本發(fā)明涉及一種自動上料機器人，尤其涉及一種太陽能集熱器生產(chǎn)用保溫棉自動上料機器人。

背景技術(shù)：

太陽能集熱器是一種將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的設(shè)備。由于太陽能比較分散，必須設(shè)法把它集中起來，所以，集熱器是各種利用太陽能裝置的關(guān)鍵部分。太陽能集熱器主要有吸熱板、玻璃板、保溫棉、底板、邊框和芯管組件，其中，底板先和邊框進行組裝形成一個圍框結(jié)構(gòu)，底板上粘結(jié)保溫棉，而吸熱板和芯管組件焊接后再放置到圍框內(nèi)，芯管組件放置在保溫棉上，然后將玻璃板粘結(jié)在吸熱板上位于圍框內(nèi)，最后再進行封邊條，從而形成了太陽能集熱器，而目前的太陽能集熱器的保溫棉的上料都是人工完成，就是工人先將底板邊框組件涂膠，然后將保溫棉放置在圍框內(nèi)進行粘結(jié)，這種操作方式比較繁瑣，太陽能集熱器的生產(chǎn)效率不高，并且保溫棉的放入準(zhǔn)確度不高，組裝后的產(chǎn)品的穩(wěn)定性不夠。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種太陽能集熱器生產(chǎn)用保溫棉自動上料機器人，該保溫棉自動上料機器人能夠?qū)崿F(xiàn)保溫棉的自動上料，提高了上料的準(zhǔn)確性和上料效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種太陽能集熱器生產(chǎn)用保溫棉自動上料機器人，包括機架，所述機架上安裝有主輸送輥組，所述主輸送輥組上設(shè)置有裝配定位工位，所述主輸送輥組的一側(cè)設(shè)置有保溫棉存放工位；所述保溫棉存放工位上設(shè)置有保溫棉疊放平臺，所述裝配定位工位設(shè)置有組裝定位裝置，所述組裝定位裝置包括豎直滑動安裝于機架上的升降架，所述升降架由頂升動力裝置驅(qū)動，所述升降架的上端設(shè)置有若干個支撐條，每個支撐條位于主輸送輥組的相鄰的輸送輥之間的間隙中，每個支撐條上設(shè)置有導(dǎo)向輪組，導(dǎo)向輪組的導(dǎo)向方向與主輸送輥組的輸送方向垂直，所述機架的其中一側(cè)安裝有側(cè)基準(zhǔn)板，所述機架上橫向滑動安裝有側(cè)定位板，側(cè)定位板和側(cè)基準(zhǔn)板的板面相對設(shè)置且均與輸送方向平行，該側(cè)定位板在其中一對相鄰的輸送輥之間的間隙中滑動，側(cè)定位板與側(cè)定位動力裝置傳動連接，所述機架上設(shè)置有將太陽能集熱器的底板框架組件定位于裝配定位工位的端部定位機構(gòu)，所述裝配定位工位和保溫棉存放工位之間設(shè)置有用于將保溫棉從保溫棉存放工位移動至裝配定位工位上的直線移載裝置。

作為一種優(yōu)選的方案，所述端部定位機構(gòu)包括分別安裝于機架兩側(cè)的兩個端部定位支座，該端部定位支座上豎直滑動安裝有橫向延伸的端部定位板，該端部定位板由定位升降動力裝置驅(qū)動升降。

作為一種優(yōu)選的方案，所述端部定位支座縱向滑動安裝于機架上，所述端部定位支座由縱向定位驅(qū)動裝置驅(qū)動。

作為一種優(yōu)選的方案，所述縱向定位驅(qū)動裝置包括無桿電缸，該無桿電缸的滑臺與其中一個端部定位支座連接，另一個端部定位支座通過縱向?qū)к壔瑒影惭b于機架上。

作為一種優(yōu)選的方案，所述側(cè)基準(zhǔn)板橫向滑動安裝于機架上，并且側(cè)基準(zhǔn)板由復(fù)位氣缸驅(qū)動在定位位置和避讓位置切換。

作為一種優(yōu)選的方案，所述升降架通過同步升降機構(gòu)豎直滑動安裝于機架上，所述同步升降機構(gòu)包括多個蝸輪絲杠同步升降器，所述蝸輪絲杠同步升降器分布在升降架的底部四周，該蝸輪絲杠同步升降器包括固定于機架上的軸承座，該軸承座內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有蝸輪，蝸輪的內(nèi)孔螺紋安裝有豎直貫穿的絲杠，所述絲杠的頂部設(shè)置有升降連接座，該升降連接座與升降架固定，相鄰的蝸輪絲杠同步升降器的軸承座之間轉(zhuǎn)動安裝有同步連桿，該同步連桿的兩端安裝有與蝸輪配合的蝸桿，所述頂升動力裝置包括兩個同步氣缸，該同步氣缸設(shè)置于升降架的底部兩端，同步氣缸的缸體固定在機架上且豎直設(shè)置，同步氣缸的活塞桿與升降架連接。

