂停信号。

优选的，控制系统单元还包括操作面板以及显示屏，操作面板用于对伺服驱动装置工艺参数进行设定；

显示屏用于显示所设定工艺参数，并与操作面板交互，显示内容包括主操作界面、调试画面、系统设置、输出监控以及输入监控。

优选的，旋转上料机构包括旋转筒以及转动部件，旋转筒包括相对布设的第一转盘与第二转盘，第一转盘与第二转盘由多组呈周向阵列布设的定位板固定连接，各组定位板外端面设有用于排列储存大方片的储料部件，储料部件包括相对布设在定位板外端面的两组L型挡板，两侧L型挡板围合以形成储料槽，所述转动部件与第一转盘连接，用于带动旋转筒转动。

优选的，机械手吸料机构包括吸料部件以及移料部件，所述吸料部件用于对上料至抓取端的大方片进行抓取，所述移料部件与吸料部件连接，用于带动吸料部件从抓取端移动至输送带上以实现上料。

优选的，各组定位板相应开设有多组与储料槽连通的上料槽，所述上料槽内滑动布设有用于撑托大方片的托料板，托料板另一端与承接板固定连接；

承接板下方布设推料板，所述推料板与用于带动其在竖直方向升降的驱动机构连接。

优选的，第一光电开关监测器布设在支板上，用于对储料槽吸取端的大方片进行监测；

第二光电开关监测器布设在支撑筒体顶端一侧，用于对推料板是否达到极限顶端进行监测；

第三光电开关监测器布设在支撑筒体底端一侧，用于对推料板是否达到极限底端进行监测。

优选的，所述推料板一侧相应设有与第二光电开关监测器配合的第一遮光板以及与第三光电开关监测器配合的第二遮光板。

优选的，控制系统用于执行如下控制步骤：

S1、第一光电开关监测器监测最顶端的大方片，获得监测信号后，将监测信号发送至伺服控制系统；

S2、伺服控制系统向机械手吸料机构以及驱动部件发送执行信号，机械手吸料机构将大方片吸取并移动至输送带上；

S3、驱动部件通过推料板推动承接板上移以使第一光电开关监测器再次获得监测信号；

S4、重复上述执行步骤，当第二光电开关监测器获得第一遮光板的监测信号后，表示推料板已到达极限顶端位置；

S5、伺服控制系统再次向驱动部件发送执行信号，驱动部件带动推料板下移，当第三光电开关监测器获得第二遮光板的监测信号后，表示推料板已到达极限底端位置；

S6、伺服控制系统向转动部件发送执行信号，通过第一转盘带动旋转筒每次转动一个分度值。

优选的，报警单元包括报警器，警报单元向报警器发出报警信号以提醒工作人员过来查看。

本发明的有益效果：

本发明通过机械手吸料组件将储料槽内排列的大方片依次抓取后移动至传送带表面进行上料输送，每组储料槽内的大方片全部抓取完成后，通过转动机构带动旋转筒转动一个预设的分度距离，使得下一组储料槽刚好处于机械手吸料组件的抓取端，进而再次通过机械手吸料组件对大方片进行抓取，依次重复，直至将旋转筒外圆面各组储料槽内储存的大方片全部抓取完成，本发明通过布设旋转上料组件以及机械手吸料组件，可以将大方片依次抓取至传送带上进行等距输送，有效提高了大方片上料时的稳定性和效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明大方片上料机的控制系统的流程示意图；

图2是本发明大方片上料机的控制系统的结构示意图；

图3是本发明大方片上料机的控制系统中旋转上料组件的结构示意图；

图4是本发明大方片上料机的控制系统中第二光电开关监测器的结构示意图；

图5是本发明大方片上料机的控制系统中托料板的结构示意图；

图6是本发明大方片上料机的控制系统中第一电机的结构示意图；

图7是本发明大方片上料机的控制系统中吸嘴端头的结构示意图；

图8是本发明大方片上料机的控制系统中支柱的结构示意图；

图9是本发明大方片上料机的控制系统中储料槽的结构示意图；

图10是本发明大方片上料机的控制系统中螺母的结构示意图。

图中：1、支撑机架；2、旋转上料机构；3、驱动部件；4、机械手吸料机构；5、第三电机；6、储料部件；7、操作面板；101、支柱；201、旋转筒；202、上料槽；203、第一转盘；204、定位板；205、第二转盘；301、第二电机；302、支撑筒体；303、螺母；304、推料板；305、螺杆；401、支板；402、第一电机；403、限位板；404、L型支架；405、第一皮带轮；406、皮带；407、第一摆杆；408、抓取板；409、第二支杆；410、第一支杆；411、第二摆杆；412、吸嘴端头；413、负压管；414、条槽；415、紧固螺栓；416、第二皮带轮；601、L型挡板；602、储料槽；603、托料板；604、承接板；701、报警器；702、第一光电开关监测器；703、第二光电开关监测器；704、第三光电开关监测器；705、第二遮光板；706、显示屏；707、第一遮光板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1所示，本发明为一种大方片上料机的控制系统，包括驱动单元、控制系统单元、监控单元以及警报单元；

