一种用于圆盘类零件输送机构及输送方法与流程

本发明属于机械制造领域，涉及一种用于圆盘类零件输送机构及输送方法。

背景技术：

众所周知，零件输送一般采用推杆式料框输送或者直线式网带、链板输送形式，零件上料形式多采用物料堆积、单排或多排无序摆放等方式，零件输送下料多采用料框（接料盘）或人工进行卸料，大多数零件输送不能实现按顺序自动输送至终点要求位置，举例如下：

1、“一种锻件后余温正火滚棒式运输装置”实用新型专利——申请号：201420481125.6，该专利提供一种锻件后余温正火滚棒式运输装置，进料段、送料段、出料段之间通过连接固定装置可拆卸连接固定，达到锻件直线方向上灵活输送的功能。

2、2005年第7期《金属与热处理》杂志上发表的“推杆式燃气等温正火生产线的设计和应用”论文的工艺流程：上料-推料-加热-冷却-卸料-料盘返回。其中提及的推料机构为推杆式输送机构，是利用液压推料机推杆推送料盘，完成零件堆积输送和自动卸料的目的。

3、“网带式等温正火设备”实用新型专利——申请号：201110404771.3，该专利的最大特点是工件用网带传动代替推杆、料筐传动。零件在正火炉、急冷室的传送网带上均单层平铺摆放，可防止因工件堆积而受热、冷却不均匀的现象。

4、“多道输送装置及方法、合道输送装置及方法”发明专利——申请号：201410840954.3，该专利提供一种多道输送装置及方法，多道输送装置包括进料线、出料线、过渡线及检测开关；合道输送装置包括多道输送装置、合道机构；不仅能使不同道上的物品前端对齐，而且能拉开物品的间距，可有效避免合道时物品堵塞现象的发生。

上述专利及论文所述的技术方案，分别解决了各自技术要求“直线式输送”、“自动堆积卸料”、“单层平铺摆放”等问题，但针对该零件的逐个依次顺序自动落料输送，分别存在以下问题：

1、余温正火滚棒式运输装置虽然采用了多段组合连接设备，可以根据不同的冷却需求增减送料段，但是各段之间是直线式连接,仅能满足零件直线式输送，难以实现零件转向顺序输送要求。

2、推杆式燃气等温正火生产线的输送方式为零件成组以料盘（框）堆积形式输送，难以满足零件温度均匀性要求和单个零件的顺序自动装卸要求。

3、网带式等温正火设备输送采用网带式输送，其输送方式只能实现直线式运行，难以满足零件转向输送、自动上下料顺序输送要求。

4、“多道输送装置及方法、合道输送装置及方法”发明专利中的多道输送装置采用多套独立的系统，采用多道输送装置中的过渡线使物品前端对齐，以及合道段的第一差速带和第二差速带输送速度差技术方案，实现合道下料要求，难以满足零件顺序上料至顺序下料自动输送要求。

技术实现要素：

为了克服以上不足，本发明的目的在于提供一种用于圆盘类零件输送机构及输送方法。其中，圆盘类零件由上料机器人按照生产节拍要求，第一输送装置上料端依次按零件输送方向垂直布置各上料位置点，呈现多排排布，圆盘类零件运行至第一输送装置下料端后进入自动落料装置，按顺序依次单个落料至与第一输送段输送速度相匹配的第二输送装置上，圆盘类零件经过第二输送装置顺序排列依次单个输送至下料盘，由下料机器人将圆盘类零件抓取、进行后续工作，完成自动化输送。

为了实现本发明所述的发明目的，本发明采用以下技术方案:

一种用于圆盘类零件输送机构,包括上料机器人、第一输送装置、自动落料装置、第二输送装置、下料盘、下料机器人、电气控制系统，圆盘类零件；圆盘类零件放置在第一输送装置上，第二输送装置与第一输送装置依据零件输送方向上垂直布置，自动落料装置设置在第一输送装置的下料端与第二输送装置的入料端之间，下料盘设置在第二输送装置的下料端，电气控制系统与第一输送装置、第二输送装置、上料机器人及下料机器人电性连接。

所述的第一输送装置，包括机体、主驱动轮总成、传送链板、从动轮总成、调平地脚总成、张紧总成；所述主驱动轮总成，设置在第一输送装置的下料端中上部；所述传送链板，设置在主驱动轮总成与从动轮总成之间；所述从动轮总成，设置在第一输送装置的上料端中上部；所述至少三个调平地脚总成，分别设置在机体下端底部；所述张紧总成，设置在第一输送装置的上料端中下部。

