CN219928946U - 一种具有掉落保护功能的上料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光切割设备技术领域，具体提供了一种具有掉落保护功能的上料机构，包括电气防护单元和Z轴升降装置，所述电气防护单元包括第一支架、桁架、真空泵、真空储气罐以及多个真空吸盘和多个连接组件；所述真空吸盘通过所述连接组件安装在所述第一支架下表面；所述真空泵和所述真空储气罐安装在所述桁架上；所述真空泵、所述真空储气罐及所述真空吸盘之间通过管路连通；所述第一支架由Z轴升降装置连接至桁架下方。该具有掉落保护功能的上料机构可有效避免因搬运途中发生意外，板材掉落导致的生产事故，保证设备安全，降低风险，减少损失。

Description

一种具有掉落保护功能的上料机构

技术领域

本实用新型属于激光切割设备技术领域，具体涉及一种具有掉落保护功能的上料机构。

背景技术

传统的激光切割机在自动化上下料的过程中，需面对各种复杂工况，自动上下料设备在运行过程中可能会出现例如真空压力不足、真空吸盘破裂、供电中断、操作人员错误操作等问题，上述情况均有几率会引起板材掉落事故，导致设备安全无法完全保障，无疑会增加企业的生产风险，还会导致企业停工停产，带来不可估计的损失。

因此，需要提供一种具有多重掉落保护和防止的装置，来有效避免因板材掉落产生的安全事故，保证设备安全，降低风险，减少意外损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中自动上下料设备运行过程中存在物料掉落风险的问题。

为此，本实用新型提供了一种具有掉落保护功能的上料机构，包括电气防护单元和Z轴升降装置，所述电气防护单元包括第一支架、桁架、真空泵、真空储气罐以及多个真空吸盘和多个连接组件；所述真空吸盘通过所述连接组件安装在所述第一支架下表面；所述真空泵和所述真空储气罐安装在所述桁架上；所述真空泵、所述真空储气罐及所述真空吸盘之间通过管路连通；所述第一支架由Z轴升降装置连接至桁架下方。

具体的，上述连接组件包括反向截止阀；所述真空吸盘上端接入所述反向截止阀后，安装于所述第一支架下表面；所述反向截止阀通过管路与所述真空储气罐相连。

具体的，上述连接组件还包括弹簧移动装置；所述真空吸盘上端接入所述反向截止阀后通过所述弹簧移动装置安装于所述第一支架下表面。

具体的，多个所述真空吸盘呈点阵式均匀安装于所述第一支架下表面。

具体的，上述电气防护单元还包括真空压力传感器；所述真空压力传感器安装在所述第一支架上，且通过管路与所述真空吸盘相连。

具体的，上述上料机构还包括机械防护单元；所述机械防护单元包括第二支架、驱动装置、牵引装置和叉齿；所述驱动装置安装在所述第二支架上；所述驱动装置与所述牵引装置相连，所述牵引装置与所述叉齿相连，驱动装置驱动牵引装置进而带动叉齿移动；所述第二支架安装在所述Z轴升降装置上，且所述叉齿位于所述真空吸盘下方。

具体的，上述牵引装置包括导轨、滑块和联动齿轮轴；所述导轨安装在所述第二支架上；所述驱动装置与所述联动齿轮轴相连，驱动所述滑块在所述导轨上运动；所述叉齿通过齿轮杆与所述滑块相连。

具体的，上述牵引装置还包括限位传感器；所述限位传感器安装在所述第二支架上。

具体的，上述驱动装置通过减速装置安装在所述第二支架上。

具体的，上述上料机构还包括材料检测单元；所述材料检测单元用于对物料进行检测。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：

本实用新型提供的这种具有掉落保护功能的上料机构通过电气防护单元的真空保压罐以及真空单向截止阀可对掉落前的气压进行保护。此外，还设有机械防护单元，利用机械抱叉装置对掉落后的动作进行保护，可有效避免因搬运途中发生的意外导致的生产事故，保证设备安全，降低风险，减少意外损失。该上料机构还加入了材料检测单元，通过材料检测单元可实现对来料的检测功能，既可对来料进行工序检测，也可对后续工艺提供数据，并通过控制器之间的连接，可对接至WCS和MES系统，实现全自动化生产。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型提供的具有掉落保护功能的上料机构的结构示意图。

