CN203602029U

CN203602029U - 自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线

Info

Publication number: CN203602029U
Application number: CN201320729042.XU
Authority: CN
Inventors: 王天; 王必成; 王立武
Original assignee: HARBIN YUNHAN INTELLIGENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HARBIN YUNHAN INTELLIGENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2023-11-18

Abstract

一种自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，包括常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带，所述常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带设置在同一直线上，所述常温铅罐传送带的末端与烧结铅罐传送带的头端相连，所述的常温铅罐传送带与烧结铅罐传送带中间连接处安装有烧结炉和烧结机械手，空罐传送带与所述常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带平行设置，所述常温铅罐传送带的头端处连接装铅机械手滑轨的一端，所述装铅机械手滑轨的另一端处设置有自动装铅机，所述的装铅机械手滑轨上安装有装铅机械手，所述烧结铅罐传送带的末端处连接倒铅机械手滑轨的一端，倒铅机械手滑轨的另一端处设置有方罐装铅机、方罐转盘和正交机械手，倒铅机械手滑轨上安装有倒铅机械手。

Description

自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线

技术领域

本实用新型涉及石墨深加工制品（铅笔芯）加工领域，具体涉及一种自动化机器人石墨深加工制品（铅笔芯）烧制生产线。

背景技术

现有的自动化机器人石墨深加工制品（铅笔芯）烧制生产线装铅、倒铅、烧制后的铅芯的转移都是通过人工来完成，由于笔芯的材料为石墨有很高的润滑性，不容易被抓住，装铅的过程人工的效率低，烧制好的罐体温度较高，工人的工作环境恶劣，同时人工完成也需要时间等待罐体冷却。将铅芯转移到方罐中人工操作效率低，同时也要等待铅芯冷才可以进行方罐的填装，效率低，能耗高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种自动化机器人石墨深加工制品（铅笔芯）烧制生产线及烧制方法，高效、高质量的完成烧制工作。将烧结生产线上每个位置的产品品种、料号等详细生产信息与企业管理的ERP系统实现实时数据交换，提升企业的生产管控水平。

为此，本实用新型的一种自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，包括常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带，所述常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带设置在同一直线上，所述常温铅罐传送带的末端与烧结铅罐传送带的头端相连，所述的常温铅罐传送带与烧结铅罐传送带中间连接处安装有烧结炉和烧结机械手，

空罐传送带与所述常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带平行设置，所述常温铅罐传送带的头端处连接装铅机械手滑轨的一端，所述装铅机械手滑轨的另一端处设置有自动装铅机，所述的装铅机械手滑轨上安装有装铅机械手，

所述烧结铅罐传送带的末端处连接倒铅机械手滑轨的一端，所述倒铅机械手滑轨的另一端处设置有方罐装铅机、方罐转盘和正交机械手，所述倒铅机械手滑轨上安装有倒铅机械手，所述的正交机械手的下方为装铅车。

所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其中，所述常温铅罐传送带的长度小于空罐传送带的一半，所述的烧结铅罐传送带的长度小于空罐传送带的一半。

所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其中，所述烧结机械手距离所述的烧结炉、常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带的距离相等。

所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其中，所述自动装铅机上部为方形漏斗，所述的方形漏斗下方水平安装有圆管，所述圆管朝向方形漏斗的长度方向上开有开口，所述的圆管内安装有活塞，所述的活塞通过连杆连接到气缸。

所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其中，所述装铅机械手滑轨平行于所述自动装铅机的圆管的长度方向设置，所述的装铅机械手滑轨上设置有能够在装铅机械手滑轨上滑动的滑块，所述的滑块锁紧在装铅机械手滑轨的同步带上，所述的同步带通过齿形轮连接到安装在地面的电机。

所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其中，所述滑块上竖直安装有装铅机械手的方形立柱，所述的方形立柱上水平安装有转轴，所述的转轴上安装有电机，所述电机的电机轴上安装有装铅手臂，所述的装铅手臂的末端安装有气爪，所述的气爪上安装有两根抓罐手指，所述的两根抓罐手指内侧粘贴有石棉材料。

所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其中，所述的常温铅罐传送带、烧结铅罐传送带和空罐传送带的带面为链板，所述的链板上开有圆形凹槽，所述的链板首尾相连形成长圆形传动带，所述的传动带的两侧的长圆形的圆心处安装有链轮，所述的链轮通过传动轴支撑，所述的传动轴通过联轴器连接电机，所述的传动轴通过轴承安装在铝合金支架上。

