CN107720267B - 一种应用于刹车片生产的自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于刹车片生产的自动上料装置，该自动上料装置包括由横梁和与所述横梁滑动连接的纵梁组成的十字滑台，所述的纵梁上滑动设置有上料臂，所述的横梁和纵梁之间设置有横向驱动机构，所述的纵梁和上料臂之间设置有纵向驱动机构，所述的上料臂包括上料臂架体，所述的上料臂架体内从后到前依次设置有上料机构、喷涂机构、摊平机构、清扫机构和取放机构。该装置实现了取片、清扫、喷涂、上料以及放钢背等一系列中间过程的自动化运行，解决了刹车片自动化生产中关键的自动上料问题。

Description

一种应用于刹车片生产的自动上料装置

技术领域

本发明涉及刹车片生产设备技术领域，具体地说是一种应用于刹车片生产的自动上料装置。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车已经越来越广泛伸入人们的生活，汽车保有量逐年上升。作为汽车易损件的刹车片，其需求量随着汽车保有量的增加亦是不断的增加。

刹车片的加工步骤一般包括以下几步：

第一，分别对主料和辅料进行称量。

第二，对热压机的模具型腔(一般为中模和上模)进行清扫，并向热压机的模具型腔内喷涂脱模剂。

第三，将称好的主料放入到热压机的模具型腔内，并进行摊平，然后将称量好的辅料放入到型腔内。

第四，放置钢背，热压机进行压制。

第五，取出压制好的刹车片。

目前，刹车片的生产都是靠人工完成的，即上述的加工步骤都是靠人工逐步进行操作的，加工效率低，增加了用人成本。

从上面的步骤分析可知，要想实现自动化生产，如何将称量好的原料加入到热压机内是关键，即解决上料的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种应用于刹车片生产的自动上料装置，该装置实现了取片、清扫、喷涂、上料以及放钢背等一系列中间过程的自动化运行，解决了刹车片自动化生产中关键的自动上料问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种应用于刹车片生产的自动上料装置，包括由横梁和与所述横梁滑动连接的纵梁组成的十字滑台，所述的纵梁上滑动设置有上料臂，所述的横梁和纵梁之间设置有横向驱动机构，所述的纵梁和上料臂之间设置有纵向驱动机构，所述的上料臂包括上料臂架体，所述的上料臂架体内从后到前依次设置有上料机构、喷涂机构、摊平机构、清扫机构和取放机构；

所述的上料机构从上到下依次包括第一导向板、第二导向板和第三导向板，所述第一导向板的上侧固定设置有漏斗，所述的第二导向板和第三导向板之间设置有与所述的漏斗相对应的第一导料筒，所述的第一导向板和第二导向板之间滑动设置有第一抽板，所述的第一抽板通过第二气缸与所述的上料臂架体相连，所述第三导向板的下方设置有导向条，所述的第三导向板和导向条之间设置有第二抽板，所述的第二抽板通过第三气缸与所述的上料臂架体相连。

进一步地，所述的第一抽板和第二抽板上分别设置有与所述漏斗的数量相同，且一一对应的第一落料孔和第二落料孔，所述的第二落料孔上设置有第二导料筒。

进一步地，所述的第一导料筒内设置有隔板，所述的隔板将所述第一导料筒的内部空间沿前后方向分割成体积相同的两部分，所述第二落料孔的沿前后方向的尺寸等于所述第一导料筒的沿前后方向的尺寸的一半。

进一步地，所述的喷涂机构包括安装块和设置于所述安装块上的喷头，所述的喷头通过管路与盛放有脱模剂的储液箱相连。

进一步地，所述的摊平机构包括第一安装板、设置于第一安装板上的第一升降电机、连接于第一升降电机输出轴上的第一升降丝杠、与第一升降板固定连接的第一升降丝母及设置于第一安装板和第一升降板之间的导柱导套，所述的第一升降板上设置有摊平电机，所述摊平电机的输出轴上设置有搅拌头。

