一种金属杆件抛丸机自动进料装置及自动进料方法与流程

1.本发明涉及抛丸机技术领域，更具体地，涉及一种金属杆件抛丸机自动进料装置及自动进料方法。


背景技术：

2.抛丸机是利用抛丸器抛出的高速弹丸清理或强化工件表面的机械设备。金属杆件抛丸工序因杆件长度不一致，现有技术通常采用人工进料方式，在生产过程中杆件重量较重时，通常需2人合力方能将杆件抬入抛丸机输送辊道，人工成本高，且操作者劳动强度大。


技术实现要素：

3.本发明针对以上不足之处，提供一种金属杆件抛丸机自动进料装置，实现金属杆件抛丸自动进料，减少了操作人员，减轻了劳动强度，降低了生产成本。
4.提供一种金属杆件抛丸机自动进料装置，所述进料装置架设于抛丸机辊道上，包括支架及分别设置于x、y、z轴方向的x轴总成、y轴总成和z轴总成；所述支架包括四根立柱，立柱垂直固定于地面，每两根立柱之间架设有一个x轴总成，两根x轴总成平行；两根x轴总成之间架设有一根y轴总成，y轴总成可沿着x轴总成移动；所述z轴总成安装于y轴总成上，z轴总成可垂直于y轴移动；所述z轴总成上安装有夹具，夹具用来夹取所述金属杆件。
5.优选地，所述x轴总成包括x轴横梁、同步带、y轴驱动装置和y轴安装块；x轴总成通过x轴横梁架设在两根立柱之间，所述y轴驱动装置固定于x轴横梁一端，y轴驱动装置输出轴上安装有同步轮一，x轴横梁的另一端安装有同步轮二，同步轮一驱动所述同步带；所述y轴安装块固定在同步带上，两个x轴横梁上的两个y轴安装块之间固定有所述y轴总成。
6.y轴总成可沿着x轴总成移动：y轴总成安装在y轴安装块上，y轴安装块安装在同步带上，同步带由同步轮驱动，同步轮由y轴驱动机构装置驱动。
7.进一步优选地，所述y轴安装块包括x轴小班车和同步带张紧装置；所述x轴小班车包括横板，横板与x轴平行；所述同步带张紧装置安装于横板上，所述同步带夹紧于横板与同步带张紧装置之间。
8.进一步优选地，所述x轴横梁的两端分别都装有行程开关和防撞块。
9.优选地，所述x轴横梁上开有x轴导轨，x轴导轨与所述x轴横梁平行；所述y轴安装块还包括竖板，竖板垂直固定于所述横板；竖板上安装有x轴滚轮，x轴滚轮位于x轴导轨中，x轴滚轮可沿着x轴导轨移动。
10.为保证y轴总成移动的稳定性，设置x轴导轨和x轴滚轮，启动y轴驱动装置，x轴滚轮沿着x轴导轨移动。
11.x轴总成作用：x 轴横梁由低合金方钢管焊接而成，其上装有x轴导轨和同步带以便承受载荷和驱动，同时在x轴横梁两端均装有防撞缓冲及行程开关触发装置，运动有效行程2800mm；2条x轴横梁安装于4根立柱上，构成桁架系统的支撑，承载所有运动系统。
12.优选地，所述y轴总成包括y轴横梁和y轴行走机构，y轴行走机构固定在y轴横梁
上；y轴行走机构包括z轴驱动装置、y轴小板车和齿轮，齿轮安装于所述z轴驱动装置的输出轴上；所述y轴小板车与y轴横梁连接，z轴驱动装置安装于所述y轴小板车上；所述z轴总成包括z轴竖梁，z轴竖梁上设置有齿条，齿条与z轴竖梁平行，z轴竖梁垂直于y轴横梁，齿条与所述齿轮啮合。
13.z轴总成可垂直于y轴移动：在y轴行走机构上设置齿轮，在z轴竖梁上设置齿条，齿轮齿条的啮合，实现z轴总成垂直于y轴移动。
14.进一步优选地，为适应不同长度的金属杆件，所述y轴横梁上设置有y轴气缸和y轴导轨，所述y轴小板车上安装有y轴滚轮；y轴气缸与所述y轴小板车固定；所述y轴滚轮置于y轴导轨中，y轴滚轮可沿着y轴导轨移动。
