板件打标生产线及其使用方法.pdf

本发明公开了一种板件打标生产线及其使用方法，涉及自动化设备领域，包括激光打标机，还包括一底座、设置在底座上位于激光打标机之前的上料机构和分选机构、位于激光打标机下方的位置纠正机构、以及位于激光打标机之后的收料机构；分选机构位于上料机构和位置纠正机构之间，所述的上料机构与分选机构之间、分选机构与位置纠正机构之间各设有一零件转移机构。本发明为了解决目前板件的打标工序效率低、费人工、美观性差的问题，提出一种效率高、省人工、平整度高的自动板件打标生产线及其使用方法。

权利要求书
1.  板件打标生产线，包括激光打标机（5），其特征在于：还包括一底座（6）、设置在底座（6）上位于激光打标机（5）之前的上料机构（1）和分选机构（3）、位于激光打标机（5）下方的位置纠正机构（4）、以及位于激光打标机（5）之后的收料机构（7）；分选机构（3）位于上料机构（1）和位置纠正机构（4）之间，所述的上料机构（1）与分选机构（3）之间、分选机构（3）与位置纠正机构（4）之间各设有一零件转移机构（2）；
所述的上料机构（1）包括一转台（101），转台（101）底部设有旋转驱动装置（102），旋转驱动装置（102）固定在底座（6）上，转台（101）上侧设有两个料筒卡槽（105），两个料筒卡槽（105）绕旋转轴线中心对称设置，可旋转交换位置；每个料筒卡槽（105）内设有一块升降板（104），升降板（104）两侧通过光杆滑块（107）定位在转台（101）的光杆（108）上，升降板（104）可沿着光杆（108）作升降移动，升降板（104）与转台（101）之间的光杆（108）段上套设有弹簧（103）；升降板（104）中间嵌设有一个判断升降板（104）上是否有料的接近传感器（106）；
每个料筒卡槽（105）内插接有一个料筒（109），料筒（109）下侧开设有用于升降板（104）进出支撑板件（8）的开口，上侧设有提手（110）；
所述的零件转移机构（2）包括一旋转驱动装置（102）、一摆臂（201）和一直线气缸（202），摆臂（201）一端与旋转驱动装置（102）连接，由旋转驱动装置（102）驱动旋转，另一端与直线气缸（202）的缸体固定，直线气缸（202）的活塞杆朝下，活塞杆下侧固定有一吸盘固定块（203），吸盘固定块（203）下侧分布有若干用于吸取板件（8）的吸盘（204）；
所述的分选机构（3）包括一平衡板（301）、一电磁铁（308）和一负重块（302），底座（6）上开设有一个容置平衡板（301）的开槽（307），开槽（307）两侧之间架设有一转轴（304），平衡板（301）中间位置连接在转轴（304）上，可绕转轴（304）旋转；平衡板（301）一侧固定有负重块（302），这侧下方的底座（6）上固定有电磁铁（308），可吸合定位平衡板（301）；平衡板（301）另一侧上表面设有板件（8）的限位槽（303），限位槽（303）延伸至这侧端面；平衡板（301）下方设有回收料斗（309）；
所述的位置纠正机构（4）包括一托盘（401）和一振动电机（402），所述的托盘（401）上表面开设有一个与板件（8）尺寸匹配的容置槽（403），容置槽（403）开口处设有倒角或圆角，托盘（401）上固定有振动电机（402），托盘（401）下侧通过一防震垫（404）固定在底座（6）上；
所述的收料机构（7）包括一传送带机构（701）、架设在传送带机构（701）上侧的一伸缩手臂（702），所述的伸缩手臂（702）前端设有板件（8）的抓取机构（703）。

2.  根据权利要求1所述的板件打标生产线，其特征在于：所述的分选机构（3）平衡板（301）的限位槽（303）内开设有若干撑料口（305），撑料口（305）下方的底座（6）上对应固定有撑料杆（306），撑料杆（306）可穿过撑料口（305）支走板件（8）。

