CN206901307U - 自动下料装载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动下料装载装置，其能够将铁芯(40)从一进料工站(20)转移至一放料工站(30)，包括：一进料传输装置(11)，其包括一传送带(110)；一进料挡料气缸(12)；一抓取装置(13)，其包括：一磁铁模块(131)，一安装基座(132)，一移栽气缸(133)，和一伺服电机(134)；和一控制器(14)，其控制所述磁铁模块(131)移动至一第一目标位置，并使所述磁铁模块(131)通电以从所述进料传输装置(11)抓取所述铁芯(40)；还控制抓取到所述铁芯(40)的所述磁铁模块(131)移动至一第二目标位置，并使所述磁铁模块(131)断电以将所述铁芯(40)放置于所述放料工站(30)，该自动下料装载装置提高效率、降低人工成本。

Description

自动下料装载装置

技术领域

本实用新型涉及铁芯的制造技术领域，尤其涉及自动下料装载装置。

背景技术

铁芯(或“铁心”)是许多低压电器(例如接触器)的重要部件。在目前的低压电器制造技术中，接触器铁芯的磨削工艺通常由平面磨床磨削与立式磨床磨削两种来完成。平面磨床一人一机，由手工排料取料。立式磨床如与其他机构连线成一体生产线则需多人完成，也由手工排料取料。现有的立式磨床与其余机构拼接组成的生产线通常有三大功能区域，进料区、磨削喷油区、物料回收区，有3个操作员分别负责这3个区域。进料区的操作员将产品部件手工放置在上料皮带传输至磨削区。待自动磨削完后，物料回收区的操作员则也使用专用的工具进行下料装卸的工作。不管是平面磨床还是立式磨床，都要面临手工下料装卸的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供自动下料装载装置，实现自动将铁芯从一进料工站转移至一放料工站，提高效率、降低人工成本。

本实用新型的一个方面提供了自动下料装载装置，其能够将铁芯从一进料工站转移至一放料工站，包括：

一进料传输装置，其包括一传送带，能够从进料工站装载铁芯；

一进料挡料气缸，其能够在进料传输装置装载预定数量的铁芯后阻挡放料工站的铁芯进入进料传输装置；

一抓取装置，其包括：

一磁铁模块，其通电后能够产生磁力，以抓取铁芯，

一安装基座，磁铁模块安装于安装基座，

一移栽气缸，其能够带动安装基座和磁铁模块在一第一水平方向上移动，第一水平方向平行于传送带的传输方向，和

一伺服电机，其能够带动安装基座和磁铁模块在一竖直方向上移动；和

一控制器，其能够通过控制移栽气缸和伺服电机以使磁铁模块移动至一第一目标位置，并使磁铁模块通电以从进料传输装置抓取铁芯；还通过控制移栽气缸和伺服电机以使抓取到铁芯的磁铁模块移动至一第二目标位置，并使磁铁模块断电以将抓取的铁芯放置于放料工站。该自动下料装载装置实现自动将铁芯从一进料工站转移至一放料工站，提高效率、降低人工成本。

在自动下料装载装置的一种示意性的实施方式中，磁铁模块和进料传输装置的传送带在一第二水平方向上对齐，第二水平方向垂直于第一水平方向和竖直方向。这样，控制器只需要控制抓取装置在两个方向(X和Z)上移动就可以实现铁芯的抓取，结构简单，控制方便。

在自动下料装载装置的另一种示意性的实施方式中，还包括一第一传感器，其能够探测进料传输装置装载的铁芯；控制器从第一传感器接收信号并根据信号控制进料挡料气缸在进料传输装置装载预定数量的铁芯后阻挡放料工站的铁芯进入进料传输装置。通过第一传感器准确感知装载的铁芯的数量，准确且效率高。

在自动下料装载装置的再一种示意性的实施方式中，还包括一控制电路，其能够在控制器的控制下控制磁铁模块是否通电。通过该控制电路能够实现对铁芯进行抓取和放下的准确操作。

