一种全自动木垫块抓手控制系统及方法与流程

专利2025-01-08  27



1.本发明涉及的是一种全自动木垫块抓手控制系统及方法。


背景技术:

2.在现有技术设计中,硅钢卷木垫块抓手的自动化主要是依靠抓手不断变化抓取位置和抓取深度进行全自动抓取。
3.但是在抓取过程中,随着工装的机械形变、保养过程中的操作问题等等,抓手抓取的位置会产生不确定的改变,导致抓手抓不到木垫块;同时,因为固定位置的工装不会变化,当抓手位置变化较大时,可能会出现在下降过程中撞击工装的现象。另外,木垫块是否用完、抓手是否抓到等等都需要人工判断,效率低下。无法有效满足生产需要。


技术实现要素:

4.本发明提出的是一种全自动木垫块抓手控制系统及方法,其目的旨在克服现有技术存在的上述不足,实现硅钢卷木垫块抓手准确放置木垫块。
5.本发明的技术解决方案:一种全自动木垫块抓手控制系统,包括设置在机架一端旁的带木垫块余量检测装置的木垫块存储区,机架侧面设有3个大小不同的传送托盘,每个传送托盘上方对应设有1个大小配合的旋转托盘,传送托盘和旋转托盘之间设有升降装置,机架另一端下方设中心固定硅钢卷的对中装置,3个旋转托盘及对中装置上方机架上设有安装在平移升降移动机构上的木垫块抓手。
6.优选的,所述的传送托盘包括连接木垫块存储区与斜坡的伺服电机传动的传送带,斜坡连接圆环形平面,斜坡连接圆环形平面一端高于连接传送带一端,沿圆环形平面外侧边缘均匀设有若干气缸,气缸输出端朝向圆环形平面圆心并连接有推手。
7.优选的,所述的旋转托盘上设有若干位置固定的圆柱形定位杆,旋转托盘中部连接转轴,转轴通过传动机构连接伺服电机输出端,传送托盘上设有与旋转托盘上圆柱形定位杆间隔匹配的间隔,旋转托盘上还设有检测木垫块余量的检测装置。
8.优选的,所述的升降装置包括上部和下部两部分,上部包括通过链脚固定的三块分隔开的片形工装,下部包括能通过片形工装间隙的固定的四根条形工装。
9.优选的,所述的木垫块抓手上设有内径与旋转托盘内径相同的环形工装,环形工装上固定有4个抓手;木垫块抓手上装有判断是否抓到木垫块的感应器。
10.优选的,3组所述的传送托盘、旋转托盘、升降装置中心轴位置在同一水平线上。
11.一种全自动木垫块抓手控制系统的控制方法,包括以下流程:
12.首先对旋转托盘顶层进行检测,当顶层检测不到木垫块时,对传送托盘使能,从木垫块存储区运输木垫块,然后对升降装置使能,将木垫块送至旋转托盘顶层,再次对顶层进行检测;
13.若顶层检测到木垫块,则对对中装置使能,将硅钢卷通过对中装置进行对中处理,利用对中装置的外切正方形进行中心定位,并输出反馈信号与木垫块抓手联动;
14.当对中完成后,木垫块抓手根据反馈信号确认合适的木垫块尺寸,并进行使能,抓取对应旋转托盘上的木垫块;此时,木垫块抓手上的传感器检测抓手是否成功抓取木垫块,若失败则重新使能进行抓取;若完成抓取则处理对中反馈信号进行移动,旋转托盘进行使能,旋转至下一个抓取位置;
15.抓取之后通过对中装置反馈进行移动放置木垫块,完成一个循环,返回检测,进入下一循环。
16.本发明的优点:实现了木垫块自动补料、传输和抓取对中的智能控制系统,从而实现了全自动抓取木垫块。自动检测功能可在保证效率的同时可兼顾安全,能检测木垫块的余量、库存余量和是否抓取到木垫块等,木垫块可提前补充,避免余量不足的情况。除了自动模式外,还可设置强制手动控制,确保在检测失效时能人工干预,大大提高了可靠性,具体的:
