[发明专利]一种全自动冲片喷胶智能化柔性生产线及其运行方法

权利要求书

1.一种全自动冲片喷胶智能化柔性生产线，其特征在于：该生产线包括头部升降机（1）、自动输送线（2）、冲片上料工作站（3）、转运托盘（4）、物料托盘（5）、第一喷胶专机（6）、第一烘干专机（7）、第二喷胶专机（8）、第二烘干专机（9）、翻面专机（10）、托盘摆放专机（11）、第三喷胶专机（12）、第三烘干专机（13）、第四喷胶专机（14）、第四烘干专机（15）、成品下料工作站（16）和尾部升降机（17），其中：

头部升降机（1）用于将自动输送线（2）第二层的转运托盘（4）转运至第一层；

自动输送线（2）分为两层，实现托盘的全自动转运和循环利用，其上有阻挡气缸，用于对物料托盘（5）定位；

冲片上料工作站（3）用于实现冲片的上料；

转运托盘（4）通过通用接口设计，可与不同物料托盘（5）结合，当冲片生产型号发生变化时，通过更换转运托盘（4）即可实现柔性化生产；

物料托盘（5）根据物料尺寸大小定制，留有与转运托盘（4）结合的接口；

第一喷胶专机（6）、第二喷胶专机（8）、第三喷胶专机（12）、第四喷胶专机（14）属同一种设备，功能相同，共同完成冲片的四次喷胶作业；

第一烘干专机（7）、第二烘干专机（9）、第三烘干专机（13）、第四烘干专机（15）属同一种设备，功能相同，共同完成冲片的四次烘干作业；

翻面专机（10）和托盘摆放专机（11）共同实现物料托盘（5）的翻面作业；

成品下料工作站（16）实现成品的下料；

尾部升降机（17）实现托盘的回传；

托盘摆放专机（11）由电机组件（37）、垂向支架（38）、齿轮齿条组件（39）、限位板（40）、单桁架架体（41）、连接板（42）、模具托盘夹紧专机（43）及模具托盘（44）组成；电机组件（37）和限位板（40）均安装在单桁架架体（41）上，齿轮齿条组件（39）连接电机组件（37）和垂向支架（38），垂向支架（38）通过导轨滑块安装于限位板（40）上，连接板（42）安装于垂向支架（38）上，模具托盘夹紧专机（43）安装于连接板（42）上。

2.根据权利要求1所述的全自动冲片喷胶智能化柔性生产线，其特征在于：所述冲片上料工作站（3）和成品下料工作站（16）所用设备一样，均包括来料托盘（18）、工作头摆放台（19）、工作头（20）、六自由度智能搬运机器人（21）及摆放台（22）；

来料托盘（18）摆放在摆放台（22）上，工作头（20）摆放在工作头摆放台（19）上，六自由度智能搬运机器人（21）通过其头部的快换装置更换不同的工作头（20）实现冲片的柔性上料作业。

3.根据权利要求2所述的全自动冲片喷胶智能化柔性生产线，其特征在于：第一喷胶专机（6）由喷胶头（23）、喷胶头支撑装置（24）、X向移动装置（25）、Z向移动装置（26）、Y向移动装置（27）、Z向移动装置安装机架（28）、Y向移动装置安装机架（29）及喷胶主机（30）组成；

喷胶头（23）安装在喷胶头支撑装置（24）上，同时通过导管连接喷胶主机（30）；喷胶头支撑装置（24）安装在X向移动装置（25）上；X向移动装置（25）安装在Z向移动装置（26）上；Z向移动装置（26）安装在Z向移动装置安装机架（28）上；Z向移动装置安装机架（28）安装在Y向移动装置（27）上；Y向移动装置（27）安装在Y向移动装置安装机架（29）上。

4.根据权利要求3所述的全自动冲片喷胶智能化柔性生产线，其特征在于：翻面专机（10）共有两套，左右对称的布置于自动输送线（2）的两侧；所述翻面专机（10）由夹紧装置（31）、旋转装置（32）、垂向移动装置（33）、垂向移动装置固定架（34）、纵向移动装置（35）及底座（36）组成；

夹紧装置（31）安装在旋转装置（32）上，旋转装置（32）安装于垂向移动装置（33）上，垂向移动装置（33）安装于垂向移动装置固定架（34）上，垂向移动装置固定架（34）安装于纵向移动装置（35）上，纵向移动装置（35）固定在底座（36）上。

5.根据权利要求4所述的全自动冲片喷胶智能化柔性生产线，其特征在于：模具托盘（44）与物料托盘（5）结构一样，用于冲片翻面后的载体。

6.一种基于权利要求5所述全自动冲片喷胶智能化柔性生产线的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、工作开始前，更换旧物料托盘（5）并将新的物料托盘（5）放置到转运托盘（4）上，并在托盘摆放专机（11）上更换模具托盘（44）；

步骤2、当工作开始时，冲片上料工作站（3）中的六自由度智能搬运机器人（21）根据系统指令到指定位置从工作头摆放台（19）换取合适的工作头（20）；

步骤3、系统根据指令，自动输送线（2）将第二层的物料托盘（5）通过头部升降机（1）转运到第一层，并输送物料托盘（5）至上料工位指定位置，阻挡气缸挡住物料托盘（5）实现其定位；