3.  根据权利要求1所述的板件打标生产线，其特征在于：所述的料筒（109）为方形，所述的料筒卡槽（105）由四根直立的角铝形成，角铝的直角开口朝向槽内，四根角铝的直角内侧与料筒（109）侧面的四条棱边吻合。

4.  根据权利要求1所述的板件打标生产线，其特征在于：所述的伸缩手臂（702）包括一直线气缸（202）和一滑轨（704），直线气缸（202）和滑轨（704）平行设置，气缸的缸体和滑轨（704）的滑块都固定在传送带机构（701）的支架上，气缸轴前端与滑轨（704）前端固定，气缸轴可带动滑轨（704）作伸缩滑动。

5.  根据权利要求1或4所述的板件打标生产线，其特征在于：所述的伸缩手臂（702）前端的板件（8）抓取机构（703）为一直线气缸（202），伸缩手臂（702）前端与直线气缸（202）的缸体固定，直线气缸（202）的活塞杆朝下，活塞杆下侧固定有一吸盘固定块（203），吸盘固定块（203）下侧分布有若干用于吸取板件（8）的吸盘（204）。

6.  根据权利要求1至4中任一项所述的板件打标生产线，其特征在于：负重块（302）大于一块板件（8）重量，小于两块板件（8）重量。

7.  根据权利要求5所述的板件打标生产线，其特征在于：负重块（302）大于一块板件（8）重量，小于两块板件（8）重量。

8.  根据权利要求1所述的板件打标生产线，其特征在于：所述的旋转驱动装置（102）为摆动气缸或电机。

9.  根据权利要求1所述的板件打标生产线，其特征在于：所述的防震垫（404）为橡胶垫或硅胶垫。

10.  板件打标生产线的使用方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
A．两个料筒卡槽（105）内的料筒（109）一个为零件转移机构（2）的取料筒，另一个为换料筒，可旋转切换位置及作用；当换料筒内空时，向上提取出作为换料筒的料筒（109），换上装满板件（8）的料筒（109）；当取料筒的板件（8）被零件转移机构（2）抓取完时，通过升降板（104）上的接近传感器（106）感应，驱动转台（101）底部的旋转驱动装置（102）工作，旋转交换两个料筒卡槽（105）位置，原先抓空的取料筒成为换料筒，原先的换料筒成为取料筒，一边继续为后续机构供料，一边人们继续更换料筒（109）；
B. 上料机构（1）与分选机构（3）之间的零件转移机构（2）通过前端的直线气缸（202）作上下移动，直线气缸（202）下侧的吸盘（204）吸住抓取上料机构（1）料筒（109）内的板件（8），旋转传送至分选机构（3）平衡板（301）的限位槽（303）内，此时，平衡板（301）下侧的电磁铁（308）工作，吸住平衡板（301），保证零件转移机构（2）放料时，平衡板（301）不晃动；
C. 电磁铁（308）释放平衡板（301），平衡板（301）判断上侧的板件（8）数量，当平衡板（301）上板件（8）数量为1时，板件（8）重量小于平衡板（301）另一侧的负重块（302）重量，平衡板（301）稳定不动，板件（8）继续被下一个零件转移机构（2）抓取；当板件（8）因粘合在一起，平衡板（301）上的数量大于等于2时，板件（8）侧重量大于平衡板（301）另一侧的负重块（302）重量，平衡板（301）放板件（8）端向下摆动，并被底座（6）上的撑料杆（306）支走板件（8），板件（8）掉落至回收料斗（309）内，平衡板（301）回复，等待第一个零件转移机构（2）继续从上料机构（1）抓来板件（8），以此重复，直至平衡板（301）上板件（8）数量为1；
D．分选机构（3）与位置纠正机构（4）之间的零件转移机构（2）从分选机构（3）平衡板（301）上将分选成1块的板件（8）抓取至位置纠正机构（4）托盘（401）上的容置槽（403）内；
E．托盘（401）上振动电机（402）工作，将部分位置有偏差的板件（8）通过震动摆正，振动电机（402）停止工作；
F．激光打标机（5）工作，直接在位置纠正机构（4）的托盘（401）内给板件（8）打标识；
G．收料机构（7）的伸缩手臂（702）伸至激光打标机（5）下侧的位置纠正机构（4）上方，伸缩手臂（702）前端的抓取机构（703）抓取板件（8），伸缩手臂（702）回缩，将板件（8）放至传送带机构（701）上，传送带机构（701）向外传送打标后的板件（8），人们便可对传送带机构（701）上的板件（8）进行下一道工序。

