自动化升降称重一体机的制作方法

1.本实用新型涉及一种注塑产品称重技术，尤其是涉及一种自动化升降称重一体机。


背景技术：

2.当今，注塑行业逐步向智能工业化方向转型。在注塑行业内，为了实现快速生产，提高生产效率，每道工序都有特定的机械来操作，如采用工业机器人进行取件。而对于注塑生产的产品，重量的把控极为重要，因此需要增加称重设备对产品进行称重，通过称重的方式来检验产品是否合格。目前，利用工业机器人将产品置于称重设备如电子秤上，采用电子秤进行人工称重，来实时把控产品的重量，然而这种方式存在以下问题：1)工业机器人放件时的高度相对较低，会导致工业机器人时常处于极限姿态；2)人工称重耗时费工，增加了生产工时，增加了人工成本；3)人工称重一般只能进行抽检，即不能对每件产品进行质量把控，这样一来导致产品品质得不到有效提升。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动化升降称重一体机，其将注塑产品的升降、称重功能集成于一体，利用其能够避免工业机器人放件时处于极限姿态，能够自动称重，能够实现对每件注塑产品进行质量把控。
4.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种自动化升降称重一体机，其特征在于：包括支撑立柱、升降机构、称重支架，所述的称重支架通过所述的升降机构在所述的支撑立柱上升降运动，所述的称重支架上设置有称重传感器，利用所述的称重传感器实现所述的称重支架上置放的注塑产品的称重。
5.所述的升降机构由减速电机、链条驱动机构、导向板、直线导轨副组成，所述的链条驱动机构包括链条及上驱动链轮和下驱动链轮，所述的减速电机水平安装于所述的支撑立柱的顶部上，所述的上驱动链轮安装于所述的减速电机的输出轴上，所述的下驱动链轮通过水平安装轴安装于所述的支撑立柱的下部且位于所述的上驱动链轮的正下方，所述的链条的一端与所述的导向板的顶端连接，所述的链条的另一端与所述的导向板的底端连接，所述的链条绕在所述的上驱动链轮和所述的下驱动链轮上且分别与所述的上驱动链轮和所述的下驱动链轮啮合，所述的导向板的背面通过直线导轨副连接于所述的支撑立柱的一个侧面上，所述的称重支架连接于所述的导向板的正面上。减速电机的输出轴转动带动上驱动链轮转动，进而驱动链条带动导向板上升或下降，称重支架连接于导向板的正面上，称重支架随导向板上升或下降，实现称重支架的上升或下降；实际设计时可在支撑立柱的顶部上固定两个轴承，利用两个轴承固定减速电机的输出轴，实现减速电机的固定。
6.所述的支撑立柱上上下均设置有用于张紧所述的链条的张紧机构。
7.所述的张紧机构包括支撑轴和张紧链轮，所述的支撑轴水平安装于所述的支撑立柱上，所述的张紧链轮安装于所述的支撑轴上，所述的张紧链轮位于所述的链条形成的环
的外侧且所述的链条与所述的张紧链轮啮合。这种张紧机构的结构简单，利用张紧链轮使链条向链条形成的环的内侧弯曲即可实现张紧的目的。
8.所述的直线导轨副包括两根直线导轨和六块滑块，两根所述的直线导轨并行竖直安装于所述的支撑立柱的侧面上，六块所述的滑块以单边三块双排的方式安装于所述的导向板的背面上，所述的滑块与所述的直线导轨配合连接。在此双排三滑块的设计使得称重支架上放置的注塑产品的下降更为稳定。
9.所述的称重支架由横梁、两个l型托架、两根产品搁置条组成，所述的横梁水平安装且所述的横梁的一端固定于所述的导向板的正面上，所述的l型托架的竖杆的顶端固定于所述的横梁的底部上，每个所述的l型托架的横杆上安装有两个所述的称重传感器，每根所述的产品搁置条设置于一个所述的l型托架的横杆上的两个所述的称重传感器上，注塑产品搁置于两根所述的产品搁置条上。在此，单边双称重传感器的设计即安装4个称重传感器可减少称重稳定时间，提高称重精度；一般情况下单边的2个称重传感器间隔开安装于l型托架的横杆上，位于产品搁置条下方的两侧；两个l型托架之间存在间隔，可将两个l型托架之间的间隔设计成大于agv(automated guided vehicle，自动导引运输车)的宽度，这样在注塑产品下降到agv时可以顺利地将注塑产品下料到agv上。
