CN116175873A - 一种注塑预埋金属件自动供料装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动供料及抓取装置技术领域的一种注塑预埋金属件自动供料装置及控制方法，包括设置在落料端一侧的振动盘，落料端落下的金属件通过振动盘输送到自动供料装置，机器人末端安装的机械手从自动供料装置的存储位同时抓取多个预埋的金属件，并把预埋的金属件送到注塑机的模具中，本发明使用全自动的供料装置及抓取装置，连续的供料装置完成依序的放料和取料，完全替代了人工手动操作，大大的提高了生产效率，也具有很高的安全性和稳定性。且具有检测功能，实现连续供料避免误操作，避免了由于人工操作节拍慢，造成注塑机因长时间开模而温度降低，使得塑料件不合格品多，产品质量不稳定的技术难题。

Description

一种注塑预埋金属件自动供料装置及控制方法

技术领域

本发明涉及自动供料及抓取装置技术领域，具体为一种注塑预埋金属件自动供料装置及控制方法。

背景技术

近些年汽车行业发展迅速，汽车零部件中包含大量的注塑成型零部件，这些零部件在注塑成型前需要在注塑机内提前嵌入金属附属件，使得注塑件成型时将金属附件包裹在零件内部。

目前的工艺主要靠人工操作实现，注塑机开模时，工人手工取出热成型的产品同时抓取金属件放入模具中。

上述现有技术存在以下缺陷：自动化程度不高导致的人工成本高、工作效率低；人工操作慢会导致注塑机温度下降，导致产品合格率低；人工操作失误时注塑机合模时会撞坏设备；人手需深入高温的模具内操作，存在一定危险性。基于此，本发明设计了一种注塑预埋金属件自动供料装置及控制方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注塑预埋金属件自动供料装置及控制方法，机械抓手安装在工业机器人末端，实现金属件的全自动供料埋入注塑机，及注塑成型产品的全自动取出。本发明可以提高工作效率，减轻工人负担并保证了工作人员的安全。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种注塑预埋金属件自动供料装置，包括设置在落料端一侧的振动盘，落料端落下的金属件通过振动盘输送到自动供料装置，机器人末端安装的机械手从自动供料装置的存储位同时抓取多个预埋的金属件，并把预埋的金属件送到注塑机的模具中。

优选的，所述振动盘通过供料通道将预埋的金属件输送到自动供料装置中，供料通道使得限制金属件进行依次排列移动。

优选的，所述自动供料装置包括单物料分离机构、横向分离气缸和存储模组，所述单物料分离机构设置在供料通道的末端，所述横向分离气缸设置在单物料分离机构的一侧，所述存储模组分为存储位和暂存位，暂存位设置在存储位的旁侧，所述单物料分离机构的另一侧设置暂存位，由横向分离气缸将单物料分离机构中的金属件向暂存位推入。

优选的，所述自动供料装置还包括摆料夹爪、上下气缸、横向移动机座和伺服电机，构成整个取料机构，所述伺服电机对横向移动机座进行横移驱动，所述横向移动机座上安装上下气缸，所述上下气缸的输出端设置摆料夹爪，通过控制上下气缸升降以及摆料夹爪开闭对暂存位中的金属件进行夹取。

优选的，所述存储位的数量设置八个，暂存位数量设置一个，每个存储位和暂存位的一侧都装有检测传感器。

优选的，所述机械手包括八个注塑成品夹爪、八个金属件夹爪，八个所述注塑成品夹爪和八个金属件夹爪分别设置在机械手对称两侧位置。

优选的，每个所述金属件夹爪的根部装有一对缓冲弹簧，缓冲弹簧套在伸缩柱上，伸缩柱可沿滑动轴承做直线方向运动。

优选的，所述存储位上设有两个定位销孔，机械手上设置两个导向柱，导向柱可插入到定位销孔中，进行存储模组与机械手的定位配合。

本发明还提供了一种注塑预埋金属件自动供料装置的控制方法：

振动盘通过供料通道将预埋金属件输送到自动供料装置中；通过振动盘的振动，金属件有序的进入供料通道进行依次排列进入到单物料分离机构中，到达末端后受阻挡而停下，此时垂直于金属件进入的方向安装有横向分离气缸，横向分离气缸执行推出动作，将最末端的一个金属件推送到暂存位，暂存位两侧安装的检测传感器检测到金属件到达，通知摆料夹爪取料；伺服电机通过直线单元带动横向移动机座横向运动，进而带动横向移动机座末端的上下气缸和摆料夹爪一起运动；摆料夹爪到达暂存位上方后，上下气缸动作使得摆料夹爪伸出到底部，此时摆料夹爪动作夹住金属件，此后上下气缸和横向移动机座依次动作，将金属件放到存储位中，此动作执行多次，将存储位的所有位置都存好金属件，此时对应的检测传感器同时被触发，通知机械手取金属件。