说明书板件打标生产线及其使用方法
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，尤其涉及一种板件打标生产线及其使用方法。
背景技术
目前，板件加工的实现形式主要以手工作业单机为主，一台设备至少需要一人，手工上料、启动开关、手工下料，周期性重复，劳动强度大，生产效率不高，产品质量不可控，一致性差，并存在作业安全隐患（粉尘环境引发的呼吸道感染、模压压伤），从而导致招工难，人工成本高。很多企业为了节省人力成本、提高生产效率，已经逐步在实施“机器换人”战略，将一些自动化设备代替人工投入到生产，实现自动上下料，自动程序控制，24小时不停机工作，一人可操作多台设备。
例如板件的打标工序，以往一般采用人工敲打钢印完成，但是这样的操作方式，效率极低，且打印出来的字符往往会有上下不平整、单个字符旋转偏移的情况，使得板件整体显得较为粗糙，影响整体美观性。
发明内容
本发明为了解决目前板件的打标工序效率低、费人工、美观性差的问题，提出一种效率高、省人工、平整度高的自动板件打标生产线及其使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：板件打标生产线，包括激光打标机，还包括一底座、设置在底座上位于激光打标机之前的上料机构和分选机构、位于激光打标机下方的位置纠正机构、以及位于激光打标机之后的收料机构；分选机构位于上料机构和位置纠正机构之间，所述的上料机构与分选机构之间、分选机构与位置纠正机构之间各设有一零件转移机构；
所述的上料机构包括一转台，转台底部设有旋转驱动装置，旋转驱动装置固定在底座上，转台上侧设有两个料筒卡槽，两个料筒卡槽绕旋转轴线中心对称设置，可旋转交换位置；每个料筒卡槽内设有一块升降板，升降板两侧通过光杆滑块定位在转台的光杆上，升降板可沿着光杆作升降移动，升降板与转台之间的光杆段上套设有弹簧；升降板中间嵌设有一个判断升降板上是否有料的接近传感器；每个料筒卡槽内插接有一个料筒，料筒下侧开设有用于升降板进出支撑板件的开口，上侧设有提手；
所述的零件转移机构包括一旋转驱动装置、一摆臂和一直线气缸，摆臂一端与旋转驱动装置连接，由旋转驱动装置驱动旋转，另一端与直线气缸的缸体固定，直线气缸的活塞杆朝下，活塞杆下侧固定有一吸盘固定块，吸盘固定块下侧分布有若干用于吸取板件的吸盘；
所述的分选机构包括一平衡板、一电磁铁和一负重块，底座上开设有一个容置平衡板的开槽，开槽两侧之间架设有一转轴，平衡板中间位置连接在转轴上，可绕转轴旋转；平衡板一侧固定有负重块，这侧下方的底座上固定有电磁铁，可吸合定位平衡板；平衡板另一侧上表面设有板件的限位槽，限位槽延伸至这侧端面；平衡板下方设有回收料斗；
所述的位置纠正机构包括一托盘和一振动电机，所述的托盘上表面开设有一个与板件尺寸匹配的容置槽，容置槽开口处设有倒角或圆角，托盘上固定有振动电机，托盘下侧通过一防震垫固定在底座上；
所述的收料机构包括一传送带机构、架设在传送带机构上侧的一伸缩手臂，所述的伸缩手臂前端设有板件的抓取机构。
作为优选，所述的分选机构平衡板的限位槽内开设有若干撑料口，撑料口下方的底座上对应固定有撑料杆，撑料杆可穿过撑料口支走板件。
作为优选，所述的料筒为方形，所述的料筒卡槽由四根直立的角铝形成，角铝的直角开口朝向槽内，四根角铝的直角内侧与料筒侧面的四条棱边吻合。
作为优选，所述的伸缩手臂包括一直线气缸和一滑轨，直线气缸和滑轨平行设置，气缸的缸体和滑轨的滑块都固定在传送带机构的支架上，气缸轴前端与滑轨前端固定，气缸轴可带动滑轨作伸缩滑动。
