堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統及其上料方法
2024-02-24 04:25:15
堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統及其上料方法
【專利摘要】本發明公開了一種堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統及其上料方法，該系統包括：可從物料儲存區（1）取走鋁片的第一機械手（2）；可接受第一機械手（2）所傳送的鋁片，並對鋁片數量進行檢測並實行分離的物料分離檢測區（3）；可將物料分離檢測區（3）的鋁片轉送至備用物料儲存區（5）的第二機械手（4）；可從物料分離檢測區（3）或備用物料儲存區（5）取走鋁片的第三機械手（6）。與現有技術相比，本發明很好的解決了堆積裝鋁片上料過程中由於鋁片粘連導致單次上料超過一片導致廢料的問題，並且在上料過程中各個節拍不出現空檔期，工作過程中無需人員操作，自動化程度高，結構簡單可靠。
【專利說明】[0001] 堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統及其上料方法
【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種自動化上料系統，尤其涉及一種堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上 料系統，以及採用該上料系統進行上料的方法。
【背景技術】
[0003] 鋁是銀白色的輕金屬，具有較好的延展性。鋁片非常適用於衝壓成型，製作成各種 生活用品和其他製品。傳統的鋁片衝壓工藝，其上下料環節均為人工操作，不僅生產效率較 低，且重複單一動作容易使工人產生疲勞、疏忽等狀況，造成不必要的事故。同時，現有的機 械手自動上料方式，大部分沒有考慮鋁片因粘連導致兩塊鋁片疊加上料的問題，造成衝壓 失敗和材料損耗，也即缺少鋁片高度的自動檢測和容錯功能。鋁片比較薄，有翹曲，機械手 通過真空吸盤抓取時，檢測其高度差時會因定位基準不一和傳感精度不夠等因素導致誤判 的產生，造成衝壓失敗的同時，因檢測與移動等附加動作，增加了上料節拍的時間，降低了 生產效率。另外，當正確檢測到鋁片疊加時，吸盤在移動到某一位置時鬆開，即不上料，產生 衝壓節拍的空檔期，即從工序設計的源頭上未能實現連續、定節拍的衝壓。
[0004]
【發明內容】
本發明所要解決的技術問題是，提供一種新型的堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系 統及其上料方法，實現疊加鋁排的自動檢測和分離，保證鋁片快速、連續的定節拍上料。
[0005] 為解決以上技術問題，本發明提供了一種堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系 統，該系統包括： 可從物料儲存區取走鋁片的第一機械手； 可接受第一機械手所傳送的鋁片，並對鋁片數量進行檢測並實行分離的物料分離檢測 區； 可將物料分離檢測區的鋁片轉送至備用物料儲存區的第二機械手； 可從物料分離檢測區或備用物料儲存區取走鋁片的第三機械手。
[0006] 進一步地，所述第一機械手和物料分離檢測區均有兩個工作位置，第二機械手有 三個工作位置，第三機械手有四個工作位置。
[0007] 進一步地，所述第一機械手、物料分離檢測區和第三機械手均包括一個轉動臂，轉 動臂的一端連接固定在機架上的驅動電機，且以各自的驅動電機為中心可轉動；所述第一 機械手與第三機械手的轉動臂的另一端還設有真空吸盤；所述物料分離檢測區的轉動臂前 端設有置物臺，置物臺前端設有V字形凸起，置物臺上方設有紅外測距儀，置物臺後方設有 定位氣缸； 所述第二機械手包括一個機架，機架上固定有平行設置的導軌和齒條，導軌上設有驅 動電機，驅動電機連接機械臂的一端，機械臂的另一端設有真空吸盤，驅動電機和齒條之間 連接有齒輪。
[0008] 進一步地，所述置物臺包括左置物臺和右置物臺，左置物臺和右置物臺可從中間 向兩側打開。
[0009] 進一步地，所述V字形凸起的凸起高度略小於一片鋁片的厚度。