图2是本实用新型提供的具有掉落保护功能的上料机构的电气防护单元的结构示意图。

图3是本实用新型提供的具有掉落保护功能的上料机构的机械防护单元的结构示意图。

图4是电气防护单元中真空吸盘与连接组件的连接结构示意图。

图5是机械防护本实用新型提供的具有掉落保护功能的上料机构的单元中牵引装置的结构示意图。

图6是第一支架与Z轴升降装置连接结构示意图。

附图标记说明：1、第一支架；2、桁架；3、真空泵；4、真空储气罐；5、反向截止阀；6、弹簧移动装置；7、真空吸盘；8、真空压力传感器；9、第二支架；10、驱动装置；11、导轨；12、滑块；13、联动齿轮轴；14、限位传感器；15、齿轮杆；16、叉齿；17、Z轴升降装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的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实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而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。由此，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更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1-2和图6，本实用新型提供了一种具有掉落保护功能的上料机构，包括电气防护单元和Z轴升降装置17，所述电气防护单元包括第一支架1、桁架2、真空泵3、真空储气罐4以及多个真空吸盘7和多个连接组件；所述真空吸盘7通过所述连接组件安装在所述第一支架1下表面；所述真空泵3和所述真空储气罐4安装在所述桁架2上；所述真空泵3、所述真空储气罐4及所述真空吸盘7之间通过管路连通；所述第一支架1由Z轴升降装置17连接至桁架2下方。

实际使用过程中，首先将电气防护单元运动到待提升物料上方，启动真空泵3，然后Z轴升降装置17带着桁架2、真空吸盘7整体运动，通过真空储气罐4和真空吸盘7的共同作用吸附物料，即可开始搬送待提升物料。如工作过程中出现断电、急停等操作，此时真空储气罐4持续释放压力吸附物料，可以在较长时间内保证物料不掉落，使操作员有足够的时间来处理异常状况。

进一步的，参照图4连接组件包括反向截止阀5；所述真空吸盘7上端接入所述反向截止阀5后，安装于所述第一支架1下表面；所述反向截止阀5通过管路与所述真空储气罐4相连。真空储气罐4和真空吸盘7共同作用吸附物料时，反向截止阀5启动保护功能。即使运行过程中出现突然断电，反向截止阀5和真空储气罐4仍有效工作，真空吸盘7吸附物料，避免物料掉落。

进一步的，连接组件还包括弹簧移动装置6；所述真空吸盘7上端接入所述反向截止阀5后通过所述弹簧移动装置6安装于所述第一支架1下表面。真空吸盘7可通过弹簧移动装置6在垂直方向上移动。

具体的，多个所述真空吸盘7呈点阵式均匀安装于所述第一支架1下表面，确保真空吸盘7在吸附物料时的整体稳固性。

进一步的，电气防护单元还包括真空压力传感器8；所述真空压力传感器8安装在所述第一支架1上，且通过管路与所述真空吸盘7相连。利用真空压力传感器8将真空吸盘7的压力状态回传至控制器，当真空压力传感器8检测到压力不足时，可通过控制器控制紧急停止或等待至压力足够后移动，有效防止物料掉落。

为了避免电气防护单元失效时，出现物料掉落事故，如图1和图3所示，本实用新型提供的具有掉落保护功能的上料机构还包括机械防护单元；所述机械防护单元包括第二支架9、驱动装置10、牵引装置和叉齿16；所述驱动装置10安装在所述第二支架9上；所述驱动装置10与所述牵引装置相连，所述牵引装置与所述叉齿16相连，驱动装置10驱动牵引装置进而带动叉齿16移动，实现叉齿16的打开和闭合；所述第二支架9安装在所述Z轴升降装置17上，且所述叉齿16位于所述真空吸盘7下方。