进一步地，所述的清扫机构包括上毛刷、下毛刷和设置于所述的上毛刷和下毛刷之间的第四气缸。

进一步地，所述第四气缸的缸体通过上支架与所述的上毛刷固定连接，所述第四气缸的活塞杆通过下支架与所述的下毛刷固定连接，所述的上支架和下支架分别通过导轨、滑块与所述上料臂架体的侧板滑动连接，所述导轨的上、下两端分别设置有上定位块和下定位块。

进一步地，所述的取放机构包括第二安装板、设置于第二安装板上的第二升降电机、连接于第二升降电机输出轴上的第二升降丝杠、与第二升降板固定连接的第二升降丝母及设置于第二安装板和第二升降板之间的导柱导套，所述的第二升降板上设置有电磁铁。

本发明的有益效果是：

1、实现了取片、清扫、喷涂、上料以及放钢背等一系列中间过程的自动化运行，解决了刹车片自动化生产中关键的自动上料问题。

2、即使单独与热压及配合实用，只需要人工将称好的原料放入到上料臂的上料机构内，不需要工作人员将手伸进热压机内，不仅提高了工作效率，降低了用人成本，而且极大的降低了安全隐患。

3、由于刹车片生产中需要主料和辅料两种原料，本实施例中所述上料臂的上料机构可以同时加入主料和辅料，即在一个刹车片生产节拍内，只需要加料一次，而不需要进行两次加料(一次取主料，一次取辅料)，进一步地提高了工作效率。

4、本实施例中的上料机构采用分步加料的方式，一方面，能够适应不同模具型腔的大小，具有广泛的适应性，另一方面，当应用于较大的模具型腔时，可以在型腔内的前后相邻的两个位置进行放料，使主料的上表面更加平整，为后续的摊平做准备，保证了主料和辅料之间的良好分层，提高刹车片的性能。

5、通过设置摊平机构，保证了主料和辅料之间的良好分层，有利于提高刹车片的性能。

附图说明

图1为上料装置工作时的立体结构示意图；

图2为上料装置的立体结构示意图；

图3为图2中A部分的放大结构示意图；

图4为图2中B部分的放大结构示意图；

图5为图2中C部分的放大结构示意图；

图6为上料臂的立体结构示意图；

图7为上料臂的内部结构示意图；

图8为上料臂的俯视图；

图9为图8中的A-A断面图；

图10为图9中D部分的放大结构示意图；

图11为图9中E部分的放大结构示意图；

图12为图8中的B-B断面图；

图13为图12中F部分的放大结构示意图；

图14为图12中G部分的放大结构示意图；

图15为图8中的C-C断面图；

图中：

1-十字滑台，11-横梁，12-立柱，13-纵梁安装板，14-纵梁，15-上料臂安装板，16-横向驱动机构，161-齿条，162-横向驱动电机，17-纵向驱动机构，171-纵向驱动电机，172-主动带轮，173-从动带轮，

2-上料臂，21-侧板，22-前封板，23-后封板，24-上料机构，2411-第一导向板，2412-漏斗，2421-第二导向板，2422-第三导向板，2423-第一导料筒，2424-隔板，243-导向条，244-第一抽板，245-第二抽板，2451-第二导料筒，246-第二气缸，247-第三气缸，25-喷涂机构，251-安装块，252-喷头，26-摊平机构，261-第一安装板，262-第一升降电机，263-第一升降丝杠，264-第一升降丝母，265-第一升降板，266-搅拌头，267-摊平电机，27-清扫机构，271-上毛刷，272-下毛刷，273-第四气缸，274-上支架，275-下支架，276-上定位块，277-下定位块，28-取放机构，281-第二安装板，282-第二升降电机，283-第二升降丝杠，284-第二升降丝母，285-第二升降板，286-电磁铁，

31-导轨，32-滑块，

41-导柱，42-导套，

5-热压机。

具体实施方式

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示，并以左右方向为横向，前后方向为纵向，相应的横向为行，纵向为列。

