本發(fā)明屬于自動化控制領(lǐng)域，涉及一種墊片自動擺放裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，全球?qū)Ω鞣N螺栓、螺釘類連接標準件的需求量越來越大。作為與這些標準件配套使用的墊片，在某些場合，需要墊片具有防銹、防腐、絕緣、高強度等特點，因此需要在墊片表面噴涂某些功能涂料并對其加熱固化處理，以滿足使用要求。在今后幾年將是中國金屬處理及涂裝產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展時期,因此作為噴涂工藝的前一步驟，墊片能否均勻等間隔且墊片之間不相互接觸地擺放將直接關(guān)系到噴涂質(zhì)量的好壞。然而，目前墊片的擺放工作主要還是通過人工完成，需要耗費大量勞動力，增加了生產(chǎn)時間，效率低，墊片成品不合格率高，進而導致墊片表面處理的成本高居不下。因此，市場急需一種高效率的自動化機械來替代人工來完成墊片的擺放工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)墊片擺放工藝的不足,本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)墊片自動化擺放的墊片自動擺放裝置,該墊片自動擺放裝置能夠完成墊片的自動規(guī)整、吸附、傳送、監(jiān)控和自動化控制五個系統(tǒng)，能夠提高擺放精度,提升工作效率,大幅度節(jié)省成本。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種墊片自動擺放裝置,包括墊片的自動規(guī)整、吸附、傳送、監(jiān)控和自動化控制五個系統(tǒng)。

所述的自動化控制系統(tǒng)包括機架1、工業(yè)觸摸屏2和控制箱9。所述的工業(yè)觸摸屏2和控制箱9固定在機架1上，二者通過導線連通；所述的機架1包括水平部分和垂直部分，垂直部分位于水平部分中部，水平部分中部具有滑道。

所述的傳送系統(tǒng)包括推手氣缸3、橫向拉手氣缸4、進板室7、升降機8、升板氣缸12、升降機16和出板室17。所述的進板室7和出板室17固定在機架1水平部分的兩側(cè)下方，進板室7用于存放空置的墊片擺放板5,出板室17用于存放滿載的墊片擺放板5；所述的進板室7下方通過螺栓安裝升降機8，升降機8通過中部的絲杠推動空置的墊片擺放板5上移；所述的出板室17下方通過螺栓安裝升降機16，升降機16通過中部的絲杠推動滿載的墊片擺放板5下移；所述的橫向拉手氣缸4位于機架1水平部分右側(cè)軌道上，用于拉動空置的墊片擺放板5移動；所述的推手氣缸3位于機架1水平部分右側(cè)軌道上，用于推動滿載的墊片擺放板左移到出板室17上方。所述的升板氣缸12位于格柵13中心前后兩側(cè)，用于抬升滿載的墊片擺放板。

所述的自動規(guī)整系統(tǒng)安裝于機架1垂直部分下方，包括固定金屬架10、活塞11、格柵13、振動機14和升降機15。所述的振動機14固定在金屬架10下方，位于自動規(guī)整系統(tǒng)最低端；升降機15位于振動機14上方,固定在金屬架10上，升降機15帶動活塞11上下移動；所述的格柵13位于固定金屬架10上表面，格柵13內(nèi)孔與活塞11間隙連接，格柵13通過固定金屬架10與振動機14連接。

所述的吸附系統(tǒng)固定在機架1垂直部分上方，包括真空吸盤板21、滾珠絲杠升降機22和吸嘴24。吸嘴安裝于真空吸盤板21下表面上；所述真空吸盤板21與滾珠絲杠升降機22通過滾珠絲杠連接，用于吸附和解吸墊片。

所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括三個接近開關(guān)6、19、23和兩個激光對射傳感器18、20。接近開關(guān)6固定在機架1水平部分，位于進板室7正上方，用于感應(yīng)空置的墊片擺放板5上升位置，控制升降機8的關(guān)停；所述激光對射傳感器20固定在格柵5上表面機架1前后兩側(cè)，接近開關(guān)19位于激光對射傳感器20右側(cè)，兩者位于同一水平面上；接近開關(guān)23固定在真空吸盤板21上方機架上；激光對射傳感器18位于出板室17上表面前后兩側(cè)機架水平部分上。

采用上述裝置進行墊片自動擺放的方法包括以下步驟：

1)將墊片25堆放在格柵13上，啟動振動機14，活塞11下行，雜亂堆放的墊片25規(guī)則地堆疊在格柵13的圓孔內(nèi)；當格柵13圓孔處于滿裝時，清除格柵13表面上的多余墊片，并保證格柵13孔內(nèi)墊片高度一致。然后按下工業(yè)觸摸屏2屏上的“自動”按鍵，此時若格柵孔內(nèi)最上層墊片未將激光對射傳感器20發(fā)出的激光束擋住，則升降機15將活塞11往上升，進而墊片25在格柵13孔內(nèi)上升，直到最上層墊片將激光束擋住，激光對射傳感器20發(fā)出控制信號，升降機15停止。

