CN207275751U - 型材自动分层装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化设备领域，特别涉及一种型材自动分层装置，包括驱动机构、连接机构以及若干个抬举机构，驱动机构与连接机构相连接，若干个抬举机构之间通过连接机构连接；抬举机构包括：抬举臂、旋转驱动臂、安装座、转轴板、轴承座和传感器；抬举臂及旋转驱动臂与转轴板固定连接，抬举臂上设有用于阻挡型材的挡板，当传感器检测到型材的宽度超过预设值时，抬举臂抬举被阻挡的型材至一预定高度，且传送带反转带动未被抬举的型材移动一预设距离后传送带停止后，旋转驱动臂带动抬举臂落下复位并将被抬举的型材放在传送带上，完成自动分层。本实用新型在分层过程中避免了人为划伤型材或人员受伤，提高了生产运行效率和安全可靠性，提高成品率。

Description

型材自动分层装置

技术领域

本实用新型属于自动化设备领域，特别涉及一种型材自动分层装置。

背景技术

铝型材生产线在不同工序中需要多次将型材放入和取出，通常广泛使用带吊耳的转运料筐作为工序间型材转运和库房存放型材的载体。市场上纯人工搬动或移动型材生产效率慢，在搬或移动的过程中操作不当，造成的报废率较高从而提高了生产成本。而且不同的人员使用的力度不一样，手法不一样，造成型材的力学性能也会存在差异。由于人员流动性较大，培养一个成熟的操作人员需要很长的时间，需要付出很多的成本。一旦人员流动，新员工在熟悉工作流程之前会由于操作不当造成很高的不良品，也容易因操作失误导致人员受伤。但是目前的板料加工行业，加工过程大部分采用人工上下料。人工上下料效率低、精度低、风险大，而大部分工业机械手只能用于一种产品规格，高度固定，很难调整，并且结构复杂、成本高、产生的震动及误差较大，无法满足市场需求。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种型材自动分层装置，用于将传送带传送来的型材进行分层，该分层装置能自动根据预设值将型材按宽度进行分层，以便于下一步工序的抓取和转移，无需人工操作，具有分层精度准，运行效率和可靠性高的优点。

本实用新型的技术方案如下：

一种型材自动分层装置，用于将传送带传送来的型材进行分层，包括驱动机构、连接机构以及若干个抬举机构，所述驱动机构与连接机构相连接，所述若干个抬举机构之间通过所述连接机构连接；

所述抬举机构包括：抬举臂、旋转驱动臂、安装座、转轴板、轴承座和传感器；

所述抬举臂的第二端与转轴板固定连接，所述旋转驱动臂的第一端与转轴板固定连接，所述抬举臂和旋转驱动臂两者之间呈一预设夹角，所述转轴板与轴承座转动连接，轴承座固定连接在安装座上；

所述连接机构与所述旋转驱动臂的第二端相连；

所述抬举臂上设有用于阻挡型材的挡板，传送带传送来的型材被所述挡板阻挡，所述传感器用于检测被阻挡型材的宽度；

当所述传感器检测到被阻挡型材的宽度超过预设值时，所述驱动机构驱动连接机构进而带动所述旋转驱动臂旋转，旋转驱动臂带动抬举臂抬举被阻挡的型材至一预定高度，且传送带反转带动未被抬举的型材移动一预设距离后传送带停止后，旋转驱动臂带动抬举臂落下复位并将被抬举的型材放在传送带上，完成自动分层。

进一步的，所述连接机构为连杆，连杆通过螺栓与所述旋转驱动臂固定连接。

进一步的，所述驱动机构包括气缸和与气缸铰接的气缸推板，所述气缸推板与所述连杆固定连接，所述驱动机构用于驱动所述连杆。

进一步的，所述抬举臂上设有多个滚轮，所述滚轮从抬举臂的第一端端部起沿着抬举臂本体向抬举臂的第二端方向延伸且按列均匀布置。

进一步的，所述抬举臂的第二端通过抬举臂固定座与转轴板连接，所述抬举臂第二端设有抬举臂固定压板，所述抬举臂固定压板与所述抬举臂固定座固连在一起。

进一步的，所述抬举臂包括互相垂直的第一部分和第二部分，所述抬举臂的横截面为T型，所述第一部分设有用于安装所述滚轮的多个孔，所述第二部分设有用于与抬举臂固定座联接配合的多个孔。

进一步的，所述抬举臂固定座与抬举臂固定压板配合的上部尺寸大于与转轴板配合的下部尺寸，所述抬举臂固定座的中部设有与抬举臂第二部分下部连接的槽。

进一步的，所述挡板与靠近抬举臂第二端的滚轮相邻设置，所述挡板为阶梯型结构，所述挡板包括互相垂直的竖直部分和水平部分，所述水平部分为能伸缩结构，在所述能伸缩结构的带动下所述竖直部分的水平位置能够调节。