一种利用所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线的烧制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、装铅机械手运动到空罐传送带的位置上，将空的罐体夹起，然后旋转罐体至水平，开口朝向自动装铅机；

b、自动装铅机推动铅芯运动到罐体中；

c、装铅机械手旋转带动罐体恢复直立，装铅机械手沿装铅机械手滑轨运动到常温铅罐传送带的位置，将罐体放置在常温铅罐传送带上；

d、常温铅罐传送带转动将罐体传送到常温铅罐传送带的末端，烧结机械手1将烧结铅罐传送带上的罐体的盖子夹起放在常温铅罐传送带的罐体上，同时烧结机械手将盖好盖子的罐体放入到烧结炉中；

e、烧结炉将铅芯烧结好后，烧结机械手将罐体取出放在烧结铅罐传送带上，并将盖子取走，烧结铅罐传送带转动将烧结好后的罐体传送到倒铅机械手的位置；

f、倒铅机械手将罐体抓起后，沿倒铅机械手滑轨移动到方罐装铅机的位置，旋转并将铅芯倒出到方罐装铅机中，铅芯倒出后倒铅机械手旋转将罐体恢复直立，然后将罐体放置在空罐传送带上，空罐传送带运转将空的罐体传递回到自动装铅机的位置；

g、方罐装铅机将铅芯装入到方盒子中并放在方罐转盘上，所述的方罐转盘旋转将方罐转到正交机械手的下方，正交机械手将方罐夹起放到装铅车上，然后正交机械手把装铅车上的空的方罐夹起放置到方罐转盘上。

本实用新型达到的有益技术效果在于：

1、本实用新型通过自动装铅机中的方形漏斗将铅芯漏入到圆管中，同时通过活塞的运动将铅芯装入到圆形罐体中，省去了直接接触铅芯的步骤，从而避免铅芯的高润滑性带来的装填不方便，提高了装铅的效率。

2、本实用新型通过烧结机械手取出在烧结炉中的高温罐体，直接将高温罐体放置在烧结铅罐传送带上，省去了人工时等待冷却的时间，提高了烧制效率、节约加热能耗。

3、本实用新型通过装铅机械手、自动装铅机、空罐传送带、常温铅罐传送带、烧结铅罐传送带、倒铅机械手、方罐装铅机、正交机械手完成整个烧制过程，提高了烧制效率，不用休息连续作业，免去了人工时需要换班休息的低效率阶段，生产连续，同时烧制过程中免去与铅芯的单独接触，从而避免对铅芯的损伤，提高了铅芯的质量。

4、本实用新型的烧制方法连续，无等待，烧制速度快，降低加热能耗，提高了烧制速度又节能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中自动装铅机的结构示意图；

图3是图1中装铅机械手的结构示意图；

图4是图1中常温铅罐传送带的结构示意图；

图5是本实用新型的控制方案框图。

附图标记说明

1-自动装铅机；2-装铅机械手；3-常温铅罐传送带；4-烧结机械手；5-烧结炉；6-烧结铅罐传送带；7-正交机械手；8-装铅车；9-方罐转盘；10-倒铅机械手；11-方罐装铅机；12-空罐传送带；13-方形漏斗；14-圆管；15-活塞；16-气缸；17-装铅机械手滑轨；18-转轴；19-装铅手臂；20-抓罐手指；21-立柱；22-链板；23-铝合金支架；24-倒铅机械手滑轨。

具体实施方式

为了使本实用新型的形状、构造以及特点能够更好地被理解，以下将列举较佳实施例并结合附图进行详细说明。

本实用新型的一种自动化机器人石墨深加工制品（铅笔芯）烧制生产线，其组成包括：常温铅罐传送带3与烧结铅罐传送带6并排设置在同一直线上，所述常温铅罐传送带3的末端与烧结铅罐传送带6的头端相连。所述的常温铅罐传送带3与烧结铅罐传送带6中间连接处安装有烧结炉5和烧结机械手4。

空罐传送带12与常温铅罐传送带3和烧结铅罐传送带6平行设置。常温铅罐传送带3的头端处连接装铅机械手滑轨17的一端，装铅机械手滑轨17的另一端处设置有自动装铅机1。所述的装铅机械手滑轨17上安装有装铅机械手2。