2)升降機15停止運轉(zhuǎn)后，真空吸盤板21下行，真空吸盤板21下行到吸附高度時，接近開關(guān)23發(fā)出信號，真空吸盤板21停止下行，同時真空吸盤板21產(chǎn)生負壓，并將格柵13孔內(nèi)的最表層墊片25吸附在真空吸盤板21的吸嘴24上，完成吸附后真空吸盤板21上行到一定高度。

3)橫向拉手氣缸4將進板室7內(nèi)存放的最上端的一塊空置的墊片擺放板5水平向左拉出，此塊墊片擺放板5推動其左側(cè)墊片擺放板向左移動，直到最接近格柵13的空置的墊片擺放板被推到指定擺放位置后，觸發(fā)接近開關(guān)19，此時接近開關(guān)19發(fā)出信號，兩個升板氣缸12將處于擺放位置的擺放板抬升。

4)當空置的墊片擺放板被抬升到指定高度時，真空吸盤板21負壓解除，吸嘴24上的墊片落在空置的墊片擺放板上，之后擺好墊片的滿載的墊片擺放板被推手氣缸3推至出板室17，兩個升板氣缸12復(fù)位，此時激光對射傳感器18發(fā)出的激光束被墊片擺放板擋住，發(fā)出信號，升降機16使擺好墊片的滿載的擺放板下行，直到激光束不被擋，升降機16停止。

5)與此同時，由于擋住激光對射傳感器20激光束的最外層墊片25已被移走，激光對射傳感器20發(fā)出信號，活塞11推動格柵13孔內(nèi)墊片25上升，直到最上層墊片25將激光束擋住，活塞11停止移動。與此同時，進板室7上部接近開關(guān)6發(fā)出信號，升降機8將進板室7內(nèi)存放的墊片擺放板5向上抬升，直到最上面墊片擺放板將接近開關(guān)6觸發(fā)，升降機8停止運轉(zhuǎn)，擺放板停止上升，此時真空吸盤板21繼續(xù)下行。

6)墊片自動擺放裝置重復(fù)上述步驟，從而使進板室7內(nèi)的墊片擺放板擺好墊片之后堆放在出板室17內(nèi)。當進板室7內(nèi)的擺放板全部擺好墊片并堆放在出板室17內(nèi)之后，墊片自動擺放裝置停止工作，工人將出板室17內(nèi)已擺好墊片的擺放板移走，開始對墊片進行噴涂。同時，其他工人將空的擺放板填入進板室7內(nèi)，墊片自動擺放裝置繼續(xù)開始墊片的自動擺放工作。

以上墊片自動擺放裝置的自動控制為PLC控制。

本發(fā)明的有益效果為：1)本發(fā)明采用振動機、格柵和活塞配合的方法來存儲和調(diào)整墊片,使墊片能夠整齊地層疊在格柵孔中。2)采用真空吸盤板，通過調(diào)節(jié)真空吸盤板的負壓狀態(tài)，對墊片進行吸附和解吸,使墊片均勻無重疊地擺放在擺放板上,且對墊片表面不產(chǎn)生任何損傷，提高后續(xù)噴涂工藝的質(zhì)量。3)激光對射傳感器、接近開關(guān)的使用，簡化了操作觀察時間，降低了工人工作時間和精力耗費。4)大大提高了工作效率，縮短了生產(chǎn)時間，并降低勞動成本。5)本裝置提供了控制面板，方便了工人操作，控制面板提供了全自動和半自動功能，可根據(jù)具體實際情況進行調(diào)節(jié)。6)墊片噴涂加工類企業(yè)的必然需求。

附圖說明

圖1是墊片自動擺放裝置整體圖；

圖2是格柵與活塞搭配局部剖視圖；

圖3是真空吸盤板局部視圖；

圖中：1機架；2工業(yè)觸摸屏；3推手氣缸；4橫向拉手氣缸；5墊片擺放板；6、19、23接近開關(guān)；7進板室；8、15、16升降機；9控制箱；10固定金屬架；11活塞；12升板氣缸；13格柵；14振動機；17出板室；18、20激光對射傳感器；21真空吸盤板；22滾珠絲杠升降機；24吸嘴；25墊片。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式做進一步說明。本發(fā)明的墊片自動擺放裝置結(jié)構(gòu)及安裝實施方式如下：