作為一種優(yōu)選的方案，所述直線移載裝置包括移載機架，所述移載機架上設(shè)置有橫梁，該橫梁橫跨保溫棉存放工位和裝配定位工位，所述橫梁上設(shè)置有橫向水平延伸的橫向水平導(dǎo)軌，所述橫向水平導(dǎo)軌上水平滑動安裝有橫向水平滑座，所述橫梁上設(shè)置有橫向水平齒條，所述橫向水平滑座上轉(zhuǎn)動安裝有與橫向水平齒條嚙合的水平驅(qū)動齒輪，該水平驅(qū)動齒輪由固定于橫向水平滑座上的水平伺服電機驅(qū)動，所述橫向水平滑座上豎直滑動安裝有升降梁，所述升降梁由升降伺服電機驅(qū)動，所述升降梁的底部設(shè)置有真空吸盤組件，橫梁上還設(shè)置有限制橫向水平滑座水平極限位置的水平限位裝置，所述升降梁和橫向水平滑座之間設(shè)置有限制升降梁豎直升降極限位置的豎直限位裝置。

作為一種優(yōu)選的方案，所述升降伺服電機與升降梁之間也通過齒輪齒條機構(gòu)傳動，其中，升降梁上安裝有豎直齒條，對應(yīng)的所述升降伺服電機的輸出軸上安裝有豎直驅(qū)動齒輪，該豎直驅(qū)動齒輪與豎直齒條嚙合。

作為一種優(yōu)選的方案，所述水平限位裝置包括兩個水平機械限位塊，兩個水平機械限位塊分別設(shè)置于橫梁的兩端，該水平機械限位塊與橫向水平滑座的左右端部限位配合；同樣，所述豎直限位裝置包括兩個豎直機械限位塊，該機械限位塊設(shè)置于升降梁的上下端部，豎直機械限位塊與橫向水平滑座的上下端部限位配合。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的效果是：該自動上料機器人首先利用組裝定位裝置來實現(xiàn)底板邊框組件的準(zhǔn)確定位，首先底板邊框組件由主輸送輥組輸送，而端部定位機構(gòu)阻擋底板邊框組件的運行，使其端部定位，而后升降架上升將底板邊框組件頂升，此時導(dǎo)向輪組支撐底板，這樣側(cè)定位板移動使底板邊框組件橫向移動貼靠在側(cè)基準(zhǔn)板上，這樣就實現(xiàn)了底板邊框組件的橫向定位，而后通過直線移載裝置將保溫棉從保溫棉疊放平臺上移動到底板邊框組件上，這樣就實現(xiàn)了保溫棉的精準(zhǔn)上料，提高了上料的效率和上料準(zhǔn)確性，降低了人工成本，并且產(chǎn)品的穩(wěn)定性大大提高。

又由于所述端部定位機構(gòu)包括分別安裝于機架兩側(cè)的兩個端部定位支座，該端部定位支座上豎直滑動安裝有橫向延伸的端部定位板，該端部定位板由定位升降動力裝置驅(qū)動升降。所述端部定位支座縱向滑動安裝于機架上，所述端部定位支座由縱向定位驅(qū)動裝置驅(qū)動，該端部定位機構(gòu)可以定位不同的端部位置，從而適應(yīng)不同大小的保溫棉和底板框架組件的裝配。

又由于所述側(cè)基準(zhǔn)板橫向滑動安裝于機架上，并且側(cè)基準(zhǔn)板由復(fù)位氣缸驅(qū)動在定位位置和避讓位置切換，該側(cè)基準(zhǔn)板在需要定位時復(fù)位氣缸處于定位位置，準(zhǔn)確定位底板框架組件，而定位完成后，側(cè)基準(zhǔn)板由復(fù)位氣缸驅(qū)動后退離開主輸送輥組的輥端，方便底板框架組件輸送。