烧结铅罐传送带6的末端处连接倒铅机械手滑轨24的一端，所述倒铅机械手滑轨24的另一端处设置有方罐装铅机11、方罐转盘9和正交机械手7。倒铅机械手滑轨24上安装有倒铅机械手10。所述的正交机械手7的下方为装铅车8。

所述的常温铅罐传送带3的长度小于空罐传送带12的一半，所述的烧结铅罐传送带6的长度小于空罐传送带12的一半。所述的烧结铅罐传送带6与常温铅罐传送带3共线安装。所述的烧结铅罐传送带6的末端、空罐传送带12的起始端以及方罐装铅机11在同一直线上，所述的自动装铅机1与空罐传送带12的末端、常温铅罐传送带3的起始端安装在一条直线上。所述的烧结机械手4距离所述的烧结炉5、常温铅罐传送带3和烧结铅罐传送带6的距离相等。

所述的自动装铅机1上部为方形漏斗13，所述的方形漏斗13下方水平安装有圆管14，所述的圆管14朝向方形漏斗13的长度方向上开有开口，所述的圆管14内安装有活塞15，所述的活塞15通过连杆连接到气缸16。

所述的装铅机械手滑轨17平行于自动装铅机1的圆管14长度方向设置，所述的装铅机械手滑轨17上设置有能够在装铅机械手滑轨17上滑动的滑块。所述的滑块锁紧在装铅机械手滑轨17的同步带上，所述的同步带通过齿形轮连接到安装在地面的电机。

所述滑块上竖直安装有装铅机械手2的方形立柱21，所述的方形立柱21上水平安装有转轴18，所述的转轴18上安装有电机，所述电机的电机轴上安装有装铅手臂19，所述的装铅手臂19的末端安装有气爪，所述的气爪上安装有两根抓罐手指20。所述的两根抓罐手指20内侧为圆弧形，所述的抓罐手指20内侧的圆弧面上粘贴有石棉材料。

所述的常温铅罐传送带3、烧结铅罐传送带6和空罐传送带12的带面为链板22，所述的链板22上开有圆形凹槽，所述的链板22首尾相连形成长圆形传动带，所述的传动带的两侧的长圆形的圆心处安装有链轮，所述的链轮通过传动轴支撑，所述的传动轴上通过联轴器连接电机，所述的传动轴通过轴承安装在铝合金支架23上。

一种利用上述实施例所述的自动化机器人石墨深加工制品（铅笔芯）烧制生产线进行的烧制方法，包括如下步骤：

a、所述的装铅机械手2运动到空罐传送带12的位置上，抓罐手指20向内加紧，将空的罐体夹起，然后旋转罐体至水平，开口朝向自动装铅机的圆管14，并且使罐体与圆管14同心抵接。

b、所述的自动装铅机1的长方形漏斗13中装满需要烧制的铅芯后通过长方形开口漏入到圆管14内部，气缸16伸出将活塞15推动向前运动，推动铅芯运动到罐体中。

c、装铅机械手2的转轴电机转动，使装铅手臂19旋转带动罐体恢复直立，装铅机械手1沿装铅机械手滑轨17运动到常温铅罐传送带3的位置，抓罐手指20分离，将罐体放置在常温铅罐传送带3上。

d、常温铅罐传送带3转动将罐体传送到常温铅罐传送带3的末端，烧结机械手1将烧结铅罐传送带6的罐体的盖子夹起放在常温铅罐传送带3上的装满铅芯的罐体上，同时烧结机械手4将盖好盖子的罐体放入到烧结炉5中。

e、烧结炉5将铅芯烧结好后，烧结机械手4将罐体取出放在烧结铅罐传送带6上，并将盖子取走，烧结铅罐传送带6转动将烧结好后的罐体传送到倒铅机械手10的位置。

f、倒铅机械手10将罐体抓起后，沿倒铅机械手滑轨24移动到方罐装铅机11的位置，旋转180度将铅芯倒出到方罐装铅机11中，铅芯倒出后倒铅机械手10旋转将罐体恢复直立，然后将罐体放置在空罐传送带上，空罐传送带12运转将空的罐体传递回到自动装铅机1的位置。

g、方罐装铅机11将铅芯装入到方盒子中并放在方罐转盘9上，所述的方罐转盘9旋转将方罐转到正交机械手7的下方，正交机械手7将方罐夹起水平运动到装铅车8上方并将装满铅的方罐放在装铅车8上，正交机械手7把装铅车上原有的空的方罐夹起水平运动放置在方罐转盘9上。

