CN110104449B - 一种舟皿装料与码垛装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种舟皿装料与码垛装置，包括传送机构、设置于传送机构上的装料机构、设置于传送机构输出端的码垛机构；所述码垛机构包括码垛台、支架、机械手，所述支架包括纵轴、横轴、竖轴，其中，纵轴由传送机构输出端延伸至码垛台，横轴与纵轴通过纵向平移机构连接，竖轴与横轴通过横向平移机构与升降机构活动连接，所述机械手设置于竖轴下端。本发明提供的舟皿装料与码垛装置，通过传送机构将舟皿进行传送，通过装料机构进行装料，通过码垛机构的机械手配合纵向平移机构、横向平移机构、升降机构将装料后的舟皿传送至码垛台，各机构配合控制器可实现舟皿的自动装料与码垛，整个过程可连续运行，流水作业。

Description

一种舟皿装料与码垛装置

技术领域

本发明主要涉及硬质合金领域粉料的自动称量和舟皿的自动码垛，具体是一种粉末类的自动称料码垛工作站。

背景技术

硬质合金粉末料主要包含氧化钨粉、碳化钨粉和混合料粉等，是经过氧化、还原、碳化、球磨等一系列工艺制成的不同的粉末料，在制成不同粉料的加工中需要对粉料进行称量，并对称好料的舟皿按工艺要求进行码垛，现在的加工设备都是人工将粉料装至舟皿内、手动称量，手动码垛，不但环境污染严重，对人体呼吸系统伤害很大，而且劳动力强度高，生产效率低、称量误差大，码垛不规则，故需一个能够减少人工介入的自动称量码垛工作站，提高生产效率。

发明内容

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种舟皿装料与码垛装置。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种舟皿装料与码垛装置，包括传送机构、设置于传送机构上的装料机构、设置于传送机构输出端的码垛机构；所述码垛机构包括码垛台、支架、机械手，所述支架包括纵轴、横轴、竖轴，其中，纵轴由传送机构输出端延伸至码垛台，横轴与纵轴通过纵向平移机构连接，竖轴与横轴通过横向平移机构与升降机构活动连接，所述机械手设置于竖轴下端。

使用时，首先将空舟皿放置在运转的传送机构上，待舟皿运行至装料机构进行装料，接着传送至传送机构的输出端，码垛机构的机械手将舟皿夹起，在纵向平移机构带动横轴与机械手沿纵轴传送至码垛台，重复上述操作即可实现舟皿的装料与码垛。

具体的，所述装料机构包括称重平台、机架以及设置于机架上的落料仓、摆动模组、振动器、料盘、料斗；称重平台内设置称重传感器，称重平台下端设置伺服电动缸；机架设置于称重平台上部，落料仓设置于称重平台上部并与摆动模组连接；料盘设置于落料仓上部并与振动器连接；料斗设置于料盘上部；传送机构包括若干托辊依次排列形成的托辊输送线，所述托辊输送线水平设置并从称重平台与落料仓之间穿过；通过托辊输送线将空舟皿传送至称重平台上部，启动伺服电动缸带动称重平台上升并支撑空舟皿上升至落料仓下端落料口处，落料仓的落料口贴近舟皿内底部以最大程度减少粉末扬尘，粉料从料斗落入料盘，振动器带动料盘振动，料盘中的粉料抖动过程中落入落料仓并从落料口落入空舟皿中，启动摆动模组带动落料仓横向往复摆动从而将粉料均匀的撒入舟皿，摆动模组使粉料的平面度更好，期间，根据舟皿中粉料增加，控制称重平台缓慢下降以使落料仓下端的落料口与舟皿中的粉料层之间保持一定的间隙，当舟皿中的粉料重量达到设定值时，控制振动器停止振动，粉料停止落入舟皿中，称重平台带动满料的舟皿下降至托辊输送线，满料的舟皿通过沿托辊输送线送至传送机构输出端并通过码垛机构送至码垛台，重复上述操作随即可完成粉料的自动称量输送；更进一步的，托辊输送线的输入端设置皮带机，皮带机的传送皮带与托辊输送线对接形成传送流水线。