驱动单元包括旋转上料机构2以及机械手吸料机构4；所述旋转上料机构2用于将码垛后的待上料大方片工件输送至机械手吸料机构4的吸取端；所述机械手吸料机构4用于将输送至吸取端的大方片依次吸取转移至输送带上以进行等距输送上料；

控制系统单元包括伺服控制系统、操作面板7以及显示屏706，所述伺服控制系统与驱动单元连接，用于控制所述旋转上料机构2以及机械手吸料机构4的伺服驱动装置；

操作面板7用于对伺服驱动装置工艺参数进行设定；

显示屏706用于显示所设定工艺参数，并与操作面板7交互，显示内容包括主操作界面、调试画面、系统设置、输出监控以及输入监控；所述主操作界面包括开机界面按钮、系统设置按钮、输入监控按钮、调试界面按钮、产量清零按钮、上升按钮、下降按钮以及复位按钮；

系统设置包括吸料向后按钮，吸料向前按钮、出厂参数按钮、管理员登入按钮以及主操作画面按钮；

请参阅图2-图4，旋转上料机构2以及机械手吸料机构4布设于支撑机架1上，旋转上料机构2包括旋转筒201以及转动部件，旋转筒201包括相对布设的第一转盘203与第二转盘205，第一转盘203与第二转盘205由多组呈周向阵列布设的定位板204固定连接，各组定位板204外端面设有用于排列储存大方片的储料部件6，储料部件6包括相对布设在定位板204外端面的两组L型挡板601，两侧L型挡板601围合以形成储料槽602，储料槽602延伸方向与旋转筒201轴心方向平行；所述转动部件与第一转盘203连接，用于带动旋转筒201转动；

机械手吸料机构4通过支柱101布设在旋转筒201一侧，用于将储料部件6内排列储存的大方片依次抓取后移动至输送带表面进行上料输送；在实际操作过程中，将待上料输送的大方片排列储存于旋转筒201外圆面的各组储料槽602内，而后通过机械手吸料机构4将储料槽602内排列的大方片依次抓取后移动至输送带表面进行上料输送，每组储料槽602内的大方片全部抓取完成后，通过转动部件带动旋转筒201转动一个预设的分度距离，使得下一组储料槽602刚好处于机械手吸料机构4的抓取端，进而再次通过机械手吸料机构4对大方片进行抓取，依次重复，直至将旋转筒201外圆面各组储料槽602内储存的大方片全部抓取完成，本发明通过布设旋转上料机构2以及机械手吸料机构4，可以将大方片依次抓取至输送带上进行等距输送，有效提高了大方片上料时的稳定性和效率；

请参阅图5，各组定位板204相应开设有多组与储料槽602连通的上料槽202，所述上料槽202内滑动布设有用于撑托大方片的托料板603，托料板603另一端与承接板604固定连接；

所述承接板604下方布设推料板304，所述推料板304与用于带动其在竖直方向升降的驱动部件3连接；在储料槽602内储存排列大方片时，将大方片码列整齐后沿着储料槽602槽壁下落至托料板603上，而后启动驱动部件3，通过驱动部件3带动推料板304向上移动，推料板304在上升的过程中通过承接板604推动托料板603以及大方片在储料槽602内移动至抓取端，最后通过机械手吸料机构4依次对大方片进行抓取上料；

该组储料槽602内的大方片全部抓取上料完成后，通过驱动部件3带动推料板304向下移动至原点，与此同时，在重力的作用下，托料板603以及承接板604下落至原点；启动转动部件，转动部件带动旋转筒201转动，使得下一组承接板604转动至推料板304上方，进而可以通过推料板304再次进行上料。

请参阅图6，机械手吸料机构4包括吸料部件以及移料部件，所述吸料部件用于对上料至抓取端的大方片进行抓取，所述移料部件与吸料部件连接，用于带动吸料部件从抓取端移动至输送带上以实现上料；

其中，吸料部件包括吸嘴端头412，所述吸嘴端头412连接负压管413，负压管413通过电磁阀与真空发生器连接；在实际吸取过程中，首先，通过移料部件将吸嘴端头412移动至抓取端并与大方片精密贴合，而后开启电磁阀，使得真空发生器通过负压管413在吸嘴端头412处产生真空负压，进而对大方片进行吸附固定，其次，通过移料部件将吸嘴端头412移动至输送带上，电磁阀关闭，产品掉入输送带上，大方片抓取上料完成；