所述的第二输送装置，包括机体、主轮驱动轮总成、传送链板、从动轮总成、调平地脚总成、张紧总成、限位调整总成；所述主驱动轮总成，设置在第二输送装置的下料端中上部；所述传送链板，设置在主驱动轮总成与从动轮总成之间；所述从动轮总成，设置在第二输送装置的上料端中上部；所述至少三个调平地脚总成，分别设置在机体下端底部；所述张紧总成，设置在第二输送装置的上料端中下部；所述限位调整总成设置在第二输送装置的传送链板上部，并对称分布在机体两侧。

所述的一种用于圆盘类零件输送机构，其特征在于：圆盘类零件上料布置形式及各输送机构运行参数确定如下：

机器人上料段按圆盘类零件输送方向依次垂直布置至少两排上料位置点；

按照上述布置，设定生产节拍p为：秒/件，将圆盘类零件依次摆放至上料位置点，呈多排排布形式，满足第一输送段零件横向间隙δ1的要求，确定第一输送段零件横向间距l0，按以下公式确定：

l0≥d+δ1；

依据第一输送段工艺时间的要求，结合生产节拍p、第一输送段零件纵向间隙的要求，确定第一输送段零件行走间距l1、第一输送段输送速度v0，按以下公式确定：

l1≥d+δ2；

v0=l1/4*p；

圆盘类零件经自动落料段单个依次落料转至第二输送段，确定第二输送段零件行走间距l2、第二输送段输送速度v1的确定，按以下公式确定：

l2≥4*l0；

v1≥l2/p；

一种用于圆盘类零件输送机构的输送方法，步骤如下：

【1】、由上料机器人根据生产节拍，将前工位的圆盘类零件按设定的位置顺序依次摆放至机器人上料段的上料位置点、上料位置点、上料位置点、上料位置点，圆盘类零件在第一输送段按第一输送段输送速度连续运行；

【2】、圆盘类零件输送至自动落料起始位置，经自动落料段，多排排布的圆盘类零件从自动落料起始位置依次单个落料至第二输送段，进入与第一输送段输送速度相匹配的第二输送段；

【3】、圆盘类零件在第二输送段按第二输送段输送速度单排排布连续运行，圆盘类零件输送至下料盘下料起始位置，自动落料至下料终位置；

【4】、由下料机器人根据生产节拍，将处于下料终位置的圆盘类零件抓取下料，完成零件的自动化顺序输送；其中，第一输送段输送速度、第二输送段输送速度、及上料机器人、下料机器人动作均由电气控制系统自动完成。

由于采用以上所述技术方案，本发明可达到以下有益效果：

1、第一输送装置采用圆盘类零件多排输送形式、通过自动落料装置逐个依次顺序落料至第二输送装置上，圆盘类零件进行单排输送。圆盘类零件上料段多排输送至下料段单排输送的形式，满足工艺要求的前提下，较大提高了生产效率，节约能源，具有很好的应用价值。

2、圆盘类零件由第一输送装置输送、经自动落料装置转接至第二输送装置，实现零件输送方向上90°转向输送。采用该输送方法，缩短了线体长度，使设备布置紧凑，有效地减少了设备的占地面积，提高了设备的利用率，具有很好的应用价值。

3、通过调节多排的上料位置、各输送机构的输送速度，不仅满足圆盘类零件的工艺要求，实现了圆盘类零件无碰撞、无干涉的顺序输送，而且达到了圆盘类零件按顺序上料且依次顺序下料的自动输送要求。

4、本发明不仅方案可行，而且构思新颖，方法简单，具有良好的使用价值。

附图说明

图1为本发明一种用于输送圆盘类零件的输送机构的结构示意图；

图2为图1的a-a视图；

图3为图2的b-b视图；

图4为本发明一种用于输送圆盘类零件的输送机构的自动输送时序图之一；

图5为本发明一种用于输送圆盘类零件的输送机构的自动输送时序图之二；

图6为本发明一种用于输送圆盘类零件的输送机构的自动输送时序图之三；

图7为本发明一种用于输送圆盘类零件的输送机构的自动输送时序图之四。

附图说明：1、上料机器人；2、第一输送装置；2a、机体；2b、主驱动轮总成；2c、传送链板；2d、从动轮总成；2e、调平地脚总成；2f、张紧总成；3、自动落料装置；4、第二输送装置；4a、机体；4b、主轮驱动轮总成；4c、传送链板；4d、从动轮；4e、总成调平地脚；4f、总成张紧总成；4g、限位调整总成；5、下料盘；6、下料机器人；7、电气控制系统；8、圆盘类零件。r1、机器人上料段；r2、第一输送段；r3、自动落料段；r4、第二输送段；r5、下料盘下料段；x、第一输送段输送方向；y、第二输送段输送方向；v0、第一输送段输送速度；v1、第二输送段输送速度；δ1、第一输送段零件横向间隙；δ2、第一输送段零件纵向间隙；l0、第一输送段零件横向间距；l1、第一输送段零件行走间距；l2、第二输送段零件行走间距；s1、上料位置点ⅰ；s2、上料位置点ⅱ；s3、上料位置点ⅲ，s4、上料位置点ⅳ；s5、自动落料起始位置；s6、下料盘落料起始位置；s7、下料终位置；d、圆盘类零件直径。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，并不局限于下面的实施例，公开的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进。

