一种板材生产制造自动化上料机的制作方法

1.本发明涉及板材生产制造技术领域，具体提出了一种板材生产制造自动化上料机。


背景技术：

2.板材根据材料可分为木质板材、金属板材、塑料板材、石料板材和玻璃板材，每种板材都有其特性和适用的领域，本发明中所述板材针对的是玻璃板材，玻璃板材在生产制造过程中会先初步加工成方形的玻璃板材坯料，根据生产工艺要求会进一步对方形玻璃板材坯料进行再加工，待加工的玻璃板材坯料将集中规范堆叠放置，以便后续上料加工。玻璃板材具有平整度高、光滑度高的特点，相互堆叠时贴合紧密，且玻璃板材相对其它板材更容易凝结周围环境的水汽并在板材表面形成水膜，因此当玻璃板材直接堆放叠合后，相邻接触的玻璃板材之间将会形成较大的吸附力，若直接抓取玻璃板材，可能会同步带起多块玻璃板材，并会在上料途中造成玻璃板材的掉落粉碎，现有技术下，常常会在相邻的玻璃板材之间覆盖隔离纸，从而消除玻璃板材直接接触带来的吸附力，但实际操作时，显得相对繁琐，因为在堆叠放置玻璃板材时需要逐层覆盖隔离纸，而在自动上料过程中，又需要逐一将隔离纸取下，既增加了操作步骤影响上料取料效率，同时也会造成大量纸张的浪费。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了一种板材生产制造自动化上料机，用于解决上述背景技术中提到的问题。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种板材生产制造自动化上料机，包括机架、设置在所述机架顶部用于水平直线运动的水平移动机构、装配在所述水平移动机构上的竖直抓取机构和装配在所述竖直抓取机构上的板材分离机构；所述竖直抓取机构随所述水平移动机构的移动端水平直线运动。
5.所述竖直抓取机构包括升降组件和两个可调抓取组件；所述升降组件包括竖直运动的竖直运动架，所述竖直运动架的底端固定有两个对称设置的滑轨，所述滑轨的导向方向平行于或垂直于所述水平移动机构的移动方向；两个所述可调抓取组件在所述滑轨的导向方向上镜像对称设置，所述可调抓取组件包括水平滑动设置在两个所述滑轨之间的滑动基板，所述滑动基板在所述滑轨上滑动可调，所述滑动基板的底端设置有若干沿垂直于所述滑轨导向方向直线排列的抓料吸盘，所述抓料吸盘通过固定杆竖直固定在所述滑动基板的底端面。
6.两个所述可调抓取组件上对应设置有所述板材分离机构，两个所述板材分离机构镜像对称设置；所述板材分离机构包括水平固定在多个所述抓料吸盘固定杆上的固定板，所述固定板的两侧设置有支承侧板，两个所述支承侧板之间水平转动安装有旋转驱动的转轴，所述转轴的轴向垂直于所述滑轨的导向方向，所述转轴的两侧轴端设置有凸轮杆，所述凸轮杆为截面呈凸轮的杆状结构，两个所述支承侧板上镜像对称设置有拨动分离组件，所
述拨动分离组件包括导杆、调节螺杆、行程架、分离刷、滑动轴和压簧；所述导杆水平固定在所述支承侧板上，所述调节螺杆水平转动安装在所述支承侧板上，所述导杆的轴向以及所述调节螺杆的轴向均与所述转轴轴向平行，所述行程架与所述导杆滑动配合且与所述调节螺杆螺纹连接，所述分离刷位于所述支承侧板与所述行程架之间且面向所述支承侧板，所述滑动轴与所述行程架竖直滑动配合且与所述分离刷固定连接，所述压簧套设在所述滑动轴上，且所述压簧两端固定在所述滑动轴上和所述行程架上，所述滑动轴位于所述凸轮杆下方且与其接触。
7.优选的，所述板材分离机构还包括驱动气缸和齿条；所述驱动气缸水平固定在所述固定板的顶部，所述驱动气缸的输出方向垂直于所述转轴轴向方向，所述驱动气缸的输出端设置有连接板，所述连接板上水平固定连接有多个所述齿条，所述转轴上设置有多个与多个所述齿条一一对应啮合的扇形齿轮。