10.所述的产品搁置条外包裹有用于防止注塑产品损伤的聚氨酯橡胶条。在实际设计时除在产品搁置条外包裹聚氨酯橡胶条，也可包裹其它能够保护注塑产品的保护层。
11.所述的l型托架的横杆上安装有用于检测所述的产品搁置条上是否搁置有注塑产品的激光传感器。利用激光传感器检测产品搁置条上是否有注塑产品，可避免一些不必要的操作，如：在注塑产品称重完成下降使注塑产品落到agv(automated guided vehicle，自动导引运输车)上，但实际上注塑产品并未落到agv上，此时激光传感器检测到注塑产品还在称重支架上，使称重支架不上升，避免称重支架带着注塑产品上升。
12.所述的支撑立柱的底部设置有用于将该自动化升降称重一体机安装于地面或其它平面上的安装平板，所述的支撑立柱与所述的安装平板之间设置有加强筋；所述的导向板与所述的支撑立柱之间设置有拖链，所述的拖链的一端与所述的导向板连接，所述的拖链的另一端与所述的支撑立柱的中部连接；所述的横梁的顶部与所述的导向板的正面之间设置有斜撑，所述的横梁的顶部上安装有接线盒。一般情况下可利用化学螺栓将该自动化升降称重一体机与地面固定；在导向板与支撑立柱之间设置拖链，一方面，拖链适合于往复运动的场合，能够对内置的电缆、气管等起到牵引和保护的作用，另一方面，拖链的每一节都能打开，便于安装和维修。
13.所述的导向板的正面的上部安装有上缓冲块，所述的导向板的正面的下部安装有下缓冲块，所述的支撑立柱的顶部安装有限位挡板，所述的支撑立柱的侧面上安装有限位挡块，所述的限位挡块位于所述的直线导轨的底端的下方且靠近所述的直线导轨的底端，所述的导向板上升至限定的最高位置时所述的上缓冲块撞击所述的限位挡板，所述的导向板下降至限定的最低位置时所述的下缓冲块撞击所述的限位挡块；所述的支撑立柱的上部自上而下依次安装有最高位置限位传感器、允许最高位置限位传感器、上升减速传感器，所述的支撑立柱的下部自下而上依次安装有最低位置限位传感器、允许最低位置限位传感器、下降减速传感器。在此，最高位置限位传感器用于上升位置极限限位保护，防止过冲损坏结构，最低位置限位传感器用于下降位置极限限位保护，防止过冲损坏结构，正常运行时
不会走到这两个极限点位；允许最高位置限位传感器作为上停止点，允许最低位置限位传感器作为下停止点；上升减速传感器和下降减速传感器感应后减速，称重支架在中间段高速运行，快到位置时减速，运行更平稳，防止了过冲。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
15.1)工业机器人将注塑产品放置于已处于最高位置的称重支架上，由于此时称重支架处于一个相对较高的位置，即工业机器人放件时的高度相对较高，因此有效地避免了工业机器人放件时处于极限姿态。
16.2)利用称重传感器能够自动对注塑产品进行称重，节省了生产工时，减少了人工成本。
17.3)工业机器人将每件注塑产品放置于称重支架上称重后称重支架再带着注塑产品下降，即能够对每件注塑产品进行质量把控，保证了出厂的注塑产品的质量。
18.4)利用称重传感器自动对注塑产品进行称重，在称重完成后利用升降机构自动带着称重支架上的注塑产品下降，自动化完成了称重和下降，大大提高了效率。
19.5)该自动化升降称重一体机可应用于需要称重并需要下料的场合，对不同注塑产品有一定的通用性。
20.6)该自动化升降称重一体机将注塑产品称重和注塑产品下降功能集成于一体，相对分体结构减少了不同功能设备的占地面积，提高了空间利用率。
附图说明
21.图1为本实用新型的自动化升降称重一体机的整体结构示意图一；
22.图2为本实用新型的自动化升降称重一体机的整体结构示意图二；
23.图3为本实用新型的自动化升降称重一体机的后视图；
24.图4为图1中a部分的放大示意图；
25.图5为本实用新型的自动化升降称重一体机中的链条与上驱动链轮的配合示意图；
26.图6为本实用新型的自动化升降称重一体机中的链条与下驱动链轮的配合示意图；