作为优选，所述的伸缩手臂前端的板件抓取机构为一直线气缸，伸缩手臂前端与直线气缸的缸体固定，直线气缸的活塞杆朝下，活塞杆下侧固定有一吸盘固定块，吸盘固定块下侧分布有若干用于吸取板件的吸盘。
作为优选，负重块大于一块板件重量，小于两块板件重量。
作为优选，所述的旋转驱动装置为摆动气缸或电机。
作为优选，所述的防震垫为橡胶垫或硅胶垫。
板件打标生产线的使用方法，至少包括以下步骤：
A．两个料筒卡槽内的料筒一个为零件转移机构的取料筒，另一个为换料筒，可旋转切换位置及作用；当换料筒内空时，向上提取出作为换料筒的料筒，换上装满板件的料筒；当取料筒的板件被零件转移机构抓取完时，通过升降板上的接近传感器感应，驱动转台底部的旋转驱动装置工作，旋转交换两个料筒卡槽位置，原先抓空的取料筒成为换料筒，原先的换料筒成为取料筒，一边继续为后续机构供料，一边人们继续更换料筒；
B. 上料机构与分选机构之间的零件转移机构通过前端的直线气缸作上下移动，直线气缸下侧的吸盘吸住抓取上料机构料槽内的板件，旋转传送至分选机构平衡板的限位槽内，此时，平衡板下侧的电磁铁工作，吸住平衡板，保证零件转移机构放料时，平衡板不晃动；
C. 电磁铁释放平衡板，平衡板判断上侧的板件数量，当平衡板上板件数量为1时，板件重量小于平衡板另一侧的负重块重量，平衡板稳定不动，板件继续被下一个零件转移机构抓取；当板件因粘合在一起，平衡板上的数量大于等于2时，板件侧重量大于平衡板另一侧的负重块重量，平衡板放板件端向下摆动，并被底座上的撑料杆支走板件，板件掉落至回收料斗内，平衡板回复，等待第一个零件转移机构继续从上料机构抓来板件，以此重复，直至平衡板上板件数量为1；
D．分选机构与位置纠正机构之间的零件转移机构从分选机构平衡板上将分选成1块的板件抓取至位置纠正机构托盘上的容置槽内；
E．托盘上振动电机工作，将部分位置有偏差的板件通过震动摆正，振动电机停止工作；
F．激光打标机工作，直接在位置纠正机构的托盘内给板件打标识；
G．收料机构的伸缩手臂伸至激光打标机下侧的纠正机构上方，伸缩手臂前端的抓取机构抓取板件，伸缩手臂回缩，将板件放至传送带机构上，传送带机构向外传送打标后的板件，人们便可对传送带机构上的板件进行下一道工序。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）全自动化运作，人工成本较低，效率较高；（2）无需人工逐片取放，安全性较高；（3）设置有两个自动升料的料槽，较少占用人力资源。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明上料机构的结构示意图。
图3为本发明上料机构料筒的结构示意图。
图4为本发明分选机构的结构示意图。
图５为本发明分选机构另一角度的结构示意图。
图6为本发明零件转移机构和位置纠正机构的结构示意图。
图7为本发明收料机构的结构示意图。
1：上料机构；101：转台；102：旋转驱动装置；103：弹簧；104：升降板；105：料筒卡槽；106：接近传感器；107：光杆滑块；108：光杆；109：料筒；110：提手；2：零件转移机构；201：摆臂；202：直线气缸；203：吸盘固定块；204：吸盘；3：分选机构；301：平衡板；302：负重块；303：限位槽；304：转轴；305：撑料口；306：撑料杆；307：开槽；308：电磁铁；309：回收料斗；4：位置纠正机构；401：托盘；402：振动电机；403：容置槽；404：防震垫；5：激光打标机；6：底座；7：收料机构；701：传送带机构；702：伸缩手臂；703：抓取机构；704：滑轨；8：板件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步的描述。