在自动下料装载装置的又一种示意性的实施方式中，抓取装置还包括第一脱料板，其固定于安装基座和磁铁模块之间。第一脱料板位于磁铁固定板和磁铁模块之间，作为其连接纽带。

在自动下料装载装置的又一种示意性的实施方式中，抓取装置还包括一导柱，其与第一脱料板固定连接；第一脱料板在第一水平方向上延伸出磁铁模块，导柱位于第一脱料板延伸出磁铁模块的端部。工作时，第一脱料板与导柱配合，有效地控制、保护磁铁模块的抓取位置与放置位置，确保位置精确。

在自动下料装载装置的又一种示意性的实施方式中，还包括一第二传感器，其能够探测导柱在竖直方向上的位置，控制器从第二传感器接收信号并根据信号控制伺服电机以调整磁铁模块在竖直方向上的位置。通过第二传感器准确感知抓取装置的位置，实现对抓取装置在竖直方向Z上的位置的反馈，这样对控制器能够根据该反馈验证、调整之前设定的位置，进一步提高竖直方向上位置的准确性。

在自动下料装载装置的又一种示意性的实施方式中，还包括两块第二脱料板，其分别安装于磁铁模块的两侧，能够在磁铁模块断电时辅助铁芯脱离磁铁模块。第二脱料板作为辅助，使得铁芯与磁铁模块脱离时自然下落，不会出现翻转，确保了铁芯不会损伤且放置位置的精度，保证铁芯是在竖直方向Z掉落在空物料盘内。

在自动下料装载装置的又一种示意性的实施方式中，控制器为可编程逻辑控制器。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本实用新型上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：

图1是本实用新型的一个实施例提供的自动下料装载装置的立体结构示意图；

图2是沿着第一水平方向观察图1所示自动下料装载装置的侧视图。

标号说明：

10 自动下料装载装置

11 进料传输装置

110 传送带

12 进料挡料气缸

13 抓取装置

131 磁铁模块

132 安装基座

1320 磁铁固定板

133 移栽气缸

134 伺服电机

135 括第一脱料板

136 导柱

137 第二脱料板

14 控制器

15 第一传感器

16 控制电路

17 第二传感器

20 进料工站

30 放料工站

40 铁芯

X 第一水平方向

Y 第二水平方向

Z 竖直方向

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地示出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

本申请文件中，“垂直”的含义包括绝对垂直和在本领域的误差范围内的基本垂直。“平行”的含义包括绝对平行和在本领域的误差范围内的基本平行。

图1是本实用新型的一个实施例提供的自动下料装载装置的立体结构示意图。图2是沿着第一水平方向观察图1所示自动下料装载装置的侧视图。结合图1和图2可以看出，该自动下料装载装置10设置于一进料工站20转移至一放料工站30之间，其能够将铁芯从该进料工站20转移至该放料工站30。该自动下料装载装置10包括：

一进料传输装置11，其包括一传送带110，能够从进料工站20装载铁芯40；

一进料挡料气缸12，其能够在进料传输装置11装载预定数量的铁芯40后阻挡放料工站20的铁芯进入进料传输装置11；

一抓取装置13，其包括：

一磁铁模块131，其通电后能够产生磁力，以抓取铁芯40，

一安装基座132，磁铁模块131安装于安装基座132，

一移栽气缸133，其能够带动安装基座132和磁铁模块131在一第一水平方向X上移动，第一水平方向X平行于传送带110的传输方向，和

一伺服电机134，其能够带动安装基座132和磁铁模块131在一竖直方向Z上移动；和

一控制器14，其能够通过控制移栽气缸133和伺服电机134以使磁铁模块131移动至一第一目标位置，并使磁铁模块131通电以从进料传输装置11抓取铁芯40；还通过控制移栽气缸133和伺服电机134以使抓取到铁芯40的磁铁模块131移动至一第二目标位置，并使磁铁模块131断电以将抓取的铁芯40放置于放料工站30。