优化的，所述落料仓为上端进料口尺寸大、下端落料口尺寸小的倒锥形落料仓，所述料盘包括分别设置于落料仓顶部进料口两侧的左料盘和右料盘，振动器包括分别与左料盘、右料盘连接的左振动器、右振动器，料盘与料斗之间设置分料斗，分料斗的顶部开口与料斗下端的导管适配，分料斗下端设置分别与左料盘、右料盘对应的分料管，可根据料斗与分料斗之间的高度差选择在料斗底部开口处设置导流管，导流管一端与料斗下端连通，另一端插入分料斗的分料管中，导流管可采用软管；更优化的，所述料盘上端设置料盘密封盖，通过密封盖防止扬尘，还能阻挡其他杂质落入料盘中，从而保证粉料的纯度；进一步的，所述料盘密封盖从左料盘上端延伸至右料盘上端。

优化的，所述料盘可水平或倾斜设置，可根据粉料的流动性和现场实际调节料盘角度。

优化的，所述落料仓下端落料口处设置防尘罩，所述防尘罩可以随落料仓的摆动而相对于滚筒输送线横向弹性伸缩，通过防尘罩保证粉末称量过程中扬尘减到最小。

进一步的，本舟皿装料与码垛装置还包括抚料机构，所述抚料机构包括抚料滚珠丝杠、抚料气缸、抚料刷，其中，抚料滚珠丝杠的丝杆水平安装于机架靠近传送机构输出端的一侧，抚料气缸的缸体与抚料滚珠丝杠的螺母连接，抚料刷设置于抚料气缸的下部并与抚料气缸的活塞杆连接，当满料的舟皿到达抚料机构下部时，抚料气缸带动抚料刷下降至靠近舟皿粉料表面处，抚料滚珠丝杠启动并带动抚料刷沿舟皿表面水平运动，从而将舟皿内粉料的上表面抚平，具体的，所述抚料滚珠丝杠通过伺服电机进行驱动，伺服电机转动并驱动丝杆转动以带动螺母沿丝杆往复运动，料刷随螺母水平往复移动以将舟皿内的粉料抚平。

优化的，所述托辊输送线上设置定位机构，所述定位机构包括两两相对设置于托辊输送线两侧的定位气缸和设置于定位气缸活塞杆上的L形定位块；定位气缸带动所述定位块相对于托辊输送线横向伸缩，舟皿通过托辊输送线流动过程中，当需要将舟皿定位至相应位置处时，流水线两侧对应定位气缸的活塞杆相对伸长后将舟皿两端卡在定位块的L形卡口中，从而将舟皿固定在特定的位置，当需要松开舟皿时，定位气缸的活塞杆缩回即可松弛舟皿；其中，定位机构有三组，三组定位机构依次设置于托辊输送线的输入端、托辊输送线传送至抚料机构下部处以及托辊输送线的输出端处；当前一个空舟皿到达稳重平台时，靠近称重平台处的定位机构启动将后一个空舟皿夹住，前一个舟皿满料后送走后，靠近称重平台处的定位机构将后一个空舟皿松开并夹住更后一个空舟皿；满料的舟皿到达抚料机构下部时，抚料机构下部的定位机构启动并夹住舟皿，抚料机构启动并将舟皿内的粉料抚平后，抚料机构下部的定位机构松开并夹住下一个满料舟皿；满料的舟皿到达托辊输送线的输出端处，托辊输送线的输出端的定位机构启动并夹住舟皿，当竖轴带动机械手将舟皿夹住时，定位机构松开舟皿并夹住下一个待传送的满料舟皿。

具体的，所述机械手包括左夹手、右夹手、夹持气缸，其中，所述左夹手固定安装于竖轴下端，左夹手上端设置导向座，导向座上设置水平导向孔，水平导向孔内设置导向柱，所述右夹手与水平导向柱连接；夹持气缸的缸体与竖轴下端固连，活塞杆与右夹手连接；当满料的舟皿传送至传送机构输出端后，控制竖轴带动机械手移动至舟皿上端，夹持气缸伸长并带动右夹手远离左夹手，左夹手与右夹手之间的距离大于舟皿的宽度，此为松弛状态，然后竖轴带动松弛状态下的机械手下降至舟皿外部，夹持气缸收缩并带动右夹手靠近左夹手，从而将舟皿夹紧，之后控制竖轴上升并在纵向平移机构的带动下将舟皿传送至码垛台；夹紧或松弛期间，导向柱保证夹持气缸伸缩的平稳性。