15.所述z轴竖梁上还设置有导轨，导轨与齿条平行；所述滚轮为两竖排，导轨置于两竖排滚轮之间。两竖排滚轮与导轨起到为z轴总成导向的作用。
16.z轴竖梁由低合金方钢管焊接而成，其上装有z轴导轨和齿条以便导向及驱动，优选z轴两端装有防撞缓冲及行程开关触发装置，运动有效行程400mm，z轴总成的作用为带动工件上下运动，便于工件抓取及放置。
17.z轴竖梁两端分别都装有行程开关和防撞块。
18.y轴横梁由低合金方钢管焊接而成，其上安装y轴导轨和y轴气缸，以便承受载荷和驱动，运动有效行程为900mm。y轴总成主要用于长度大于2000mm的金属杆件放料定位，由y轴气缸驱动z轴总成在y轴横梁上移动，便于较长杆件顺利进入抛丸机辊道。
19.优选地，所述夹具包括夹具横梁和夹持机构；夹持机构包括夹具导轨、夹具气缸和夹爪；夹具横梁与所述z轴竖梁垂直固定，夹具导轨和夹具气缸固定于夹具横梁上，所述夹爪为两瓣，一瓣夹爪固定于夹具导轨，另一瓣夹爪与夹具气缸固定可沿夹具导轨移动；夹爪的开口方向朝向地面。
20.优选地，所述夹持机构的数量为2个，分别设置于所述夹具横梁的两端。
21.z轴总成驱动工件向下移动至指定放料高度，夹爪松开，将金属杆件放在抛丸机辊道上，由抛丸机链条推杆带动杆件进入抛丸机作业。z轴总成上升复位，y轴驱动装置复位，进入下一个循环。
22.夹具安装于z轴竖梁底端，由夹具导轨和夹具气缸组成，通过气缸控制铝合金夹爪的夹持与松开，其夹持范围为直径45mm～80mm的金属杆件，夹持最大重量为125kg。
23.优选地，所述进料装置由可编程逻辑控制器控制。
24.优选地，还包括定位孔和物料架，所述定位孔设置于抛丸机的上料区，所述物料架底部固定有与所述定位孔相适配的定位销；物料架上表面设置有等间距v型槽的木条，金属杆件放置于v型槽中，将物料架底部定位销对齐抛丸上料区的定位孔内，确定金属杆件的位置。
25.支架是整个桁架系统的支撑，主要包括立柱，立柱主要由低合金方钢管焊接而成，其底部设计有调整螺栓调整立柱与各横梁连接面的高度、位置度误差，确保整个桁架系统安装时整体水平，便于运动机构运行平稳及提升使用寿命。
26.进一步优选地，所述x轴横梁、y轴横梁和z轴竖梁上还固定有拖链版槽。拖链版槽用于收纳电线及气管。
27.进一步优选地，所述x轴滚轮和y轴滚轮下方均安装有润滑块。
28.本发明还提供一种金属杆件抛丸机自动进料方法，使用以上所述的金属杆件抛丸机自动进料装置，具体步骤为:s1.金属杆件由抛丸前工序整齐放置在物料架上；s2.放置物料架，将物料架放置在抛丸上料区；s3.y轴总成向x轴方向移动至物料架上方；s4.根据金属杆件长度，z轴总成在y轴方向移动；s5.z轴总成向下移动，夹具打开夹取金属杆件；s6.z轴总成上升；s7.y轴总成向x轴反方向移动至抛丸机辊道上方；s8.z轴总成向下移动，夹具松开，将金属杆件放在抛丸机辊道上；s9.z轴总成上升复位，y轴总成复位，进入下一个循环。