27.图7为本实用新型的自动化升降称重一体机中的位于上方的张紧机构的结构示意图；
28.图8为本实用新型的自动化升降称重一体机中的位于下方的张紧机构的结构示意图。
具体实施方式
29.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
30.本实用新型提出的一种自动化升降称重一体机，如图所示，其包括支撑立柱1、升降机构2、称重支架3，称重支架3通过升降机构2在支撑立柱1上升降运动，称重支架3上设置有称重传感器4，利用称重传感器4实现称重支架3上置放的注塑产品的称重。
31.在本实施例中，升降机构2由减速电机21、链条驱动机构、导向板22、直线导轨副组成，链条驱动机构包括链条23及上驱动链轮24和下驱动链轮25，减速电机21水平安装于支
撑立柱1的顶部上，上驱动链轮24安装于减速电机21的输出轴211上，下驱动链轮25通过水平安装轴26安装于支撑立柱1的下部且位于上驱动链轮24的正下方，链条23的一端与导向板22的顶端连接，链条23的另一端与导向板22的底端连接，链条23绕在上驱动链轮24和下驱动链轮25上且分别与上驱动链轮24和下驱动链轮25啮合，导向板22的背面通过直线导轨副连接于支撑立柱1的一个侧面上，称重支架3连接于导向板22的正面上。减速电机21的输出轴211转动带动上驱动链轮24转动，进而驱动链条23带动导向板22上升或下降，称重支架3连接于导向板22的正面上，称重支架3随导向板22上升或下降，实现称重支架3的上升或下降；实际设计时可在支撑立柱1的顶部上固定两个轴承27，利用两个轴承27固定减速电机21的输出轴211，实现减速电机21的固定。
32.在本实施例中，支撑立柱1上上下均设置有用于张紧链条23的张紧机构5，张紧机构5包括支撑轴51和张紧链轮52，支撑轴51水平安装于支撑立柱1上，张紧链轮52安装于支撑轴51上，张紧链轮52位于链条23形成的环的外侧且链条23与张紧链轮52啮合。这种张紧机构5的结构简单，利用张紧链轮52使链条23向链条23形成的环的内侧弯曲即可实现张紧的目的。
33.在本实施例中，直线导轨副包括两根直线导轨28和六块滑块29，两根直线导轨28并行竖直安装于支撑立柱1的侧面上，六块滑块29以单边三块双排的方式安装于导向板22的背面上，滑块29与直线导轨28配合连接。在此双排三滑块的设计使得称重支架3上放置的注塑产品的下降更为稳定。
34.在本实施例中，称重支架3由横梁31、两个l型托架32、两根产品搁置条33组成，横梁31水平安装且横梁31的一端固定于导向板22的正面上，l型托架32的竖杆322的顶端固定于横梁31的底部上，每个l型托架32的横杆321上安装有两个称重传感器4，每根产品搁置条33设置于一个l型托架32的横杆321上的两个称重传感器4上，注塑产品搁置于两根产品搁置条33上。在此，单边双称重传感器的设计即安装4个称重传感器4可减少称重稳定时间，提高称重精度；一般情况下单边的2个称重传感器4间隔开安装于l型托架32的横杆321上，位于产品搁置条33下方的两侧；两个l型托架32之间存在间隔，可将两个l型托架32之间的间隔设计成大于agv(automated guided vehicle，自动导引运输车)的宽度，这样在注塑产品下降到agv时可以顺利地将注塑产品下料到agv上。
35.在本实施例中，产品搁置条33外包裹有用于防止注塑产品损伤的聚氨酯橡胶条(图中未示出)，在实际设计时除在产品搁置条33外包裹聚氨酯橡胶条，也可包裹其它能够保护注塑产品的保护层。
36.在本实施例中，l型托架32的横杆321上安装有用于检测产品搁置条33上是否搁置有注塑产品的激光传感器6。利用激光传感器6检测产品搁置条33上是否有注塑产品，可避免一些不必要的操作，如：在注塑产品称重完成下降使注塑产品落到agv(automated guided vehicle，自动导引运输车)上，但实际上注塑产品并未落到agv上，此时激光传感器6检测到注塑产品还在称重支架3上，使称重支架3不上升，避免称重支架3带着注塑产品上升。