如圖1所述的一種墊片自動擺放裝置,包括墊片的自動規(guī)整、吸附、傳送、監(jiān)控和自動化控制五個系統(tǒng)。所述的自動化控制系統(tǒng)中的工業(yè)觸摸屏2和控制箱9固定在機架1上,機架1包括水平部分和垂直部分。所述的傳送系統(tǒng)中進板室7和出板室17固定在機架1水平部分的兩側(cè)下方，進板室7下方安裝升降機8,出板室17下方升降機16,橫向拉手氣缸4和推手氣缸3位于機架1水平部分右側(cè)軌道上，升板氣缸12位于格柵13中心前后兩側(cè)，用于抬升滿載的墊片擺放板。所述的自動規(guī)整系統(tǒng)安裝于機架1垂直部分下方，其中振動機14固定在金屬架10下方,升降機15固定在金屬架10上，帶動活塞11上下移動,格柵13位于固定金屬架10上表面，格柵13內(nèi)孔與活塞11間隙連接，格柵13通過固定金屬架10與振動機14連接,格柵13與活塞11搭配局部剖視圖如圖2所示。所述的吸附系統(tǒng)固定在機架1垂直部分上方，吸嘴安裝于真空吸盤板21下表面上,真空吸盤板21(如圖3所示)與滾珠絲杠升降機22通過滾珠絲杠連接。所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括三個接近開關(guān)6、19、23和兩個激光對射傳感器18、20,接近開關(guān)6固定在機架1水平部分,激光對射傳感器20固定在格柵5上表面機架1前后兩側(cè)，接近開關(guān)19位于激光對射傳感器20右側(cè)，兩者位于同一水平面上；接近開關(guān)23固定在真空吸盤板21上方機架上；激光對射傳感器18位于出板室17上表面前后兩側(cè)機架上。

采用如圖1所述的裝置進行墊片自動擺放的方法包括以下步驟：

1)裝置工作時，先將墊片25堆放在格柵13上，啟動振動機14，同時活塞11下行，雜亂堆放的墊片25規(guī)則地堆疊在格柵13的圓孔內(nèi)(如圖2)，當格柵13圓孔處于滿裝時，清除格柵13表面上的多余墊片，并保證格柵孔內(nèi)墊片高度一致。然后按下工業(yè)觸摸屏2屏上的“自動”按鍵，此時若格柵孔內(nèi)最上層墊片未將激光對射傳感器20發(fā)出的激光束擋住，則升降機15將活塞11往上升，進而墊片25在格柵13孔內(nèi)上升，直到最上層墊片將激光束擋住，激光對射傳感器20發(fā)出控制信號，升降機15停止；

2)升降機15停止運轉(zhuǎn)后，真空吸盤板21下行，真空吸盤板21下行到吸附高度時，接近開關(guān)23發(fā)出信號，真空吸盤板21停止下行，同時真空吸盤板21產(chǎn)生負壓，并將格柵13孔內(nèi)的最表層墊片25吸附在真空吸盤板21的吸嘴24上，完成吸附后真空吸盤板21上行到一定高度；

3)橫向拉手氣缸4將進板室7內(nèi)存放的最上端的一塊墊片擺放板5水平向左拉出，此塊墊片擺放板5推動其左側(cè)墊片擺放板向左移動，直到最接近格柵13的墊片擺放板被推到指定擺放位置后，觸發(fā)接近開關(guān)19，此時接近開關(guān)19發(fā)出信號，兩個升板氣缸12將處于擺放位置的擺放板抬升；

4)當擺放板被抬升到指定高度時，真空吸盤板21負壓解除，吸嘴24上的墊片落在墊片擺放板上，之后擺好墊片的墊片擺放板被推手氣缸3推至出板室17，兩個升板氣缸12復(fù)位，此時激光對射傳感器18發(fā)出的激光束被墊片擺放板擋住，發(fā)出信號，升降機16使擺好墊片的擺放板下行，直到激光束不被擋，升降機16停止；

5)與此同時，由于擋住激光對射傳感器20激光束的最外層墊片已被移走，激光對射傳感器20發(fā)出信號，活塞11推動格柵13孔內(nèi)墊片上升，直到最上層墊片將激光束擋住，活塞停止移動。與此同時，進板室上部接近開關(guān)6發(fā)出信號，升降機8將進板室7內(nèi)存放的墊片擺放板5向上抬升，直到最上面墊片擺放板將接近開關(guān)6觸發(fā)，擺放板停止上升，此時真空吸盤板21繼續(xù)下行。

6)墊片自動擺放裝置重復(fù)上述步驟，從而使進板室7內(nèi)的墊片擺放板擺好墊片之后堆放在出板室17內(nèi)。當進板室7內(nèi)的擺放板全部擺好墊片并堆放在出板室17內(nèi)之后，墊片自動擺放裝置停止工作，工人將出板室17內(nèi)已擺好墊片的擺放板移走，開始對墊片進行噴涂。同時，其他工人將空的擺放板填入進板室7內(nèi)，墊片自動擺放裝置繼續(xù)開始墊片的自動擺放工作。