如图1和图2所示，一种应用于刹车片生产的自动上料装置包括十字滑台1和设置于所述十字滑台1上的上料臂2。

如图2所示，所述的十字滑台1包括一沿左右方向布置的横梁11，所述横梁11的下方设置有用于支撑所述横梁11的多根立柱12。如图4所示，所述的横梁11上设置有纵梁安装板13，且所述的纵梁安装板13通过导轨31和滑块32与所述的横梁11滑动连接。如图3和图5所示，所述的纵梁安装板13上固定设置有一沿前后方向布置的纵梁14，所述的纵梁14上设置有上料臂安装板15，所述的上料臂安装板15通过导轨31和滑块32与所述的纵梁14滑动连接。所述的上料臂安装板15上固定设置有上料臂2。

如图2所示，所述的纵梁安装板13和所述的横梁11之间设置有用于驱动纵梁安装板13沿横向移动的横向驱动机构16。作为一种具体实施方式，如图4所示，本实施例中所述的横向驱动装置包括设置于所述横梁11上的齿条161，所述的纵梁安装板13上固定设置有横向驱动电机162，所述横向驱动电机162的输出轴上设置有与所述的齿条161相啮合的齿轮。优选的，设置于所述横梁11和纵梁安装板13之间的导轨31为两条，且所述的齿条161设置于两根所述的导轨31之间。

如图2所示，所述的上料臂安装板15和纵梁14之间设置有用于驱动上料臂安装板15沿纵向移动的纵向驱动机构17。作为一种具体实施方式，如图3所示，本实施例中所述的纵向驱动机构17包括通过轴承组件与所述的纵梁14转动连接的纵向驱动丝杠，与所述的纵向驱动丝杠相配合的纵向驱动丝母与所述的上料臂安装板15固定连接。所述纵梁14的后端固定设置有纵向驱动电机171，所述的纵向驱动电机171的输出轴上设置有主动带轮172，所述纵向驱动丝杠的后端固定设置有从动带轮173，所述的主动带轮172和所述的从动带轮173之间设置有同步带(图中未示出)。在这里所述的纵向驱动电机171和纵向驱动丝杠之间也可以采用链传动或是齿轮传动。

如图6所示，所述的上料臂2包括上料臂2架体，所述的上料臂2架体包括两个侧板21，两个所述的侧板21之间位于所述侧板21的前后两端分别固定设置有前封板22和后封板23，所述的前封板22、后封板23和侧板21共同围成了一个方形的区域。如图1和图2所示，所述上料臂2架体的后端与所述的上料臂安装板15固定连接。

如图6和图7所示，所述的方形区域内从后到前依次设置有上料机构24、喷涂机构25、摊平机构26、清扫机构27和取放机构28。

如图8和图9所示，所述的上料机构24从上到下依次包括第一导向板2411、第二导向板2421和第三导向板2422。所述第一导向板2411的上侧固定设置有若干个漏斗2412，所述漏斗2412的数量与所述热压机5的模具型腔的数量相同，且一一对应。所述的第二导向板2421和第三导向板2422之间设置有若干个第一导料筒2423，所述第一导料筒2423的数量与所述漏斗2412的数量相同，且一一对应。

如图12、图13和图14所示，所述的第一导向板2411、第二导向板2421和第三导向板2422上与所述的第一导料筒2423相对应的位置上分别设置有允许粉料通过的通孔。

如图9所示，所述的第一导向板2411和第二导向板2421之间滑动设置有第一抽板244，所述的第一抽板244和上料臂2架体之间设置有第二气缸246，所述第二气缸246的活塞杆与所述的第一抽板244固定连接，所述第二气缸246的缸体通过第二气缸246安装板与所述的上料臂2架体固定连接。

进一步地，为了减小上料臂2的沿纵向的长度，使整个结构更加紧凑，作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第一抽板244上设置有若干个第一落料孔，所述的第一落料孔与所述的第一导料筒2423数量相同，且一一对应。这样在控制漏斗2412与第一导料筒2423之间的通断时，便不需要将所述的第一抽板244完全抽出，只需要抽动一个第一导料筒2423的距离便可，缩小的第二气缸246的行程，使整个结构更加紧凑。