8.优选的，多个所述扇形齿轮共同水平固定连接有防护板，所述防护板包括圆弧段和与所述圆弧段相切的直板段，所述圆弧段固定连接在多个所述扇形齿轮上且与所述扇形齿轮共圆心设置；当所述防护板随所述扇形齿轮转动至所述直板段处于水平状态时，所述直板段偏向所述抓料吸盘一侧。
9.优选的，所述水平移动机构包括驱动电机、两个丝杠、传动带和水平运动架；所述机架的顶端设置有竖板，所述驱动电机固定安装在所述竖板上，所述驱动电机的输出轴上设置有驱动带轮，两个所述丝杠水平转动安装，所述丝杠一端转动安装在所述竖板上，所述丝杠的另一端通过带座轴承转动安装在所述机架顶端，所述丝杠上在靠近所述竖板的位置设置有从动带轮，两个所述从动带轮与所述驱动带轮之间通过所述传动带带动，所述水平运动架与两个所述丝杠螺纹连接；所述升降组件设置在所述水平运动架上。
10.优选的，所述升降组件包括至少一个竖直固定在所述水平运动架顶端的升降气缸和至少一个竖直固定在所述竖直运动架顶端的导柱；所述竖直运动架与至少一个所述升降气缸的输出端固定连接，至少一个所述导柱与所述水平运动架竖直滑动设置。
11.优选的，所述滑轨侧壁上设置有导向孔；所述可调抓取组件还包括两个一一对应水平固定在两个所述滑轨外侧壁上的调节气缸，所述滑动基板的两侧设置有与两侧所述导向孔一一对应贯穿滑动设置的连接耳，所述连接耳固定连接在同侧的所述调节气缸的输出端。
12.优选的，所述分离刷包括刷座板和固定在所述刷座板上的尼龙刷毛，所述滑动轴固定在所述刷座板上。
13.优选的，所述滑动轴的顶端活动镶嵌有滚珠，所述滚珠与所述凸轮杆滚动接触。
14.上述技术方案具有如下优点或者有益效果：1.本发明通过在竖直抓取机构的抓料位置上对应装配板材分离机构，从而可以在上料抓取玻璃板材的同时对相互吸附的玻璃板材进行自动拨动分离，方便了整个上料过程，无需在玻璃板材之间覆盖隔离纸，解决了实际操作过程中需要覆盖隔离纸以及取下隔离纸的麻烦，同时省去了对大量纸张的浪费，并提高了上料加工的整体效率。
15.2.本发明提供了一种板材生产制造自动化上料机，板材分离机构中的两个相对设置的拨动分离组件可针对不同尺寸宽度的玻璃板材进行相应调节，满足了上料过程中对不同尺寸的玻璃板材的自动分离需求。
16.3.本发明提供了一种板材生产制造自动化上料机，在板材分离机构中设置有防护板，并可在进行板材分离的同时对玻璃板材进行同步防护，可在整个上料过程中进行全程防护，可有效防止抓料吸盘吸力不足或出现故障造成上料途中玻璃板材掉落的情况发生。
附图说明
17.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
18.图1是本发明提供的一种板材生产制造自动化上料机的立体结构示意图。
19.图2是本发明提供的一种板材生产制造自动化上料机的俯视图。
20.图3是本发明提供的一种板材生产制造自动化上料机的侧视图。
21.图4是图3中a处的局部放大示意图。
22.图5是板材分离机构与部分竖直抓取机构装配结构在一个视角下的立体结构示意图。
23.图6是板材分离机构与部分竖直抓取机构装配结构在另一个视角下的立体结构示意图。
24.图7是图6中b处的局部放大示意图。
25.图8是图6中c处的局部放大示意图。
26.图9是板材分离机构与部分竖直抓取机构装配结构的侧视图。
27.图10是板材分离机构与部分竖直抓取机构装配结构的底视图。
