CN110040415A - 集成化激光自动上下料机构及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成化激光自动上下料机构，包括立式仓储架，所述立式仓储架的一侧设置有板料转运台；所述板料转运台的上方固定安装有机械手升降机构，所述机械手升降机构下方悬挂设置有上下料机械手，所述机械手升降机构能带动所述上下料机械手上下位移，所述上下料机械手能向下位移至夹取到板料转运台上的板材；本发明的结构简单，该系统设备能顺利完成对板材的上料、毛坯板材转运、板材加工、成品板材转运、成品储料的全部步骤；而且具有过程精简，操作步骤少等特点。
Description
技术领域
本发明属于物料转运领域。
背景技术
塔库用于存放待加工的板材，在实际使用过程中，现有的塔库设备往往是独立的设备，并没有将自动上下料机构和塔库设备相互整合起来。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种集成化激光自动上下料机构及其方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的集成化激光自动上下料机构，包括立式仓储架，所述立式仓储架的一侧设置有板料转运台；所述板料转运台的上方固定安装有机械手升降机构，所述机械手升降机构下方悬挂设置有上下料机械手，所述机械手升降机构能带动所述上下料机械手上下位移，所述上下料机械手能向下位移至夹取到板料转运台上的板材；
还包括板材激光切割机工作台，所述板材激光切割机工作台与所述板料转运台相对应，所述板材激光切割机工作台上的板材能通过传送机构传送到板料转运台上，板料转运台上的板材也能通过传送机构传送到板材激光切割机工作台上。
进一步的，所述板料转运台远离所述立式仓储架的一侧设置有上料台，所述立式仓储架远离板料转运台的一侧设置有出料台；所述上料台和板料转运台的上方还固定设置有支架，所述机械手升降机构固定安装在所述支架上；还包括上料传送装置，所述上料传送装置能将待加工板材传送至所述上料台上；所述立式仓储架内的下侧设有板材转运车，所述板材转运车的两侧还设置有导轨，所述导轨固定在支架上，所述板材转运车能沿所述导轨行走位移；且所述板材转运车能沿所述导轨依次行走位移至板料转运台、上料台的上方；
所述板材转运车上承载有料车，板材转运车的上端两侧分别为料车托轨，当板材转运车上承载有料车时，该料车两侧的料车滚轮滚动设置在板材转运车两侧料车托轨上，所述料车上能放置板材；当板材转运车位于板料转运台上方时，所述上下料机械手能将夹取的板材放置在板材转运车上的料车上；所述板材转运车的下侧安装有工业吸盘单元，当板材转运车位于板料转运台上方时，所述工业吸盘单元能吸持上料台上存放的板材。
进一步的，所述板材转运车的前端两侧设置有两主动轮，所述板材转运车的后端两侧设置有两从动轮；
所述导轨包括并列平行的第一导轨和第二导轨，两所述主动轮分别滚动设置第一导轨和第二导轨上，主动轮的旋转能带动所述板材转运车沿所述导轨的延伸方向行走，两所述从动轮也分别滚动设置第一导轨和第二导轨上；所述板材转运车上还固定安装有电机和变速器，所述电机的输出端驱动连接所述变速器，所述变速器的输出端驱动连接所述主动轮。
进一步的，所述机械手升降机构包括矩形状的顶部支架，所述顶部支架的前端两侧分别安装有第一链轮组件和第二链轮组件，所述顶部支架的后端两侧分别安装有第三链轮组件和第四链轮组件；第一链轮组件和第二链轮组件上分别转动设置有单个链轮；第三链轮组件和第四链轮组件上均转动设置有双链轮；其中，所述第四链轮组件上的双链轮包括第一链轮和第二链轮；所述第三链轮组件和第四链轮组件的下方均悬挂设置有配重链轮组件，所述配重链轮组件上设置悬挂设置有配重，所述配重链轮组件上转动设置有双链轮，配重链轮组件上的双链轮包括第三链轮和第四链轮；