进一步地，若直接将所述的第一导向板2411和第二导向板2421与所述的侧板21固定连接，则要控制第一导向板2411和第二导向板2421之间的间隙，使其间隙与所述的第一抽板244的厚度相同是比较困难的。为此，所述的第一导向板2411和第二导向板2421之间位于所述第一导向板2411和第二导向板2421的左、右两侧分别设置有与所述的第一抽板244厚度相同的第一垫板，且所述的第一导向板2411、第二导向板2421和第一垫板通过螺钉连接为一个整体后与所述的侧板21固定连接。

如图9和图11所示，所述第三导向板2422的下方位于所述第三导向板2422的左、右两侧分别设置有沿纵向布置的导向条243。所述的第三导向板2422和导向条243之间设置有用于控制第一导料筒2423通断的第二抽板245。所述的第二抽板245和上料臂2架体之间设置有第三气缸247，所述第三气缸247的活塞杆与所述的第二抽板245固定连接，所述第三气缸247的缸体通过第三气缸247安装板与所述的侧板21固定连接。

同理，为了减小上料臂2的沿纵向的长度，使整个结构更加紧凑，作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第二抽板245上设置有若干个第二落料孔，所述的第二落料孔与所述的第一导料筒2423数量相同，且一一对应。这样在控制第一导料筒2423的通断时，便不需要将所述的第二抽板245完全抽出，只需要抽动一个第一导料筒2423的距离便可，缩小的第三气缸247的行程，使整个结构更加紧凑。

同理，所述导向条243的上表面的内侧设置有一与所述的第二抽板245厚度相同的滑槽，所述的第二抽板与所述的导向条243通过螺钉固定连接后与所述的侧板21固定连接。

进一步地，如图12和图13所示，所述的第一导料筒2423内设置有隔板2424，所述的隔板2424将所述第一导料筒2423的内部空间沿前后方向分割成体积相同的两部分，所述第二落料孔的沿前后方向的尺寸等于所述第一导料筒2423的沿前后方向的尺寸的一半。这样在向热压机5的模具型腔内加料时就可以通孔控制第三气缸247，先向模具型腔内加一半的原料，然后再加另一半的原料。

这样设计主要有两个原因，首先，模具的型腔大小不一，这样设计既能够适应型腔大的情况也能够适应型腔小的情况，适应性更强。其次，在刹车片加工的过程中，主料和辅料之间保证良好的分层很重要。当第二落料孔与模具型腔的尺寸一致时，一次完成加料，可以想象一下，原料落下后呈山状，中间的料多周边的料少，这样会对后面的摊平效果造成影响，并最终影响分层。通过使所述第二落料孔的沿前后方向的尺寸等于所述第一导料筒2423的沿前后方向的尺寸的一半，一半一半的加料，原料在落下时上表面相对来说就比较平整，保证了摊平的效果。

进一步地，为了保证原料能够精准的落入型腔内，避免外溅，如图13所示，所述的第二抽板245的下表面与所述的第二落料孔相对应的位置上设置有第二导料筒2451。

如图7所示，所述的喷涂机构25包括固定设置于所述上料臂2架体上的安装块251，所述的安装块251上沿横向呈一字设置有若干个喷头252，且所述喷头252的数量与所述热压机5上型腔的列数相同，且一一对应。所述的喷头252通过管路与储液箱相连，所述的储液箱内盛放有脱模剂。

如图7所示，所述的摊平机构26包括设置于两块侧板21之间的第一安装板261，所述的第一安装板261上固定设置有第一升降电机262，所述第一升降电机262的输出轴上连接有第一升降丝杠263，与所述的第一升降丝杠263相配合的第一升降丝母264与第一升降板265固定连接。所述的第一升降板265上位于所述第一升降丝杠263的两侧分别设置有导柱41，与所述的导柱41相配合的导套42固定设置于所述的第一安装板261上。所述的第一升降板265上设置有若干个摊平电机267，所述摊平电机267的输出轴上设置有搅拌头266，所述搅拌头266的数量与所述热压机5的模具型腔的数量相同，且一一对应。