28.图中：1、机架；11、导轨横梁；12、竖板；2、水平移动机构；21、驱动电机；211、驱动带轮；22、丝杠；221、从动带轮；23、传动带；24、水平运动架；241、滚轮；3、竖直抓取机构；31、升降组件；311、升降气缸；312、竖直运动架；3121、滑轨；3122、导向孔；313、导柱；32、可调抓取组件；321、调节气缸；322、滑动基板；3221、连接耳；323、抓料吸盘；4、板材分离机构；41、固定板；411、支承侧板；42、驱动气缸；421、连接板；43、齿条；44、转轴；441、扇形齿轮；4411、防护板；4412、圆弧段；4413、直板段；442、凸轮杆；45、拨动分离组件；451、导杆；452、调节螺杆；453、行程架；454、分离刷；4541、刷座板；4542、尼龙刷毛；455、滑动轴；4551、滚珠；456、压簧。
具体实施方式
29.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。
30.如图2所示，一种板材生产制造自动化上料机，包括机架1、设置在机架1顶部用于水平直线运动的水平移动机构2、装配在水平移动机构2上的竖直抓取机构3和装配在竖直抓取机构3上的板材分离机构4；竖直抓取机构3随水平移动机构2的移动端水平直线运动。
31.如图1和图3所示，水平移动机构2包括驱动电机21、两个丝杠22、传动带23和水平运动架24；机架1的顶端设置有竖板12，驱动电机21通过螺栓固定安装在竖板12上，驱动电机21的输出轴上设置有驱动带轮211，两个丝杠22水平转动安装，丝杠22一端转动安装在竖
板12上，丝杠22的另一端通过带座轴承转动安装在机架1顶端，丝杠22上在靠近竖板12的位置设置有从动带轮221，两个从动带轮221与驱动带轮211之间通过传动带23带动，水平运动架24与两个丝杠22螺纹连接；机架1的顶端对称设置有两个导轨横梁11，水平运动架24上设置有与两个导轨横梁11对应滑动的滚轮241，且每个导轨横梁11与两个滚轮241滚动接触，通过滚轮241与导轨横梁11的滚动接触增强了整个水平运动架24的承载能力。
32.以附图1结合附图2所示，位于图示中的竖直抓取机构3下方为待上料区，在上料前，集中堆放的玻璃板材将提前移动至该上料区，且将板材堆摆正放置，位于图示中与竖直抓取机构3相邻的空旷区域则为加工区，自动上料时，通过水平移动机构2将抓取后的玻璃板材从上料区水平移动至加工区，具体的，水平移动时，通过启动驱动电机21使得驱动带轮211旋转，驱动带轮211将通过传动带23带动两个从动带轮221随之同步转动，继而两个丝杠22同步转动并驱动水平运动架24顺着两个导轨横梁11水平移动，从而上料过程中可实现在上料区与加工区之间往返移动的功能。
33.如图1、图5、图6、图9和图10所示，竖直抓取机构3包括升降组件31和两个可调抓取组件32；升降组件31包括两个通过螺栓竖直固定在水平运动架24顶端的升降气缸311、竖直运动架312和四个通过螺丝竖直固定在竖直运动架312顶端的导柱313；四个导柱313呈矩形顶点分布，且四个导柱313位于两个升降气缸311之间；竖直运动架312通过螺丝与两个升降气缸311的输出端固定连接，四个导柱313与水平运动架24竖直滑动设置。在玻璃板材上料过程中，通过升降组件31升降调节可调抓取组件32的方式可在上料区进行板材抓取以及在加工区进行板材放置，具体的，通过同步启动两个升降气缸311带动竖直运动架312上升或下降，从而带动两个安装在竖直运动架312上的可调抓取组件32随之同步升降。