优选的，所述的机械手安装在机器人末端，机器人带动机械手执行抓取金属件的动作；机械手上安装的两个导向柱的间距与存储模组上的两个定位销孔间距相等，两个导向柱插入到两个定位销孔中，此时机械手上的多个金属件夹爪刚好分别对准金属件，机械手上安装有缓冲弹簧及伸缩柱，当金属件夹爪与金属件接触后，缓冲弹簧被压缩，此时机械手的动作误差被缓冲弹簧释放掉，从而保护机械手以及金属件不被碰撞损坏；机械手到位后，多个金属件夹爪同时动作，分别夹住金属件，机器人带动机械手离开，去注塑机放料；此时抓取动作完成；振动盘和自动供料装置重复上述动作，继续为下一周期做供料准备。

优选的，机械手通过背靠背方式安装有两套不同抓手，即注塑成品夹爪和金属件夹爪；机械手通过注塑成品夹爪取出注塑机内已经注塑完成的塑料件，翻转180度后将金属件夹爪上抓好的金属件埋入到注塑机中；注塑成品夹爪将抓好的塑料件放入到成品区，此时一个动作周期完成，机械手继续去自动供料装置执行下一个周期的动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明使用全自动的供料装置及抓取装置，连续的供料装置完成依序的放料和取料，完全替代了人工手动操作，大大的提高了生产效率，也具有很高的安全性和稳定性。且具有检测功能，实现连续供料避免误操作，避免了由于人工操作节拍慢，造成注塑机因长时间开模而温度降低，使得塑料件不合格品多，产品质量不稳定的技术难题；

（2）本发明设置配合定位设计，防止人工操作摆放金属件不到位时，会造成模具损坏，带来巨大的设备损失并严重影响产品的生产供应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明自动供料装置以及机械手结构示意图；

图2为本发明自动供料装置第一视角结构示意图；

图3为本发明自动供料装置第二视角结构示意图；

图4为本发明机械手第一视角结构示意图；

图5为本发明机械手第二视角结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：11-自动供料装置，111-单物料分离机构，112-伺服电机，113-横向移动机座，114-上下气缸，115-摆料夹爪，116-存储模组，1161-定位销孔，1162-存储位，1163-检测传感器，1164-暂存位，117-横向分离气缸，12-振动盘，121-供料通道；

2-机械手；21-注塑成品夹爪，22-金属件夹爪，23-导向柱，24-伸缩柱，25-滑动轴承，26-缓冲弹簧；

3-机器人。

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。

请参阅图1-图5，本发明提供一种技术方案：

一种注塑预埋金属件自动供料装置，包括设置在落料端一侧的振动盘12，落料端落下的金属件通过振动盘12输送到自动供料装置11，振动盘12通过供料通道121将预埋的金属件输送到自动供料装置11中，供料通道121使得限制金属件进行依次排列移动。机器人3末端安装的机械手2从自动供料装置11的存储位1162同时抓取多个预埋的金属件，并把预埋的金属件送到注塑机的模具中。

其中，自动供料装置11还包括摆料夹爪115、上下气缸114、横向移动机座113和伺服电机112，构成整个取料机构，自动供料装置11包括单物料分离机构111、横向分离气缸117和存储模组116，单物料分离机构111设置在供料通道121的末端，横向分离气缸117设置在单物料分离机构111的一侧，存储模组116分为存储位1162和暂存位1164，暂存位1164设置在存储位1162的旁侧，存储位1162的数量设置八个，暂存位1164数量设置一个，每个存储位1162和暂存位1164的一侧都装有检测传感器1163。

单物料分离机构111的另一侧设置暂存位1164，由横向分离气缸117将单物料分离机构111中的金属件向暂存位1164推入。

存储位1162上设有两个定位销孔1161，机械手2上设置两个导向柱23，导向柱23可插入到定位销孔1161中，进行存储模组116与机械手2的定位配合。

伺服电机112对横向移动机座113进行横移驱动，横向移动机座113上安装上下气缸114，上下气缸114的输出端设置摆料夹爪115，通过控制上下气缸114升降以及摆料夹爪115开闭对暂存位1164中的金属件进行夹取。

