[发明专利]智能化旋转型吸附式电饭煲锅盖防溢盖板上下料装置

说明书

技术领域

本发明属于自动化生产线上自动上下料装置技术领域，涉及一种由步进电机通过联轴器、轴承、传动轴等驱动的机械臂，机械臂上安装可伸缩气缸、限位触点开关和吸盘，并与控制器和气源相连接组成的智能化旋转型吸附式电饭煲锅盖防溢盖板上下料装置。

背景技术

电饭煲锅盖防溢盖板由密封环、铝盖(圆周冲击出矩形槽和齿)和塑料环(圆环上带有突出的矩形块，用于连接翻盖转轴)组成，需通过冲压机将铝盖上的齿冲压平，从而将密封环、铝盖和塑料环三者固定在一起。现有的锅盖防溢盖板冲压生产技术是：工人手工将密封环、铝盖和塑料环套在一起形成半成品，调整好方向后将半成品放入冲压机冲压，工人再从设备中取出锅盖防溢盖板成品，放入成品区后，再组装下一个半成品，重复以上过程。以上的生产流程中，放入锅盖防溢盖板半成品，取出成品，放入成品区占了整个生产流程的大部分时间(远超一半的时间)，十分费时，工人在一次生产流程中几乎没有停歇，持续工作时间长，劳动强度大。整个流程自动化水平低、效率低。如何减少单次生产时间，提高生产效率问题长期以来困扰着电饭煲生产厂商。传统的自动化生产线及上下料装置多采用顺序平动方式，需要专用的机械手才能与冲压机集成在一起工作。而上下料工业机械手成本较高，且多为单个机械手完成上下料全部工作，机械手工作中存在冗余的往返重复工作阶段，效率低。同时，传统的机械手上下料对待加工工件的摆放高度有严格要求，往往是代加工件只能加工完一个，再摆放下一个。导致工人准备代加工件的工序时间必须与上下料作业工序时间严格同步，不具有缓冲功能。由于人工准备半成品操作过程存在多种不确定性，从而使得自动上下料装置因半成品准备不及时出现停机概率提高。而安排多个工人备料又会带来人力成本的提高。下面将要介绍的技术方案便是基于这种背景下产生的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了智能化旋转型吸附式锅盖防溢盖板生产线所需的自动上下料装置。

本发明包括步进电机、联轴器、轴承、传动轴、控制器、气源、机械臂、可伸缩气缸、限位触点开关、吸盘、U型卡槽等。

步进电机固定安装在冲压机机架右上端；上轴承固定安装在冲压机机架上端面，下轴承固定安装在冲压机机架下端面；传动轴上下端穿入上下轴承中，垂直安装；步进电机通过联轴器与传动轴固定连接；传动轴中间部位上、按圆周均匀分布、固定安装有6个处于同一水平面上的机械臂，相邻机械臂夹角60度；6个机械臂跟随传动轴一起转动；每个机械臂的末端都垂直安装上可伸缩气缸；气缸下端正下方安装有吸盘，气缸下端通过连接杆固定安装有限位触点开关，限位触点开关应安装在吸盘盘面以外，且高度应略高于吸盘底面；U型卡槽固定安装在与冲压机机架下端面共面的固定平板上，卡槽口朝向与冲压机机架长度方向成固定角度；控制器由电源、单片机、步进电机驱动器、电磁阀和电磁开关组成，固定安装在冲压机机架上，电源负责给单片机、步进电机驱动器、电磁阀、电磁开关以及限位触点开关供电，控制器与步进电机相连组成旋转控制系统，与气缸和限位触点开关相连组成伸缩控制系统，与吸盘相连组成吸附控制系统。

工人将锅盖防溢盖板的半成品叠加垒放在U型卡槽中。防溢盖板半成品、成品工位以及冲压机的冲压加工位三者分布在以传动轴为中心的圆周上，卡入U型卡槽中的半成品与冲压加工位间隔120度，冲压加工位与成品工位间隔60度，冲压加工位中心点到传动轴的距离等于机械臂的长度。初始时，有一个机械臂正好位于防溢盖板的半成品上方。工作流程为：

第一步：控制器通过电磁阀来调节待加工防溢盖板半成品上方机械臂的气缸伸长，直到限位触点开关接触到防溢盖板半成品时，控制器打开电磁开关，控制吸盘吸附起防溢盖板半成品，而后控制器控制气缸缩短；

第二步：控制器通过步进电机驱动器，控制步进电机顺时针旋转120度，带动传动轴旋转，将吸附有半成品的机械臂旋转至冲压加工位处；

第三步：控制器控制冲压加工位上方的机械臂释放半成品到冲压加工位上；与此同时，控制器控制下一个待加工半成品上方的机械臂重复与第一步相同的过程，将下一个半成品吸附起来；

第四步：控制器控制机械臂顺时针旋转30度，使得机械臂离开冲压头工作区间；冲压机冲压，形成防溢盖板成品；而后控制器控制机械臂顺时针旋转30度；

第五步：控制成品上方的机械臂吸附起防溢盖板成品；

第六步：控制器控制机械臂顺时针旋转60度；