專利名稱：龍門式四工位自動上料機械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動化上料裝置領(lǐng)域，具體涉及一種龍門式四工位自動上料機械手，主要用于沖壓件原料的自動上料。
背景技術(shù)：
在沖壓件的制備過程中，傳統(tǒng)的人工送料方式因效率低而淘汰，目前主要采用自動上料機進行送料。傳統(tǒng)的自動送料機主要由上料工位和下料工位構(gòu)成,機械手完成物料的投送，結(jié)構(gòu)簡單，但機械手抓取時往往同時將多個原料板一起上、下料，不利于單個物料板的分離，抓取錯誤后還無法及時反饋，又機械手包括上料手和下料手，兩者有可能發(fā)生碰撞而損壞并擾亂上、下料操作，系統(tǒng)缺料及中途掉料亦難以自動化反饋而需要人工協(xié)調(diào)控制。綜上，傳統(tǒng)的上料機并不構(gòu)成穩(wěn)定可靠的上料系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種保證工件分張輸送、上下料操作穩(wěn)定、錯誤反饋及時準(zhǔn)確的龍門式四工位自動上料機械手。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為龍門式四工位自動上料機械手，其特征在于，包括如下部件作為框架的龍門架；電氣控制系統(tǒng)；按照工件的移動方向排列的上料工位、稱重正位工位、加工工位和下料工位；設(shè)于上料工位與下料工位的控制工件上下移動的升降車、抓取工件的真空抓料器、使工件自由移動的機械手；設(shè)于稱重正位工位的，用于檢測工件重量并進行錯誤報警的稱重雙張檢測裝置；設(shè)于稱重正位工位的，使工件位于精確位置的自動正位裝置。前述的龍門式四工位自動上料機械手，所述的上料工位和下料工位分別設(shè)有檢測缺料和掉料的光感檢測器。前述的龍門式四工位自動上料機械手，所述的稱重雙張檢測裝置包括稱重平臺、稱重傳感器和報警系統(tǒng)，稱重傳感器和報警系統(tǒng)均與電氣控制系統(tǒng)連接。前述的龍門式四工位自動上料機械手，所述的自動正位裝置包括用于放置工件的定位平臺和在控制系統(tǒng)控制下移動的定位桿。前述的龍門式四工位自動上料機械手，所述的上料工位設(shè)有用于分離多張工件的分張器，分張器集成有電磁場和吹氣孔，分張器與汽缸連接。前述的龍門式四工位自動上料機械手，所述的分張器為2個，分設(shè)于工件的兩側(cè)。前述的龍門式四工位自動上料機械手，所述的上料機還設(shè)有防止上料工位和下料工位的機械手碰撞的自動防撞裝置。本發(fā)明通過PLC控制系統(tǒng)與加工設(shè)備的連接實現(xiàn)自動機械手上下料；獨特的龍門架式結(jié)構(gòu)保證了系統(tǒng)在高速運轉(zhuǎn)的情況下的平穩(wěn)性；通過電磁分張器和稱重雙張檢測裝置，確保工件是單張進入加工中心；通過自動防撞裝置確保上料手跟下料手不會發(fā)生碰撞；通過光感檢測器檢測系統(tǒng)缺料及防止中途掉料，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性；通過真空抓料器實現(xiàn)工件的自由抓放；綜上本發(fā)明實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，操作簡單，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明原始狀態(tài)俯視 圖2為本發(fā)明送料狀態(tài)俯視 圖3為本發(fā)明下料狀態(tài)俯視 圖4為本發(fā)明的控制邏輯俯視 其中，I前跺車，2分張器，3前跺手，4真空抓料器，5光感檢測器，6龍門架，7稱重平臺，8上料手,9加工工位，10下料手，11后跺車。
具體實施例方式為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)方案、技術(shù)特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。