由图1、图2及图3知，本发明所述的一种用于圆盘类零件输送机构,包括上料机器人1、第一输送装置2、自动落料装置3、第二输送装置4、下料盘5、下料机器人6、电气控制系统7。上料机器人1将圆盘类零件8上料至第一输送装置2上，第二输送装置4与第一输送装置1依据零件输送方向上垂直布置，自动落料装置3设置在第一输送装置2的下料端与第二输送装置4的入料端之间，实现圆盘类零件8由第一输送装置2至第二输送装置4两者间的零件输送方向上90°转向输送。下料盘5设置在第二输送装置4的下料端，电气控制系统7与第一输送装置2、第二输送装置4、上料机器人1及下料机器人6电性连接。

所述的第一输送装置2，包括机体2a、主驱动轮总成2b、传送链板2c、从动轮总成2d、调平地脚总成2e、张紧总成2f；所述主驱动轮总成2b，设置在第一输送装置2的下料端中上部；所述传送链板2c，设置在主驱动轮总成2b与从动轮总成2d之间；所述从动轮总成2d，设置在第一输送装置2的上料端中上部；所述至少三个调平地脚总成2e，分别设置在机体2a下端底部；所述张紧总成2f，设置在第一输送装置2的上料端中下部。

所述的第二输送装置4，包括机体4a、主轮驱动轮总成4b、传送链板4c、从动轮总成4d、调平地脚总成4e、张紧总成4f、限位调整总成4g；所述主驱动轮总成4b，设置在第二输送装置4的下料端中上部；所述传送链板4c，设置在主驱动轮总成4b与从动轮总成4d之间；所述从动轮总成4d，设置在第二输送装置4的上料端中上部；所述至少三个调平地脚总成4e，分别设置在机体4a下端底部；所述张紧总成4f，设置在第二输送装置4的上料端中下部；所述限位调整总成4g设置在第二输送装置4的传送链板4c上部，并对称分布在机体4a两侧。

由图1、图2及图3知，本发明一种用于圆盘类零件输送机构的输送方法，圆盘类零件8由上料机器人1按照生产节拍p要求，第一输送装置2上料端按零件输送方向依次垂直布置各上料位置点，呈现多排排布，圆盘类零件8运行至第一输送装置2下料端后进入自动落料装置3，按顺序依次单个落料至与第一输送段输送速度v0相匹配的第二输送装置4上，圆盘类零件8经过第二输送装置2顺序排列依次单个输送至下料盘5，由下料机器人6将圆盘类零件8抓取、进行后续工作，完成自动化输送。

由图4至图7分别为圆盘类零件8的上料周期及自动输送时序图，其特征在于：由上料机器人1按生产节拍p将圆盘类零件8先后分别放置在上料位置点ⅰs1、上料位置点ⅱs2、上料位置点ⅲs3、上料位置点ⅳs4时各圆盘类零件8的时间位置示意图。进一步解释为：上料位置点ⅰs1，是指上料机器人1抓取圆盘类零件8的每循环周期第一次上料位置点；上料位置点ⅱs2，是指上料机器人1抓取圆盘类零件8的每循环周期第二次上料位置点；上料位置点ⅲs3，是指上料机器人1抓取圆盘类零件8的每循环周期第三次上料位置点；上料位置点ⅳs4，是指上料机器人1抓取圆盘类零件8的每循环周期第四次上料位置点。

所述的一种用于圆盘类零件输送机构的输送方法，其特征在于：圆盘类零件8上料布置形式及各输送机构运行参数的确定：

1)机器人上料段r1按圆盘类零件8输送方向依次垂直布置多排上料位置点。

2)按照1）、生产节拍p，将圆盘类零件8依次摆放至多排上料位置点，呈多排排布形式，满足第一输送段零件横向间隙δ1的要求，确定第一输送段零件横向间距l0，按以下公式确定：

l0≥d+δ1；

3依据第一输送段r2工艺时间的要求，结合生产节拍p、第一输送段零件纵向间隙δ2的要求，确定第一输送段零件行走间距l1、第一输送段输送速度v0，按以下公式确定：

l1≥d+δ2；

v0=l1/4*p；

4）圆盘类零件8经自动落料段r3单个落料转至第二输送段r4后，为确保圆盘类零件8从自动落料段r3落料至第二输送段r4仍保持原有输送顺序，且相互不干涉、不碰撞,确定第二输送段r4零件行走间距l2、第二输送段输送速度v1的确定，按以下公式确定：

l2≥4*l0；

v1≥l2/p；

一种用于圆盘类零件输送机构的输送方法，步骤如下：

【1】由上料机器人1根据生产节拍p，将前工位的圆盘类零件8按设定的位置顺序依次摆放至机器人上料段r1的上料位置点ⅰs1、上料位置点ⅱs2、上料位置点ⅲs3、上料位置点ⅳs4，圆盘类零件8在第一输送段r2按第一输送段输送速度v0连续运行。