请参阅图7-图8，移料部件包括布设在支柱101顶部的支板401，所述支板401上固定安装L型支架404，L型支架404与限位板403固定连接，限位板403一端布设第一电机402，第一电机402输出端与第一皮带轮405固定连接，限位板403下方转动布设有与第一皮带轮405通过皮带406传动连接的第二皮带轮416；

其中，第一皮带轮405端部转动布设第一摆杆407，第二皮带轮416端部转动布设第二摆杆411，第一摆杆407与第二摆杆411平行布设，第一摆杆407以及第二摆杆411末端分别与竖向布设的第一支杆410两端转动连接，第一支杆410顶端固定安装第二支杆409，第一支杆410与第二支杆409垂直布设，所述第二支杆409端部固定连接抓取板408，所述负压管413布设在抓取板408末端；在对大方片吸取的过程中，启动第一电机402间歇性正转和反转，第一电机402输出端通过皮带406带动第一皮带轮405转动的同时带动第二皮带轮416转动，第一皮带轮405与第二皮带轮416转动的过程中通过第一摆杆407以及第二摆杆411带动抓取板408沿着弧形轨迹往复移动，进而带动吸嘴端头412往复移动在抓取端与输送带上方，实现对大方片的连续性抓取和放置；

抓取板408端部开设有用于安装负压管413的条槽414，所述负压管413在抓取板408两端设有紧固螺栓415，以便于对负压管413的位置进行微调。

请参阅图9，所述驱动部件3包括转动布设在旋转筒201筒心端的支撑筒体302，支撑筒体302顶端固定，避免与旋转筒201同步转动，支撑筒体302内转动布设螺杆305，螺杆305与布设在支撑筒体302外侧的第二电机301输出端固定连接，螺杆305上螺纹套设有与推料板304固定连接的螺母303；

在调节推料板304升降时，启动第二电机301，第二电机301带动螺杆305转动，所述螺母303在螺杆305上移动的过程中带动推料板304移动，进而通过推料板304推动承接板604上下移动；

需要注意的是，本发明中的驱动部件3不仅限于螺杆305传动方式，还可以采用气缸、电动伸缩杆等，只要能够实现自动驱动推料板304在竖直方向升降即可。

请参阅图10，转动部件包括布设在支撑机架1上的第三电机5，第三电机5输出端与第一转盘203固定连接；启动第三电机5，第三电机5通过第一转盘203带动旋转筒201每次转动一个分度值。

监控单元包括第一光电开关监测器702、第二光电开关监测器703以及第三光电开关监测器704，所述第一光电开关监测器702布设在支板401上，用于对储料槽602吸取端的大方片进行监测；所述第二光电开关监测器703布设在支撑筒体302顶端一侧，用于对推料板304是否达到极限顶端进行监测；所述第三光电开关监测器704布设在支撑筒体302底端一侧，用于对推料板304是否达到极限底端进行监测；

其中，所述推料板304一侧相应设有与第二光电开关监测器703配合的第一遮光板707以及与第三光电开关监测器704配合的第二遮光板705。

警报单元用于监控本系统的运行状态，用于在系统出现异常的时候警报单元向控制系统单元发送异常信号，控制系统单元向伺服控制系统发送暂停信号，其中，报警单元包括报警器701，警报单元向报警器701发出报警信号以提醒工作人员过来查看。

实施例2

在本实施例中，大方片上料机的控制系统，执行如下控制步骤：

S1、第一光电开关监测器702监测最顶端的大方片，获得监测信号后，将监测信号发送至伺服控制系统；

S2、伺服控制系统向机械手吸料机构4以及驱动部件3发送执行信号，机械手吸料机构4将大方片吸取并移动至输送带上；

S3、驱动部件3通过推料板304推动承接板604上移以使第一光电开关监测器702再次获得监测信号，重复该执行步骤；

S4、当第二光电开关监测器703获得第一遮光板707的监测信号后，表示推料板304已到达极限顶端位置，伺服控制系统再次向驱动部件3发送执行信号，驱动部件3带动推料板304下移；

S5、当第三光电开关监测器704获得第二遮光板705的监测信号后，表示推料板304已到达极限底端位置，伺服控制系统向转动部件发送执行信号，通过第一转盘203带动旋转筒201每次转动一个分度值。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种大方片上料机的控制系统，其特征在于，包括驱动单元、控制系统单元、监控单元以及警报单元；

驱动单元包括旋转上料机构（2）以及机械手吸料机构（4）；旋转上料机构（2）用于将码垛后的待上料大方片工件输送至机械手吸料机构（4）的吸取端；机械手吸料机构（4）用于将输送至吸取端的大方片依次吸取转移至输送带上以进行等距输送上料；

