CN207697131U - 一种磁性材料油压机自动取坯设备 - Google Patents

一种磁性材料油压机自动取坯设备 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种磁性材料油压机自动取坯设备,属于磁性材料生产设备技术领域。它包括用于控制整个设备的控制器、一个设于油压机出料一侧的取坯机以及一个设于所述取坯机任意一侧的取坯机器人,所述取坯机器人、取坯机分别与控制器电气连接,取坯机器人依次顺序取走码放在取坯机上的至少一层磁性成型坯件。本实用新型采用取坯机器人的体积小,占地面积小,对于一些场地较为狭窄的企业来说,可以更好地满足其智能化生产的需求,适合企业的规模化生产;取坯机器人可以依次顺序取走码放在取坯机上的至少一层磁性成型坯件,并将坯料整齐码放在托盘上,磁性成型坯件不易破损,坯件的生产合格率高,减少了人工取坯,有效地提高了工作效率。

Description

一种磁性材料油压机自动取坯设备
技术领域
本实用新型属于磁性材料生产设备技术领域,更具体地说,涉及一种磁性材料油压机自动取坯设备。
背景技术
通常所说的磁性材料是指强磁性物质,现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等。通常认为磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质;磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料,磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。近几年,随着市场对磁性材料产品需求不断增大以及客户产品不断的更新换代,对磁性材料产品的磁性能和产品特性稳定性要求越来越高,尤其是硬磁性材料,例如永磁铁氧体。目前磁性材料一般多是通过油压机进行成型,在压机上设有静模和动模,在完成压制后由出料侧输出坯料,然后通过人工方式进行取坯,在托盘上堆垛,这种方案在一定程度上能满足生产要求;但是该方案不仅生产效率和自动化程度低,而且劳动强度较高,为了能提高生产效率和降低劳动强度,为此,人们进行了长期的探索,提出了各种各样的解决方案。
经检索,专利文献1:中国专利CN201310501570.4公开了一种自动取坯设备,该设备包括机架,在机架上设有机械手,在机架和机械手之间设有能驱动机械手沿着机架纵向往复平移的纵向平移驱动机构,在机架的两侧分别设有用于码放坯件盘的送盘升降架和接盘升降架,且码放在接盘升降架上的坯件盘位于机械手纵向平移轨迹的下方,虽然该取坯设备可以完成坯件的码放,但是该设备整体结构占地面积大,对于较小厂房来说,无法大面积使用,进而影响生产的规模化,此外,对于多层坯件的码放,则该设备由于取坯不均匀,一方面造成坯件损坏,另一反面容易造成码放混乱,使用效果就会打折扣。专利文献2:中国专利CN201110097403.9公开了一种用于永磁铁氧体-瓦形磁体生产的自动取坯机构,包括固定架、升降支架,固定架上设有滚珠丝杆固定座,滚珠丝杆固定座上设有由电机一控制上下运动的滚珠丝杆,升降支架安装在滚珠丝杆上,升降支架在电机一控制下相对固定架作上下运动;升降支架上活动设有吸盘安装板,吸盘安装板通过皮带连接电机二,吸盘安装板在电机二控制下相对升降支架做水平运动,该取坯机可以将油压机生产的坯件自动取出,但是并不能将坯件转运至托盘上,而是码放在输送带上,然后人工方式进行取坯,在托盘上堆垛,工作效率低,劳动强度大。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有自动取坯设备占地面积大且无法实现多层坯料的取坯和码放问题,本实用新型的目的是提供一种磁性材料油压机自动取坯设备,取坯机器人占地面积小,不仅可以满足磁性成型坯件的大规模生产,而且通过取坯机与取坯机器人的配合,取坯机器人可以取走码放在取坯机上的至少一层磁性成型坯件,并将坯料整齐码放在托盘上,降低劳动强度,提高工作效率。
2.技术方案
为了解决上述问题,本实用新型所采用的技术方案如下:
本实用新型的磁性材料油压机自动取坯设备,包括用于控制整个设备的控制器、一个设于油压机出料一侧的取坯机以及一个设于所述取坯机任意一侧的取坯机器人,所述取坯机器人、取坯机分别与控制器电气连接,取坯机器人依次顺序取走码放在取坯机上的至少一层磁性成型坯件。
于本实用新型一种可能的实施方式中,所述控制器包括一个PLC控制单元,PLC控制单元具有面板和若干按钮,其中若干按钮设置在面板上,通过按钮手动控制控制器调节取坯机器人的第一抓取位置。
于本实用新型一种可能的实施方式中,所述取坯机包括机架、取坯吸盘、输送带以及升降机构,输送带、取坯吸盘设置在机架上,取坯吸盘可沿机架外侧往复移动,吸取磁性成型坯件并放置在输送带上,升降机构置于机架的下方且设定至少一个工位。
于本实用新型一种可能的实施方式中,所述取坯机器人包括机器本体、连接在机器本体上的机械臂以及固定在机械臂前端的抓手,抓手为可旋转的卡爪,其中卡爪由非导磁性材料制作而成。
于本实用新型一种可能的实施方式中,所述取坯机还包括第一光电开关和第二光电开关,其中驱动输送带的电机为第二伺服电机,第二光电开关设置在输送带两侧且距离输送带头部3-5cm,第一光电开关设置在第二光电开关的后侧且距离第一光电开关3-5cm,第一光电开关、第二光电开关的中心轴线分别与输送带的中心轴线相垂直,第一光电开关、第二光电开关、第二伺服电机均与所述控制器电气连接。
于本实用新型一种可能的实施方式中,所述非导磁性材料为不锈钢材料。
于本实用新型一种可能的实施方式中,所述卡爪内侧设置有缓冲垫,其中缓冲垫的材质为橡胶、软玻璃或棉布。
于本实用新型一种可能的实施方式中,所述升降机构包括第一伺服电机、液压缸以及伸缩杆,第一伺服电机与控制器电气连接,伸缩杆置于液压缸内,伸缩杆的头部与机架固定连接,第一伺服电机驱动伸缩杆动作并带动机架上下多工位动作。
本实用新型还提供了一种磁性材料油压机自动取坯设备的取坯方法,包括以下具体步骤:
步骤S101、输入取坯机器人的一次取坯至码放的动作时间t,从进料到落坯一模时间T,一模的磁性成型坯件片数为n,设定nt<T;
步骤S102、升降机构将输送带升至最高点,至少一层磁性成型坯件由输送带输送出来并触发第一光电开关动作,第一光电开关输出信号至控制器,控制器触发取坯机器人动作且抓手置于第一抓取位置;输送带继续前进,直至磁性成型坯件触碰第二光电开关,输送带停止前进;
步骤S103、取坯机器人由第一抓取位置依次沿设定的方向和磁性成型坯件的间距行走,取走码放在取坯机上的至少一层磁性成型坯件,直至全部取走;
步骤S104、循环步骤S102、步骤S103。
于本实用新型一种可能的实施方式中,在步骤S103中,取坯机器人依次沿每一横排抓取磁性成型坯件。
3.有益效果
相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:
(1)本实用新型的磁性材料油压机自动取坯设备,采用取坯机器人的体积小,占地面积小,对于一些场地较为狭窄的企业来说,可以更好地满足其智能化生产的需求,适合企业的规模化生产;取坯机器人可以依次顺序取走码放在取坯机上的至少一层磁性成型坯件,并将坯料整齐码放在托盘上,磁性成型坯件不易破损,提高了磁性成型坯件的生产合格率,减少了人工取坯,有效地提高了工作效率;
(2)本实用新型的磁性材料油压机自动取坯设备,取坯机器人的第一抓取位置需要根据油压机的一模的磁性成型坯件片数决定,即确定X轴和Y轴,从而确定动作的范围大小,取坯机器人的第一抓取位置选定,由人工进行精确定位,从而保证取坯机器人的精准抓取磁性成型坯件,避免抓手损坏磁性成型坯件,同时也保证了磁性成型坯件在托盘上的整齐度;
(3)本实用新型的磁性材料油压机自动取坯设备,取坯机器人的抓手为不锈钢材质的,并在内侧配合有缓冲垫,抓手可以紧紧地夹住坯件,且不会造成坯件损坏,同时不锈钢材质的抓手与坯件间不会产生磁力,抓手摆放坯件整齐;
(4)本实用新型的磁性材料油压机自动取坯设备,采用第一光电开关和第二光电开关的配合,其中第一光电开关可以触发取坯机器人动作,使得磁性成型坯件尚未到达停止位,取坯机器人的抓手已到达第一抓取位置,节约了动作时间,保证取坯机器人与取坯机件的有序衔接;第二光电开关触发输送带停止前进,实现了磁性成型坯件的精确定位,使得抓手精准地位于第一抓取位置;