17.1)传送托盘利用传送带和推手,可将存储区的大量木垫块按固定的合适距离传送到升降装置上,避免了手动装填木垫块的危险和低效率,实现了木垫块装填自动化,大大缩短了生产过程中填充木垫块的时间;
18.2)升降装置通过电机传动,可实现同行程反方向的动作,确保每次托举一个木垫块,且下部有足够空间,即使因特殊情况未补充上垫块,也不会影响生产,大大提高了生产过程中的可靠性;
19.3)旋转托盘采用以圈为周期的计数方式,通过旋转托举的方式补充实时需要,并且相对于固定位置的木垫块需要抓手改变抓取深度的情况,不会出现使用时间过长后机械形变导致抓手撞上工装的情况;
20.4)木垫块抓手具有检测传感器,能判断是否抓取到木垫块,不会出现因木垫块抓取不到位导致硅钢卷倾倒的危险情况;且采用水平移动的形式,减小了因旋转产生的机械形变;
21.5)对中装置利用辊轮和辊筒确认硅钢卷中心,不仅使抓手放置更可靠,还大大减小了木垫块摆放位置不当而产生危险的可能性。
附图说明
22.图1是本发明全自动木垫块抓手控制系统的主视结构示意图。
23.图2是图1的俯视图。
24.图3是图1的立体图。
25.图4是图1中旋转托盘和升降装置的主视结构示意图。
26.图5是图4的立体图。
27.图6是图1中传送托盘的结构示意图。
28.图7是图1中传送托盘与木垫块存储区连接结构的结构示意图。
29.图8是本发明全自动木垫块抓手控制方法的流程图。
30.图中的1是传送托盘、2是旋转托盘、3是升降装置、4是木垫块抓手、5是对中装置、6是木垫块存储区、7是机架、8是传送带、9是斜坡、10是圆环形平面、11是气缸、12是推手、13是圆柱形定位杆、14是伺服电机。
具体实施方式
31.下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
32.如图1-3所示,一种全自动木垫块抓手控制系统,其结构包括设置在机架7一端旁的木垫块存储区6,机架7侧面设有3个大小不同的传送托盘1,每个传送托盘1上方对应设有1个大小配合的旋转托盘2,传送托盘1和旋转托盘2之间设有升降装置3,机架7另一端下方设中心固定硅钢卷的对中装置5,3个旋转托盘2及对中装置5上方机架7上设有安装在平移升降移动机构上的木垫块抓手4。
33.传送托盘1通过伺服电机传动以传送木垫块,传送托盘1包含可实时控制的传送带8和推手12。
34.旋转托盘2位于传送托盘1之上,旋转托盘2存放待抓取木垫块。
35.升降装置3连接传送托盘1和旋转托盘2,将木垫块在二者之间传输。
36.木垫块抓手4检查位置并抓取木垫块。
37.对中装置5控制硅钢卷的中心位置。
38.传送托盘1具体如图6、7所示,包括连接木垫块存储区6与斜坡9的伺服电机传动的传送带8,斜坡9连接圆环形平面10,斜坡9连接圆环形平面10一端高于连接传送带8一端,沿圆环形平面10外侧边缘均匀设有若干气缸11,气缸11输出端朝向圆环形平面10圆心并连接有推手12。
39.如图4、5所示,旋转托盘2上设有若干位置固定的圆柱形定位杆13,旋转托盘2中部连接转轴,转轴通过传动机构连接伺服电机14输出端,可进行固定位置的旋转,圆柱形定位杆13间隔可随不同木垫块进行适当调整,传送托盘1上设有与旋转托盘2上圆柱形定位杆13间隔匹配的间隔。