板件打标生产线，参见图1，包括激光打标机5，还包括一底座6、设置在底座6上位于激光打标机5之前的上料机构1和分选机构3、位于激光打标机5下方的位置纠正机构4、以及位于激光打标机5之后的收料机构7；分选机构3位于上料机构1和位置纠正机构4之间，所述的上料机构1与分选机构3之间、分选机构3与位置纠正机构4之间各设有一零件转移机构2。
参见图2、图3，所述的上料机构1包括一个矩形转台101和两个方形料筒109，转台101底部设有作为旋转驱动装置102的摆动气缸，摆动气缸固定在底座6上，转台101上侧设有两个料筒卡槽105，两个料筒卡槽105绕旋转轴线中心对称设置，可旋转交换位置；料筒109插接在料筒卡槽105内，可向上提取出料筒109更换。每个料筒卡槽105由四根直立的角铝形成，角铝的直角开口朝向槽内，四根角铝的直角内侧与料筒109侧面的四条棱边吻合；每个料筒卡槽105内设有一块升降板104，每个升降板104两侧各固定有一个光杆滑块107，每个料筒卡槽105外侧的转台101上直立有两根光杆108，升降板104上的光杆滑块107套设在转台101的光杆108上，升降板104可沿光杆108作升降移动；料筒109下侧开设有用于升降板104进出支撑板件8的开口，上侧设有方便提取的提手110；升降板104与转台101之间的光杆108段上套设有弹簧103，利用弹簧103的回复力，升降板104能够穿过料筒109上的开口自动抬升料筒109内的板件8，当料筒109内的板件8较多时，弹簧103被压缩，升降板104降得较低，随着料筒109内的板件8被不断取走，重量减轻，弹簧103慢慢回复，升降板104慢慢上升，从而保持料筒109内最上面的板件8在后侧抓取机构的抓取行程内；升降板104中间嵌设有一个判断升降板104上是否有板件8的接近传感器106，当正在送料的料筒109内的接近传感器106检测到没料后，驱动旋转驱动装置102旋转，切换两个料筒卡槽105；运作时，人们只需将外侧料筒卡槽105内没有料的空料筒109取出，放入装满板件8的料筒109即可。
参见图6，所述的零件转移机构2包括一作为旋转驱动装置102的摆动气缸、一摆臂201和一直线气缸202，摆臂201一端与摆动气缸连接，由摆动气缸驱动旋转，另一端与直线气缸202的缸体固定，直线气缸202的活塞杆朝下，活塞杆下侧固定有一吸盘固定块203，吸盘固定块203下侧分布有若干用于吸取板件8的吸盘204。
参见图4、图5，所述的分选机构3包括一块条形的平衡板301、一电磁铁308和一负重块302，底座6上开设有一个容置平衡板301的开槽307，开槽307两侧之间架设有一转轴304，平衡板301中间位置连接在转轴304上，可绕转轴304旋转；平衡板301一侧固定有负重块302，负重块302大于一块板件8重量，小于两块板件8重量，可通过板件8的重量调节负重块302的重量，这侧下方的底座6上固定有电磁铁308，可吸合定位平衡板301，用于保证平衡板301上的板件11抓取平稳；平衡板301另一侧上表面设有板件8的限位槽303，限位槽303延伸至这侧端面，利于平衡板301倾斜时，板件8从端面滑下；限位槽303内开设有两个撑料口305，撑料口305下方的底座6上对应固定有撑料杆306，撑料杆306可穿过撑料口305支走板件8；平衡板301下方设有回收料斗309，回收料斗309内壁上设有硅胶保护层。