其中，机械手2包括八个注塑成品夹爪21、八个金属件夹爪22，八个注塑成品夹爪21和八个金属件夹爪22分别设置在机械手2对称两侧位置。每个金属件夹爪22的根部装有一对缓冲弹簧26，缓冲弹簧26套在伸缩柱24上，伸缩柱24可沿滑动轴承25做直线方向运动。

使用时，振动盘12通过供料通道121将预埋金属件输送到自动供料装置11中。在振动盘12的振动力作用下，金属件会有序的进入供料通道121进行依次排列进入到单物料分离机构111中，到达末端后受阻挡而停下，此时垂直于金属件进入的方向安装有横向分离气缸117，横向分离气缸117执行推出动作，可将最末端的一个金属件推送到暂存位1164，暂存位1164两侧安装的检测传感器1163检测到金属件到达，通知摆料夹爪115过来取料。

伺服电机112通过直线单元带动横向移动机座113横向运动，进而带动横向移动机座113末端的上下气缸114和摆料夹爪115一起运动。摆料夹爪115到达暂存位1164上方后，上下气缸114动作使得摆料夹爪115伸出到底部，此时摆料夹爪115动作夹住金属件，此后上下气缸114和横向移动机座113依次动作，将金属件放到存储位1162中，此动作执行八次，将存储位1162的八个位置都存好金属件，此时对应的八个检测传感器1163同时被触发，通知机械手2可以取金属件。

机械手2安装在机器人3末端，机器人3带动机械手2执行抓取金属件的动作。机械手2上安装的两个导向柱23的间距与存储模组116上的两个定位销孔1161间距相等，两个导向柱23插入到两个定位销孔1161中，此时机械手2上的八个金属件夹爪22刚好对准金属件，为保证机械手2和金属件不产生机械碰撞，机械手2上安装有缓冲弹簧26及伸缩柱24，当金属件夹爪22与金属件接触后，缓冲弹簧26被压缩，此时机械手2的动作误差会被缓冲弹簧26释放掉，从而保护机械手2以及金属件不被碰撞损坏。机械手2到位后，八个金属件夹爪22同时动作，分别夹住八个金属件，机器人3带动机械手2离开，去注塑机放料。此时抓取动作完成。

振动盘12和自动供料装置11重复上述动作，继续为下一周期做供料准备。

机械手2通过背靠背方式安装有两套不同抓手，即注塑成品夹爪21和金属件夹爪22。机械手2通过注塑成品夹爪21取出注塑机内已经注塑完成的塑料件，翻转180度后将金属件夹爪22上抓好的八个金属件埋入到注塑机中。注塑成品夹爪21将抓好的塑料件放入到成品区，此时一个动作周期完成，机械手2继续去自动供料装置11执行下一个周期的动作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种注塑预埋金属件自动供料装置，其特征在于：包括设置在落料端一侧的振动盘（12），落料端落下的金属件通过振动盘（12）输送到自动供料装置（11），机器人（3）末端安装的机械手（2）从自动供料装置（11）的存储位（1162）同时抓取多个预埋的金属件，并把预埋的金属件送到注塑机的模具中；所述振动盘（12）通过供料通道（121）将预埋的金属件输送到自动供料装置（11）中，供料通道（121）使得限制金属件进行依次排列移动。

2.根据权利要求1所述的一种注塑预埋金属件自动供料装置，其特征在于：所述自动供料装置（11）包括单物料分离机构（111）、横向分离气缸（117）和存储模组（116），所述单物料分离机构（111）设置在供料通道（121）的末端，所述横向分离气缸（117）设置在单物料分离机构（111）的一侧，所述存储模组（116）分为存储位（1162）和暂存位（1164），暂存位（1164）设置在存储位（1162）的旁侧，所述单物料分离机构（111）的另一侧设置暂存位（1164），由横向分离气缸（117）将单物料分离机构（111）中的金属件向暂存位（1164）推入。