(5)本实用新型的磁性材料油压机自动取坯设备,其中使用的电机均为伺服电机,伺服电机的控制性能好,为该设备的精准控制提供了有力的保障;
(6)本实用新型的磁性材料油压机自动取坯设备,通过升降机构带动输送带下降一个坯件的高度,当取坯吸盘将新取得的坯件移动至已放置在输送带的坯件正上方时释放坯件从而使新取得的坯件无高度落差地放置在已放置在输送带的坯件上;如此循环从而在输送带上码放若干层坯件,有效地避免坯件在下落时出现磕碰损坏;
(7)本实用新型磁性材料油压机自动取坯设备的取坯方法,取坯机器人在抓取磁性成型坯件的同时,取坯机依旧正常工作,取坯机器人取一模磁性成型坯件的时间nt小于从进料到落坯一模时间T,一方面避免抓手触碰到输送带,消除损坏输送带和抓手的隐患,另一方面可以保证取坯机器人有足够的时间定位在第一抓取位置,油压机在连续正常工作的情况下,步骤衔接更为紧凑,节约了生产时间。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述,但是应当知道,这些附图仅是为解释目的而设计的,因此不作为本实用新型范围的限定。此外,除非特别指出,这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造,而不必要依比例进行绘制。
图1为本实用新型磁性材料油压机自动取坯设备的取坯机结构示意图;
图2为本实用新型磁性材料油压机自动取坯设备的取坯机器人结构示意图;
图3为本实用新型取坯机器人的抓手结构示意图;
图4为本实用新型取坯机输送带的结构示意图;
图5为磁性成型坯件的码放结构图。
图中:1、油压机;
2、取坯机;210、机架;220、取坯吸盘;230、输送带;240、升降机构;
3、取坯机器人;310、机器本体;320;机械臂;330、抓手;331、缓冲垫;
4、第一光电开关;
5、第二光电开关;
6、磁性成型坯件。
具体实施方式
下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图,该附图形成描述的一部分,在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型,但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围,而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述,以提出执行本实用新型的最佳方式,并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此,本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。
下文对本实用新型的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解,其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。
实施例1
本实用新型的磁性材料油压机1自动取坯设备,包括用于控制整个设备的控制器、一个设于油压机1出料一侧的取坯机2以及一个设于所述取坯机2任意一侧(既可以在输送带的左侧或右侧,而不是前侧)的取坯机器人3,取坯机器人3、取坯机2分别与控制器电气连接,取坯机器人3依次顺序取走码放在取坯机2上的三层磁性成型坯件6。这里需要说明的是对于本实用新型涉及的磁性材料,按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料,其中软磁材料和永磁材料使用范围广,软磁材料和永磁材料均具有一定的磁性,当这些材料遇到铁钴镍成分的合金时,会使铁钴镍材料充磁。
由于取坯机器人3可以实现空间的多维度旋转,其动作的第一抓取位置需要根据油压机1的一模的磁性成型坯件6片数决定(不同的磁性成型坯件6的一模片数不一致,包括48片、60片等等,从而导致磁性成型坯件6在输送带230上的位置有所变动),即确定X轴和Y轴,从而确定动作的范围大小,因此控制器包括一个PLC控制单元,PLC控制单元具有面板和若干按钮,其中若干按钮设置在面板上,通过按钮手动控制控制器调节取坯机器人3的第一抓取位置,由人工进行精确定位,从而保证取坯机器人3的精准抓取磁性成型坯件6,避免抓手330损坏磁性成型坯件6,同时也保证了磁性成型坯件6在托盘上的整齐度。
