專利名稱：一種自動上下料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到機電一體化系統(tǒng)應(yīng)用和自動上下料技術(shù)，具體為ー種自動上下料裝置。該裝置主要用于在太陽能電池板鋁邊框的毛坯切割エ藝中，目的在于縮短上下料時間，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低勞動強度。
背景技術(shù)：
自動上下料裝置是最典型的機電一體化數(shù)字化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用范圍很廣，作為先進制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè)，將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。我國的自動上下料裝置雖然發(fā)展趨勢良好，但是對于ー些行業(yè)和ー些生產(chǎn)線，由于客觀限制，發(fā)展還是比較緩慢的。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人類對能源的需求正在不斷擴大，煤炭石油等不可再生的常用能源已經(jīng)不能滿足社會的科學的、可持續(xù)的發(fā)展。而太陽能正是人類需要的理想的能源之一。因此太陽能電池行業(yè)是ー個非常朝陽 的行業(yè)，太陽能電池為了適應(yīng)使用要求需用組合邊框加以固定，其中光伏組件鋁邊框是最常用的ー種。在太陽能電池組件鋁邊框加工行業(yè)里，對于毛坯切割部分，自動化水平相對還比較低。目前的大部分中小企業(yè)生產(chǎn)方式還都是人工的上下料，通過人工搬運、拆料，放置在切割機床上進行切割。切割完成后，也是由人工將切割好的エ件拿到下一加工エ位。這種生產(chǎn)方式的工人重復性工作繁重，自動化水平低，生產(chǎn)效率低，加工成本高。因此，在太陽能電池組件鋁邊框毛坯的切割過程中，研究開發(fā)ー種高效率、低成本的自動上下料裝置具有很大的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種自動上下料裝置，該裝置用于太陽能電池組件鋁邊框的毛坯切割エ藝中，可克服現(xiàn)有自動上下料設(shè)備的不足，具有省人工、效率高等優(yōu)點。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是設(shè)計ー種自動上下料裝置，包括機械結(jié)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分，其特征在于機械結(jié)構(gòu)部分包括毛坯自動上料模塊、切割毛坯夾緊模塊和エ件下料模塊；所述毛坯自動上料模塊主要包括自動上料裝置和自動進給裝置；所述自動上料裝置主要由三個小氣缸組成，這三個小氣缸沿エ件長度方向等間隔地固定在支架邊緣上；所述的自動進給裝置主要由平行的兩組鏈條、鏈輪、步進電機和聯(lián)軸器構(gòu)成，步進電機與聯(lián)軸器的一端相連，并且通過U型固定板固定在支架上，聯(lián)軸器的另一端連接與兩組鏈輪配合的ー根軸，鏈輪又與鏈條配合，兩條鏈條上等間隔分布三個小推手，鏈條的另一端同樣與兩個鏈輪配合，這兩個鏈輪的輸出軸經(jīng)軸承固定在軸承支架上；所述切割毛坯夾緊模塊主要包括橫梁、上下移動氣缸、光杠、線性軸承和夾緊手爪，上下移動氣缸固定在橫梁中央，橫梁通過豎直支架固定在切割機床支架上，線性軸承與上下移動氣缸共同固定在短連接板上，光杠與線性軸承配合，并與氣缸活塞桿共同固定在長連接板上，長連接板兩端又各自連接ー個夾緊手爪；
所述エ件下料模塊主要包括驅(qū)動氣缸、線性滑軌、滑塊和下料推手，線性滑軌沿Y軸對稱固定在支架兩側(cè)，并與滑塊配合，滑塊與下料推手連接，下料推手通過ー個L型連接板與驅(qū)動氣缸連接，驅(qū)動氣缸固定在切割機床支架底部。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明自動上下料裝置用于太陽能電池組件鋁邊框的毛坯切割エ藝，可實現(xiàn)對太陽能電池板組件邊框毛坯料切割的上下料的循環(huán)自動化作業(yè)，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，大幅節(jié)省勞動力，降低勞動強度，節(jié)約生產(chǎn)成本，且結(jié)構(gòu)簡單。