优化的，由于舟皿的材质为石墨，表面光滑，舟皿壁薄，故机械手夹持力不能太大，所以为保证夹持的平稳性，因此，所述机械手还包括托钩与托钩气缸，所述托钩为与右夹手外侧铰接的L形托钩，所述托钩气缸的缸体与竖轴下端铰接，活塞杆与托钩外侧铰接；为了进一步防止竖轴传送舟皿过程中舟皿中夹紧的机械手中脱落，当右夹手靠近左夹手并将舟皿夹紧后，启动托钩气缸，托钩气缸的活塞杆伸长并带动托钩转动至舟皿下部，从而托住舟皿底部，保证抓取的稳定，当需要将舟皿放下时，托钩气缸的活塞杆收缩并将托钩拉回至右夹手一侧，接着夹持气缸的活塞杆伸长并带动右夹手松开舟皿即可。

具体的，所述纵向平移机构包括纵向导轨组、齿轮带、伺服电机、传动轴，纵向导轨包括平行且纵向设置的左轨与右轨，所述横轴的左端、右端分别与左轨、右轨活动连接，其中，伺服电机设置于右轨一侧端部，齿轮带设置于左轨内部且与横轴的左端固连，传动轴的一端与伺服电机的输出端连接，另一端延伸至左轨端部并与齿轮带传动连接，启动伺服电机，传动轴带动齿轮带转动过程中驱动横轴沿纵轴移动，从而实现竖轴传送机构输出端向码垛机构传送；右轨一侧还设置拖链，托链的一端与右轨固连，另一端与横轴的右端固连，纵向平移机构用到的电线气管集成在拖链里。

具体的，所述横向平移机构为水平丝杆驱动模组，所述水平丝杆驱动模组的丝杆两端分别与横轴两端活动连接，所述水平丝杆驱动模组的螺母与横轴滑动连接，具体的，所述水平丝杆驱动模组可采用现有技术中常见的通过伺服电机进行驱动的的滑台模组；所述升降机构为垂直丝杆驱动模组，所述垂直丝杆驱动模组的丝杆两端分别与竖轴两端活动连接，所述垂直丝杆驱动模组的螺母与水平丝杆驱动模组的螺母固连，具体的，所述垂直丝杆驱动模组可采用现有技术中常见的通过伺服电机进行驱动的伺服滚珠丝杠；当需要将竖轴沿横轴移动时，启动水平丝杆驱动模组的电机，电机带动水平丝杆驱动模组的丝杆转动，水平丝杆驱动模组的螺母沿丝杆水平移动，从而带动竖轴沿横轴移动；当需要将竖轴垂直移动时，启动垂直丝杆驱动模组的电机，电机带动垂直丝杆驱动模组的丝杆转动并相对于垂直丝杆驱动模组的螺母垂直移动，从而带动竖轴沿垂直移动；同样的，横轴与竖轴的一侧分别设置拖链，横向平移机构、升降机构用到的电线气管同样集成在拖链里。

具体的，所述码垛台上设置码垛盘，码垛盘为石墨盘，所述码垛盘与码垛台之间设置滚筒线，通过机械手将满料的舟皿移至码垛盘上摆好，滚筒线通过电机驱动，电机驱动滚筒线转动以将空的码垛盘输送至码垛台上，并将堆满舟皿的码垛盘从码垛台上传出，滚筒线所用滚筒为橡胶托辊，通过电机与链条传动驱动滚筒线将码垛盘平稳的运送。

还包括控制器，所述控制器与装料机构、码垛机构、抚料机构分别通讯连接，通过控制器控制各个机构的启动与停止，从而实现舟皿的自动装料与码垛，整个过程可连续运行，流水作业，所述控制器采用PLC控制器(可编程逻辑控制器)即可，PLC控制器还与控制面板连接，通过控制面板输入指令。

具体的，所述码垛机构的支架为方形龙门支架，支架侧向四周设置防护网。

本发明的有益效果为：

本发明提供的舟皿装料与码垛装置，通过传送机构将舟皿进行传送，通过装料机构进行装料，通过码垛机构的机械手配合纵向平移机构、横向平移机构、升降机构将装料后的舟皿传送至码垛台，各机构配合控制器可实现舟皿的自动装料与码垛，整个过程可连续运行，流水作业。