进一步的，所述预设夹角为85-95度；所述预定高度为1-3cm，所述预设距离10-30cm。

进一步的，所述安装座固定安装在地面上；所述气缸固定安装在地面上，所述传感器安装在所述安装座上。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的型材自动分层装置可以应用于自动下料装筐和上料出筐智能机器人，实现型材生产过程中型材上料出筐和下料装筐的自动化，无需人工操作，只需根据料筐的宽度等预设运行参数即可实现型材按宽度进行分层，分层过程中避免了人为划伤型材或人员受伤，提高了生产运行效率和安全可靠性，提高成品率。

附图说明

图1是使用本实用新型的自动分层装置自动下料装筐和上料出筐智能机器人的示意图；

图2是根据本实用新型的型材自动分层装置的整体结构示意图；

图3是根据本实用新型型材自动分层装置的抬举机构的结构示意图；

图4是根据本实用新型型材自动分层装置的抬举机构的立体结构示意图；

图5是根据本实用新型型材自动分层装置的抬举机构的抬举臂的结构示意图；以及

图6是自动下料装筐和上料出筐智能机器人的下料装筐和上料出筐方法流程图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本实用新型的型材自动分层装置可以应用于自动下料装筐和上料出筐智能机器人，如图1所示的自动下料装筐和上料出筐智能机器人100，其包括本实用新型的型材自动分层装置1、型材自动抓取和转移装置2、型材隔条自动布放和对齐装置3以及料筐4，还包括第一传送带200以及与第一传送带200垂直邻接设置的第二传送带300，第一传送带200用于将型材纵向传送过来，第二传送带300用于将型材横向传送至型材自动分层装置1，型材自动分层装置1用于将型材按料筐4的宽度进行分层。经过型材自动分层装置1自动分层后，再通过型材自动抓取和转移装置2将型材分层码放到料筐4内，保证了每层型材的宽度和料筐4的宽度相匹配。而采用型材自动抓取和转移装置2将型材放入或取出料筐4时，为了防止磕碰变形，相邻上下层型材之间由隔条隔开，采用隔条自动布放和对齐机构3对隔条进行自动布放，自动布放工作时，隔条自动布放和对齐机构3根据型材自动抓取和转移装置2的联动抓手的间隔在第二传送带300下方(型材自动分层装置1的下方)均匀自动布放隔条，并将各个隔条的两端对齐，保证联动抓手能将隔条可靠抓起进而抬起型材。

如图2-5所示，本实用新型的型材自动分层装置包括抬举机构11、连接机构12和驱动机构13，驱动机构13与连接机构12相连，抬举机构11连接至连接机构12。

优选地，连接机构12为连杆，型材自动分层装置1包括多个抬举机构11，优选包括2-6个抬举机构，多个抬举机构11通过连杆链接在一起。

抬举机构11包括抬举臂111、滚轮112、旋转驱动臂113、转轴板114、轴承座115、安装座连接板116、安装座117、挡板118、抬举臂固定压板119、抬举臂固定座120以及传感器(图中未示出)；

抬举臂111固连至转轴板114，旋转驱动臂113与抬举臂111和转轴板114固连，抬举臂111和旋转驱动臂113之间具有一预设夹角β，优选地，该预设夹角β为85-95度，这样的夹角角度有利于旋转驱动臂113更好的驱动抬举臂111抬举型材。转轴板114与轴承座115转动连接，轴承座115通过安装座连接板116固定连接在安装座117上。

抬举臂111上设有配置用于阻挡从第二传送带300传送来的型材的挡板118，传感器实时检测被阻挡的型材的堆积情况，当检测到若干个被阻挡型材的总宽度超过一预设值时，优选的，该预设值小于等于料筐4的宽度，驱动机构13驱动连接机构12进而带动旋转驱动臂113旋转，旋转驱动113臂带动抬举臂111动作，抬举臂抬起若干个被阻挡的型材至一定高度，优选的，该抬起高度略高于第二传送带300传送带的上表面，例如，高于传送带上表面1cm-3cm，然后，第二传送带300反转从而带动未被抬举臂抬举的型材平移一预设距离后传送带停止运行，此时抬举臂111落下，被阻挡且被抬举臂抬起的若干个型材与未被抬起的型材分开，且分开一预设距离，该距离取决于第二传送带300反转运行的距离,优选该预设距离为10-30cm，进一步优选为20cm，这样，不仅达到了型材分层的目的，还确保了型材自动抓取和转移装置2的联动抓手能够伸下来抓取隔条，传送带反转运行的距离应略大于联动抓手通过所需的距离或长度。优选的，传感器为激光传感器，设置在抬举臂的上方或者下方，例如，安装在安装座上，位于抬举臂的第一端正下方。激光传感器按周期发出的探测光线被型材阻挡后反射回激光传感器，当光线被持续反射回来即可判断抬举臂(即第二传送带)上被阻挡堆积的型材宽度超过了预设值，当然，也可以采用其他形式的传感器来判断已堆积型材的宽度。