控制系统单元包括伺服控制系统，所述伺服控制系统与驱动单元连接，用于控制所述旋转上料机构（2）以及机械手吸料机构（4）的伺服驱动装置；

监控单元包括与伺服控制系统电性连接的第一光电开关监测器（702）、第二光电开关监测器（703）以及第三光电开关监测器（704）；

警报单元用于监控本系统的运行状态，在系统出现异常的时候警报单元向控制系统单元发送异常信号，控制系统单元向伺服控制系统发送暂停信号；

旋转上料机构（2）包括旋转筒（201）以及转动部件，旋转筒（201）包括相对布设的第一转盘（203）与第二转盘（205），第一转盘（203）与第二转盘（205）由多组呈周向阵列布设的定位板（204）固定连接，各组定位板（204）外端面设有用于排列储存大方片的储料部件（6），储料部件（6）包括相对布设在定位板（204）外端面的两组L型挡板（601），两侧L型挡板（601）围合以形成储料槽（602），所述转动部件与第一转盘（203）连接，用于带动旋转筒（201）转动；

机械手吸料机构（4）包括吸料部件以及移料部件，所述吸料部件用于对上料至抓取端的大方片进行抓取，所述移料部件与吸料部件连接，用于带动吸料部件从抓取端移动至输送带上以实现上料；

吸料部件包括吸嘴端头（412），所述吸嘴端头（412）连接负压管（413），负压管（413）通过电磁阀与真空发生器连接；

移料部件包括布设在支柱（101）顶部的支板（401），所述支板（401）上固定安装L型支架（404），L型支架（404）与限位板（403）固定连接，限位板（403）一端布设第一电机（402），第一电机（402）输出端与第一皮带轮（405）固定连接，限位板（403）下方转动布设有与第一皮带轮（405）通过皮带（406）传动连接的第二皮带轮（416）；

第一皮带轮405端部转动布设第一摆杆（407），第二皮带轮（416）端部转动布设第二摆杆（411），第一摆杆（407）与第二摆杆（411）平行布设，第一摆杆（407）以及第二摆杆（411）末端分别与竖向布设的第一支杆（410）两端转动连接，第一支杆（410）顶端固定安装第二支杆（409），第一支杆（410）与第二支杆（409）垂直布设，所述第二支杆（409）端部固定连接抓取板（408），所述负压管（413）布设在抓取板（408）末端；

各组定位板（204）相应开设有多组与储料槽（602）连通的上料槽（202），所述上料槽（202）内滑动布设有用于撑托大方片的托料板（603），托料板（603）另一端与承接板（604）固定连接；

承接板（604）下方布设推料板（304），所述推料板（304）与用于带动其在竖直方向升降的驱动机构（3）连接；

第一光电开关监测器（702）布设在支板（401）上，用于对储料槽（602）吸取端的大方片进行监测；

第二光电开关监测器（703）布设在支撑筒体（302）顶端一侧，用于对推料板（304）是否达到极限顶端进行监测；

第三光电开关监测器（704）布设在支撑筒体（302）底端一侧，用于对推料板（304）是否达到极限底端进行监测；

所述推料板（304）一侧相应设有与第二光电开关监测器（703）配合的第一遮光板（707）以及与第三光电开关监测器（704）配合的第二遮光板（705）；

大方片上料机的控制系统,控制系统用于执行如下控制步骤：

S1、第一光电开关监测器（702）监测最顶端的大方片，获得监测信号后，将监测信号发送至伺服控制系统；

S2、伺服控制系统向机械手吸料机构（4）以及驱动部件（3）发送执行信号，机械手吸料机构（4）将大方片吸取并移动至输送带上；

S3、驱动部件（3）通过推料板（304）推动承接板（604）上移以使第一光电开关监测器（702）再次获得监测信号；

S4、重复上述执行步骤，当第二光电开关监测器（703）获得第一遮光板（707）的监测信号后，表示推料板（304）已到达极限顶端位置；

S5、伺服控制系统再次向驱动部件（3）发送执行信号，驱动部件（3）带动推料板（304）下移，当第三光电开关监测器（704）获得第二遮光板（705）的监测信号后，表示推料板（304）已到达极限底端位置；

S6、伺服控制系统向转动部件发送执行信号，通过第一转盘（203）带动旋转筒（201）每次转动一个分度值。

2.根据权利要求1所述的一种大方片上料机的控制系统,其特征在于，控制系统单元还包括操作面板（7）以及显示屏（706），操作面板（7）用于对伺服驱动装置工艺参数进行设定；

显示屏（706）用于显示所设定工艺参数，并与操作面板（7）交互。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种大方片上料机的控制系统,其特征在于，报警单元包括报警器（701），警报单元向报警器（701）发出报警信号以提醒工作人员过来查看。

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