[0010] 前述堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統的上料方法，包括如下步驟： (1 )、先將錯片置放在物料儲存區，並將一片錯片放直在備用物料儲存區； (2) 、第一機械手、物料分離檢測區、第二機械手和第三機械手均位於各自的第一工作 位置，第一機械手用真空吸盤吸取物料儲存區的鋁片； (3) 、第一機械手轉動至它的第二工作位置，將鋁片放置在物料分離檢測區的置物臺 上； (4) 、物料分離檢測區轉動至它的第二工作位置，定位氣缸頂緊鋁片，與V字形凸起共 同定位，紅外測距儀測量鋁片上表面與紅外測距儀之間的距離判斷置物臺上鋁片的數量， 當鋁片為一片時，進入步驟（5)，當鋁片為兩片時，進入步驟（6): (5) 、第三機械手從它的第一工作位置轉動至它的第二工作位置，取走置物臺上的鋁 片，並轉動至它的第四工作位置進行送料； (6) 、第三機械手從它的第一工作位置轉動至它的第三工作位置，取走備用物料儲存區 的鋁片，並轉動至它的第四工作位置進行送料；同時，第二機械手從它的第一工作位置平移 至它的第二工作位置取走置物臺上位於上方的鋁片，並將該鋁片運送至位於它的第三工作 位置的備用物料儲存區；置物臺左右分離，使位於下方且被保留在置物臺上的鋁片掉落； 以上第一機械手、物料分離檢測區、第二機械手和第三機械手在完成相應工作後均回 到其相應的第一工作位置。
[0011] 與現有技術相比，本發明很好的解決了堆積裝鋁片上料過程中由於鋁片粘連導致 單次上料超過一片導致廢料的問題，並且在上料過程中各個節拍不出現空檔期，工作過程 中無需人員操作，自動化程度高，結構簡單可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發明的結構示意圖； 圖2為本發明物料分離檢測區的轉動臂與置物臺的放大結構示意圖。
[0013] 圖中標號：1_物料儲存區；2-第一機械手；2. 1-第一機架；2. 2-第一驅動電機； 2. 3-第一轉動臂；2. 4-第一真空吸盤；21-第一機械手的第一工作位置；22-第一機械手的 第二工作位置；3-物料分離檢測區；3. 1-檢測區機架；3. 2-檢測區驅動電機；3. 3-檢測區 轉動臂；3. 4-置物臺；3. 4. 1-左置物臺；3. 4. 2-右置物臺；3. 4. 3-V字形凸起；3. 5-紅外 測距儀；3. 6-定位氣缸；31-物料分離檢測區的第一工作位置；32-物料分離檢測區的第二 工作位置；4-第二機械手；4. 1-第二機架；4. 2-導軌；4. 3-齒條；4. 4-齒輪；4. 5-第二驅 動電機；4. 6-機械臂；4. 7-第二真空吸盤；41-第二機械手的第一工作位置；42-第二機械 手的第二工作位置；43-第二機械手的第三工作位置；5-備用物料儲存區；6-第三機械手； 6. 1-第二機架；6. 2-第二驅動位置；6. 3-第二轉動臂；6. 4-第二真空吸盤；7-錯片。
【具體實施方式】
[0014] 為使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】 並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制 本發明的範圍。只要是根據本發明所揭示精神所作出的任何等同變更或修飾，均落入本發 明保護的範圍。此外，在以下說明中省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆 本發明的概念。
[0015] 如圖1所示，本發明的堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統，包括物料儲存區 1、第一機械手2、物料分離檢測區3、第二機械手4、備用物料儲存區5以及第三機械手6。
[0016] 所述物料儲存區1用於堆放鋁片7。
[0017] 所述備用物料儲存區5用於放置一片備用的鋁片。
[0018] 所述第一機械手2有兩個工作位置，可從物料儲存區1取走鋁片(此時第一機械手 2位於它的第一工作位置21)，並可將鋁片送至物料分離檢測區3 (此時第一機械手2位於 它的第二工作位置22)。第一機械手2包括一個第一轉動臂2. 3,該第一轉動臂2. 3的一端 連接第一驅動電機2. 2,第一驅動電機2. 2固定在第一機架2. 1上，第一轉動臂2. 3的另一 端設有第一真空吸盤2. 4,該第一真空吸盤2. 4用於吸取物料儲存區1上的鋁片。