34.如图1、图5、图6、图9和图10所示，竖直运动架312的底端固定有两个对称设置的滑轨3121，滑轨3121的导向方向垂直于水平移动机构2的移动方向；两个可调抓取组件32在滑轨3121的导向方向上镜像对称设置，滑轨3121侧壁上设置有导向孔3122；可调抓取组件32包括两个一一对应通过螺栓水平固定在两个滑轨3121外侧壁上的调节气缸321和水平滑动设置在两个滑轨3121之间的滑动基板322，滑动基板322的两侧设置有与两侧导向孔3122一一对应贯穿滑动设置的连接耳3221，连接耳3221通过螺丝固定连接在同侧的调节气缸321的输出端；滑动基板322的底端设置有三个沿垂直于滑轨3121导向方向均匀直线排列的抓料吸盘323，抓料吸盘323通过固定杆竖直固定在滑动基板322的底端面。抓料吸盘323直接采用现有的成熟的用于抓取玻璃的气动吸盘，在上料抓取时则直接通过两个可调抓取组件32中的两列抓料吸盘323吸紧玻璃板材进行抓取。
35.如图3、图4、图6、图7、图8和图9所示，两个可调抓取组件32上对应设置有板材分离机构4，两个板材分离机构4镜像对称设置；板材分离机构4包括水平固定在三个抓料吸盘323固定杆上的固定板41，固定板41的两侧设置有支承侧板411，两个支承侧板411之间水平转动安装有旋转驱动的转轴44，转轴44的轴向垂直于滑轨3121的导向方向，转轴44的两侧轴端设置有凸轮杆442，凸轮杆442为截面呈凸轮的杆状结构，两个支承侧板411上镜像对称设置有拨动分离组件45，拨动分离组件45包括导杆451、调节螺杆452、行程架453、分离刷454、滑动轴455和压簧456；导杆451通过螺丝水平固定在支承侧板411上，调节螺杆452通过轴承水平转动安装在支承侧板411上，导杆451的轴向以及调节螺杆452的轴向均与转轴44轴向平行，行程架453与导杆451滑动配合且与调节螺杆452螺纹连接，分离刷454位于支承
侧板411与行程架453之间且面向支承侧板411，分离刷454包括刷座板4541和密布胶合固定在刷座板4541上的尼龙刷毛4542，采用尼龙刷毛4542的原因是尼龙刷毛4542本身为柔性刷毛结构，同时尼龙刷毛4542具有一定的硬度，从而便于玻璃板材之间的分离；滑动轴455与行程架453竖直滑动配合且与刷座板4541固定焊接，压簧456套设在滑动轴455上，且压簧456两端焊接在滑动轴455上和行程架453上，滑动轴455位于凸轮杆442下方，滑动轴455的顶端活动镶嵌有滚珠4551，滚珠4551与凸轮杆442滚动接触。板材分离机构4还包括驱动气缸42和齿条43；驱动气缸42通过气缸安装板水平固定在固定板41的顶部，驱动气缸42的输出方向垂直于转轴44轴向方向，驱动气缸42的输出端设置有连接板421，连接板421上水平焊接有两个齿条43，转轴44上设置有两个与两个齿条43一一对应啮合的扇形齿轮441。
36.如图4、图6和图7所示，两个扇形齿轮441共同水平固定连接有防护板4411，防护板4411与两个扇形齿轮441为一体成型，防护板4411包括圆弧段4412和与圆弧段4412相切的直板段4413，圆弧段4412固定连接在两个扇形齿轮441上且与扇形齿轮441共圆心设置；当防护板4411随扇形齿轮441转动至直板段4413处于水平状态时，直板段4413偏向抓料吸盘323一侧。设置防护板4411的目的在于，当直板段4413随扇形齿轮441转动至水平状态时，直板段4413可以将玻璃板材托住实现对玻璃板材防护的目的，防止抓料吸盘323吸力不足或出现故障造成上料途中玻璃板材掉落的情况发生。另外，为了避免直板段4413与玻璃板材产生硬性碰撞接触，且保证直板段4413能够有效托住玻璃板材，因此在直板段4413上与玻璃板材相接触的面上可以附着软胶层或泡沫层。