又由于所述升降架通過同步升降機構(gòu)豎直滑動安裝于機架上，所述同步升降機構(gòu)包括多個蝸輪絲杠同步升降器，所述蝸輪絲杠同步升降器分布在升降架的底部四周，該蝸輪絲杠同步升降器包括固定于機架上的軸承座，該軸承座內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有蝸輪，蝸輪的內(nèi)孔螺紋安裝有豎直貫穿的絲杠，所述絲杠的頂部設(shè)置有升降連接座，該升降連接座與升降架固定，相鄰的蝸輪絲杠同步升降器的軸承座之間轉(zhuǎn)動安裝有同步連桿，該同步連桿的兩端安裝有與蝸輪配合的蝸桿，所述頂升動力裝置包括兩個同步氣缸，該同步氣缸設(shè)置于升降架的底部兩端，同步氣缸的缸體固定在機架上且豎直設(shè)置，同步氣缸的活塞桿與升降架連接，該升降架整體水平升降，這樣確保底板框架組件在橫向兩側(cè)定位時處于水平狀態(tài)，使定位精度更高，定位更加準(zhǔn)確，使保溫棉的上料也更加準(zhǔn)確，減少誤差。

又由于所述直線移載裝置包括移載機架，所述移載機架上設(shè)置有橫梁，該橫梁橫跨保溫棉存放工位和裝配定位工位，所述橫梁上設(shè)置有橫向水平延伸的橫向水平導(dǎo)軌，所述橫向水平導(dǎo)軌上水平滑動安裝有橫向水平滑座，所述橫梁上設(shè)置有橫向水平齒條，所述橫向水平滑座上轉(zhuǎn)動安裝有與橫向水平齒條嚙合的水平驅(qū)動齒輪，該水平驅(qū)動齒輪由固定于橫向水平滑座上的水平伺服電機驅(qū)動，所述橫向水平滑座上豎直滑動安裝有升降梁，所述升降梁由升降伺服電機驅(qū)動，所述升降梁的底部設(shè)置有真空吸盤組件，橫梁上還設(shè)置有限制橫向水平滑座水平極限位置的水平限位裝置，所述升降梁和橫向水平滑座之間設(shè)置有限制升降梁豎直升降極限位置的豎直限位裝置，該直線移載機構(gòu)可實現(xiàn)保溫棉升降和直線移動，從而實現(xiàn)工位的切換，移動位置可由水平伺服電機和升降伺服電機精確控制。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明實施例的布置示意圖；

圖2是組裝定位裝置的主視圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4是圖2的左視圖；

圖5是升級架的安裝示意圖；

圖6是直線移載機構(gòu)的立體圖；

圖7是直線移載機構(gòu)的主視圖；

圖8是圖7在a-a處的剖視圖；

圖9是圖7在b-b處的剖視圖；

附圖中：1.主輸送輥組；2.保溫棉疊放平臺；3.裝配定位工位；4.直線移載裝置；41.移載機架；42.橫梁；43.橫向水平導(dǎo)軌；44.橫向水平齒條；45.橫向水平滑座；46.槽鋼；47.水平伺服電機；48.升降伺服電機；49.升降梁；410.豎直導(dǎo)軌；411.導(dǎo)向塊；412.固定板；413.安裝框架；414.吸盤固定板；415.真空吸盤；416.緩沖彈簧；417.水平限位裝置；418.豎直限位裝置；419.豎直驅(qū)動齒輪；420.豎直齒條；421.水平驅(qū)動齒輪；5.涂膠機器人；6.上膠主機；7.組裝定位裝置；71.機架；72.升降架；73.支撐條；74.同步升降機構(gòu)；75.頂升動力裝置；76.同步連桿；77.導(dǎo)向輪組；78.側(cè)定位板；79.側(cè)定位動力裝置；710.側(cè)基準(zhǔn)板；711.復(fù)位氣缸；712.縱向定位驅(qū)動裝置；713.端部定位板；714.定位升降動力裝置；715.端部定位支座；716.縱向?qū)к墸?17.主電機。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

如圖1至圖9所示，一種太陽能集熱器生產(chǎn)用保溫棉自動上料機器人，包括機架71，所述機架71上安裝有主輸送輥組1，該主輸送輥組1由主電機717通過鏈條驅(qū)動，所述主輸送輥組1上設(shè)置有裝配定位工位3，所述主輸送輥組1的一側(cè)設(shè)置有保溫棉存放工位；所述保溫棉存放工位上設(shè)置有保溫棉疊放平臺2，主輸送輥組1位于裝配定位工位3的上游一側(cè)設(shè)置有涂膠機器人5和上膠主機6，用來對底板和框架涂膠，方便保溫棉放入時粘結(jié)。該涂膠機器人5和丄膠主機為目前市面上的現(xiàn)有設(shè)備，可外購獲得。