还包括第一提升链条和第二提升链条；所述第一提升链条的前段跨过并啮合第二链轮组件的上侧，所述第一提升链条的后段依次跨过并啮合第二链轮的上侧、第四链轮的下侧；
所述第一提升链条的后段末端固定连接所述顶部支架，所述第一提升链条的前段末端悬挂有前悬挂连接头；所述第二提升链条的前段跨过并啮合第一链轮的上侧，所述第二提升链条的后段跨过并啮合所述第三链轮的下侧；所述第二提升链条的前段末端悬挂有后悬挂连接头，所述第二提升链条的后段末端固定连接所述顶部支架；所述前悬挂连接头和后悬挂连接头均固定连接所述上下料机械手；
所述顶部支架的前端中部安装有升降电机和升降电机减速器，所述升降电机的输出端驱动连接所述升降电机减速器，所述升降电机减速器的输出端包括左右对称的左输出轴和右输出轴；所述右输出轴的末端同步连接所述第二链轮组件上的链轮；所述左输出轴的末端同步连接所述第一链轮组件上的链轮。
进一步的，集成化激光自动上下料机构的操作方法：
初始状态下，板材转运车对应在立式仓储架下侧，立式仓储架上的料车升降单元将没有装载板材的空料车转运到板材转运车的上侧；与此同时，上料传送装置将待加工的板材传送至上料台上，然后控制板材转运车上的电机，使主动轮正向旋转，进而使板材转运车沿导轨行走至上料台的正上方，然后板材转运车下侧的工业吸盘单元吸持住上料台上的待加工的板材；然后控制板材转运车上的电机，使主动轮反向旋转，进而使工业吸盘单元所吸持的板材随板材转运车一同运动至板料转运台的正上方，然后工业吸盘单元将所吸持的板材释放，进而使待加工的板材平缓落于板料转运台上；然后板料转运台上的板材通过传送机构传送到板材激光切割机工作台上进行切割工序，然后激光切割机工作台上被切割好的板材通过传送机构传送到板料转运台上，然后控制板材转运车上的电机，使主动轮旋转，进而使板材转运车沿导轨行走至脱离板料转运台的正上方；此时机械手升降机构控制下方悬挂的上下料机械手做下降运动，直至上下料机械手向下运动至夹取板料转运台上已经加工好的板材，然后机械手升降机构控制下方悬挂的上下料机械手向上位移，直至上下料机械手向上位移至高出板材转运车；然后控制板材转运车上的电机，使主动轮旋转，进而使板材转运车沿导轨重新行走至板料转运台的正上方，此时的板材转运车也刚好处于上下料机械手正下方，此时上下料机械手释放所夹取的板材，进而从上下料机械手上释放的板材平缓落于板材转运车上侧的空料车上；然后控制板材转运车沿导轨行走至对应在立式仓储架下侧，然后料车升降单元将板材转运车上装载有板材的料车转运到立式仓储架上；进而完成了上料、毛坯板材转运、板材加工、成品板材转运、成品储料的全部步骤。
有益效果：本发明的结构简单，该系统设备能顺利完成对板材的上料、毛坯板材转运、板材加工、成品板材转运、成品储料的全部步骤；而且具有过程精简，操作步骤少等特点。
附图说明
附图1为本发明整体结构第一示意图；
附图2为本发明整体结构第二示意图；
附图3为本发明整体结构的俯视图；
附图4为升降机构的结构示意图；
附图5为升降机构的俯视图；
附图6为附图5的标记18处的局部放大示意图；
附图7为板材转运车沿导轨行走，并刚好经过上下料机械手下方时的示意图；
附图8为板材转运车行走在导轨上的俯视图；
附图9为板材转运车行走在导轨上的正视图；
附图10为板材转运车行走在导轨上的侧视图；
附图11为板材转运车上承载有料车时的结构示意图；
附图12为附图10的主动轮处的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
本申请文件所提到的“立式仓储架”、“料车”以及“料车升降单元”的具体结构和使用方法参见本申请人在前申请并公开的发明专利(申请号为CN201811236620.X)；