圖I為本發(fā)明原始狀態(tài)俯視圖，龍門式四工位自動上料機械手，其特征在于，包括如下部件作為框架的龍門架6 ;電氣控制系統(tǒng)；按照工件的移動方向排列的上料工位、稱重正位工位、加工工位9和下料工位；設(shè)于上料工位與下料工位的控制工件上下移動的升降車(在上料工位表現(xiàn)為前跺車1，在下料工位表現(xiàn)為后跺車11)、抓取工件的真空抓料器4、使工件自由移動的機械手(在上料工位表現(xiàn)為上料手8，在下料工位表現(xiàn)為下料手10)，每只機械手裝有高低限位裝置，通過汽缸、氣源、電磁閥等實現(xiàn)上升與下降的動作；設(shè)于稱重正位工位的，用于檢測工件重量并進行錯誤報警的稱重雙張檢測裝置；設(shè)于稱重正位工位的，使工件位于精確位置的自動正位裝置。上料工位和下料工位分別設(shè)有檢測缺料和掉料的光感檢測器5，光感檢測器5設(shè)置于前跺車I上的前跺手3上。稱重雙張檢測裝置包括稱重平臺7、稱重傳感器和報警系統(tǒng)，稱重傳感器和報警系統(tǒng)均與電氣控制系統(tǒng)連接。自動正位裝置包括用于放置工件的定位平臺和在控制系統(tǒng)控制下移動的定位桿。上料工位設(shè)有用于分離多張工件的分張器2，分張器2集成有電磁場和吹氣孔，分張器2與汽缸連接。分張器2為2個，分設(shè)于工件的兩側(cè)。上料機還設(shè)有防止上料工位和下料工位的機械手碰撞的自動防撞裝置。下面根據(jù)圖I-圖4說明本發(fā)明的上料、下料過程。上料過程前跺車I通過控制系統(tǒng)、電磁閥、油缸自由升降(圖4)，前跺車I裝有高、低限位裝置；將需要加工的材料放在前跺車I上，使前跺車I上升到高位位置，電磁分張器2啟動夾緊材料，然后導(dǎo)磁、吹氣、上升，實現(xiàn)材料分張，分張器2通過控制系統(tǒng)導(dǎo)通磁性，移動到合適位置夾住材料往上升，同時吹氣孔吹氣，這樣磁場與氣壓的雙作用力，保證了材料的完全分離；前跺手3下降到低位位置；真空抓料器4啟動，抓住材料，抓料結(jié)束后檢測是否抓到料，檢測由稱重平臺7、稱重傳感器和報警系統(tǒng)構(gòu)成的稱重雙張檢測裝置完成，若重量不正常、材料可能不是單張則系統(tǒng)暫停、報警，前跺手3上升到高位位置，分張器2下降、斷磁、停氣、退回原位，待解除故障后繼續(xù)運行。稱重雙張檢測裝置前跺手3與上料手8是由同一臺伺服驅(qū)動器控制，上料手8的抓料與前跺手3抓料同步進行，當(dāng)前跺車I高位位置沒有檢測到材料，前跺車I上升，直到檢測到有料，其中前跺車I的上升程序必須在分張器2沒有動作的情況下進行；當(dāng)材料被上料手8抓走加工，前跺車I 一直重復(fù)上升的動作，當(dāng)前跺車I的光感檢測器5檢測到前跺車I缺料，系統(tǒng)暫停，前跺車I下降到低位位置，待工作人員重新放入待加工的新料后，復(fù)位系統(tǒng)，繼續(xù)運行。檢測原理如下由稱重傳感器稱出被測エ件的重量，并將信號反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)設(shè)置正常エ件的重量，并設(shè)定允許誤差的范圍，倘若反饋信號超出正常エ件允許的誤差范圍，系統(tǒng)判別為雙張，報警系統(tǒng)報警，待故障清除，重新運行。自動正位裝置系統(tǒng)啟動之前可手動在預(yù)置位與加工エ位預(yù)先放好料，上料手8抓料之前，自動正位裝置啟動將預(yù)置位材料進行定位，定位エ序由控制系統(tǒng)、汽缸、氣源、定 位桿完成)，將需要定位的材料放在定位平臺上，通過控制系統(tǒng)正確移動定位桿，實現(xiàn)エ件的精準(zhǔn)定位；同時稱重雙張檢測裝置對預(yù)置位材料進行檢測，若不正常則系統(tǒng)暫停、報警，待解除故障后繼續(xù)運行，若正常則上料手8下降到低位位置、抓料，抓料結(jié)束后檢測是否抓到料，若不正常則系統(tǒng)暫停、報警，待解除故障后繼續(xù)運行。輸送入加工エ位過程上料手8上升到高位位置，確定前跺手3、上料手8都抓好料且在高位位置，上料手8移動入加工エ位9。上料手8移動到指定位置后，上料手8下降、放料、上升，同時檢測是否有料，確認(rèn)料已經(jīng)放入加工エ位9 (圖2);加エエ位9對上料手8放入的材料進行加工，同時上料手8抓取預(yù)置位材料，分張器2重新啟動，前跺手3繼續(xù)抓下ー張料，上料手8與前跺手3都抓到料停在高位位置等待下一次繼續(xù)放料；前跺手3放料的程序與上料手8同歩，前跺手3與上料手8都放料上升到高位位置后，上料手8返回原點，同時自動正位裝置對前跺手3如置位的材料進行正位、檢測，并確定上料手8已經(jīng)返回原點(圖I)。