29.本发明具有以下有益效果：本发明所述的金属杆件抛丸机自动进料装置，设置x轴总成、y轴总成和z轴总成，y轴总成可沿着x轴总成移动，z轴总成可垂直于y轴移动；所述装置架设于抛丸机辊道上，金属杆件的放料区置于抛丸机辊道旁边，设置y轴总成可沿着x轴总成移动，y轴总成移动至放料区上方；此时，z轴总成可垂直于y轴移动，z轴总成上安装的夹具夹取金属杆件，夹取后，z轴总成上升返回抛丸机辊道上方，z轴总成再下降，夹具松开，将金属杆件放在抛丸机辊道上，完成金属杆件的放料。进一步地，电控系统贯穿整个装置，由plc控制组件、强弱电元件等组成，配合抛丸机的运行速度，完成对金属杆件取件、运送及放料全过程控制，使之与抛丸机抛丸处理速度一致，根据杆件长度设计自动进料运行程序，确保不同长度杆件均能顺利放置于抛丸机辊道对应位置。
30.本发明可以实现金属杆件抛丸自动进料，以达到减少作业人员目的，降低劳动强度，减少生产成本。金属杆件抛丸机自动进料装置及自动进料方法的应用，是金属杆件抛丸工序从劳动密集型向智能制造迈出的关键一步，可以提升该制造工序智能化水平，实现制造能力升级。
附图说明
31.构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是实施例金属杆件抛丸机自动进料装置结构示意图。
32.图2是x轴总成局部示意图。
33.图3是y轴总成部分示意图。
34.图4是y轴安装块示意图。
35.图5是z轴竖梁结构示意图。
36.图6是y轴行走机构示意图。
37.图7是夹具结构立体图示意图。
38.图8是夹具结构左视图示意图。
具体实施方式
39.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
40.实施例1提供一种金属杆件抛丸机自动进料装置，所述进料装置架设于抛丸机辊道上，如图1所示，包括支架及分别设置于x、y、z轴方向的x轴总成1、y轴总成2和z轴总成3；所述支架包括四根立柱4，立柱4垂直固定于地面，每两根立柱4之间架设有一个x轴总成1，两根x轴总成1平行；两根x轴总成1之间架设有一根y轴总成2，y轴总成2可沿着x轴总成1移动；所述z轴总成3安装于y轴总成2上，z轴总成3可垂直于y轴移动；所述z轴总成3上安装有夹具5，夹具5用来夹取所述金属杆件。
41.如图2所示，所述x轴总成1包括x轴横梁11、同步带12、y轴驱动装置13和y轴安装块14；x轴总成1通过x轴横梁11架设在两根立柱4之间，所述y轴驱动装置13固定于x轴横梁11一端，y轴驱动装置13输出轴上安装有同步轮一，x轴横梁11的另一端安装有同步轮二，同步轮一驱动所述同步带12；所述y轴安装块14固定在同步带12上，两个x轴横梁11上的两个y轴安装块14之间固定有所述y轴总成2。
42.如图3所示，所述y轴安装块14包括x轴小班车和同步带张紧装置141；所述x轴小班车包括横板142，横板142与x轴平行；所述同步带张紧装置141安装于横板142上，所述同步带12夹紧于横板142与同步带张紧装置141之间。
43.如图2所示，所述x轴横梁11上开有x轴导轨15，x轴导轨15与所述x轴横梁1平行；所述y轴安装块14还包括竖板143，竖板143垂直固定于所述横板142；竖板143上安装有x轴滚轮144，x轴滚轮144位于x轴导轨15中，x轴滚轮144可沿着x轴导轨15移动。
44.所述y轴总成包括y轴横梁21和y轴行走机构，y轴行走机构固定在y轴横梁21上；如图6所示，y轴行走机构包括z轴驱动装置22、y轴小板车23和齿轮24，齿轮24安装于所述z轴驱动装置22的输出轴上；z轴驱动装置22安装于所述y轴小板车23上；所述z轴总成3包括z轴竖梁31，z轴竖梁31上设置有z轴导轨32和齿条33，z轴导轨32与齿条33平行，z轴导轨32和齿条33都与z轴竖梁31平行，z轴竖梁31垂直于y轴横梁21，齿条33与所述齿轮24啮合。