具体而言，经过磨削后的铁芯40暂存于进料工站20。进料传输装置11通过传送带110不断地从进料工站20装载铁芯40。当装载的铁芯40的数量达到预定的数量后控制器14控制进料挡料气缸12伸出，以阻挡放料工站30的铁芯40进入进料传输装置11。进料挡料气缸12保证了当铁芯40到位并达到要求的装载数量时，不再继续供给，保证了装载数量的精度。在一个示意性的实施方式中，自动下料装载装置10还包括一第一传感器15，其能够探测进料传输装置11装载的铁芯40。控制器14从第一传感器15接收信号并根据信号控制进料挡料气缸12在进料传输装置11装载预定数量的铁芯40后阻挡放料工站30的铁芯40进入进料传输装置11。图1所示实施例中，第一传感器15设置于该传送带110靠近进料工站20的一端。当第一传感器15探测到有效信号并传输给控制器14。控制器14接收该有效信号后判断出该进料传输装置11装载了预定数量的铁芯40，于是控制控制进料挡料气缸12伸出，以阻挡放料工站30的铁芯40进入进料传输装置11。通过第一传感器准确感知装载的铁芯的数量，准确且效率高。在一个示意性的实施方式中，该第一传感器15为光电传感器。

然后，抓取装置13在控制器14的控制下移动到第一目标位置，即所要抓取的铁芯的上方对应的位置。该第一目标位置由控制器14根据进料传输装置11及其上装载的铁芯40的数量和位置等参数设定。每一个被抓取的铁芯40对应一个第一目标位置。在一个示意性的实施方式中，磁铁模块131和进料传输装置11的传送带110在一第二水平方向Y上对齐，第二水平方向Y垂直于第一水平方向X和竖直方向Z。这样，控制器14只需要控制抓取装置13在两个方向(X和Z)上移动就可以实现铁芯的抓取，结构简单，控制方便。控制器14控制移栽气缸133工作，将磁铁模块131从一初始位置沿着第一水平方向X移动。控制器14还控制伺服电机134工作，将磁铁模块131从该初始位置沿着竖直方向Z移动。第一水平方向X和竖直方向Z方向上的运动相配合，使得磁铁模块131移动至第一目标位置，即抓取位置。到了该第一目标位置后，控制器14使磁铁模块131通电以从进料传输装置11抓取铁芯40。在一个示意性的实施方式中，铁芯40本身是由含碳极低的硅铁软磁合金硅钢片组成，具有磁性。磁铁模块131使用磁铁与其它电元件配合，再配以特制夹具，通过控制器14控制，接收信号。磁铁模块131到达指定的抓取位置时，接收控制器14的指令，通电，吸住抓取铁芯40。

抓取到铁芯40后，抓取装置13在控制器14的控制下移动到第二目标位置，即将所抓取的铁芯40放置的位置。该第二目标位置由控制器14根据放料工站30和铁芯40的摆放排布进行设定。每一个被放置的铁芯40对应一个第二目标位置。控制器14控制移栽气缸133工作，将磁铁模块131从抓取位置沿着第一水平方向X移动。控制器14还控制伺服电机134工作，将磁铁模块131从该抓取位置沿着竖直方向Z移动。第一水平方向X和竖直方向Z方向上的运动相配合，使得磁铁模块131移动至第二目标位置，即放置位置。到了该第二目标位置后，控制器14使磁铁模块131断电以将抓取的铁芯40放置于放料工站30。

一次能够抓取额定数量(一个或复数个)的铁芯40。如此反复，抓取预定数量的铁芯40并放置于放料工站30。

在一个示意性的实施方式中，放料工站30设置物料盘31，用于盛放铁芯40。该物料盘31由物料盘工站(图中未画出)通过下压气缸、夹料气缸与顶上气缸之间的相互配合，每次释放一个空物料盘，通过皮带移至进料工站30。在一个示意性的实施方式中，物料盘31可放置4组额定数量的物料，重复4次抓取、放置的运动后，抓取装置13回到原位，继续下一轮新的操作。放料工站30通过马达确定流水线皮带上的物料盘是否到达物料盘放置位置，通过挡料气缸动作控制物料盘的移动位置，物料盘不同，挡料气缸的动作也不同。

在一个示意性的实施方式中，装满铁芯的物料通过皮带传输至出料工站(图中未画出)后，挡料气缸伸出，限位保护。出料伺服电机工作至设定的抓取位置后，夹料气缸开始工作，抓取并固定满载的物料盘。这时，出料伺服电机再次接收到信号，上升并达到至安全位置后，出料移栽气缸接收到信号工作，将出料伺服电机与夹料气缸运动到放置位置(这是由出料移栽气缸来确定的)后，夹料气缸松开，将满载物料盘放置至货架上。