自動防撞裝置包括有可能會產(chǎn)生干渉的2只及以上的機械手、光敏距離檢測器，機械手的的運動軌跡通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)，光敏距離檢測器的反饋信號接入控制系統(tǒng)，自動化生產(chǎn)過程中，一旦控制系統(tǒng)接收到來自光敏檢測器的反饋信號，控制系統(tǒng)做出判斷，發(fā)出相對的執(zhí)行命令或緊急制動。下料過程當(dāng)加工エ位9加工結(jié)束，并允許下料，下料手10運動到指定位置(圖3)，下料手10下降，抓料，上升到高位位置，檢測材料(步驟同上料手8)，退回原點。后跺車11上升到高位位置，下料手10放料，當(dāng)光感檢測器5檢測到材料，后跺車11下降直到光感檢測器5無動作，當(dāng)加工好的材料堆到一定程度，后跺車11下降到低位位置時光感檢測器5也檢測到材料，說明材料滿跺，系統(tǒng)暫停并報警，提醒工作人員可以取料，待滿跺材料取走后，復(fù)位繼續(xù)運行。根據(jù)各種エ件包裝數(shù)量的不同，加工好的材料的數(shù)量可以自由設(shè)定，當(dāng)材料達到設(shè)定的數(shù)量后系統(tǒng)判別為滿跺，處理方式同上。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界 定。
權(quán)利要求
1.龍門式四工位自動上料機械手，其特征在于，包括如下部件作為框架的龍門架；電氣控制系統(tǒng)；按照工件的移動方向排列的上料工位、稱重正位工位、加工工位和下料工位；設(shè)于上料工位與下料工位的控制工件上下移動的升降車、抓取工件的真空抓料器、使工件自由移動的機械手；設(shè)于稱重正位工位的，用于檢測工件重量并進行錯誤報警的稱重雙張檢測裝置；設(shè)于稱重正位工位的，使工件位于精確位置的自動正位裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的龍門式四工位自動上料機械手，其特征在于所述的上料工位和下料工位分別設(shè)有檢測缺料和掉料的光感檢測器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的龍門式四工位自動上料機械手，其特征在于所述的稱重雙張檢測裝置包括稱重平臺、稱重傳感器和報警系統(tǒng)，稱重傳感器和報警系統(tǒng)均與電氣控制系統(tǒng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的龍門式四工位自動上料機械手，其特征在于所述的自動正位裝置包括用于放置工件的定位平臺和在控制系統(tǒng)控制下移動的定位桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的龍門式四工位自動上料機械手，其特征在于所述的上料工位設(shè)有用于分離多張工件的分張器，分張器集成有電磁場和吹氣孔，分張器與汽缸連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的龍門式四工位自動上料機械手，其特征在于所述的分張器為2個，分設(shè)于工件的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的龍門式四工位自動上料機械手，其特征在于所述的上料機還設(shè)有防止上料工位和下料工位的機械手碰撞的自動防撞裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及自動化上料裝置領(lǐng)域，具體涉及一種龍門式四工位自動上料機械手，包括如下部件作為框架的龍門架；電氣控制系統(tǒng)；按照工件的移動方向排列的上料工位、稱重正位工位、加工工位和下料工位；設(shè)于上料工位與下料工位的控制工件上下移動的升降車、抓取工件的真空抓料器、使工件自由移動的機械手；設(shè)于稱重正位工位的，用于檢測工件重量并進行錯誤報警的稱重雙張檢測裝置；設(shè)于稱重正位工位的，使工件位于精確位置的自動正位裝置。本發(fā)明通過PLC控制系統(tǒng)與加工設(shè)備的連接實現(xiàn)自動機械手上下料，實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，操作簡單，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號B21C51/00GK102652978SQ20121018062
公開日2012年9月5日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者裴昊 申請人:昆山市三眾模具制造有限公司