当物料被真空吸盘7吸附后需要移动时，机械防护单元开始运行，叉齿16在驱动装置10和牵引装置的带动下闭合，在真空吸盘7下方形成挡板结构实现机械式保护。如电气防护单元失效，真空吸盘7失去吸力，物料掉落至叉齿16形成的挡板结构上，此时机械保护生效。机械防护单元采用机械电机抱叉保护的方式，叉齿16闭合时，物料位于叉齿16上方距离较近的位置，当运行过程中物料掉落时，可以减小物料掉落高度造成的冲击，保证了其他设备和物料的安全。上料机构通过电气和机械的双重保护，可以有效避免运行时物料掉落，并降低掉落后降低损失。

在细化的事实方式中的，如图5所示，牵引装置包括导轨11、滑块12和联动齿轮轴13；所述驱动装置10与所述联动齿轮轴13相连，进而驱动所述滑块12在所述导轨11上运动；所述叉齿16通过齿轮杆15与所述滑块12相连。叉齿16通过齿轮杆15、滑块12、导轨11、联动齿轮轴13的共同作用，在驱动装置10的驱动下，实现叉齿16打开和闭合。

进一步的，牵引装置还包括限位传感器14；所述限位传感器14安装在所述第二支架9上。驱动装置10优选为伺服电机，并通过减速装置安装在所述第二支架9上。限位传感器14可保证电机在运转过程中不超过预设限位位置，且电机通过伺服控制方式可精准控制叉齿16的开合大小。

进一步的，本实用新型提供的具有掉落保护功能的上料机构还包括材料检测单元；所述材料检测单元用于对物料进行检测。材料检测单元既可对来料进行工序检测也可对后续工艺提供数据，并通过控制器之间的连接，对接至WCS和MES系统，实现全自动化生产。

一种优化的实施方式中，参照图1-3，本实用新型提供了一种具有多重掉落保护功能的上料机构，包括电气防护单元、机械防护单元、Z轴升降装置17和材料检测单元；

电气防护单元用于吸料和掉落保护，包括第一支架1、桁架2、真空泵3、真空储气罐4、真空压力传感器8以及多个真空吸盘7和多个连接组件；真空泵3与真空储气罐4通过螺栓连接固定在桁架2两侧，跟随桁架2移动；真空压力传感器8安装在第一支架1上；同时通过管路连接真空泵3、真空储气罐4、真空压力传感器8；连接组件包括反向截止阀5和弹簧移动装置6，真空吸盘7上端接入反向截止阀5后，通过弹簧移动装置6呈点阵式均匀安装于第一支架1下表面；第一支架1由Z轴升降装置17连接至桁架2下方；通过管路依次将真空泵3、真空储气罐4、反向截止阀5、真空吸盘7和真空压力传感器8进行真空气路连接；

机械防护单元用于物料掉落后保护，包括第二支架9、伺服电机、减速装置、限位传感器14、导轨11、滑块12、联动齿轮轴13和叉齿16；伺服电机通过减速装置安装在第二支架9上，导轨11安装在第二支架9上，伺服电机与联动齿轮轴13相连，叉齿16通过齿轮杆15与滑块12相连，限位传感器14固定设置在所述滑块12上端；伺服电机驱动滑块12在导轨11上运动，进而带动叉齿16移动实现叉齿16打开和闭合；所述第二支架9安装在所述Z轴升降装置17上，且所述叉齿16位于所述真空吸盘7下方；

所述材料检测单元用于对物料进行检测。

在本实施方式中，上料机构的工作过程如下：

首先电气防护单元运动到待提升物料上方，启动真空泵3，然后Z轴升降装置17带着桁架2、真空吸盘7整体运动，通过弹簧移动装置6使真空吸盘7在垂直方向上移动，贴合物料，利用真空储气罐4和真空吸盘7的共同作用吸附物料，同时反向截止阀5启动保护功能，真空压力传感器8实时监控真空吸盘7的压力状态并回传至控制器。当物料被吸附后需要移动时，机械防护单元开始运行，叉齿16在伺服电机的带动下闭合，于真空吸盘7下方形成防护结构，由限位传感器14确保伺服电机在运转过程中不超过预设限位位置。