本申请文件所提到的“上下料机械手”的具体结构参见申请号为2009101840725中所描述的“上下料机械手”结构，但是“上下料机械手”并非一定是申请号为2009101840725中所描述的结构，本领域人员应当知道，只要能实现抓取，夹持板料即可概括为“上下料机械手”
如附图1至12所述的集成化激光自动上下料机构，包括立式仓储架8，所述立式仓储架8的一侧设置有板料转运台31；所述板料转运台31的上方固定安装有机械手升降机构5，所述机械手升降机构5下方悬挂设置有上下料机械手6，所述机械手升降机构5能带动所述上下料机械手6上下位移，所述上下料机械手6能向下位移至夹取到板料转运台31上的板材12；
还包括板材激光切割机工作台15，所述板材激光切割机工作台15与所述板料转运台31相对应，所述板材激光切割机工作台15上的板材能通过传送机构传送到板料转运台31上，板料转运台31上的板材12也能通过传送机构传送到板材激光切割机工作台15上。
所述板料转运台31远离所述立式仓储架8的一侧设置有上料台17，所述立式仓储架8远离板料转运台31的一侧设置有出料台14；所述上料台17和板料转运台31的上方还固定设置有支架13，所述机械手升降机构5固定安装在所述支架13上；还包括上料传送装置16，所述上料传送装置16能将待加工板材传送至所述上料台17上；所述立式仓储架8内的下侧设有板材转运车9，所述板材转运车9的两侧还设置有导轨4，所述导轨4固定在支架13上，所述板材转运车9能沿所述导轨4行走位移；且所述板材转运车9能沿所述导轨4依次行走位移至板料转运台31、上料台17的上方；
所述板材转运车9上承载有料车32；
本实施例的板材转运车9的上端两侧分别为料车托轨189，当板材转运车9上承载有料车32时，该料车32两侧的料车滚轮滚动设置在板材转运车9两侧料车托轨189上；当板材转运车9位于立式仓储架8内的下侧的状态下，该板材转运车9两侧的料车托轨189相当于申请号为CN201811236620.X中“立式仓储架”上的“条状左托轨39.1”和“条状右托轨39.2”；在该结构前提下，料车升降单元7能将立式仓储架8上的料车32转运到板材转运车9的上侧，或是料车升降单元7将板材转运车9的上承载的料车32转运到立式仓储架8上；具体转运方法参见申请号为CN201811236620.X的具体实施例中的“料车升降单元的升降方法”和“料车入库牵引方法”；
所述料车32上能放置板材12；当板材转运车9位于板料转运台31上方时，所述上下料机械手6能将夹取的板材12放置在板材转运车9上的料车32上；所述板材转运车9的下侧安装有工业吸盘单元42，当板材转运车9位于板料转运台31上方时，所述工业吸盘单元42能吸持上料台17上存放的板材12。
所述板材转运车9的前端两侧设置有两主动轮37，所述板材转运车9的后端两侧设置有两从动轮40；
所述导轨4包括并列平行的第一导轨4.1和第二导轨4.2，两所述主动轮37分别滚动设置第一导轨4.1和第二导轨4.2上，主动轮37的旋转能带动所述板材转运车9沿所述导轨4的延伸方向行走，两所述从动轮40也分别滚动设置第一导轨4.1和第二导轨4.2上；所述板材转运车9上还固定安装有电机38和变速器39，所述电机38的输出端驱动连接所述变速器39，所述变速器39的输出端驱动连接所述主动轮37。
所述机械手升降机构5包括矩形状的顶部支架19，所述顶部支架19的前端两侧分别安装有第一链轮组件24和第二链轮组件27，所述顶部支架19的后端两侧分别安装有第三链轮组件018和第四链轮组件18；第一链轮组件24和第二链轮组件27上分别转动设置有单个链轮；第三链轮组件018和第四链轮组件18上均转动设置有双链轮；其中，所述第四链轮组件18上的双链轮包括第一链轮46和第二链轮47；所述第三链轮组件018和第四链轮组件18的下方均悬挂设置有配重链轮组件50，所述配重链轮组件50上设置悬挂设置有配重51，所述配重链轮组件50上转动设置有双链轮，配重链轮组件50上的双链轮包括第三链轮48和第四链轮49；