参见图6，所述的位置纠正机构4包括一托盘401和一振动电机402，所述的托盘401上表面开设有一个与板件8尺寸匹配的容置槽403，容置槽403开口处设有倒角或圆角，托盘401上固定有振动电机402，托盘401下侧通过一防震垫404固定在底座6上，所述的防震垫404为硅胶垫，在振动电机402工作时，能减少对别的机构的影响。
参见图7，所述的收料机构7包括一传送带机构701、架设在传送带机构701上侧的一伸缩手臂702，所述的伸缩手臂702包括一直线气缸202和一滑轨704，直线气缸202和滑轨704平行设置，气缸的缸体和滑轨704的滑块都固定在传送带机构701的支架上，气缸轴前端与滑轨704前端固定，气缸轴可带动滑轨704作伸缩滑动；所述的伸缩手臂702前端设有板件8的抓取机构703，所述的抓取机构703为一直线气缸202，伸缩手臂702前端与直线气缸202的缸体固定，直线气缸202的活塞杆朝下，活塞杆下侧固定有一吸盘固定块203，吸盘固定块203下侧分布有若干用于吸取板件8的吸盘204。
板件打标生产线的使用方法，包括以下步骤：
A．两个料筒卡槽105内的料筒109一个为零件转移机构2的取料筒，另一个为换料筒，可旋转切换位置及作用；当换料筒内空时，向上提取出作为换料筒的料筒109，换上装满板件8的料筒109；当取料筒的板件8被零件转移机构2抓取完时，通过升降板104上的接近传感器106感应，驱动转台101底部的旋转驱动装置102工作，旋转交换两个料筒卡槽105位置，原先抓空的取料筒成为换料筒，原先的换料筒成为取料筒，一边继续为后续机构供料，一边人们继续更换料筒109；
B. 上料机构1与分选机构3之间的零件转移机构2通过前端的直线气缸202作上下移动，直线气缸202下侧的吸盘204吸住抓取上料机构1料筒109内的板件8，旋转传送至分选机构3平衡板301的限位槽303内，此时，平衡板301下侧的电磁铁308工作，吸住平衡板301，保证零件转移机构2放料时，平衡板301不晃动；
C. 电磁铁308释放平衡板301，平衡板301判断上侧的板件8数量，当平衡板301上板件8数量为1时，板件8重量小于平衡板301另一侧的负重块302重量，平衡板301稳定不动，板件8继续被下一个零件转移机构2抓取；当板件8因粘合在一起，平衡板301上的数量大于等于2时，板件8侧重量大于平衡板301另一侧的负重块302重量，平衡板301放板件8端向下摆动，并被底座6上的撑料杆306支走板件8，板件8掉落至回收料斗309内，平衡板301回复，等待第一个零件转移机构2继续从上料机构1抓来板件8，以此重复，直至平衡板301上板件8数量为1；
D．分选机构3与位置纠正机构4之间的零件转移机构2从分选机构3平衡板301上将分选成1块的板件8抓取至位置纠正机构4托盘401上的容置槽403内；
E．托盘401上振动电机402工作，将部分位置有偏差的板件8通过震动摆正，振动电机402停止工作；
F．激光打标机5工作，直接在位置纠正机构4的托盘401内给板件8打标识；
G．收料机构7的伸缩手臂702伸至激光打标机5下侧的位置纠正机构4上方，伸缩手臂702前端的抓取机构703抓取板件8，伸缩手臂702回缩，将板件8放至传送带机构701上，传送带机构701向外传送打标后的板件8，人们便可对传送带机构701上的板件8进行下一道工序。