附图说明

图1为本发明提供的舟皿装料与码垛装置的示意图；

图2为传送机构结构示意图；

图3为装料机构结构示意图；

图4为装料机构后视图；

图5为装料机构与托辊输送线俯视图；

图6为装料机构与托辊输送线侧视图；

图7为图3中A处放大图；

图8为码垛机构结构示意图；

图9为码垛机构结构前视图；

图10为图9中B处放大图；

图11为图9中B处放大剖视图；

其中，1为传送机构，11为托辊输送线，12为传送皮带，2为装料机构，21为称重平台，22为机架，23为落料仓、24为摆动模组、25a为左料盘、25b为右料盘，26a为左振动器，26b为右振动器，27为分料斗，28为料斗，3为码垛机构，31为码垛台，311为码垛盘，312为滚筒线，32为支架，321为纵轴，322为横轴，323为竖轴，33为机械手，331为左夹手，332为右夹手，333为夹持气缸，334为导向座，335为导向柱，336为托钩，337为托钩气缸，4为抚料机构，41为抚料滚珠丝杠，42为抚料气缸，43为料刷，5为定位机构，51为定位气缸，52为定位块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种舟皿装料与码垛装置，包括传送机构1、装料机构12、抚料机构4、定位机构5、码垛机构3、控制器；

如图2所示，传送机构1包括托辊输送线11与设置于托辊输送线11输入端的皮带机，皮带机的传送皮带12与托辊输送线11对接形成传送流水线；如图3所示，托辊输送线11从装料机构12穿过；

如图3、4所示，装料机构12包括称重平台21、机架22以及设置于机架22上的落料仓23、摆动模组24、振动器、料盘、分料斗2827、料斗28；称重平台21内设置称重传感器，称重平台21下端设置伺服电动缸；机架22设置于称重平台21上部，落料仓23设置于称重平台21上部并与摆动模组24连接；料盘设置于落料仓23上部并与振动器连接；料盘包括分别设置于落料仓23顶部进料口两侧的左料盘25a和右料盘25b，振动器包括分别与左料盘25a、右料盘25b连接的左振动器26a、右振动器26b，料盘与料斗28之间设置分料斗2827，分料斗2827的顶部开口与料斗28下端的导管适配料斗28设置于料盘上部；托辊输送线11从称重平台21与落料仓23之间穿过；

如图5、6所示，抚料机构4包括抚料滚珠丝杠41、抚料气缸42、抚料刷43，其中，抚料滚珠丝杠41的丝杆水平安装于机架22靠近传送机构1输出端的一侧，抚料气缸42的缸体与抚料滚珠丝杠41的螺母连接，抚料刷43设置于抚料气缸42的下部并与抚料气缸42的活塞杆连接；

定位机构5设置于托辊输送线11上，如图7所示，定位机构5包括两两相对设置于托辊输送线11两侧的定位气缸51和设置于定位气缸51活塞杆上的L形定位块52；其中，定位机构5有三组，三组定位机构5依次设置于托辊输送线11的输入端处、托辊输送线11传送至抚料机构4下部处以及托辊输送线11的输出端处；

如图8、9所示，码垛机构3包括码垛台31、支架32、机械手33，支架32包括纵轴321、横轴322、竖轴323，其中，纵轴321由传送机构1输出端延伸至码垛台31，横轴322与纵轴321通过纵向平移机构连接，竖轴323与横轴322通过横向平移机构与升降机构活动连接；如图10、11所示，机械手33包括左夹手331、右夹手332、夹持气缸333、托钩336、托钩气缸337，其中，左夹手331固定安装于竖轴323下端，左夹手331上端设置导向座334，导向座334上设置水平导向孔，水平导向孔内设置导向柱335，右夹手332与水平导向柱335连接；夹持气缸333的缸体与竖轴323下端固连，夹持气缸333的活塞杆与右夹手332连接；托钩336为与右夹手332外侧铰接的L形托钩336，托钩气缸337的缸体与竖轴323下端铰接，活塞杆与托钩336外侧铰接；本实施例中的纵向平移机构包括纵向导轨组、齿轮带、伺服电机、传动轴，纵向导轨包括平行且纵向设置的左轨与右轨，横轴322的左端、右端分别与左轨、右轨活动连接，其中，伺服电机设置于右轨一侧端部，齿轮带设置于左轨内部且与横轴322的左端固连，传动轴的一端与伺服电机的输出端连接，另一端延伸至左轨端部并与齿轮带传动连接；横向平移机构为水平丝杆驱动模组，水平丝杆驱动模组的丝杆两端分别与横轴322两端活动连接，水平丝杆驱动模组的螺母与横轴322滑动连接；升降机构为垂直丝杆驱动模组，垂直丝杆驱动模组的丝杆两端分别与竖轴323两端活动连接，垂直丝杆驱动模组的螺母与水平丝杆驱动模组的螺母固连；码垛台31上设置码垛盘311，码垛盘311与码垛台31之间设置滚筒线312

