[发明专利]一种基于PLC控制的梯式支撑架生产线及其生产工艺

权利要求书

1.一种基于PLC控制的梯式支撑架生产线，所述梯式支撑架包括水平设置的长料和焊接于长料中部的若干短料，其特征在于：包括上料装置(1)、若干组送料装置(2)、压紧输送装置(3)、第一焊接机器人(5)、第二焊接机器人(6)、码垛机器人(7)、抓取机器人(8)、圆盘集料机(9)和PLC控制器(10)，所述送料装置(2)包括设于压紧输送装置(3)和上料装置(1)之间的若干前部送料装置(2-1)和设于定位挡板装置(4)后方的若干后部送料装置(2-2)，与所述压紧输送装置(3)相邻的一组后部送料装置(2-2)上设有定位挡板装置(4)；

所述抓取机器人(8)和圆盘集料机(9)设于所述压紧输送装置(3)一侧，所述第一焊接机器人(5)设于所述压紧输送装置(3)另一侧，所述短料设于所述圆盘集料机(9)上，所述抓取机器人(8)抓取短料将其放置所述长料之间，所述第一焊接机器人(5)对长料和短料的下侧进行焊接；所述第二焊接机器人(6)设于所述后部送料装置(2-2)的一侧，所述码垛机器人(7)设于所述后部送料装置(2-2)出料口处，所述第二焊接机器人(6)对长料和短料的上侧进行焊接，所述码垛机器人(7)抓取焊接后的物料进行码垛；

所述上料装置(1)包括上料机架(1-1)、若干送料辊组(1-2)和上料电机(1-3)，若干所述送料辊组(1-2)相互平行的设置于所述上料机架(1-1)顶面，所述上料电机(1-3)设在所述上料机架(1-1)顶面中部的一组送料辊组(1-2)的一侧，且所述上料电机(1-3)的输出轴与该送料辊组(1-2)的中心轴相连接；所述上料电机(1-3)一侧设有接近开关Ⅰ；

所述前部送料装置(2-1)和后部送料装置(2-2)均包括送料机架(2-1-1)和设于送料机架(2-1-1)顶部的传输辊组(2-1-2)；

所述压紧输送装置(3)包括安装机架(3-1)、支撑装置(3-2)、导杆(3-3)、压紧装置(3-4)、压紧驱动装置(3-5)和压紧输送电机(3-6)；所述支撑装置(3-2)包括支撑托辊(3-2-1)和设于支撑托辊(3-2-1)两侧的支撑安装架(3-2-2)，所述支撑安装架(3-2-2)固定于所述安装机架(3-1)顶面；两侧所述支撑安装架(3-2-2)顶面相对称的设有若干组导杆(3-3)；所述压紧装置(3-4)设在支撑装置(3-2)上方，所述压紧装置(3-4)包括压紧托辊(3-4-1)、设于压紧托辊(3-4-1)两侧的压紧安装架(3-4-2)和设于压紧托辊(3-4-1)上方的推动板(3-4-3)，所述推动板(3-4-3)两端分别与两侧的压紧安装架(3-4-2)连接，所述压紧安装架(3-4-2)与所述导杆(3-3)相对应位置处设有导杆过孔，所述压紧装置(3-4)通过导杆过孔套设于支撑装置(3-2)上方的导杆(3-3)上；

所述压紧驱动装置(3-5)设于所述压紧装置(3-4)上方，所述压紧驱动装置(3-5)包括连接板(3-5-2)和设于连接板(3-5-2)底面中部的活塞杆朝下设置的压紧气缸(3-5-1)，所述压紧气缸(3-5-1)的活塞杆与所述推动板(3-4-3)顶面中部固定连接，所述连接板(3-5-2)两侧分别固定于两侧导杆(3-3)顶部，所述连接板(3-5-2)与所述推动板(3-4-3)之间的导杆(3-3)上套设有压缩弹簧(3-7)，所述压紧输送电机(3-6)设于支撑安装架(3-2-2)一侧且所述压紧输送电机(3-6)的输出端与所述支撑托辊(3-2-1)的中心轴连接；

所述定位挡板装置(4)包括伸缩气缸(4-1)和U形旋转挡板(4-2)，所述U形旋转挡板(4-2)包括挡板(4-2-1)和设于挡板(4-2-1)两侧的连接板(4-2-2)，两个所述连接板(4-2-2)上端分别与挡板(4-2-1)两端连接，两个所述连接板(4-2-2)中部分别与所述送料机架(2-1-1)的前后两侧铰接，两个所述连接板(4-2-2)下端之间设有翻转轴(4-2-3)，所述挡板(4-2-1)侧面设有接近开关Ⅱ；所述伸缩气缸(4-1)底端与所述送料机架(2-1-1)底部铰接，所述伸缩气缸(4-1)的活塞杆头部与所述翻转轴(4-2-3)铰接；

所述送料辊组(1-2)中的托辊、所述支撑托辊(3-2-1)和压紧托辊(3-4-1)的表面均设有与长料相配合的料槽(1-2-1)；所述上料装置(1)、压紧输送装置(3)、定位挡板装置(4)、圆盘集料机(9)、第一焊接机器人(5)、第二焊接机器人(6)、码垛机器人(7)和抓取机器人(8)分别与PLC控制器(10)电气连接，所述PLC控制器(10)上设有触摸屏。

2.一种如权利要求1所述的基于PLC控制的梯式支撑架生产线的梯式支撑架生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)在上料装置(1)中装入四根长料，此时上料装置(1)上的接近开关Ⅰ感应到信号后将信号反馈给PLC控制器(10)，PLC控制器(10)控制启动上料装置(1)的上料电机(1-3)输送四根长料；

2)当长料经前部送料装置(2-1)到达压紧输送装置(3)，长料穿过压紧托辊(3-4-1)和支撑托辊(3-2-1)之间后进入后部送料装置(2-2)上，长料与挡板(4-2-1)接触，挡板(4-2-1)对四根长料进行对齐；

3)挡板(4-2-1)将四根长料进行对齐后，定位挡板装置(4)的接近开关Ⅱ感应到信号后将信号反馈给PLC控制器(10)，上料装置(1)的上料电机(1-3)停止，启动压紧输送装置(3)的压紧气缸(3-5-1)，通过压紧气缸(3-5-1)控制压紧装置(3-4)对长料进行压紧，此时通过伸缩气缸(4-1)控制U形旋转挡板(4-2)翻转撤离位置后，启动压紧输送电机(3-6)进行压紧输送；

4)抓取机器人(8)按设定程序开始从圆盘集料机(9)抓取短料送到预定位置后第一焊接机器人(5)开始焊接程序，圆盘集料机(9)和抓取机器人(8)经PLC联动，每完成一个抓取动作旋转一定角度；

5)第一焊接机器人(5)完成长料和短料底面焊接后压紧输送电机(3-4)按设定移动距离继续带动物料移动；

6)压紧输送电机(3-4)完成动作后第二焊接机器人(6)开始按设定动作开始对长料和短料的顶面进行焊接；

7)第二焊接机器人(6)完成焊接动作后压紧输送电机(3-4)将物料送出压紧输送装置(3)后全部进入后部送料装置(2-2)，码垛机器人(7)开始按设定程序完成产品堆放；

8)工艺结束，所有设备恢复到初始状态。