圖I為本發(fā)明自動上下料裝置一種實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明自動上下料裝置一種實施例的太陽能電池板組件鋁邊框毛坯切割エ藝毛坯自動上料模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明自動上下料裝置一種實施例的太陽能電池板組件鋁邊框毛坯切割エ藝切割毛坯夾緊模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明自動上下料裝置一種實施例的太陽能電池板組件鋁邊框毛坯切割 エ藝エ件下料模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例及其附圖對本發(fā)明做進ー步詳細說明本發(fā)明設(shè)計的自動上下料裝置(簡稱裝置，參見圖I 一 4)，是基于太陽能電池板組件鋁邊框毛坯(簡稱毛坯)切割的自動加工エ藝要求，遵循機器人結(jié)構(gòu)模塊化的設(shè)計思想，按照所述鋁邊框毛坯料切割加工エ藝上下料工作流程而設(shè)計。本發(fā)明所設(shè)計的自動上下料裝置包括機械結(jié)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。其中機械結(jié)構(gòu)部分共有三大模塊組成，包括毛坯自動上料模塊I、切割毛坯夾緊模塊2和エ件下料模塊3 ;控制系統(tǒng)部分由運動控制系統(tǒng)模塊組成。所述各個模塊在實際應(yīng)用中結(jié)合或配合使用，有效地實現(xiàn)太陽能電池邊框組件坯料自動化切割的目的。本發(fā)明自動上下料裝置所述的毛坯自動上料模塊I (簡稱模塊I，參見圖2)包括自動上料裝置和自動進給裝置；主要實現(xiàn)毛坯在Y軸方向上的自動上料以及毛坯在X軸向上的自動間隔進給功能。毛坯在Y軸方向上的自動上料主要是由三個小氣缸211來實現(xiàn)。這三個小氣缸211沿エ件長度方向等間隔地固定在支架201邊緣，通過三個小氣缸211的同時伸出，驅(qū)動放置在支架201上的エ件依次到達上料位置。毛坯在X軸向上的自動間隔進給功能主要是通過步進電機207驅(qū)動鏈條204的運動來實現(xiàn)的。鏈條與鏈輪配合，其兩端分別通過固定在切割機床支架203上的軸承支架202和U型連接座205固定，兩條鏈條上等間隔的固定三個完全相同的小推手210，每兩個小推手間的間距正好是毛坯的長度。步進電機207驅(qū)動經(jīng)聯(lián)軸器206所連接的鏈輪209旋轉(zhuǎn)，從而帶動鏈條204運動，鏈條204上固定的小推手210就會推動エ件間隔的在X軸向運動，從而實現(xiàn)毛坯在X軸向上的自動間隔進給。本發(fā)明裝置所述的切割毛坯夾緊模塊2 (簡稱模塊2，參見圖3)，主要實現(xiàn)毛坯在切割過程中Z軸方向上的夾緊，防止エ件在加工過程中在Z方向上發(fā)生跳動，從而影響加工精度。模塊2主要包括上下移動氣缸304、光杠305、線性軸承306、夾緊手爪303。上下移動氣缸304固定在橫梁301中央，橫梁301通過豎直支架302固定在切割機床支架203上，線性軸承306與上下移動氣缸304共同固定在短連接板307上，光杠305與線性軸承306配合，并與氣缸活塞桿共同固定在長連接板308上，長連接板308兩端又各自分別連接ー個夾緊手爪303。當エ件到位時，上下移動氣缸304伸出，驅(qū)動夾緊手爪303夾緊エ件。本發(fā)明裝置所述的エ件下料模塊3 (簡稱模塊3，參見圖4)，主要實現(xiàn)毛坯切割完成后的下料功能。模塊3主要包括驅(qū)動氣缸105、線性滑軌102、滑塊103和下料推手106。線性滑軌102沿Y軸對稱固定在支架101兩側(cè)，并與滑塊103配合，滑塊103與下料推手106連接，下料推手106通過ー個L型連接板104與驅(qū)動氣缸105連接，驅(qū)動氣缸105固定在切割機床支架203底部。驅(qū)動氣缸105通過活塞桿的伸縮，驅(qū)動下料推手106沿線性滑軌102在Y軸上運動，從而實現(xiàn)下料功能。本發(fā)明裝置所述的運動控制系統(tǒng)模塊主要實現(xiàn)對上下料過程的自動化控制。該模塊主要包括計算機、傳感器、磁性開關(guān)、氣動節(jié)流閥及伺服驅(qū)動單元等。上下料過程中，通過傳感器采集的エ件位置信息，然后由計算機控制驅(qū)動電動和氣動機構(gòu)，從而實現(xiàn)對エ件的 自動上下料過程控制。