如工作过程中出现断电、急停等操作，此时反向截止阀5和真空储气罐4仍有效工作，持续释放压力吸附物料，开启电气式掉落防止和保护，使操作员有足够的时间来处理异常状况。若电气防护单元失效，真空吸盘7失去吸力，此时物料掉落至下方叉齿16形成的挡板结构上，机械保护生效，减小物料掉落高度造成的冲击，通过双重抱回，有效避免物料掉落或在掉落后降低损失。

该上料机构由真空吸取部分，真空截止部分，真空保持部分与机械式掉落截止部分共同作用，电气防护单元利用真空储气罐4以及真空反向截止阀5对掉落前的气压进行保护，保证外部供电供气失效时物料依旧能稳定吸附较长时间，机械防护单元则可在电气保护失效后用机械抱叉装置对掉落后的物料进行保护，防止物料由高处掉落造成经济损失，可有效避免因搬运途中发生的意外导致的生产事故，保证设备安全，降低风险，减少意外损失。

本实用新型还提供了一种激光切割自动上下料设备，所述激光切割自动上下料设备包括上述的具有掉落保护功能的上料机构。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有掉落保护功能的上料机构，包括电气防护单元和Z轴升降装置（17），其特征在于：所述电气防护单元包括第一支架（1）、桁架（2）、真空泵（3）、真空储气罐（4）以及多个真空吸盘（7）和多个连接组件；所述真空吸盘（7）通过所述连接组件安装在所述第一支架（1）下表面；所述真空泵（3）和所述真空储气罐（4）安装在所述桁架（2）上；所述真空泵（3）、所述真空储气罐（4）及所述真空吸盘（7）之间通过管路连通；所述第一支架（1）由Z轴升降装置（17）连接至桁架（2）下方。

2.如权利要求1所述的具有掉落保护功能的上料机构，其特征在于：所述连接组件包括反向截止阀（5）；所述真空吸盘（7）上端接入所述反向截止阀（5）后，安装于所述第一支架（1）下表面；所述反向截止阀（5）通过管路与所述真空储气罐（4）相连。

3.如权利要求2所述的具有掉落保护功能的上料机构，其特征在于：所述连接组件还包括弹簧移动装置（6）；所述真空吸盘（7）上端接入所述反向截止阀（5）后通过所述弹簧移动装置（6）安装于所述第一支架（1）下表面。

4.如权利要求1所述的具有掉落保护功能的上料机构，其特征在于：多个所述真空吸盘（7）呈点阵式均匀安装于所述第一支架（1）下表面。

5.如权利要求1所述的具有掉落保护功能的上料机构，其特征在于：所述电气防护单元还包括真空压力传感器（8）；所述真空压力传感器（8）安装在所述第一支架（1）上，且通过管路与所述真空吸盘（7）相连。

6.如权利要求1所述的具有掉落保护功能的上料机构，其特征在于：还包括机械防护单元；所述机械防护单元包括第二支架（9）、驱动装置（10）、牵引装置和叉齿（16）；所述驱动装置（10）安装在所述第二支架（9）上；所述驱动装置（10）与所述牵引装置相连，所述牵引装置与所述叉齿（16）相连，驱动装置（10）驱动牵引装置进而带动叉齿（16）移动；所述第二支架（9）安装在所述Z轴升降装置（17）上，且所述叉齿（16）位于所述真空吸盘（7）下方。

7.如权利要求6所述的具有掉落保护功能的上料机构，其特征在于：所述牵引装置包括导轨（11）、滑块（12）和联动齿轮轴（13）；所述导轨（11）安装在所述第二支架（9）上；所述驱动装置（10）与所述联动齿轮轴（13）相连，驱动所述滑块（12）在所述导轨（11）上运动；所述叉齿（16）通过齿轮杆（15）与所述滑块（12）相连。

8.如权利要求6所述的具有掉落保护功能的上料机构，其特征在于：所述牵引装置还包括限位传感器（14）；所述限位传感器（14）安装在所述第二支架（9）上。

9.如权利要求6所述的具有掉落保护功能的上料机构，其特征在于：所述驱动装置（10）通过减速装置安装在所述第二支架（9）上。

10.如权利要求1所述的具有掉落保护功能的上料机构，其特征在于：还包括材料检测单元；所述材料检测单元用于对物料进行检测。