控制器与传送机构1、装料机构12、抚料机构4、定位机构5、码垛机构3分别通讯连接；本实施例采用PLC作为控制器。

本实施例提供的舟皿装料与码垛装置，通过传送机构将舟皿进行传送，通过装料机构进行装料，通过码垛机构的机械手配合纵向平移机构、横向平移机构、升降机构将装料后的舟皿传送至码垛台，各机构配合控制器可实现舟皿的自动装料与码垛，整个过程可连续运行，流水作业。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种舟皿装料与码垛装置，其特征在于，包括传送机构、设置于传送机构上的装料机构、设置于传送机构输出端的码垛机构；所述码垛机构包括码垛台、支架、机械手，所述支架包括纵轴、横轴、竖轴，其中，纵轴由传送机构输出端延伸至码垛台，横轴与纵轴通过纵向平移机构连接，竖轴与横轴通过横向平移机构与升降机构活动连接，所述机械手设置于竖轴下端；所述装料机构包括称重平台、机架以及设置于机架上的落料仓、摆动模组、振动器、料盘、料斗；称重平台内设置称重传感器，称重平台下端设置伺服电动缸；机架设置于称重平台上部，落料仓设置于称重平台上部并与摆动模组连接；料盘设置于落料仓上部并与振动器连接；料斗设置于料盘上部；传送机构包括若干托辊依次排列形成的托辊输送线，所述托辊输送线水平设置并从称重平台与落料仓之间穿过。

2.根据权利要求1所述的舟皿装料与码垛装置，其特征在于，还包括抚料机构，所述抚料机构包括抚料滚珠丝杠、抚料气缸、抚料刷，其中，抚料滚珠丝杠的丝杆水平安装于机架靠近传送机构输出端的一侧，抚料气缸的缸体与抚料滚珠丝杠的螺母连接，抚料刷设置于抚料气缸的下部并与抚料气缸的活塞杆连接。

3.根据权利要求2所述的舟皿装料与码垛装置，其特征在于，所述托辊输送线上设置定位机构，所述定位机构包括两两相对设置于托辊输送线两侧的定位气缸和设置于定位气缸活塞杆上的L形定位块；其中，定位机构有三组，三组定位机构依次设置于托辊输送线的输入端、托辊输送线传送至抚料机构下部处以及托辊输送线的输出端。

4.根据权利要求1所述的舟皿装料与码垛装置，其特征在于，所述机械手包括左夹手、右夹手、夹持气缸，其中，所述左夹手固定安装于竖轴下端，左夹手上端设置导向座，导向座上设置水平导向孔，水平导向孔内设置导向柱，所述右夹手与水平导向柱连接；夹持气缸的缸体与竖轴下端固连，活塞杆与右夹手连接。

5.根据权利要求4所述的舟皿装料与码垛装置，其特征在于，所述机械手还包括托钩与托钩气缸，所述托钩为与右夹手外侧铰接的L形托钩，所述托钩气缸的缸体与竖轴下端铰接，活塞杆与托钩外侧铰接。

6.根据权利要求1所述的舟皿装料与码垛装置，其特征在于，所述纵向平移机构包括纵向导轨组、齿轮带、伺服电机、传动轴，纵向导轨包括平行且纵向设置的左轨与右轨，所述横轴的左端、右端分别与左轨、右轨活动连接，其中，伺服电机设置于右轨一侧端部，齿轮带设置于左轨内部且与横轴的左端固连，传动轴的一端与伺服电机的输出端连接，另一端延伸至左轨端部并与齿轮带传动连接。

7.根据权利要求1所述的舟皿装料与码垛装置，其特征在于，所述横向平移机构为水平丝杆驱动模组，所述水平丝杆驱动模组的丝杆两端分别与横轴两端活动连接，所述水平丝杆驱动模组的螺母与横轴滑动连接；所述升降机构为垂直丝杆驱动模组，所述垂直丝杆驱动模组的丝杆两端分别与竖轴两端活动连接，所述垂直丝杆驱动模组的螺母与水平丝杆驱动模组的螺母固连。

8.根据权利要求1所述的舟皿装料与码垛装置，其特征在于，所述码垛台上设置码垛盘，所述码垛盘与码垛台之间设置滚筒线。

9.根据权利要求1所述的舟皿装料与码垛装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与装料机构、码垛机构分别通讯连接。

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