如图1所示,其中的取坯机2包括机架210、取坯吸盘220、输送带230以及升降机构240,输送带230、取坯吸盘220设置在机架210上,取坯吸盘220可沿机架210外侧往复移动,吸取磁性成型坯件6并放置在输送带230上,升降机构240置于机架210的下方且设定三个工位,三个工位分别对应三层磁性成型坯件6,这样保证了磁性成型坯件6可以平稳的放置在输送带230上。
如图2所示,小体积的取坯机器人3包括机器本体310、连接在机器本体310上的机械臂320以及固定在机械臂320前端的抓手330,抓手330为可旋转的卡爪。值得说明的是,若是采用铁制的抓手330,在使用过程中,由于油压机1的充磁线包会对铁制抓手330充磁,使得抓手330带有一定的磁力,此外,本实用新型的磁性成型坯件6也具有一定的磁力,同样会对抓手330充磁,无法避免的造成抓手330本身具有磁性,铁制抓手330在抓取坯件码方时,由于磁力的作用,会导致磁性成型坯件6码方不整齐,进而出现坯件碰撞的问题,损坏坯件。相比之下,对于中国专利CN201420537236.4公开的永磁铁氧体湿法成型自动取坯装置,包括取件台架,取件台架与取坯行走伺服电机连接,取件台架的中间设置有真空吸盘,真空吸盘与取件真空泵以及取坯升降伺服电机连接,取件台架上真空吸盘的下面设置有传送带,其采用的是真空吸盘,在使用时,根本不会出现本实用新型的上述问题,
因此发明人通过大量的试验和分析,将卡爪由非导磁性材料制作而成,非导磁性材料为不锈钢材料,一方面卡爪与磁性成型坯件6之间不会产生粘接,保证磁性成型坯件6的完整性,另一方面磁性成型坯件6表面残留有脱模油脂,不锈钢卡爪不会产生腐蚀,使用寿命长。此外,如图3所示,为了减少由硬质的不锈钢与坯件造成的磨损,卡爪内侧设置有缓冲垫331,其中缓冲垫331的材质为橡胶、软玻璃或棉布,卡爪将坯件轻轻抓起,缓冲垫331可以起到增大摩擦的作用。
实施例2
本实施例的基本结构与在实施例1相同,不同之处在:如图4所示,取坯机2还包括第一光电开关4和第二光电开关5,第一光电开关4、第二光电开关5的中心轴线分别与输送带230的中心轴线相垂直,第一光电开关4、第二光电开关5、第二伺服电机均与所述控制器电气连接。
其中驱动输送带230的电机为第二伺服电机,第二光电开关5设置在输送带230两侧且距离输送带230头部3-5cm,最佳值为4cm,需要说明的是,本实用新型的坯件的宽度为4cm,由于输送带230的头部为圆弧状且转向辊的直径8-10cm,若坯件输送至靠近头部,则坯件的重心下移至输送带230下方,导致坯件发生倾斜,不便于抓手330的精准抓取;而将第二光电开关5设计距离输送带230头部3-5cm,可以使得磁性成型坯件的重心始终位于输送带230上方,且在摩擦力的作用下,稳稳的停放在输送带230上。
另外,第一光电开关4设置在第二光电开关5的后侧且距离第一光电开关4 3-5cm,最佳值为4cm,需要说明的是,若是两者的距离过小,则坯件停止时,取坯机器人3的抓手330还未定位在第一抓取位置上方;若是两者的距离过大,由于取坯机器人3取坯的时间与坯件的压制成型时间相差不到10s,且输送带230的动作时间较短,但第一光电开关4已触发取坯机器人3动作,使得取坯机器人3的抓手330不得不放下抓取的坯件或是胡乱地码放坯件,造成坯件码放不整齐。第一光电开关4与第二光电开关5的间距为4cm,取坯机器人3的抓手330有足够的时间动作并定位至第一抓取位置上方。
实施例3
本实施例的基本结构与在实施例2相同,不同之处在:升降机构240包括第一伺服电机、液压缸以及伸缩杆,第一伺服电机与控制器电气连接,伸缩杆置于液压缸内,伸缩杆的头部与机架210固定连接,第一伺服电机驱动伸缩杆动作并带动机架210上下三个工位动作。
下面具体介绍取坯机2的动作为:通过升降机构240带动输送带230下降一个坯件的高度,当取坯吸盘220将新取得的坯件移动至已放置在输送带230的坯件正上方时释放坯件从而使新取得的坯件无高度落差地放置在已放置在输送带230的坯件上;如此循环从而在输送带230上码放三层坯件。取坯机2的这种结构设计,可以将坯件平稳地放在输送带230上,有效地避免坯件在下落时出现磕碰损坏。