37.在本实施例中，支撑立柱1的底部设置有用于将该自动化升降称重一体机安装于地面或其它平面上的安装平板7，支撑立柱1与安装平板7之间设置有加强筋71，在实际加工过程中，通常在支撑立柱1的底部焊接一安装件，在焊接完成后将安装件加工成安装平板7
以保证安装平板7上下面的平行度以及支撑立柱1与安装平板7之间的垂直度；导向板22与支撑立柱1之间设置有拖链20，拖链20的一端与导向板22连接，拖链20的另一端与支撑立柱1的中部连接；横梁31的顶部与导向板22的正面之间设置有斜撑34，横梁31的顶部上安装有接线盒8。一般情况下可利用化学螺栓将该自动化升降称重一体机与地面固定；在导向板22与支撑立柱1之间设置拖链20，一方面，拖链20适合于往复运动的场合，能够对内置的电缆、气管等起到牵引和保护的作用，另一方面，拖链20的每一节都能打开，便于安装和维修。
38.在本实施例中，导向板22的正面的上部安装有上缓冲块91，导向板22的正面的下部安装有下缓冲块92，支撑立柱1的顶部安装有限位挡板93，支撑立柱1的侧面上安装有限位挡块94，限位挡块94位于直线导轨28的底端的下方且靠近直线导轨28的底端，导向板22上升至限定的最高位置时上缓冲块91撞击限位挡板93，导向板22下降至限定的最低位置时下缓冲块92撞击限位挡块94；支撑立柱1的上部自上而下依次安装有最高位置限位传感器95、允许最高位置限位传感器96、上升减速传感器97，支撑立柱1的下部自下而上依次安装有最低位置限位传感器98、允许最低位置限位传感器99、下降减速传感器90。在此，最高位置限位传感器95用于上升位置极限限位保护，防止过冲损坏结构，最低位置限位传感器98用于下降位置极限限位保护，防止过冲损坏结构，正常运行时不会走到这两个极限点位；允许最高位置限位传感器96作为上停止点，允许最低位置限位传感器99作为下停止点；上升减速传感器97和下降减速传感器90感应后减速，称重支架3在中间段高速运行，快到位置时减速，运行更平稳，防止了过冲。
39.利用本实用新型的自动化升降称重一体机对注塑产品称重并下料的过程为：
40.1、使称重支架3处于初始高度(初始高度可设置，介于最高位置限位传感器95与最低位置限位传感器98之间)等待工业机器人放件；
41.2、在工业机器人将注塑产品放在称重支架3上后，利用升降机构2完成称重支架3的下降动作，在下降动作到位时，使称重传感器4对注塑产品进行称重，称重时间可设定为5秒，保证称重数值准确稳定，称重数值反馈于称重显示器上，称重完成后，称重传感器4发送称重完成数据给注塑机控制器，注塑机控制器接收到数据后认为称重完成，给称重完成信号至agv；
42.3、agv将注塑产品运输驶离至指定位置，注塑机控制器做双判断，一为称重传感器4是否还有数据，如无则可知注塑产品已被带走；二为激光传感器6检测称重支架3上是否无产品(防止二次把注塑产品再上升)，满足上述两个条件，称重支架3上升到初始高度后停止；
43.4、agv动作，若注塑产品称重检测合格，则运输至合格品仓库；若检测不合格，则运输至不合格品仓库。
44.上述过程中称重与下降的先后顺序可换，不影响功能。
45.在本实施例中，减速电机21采用现有技术；上驱动链轮24和下驱动链轮25及张紧链轮52均为现有的链轮；横梁31、产品搁置条33、斜撑34均为铝型材；l型托架32为两根铝型材通过型材连接件连接而成；称重传感器4和激光传感器6均采用现有技术；上缓冲块91和下缓冲块92为弹性材料制成；最高位置限位传感器95、允许最高位置限位传感器96、最低位置限位传感器98、允许最低位置限位传感器99、上升减速传感器97和下降减速传感器90均采用普通传感器。

技术特征：