如图7和图15所示，所述的清扫机构27包括上毛刷271和下毛刷272，所述的上毛刷271和下毛刷272之间位于所述上毛刷271的两侧分别设置有第四气缸273，所述第四气缸273的缸体通过上支架274与所述的上毛刷271固定连接，所述第四气缸273的活塞杆通过下支架275与所述的下毛刷272固定连接。所述的上支架274和下支架275分别通过导轨31、滑块32与所述的侧板21滑动连接。设置于所述侧板21上的导轨31的上、下两端分别设置有上定位块276和下定位块277。这样当第四气缸273的活塞杆伸出时，所述的下毛刷272向下伸出，直至设置于所述下支架275上的滑块32与所述的下定位块277相接触，此时第四气缸273的活塞杆继续伸出，并反向推动上毛刷271向上伸出，直至设置于所述上支架274上的滑块32与所述的上定位块276相接触。

如图7所示，所述的取放机构28包括设置于两块侧板21之间的第二安装板281，所述的第二安装板281上固定设置有第二升降电机282，所述第二升降电机282的输出轴上连接有第二升降丝杠283，与所述的第二升降丝杠283相配合的第二升降丝母284与第二升降板285固定连接。所述的第二升降板285上位于所述第二升降丝杠283的两侧分别设置有导柱41，与所述的导柱41相配合的导套42固定设置于所述的第二安装板281上。所述的第二升降板285上位于所述第二升降板285的下表面设置有若干个电磁铁286，所述电磁铁286的数量与所述热压机5的模具型腔的数量相同，且一一对应。

工作时，如图1所示，自动上料装置的前侧设置若干台热压机5，且若干台所述的热压机5沿横向呈一字排列。

工作步骤如下：

1、第二气缸246动作，打开第一导料筒2423，并向第一导料筒2423内加入主料，然后第二气缸246动作，封闭第一导料筒2423，然后向漏斗2412内加入辅料。

2、接到其中一台热压机5发出“完成压制”的指令后，上料臂2在横向驱动机构16和纵向驱动机构17的带动下移动到相应的热压机5后侧.

3、纵向驱动机构17动作，使上料臂2向前伸出。当所述上料臂2的取放机构28移动到热压机5模具上方时，第二升降电机282动作，使第二升降板285向下运动，当所述第二升降板285上的电磁铁286与压制好的刹车片接触时，电磁铁286得电，将压制好的刹车片吸合到电磁铁286上，然后上料臂2在纵向驱动机构17的带动下移动到用于盛放刹车片的箱子的上方，电磁铁286失电，压制好的刹车片落到箱子内。第二升降电机282动作，第二升降板285向上运动缩回。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的箱子设置于所述热压机5的前侧。

4、与步骤3同时进行，在取放机构28吸合住压制好的刹车片，第四气缸273动作，活塞杆伸出，使上毛刷271和下毛刷272均伸出，并在上料臂2继续向前移动的同时上毛刷271和下毛刷272分别对上模和中模进行清扫，清扫完毕后第四气缸273的活塞杆缩回。

5、上料臂2在纵向驱动机构17的带动下继续向前移动，直至所述喷涂机构25的喷头252位于所述热压机5模具型腔的上方，并以行为单位，依次对热压机5的模具型腔喷涂脱模剂。

6、上料臂2在纵向驱动机构17的带动下继续向前移动，直至所述上料机构24的第一导料筒2423与所述热压机5的模具型腔冲齐，然后第三气缸247动作，直至所述第一导料筒2423内的主料全部落入到热压机5的模具型腔内。

7、上料臂2在纵向驱动机构17的带动下向后移动，直至所述摊平机构26的搅拌头266与所述热压机5的模具型腔冲齐，然后第一升降电机262动作，搅拌头266在第一升降电机262和第一升降丝杠263的带动下向下运动一定的距离。然后摊平电机267转动，与此同时通过横向驱动电机162和纵向驱动电机171的配合使搅拌头266在热压机5的模具型腔内沿着一定的路径运动，对主料进行摊平。然后摊平电机267停止转动，第一升降电机262动作，将搅拌头266提起并脱离热压机5的模具型腔。

8、上料臂2在纵向驱动机构17的带动下向前移动，直至所述上料机构24的第一导料筒2423与所述热压机5的模具型腔冲齐，然后第二气缸246动作，所述漏斗2412内的辅料落入到热压机5的模具型腔内。