所述裝配定位工位3設(shè)置有組裝定位裝置7，所述組裝定位裝置7包括豎直滑動安裝于機架71上的升降架72，所述升降架72由頂升動力裝置75驅(qū)動，該頂升動力裝置75為同步氣缸，所述升降架72的上端設(shè)置有若干個支撐條73，每個支撐條73位于主輸送輥組1的相鄰的輸送輥之間的間隙中，每個支撐條73上設(shè)置有導(dǎo)向輪組77，導(dǎo)向輪組77的導(dǎo)向方向與主輸送輥組1的輸送方向垂直，所述機架71的其中一側(cè)安裝有側(cè)基準(zhǔn)板710，該側(cè)基準(zhǔn)板710可以是固定安裝在機架71一側(cè)，也可以是采用本實施例中的方式，即所述側(cè)基準(zhǔn)板710橫向滑動安裝于機架71上，并且側(cè)基準(zhǔn)板710由復(fù)位氣缸711驅(qū)動在定位位置和避讓位置切換。這樣，通過復(fù)位氣缸711可以驅(qū)動側(cè)基準(zhǔn)板710橫向滑動，而在需要定位時移動到定位位置，用來作為一側(cè)的基準(zhǔn)，而定位裝配后需要輸送底板邊框組件時可以移動到避讓位置，避免與底板邊框組件的側(cè)面摩擦。

所述機架71上橫向滑動安裝有側(cè)定位板78，側(cè)定位板78和側(cè)基準(zhǔn)板710的板面相對設(shè)置且均與輸送方向平行，該側(cè)定位板78在其中一對相鄰的輸送輥之間的間隙中滑動，側(cè)定位板78與側(cè)定位動力裝置79傳動連接，該側(cè)定位動力裝置79選用無桿電缸，該無桿電缸設(shè)置于相鄰的輸送輥之間，側(cè)定位板78安裝于無桿電缸的滑臺上，所述機架71上設(shè)置有將太陽能集熱器的底板框架組件定位于裝配定位工位3的端部定位機構(gòu)，所述裝配定位工位3和保溫棉存放工位之間設(shè)置有用于將保溫棉從保溫棉存放工位移動至裝配定位工位3上的直線移載裝置4。

如圖2至圖4所示，所述端部定位機構(gòu)包括分別安裝于機架71兩側(cè)的兩個端部定位支座715，該端部定位支座715上豎直滑動安裝有橫向延伸的端部定位板713，該端部定位板713由定位升降動力裝置714驅(qū)動升降。所述端部定位支座715縱向滑動安裝于機架71上，所述端部定位支座715由縱向定位驅(qū)動裝置712驅(qū)動。所述縱向定位驅(qū)動裝置712包括無桿電缸，該無桿電缸的滑臺與其中一個端部定位支座715連接，另一個端部定位支座715通過縱向?qū)к?16滑動安裝于機架71上。該端部定位支座715能縱向滑動具有以下兩個優(yōu)點：1.可定位不同的位置，適合不同尺寸的底板和保溫棉的裝配；2.可以對底板的定位進行緩沖，可以使端部定位支座715在運行的過程中與底板邊框組件接觸后再逐漸定位，實現(xiàn)軟定位。

如圖5所示，所述升降架72通過同步升降機構(gòu)74豎直滑動安裝于機架71上，所述同步升降機構(gòu)74包括多個蝸輪絲杠同步升降器，所述蝸輪絲杠同步升降器分布在升降架72的底部四周，該蝸輪絲杠同步升降器包括固定于機架71上的軸承座，該軸承座內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有蝸輪，蝸輪的內(nèi)孔螺紋安裝有豎直貫穿的絲杠，所述絲杠的頂部設(shè)置有升降連接座，該升降連接座與升降架72固定，相鄰的蝸輪絲杠同步升降器的軸承座之間轉(zhuǎn)動安裝有同步連桿76，該同步連桿76的兩端安裝有與蝸輪配合的蝸桿，所述頂升動力裝置75包括兩個同步氣缸，該同步氣缸設(shè)置于升降架72的底部兩端，同步氣缸的缸體固定在機架71上且豎直設(shè)置，同步氣缸的活塞桿與升降架72連接。該同步升降機構(gòu)74的原理是：同步氣缸驅(qū)動升降架72上升，進而使絲杠上升，絲杠上升就會帶動蝸輪旋轉(zhuǎn)，蝸輪旋轉(zhuǎn)就帶動同步連桿76兩端的蝸桿旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)同步，只要升降架72出現(xiàn)傾斜，絲杠的升降高度就不同，絲杠升降高度不同，那么蝸輪的旋轉(zhuǎn)就不同，這樣就造成同步連桿76旋轉(zhuǎn)不同步而出現(xiàn)卡死，因此，該同步升降機構(gòu)74可以確保升降架72同步。