40.如图4、5所示,升降装置3包括上部和下部两部分,上部包括通过链脚固定的三块分隔开的片形工装,木垫块可以将其抬起但无法将其下压;下部包括固定的四根条形工装,其能通过片形工装的间隙。
41.如图1-3所示,木垫块抓手4上设有内径与旋转托盘1内径相同的环形工装,环形工装上固定有4个抓手;木垫块抓手4上装有判断是否抓到木垫块的感应器。
42.如图1-3所示,对中装置5可以固定硅钢卷的中心点位置,并与木垫块抓手联动,包括辊轮和辊筒确认硅钢卷中心位置。
43.还可包含强制手动控制结构,可手动控制木垫块控制系统。
44.其控制方法,包括以下步骤,
45.木垫块从木垫块存储区6沿传送带8向下滑动,传送托盘1下端推手12推动木垫块,使其分离出木垫块堆;推手12具体在检测到旋转托盘2无料时,由控制气缸11控制推手12推出木垫块进行补料。
46.传送托盘1的传送带将木垫块输送至合适位置;
47.木垫块抓手4根据传感器检测的信号来抓取合适的木垫块;
48.对中装置5将硅钢卷中心固定,木垫块抓手4将木垫块置于硅钢卷上;
49.旋转托盘2自带检测装置,当木垫块数量不足时,完成当前旋转周期后,给升降装置3反馈信号;
50.升降装置3和传送托盘1联动将木垫块补齐。
51.实施例
52.对照图1-3,一种全自动木垫块抓手系统在具体使用中的案例,主要是在两卷硅钢卷料间加入合适尺寸的木垫块,并对卷料进行对中处理。
53.全套系统包含3组传送托盘、旋转托盘、升降装置,其尺寸由大到小可以适应生产中各种大小卷径的硅钢卷料,其中心轴位置在同一水平线上,木垫块抓手4定位只需要在同一水平线上调整抓手间距而无需进行三轴运动,可以有效的提高定位效率;对中装置5通过同心圆的外切正方形来进行中心定位,固定硅钢卷的中心位置;木垫块抓手4可以对抓取成功与否进行判断并且利用对中装置的反馈抓取合适尺寸的木垫块。
54.对照图4、5,旋转托盘2的工作原理是通过传感器对木垫块进行检测并对信号的上升沿进行反馈、计数,当到达旋转一圈的次数时会对升降装置3进行控制,让所有木垫块上移一层;若当最后一层木垫块被检测到抓取结束后,升降装置3下降,并产生报警信号,检查传送托盘1是否产生故障。
55.对照图8,生产过程中的具体工作流程:
56.在进行生产时,首先对旋转托盘2顶层进行检测,当顶层检测不到木垫块时,会对传送托盘1使能,从木垫块存储区6运输木垫块,然后对升降装置2使能,将木垫块送至顶层,再次对顶层进行检测;
57.若顶层检测到木垫块,则会对对中装置5使能,将硅钢卷进行对中处理,利用外切正方形进行中心定位,并输出反馈信号与木垫块抓手4联动;
58.当对中完成后,木垫块抓手4会根据反馈信号确认合适的木垫块尺寸,并进行使能,抓取对应旋转托盘2上的木垫块;此时,木垫块抓手4上带有的传感器会检测抓手是否成功抓取木垫块,若失败则会重新使能进行抓取;若完成抓取则会处理对中反馈信号进行移动,旋转托盘2进行使能,旋转至下一个抓取位置;
59.抓取之后通过对中装置5反馈进行移动放置木垫块,完成一个循环,返回检测,进入下一循环。
60.以上所述各部件均为现有技术,本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。
61.以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