优选地，连杆通过紧固件，例如螺栓，分别与多个抬举机构的旋转驱动臂113固定连接。

优选地，驱动机构13包括气缸和与气缸相联接例如铰接的气缸推板，气缸推板与连杆固定连接，驱动机构用于驱动连杆。

优选地，抬举臂111上设有多个滚轮112，滚轮112从抬举臂的自由端起沿着抬举臂本体方向按列均匀布置，自由端为第一端，抬举臂的第二端通过抬举臂固定座120与旋转驱动臂113和转轴板114连接，抬举臂111上部设置有抬举臂固定压板119，抬举臂固定压板119与抬举臂固定座120固连将抬举臂111固定在转轴板114上。

优选地，滚轮112为塑料滚轮，塑料滚轮可以避免因滚轮表面过硬而划伤型材。

优选地，如图4所示，抬举臂111包括互相垂直的第一部分1111和第二部分1112，抬举臂的横截面为T型，这样既增强了抬举臂111的抗压强度，不会在多次抬举型材后发生弯曲，也控制了抬举臂整体的重量，使旋转驱动臂113能够很容易的带动抬举臂111转动。第一部分1111设有用于安装滚轮112的多个第五孔，第二部分1112设有用于与抬举臂固定座120联接配合的多个第六孔。

优选地，抬举臂固定座120与抬举臂固定压板119配合的上部尺寸大于与转轴板114配合的下部尺寸且，抬举臂固定座120的中部具有与抬举臂111第二部分下部连接的槽。

优选地，挡板118设置在靠近抬举臂111第二端的滚轮的末端，即挡板118与靠近抬举臂第二端的滚轮相邻设置，挡板118包括互相垂直的竖直部分和水平部分，水平部分为阶梯型结构，这样设置使其能够更好的承受型材的冲击，进一步优选地，挡板118的水平部分为能够伸缩的结构，在能伸缩结构的带动下竖直部分的水平位置能够调节，即其位置可根据型材分层的需要进行调节，所需每层型材宽度变小时，就将挡板118的竖直部分向抬举臂111的第一端移动，所需每层型材宽度变大时，就将挡板118的竖直部分向抬举臂111的第二端移动。

多个抬举机构的旋转驱动臂113通过连杆固连在一起，利用驱动机构13驱动连杆，从而带动多个抬举机构的旋转驱动臂旋转使多个抬举机构的抬举臂111同时进行抬举动作,驱动机构优选可以是气缸组件，包括气缸和与气缸铰接的气缸推板，气缸推板与连杆固定连接。

以上设置，保证了多个抬举机构的抬举臂111同步落下和抬起，抬举臂111未抬起时，即处于初始默认位置时，抬举臂的上表面，即滚轮112的上表面略低于第二传送带300的上表面，这样，型材在第二传送带的带动下很容易的横向移动至抬举臂111的上方直至被挡板118阻挡，抬举臂在旋转驱动臂的带动下抬起时，抬举臂上表面即滚轮112的上表面比型材传送带上表面高，这样，型材就被抬举臂抬举起来脱离第二传送带，被抬举起来的型材在重力作用下在滚轮112上滑动直至被挡板118阻挡，进而能够进一步的近邻对齐，型材间不留空隙。

具体的工作过程：当第二传送带将型材传送过来后，由于抬举臂上表面比第二传送带上表面稍低，第二传送带能够顺利传送型材直至型材被抬举臂上的挡板挡住。当传感器检测到被堆放的型材宽度超过挡板到抬举臂自由端(即抬举臂第一端)的滚轮端部时，气缸组件推动旋转驱动臂旋转，使抬举臂缓缓抬起，由于抬举臂上表面比型材传送带上表面高，抬举臂上的型材和第二传送带完全脱离接触，此时传送带反转，将传动带后续的型材后移，为型材自动抓取和转移装置2的联动抓手留出足够空间后传送带停止旋转，此时抬举臂落下，将型材放在第二传送带上等待自动抓取和转移装置进行抓取和转移，此时型材自动分层过程结束。

