CN105252508A - 一种双工位往复移动式物料台设备 - Google Patents

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徐鹏
顾欢
李阳
陆宗学
许强
李爱英
李林
廖良闯
胡晓磊
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Jiangsu Jari Technology Group Co Ltd
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716th Research Institute of CSIC
Jiangsu Jari Technology Group Co Ltd
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    • B25H—WORKSHOP EQUIPMENT, e.g. FOR MARKING-OUT WORK; STORAGE MEANS FOR WORKSHOPS
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    • B25H3/04—Racks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发提供一种双工位往复移动式物料台设备，该设备包括机架、直线导轨、滑板、无杆气缸、零件架。所述直线导轨、滑板、无杆气缸和零件架均有两个。直线导轨固定于机架上端且平行设置；两个滑板分别与两条直线轨道滑动连接；两个无杆气缸分别驱动两个滑板沿直线导轨往复移动；零件架分别插接于滑板上；所述无杆气缸的活塞部件与滑板固定连接；所述滑板在设定的两个位置间往复移动。

Description

一种双工位往复移动式物料台设备
技术领域
本发明涉及一种机械加工中的辅助物料设备技术，特别是一种与数控机床配套使用的双工位往复移动式物料台设备。
背景技术
在现代机械加工制造领域，已经有大量的企业购买高端先进的数控机床进行零件的加工。这些高端数控机床可以依据事先编好的NC代码自动完成零件的加工，整个过程不需要人工干预。而数控机床的上料及下料基本还是靠人手动操作完成，人工操作存在的主要问题是：需要很高的人工成本去完成简单重复的工作，而且在人工上下料的同时不能进行其他辅助操作；同时，人工上下料劳动强度大，且工作效率低，会增加机械加工成本。
为了降低成本，提高工作效率，越来越多的企业开始进行数控机床自动化上下料的改造。其中有效的手段之一是引入机器人或机械手，以及与之配套的自动化辅助设备如物料台，实现工业化全自动生产。
目前国内外与自动化生产线相配套的物料台主要采用多工位、大托盘物料台，比如十六工位的盘旋物料台、二十工位的盘旋物料台，其存在的主要问题是：1、物料台上用于盛放工件的零件架都是单个且固定的，当零件架装满工件时，***报警、数控机床停止加工，直到人工更换新的零件架，***才重新开始加工，造成生产效率低下；2、由于物料台传动***机械结构产生的误差及原点检测器件的检测偏差导致出现零件架移动定位精度较低，这样就会造成上料、卸料机械手在上料、卸料过程中，有可能抓不到被加工零件或碰到被加工零件，使生产线无法正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双工位往复移动式物料台设备，该设备包括机架、直线导轨、滑板、无杆气缸、零件架。所述直线导轨、滑板、无杆气缸和零件架均有两个。直线导轨固定于机架上端且平行设置；两个滑板分别与两条直线轨道滑动连接；两个无杆气缸分别驱动两个滑板沿直线导轨往复移动；零件架分别插接于滑板上；所述无杆气缸的活塞部件与滑板固定连接；所述滑板在设定的两个位置间往复移动。
作为本发明的一种改进，该设备还包括设置于机架上端设定零件架原点位置的油压缓冲器。
作为本发明的一种改进，该设备还包括用于检测滑块是否到达两端设定位置的限位检测装置，若滑块达到设定的位置，滑块停止先前运动。
作为本发明的一种改进，该设备还包括零件架检测装置，用于机架的两端是否存在零件架，若探测到有零件架，设备开始工作。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明采用双工位的可插拨式零件架和油压缓冲器、限位检测装置、零件架检测装置的控制定位，所以克服了现有物料台技术的需要停机更换零件架、定位控制成本较高或者精度不高的问题，以较低的成本实现了较高的生产效率和定位精度。
下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出了根据本发明的双工位往复移动式物料台设备，其包括机架1、用于调整物料台平面度的调平螺栓2、固定安装在机架上的直线导轨6、配合直线导轨以直线往复移动的滑板4、驱动滑板的无杆气缸5、安装于滑板4上的可插拔式零件架9、固定安装在机架1上的用于手动设定零件架9原点位置的油压缓冲器8。无杆气缸5是利用自身的活塞部件直接连接滑板4形成传动***，传动***驱动滑板4进而带动可插拔式的零件架9沿直线导轨6进行往复运动。该双工位往复移动式物料台设备还包括：限位检测装置，用于检测无杆气缸5上的滑块是否到达两端的设定位置；零件架检测装置，用于检测物料台的两端是否存在零件架9；控制装置3，连接限位检测装置、零件架检测装置和无杆气缸5，用于设置物料台的工作模式、无杆气缸5的驱动方向、提示物料台报警和人工取装满工件的零件架9。
本发明提供了该双工位往复移动式物料台设备的控制方法，包括：控制装置3根据限位检测装置的位置检测结果和零件架检测装置的检测结果，设置物料台的工作模式并控制无杆气缸5的驱动方向，提示物料台报警和人工更换零件架9。
相关物料台技术采用的都是单个固定式零件架，当零件架装满工件时，***暂停工作，直到人工更换新的零件架，***才重新开始加工，造成生产效率低下。同时，由于物料台传动***机械结构产生的误差及原点检测器件的检测偏差导致出现零件架移动定位精度较低，造成机械手在上下料过程中出现取放料误差，使生产线无法正常使用。而本发明中采用双工位的可插拨式零件架，可以在一个零件架盛满工件时，自动切换到另一个零件架而不影响***的工作；采用油压缓冲器、限位检测装置、零件架检测装置来控制定位，油压缓冲器、限位检测装置、零件架检测装置的成本较低，油压缓冲器可以方便调节零件架的原点定位，限位检测装置和零件架检测装置的精度都比较高，所以克服了现有技术的机械结构传动误差及原点检测偏差导致零件架移动定位精度较低，因此本发明以较低的成本实现了较高的定位精度控制。
优选地，如图1所示，限位检测装置包括：磁性开关传感器7，其固定安装在无杆气缸5的两端上，该传感器内设置整形放大电路，以保证磁性开关传感器的灵敏度。
优选地，如图1所示，磁性开关传感器7位于滑板4直线往复移动所设定的原点位置。该原点位置即可插拔式零件架9的运动起始位置。
设置在无杆气缸5运动活塞部件上的滑板4经过磁性开关传感器7时，可以触发磁性开关传感器7。磁性开关传感器7检测到滑板4时发出信号A；控制装置3接收到所述信号A时，实时地停止无杆气缸5，从而避免滑板4超出其有效的行程。
优选地，如图1所示，零件架检测装置包括：支撑杆11，其一端安装在所述机架1上，另一端安装用于检测可插拔式零件架9的电容式接近传感器10；电容式接近传感器10，其安装在支撑杆11上，处于可插拔式零件架9运动轨迹的垂直方向上。为了提高检测的灵敏度，电容式接近传感器的端部与可插拔式零件架的端部距离控制在1cm以内。
优选地，如图1所示，电容式接近传感器10位于可插拔式零件架9的工作区域。该工作区域为自动化装备如机器人或机械手与可插拔式零件架9进行零件取放动作的位置。
无杆气缸5驱动滑板4时，同时带动设置在滑板4上的可插拔式零件架9，当零件架9运动到电容式接近传感器10的检测范围内，可以触发电容式接近传感器10。电容式接近传感器10检测到可插拔式零件架9时发出信号B；控制装置3接收到信号B时，表明当前工作区域中存在零件架，自动化***可以正常工作。
优选地，如图1所示，控制装置3，连接限位检测装置、零件架检测装置和无杆气缸5，用于设置物料台的工作模式、无杆气缸5的驱动方向、提示物料台报警和人工取装满工件的零件架9。采用的控制方法包括：a)双工位往复移动式物料台设备具有自动和手动两种工作模式；b)在手动工作模式下，人工通过控制装置3上的按钮来单步控制无杆气缸5的驱动方向,进而驱动可插拔式零件架9到工作区域或反方向远离工作区域；c)在自动工作模式下，双工位往复移动式物料台设备正常工作时，在工作区域内要检测是否存在可插拔式零件架9，若不存在，控制装置3发出声光报警；d)在自动工作模式下，双工位往复移动式物料台设备控制装置3接收外部***发出的可插拔式零件架9盛满工件信号，自动驱动可插拔式零件架9离开工作区域并到达另一端，控制装置3发出声光报警提示工人取下整个零件架上的工件；同时，物料台上的另一个工位的可插拔式零件架9接着参与***工作，以保证***不停机等待；人工换下盛满工件的可插拔式零件架9，换上新零件架并按下控制装置3上的相应按钮，驱动零件架9到达工作区域，等待下一个循环加工周期。