实施例4
一种磁性材料油压机1自动取坯设备的取坯方法,包括以下具体步骤:
步骤S101、一方面为了避免抓手330触碰到输送带230,消除损坏输送带230和抓手330的隐患,另一方面为了可以保证取坯机器人3有足够的时间定位在第一抓取位置,输入取坯机器人3的一次取坯至码放的动作时间2.4s,从进料到落坯一模时间120s,一模的磁性成型坯件6片数为48片,设定48*2.4=115.2s<120s;
步骤S102、升降机构240将输送带230升至最高点,三层磁性成型坯件6由输送带230输送出来并触发第一光电开关4动作,第一光电开关4输出信号至控制器,控制器触发取坯机器人3动作且抓手330置于第一抓取位置;输送带230继续前进,直至磁性成型坯件6触碰第二光电开关5,输送带230停止前进;
步骤S103、如图5所示,取坯机器人3由第一抓取位置依次沿设定的X轴方向,每一横排抓取磁性成型坯件6,取坯机器人3的移动距离为磁性成型坯件6的间距,其中磁性成型坯件6的间距为2cm,取走码放在取坯机2上的三层磁性成型坯件6,直至全部取走;
步骤S104、循环步骤S102、步骤S103。

Claims (8)

1.一种磁性材料油压机自动取坯设备,其特征在于,包括用于控制整个设备的控制器、一个设于油压机(1)出料一侧的取坯机(2)以及一个设于所述取坯机(2)任意一侧的取坯机器人(3),所述取坯机器人(3)、取坯机(2)分别与控制器电气连接,取坯机器人(3)依次顺序取走码放在取坯机(2)上的至少一层磁性成型坯件(6)。
2.根据权利要求1所述的磁性材料油压机自动取坯设备,其特征在于,所述控制器包括一个PLC控制单元,PLC控制单元具有面板和若干按钮,其中若干按钮设置在面板上,通过按钮手动控制控制器调节取坯机器人(3)的初始工作状态。
3.根据权利要求2所述的磁性材料油压机自动取坯设备,其特征在于,所述取坯机(2)包括机架(210)、取坯吸盘(220)、输送带(230)以及升降机构(240),输送带(230)、取坯吸盘(220)设置在机架(210)上,取坯吸盘(220)可沿机架(210)外侧往复移动,吸取磁性成型坯件(6)并放置在输送带(230)上,升降机构(240)置于机架(210)的下方且设定至少一个工位。
4.根据权利要求3所述的磁性材料油压机自动取坯设备,其特征在于,所述取坯机器人(3)包括机器本体(310)、连接在机器本体(310)上的机械臂(320)以及固定在机械臂(320)前端的抓手(330),抓手(330)为可旋转的卡爪,其中卡爪由非导磁性材料制作而成。
5.根据权利要求3所述的磁性材料油压机自动取坯设备,其特征在于,所述取坯机(2)还包括第一光电开关(4)和第二光电开关(5),其中驱动输送带(230)的电机为第二伺服电机,第二光电开关(5)设置在输送带(230)两侧且距离输送带(230)头部3-5cm,第一光电开关设置在第二光电开关的后侧且距离第一光电开关(4)3-5cm,第一光电开关(4)、第二光电开关(5)的中心轴线分别与输送带(230)的中心轴线相垂直,第一光电开关(4)、第二光电开关(5)、第二伺服电机均与所述控制器电气连接。
6.根据权利要求4所述的磁性材料油压机自动取坯设备,其特征在于,所述非导磁性材料为不锈钢材料。
7.根据权利要求4所述的磁性材料油压机自动取坯设备,其特征在于,所述卡爪内侧设置有缓冲垫(331),其中缓冲垫(331)的材质为橡胶、软玻璃或棉布。
8.根据权利要求3或5所述的磁性材料油压机自动取坯设备,其特征在于,所述升降机构(240)包括第一伺服电机、液压缸以及伸缩杆,第一伺服电机与控制器电气连接,伸缩杆置于液压缸内,伸缩杆的头部与机架(210)固定连接,第一伺服电机驱动伸缩杆动作并带动机架(210)上下多工位动作。
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CN107718692A (zh) * 2017-11-22 2018-02-23 中钢天源(马鞍山)通力磁材有限公司 一种磁性材料油压机自动取坯设备及取坯方法

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