1.一种自动化升降称重一体机，其特征在于：包括支撑立柱、升降机构、称重支架，所述的称重支架通过所述的升降机构在所述的支撑立柱上升降运动，所述的称重支架上设置有称重传感器，利用所述的称重传感器实现所述的称重支架上置放的注塑产品的称重。2.根据权利要求1所述的自动化升降称重一体机，其特征在于：所述的升降机构由减速电机、链条驱动机构、导向板、直线导轨副组成，所述的链条驱动机构包括链条及上驱动链轮和下驱动链轮，所述的减速电机水平安装于所述的支撑立柱的顶部上，所述的上驱动链轮安装于所述的减速电机的输出轴上，所述的下驱动链轮通过水平安装轴安装于所述的支撑立柱的下部且位于所述的上驱动链轮的正下方，所述的链条的一端与所述的导向板的顶端连接，所述的链条的另一端与所述的导向板的底端连接，所述的链条绕在所述的上驱动链轮和所述的下驱动链轮上且分别与所述的上驱动链轮和所述的下驱动链轮啮合，所述的导向板的背面通过直线导轨副连接于所述的支撑立柱的一个侧面上，所述的称重支架连接于所述的导向板的正面上。3.根据权利要求2所述的自动化升降称重一体机，其特征在于：所述的支撑立柱上上下均设置有用于张紧所述的链条的张紧机构。4.根据权利要求3所述的自动化升降称重一体机，其特征在于：所述的张紧机构包括支撑轴和张紧链轮，所述的支撑轴水平安装于所述的支撑立柱上，所述的张紧链轮安装于所述的支撑轴上，所述的张紧链轮位于所述的链条形成的环的外侧且所述的链条与所述的张紧链轮啮合。5.根据权利要求2至4中任一项所述的自动化升降称重一体机，其特征在于：所述的直线导轨副包括两根直线导轨和六块滑块，两根所述的直线导轨并行竖直安装于所述的支撑立柱的侧面上，六块所述的滑块以单边三块双排的方式安装于所述的导向板的背面上，所述的滑块与所述的直线导轨配合连接。6.根据权利要求2所述的自动化升降称重一体机，其特征在于：所述的称重支架由横梁、两个l型托架、两根产品搁置条组成，所述的横梁水平安装且所述的横梁的一端固定于所述的导向板的正面上，所述的l型托架的竖杆的顶端固定于所述的横梁的底部上，每个所述的l型托架的横杆上安装有两个所述的称重传感器，每根所述的产品搁置条设置于一个所述的l型托架的横杆上的两个所述的称重传感器上，注塑产品搁置于两根所述的产品搁置条上。7.根据权利要求6所述的自动化升降称重一体机，其特征在于：所述的产品搁置条外包裹有用于防止注塑产品损伤的聚氨酯橡胶条。8.根据权利要求6或7所述的自动化升降称重一体机，其特征在于：所述的l型托架的横杆上安装有用于检测所述的产品搁置条上是否搁置有注塑产品的激光传感器。9.根据权利要求6所述的自动化升降称重一体机，其特征在于：所述的支撑立柱的底部设置有用于将该自动化升降称重一体机安装于地面或其它平面上的安装平板，所述的支撑立柱与所述的安装平板之间设置有加强筋；所述的导向板与所述的支撑立柱之间设置有拖链，所述的拖链的一端与所述的导向板连接，所述的拖链的另一端与所述的支撑立柱的中部连接；所述的横梁的顶部与所述的导向板的正面之间设置有斜撑，所述的横梁的顶部上安装有接线盒。10.根据权利要求5所述的自动化升降称重一体机，其特征在于：所述的导向板的正面
的上部安装有上缓冲块，所述的导向板的正面的下部安装有下缓冲块，所述的支撑立柱的顶部安装有限位挡板，所述的支撑立柱的侧面上安装有限位挡块，所述的限位挡块位于所述的直线导轨的底端的下方且靠近所述的直线导轨的底端，所述的导向板上升至限定的最高位置时所述的上缓冲块撞击所述的限位挡板，所述的导向板下降至限定的最低位置时所述的下缓冲块撞击所述的限位挡块；所述的支撑立柱的上部自上而下依次安装有最高位置限位传感器、允许最高位置限位传感器、上升减速传感器，所述的支撑立柱的下部自下而上依次安装有最低位置限位传感器、允许最低位置限位传感器、下降减速传感器。

技术总结
本实用新型公开了一种自动化升降称重一体机，其包括支撑立柱、升降机构、称重支架，称重支架通过升降机构在支撑立柱上升降运动，称重支架上设置有称重传感器，利用称重传感器实现称重支架上置放的注塑产品的称重；优点是其将注塑产品的升降、称重功能集成于一体，利用其能够避免工业机器人放件时处于极限姿态，能够自动称重，能够实现对每件注塑产品进行质量把控。把控。把控。


技术研发人员：孙立 王灵威 刘传凯 阮超吉 顾建东 陈旭凯 张小瑜 朱封丞
受保护的技术使用者：宁波海天智联科技有限公司
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2022/5/25