技术特征:
1.一种全自动木垫块抓手控制系统,其特征在于,包括设置在机架(7)一端旁的带木垫块余量检测装置的木垫块存储区(6),机架(7)侧面设有3个大小不同的传送托盘(1),每个传送托盘(1)上方对应设有1个大小配合的旋转托盘(2),传送托盘(1)和旋转托盘(2)之间设有升降装置(3),机架(7)另一端下方设中心固定硅钢卷的对中装置(5),3个旋转托盘(2)及对中装置(5)上方机架(7)上设有安装在平移升降移动机构上的木垫块抓手(4)。2.如权利要求1所述的一种全自动木垫块抓手控制系统,其特征在于,所述的传送托盘包括连接木垫块存储区(6)与斜坡(9)的伺服电机传动的传送带(8),斜坡(9)连接圆环形平面(10),斜坡(9)连接圆环形平面(10)一端高于连接传送带(8)一端,沿圆环形平面(10)外侧边缘均匀设有若干气缸(11),气缸(11)输出端朝向圆环形平面(10)圆心并连接有推手(12)。3.如权利要求2所述的一种全自动木垫块抓手控制系统,其特征在于,所述的旋转托盘(2)上设有若干位置固定的圆柱形定位杆(13),旋转托盘(2)中部连接转轴,转轴通过传动机构连接伺服电机(14)输出端,传送托盘(1)上设有与旋转托盘(2)上圆柱形定位杆(13)间隔匹配的间隔,旋转托盘(2)上还设有检测木垫块余量的检测装置。4.如权利要求3所述的一种全自动木垫块抓手控制系统,其特征在于,所述的升降装置(3)包括上部和下部两部分,上部包括通过链脚固定的三块分隔开的片形工装,下部包括能通过片形工装间隙的固定的四根条形工装。5.如权利要求4所述的一种全自动木垫块抓手控制系统,其特征在于,所述的木垫块抓手(4)上设有内径与旋转托盘(1)内径相同的环形工装,环形工装上固定有4个抓手;木垫块抓手(4)上装有判断是否抓到木垫块的感应器。6.如权利要求4所述的一种全自动木垫块抓手控制系统,其特征在于,3组所述的传送托盘、旋转托盘、升降装置中心轴位置在同一水平线上。7.如权利要求1-6任一项所述的一种全自动木垫块抓手控制系统的控制方法,其特征在于,包括以下流程:首先对旋转托盘(2)顶层进行检测,当顶层检测不到木垫块时,对传送托盘(1)使能,从木垫块存储区(6)运输木垫块,然后对升降装置(2)使能,将木垫块送至旋转托盘(2)顶层,再次对顶层进行检测;若顶层检测到木垫块,则对对中装置(5)使能,将硅钢卷通过对中装置(5)进行对中处理,利用对中装置(5)的外切正方形进行中心定位,并输出反馈信号与木垫块抓手(4)联动;当对中完成后,木垫块抓手(4)根据反馈信号确认合适的木垫块尺寸,并进行使能,抓取对应旋转托盘(2)上的木垫块;此时,木垫块抓手(4)上的传感器检测抓手是否成功抓取木垫块,若失败则重新使能进行抓取;若完成抓取则处理对中反馈信号进行移动,旋转托盘(2)进行使能,旋转至下一个抓取位置;抓取之后通过对中装置(5)反馈进行移动放置木垫块,完成一个循环,返回检测,进入下一循环。

技术总结
本发明是全自动木垫块抓手控制系统,其结构包括设置在机架一端旁的带木垫块余量检测装置的木垫块存储区,机架侧面设有3个大小不同的传送托盘,每个传送托盘上方对应设有1个大小配合的旋转托盘,传送托盘和旋转托盘之间设有升降装置,机架另一端下方设中心固定硅钢卷的对中装置,3个旋转托盘及对中装置上方机架上设有安装在平移升降移动机构上的木垫块抓手。本发明的优点:实现了木垫块自动补料、传输和抓取对中的智能控制,实现了全自动抓取木垫块。自动检测功能可在保证效率的同时兼顾安全,能检测木垫块的余量、库存余量和是否抓取到木垫块等。除了自动模式外,还可设置强制手动控制,确保在检测失效时能人工干预,大大提高了可靠性。高了可靠性。高了可靠性。


技术研发人员:蔡子祥 王士冬 陈文豪 梅伟伟 徐学志 张明明 魏龙
受保护的技术使用者:安庆新普电气设备有限公司
技术研发日:2022.06.16
技术公布日:2022/11/1
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