[发明专利]一种薄膜自动上料装置

权利要求书

1.一种薄膜自动上料装置，其特征是：包括多组上料吸板模组、检测摄像头、上料盒、气缸、滑台和控制器；

每组所述的上料吸板模组包含一根Y方向的导轨，所述Y方向导轨中间固定一只双出头的步进电机，电机两端通过联轴器与两根螺纹方向相反的丝杆连接，两根丝杆另一端与X方向导轨相连接，通过步进电机的转动可实现两只X方向导轨在Y方向上的移动；所述X方向导轨中间各固定一只双出头的步进电机，电机两端通过联轴器与两根螺纹方向相反的丝杆连接，两根丝杆另一端与吸板相连接，通过步进电机的转动可实现吸板在X方向的移动；所述的吸板底部为分布的吸孔，用于吸取薄膜材料，吸孔与上侧气嘴连通，通过电磁阀组连接负压气源，从而吸取薄膜；所述的检测摄像头位于每组上料吸板模组中心，检测摄像头通过信号传输线与控制器相连，用于薄膜材料的尺寸识别和料盒有无料的检测；所述的上料盒位置固定，置于上述每组吸板模组的正下方，料盒底部为上下可移动白色底板，能通过步进电机控制底板升降；所述控制器采用FPGA控制器，用于处理摄像头图像、接收传感器信号及控制步进电机正反转：

所述的多组上料吸板模组固定在安装杆上，安装杆与气缸、滑轨通过螺丝固定，气缸的上下运动带动安装杆的上下运动，从而带动吸板模组的上下运动；气缸、滑轨固定在水平横梁上，水平横梁固定在滑台之间，伺服电机正反转带动滑台在Y方向的前后平移，从而带动水平横梁在Y方向的前后移动；

所述的多组上料吸板模组，每组上料吸板模组包括四只平板，平板底部分布打孔，与上侧气嘴连通，并与负压气源连接；通过四只平板吸取薄膜四只角，从而吸取薄膜上料，不会使薄膜材料产生形变；

采用摄像头检测薄膜材料的尺寸和料盒中薄膜物料的有无，上料吸板模组行进至上料盒正上方，控制器获取上料盒图像信息，经过特征提取、边界识别，实现薄膜材料尺寸及缺料检测；

针对不同尺寸的薄膜，通过调整吸板模组Y方向步进电机、X方向步进电机的转动方向及转动角度，从而对称地调整吸板模组中四只平底吸板间距，保证可靠吸取待上料薄膜；

为保证可靠吸取薄膜材料，以及正确检测薄膜材料尺寸，需确认薄膜材料上表面处于固定高度，通过料盒底部的步进电机，将料盒中的薄膜材料上推，直至光电开关检测到；

所述控制器选用FPGA控制器，能处理摄像头图像，实现材料尺寸及缺料检测，并产生高速脉冲控制步进电机、伺服电机动作。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜自动上料装置，其特征是：薄膜材料检测摄像头安装在每组上料吸板模组中心位置，通过信号传输线与控制器相连。

3.一种采用如权利要求1所述的薄膜自动上料装置的自动上料方法，其特征是：其步骤如下：

第一步，控制器控制伺服电机转动相应角度，将水平横梁行进至上料工位，此位置对应于吸板模组位于料盒正上方；

第二步，检测摄像头检测料盒中是否有料，无料则进行报警，通知工作人员加料；有料底板升降步进电机转动，将薄膜物料上推至光电开关检测到高度；并通过步进电机调节吸板的间距，适应不同尺寸的薄膜材料；

第三步，控制器控制气缸下降固定行程，吸板模组接近薄膜材料顶部；

第四步，控制器控制吸板连接负压气源，吸取薄膜材料后，控制气缸上升，则将吸取后的薄膜材料提升；

第五步，伺服电机反转，将水平横梁行进至终点位置，该位置对应于吸板模组位于工作台下料位置；

第六步，控制器控制气缸下降，吸板模组接近工作台下料点，关闭吸板的负压气源，释放薄膜材料，完成上料；

第七步，控制器控制气缸上升；

第八步，控制伺服电机转动，将水平横梁行进至原点位置，等待取料信号，回到第二步；

以上动作重复，完成薄膜自动上料，直至控制器停止指令。