还包括第一提升链条20和第二提升链条30；所述第一提升链条20的前段跨过并啮合第二链轮组件27的上侧，所述第一提升链条20的后段依次跨过并啮合第二链轮47的上侧、第四链轮49的下侧；所述第一提升链条20的后段末端固定连接所述顶部支架19，所述第一提升链条20的前段末端悬挂有前悬挂连接头28；所述第二提升链条30的前段跨过并啮合第一链轮46的上侧，所述第二提升链条30的后段跨过并啮合所述第三链轮48的下侧；所述第二提升链条30的前段末端悬挂有后悬挂连接头028，所述第二提升链条30的后段末端固定连接所述顶部支架19；所述前悬挂连接头28和后悬挂连接头028均固定连接所述上下料机械手6；所述顶部支架19的前端中部安装有升降电机26和升降电机减速器25，所述升降电机26的输出端驱动连接所述升降电机减速器25，所述升降电机减速器25的输出端包括左右对称的左输出轴22和右输出轴23；所述右输出轴23的末端同步连接所述第二链轮组件27上的链轮；所述左输出轴22的末端同步连接所述第一链轮组件24上的链轮；该结构只需控制升降电机26正反转即可控制上下料机械手6的上下位移；本来总共有四根提升链条，本方案只介绍了第一提升链条20和第二提升链条30，另外两根相对于第一提升链条20和第二提升链条30为对称部件，因此不再进行详细介绍。
本方案的操作方法，过程以及技术进步整理如下：
初始状态下，板材转运车9对应在立式仓储架8下侧，立式仓储架8上的料车升降单元7将没有装载板材12的空料车32转运到板材转运车9的上侧；与此同时，上料传送装置16将待加工的板材12传送至上料台17上，然后控制板材转运车9上的电机38，使主动轮37正向旋转，进而使板材转运车9沿导轨4行走至上料台17的正上方，然后板材转运车9下侧的工业吸盘单元42吸持住上料台17上的待加工的板材12；然后控制板材转运车9上的电机38，使主动轮37反向旋转，进而使工业吸盘单元42所吸持的板材12随板材转运车9一同运动至板料转运台31的正上方，然后工业吸盘单元42将所吸持的板材12释放，进而使待加工的板材12平缓落于板料转运台31上；然后板料转运台31上的板材12通过传送机构传送到板材激光切割机工作台15上进行切割工序，然后激光切割机工作台15上被切割好的板材12通过传送机构传送到板料转运台31上，然后控制板材转运车9上的电机38，使主动轮37旋转，进而使板材转运车9沿导轨4行走至脱离板料转运台31的正上方；此时机械手升降机构5控制下方悬挂的上下料机械手6做下降运动，直至上下料机械手6向下运动至夹取板料转运台31上已经加工好的板材12，然后机械手升降机构5控制下方悬挂的上下料机械手6向上位移，直至上下料机械手6向上位移至高出板材转运车9；然后控制板材转运车9上的电机38，使主动轮37旋转，进而使板材转运车9沿导轨4重新行走至板料转运台31的正上方，此时的板材转运车9也刚好处于上下料机械手6正下方，此时上下料机械手6释放所夹取的板材12，进而从上下料机械手6上释放的板材12平缓落于板材转运车9上侧的空料车32上；然后控制板材转运车9沿导轨4行走至对应在立式仓储架8下侧，然后料车升降单元7将板材转运车9上装载有板材12的料车32转运到立式仓储架8上；进而完成了上料、毛坯板材转运、板材加工、成品板材转运、成品储料的全部步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.集成化激光自动上下料机构，其特征在于：包括立式仓储架(8)，所述立式仓储架(8)的一侧设置有板料转运台(31)；所述板料转运台(31)的上方固定安装有机械手升降机构(5)，所述机械手升降机构(5)下方悬挂设置有上下料机械手(6)，所述机械手升降机构(5)能带动所述上下料机械手(6)上下位移，所述上下料机械手(6)能向下位移至夹取到板料转运台(31)上的板材(12)；