所述的控制系統(tǒng)為現(xiàn)有技木。本發(fā)明裝置的工作原理和過程如下在理想狀態(tài)下，Z軸向的上下移動距離、X軸向的進給運動和Y軸的移動距離都是在誤差允許范圍內(nèi)的。鏈條平行X軸，鋁邊框組件坯料按照加工位姿要求依次擺放。由于毛坯尺寸較長，開始加工前，需要兩位工人按照位姿要求將毛坯放置在支架上，并依次擺放整齊；加工開始后，首先上料氣缸211將成組毛坯沿Y軸方向推動一定的距離，使第一件毛坯位于進料位置，此時由步進電機驅(qū)動鏈條上的推手按照設(shè)置的距離推動 坯料沿X軸伸迸，當坯料接觸機床左端時，夾緊模塊2動作，夾緊手爪303將エ件夾緊，并進行切割加工。加工完成后，夾緊手爪303松開返回，下料模塊3動作，下料推手106將加工后的エ件推至下ーエ位上，并快速返回。此時鏈條上正在推動エ件的小推手210繼續(xù)將毛坯料伸進，進行下一次切割加工。當一組毛坯料加工完成后，正推動エ件的小推手210到達鏈條一端，此時上料氣缸211再次推進ー組新毛坯料，同時另ー個相鄰的小推手剛好到位，且推動該新毛坯料，依次循環(huán)下去，完成了對太陽能電池板組件鋁邊框毛坯切割的自動化加工，簡單省吋，效率和質(zhì)量均有提高。本發(fā)明裝置在控制系統(tǒng)的控制下，能夠同步完成對太陽能電池板組件鋁邊框毛坯切割エ藝的自動上下料，所述的自動上料模塊I、夾緊模塊2和下料模塊3這三大模塊相互協(xié)調(diào)配合,節(jié)拍有序,基本實現(xiàn)了太陽能電池板組件鋁邊框毛坯的自動上下料,并同時被切割加工的功能，達到了降低勞動強度、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的效果。本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種自動上下料裝置，包括機械結(jié)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分，其特征在于機械結(jié)構(gòu)部分包括毛坯自動上料模塊、切割毛坯夾緊模塊和工件下料模塊； 所述毛坯自動上料模塊主要包括自動上料裝置和自動進給裝置；所述自動上料裝置主要由三個小氣缸組成，這三個小氣缸沿工件長度方向等間隔地固定在支架邊緣上；所述的自動進給裝置主要由平行的兩組鏈條、鏈輪、步進電機和聯(lián)軸器構(gòu)成，步進電機與聯(lián)軸器的一端相連，并且通過U型固定板固定在支架上，聯(lián)軸器的另一端連接與兩組鏈輪配合的一根軸，鏈輪又與鏈條配合，兩條鏈條上等間隔分布三個小推手，鏈條的另一端同樣與兩個鏈輪配合，這兩個鏈輪的輸出軸經(jīng)軸承固定在軸承支架上； 所述切割毛坯夾緊模塊主要包括橫梁、上下移動氣缸、光杠、線性軸承和夾緊手爪，上下移動氣缸固定在橫梁中央，橫梁通過豎直支架固定在切割機床支架上，線性軸承與上下移動氣缸共同固定在短連接板上，光杠與線性軸承配合，并與氣缸活塞桿共同固定在長連接板上，長連接板兩端又各自連接一個夾緊手爪； 所述工件下料模塊主要包括驅(qū)動氣缸、線性滑軌、滑塊和下料推手，線性滑軌沿Y軸對稱固定在支架兩側(cè)，并與滑塊配合，滑塊與下料推手連接，下料推手通過一個L型連接板與驅(qū)動氣缸連接，驅(qū)動氣缸固定在切割機床支架底部。
2.權(quán)利要求I所述的自動上下料裝置用于太陽能電池板組件鋁邊框毛坯切割工藝的自動上下料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種自動上下料裝置，包括機械結(jié)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分，其特征在于機械結(jié)構(gòu)部分包括毛坯自動上料模塊、切割毛坯夾緊模塊和工件下料模塊；所述毛坯自動上料模塊主要包括自動上料裝置和自動進給裝置；所述自動上料裝置主要由三個小氣缸組成，這三個小氣缸沿工件長度方向等間隔地固定在支架邊緣上；所述的自動進給裝置主要由平行的兩組鏈條、鏈輪、步進電機和聯(lián)軸器構(gòu)成；所述切割毛坯夾緊模塊主要包括橫梁、上下移動氣缸、光杠、線性軸承和夾緊手爪；所述工件下料模塊主要包括驅(qū)動氣缸、線性滑軌、滑塊和下料推手。
文檔編號B23Q7/06GK102699749SQ20121020232
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者劉今越, 孟凡帥, 李鐵軍, 申付波 申請人:河北工業(yè)大學