[发明专利]一种重型模具的自动更换装置、更换系统和更换方法

权利要求书

1.一种重型模具的自动更换装置，其特征在于，包括穿梭在模具仓库出入口和模具机台之间的移载设备，所述移载设备包括自动行走主机、安装在所述自动行走主机上且在模具更换时对模具进行推拉操作的更换执行机构；

所述更换执行机构包括导向组件、推拉执行组件和限位组件，导向组件的导向与所述推拉执行组件的推拉方向平行；

所述推拉执行组件包括丝杆电机、由丝杆电机带动的丝杆、套设在丝杆上的滑块、与滑块转动连接的推拉杆、固定在所述推拉杆前端并能够挂扣在模具上的挂钩以及带动所述挂钩与模具连接或由模具上脱离的挂钩辅助组件；

所述推拉杆与所述丝杆方向一致，所述限位组件设置在所述推拉执行组件的后部。

2.根据权利要求1所述的重型模具的自动更换装置，其特征在于，所述导向组件包括若干导向滑轨，所述导向滑轨与所述丝杆平行且设置有至少两条，导向滑轨均布设置在所述丝杆两侧；所述导向滑轨的顶面高度高于所述推拉执行组件高度。

3.根据权利要求1所述的重型模具的自动更换装置，其特征在于，所述丝杆下方设置有导向滑槽，所述滑块置于所述导向滑槽内，所述导向滑槽宽度与所述滑块宽度相适应；所述丝杆由导向滑槽一端延伸出并与丝杆电机连接；

所述滑块上穿过有与导向滑槽宽度方向平行的连接轴，所述推拉杆一端通过所述连接轴与所述滑块铰接，推拉杆的另一端为自由端并可绕所述连接轴旋转，所述挂钩与所述自由端固定，所述挂钩辅助组件靠近自由端位置。

4.根据权利要求3所述的重型模具的自动更换装置，其特征在于，所述挂钩固定在推拉杆的下侧面上，形成一向下弯折的钩部，所述挂钩辅助组件设置在推拉杆的下方并带动推拉杆的自由端绕所述连接轴向下或向上旋转，实现挂钩扣接上模具或由模具上脱离；所述挂钩辅助组件包括一升降电机和由升降电机带动的上下运动的举升组件，所述升降电机带动推拉杆的自由端抬起或放下。

5.根据权利要求1所述的重型模具的自动更换装置，其特征在于，所述限位组件远离推拉杆的自由端设置，所述限位组件包括触边压电传感器和激光测距仪。

6.根据权利要求1至5任一所述的重型模具的自动更换装置，其特征在于，所述自动行走主机为背负式AGV，所述背负式AGV顶部固定安装有支撑底座，所述支撑底座上安装有两组更换执行机构，两组更换执行机构方向一致；所述背负式AGV的四个顶角位置分别设置有急停开关。

7.一种重型模具的更换系统，其特征在于，更换系统包括设置在模具仓库出入口的模具仓库出入口控制系统、设置在模具机台上的模具机台控制系统、如权利要求6所述的自动更换装置以及设置在所述自动更换装置上的移载设备控制系统和AGV车载控制系统；所述移载设备控制系统和模具仓库出入口控制系统通过无线网络与模具机台控制系统通讯；两组更换执行机构均受控于所述移载设备控制系统；所述AGV车载控制系统与移载设备控制系统通讯，接收移载设备控制系统下发的模具更换任务并控制AGV行走至指定位置，更换系统随AGV车载控制系统启动而启动。

所述移载设备控制系统包括中心控制器；两触边压电传感器和四急停开关均与中心控制器的数字信号输入输出接口连接，两丝杆电机、两升降电机和两激光测距仪均与中心控制器的模拟信号输入输出接口连接；四急停开关串接并与中心控制器连接。

8.根据权利要求7所述的重型模具的更换系统，其特征在于，所述移载设备控制系统包括PLC控制器或MCU控制器。

9.一种重型模具的更换方法，其特征在于，采用如权利要求7或8任一所述的重型模具的更换系统，按照以下步骤进行更换，

第一步，启动重型模具的更换系统：AGV车载控制系统启动并控制更换系统启动；首先在移载设备控制系统中设定：联机对象标识(T_ID)、联机超时(CTo)、拉取超时(PTo)、任务标识(Task_ID)、最短距离(sd)和最长距离(md)的各参数和真假值；指定两自动更换装置中的其一为新模具推拉执行器，另一为旧模具推拉执行器；

第二步，获取待更换上的新模具：移载设备控制系统与模具仓库出入口控制系统通讯，AGV车载控制系统控制更换装置与模具仓库出入口对接；移载设备控制系统控制新模具推拉执行器工作；

新模具推拉执行器中，首先，丝杆电机工作带动推拉杆向外推出并至模具仓库出入口的新模具位置，挂钩辅助组件工作辅助推拉杆端部的挂钩挂扣在模具仓库出入口的新模具上；然后，丝杆电机反向工作带动推拉杆回缩，将新模具由模具仓库出入口拉取至背负式AGV上；再后，AGV车载控制系统控制背负式AGV背负新模具并行走至模具机台位置；

第三步，取下模具机台上待被换下的旧模具：移载设备控制系统与模具机台控制系统通讯，判断模具机台上是否空置，若空置直接进入以下第四步，若非空置，则：AGV车载控制系统控制更换装置与模具机台对接；移载设备控制系统控制旧模具推拉执行器工作；

旧模具推拉执行器中，首先，丝杆电机工作带动推拉杆向外推出并至模具机台的旧模具位置，挂钩辅助组件工作辅助推拉杆端部的挂钩挂扣在模具机台的旧模具上；然后，丝杆电机反向工作带动推拉杆回缩，将旧模具由模具机台拉取至背负式AGV上，使得模具机台空置；

第四步，将新模具推出至空置的模具机台上：移载设备控制系统与模具机台控制系统通讯，AGV车载控制系统控制更换装置与模具机台对接；移载设备控制系统控制背负有新模具的新模具推拉执行器工作；

新模具推拉执行器中，首先，丝杆电机工作，使得推拉杆带动新模具向外推出，将新模具推动至模具机台上，然后，丝杆电机反向工作带动推拉杆回缩；

第五步：将旧模具推出至模具仓库出入口：移载设备控制系统与模具仓库出入口控制系统通讯，AGV车载控制系统控制更换装置与模具仓库出入口对接；移载设备控制系统控制背负有旧模具的旧模具推拉执行器工作；

旧模具推拉执行器中，首先，丝杆电机工作，使得推拉杆带动旧模具向外推出，将旧模具推动至模具仓库出入口，然后，丝杆电机反向工作带动推拉杆回缩。