还包括板材激光切割机工作台(15)，所述板材激光切割机工作台(15)与所述板料转运台(31)相对应，所述板材激光切割机工作台(15)上的板材能通过传送机构传送到板料转运台(31)上，板料转运台(31)上的板材(12)也能通过传送机构传送到板材激光切割机工作台(15)上。
2.根据权利要求1所述的集成化激光自动上下料机构，其特征在于：所述板料转运台(31)远离所述立式仓储架(8)的一侧设置有上料台(17)，所述立式仓储架(8)远离板料转运台(31)的一侧设置有出料台(14)；所述上料台(17)和板料转运台(31)的上方还固定设置有支架(13)，所述机械手升降机构(5)固定安装在所述支架(13)上；还包括上料传送装置(16)，所述上料传送装置(16)能将待加工板材传送至所述上料台(17)上；所述立式仓储架(8)内的下侧设有板材转运车(9)，所述板材转运车(9)的两侧还设置有导轨(4)，所述导轨(4)固定在支架(13)上，所述板材转运车(9)能沿所述导轨(4)行走位移；且所述板材转运车(9)能沿所述导轨(4)依次行走位移至板料转运台(31)、上料台(17)的上方；
所述板材转运车(9)上承载有料车(32)，板材转运车(9)的上端两侧分别为料车托轨(189)，当板材转运车(9)上承载有料车(32)时，该料车(32)两侧的料车滚轮滚动设置在板材转运车(9)两侧料车托轨(189)上，所述料车(32)上能放置板材(12)；当板材转运车(9)位于板料转运台(31)上方时，所述上下料机械手(6)能将夹取的板材(12)放置在板材转运车(9)上的料车(32)上；所述板材转运车(9)的下侧安装有工业吸盘单元(42)，当板材转运车(9)位于板料转运台(31)上方时，所述工业吸盘单元(42)能吸持上料台(17)上存放的板材(12)。
3.根据权利要求2所述的集成化激光自动上下料机构，其特征在于：所述板材转运车(9)的前端两侧设置有两主动轮(37)，所述板材转运车(9)的后端两侧设置有两从动轮(40)；
所述导轨(4)包括并列平行的第一导轨(4.1)和第二导轨(4.2)，两所述主动轮(37)分别滚动设置第一导轨(4.1)和第二导轨(4.2)上，主动轮(37)的旋转能带动所述板材转运车(9)沿所述导轨(4)的延伸方向行走，两所述从动轮(40)也分别滚动设置第一导轨(4.1)和第二导轨(4.2)上；所述板材转运车(9)上还固定安装有电机(38)和变速器(39)，所述电机(38)的输出端驱动连接所述变速器(39)，所述变速器(39)的输出端驱动连接所述主动轮(37)。
4.根据权利要求3所述的集成化激光自动上下料机构，其特征在于：所述机械手升降机构(5)包括矩形状的顶部支架(19)，所述顶部支架(19)的前端两侧分别安装有第一链轮组件(24)和第二链轮组件(27)，所述顶部支架(19)的后端两侧分别安装有第三链轮组件(018)和第四链轮组件(18)；第一链轮组件(24)和第二链轮组件(27)上分别转动设置有单个链轮；第三链轮组件(018)和第四链轮组件(18)上均转动设置有双链轮；其中，所述第四链轮组件(18)上的双链轮包括第一链轮(46)和第二链轮(47)；所述第三链轮组件(018)和第四链轮组件(18)的下方均悬挂设置有配重链轮组件(50)，所述配重链轮组件(50)上设置悬挂设置有配重(51)，所述配重链轮组件(50)上转动设置有双链轮，配重链轮组件(50)上的双链轮包括第三链轮(48)和第四链轮(49)；