9、对辅料进行摊平处理，操作过程同步骤7，在此不再赘述。

10、上料臂2在纵向驱动机构17的带动下移动，直至所述的取放机构28位于用于放置钢背的托盘的上方，然后通过电磁铁286吸合住钢背，动作过程与步骤3和8中的动作过程相同，在此不再赘述。然后上料臂2在纵向驱动机构17的带动下移动，直至所述的取放机构28与所述热压机5的模具型腔冲齐，然后将钢背放置在对应的型腔上。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的托盘放置于所述热压机的前侧。

11、上料臂2缩回，热压机5进行压制。

Claims (8)

1.一种应用于刹车片生产的自动上料装置，其特征在于：包括由横梁和与所述横梁滑动连接的纵梁组成的十字滑台，所述的纵梁上滑动设置有上料臂，所述的横梁和纵梁之间设置有横向驱动机构，所述的纵梁和上料臂之间设置有纵向驱动机构，所述的上料臂包括上料臂架体，所述的上料臂架体内从后到前依次设置有上料机构、喷涂机构、摊平机构、清扫机构和取放机构；

所述的上料机构从上到下依次包括第一导向板、第二导向板和第三导向板，所述第一导向板的上侧固定设置有漏斗，所述的第二导向板和第三导向板之间设置有与所述的漏斗相对应的第一导料筒，所述的第一导向板和第二导向板之间滑动设置有第一抽板，所述的第一抽板通过第二气缸与所述的上料臂架体相连，所述第三导向板的下方设置有导向条，所述的第三导向板和导向条之间设置有第二抽板，所述的第二抽板通过第三气缸与所述的上料臂架体相连。

2.根据权利要求1所述的一种应用于刹车片生产的自动上料装置，其特征在于：所述的第一抽板和第二抽板上分别设置有与所述漏斗的数量相同，且一一对应的第一落料孔和第二落料孔，所述的第二落料孔上设置有第二导料筒。

3.根据权利要求2所述的一种应用于刹车片生产的自动上料装置，其特征在于：所述的第一导料筒内设置有隔板，所述的隔板将所述第一导料筒的内部空间沿前后方向分割成体积相同的两部分，所述第二落料孔的沿前后方向的尺寸等于所述第一导料筒的沿前后方向的尺寸的一半。

4.根据权利要求1所述的一种应用于刹车片生产的自动上料装置，其特征在于：所述的喷涂机构包括安装块和设置于所述安装块上的喷头，所述的喷头通过管路与盛放有脱模剂的储液箱相连。

5.根据权利要求1所述的一种应用于刹车片生产的自动上料装置，其特征在于：所述的摊平机构包括第一安装板、设置于第一安装板上的第一升降电机、连接于第一升降电机输出轴上的第一升降丝杠、与第一升降板固定连接的第一升降丝母及设置于第一安装板和第一升降板之间的导柱导套，所述的第一升降板上设置有摊平电机，所述摊平电机的输出轴上设置有搅拌头。

6.根据权利要求1所述的一种应用于刹车片生产的自动上料装置，其特征在于：所述的清扫机构包括上毛刷、下毛刷和设置于所述的上毛刷和下毛刷之间的第四气缸。

7.根据权利要求6所述的一种应用于刹车片生产的自动上料装置，其特征在于：所述第四气缸的缸体通过上支架与所述的上毛刷固定连接，所述第四气缸的活塞杆通过下支架与所述的下毛刷固定连接，所述的上支架和下支架分别通过导轨、滑块与所述上料臂架体的侧板滑动连接，所述导轨的上、下两端分别设置有上定位块和下定位块。

8.根据权利要求1所述的一种应用于刹车片生产的自动上料装置，其特征在于：所述的取放机构包括第二安装板、设置于第二安装板上的第二升降电机、连接于第二升降电机输出轴上的第二升降丝杠、与第二升降板固定连接的第二升降丝母及设置于第二安装板和第二升降板之间的导柱导套，所述的第二升降板上设置有电磁铁。