该自动下料装载装置采用磁铁吸磁抓取铁芯，设计简单、耐用、实用，更有效的代替了手工作业的方式，并且适用于多种规格的产品，无需更换夹具，减轻劳动力。该自动下料装载装置还采用水平移栽气缸控制抓取与放置之间的水平位置。气缸通过接收传感器命令，通过控制器控制，准确到达抓取、放置时所需要的水平位置。气缸擅长作往复直线运动，相比电动执行器，气缸可在恶劣条件下可靠地工作，且操作简单，动作迅速、反应快，基本可实现免维护。该自动下料装载装置还采用伺服电机控制抓取高度与位置，使其机构更为方便、快捷，低速运行稳定，更为确保位置精度。同时，伺服电机的参数和信号均有外接的显示和控制，可调节，实现了数字化的控制。

在一个示意性的实施方式中，该自动下料装载装置10还包括一控制电路16，其能够在控制器14的控制下控制磁铁模块131是否通电。通过该控制电路能够实现对铁芯进行抓取和放下的准确操作。

在一个示意性的实施方式中，安装基座132包括一磁铁固定板1320，其设计是基于磁铁的特征与伺服电机的结构。L型的设计，有利于安装。加工精度完全达到垂直和水平方向的安装要求。将磁铁固定板1320安装在伺服电机134上，稳固牢靠，也不会有晃动等现象，保证了整个机构的稳定性。

在一个示意性的实施方式中，抓取装置13还包括第一脱料板135，其固定于安装基座132和磁铁模块131之间。在竖直方向Z上，第一脱料板135位于磁铁固定板1320和磁铁模块131之间，作为其连接纽带。在竖直方向Z上，从上至下依次为磁铁固定板1320、第一脱料板135和磁铁模块131。

在一个示意性的实施方式中，抓取装置13还包括一导柱136，其与第一脱料板135固定连接；第一脱料板135在第一水平方向X上延伸出磁铁模块131，导柱136位于第一脱料板135延伸出磁铁模块131的端部。图2中以设置2个导柱136为例。第一脱料板135为Z字形，其包括第一段，沿第一水平方向X延伸，且两端伸出磁铁模块131的外侧；第二段，从第一段的一端沿第二水平方向Y延伸；和第三段，从第一段的另一端沿第二水平方向Y的反方向延伸。2个导柱136分别安装于第二段的自由端和第三段的自由端。工作时，第一脱料板与导柱配合，有效地控制、保护磁铁模块的抓取位置与放置位置，确保位置精确。

在一个示意性的实施方式中，自动下料装载装置10还包括一第二传感器17，其能够探测导柱136在竖直方向Z上的位置，控制器14从第二传感器17接收信号并根据信号控制伺服电机134以调整磁铁模块131在竖直方向Z上的位置。图1和2所示实施例中，第二传感器17设置于该放料工站30上。当第二传感器17探测到有效信号并传输给控制器14。控制器14接收该有效信号后判断出该抓取装置13到达了目标位置，那么就控制伺服电机134不再移动该抓取装置13。通过第二传感器准确感知抓取装置13的位置，实现对抓取装置13在竖直方向Z上的位置的反馈，这样对控制器14能够根据该反馈验证、调整之前设定的位置，进一步提高竖直方向上位置的准确性。在一个示意性的实施方式中，该第二传感器17为光电传感器。

在一个示意性的实施方式中，自动下料装载装置10还包括两块第二脱料板137，其分别安装于磁铁模块131的两侧，能够在磁铁模块131断电时辅助铁芯40脱离磁铁模块131。图1和2所示实施例中，第二脱料板137的设计是基于脱料板1，作为其在脱料消磁环节时的执行部件。第二脱料板137共有2块，在第二水平方向Y上分别安装在磁铁模块131的两侧。磁铁模块131通电产生磁力后抓取铁芯40，二者被第二脱料板137隔开，保持力的平衡。当磁铁模块131到达第二目标位置，即放置位置时，磁铁模块131断电、消磁。第二脱料板137作为辅助，使得铁芯40与磁铁模块131脱离时自然下落，不会出现翻转，确保了铁芯不会损伤且放置位置的精度，保证铁芯是在竖直方向Z掉落在空物料盘31内。