还包括第一提升链条(20)和第二提升链条(30)；所述第一提升链条(20)的前段跨过并啮合第二链轮组件(27)的上侧，所述第一提升链条(20)的后段依次跨过并啮合第二链轮(47)的上侧、第四链轮(49)的下侧；
所述第一提升链条(20)的后段末端固定连接所述顶部支架(19)，所述第一提升链条(20)的前段末端悬挂有前悬挂连接头(28)；所述第二提升链条(30)的前段跨过并啮合第一链轮(46)的上侧，所述第二提升链条(30)的后段跨过并啮合所述第三链轮(48)的下侧；所述第二提升链条(30)的前段末端悬挂有后悬挂连接头(028)，所述第二提升链条(30)的后段末端固定连接所述顶部支架(19)；所述前悬挂连接头(28)和后悬挂连接头(028)均固定连接所述上下料机械手(6)；
所述顶部支架(19)的前端中部安装有升降电机(26)和升降电机减速器(25)，所述升降电机(26)的输出端驱动连接所述升降电机减速器(25)，所述升降电机减速器(25)的输出端包括左右对称的左输出轴(22)和右输出轴(23)；所述右输出轴(23)的末端同步连接所述第二链轮组件(27)上的链轮；所述左输出轴(22)的末端同步连接所述第一链轮组件(24)上的链轮。
5.根据权利要求4所述的集成化激光自动上下料机构的操作方法，其特征在于：
初始状态下，板材转运车(9)对应在立式仓储架(8)下侧，立式仓储架(8)上的料车升降单元(7)将没有装载板材(12)的空料车(32)转运到板材转运车(9)的上侧；与此同时，上料传送装置(16)将待加工的板材(12)传送至上料台(17)上，然后控制板材转运车(9)上的电机(38)，使主动轮(37)正向旋转，进而使板材转运车(9)沿导轨(4)行走至上料台(17)的正上方，然后板材转运车(9)下侧的工业吸盘单元(42)吸持住上料台(17)上的待加工的板材(12)；然后控制板材转运车(9)上的电机(38)，使主动轮(37)反向旋转，进而使工业吸盘单元(42)所吸持的板材(12)随板材转运车(9)一同运动至板料转运台(31)的正上方，然后工业吸盘单元(42)将所吸持的板材(12)释放，进而使待加工的板材(12)平缓落于板料转运台(31)上；然后板料转运台(31)上的板材(12)通过传送机构传送到板材激光切割机工作台(15)上进行切割工序，然后激光切割机工作台(15)上被切割好的板材(12)通过传送机构传送到板料转运台(31)上，然后控制板材转运车(9)上的电机(38)，使主动轮(37)旋转，进而使板材转运车(9)沿导轨(4)行走至脱离板料转运台(31)的正上方；此时机械手升降机构(5)控制下方悬挂的上下料机械手(6)做下降运动，直至上下料机械手(6)向下运动至夹取板料转运台(31)上已经加工好的板材(12)，然后机械手升降机构(5)控制下方悬挂的上下料机械手(6)向上位移，直至上下料机械手(6)向上位移至高出板材转运车(9)；然后控制板材转运车(9)上的电机(38)，使主动轮(37)旋转，进而使板材转运车(9)沿导轨(4)重新行走至板料转运台(31)的正上方，此时的板材转运车(9)也刚好处于上下料机械手(6)正下方，此时上下料机械手(6)释放所夹取的板材(12)，进而从上下料机械手(6)上释放的板材(12)平缓落于板材转运车(9)上侧的空料车(32)上；然后控制板材转运车(9)沿导轨(4)行走至对应在立式仓储架(8)下侧，然后料车升降单元(7)将板材转运车(9)上装载有板材(12)的料车(32)转运到立式仓储架(8)上；进而完成了上料、毛坯板材转运、板材加工、成品板材转运、成品储料的全部步骤。
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