3.根据权利要求2所述的一种注塑预埋金属件自动供料装置，其特征在于：所述自动供料装置（11）还包括摆料夹爪（115）、上下气缸（114）、横向移动机座（113）和伺服电机（112），构成整个取料机构，所述伺服电机（112）对横向移动机座（113）进行横移驱动，所述横向移动机座（113）上安装上下气缸（114），所述上下气缸（114）的输出端设置摆料夹爪（115），通过控制上下气缸（114）升降以及摆料夹爪（115）开闭对暂存位（1164）中的金属件进行夹取。

4.根据权利要求2所述的一种注塑预埋金属件自动供料装置，其特征在于：所述存储位（1162）的数量设置八个，暂存位（1164）数量设置一个，每个存储位（1162）和暂存位（1164）的一侧都装有检测传感器（1163）。

5.根据权利要求1所述的一种注塑预埋金属件自动供料装置，其特征在于：还包括机械手（2），所述机械手（2）包括八个注塑成品夹爪（21）、八个金属件夹爪（22），八个所述注塑成品夹爪（21）和八个金属件夹爪（22）分别设置在机械手（2）对称两侧位置。

6.根据权利要求5所述的一种注塑预埋金属件自动供料装置，其特征在于：每个所述金属件夹爪（22）的根部装有一对缓冲弹簧（26），缓冲弹簧（26）套在伸缩柱（24）上，伸缩柱（24）沿滑动轴承（25）做直线方向运动。

7.根据权利要求2所述的一种注塑预埋金属件自动供料装置，其特征在于：所述存储位（1162）上设有两个定位销孔（1161），机械手（2）上设置两个导向柱（23），导向柱（23）插入到定位销孔（1161）中，进行存储模组（116）与机械手（2）的定位配合。

8.一种如权利要求1-7任一所述的注塑预埋金属件自动供料装置的控制方法，其特征在于：

振动盘（12）通过供料通道（121）将预埋金属件输送到自动供料装置（11）中；通过振动盘（12）的振动，金属件有序的进入供料通道（121）进行依次排列进入到单物料分离机构（111）中，到达末端后受阻挡而停下，此时垂直于金属件进入的方向安装有横向分离气缸（117），横向分离气缸（117）执行推出动作，将最末端的一个金属件推送到暂存位（1164），暂存位（1164）两侧安装的检测传感器（1163）检测到金属件到达，通知摆料夹爪（115）取料；伺服电机（112）通过直线单元带动横向移动机座（113）横向运动，进而带动横向移动机座（113）末端的上下气缸（114）和摆料夹爪（115）一起运动；摆料夹爪（115）到达暂存位（1164）上方后，上下气缸（114）动作使得摆料夹爪（115）伸出到底部，此时摆料夹爪（115）动作夹住金属件，此后上下气缸（114）和横向移动机座（113）依次动作，将金属件放到存储位（1162）中，此动作执行多次，将存储位（1162）的所有位置都存好金属件，此时对应的检测传感器（1163）同时被触发，通知机械手（2）取金属件。

9.根据权利要求8所述的注塑预埋金属件自动供料装置的控制方法，其特征在于：所述的机械手（2）安装在机器人（3）末端，机器人（3）带动机械手（2）执行抓取金属件的动作；机械手（2）上安装的两个导向柱（23）的间距与存储模组（116）上的两个定位销孔（1161）间距相等，两个导向柱（23）插入到两个定位销孔（1161）中，此时机械手（2）上的多个金属件夹爪（22）刚好分别对准金属件，机械手（2）上安装有缓冲弹簧（26）及伸缩柱（24），当金属件夹爪（22）与金属件接触后，缓冲弹簧（26）被压缩，此时机械手（2）的动作误差被缓冲弹簧（26）释放掉，从而保护机械手（2）以及金属件不被碰撞损坏；机械手（2）到位后，多个金属件夹爪（22）同时动作，分别夹住金属件，机器人（3）带动机械手（2）离开，去注塑机放料；此时抓取动作完成；振动盘（12）和自动供料装置（11）重复上述动作，继续为下一周期做供料准备。

10.根据权利要求9所述的注塑预埋金属件自动供料装置的控制方法，其特征在于：机械手（2）通过背靠背方式安装有两套不同抓手，即注塑成品夹爪（21）和金属件夹爪（22）；机械手（2）通过注塑成品夹爪（21）取出注塑机内已经注塑完成的塑料件，翻转180度后将金属件夹爪（22）上抓好的金属件埋入到注塑机中；注塑成品夹爪（21）将抓好的塑料件放入到成品区，此时一个动作周期完成，机械手（2）继续去自动供料装置（11）执行下一个周期的动作。

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