自动下料装筐和上料出筐智能机器人的工作过程如图6所示，其步骤如下：

(1)根据成品锯来料信号，判断是否为初次使用；(2)如果状态为非初次使用，则需要确定升降小车的初始状态，如果状态为初次使用则自动布设隔条同时码齐型材并进行型材的分层，例如，铝型材；(3)判断隔条的布设状态以及型材的码齐状态；如果隔条布设状态以及型材的码齐状态满足要求则进行下一步确定***工况，如果隔条布设状态或型材的码齐状态不达标则返回(2)；(4)联动抓手打开，升降小车下降并抓取隔条；(5)判断抓取状态，如果抓取完成则升降小车上升至原点，如果抓取未完成则升降小车撤离；(6)判断隔条状态、成品锯状态以及判断升降小车是否平移至料框上方并进行型材高度测量；(7)判断隔条状态和成品锯状态后，进行型材隔条布置和自动码齐铝型材，之后回到(3)；同时判断升降小车是否平移至料框上方并进行型材高度测量后，如果高度符合要求，则升降小车下降并打开联动抓手放下型材；如果高度不符合要求，则升降小车撤离；(8)升降小车上升回到料框上方；(9)升降小车平移回到原点后，确定升降小车的初始状态。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种型材自动分层装置，用于将传送带传送来的型材进行分层，其特征在于，包括驱动机构、连接机构以及若干个抬举机构，所述驱动机构与连接机构相连接，所述若干个抬举机构之间通过所述连接机构连接；

所述抬举机构包括：抬举臂、旋转驱动臂、安装座、转轴板、轴承座和传感器；

所述抬举臂的第二端与转轴板固定连接，所述旋转驱动臂的第一端与转轴板固定连接，所述抬举臂和旋转驱动臂两者之间呈一预设夹角，所述转轴板与轴承座转动连接，轴承座固定连接在安装座上；

所述连接机构与所述旋转驱动臂的第二端相连；

所述抬举臂上设有用于阻挡型材的挡板，传送带传送来的型材被所述挡板阻挡，所述传感器用于检测被阻挡型材的宽度；

当所述传感器检测到被阻挡型材的宽度超过预设值时，所述驱动机构驱动连接机构进而带动所述旋转驱动臂旋转，旋转驱动臂带动抬举臂抬举被阻挡的型材至一预定高度，且传送带反转带动未被抬举的型材移动一预设距离后传送带停止后，旋转驱动臂带动抬举臂落下复位并将被抬举的型材放在传送带上，完成自动分层。

2.根据权利要求1所述的型材自动分层装置，其特征在于，所述连接机构为连杆，连杆通过螺栓与所述旋转驱动臂固定连接。

3.根据权利要求2所述的型材自动分层装置，其特征在于所述驱动机构包括气缸和与气缸铰接的气缸推板，所述气缸推板与所述连杆固定连接，所述驱动机构用于驱动所述连杆。

4.根据权利要求1所述的型材自动分层装置，其特征在于，所述抬举臂上设有多个滚轮，所述滚轮从抬举臂的第一端端部起沿着抬举臂本体向抬举臂的第二端方向延伸且按列均匀布置。

5.根据权利要求4所述的型材自动分层装置，其特征在于，所述抬举臂的第二端通过抬举臂固定座与转轴板连接，所述抬举臂第二端设有抬举臂固定压板，所述抬举臂固定压板与所述抬举臂固定座固连在一起。

6.根据权利要求5所述的型材自动分层装置，其特征在于，所述抬举臂包括互相垂直的第一部分和第二部分，所述抬举臂的横截面为T型，所述第一部分设有用于安装所述滚轮的多个孔，所述第二部分设有用于与抬举臂固定座联接配合的多个孔。

7.根据权利要求6所述的型材自动分层装置，其特征在于，所述抬举臂固定座与抬举臂固定压板配合的上部尺寸大于与转轴板配合的下部尺寸，抬举臂固定座的中部设有与抬举臂第二部分下部连接的槽。

8.根据权利要求4所述的型材自动分层装置，其特征在于，所述挡板与靠近抬举臂第二端的滚轮相邻设置，所述挡板为阶梯型结构，所述挡板包括互相垂直的竖直部分和水平部分，所述水平部分为能伸缩结构，在所述能伸缩结构的带动下所述竖直部分的水平位置能够调节。

9.根据权利要求1所述的型材自动分层装置，其特征在于，所述预设夹角为85-95度；所述预定高度为1-3cm，所述预设距离10-30cm。

10.根据权利要求3所述的型材自动分层装置，其特征在于，所述安装座固定安装在地面上；所述气缸固定安装在地面上，所述传感器安装在所述安装座上。