步骤4、六自由度智能搬运机器人（21）带动工作头（20）至指定位置，工作头（20）启动，其上的吸盘吸取来料托盘（18）中指定数量的冲片，并将其放置到物料托盘（5）的指定位置，如此反复，直至装满物料托盘（5）为止；

步骤5、阻挡气缸下降，自动输送线（2）将物料托盘（5）运至喷胶工位，同时阻挡气缸恢复初始状态；

步骤6、当物料托盘（5）及转运托盘（4）到达喷胶工位后，第一喷胶专机（6）启动工作，X向移动装置（25）、Z向移动装置（26）及Y向移动装置（27）运动到指定的位置；

步骤7、喷胶主机（30）启动，X向移动装置（25）带动喷胶头支撑装置（24）上的喷胶头（23）沿X向移动；

步骤8、到指定位置后，Y向移动装置（27）沿Y向移动到指定位置；

步骤9、重复步骤7—8直至喷胶工作结束；

步骤10、阻挡气缸下降，自动输送线（2）将物料托盘（5）运至烘干工位，同时阻挡气缸恢复初始状态；

步骤11、第一烘干专机（7）采用隧道通过式烘干炉，当物料托盘（5）将冲片运至烘干工位后，在阻挡气缸的阻挡作用下，物料托盘（5）停止运动，冲片进行烘干作业，待烘干指定时间后，阻挡气缸下降，自动输送线（2）将物料托盘（5）运至喷胶工位，同时阻挡气缸恢复初始状态；

步骤12、当物料托盘（5）及转运托盘（4）到达喷胶工位后，第二喷胶专机（8）启动工作；

步骤13、第二喷胶专机（8）重复步骤7—8直至喷胶工作结束；

步骤14、阻挡气缸下降，自动输送线（2）将物料托盘（5）运至烘干工位，同时阻挡气缸恢复初始状态；

步骤15、第二烘干专机（9）采用隧道通过式烘干炉，当物料托盘（5）将冲片运至烘干工位后，在阻挡气缸的阻挡作用下，物料托盘（5）停止运动，第二烘干专机（9）进行二次烘干作业；

步骤16、烘干作业完成后，阻挡气缸下降，自动输送线（2）将物料托盘（5）运至翻面工位，同时阻挡气缸恢复初始状态；

步骤17、当物料托盘（5）到达翻面工位后，托盘摆放专机（11）启动，其电机组件（37）驱动齿轮齿条组件（39），并带动垂向支架（38）向下移动到指定位置，模具托盘夹紧专机（43）将模具托盘（44）放置到物料托盘（5）上，托盘摆放专机（11）各机构恢复其初始位置；

步骤18、同时，两套翻面专机（10）启动工作，垂向移动装置（33）移动到指定位置，两套翻面专机（10）的纵向移动装置（35）相向移动到指定位置，夹紧装置（31）通过其上的销锥夹紧物料托盘（5）和模具托盘（44）；

步骤19、垂向移动装置（33）向上移动到指定位置，旋转装置（32）将其翻面180度；

步骤20、垂向移动装置（33）向下移动到指定位置，将模具托盘（44）及物料托盘（5）放置到转运托盘（4）上，夹紧装置（31）松开，翻面专机（10）各机构撤回初始位置；

步骤21、托盘摆放专机（11）启动，其电机组件（37）驱动齿轮齿条组件（39），并带动垂向支架（38）向下移动到指定位置，模具托盘夹紧专机（43）将物料托盘（5）夹紧取走，托盘摆放专机（11）各机构恢复其初始位置；

步骤22、冲片翻面工作完成，阻挡气缸下降，自动输送线（2）将模具托盘（44）和转运托盘（4）运至下一工位，同时阻挡气缸恢复初始状态；

步骤23、重复步骤6—15，第三喷胶专机（12）、第四喷胶专机（14）分别完成冲片的第三次和第四次喷胶作业，第三烘干专机（13）和第四烘干专机（15）分别完成冲片的第三次和第四次烘干作业；

步骤24、第四次烘干作业工作完成后，阻挡气缸下降，自动输送线（2）将模具托盘（44）和转运托盘（4）运至下料工位，同时阻挡气缸恢复初始状态；

步骤25、当模具托盘（44）和转运托盘（4）到达下料工位后，成品下料工作站（16）中的六自由度智能搬运机器人（21）根据系统指令到指定位置从工作头摆放台（19）换取合适的工作头（20）；

步骤26、然后，六自由度智能搬运机器人（21）带动工作头（20）至指定位置，工作头（20）启动，其上的吸盘吸取模具托盘（44）中指定数量的冲片，并将其放置到来料托盘（18）的指定位置，如此反复几次，直至取完模具托盘（44）中的冲片为止，冲片的成品下线工作完成；

步骤27、阻挡气缸下降，自动输送线（2）将模具托盘（44）和转运托盘（4）运至尾部升降机（17）指定位置，同时阻挡气缸恢复初始状态；

步骤28、尾部升降机（17）将模具托盘（44）和转运托盘（4）由第一层转运至第二层，并通过自动输送线（2）输送到头部升降机（1）；

步骤29、整个生产线根据系统指令按照上述步骤进行循环作业，直至作业完成为止。