在一个示意性的实施方式中，控制器14为可编程逻辑控制器(ProgrammableLogical Controller，PLC)。

本实用新型提供的自动下料装载装置具备如下有益技术效果之一：

1、比起手工作业，自动化操作更高效，便捷，并且运行稳定；

2、机构稳定，保养简单，可以适用于多种规格铁芯产品且不用更换任何夹具，减少劳动力；

3、人工成本显著减少，原先3人操作的整个铁芯磨削流水线现在只需2人，甚至1人操作即可，效率提升。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.自动下料装载装置，其能够将铁芯(40)从一进料工站(20)转移至一放料工站(30)，其特征在于，包括：

一进料传输装置(11)，其包括一传送带(110)，能够从所述进料工站(20)装载所述铁芯(40)；

一进料挡料气缸(12)，其能够在所述进料传输装置(11)装载预定数量的所述铁芯(40)后阻挡所述放料工站(30)的铁芯进入所述进料传输装置(11)；

一抓取装置(13)，其包括：

一磁铁模块(131)，其通电后能够产生磁力，以抓取所述铁芯(40)，

一安装基座(132)，所述磁铁模块(131)安装于所述安装基座(132)，

一移栽气缸(133)，其能够带动所述安装基座(132)和所述磁铁模块(131)在一第一水平方向(X)上移动，所述第一水平方向(X)平行于所述传送带(110)的传输方向，和

一伺服电机(134)，其能够带动所述安装基座(132)和所述磁铁模块(131)在一竖直方向(Z)上移动；和

一控制器(14)，其能够通过控制所述移栽气缸(133)和所述伺服电机(134)以使所述磁铁模块(131)移动至一第一目标位置，并使所述磁铁模块(131)通电以从所述进料传输装置(11)抓取所述铁芯(40)；还通过控制所述移栽气缸(133)和所述伺服电机(134)以使抓取到所述铁芯(40)的所述磁铁模块(131)移动至一第二目标位置，并使所述磁铁模块(131)断电以将抓取的所述铁芯(40)放置于所述放料工站(30)。

2.根据权利要求1所述的自动下料装载装置，其特征在于，所述磁铁模块(131)和所述进料传输装置(11)的所述传送带(110)在一第二水平方向(Y)上对齐，所述第二水平方向(Y)垂直于所述第一水平方向(X)和所述竖直方向(Z)。

3.根据权利要求1所述的自动下料装载装置，其特征在于，还包括一第一传感器(15)，其能够探测所述进料传输装置(11)装载的所述铁芯(40)；所述控制器(14)从所述第一传感器(15)接收信号并根据所述信号控制所述进料挡料气缸(12)在所述进料传输装置(11)装载预定数量的所述铁芯(40)后阻挡所述放料工站(30)的铁芯进入所述进料传输装置(11)。

4.根据权利要求1所述的自动下料装载装置，其特征在于，还包括一控制电路(16)，其能够在所述控制器(14)的控制下控制所述磁铁模块(131)是否通电。

5.根据权利要求1所述的自动下料装载装置，其特征在于，所述抓取装置(13)还包括第一脱料板(135)，其固定于所述安装基座(132)和所述磁铁模块(131)之间。

6.根据权利要求5所述的自动下料装载装置，其特征在于，所述抓取装置(13)还包括一导柱(136)，其与所述第一脱料板(135)固定连接；所述第一脱料板(135)在所述第一水平方向(X)上延伸出所述磁铁模块(131)，所述导柱(136)位于所述第一脱料板(135)延伸出所述磁铁模块(131)的端部。

7.根据权利要求6所述的自动下料装载装置，其特征在于，还包括一第二传感器(17)，其能够探测所述导柱(136)在所述竖直方向(Z)上的位置，所述控制器(14)从所述第二传感器(17)接收信号并根据所述信号控制所述伺服电机(134)以调整所述磁铁模块(131)在所述竖直方向(Z)上的位置。

8.根据权利要求1所述的自动下料装载装置，其特征在于，还包括两块第二脱料板(137)，其分别安装于所述磁铁模块(131)的两侧，能够在所述磁铁模块(131)断电时辅助所述铁芯(40)脱离所述磁铁模块(131)。

9.根据权利要求1所述的自动下料装载装置，其特征在于，所述控制器(14)为可编程逻辑控制器。