Claims (9)

1.一种双工位往复移动式物料台设备，其特征在于，包括：
机架(1)，
固定于机架(1)上端的两条平行的直线导轨(6)，
分别与两条直线轨道(6)滑动连接的两个滑板(4)，
分别驱动两个滑板(4)沿直线导轨(6)往复移动的两个无杆气缸(5)，
分别设置于滑板(4)上的两个零件架(9)；
所述无杆气缸(5)的活塞部件与滑板(4)固定连接；
所述滑板(4)在设定的两个位置间往复移动。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括设置于机架(1)上端设定零件架(9)原点位置的油压缓冲器(8)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括用于检测滑块(4)是否到达两端设定位置的限位检测装置，若滑块(4)达到设定的位置，滑块(4)停止先前运动。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述限位检测装置为磁性开关传感器(7)。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括零件架检测装置，用于机架(1)的两端是否存在零件架(9)，若探测到有零件架(9)，设备开始工作。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述零件架检测装置包括：
设置于机架(1)上的支撑杆(11)，
设置于支撑杆(11)上的电容式接近传感器(10)；
所述电容式接近传感器(10)位于零件架(9)运动轨迹的垂直上方。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，电容式接近传感器(10)的端部与运行到其下方的零件架(9)上底面的距离小于1cm。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述零件架(9)插接于滑板(4)上。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备的机架(1)下部设置多个用于调整物料台平面度的调平螺栓(2)。
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