【2】圆盘类零件8输送至自动落料起始位置s5，经自动落料段r3，多排排布的圆盘类零件8从自动落料起始位置s5依次单个落料至第二输送段r4，进入与第一输送段输送速度v0相匹配的第二输送段r4。

【3】圆盘类零件8在第二输送段r4按第二输送段输送速度v1单排排布连续运行，圆盘类零件8输送至下料盘5下料起始位置s6，自动落料至下料机器人6接料位置s7。

【4】由下料机器人7根据生产节拍p，将处于接料位置点s7的圆盘类零件8抓取下料，完成零件的自动化输送。其中，第一输送段输送速度v0、第二输送段输送速度v1、及上料机器人1、下料机器人6动作均由电气控制系统7自动完成。

结合图4至图7，本发明的一种用于输送圆盘类零件的输送方法，其中，上料机器人1的生产节拍p为20秒/件，圆盘类零件适用于直径小于200mm的圆盘类零件，以圆盘类零件直径d=130mm为实施例，其圆盘类零件8上料布置形式及各输送机构运行参数的确定，步骤如下：

1)第一输送装置2上料端依次按圆盘类零件8输送方向垂直布置多排上料位置点，呈现多排排布，本实例中采用四排布置方式。

2)按照步骤1）圆盘类零件8四排排布形式，确定第一输送段r2零件横向间隙δ1=8mm，按以下公式确定第一输送段零件横向间距l0：

l0≥d+δ1=130+8≥138mm取l0=138mm；

3)按照步骤1）圆盘类零件8四排排布形式，确定第一输送段零件纵向间隙δ2=30mm，按以下公式确定机器人上料循环周期t的第一输送段零件行走间距l1及第一输送段输送速度v0：

l1≥d+δ2=130+30=160mm取l1=160mm；

v0=l1/4*p=160/4*20=2mm/s；

4）依据自动落料段r3的圆盘类零件8与第二输送段r4的圆盘类零件8保持原有输送顺序,相互不干涉、不碰撞，按以下公式确定第二输送段零件行走间距l2、第二输送段输送速度v1：

l2≥4*l0=4*138=552mm；

v1≥l2/p=4*l0/p=4*138mm/20s=27.6mm/s；

依据上述情况，确定一种用于输送圆盘类零件的输送方法，步骤如下：

1）在机器人上料段r1、第一输送段r2、自动落料段r3、第二输送段r4、下料盘下料段r5的工作区段中。由上料机器人1抓取第一个圆盘类零件8，摆放在机器人上料段r1的上料位置点ⅰs1，按生产节拍p,上料机器人1将第二个圆盘类零件8摆放在等机器人上料段r1的上料位置点ⅱs2，以此类推，直至将第四个圆盘类零件8摆放在上料位置点ⅳs4，上料机器人1在机器人上料段r1的圆盘类零件8摆放，完成一次循环周期。圆盘类零件8在第一输送段r2按按第一输送段输送速度v0连续运行。

2）圆盘类零件8输送至自动落料起始位置s5，经自动落料段r3，多排排布的圆盘类零件8从自动落料起始位置s5依次单个落料至第二输送段r4，进入与第一输送段输送速度v0相匹配的第二输送段r4。

3）圆盘类零件8在第二输送段r4按第二输送段输送速度v1单排排布连续运行，保证圆盘类零件8从自动落料段r3落料至第二输送段r4时前后不发生碰撞，单排排布的圆盘类零件8输送至下料盘5下料起始位置s6，自动落料至下料机器人6接料位置s7。

4）由下料机器人7根据生产节拍p，将处于接料位置点s7的圆盘类零件8抓取下料，完成零件的自动化输送。其中，第一输送段输送速度v0、第二输送段输送速度v1、及上料机器人1、下料机器人6动作均由电气控制系统7自动完成。

进一步说明，本发明所述的输送方法中，自动落料装置的落料速度不影响圆盘类零件在第二输送段r4输送状态及结果，因此本发明中未对其展开描述。

本实施例所述的输送方法，在工艺设备布局空间比较紧凑的情况下，当前认为本发明的通过上料至下料依据零件输送方向90°自动转向输送，达到圆盘类零件8由多排上料至单排下料的依次顺序输送方法是适宜的，可有效减少设备占地面积和提高设备利用率。

本发明未详述部分为现有技术。