[0019] 所述物料分離檢測區3有兩個工作位置，可接受第一機械手2所傳送的鋁片(此時 物料分離檢測區3位於它的第一工作位置31 )，並可將鋁片供第二機械手4和第三機械手6 吸取(此時物料分離檢測區3位於它的第二工作位置32)。物料分離檢測區3包括一個檢測 區轉動臂3. 3,該檢測區轉動臂3. 3 -端連接檢測區驅動電機3. 2,檢測區驅動電機3. 2固 定在檢測區機架3. 1上，檢測區轉動臂3. 3的另一端（即前端）設有置物臺3. 4,置物臺3. 4 包括左置物臺3. 4. 1和右置物臺3. 4. 2,左置物臺3. 4. 1和右置物臺3. 4. 2可從中間向兩側 打開。在置物臺3. 4的上方設有紅外測距儀3. 5,用於檢測鋁片表面跟它的距離，從而判斷 鋁片數量，前端(遠離固定端檢測區機架3. 1的那一端)設有一個V字形凸起3. 4. 3 (如圖2 所示），該V字形凸起3. 4. 3的V字形開口向內，且其凸起高度略小於一片鋁片的厚度。在 轉動臂3. 3上還設有定位氣缸3. 6,位於置物臺3. 4後方，能將置於置物臺3. 4上的鋁片頂 緊，與V字形凸起3. 4. 3共同將鋁片定位。
[0020] 所述第二機械手4包括第二機架4. 1，第二機架4. 1上固定有平行設置的導軌4. 1 和齒條4. 3,導軌4. 1上設有第二驅動電機4. 5,第二驅動電機4. 5連接機械臂4. 6的一端， 機械臂4. 6的另一端設有第二真空吸盤4. 7,第二驅動電機4. 5和齒條4. 3之間連接有齒 輪4. 4。第二驅動電機4. 5可帶動齒輪4. 4轉動，由於齒輪4. 4與齒條4. 3嚙合，因此促使 第二驅動電機4. 5帶動機械臂4. 6在導軌4. 2上做平移運動。該第二機械手4有三個工作 位置，可吸取置於物料分離檢測區3的置物臺3. 4上的鋁片的位置為它的第二工作位置42， 可將鋁片放置在備用物料儲存區5的位置為它的第三工作位置43,而以上兩個位置以外的 位置為它的第一工作位置41，實際為等待工作的位置，如圖1所示，位於在物料分離檢測區 3的檢測區轉動臂3. 3的上方（當物料分離檢測區3位於其第二工作位置32時)。
[0021] 所述第三機械手6包括第三機架6. 1，第三機架6. 1上固定有第三驅動電機6. 2， 第三驅動電機6. 2連接第三轉動臂6. 3的一端，第三轉動臂6. 3的另一端設有第三真空吸 盤6. 4。該第三機械手6有四個工作位置，可從物料分離檢測區3 (當物料分離檢測區3位 於其第二工作位置32時）吸取鋁片的位置為它的第二工作位置62,可從備用物料儲存區5 吸取鋁片的位置為它的第三工作位置63,將鋁片送料的位置為它的第四工作位置64。而以 上三個位置以外的位置為它的第一工作位置61，實際為等待工作的位置，如圖1所示，位於 備用物料儲存區5和物料分離檢測區3的第二工作位置32之間。
[0022] 本發明的操作步驟如下： (1) 、先將鋁片7疊放在物料儲存區1，並將一片鋁片放置在備用物料儲存區5 ; (2) 、第一機械手2、物料分離檢測區3、第二機械手4和第三機械手6均位於各自的第 一工作位置21、31、41、61，第一機械手2用真空吸盤吸取物料儲存區1的鋁片； (3) 、第一機械手2轉動至它的第二工作位置22,在圖1中以虛線表示，物料分離檢測 區3的第一工作位置31在圖1中也是以虛線表示，第一機械手2的第二工作位置22與物 料分離檢測區3的第一工作位置31部分重疊，使第一機械手2吸取的鋁片正好放置在物料 分離檢測區3的置物臺3. 4上，卡入V字形凸起3. 4.3的V字形開口內； (4) 、物料分離檢測區3得到鋁片後，轉動至它的第二工作位置32,定位氣缸3. 6頂緊鋁 片，與V字形凸起3. 4. 3共同定位，紅外測距儀3. 5測量鋁片上表面與紅外測距儀3. 5之間 的距離判斷置物臺3. 4上鋁片的數量，當鋁片為一片時，進入步驟（5)，當鋁片為兩片時，進 入步驟（6): (5) 、第三機械手6從它的第一工作位置61轉動至它的第二工作位置62 (圖1中以虛 線表示)，取走置物臺3. 4上的鋁片，並轉動至它的第四工作位置64 (圖1中以虛線表示)進 行送料； (6) 、第三機械手6從它的第一工作位置61轉動至它的第三工作位置63 (圖1中以虛 線表示)，取走備用物料儲存區5的鋁片，並轉動至它的第四工作位置64進行送料；同時，第 二機械手4從它的第一工作位置41 (圖1中以虛線表示）平移至它的第二工作位置42取 走置物臺3. 4上位於上方的鋁片，並將該鋁片運送至位於其第三工作位置43 (圖1中以虛 線表示)的備用物料儲存區5 ;置物臺3. 4的左置物臺3. 4. 1與右置物臺3. 4. 2從中間向外 側打開，使位於下方且被保留在置物臺3. 4上的鋁片掉落；置物臺3. 4上V字形凸起3. 4. 3 的高度略小於一片鋁片的厚度，保證了位於上方的鋁片能夠順利吸走，而位於下方的鋁片 則因其阻擋作用順利留下。
[0023] 以上第一機械手2、物料分離檢測區3、第二機械手4和第三機械手6在完成相應 工作後均回到其相應的第一工作位置，繼續進行物料運輸。