45.所述y轴横梁21上设置有y轴气缸25和y轴导轨26，所述y轴小板车23上安装有y轴滚轮27；y轴气缸25与所述y轴小板车23固定；所述y轴滚轮27置于y轴导轨26中，y轴滚轮27可沿着y轴导轨移动。如图6所示，所述y轴滚轮27为两竖排，所述y轴导轨26置于两竖排y轴滚轮27中。
46.如图7和图8所示，所述夹具5包括夹具横梁51和夹持机构；夹持机构包括夹具导轨52、夹具气缸53和夹爪54；夹具横梁51与所述z轴竖梁31垂直固定，夹具导轨52和夹具气缸53固定于夹具横梁51上，如图8所示，所述夹爪54为两瓣，一瓣夹爪固定于夹具导轨52，另一瓣夹爪与夹具气缸53固定可沿夹具导轨52移动；夹爪54的开口方向朝向地面。
47.所述进料装置由可编程逻辑控制器控制。
48.还包括定位孔和物料架，所述定位孔设置于抛丸机的上料区，所述金属杆件放置于物料架上；所述物料架底部固定有与所述定位孔相适配的定位销；物料架上表面设置有等间距v型槽的木条，金属杆件放置于v型槽中，将物料架底部定位销对齐抛丸上料区的定
位孔内，确定金属杆件的位置。
49.所述x轴横梁的两端分别装有行程开关16和防撞块17。
50.所述z轴竖梁两端分别装有行程开关34和防撞块35。
51.所述x轴横梁、y轴横梁和z轴竖梁上还固定有拖链版槽。如图2，x轴横梁上的拖链版槽18，如图3，y轴横梁上的拖链版槽28。
52.本实施例所述金属杆件抛丸机自动进料装置是多种机械及气动机构的组合应用，属于机电一体化系统。
53.y轴总成可沿着x轴总成移动：在x轴上设置同步带12，由同步带12带动y轴总成2移动，同步带12上设置有y轴安装块14，y轴总成2通过与y轴安装块14固定实现y轴总成2与同步带12的连接。而同步带12由连接有y轴驱动装置13的同步轮一带动。
54.z轴总成3可沿着y轴总成2移动：在y轴横梁21上设置有y轴气缸25和y轴导轨26，y轴小板车23上安装有y轴滚轮27；驱动y轴气缸25，y轴气缸25拉动y轴小板车23，y轴滚轮27沿着y轴导轨26移动，实现z轴总成3沿着y轴横梁21移动。
55.z轴总成3可垂直于y轴移动：z轴竖梁31上设置有z轴导轨32和齿条33，y轴小板车23上设置有齿轮24，z轴驱动装置22驱动齿轮24转动，齿轮24与齿条33啮合，实现z轴总成3的上下移动。本实施例中y轴滚轮27既促成z轴总成沿着y轴方向的移动，又为z轴总成沿z轴方向垂直上下移动起到导向的作用。
56.实施例2本实施例提供一种金属杆件抛丸机自动进料方法，使用实施例1所述的金属杆件抛丸机自动进料装置，具体步骤为:s1.金属杆件由抛丸前工序整齐放置在物料架上；s2.放置物料架，将物料架放置在抛丸上料区；s3.y轴总成2向x轴方向1移动至物料架上方；s4.根据金属杆件长度，z轴总成3在y轴方向移动；s5.z轴总成3向下移动，夹具5打开夹取金属杆件；s6.z轴总成3上升；s7.y轴总成2向x轴反方向移动至抛丸机辊道上方；s8.z轴总成3向下移动，夹具5松开，将金属杆件放在抛丸机辊道上；s9.z轴总成3上升复位，y轴总成2复位，进入下一个循环。
57.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的包含范围之内。