本实用新型完全采用电脑自动控制，整体控制的技术方案包括，远程电脑监控连接控制柜供电系统，控制柜供电系统分为控制柜手动操作界面和现场触摸屏，控制柜手动操作界面和现场触摸屏连接各控制板，各控制板分别连接各执行元件。

远程电脑监控：该部分主要完成数据存储、远程监控、远程控制功能。这部分不是必须的，但是加上后可以对在机器故障时通过调取存储的信息来做现场恢复，提供工人手工操作分开铅芯品种的依据以及平时工人工作信息的记录以便于对工人工作量的管理。

控制柜供电系统：采用总分的方式，在总线上做一套供电系统，给每个机械手的元件及控制板都配一套供电系统。

控制柜手动操作界面：单门做一块集成电路板来处理这些信号，然后通过总线传递到各个机械手控制板。

现场触摸屏：所有的控制参数以及流程都通过触摸屏来输入。触摸屏用stm32+Ucos-II来做，用UGUI来做界面，通过触摸屏实现过程显示，流程控制还有参数调整的功能。用stm32集成电路板依托Ucos-II或者linux的多进程，主要实现对底层各个控制板信号的协调和处理，能够存储数据，完成对一个大的循环的数据的处理，把数据存储在SD卡中。

控制板：各控制板采用stm32来做，主要依托stm32的内部资源来达到控制整个机械手和传送带的目的，包括PWM输出、IO口控制、网口和CAN等。

1、输入引脚采用光耦隔离，主要是一些传感器、限位开关等的输入。

2、输出引脚分为两类，第一：输出控制电机的信号，可以直接引出标准接口即可。第二：控制气缸的电池阀信号，需要再接继电器，电路板上尽量不走大电流，继电器可以单独做成底板。剩下的控制信号分布在各个控制板上，各个机械手的控制板做成一样。

执行元件：各执行元件都有电源线和信号线，这些线都用电缆引入控制柜，引到控制柜后需要把信号线和控制线分开。

对于上下层通信，主控板和各机械手控制板之间采用can或者网线来通信，各机械手控制板把各自的状态信息通过总线传给主控板，然后通过主控板的统一调度来完成对各个机械手的整体调度，同时把各个机械手的运行状态在显示屏上显示出来。

以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其特征在于，包括常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带，所述常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带设置在同一直线上，所述常温铅罐传送带的末端与烧结铅罐传送带的头端相连，所述的常温铅罐传送带与烧结铅罐传送带中间连接处安装有烧结炉和烧结机械手，

2.如权利要求1所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其特征在于，所述常温铅罐传送带的长度小于空罐传送带的一半，所述的烧结铅罐传送带的长度小于空罐传送带的一半。

3.如权利要求1所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其特征在于，所述烧结机械手距离所述的烧结炉、常温铅罐传送带和烧结铅罐传送带的距离相等。

4.如权利要求1所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其特征在于，所述自动装铅机上部为方形漏斗，所述的方形漏斗下方水平安装有圆管，所述圆管朝向方形漏斗的长度方向上开有开口，所述的圆管内安装有活塞，所述的活塞通过连杆连接到气缸。

5.如权利要求4所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其特征在于，所述装铅机械手滑轨平行于所述自动装铅机的圆管的长度方向设置，所述的装铅机械手滑轨上设置有能够在装铅机械手滑轨上滑动的滑块，所述的滑块锁紧在装铅机械手滑轨的同步带上，所述的同步带通过齿形轮连接到安装在地面的电机。

6.如权利要求5所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其特征在于，所述滑块上竖直安装有装铅机械手的方形立柱，所述的方形立柱上水平安装有转轴，所述的转轴上安装有电机，所述电机的电机轴上安装有装铅手臂，所述的装铅手臂的末端安装有气爪，所述的气爪上安装有两根抓罐手指，所述的两根抓罐手指内侧粘贴有石棉材料。

7.如权利要求1所述的自动化机器人石墨深加工制品烧制生产线，其特征在于，所述的常温铅罐传送带、烧结铅罐传送带和空罐传送带的带面为链板，所述的链板上开有圆形凹槽，所述的链板首尾相连形成长圆形传动带，所述的传动带的两侧的长圆形的圆心处安装有链轮，所述的链轮通过传动轴支撑，所述的传动轴通过联轴器连接电机，所述的传动轴通过轴承安装在铝合金支架上。