【權利要求】
1. 一種堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統，其特徵在於該系統包括： 可從物料儲存區（1)取走鋁片的第一機械手（2); 可接受第一機械手（2)所傳送的鋁片，並對鋁片數量進行檢測並實行分離的物料分離 檢測區（3); 可將物料分離檢測區（3)的鋁片轉送至備用物料儲存區（5)的第二機械手（4); 可從物料分離檢測區（3)或備用物料儲存區（5)取走鋁片的第三機械手（6)。
2. 根據權利要求1所述的堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統，其特徵在於所述第 一機械手（2)和物料分離檢測區（3)均有兩個工作位置，第二機械手（4)有三個工作位置， 第三機械手（6)有四個工作位置。
3. 根據按照權利要求2所述的堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統，其特徵在於： 所述第一機械手（2)、物料分離檢測區（3)和第三機械手（6)均包括一個轉動臂，轉動 臂的一端連接固定在機架上的驅動電機，且以各自的驅動電機為中心可轉動；所述第一機 械手（2)與第三機械手（6)的轉動臂的另一端還設有真空吸盤；所述物料分離檢測區（3)的 轉動臂前端設有置物臺（3. 4)，置物臺（3. 4)前端設有V字形凸起（3. 4. 3)，置物臺（3. 4)上 方設有紅外測距儀（3. 5)，置物臺（3. 4)後方設有定位氣缸（3. 6); 所述第二機械手（4)包括一個機架，機架上固定有平行設置的導軌（4. 1)和齒條 (4. 3)，導軌（4. 1)上設有驅動電機，驅動電機連接機械臂（4. 6)的一端，機械臂（4. 6)的另 一端設有真空吸盤，驅動電機和齒條（4. 3)之間連接有齒輪（4. 4)。
4. 根據權利要求3所述的堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統，其特徵在於所述 置物臺（3. 4)包括左置物臺（3. 4. 1)和右置物臺（3. 4. 2)，左置物臺（3. 4. 1)和右置物臺 (3. 4. 2)可從中間向兩側打開。
5. 根據權利要求3所述的堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系統，其特徵在於所述V 字形凸起（3. 4. 3)的凸起高度略小於一片鋁片的厚度。
6. 根據權利要求1-5任意一項權利要求所述的堆積狀鋁片自動容錯和定節拍上料系 統的上料方法，其特徵在於該上料方法包括如下步驟： (1 )、先將鋁片疊放在物料儲存區（1 )，並將一片鋁片放置在備用物料儲存區（5); (2) 、第一機械手（2)、物料分離檢測區（3)第二機械手（4)和第三機械手（6)均位於各 自的第一工作位置（21、31、41、61)，第一機械手（2)用真空吸盤吸取物料儲存區（1)的鋁 片； (3) 、第一機械手（2)轉動至它的第二工作位置（22)，將鋁片放置在物料分離檢測區 (3)的置物臺（3. 4)上； (4) 、物料分離檢測區（3)轉動至它的第二工作位置（32)，定位氣缸（3. 6)頂緊鋁片，與 V字形凸起（3. 4. 3)共同定位，紅外測距儀（3. 5)測量鋁片上表面與紅外測距儀（3. 5)之間 的距離判斷置物臺（3. 4)上鋁片的數量，當鋁片為一片時，進入步驟（5)，當鋁片為兩片時， 進入步驟（6): (5) 、第三機械手（6)從它的第一工作位置（61)轉動至它的第二工作位置（62)，取走置 物臺（3. 4)上的鋁片，並轉動至它的第四工作位置（64)進行送料； (6) 、第三機械手（6)從它的第一工作位置（61)轉動至它的第三工作位置（63)，取走 備用物料儲存區（5)的鋁片，並轉動至它的第四工作位置（64)進行送料；同時，第二機械手 (4)從它的第一工作位置（41)平移至它的第二工作位置（42)取走置物臺（3. 4)上位於上 方的鋁片，並將該鋁片運送至位於它的第三工作位置（43)的備用物料儲存區（5);置物臺 (3. 4)左右分離，使位於下方且被保留在置物臺（3. 4)上的鋁片掉落； 以上第一機械手（2)、物料分離檢測區（3)、第二機械手（4)和第三機械手（6)在完成相 應工作後均回到其相應的第一工作位置。
【文檔編號】B21D43/24GK104117600SQ201410343521
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】楊建
申請人:杭州集普科技有限公司