37.玻璃板材坯料是预先被裁切成矩形板材形状的，因此不同用途的玻璃板材坯料其尺寸不尽相同，为了方便针对不同尺寸的玻璃板材进行抓取上料，需要在上料前对可调抓取组件32以及拨动分离机构进行对应调节。为了便于上料，堆叠的玻璃板材在上料区都是处于指定位置且摆正放置的，对应调节过程则以放置后的玻璃板材为基准进行相应调节，以下就可调抓取组件32调节过程以及板材分离机构4调节过程做分别阐述：由于板材分离机构4是装配在可调抓取组件32上的，防护板4411与抓料吸盘323之间的相对距离是确定的，在针对不同尺寸的玻璃板材上料时，为了使防护板4411可对玻璃板材的边缘形成下托防护，因此需要对可调抓取组件32进行调节；在进行可调抓取组件32调节时，以玻璃板材沿滑轨3121方向上的宽度为基准，通过同步启动两个调节气缸321带动滑动基板322沿着两个滑轨3121滑动，使得三个抓料吸盘323随着滑动基板322同步运动，从而带动防护板4411随着三个抓料吸盘323同步移动调节，最终调节后，使得防护板4411处于转动后可将玻璃板材托住的位置即可。
38.在进行板材分离机构4调节时，则以堆叠的玻璃板材沿垂直于滑轨3121方向上的宽度为基准，使得在该宽度方向上的两对拨动分离组件45均以该基准完成相应调节。具体的，通过转动调节螺杆452使得行程架453顺着导杆451滑动，继而调整分离刷454的位置，并依次完成四个拨动分离组件45的调节，最终完成调节后，使得通过抓料吸盘323在上料区进行玻璃板材抓取时，堆叠的玻璃板材可位于相对位置的两个分离刷454之间，且为了获得拨动分离力，玻璃板材略微被夹紧在两个相对位置的尼龙刷毛4542之间即可。在进行调节时，滚珠4551始终与凸轮杆442保持接触，且滚珠4551则贴着凸轮杆442滚动移动。
39.在进行玻璃板材上料抓取过程中，则通过板材分离机构4进行玻璃板材的相互分离，具体的，当抓料吸盘323吸附在最顶层的玻璃板材上并吸紧后，最上方的两块堆叠的玻
璃板材也将被抱夹在两对分离刷454之间，随后一方面升降组件31带动抓取的玻璃板材略微上升一小段距离，在上升的过程中，两个板材分离机构4中的驱动气缸42将同步启动，驱动气缸42将通过带动齿条43运动进而驱动与之啮合的扇形齿轮441转动一定角度，在转动的过程中，位于转轴44两端的凸轮杆442将随之转动相应角度，凸轮杆442将通过顶触滚珠4551，使得滑动轴455向下滑动，压簧456将被压缩，两对分离刷454将通过尼龙刷毛4542直接将相邻的玻璃板材向下拨动，使得两块玻璃板材自动分离， 避免了因玻璃板材之间的相互吸附力而带起两块或多块玻璃板材。
40.以下结合上述所有内容对玻璃板材生产制造时进行自动上料的整个过程做具体阐述：上料前，堆叠的玻璃板材已被摆正放置在上料区位置，且已根据所要上料的具体尺寸的玻璃板材完成了对可调抓取组件32以及板材分离机构4的预先调节。
41.上料时，通过升降组件31带动两个可调抓取组件32在上料区对玻璃板材完成吸附抓取，在抓取的过程中通过两对板材分离机构4自动完成对玻璃板材的分离，且在完成自动分离后，两个防护板4411将提供对玻璃板材的下托防护，随后，在保持对玻璃板材抓取的状态下，通过水平移动机构2带动抓取的玻璃板材移动至加工区，并依次退回防护板4411的防护以及松开抓料吸盘323，从而将玻璃板材放置在加工区位置上，最后，通过水平移动机构2再次带动竖直抓取机构3运动至上料区的初始位置以待下一步自动上料操作。
42.本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
43.以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。