如圖6到圖9所示，所述直線移載裝置4包括移載機架4，所述移載機架4上設(shè)置有橫梁42，該橫梁42橫跨保溫棉存放工位和裝配定位工位3，所述橫梁42上設(shè)置有橫向水平延伸的橫向水平導(dǎo)軌43，所述橫向水平導(dǎo)軌43上水平滑動安裝有橫向水平滑座45，所述橫梁42上設(shè)置有橫向水平齒條44，所述橫向水平滑座45上轉(zhuǎn)動安裝有與橫向水平齒條44嚙合的水平驅(qū)動齒輪421，該水平驅(qū)動齒輪421由固定于橫向水平滑座45上的水平伺服電機47驅(qū)動，所述橫向水平滑座45上豎直滑動安裝有升降梁49，所述升降梁49由升降伺服電機48驅(qū)動，所述升降梁49的底部設(shè)置有真空吸盤415組件，橫梁42上還設(shè)置有限制橫向水平滑座45水平極限位置的水平限位裝置417，所述升降梁49和橫向水平滑座45之間設(shè)置有限制升降梁49豎直升降極限位置的豎直限位裝置418。

所述升降伺服電機48與升降梁49之間也通過齒輪齒條機構(gòu)傳動，其中，升降梁49上安裝有豎直齒條420，對應(yīng)的所述升降伺服電機48的輸出軸上安裝有豎直驅(qū)動齒輪419，該豎直驅(qū)動齒輪419與豎直齒條420嚙合。

所述橫向水平滑座45上設(shè)置有豎直的槽鋼46，該槽鋼46內(nèi)固定有兩個相互配合的帶工字型導(dǎo)向槽的導(dǎo)向塊411，所述升降梁49上設(shè)置有工字型的豎直導(dǎo)軌410，該豎直導(dǎo)軌410一一對應(yīng)與導(dǎo)向塊411的導(dǎo)向槽配合，升降梁49上還固定有豎直齒條420，橫向水平滑座45上轉(zhuǎn)動安裝有與豎直齒條420嚙合的豎直驅(qū)動齒輪419，該豎直驅(qū)動齒輪419與升降伺服電機48的輸出軸之間通過減速器傳動連接。

真空吸盤415組件包括安裝框架413和吸盤固定板414，所述升降梁49的底部設(shè)置有固定板412，所述安裝框架413通過螺栓固定于固定板412上，所述吸盤固定板414焊接在安裝框架413上，所述吸盤固定板414上設(shè)置有若干個真空吸盤415，該真空吸盤415與負壓系統(tǒng)連通，該負壓系統(tǒng)為目前的常規(guī)真空系統(tǒng)，該真空吸盤415和吸盤固定板414之間預(yù)壓有緩沖彈簧416。

所述水平限位裝置417包括兩個水平機械限位塊，兩個水平機械限位塊分別設(shè)置于橫梁42的兩端，該水平機械限位塊與橫向水平滑座45的左右端部限位配合；同樣，所述豎直限位裝置418包括兩個豎直機械限位塊，該機械限位塊設(shè)置于升降梁49的上下端部，豎直機械限位塊與橫向水平滑座45的上下端部限位配合。該水平限位裝置417可以對橫向水平滑座45的移動極限位置進行限位，確保系統(tǒng)可靠運行，同理，豎直限位裝置418可以限制升降梁49的升降極限位置，避免因電氣故障而造成升降過渡破壞底板或保溫棉。

本實施例中提到的氣缸、無桿電缸、電機等執(zhí)行裝置、齒輪齒條機構(gòu)為目前的常規(guī)技術(shù)，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《機械設(shè)計手冊第五版》中詳細的公開了氣缸、電機以及其他傳動機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)和原理和其他的設(shè)計，屬于現(xiàn)有技術(shù)，其結(jié)構(gòu)清楚明了，2008年08月01日由機械工業(yè)出版社出版的現(xiàn)代實用氣動技術(shù)第3版smc培訓(xùn)教材中就詳細的公開了真空元件、氣體回路和程序控制，表明了本實施例中的氣路結(jié)構(gòu)也是現(xiàn)有的技術(shù)，清楚明了，在2015年07月01日由化學(xué)工業(yè)出版社出版的《電機驅(qū)動與調(diào)速》書中也詳細的介紹了電機的控制以及行程開關(guān)，因此，電路、氣路連接都是清楚。

以上所述實施例僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的描述，不作為對本發(fā)明范圍的限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的基礎(chǔ)上，對本發(fā)明技術(shù)方案作出的各種變形和改造，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。