一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置

技术领域

本发明涉及汽车垫袋、橡胶物品工业自动化缝纫生产技术领域，具体为一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置。

背景技术

随着工业自动化生产水平的提高，对汽车垫袋、橡胶物品等一系列产品最终缝纫封装技术的要求逐渐提高。产品生产效率越来越高，但工业生产线上有大量的产品需要编织袋封装保存，而缝纫机构的自动化水平较低影响了产品的出货率，甚至因缝纫困难造成了生产效率低，产品质量难以控制等一系列问题。自动缝纫置位的机械装置能够大大提高封装效率，因此该技术越来越受到市场欢迎，但是该技术在自动缝纫时仍有定位困难、自动化程度低等难点，并没有充分发挥出工业自动化生产的优势。

自动缝纫机构就是在生产线中将产品装至编织袋后，将袋口缝纫封装好的机械装置。国内一部分工厂在产品封装时，使用的是自动封装的机器，但却需要人工操作，由人手持封装机在编织袋口进行自动缝纫。虽然相比于手工封装，已经节省了一部分人力，但还远远不够。国内大多数工厂已经开始采用机械手进行自动缝纫编织袋口的技术，在生产线上只需要少量的人去看管运行状态，就可以由机械手自动完成编织袋缝纫封装。虽然该缝纫方法先进，生产效率高，但自动封装时定位的精确度仍会存在一定偏差。究其原因，不同工厂生产或产品批号不同，都可能导致所用编织袋型号有一定偏差，甚至袋中所装的产品材质和重量都会影响到最终的缝纫质量。所以，目前国内采用的自动缝纫机构的定位水平低，人力成本高，限制了汽车垫袋、橡胶物品等生产线的工业自动化生产水平的提高。

发明内容

针对于上述问题，本发明的目的是提供一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，具体技术方案如下：

一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，包括机架立柱、机械手支架、缝纫机械手、抓取机械手、翻转机构和传送机构；

所述机械手支架设置在机架立柱上，机械手支架共三个，分为机械手支架a、机械手支架b和机械手支架c，其中机械支架b和机械手支架c均通过螺钉设置在机架立柱前侧的上半部分，且机械手支架c的位置高于机械手支架b的位置；所述机械支架a通过螺钉设置在机架立柱侧壁上，且机械支架a的位置低于机械手支架b的位置；

所述机架立柱后侧和侧壁焊接一块电机载物板，进给电机a固定在电机载物板上，用于固定控制机械手y轴方向运动；

所述机械手支架a下方分别设置了四个气缸，Z轴伸缩气缸a垂直焊接在X轴伸缩气缸上，控制电机a由螺栓固定在Z轴伸缩气缸a的连接块上；滚珠丝杠采用螺栓连接固定在机械手支架a的凹槽中，限位挡板b设置在凹槽下方，平整铁片焊接在X轴伸缩气缸上，两个Z轴伸缩气缸a，通过控制机械手z轴方向运动实现袋口竖直方向的精确的定位；两个X轴伸缩气缸用于控制平整铁片的x轴方向上的伸缩；

所述机械手支架b下方设有缝纫机械手，通过缝纫机械手可对平整后的袋口进行缝纫，y轴方向运动依靠机架立柱背面的进给电机控制，可根据实际情况调节电机速度保证缝纫质量；机械手上设置有一个Z轴伸缩气缸b，控制z轴方向运动，实现缝纫时机械手竖直方向的精确定位；

所述机械手支架c下方设有抓取机械手，机械手支架c下方设有凹槽，在凹槽内对应焊接两个滑道固定块，滑道固定块内部设有Y轴滑道，Y轴滑道两侧设有限位挡板b，通过两个控制电机b分别控制两抓取机械手x轴方向运动；单独控制x轴方向移动可以实现交叉抓取编织袋的边角，从而保证袋口的平整。所述抓取机械手轴向运动的滑块由螺栓固定在机械手支架c的固定块上，控制电机b由螺钉一端固定在滑块上，另一端固定在连接物块上，连接物块由螺栓连接内嵌z轴伸缩气缸c上，压缩环设置在连接物块与z轴伸缩气缸c之间的螺栓上；z轴伸缩气缸c下方的气缸杆a连接控制电机c，通过控制电机c控制爪夹齿轮和机械爪夹，且爪夹齿轮前后设有保护挡板，通过固定螺栓a连接保护，机械爪夹由固定螺栓b连接保护；

Z轴伸缩气缸c带动抓取机械手z轴方向的运动，实现对编织袋抓取时的竖直方向精确定位；抓取机械手通过控制电机c控制爪夹齿轮转动，完成抓取机械手的夹紧与放松动作，实现对编织袋的抓取，同时依靠三轴运动将缝纫后的编织袋放入翻转机构完成置位；

所述翻转机构包括翻转体，翻转体由翻转体底板、载物挡板a、Y向挡板、缓冲垫板和载物挡板b焊接形成；翻转体底板两侧设有Y向挡板，上端面设有传送带a，通过六角螺栓固定；缓冲垫板和载物挡板b设置翻转体底板后端，振捣凸轮设置在一Y向挡板内壁上，两Y向挡板外壁上设有固定滑道和弹簧，通过固定滑道控制载物挡板b进行z轴方向的运动，当装满重物的编织袋落下时，挡板跟随重物进行y轴方向的运动，从而实现振捣功能，使编织袋内物品平整。控制电机f设置在翻转体底板边缘，控制电机f控制振捣凸轮转动；所述翻转体底板两侧由螺栓连接两个连接挡板支架，挡板支架尾部通过螺栓连接支起一块载物挡板a固定在翻转体底板上方；具有稳定的支撑结构，防止编织袋翻转过程掉落。控制电机e设置在翻转体底板一侧，翻转机构支架一端设置在翻转体底板底端，翻转气缸与翻转体底板和翻转机构支架连接；当翻转气缸伸长时将翻转体抬起，当该翻转气缸收缩时将翻转体放平，实现90度的翻转；当振捣过后，气缸收缩，翻转机构将整理平整的编织袋放平，并连接传送带最终送入传送机构；

所述传送机构包括传送机构机架、连接辊、X轴辊道固定孔、传送带旋转电机、带轮、传送带b、辊道旋转电机、电机载物板b和Y轴辊道固定孔；传送机构机架由空心钢材焊接而成；

传送机构支架上方设有X轴传送带和Y轴轨道，分别控制编织袋的x轴方向和y轴方向的运动；

Y轴轨道以及连接辊分别通过X轴辊道固定孔和Y轴辊道固定孔采用螺栓连接固定；

所述传送带旋转电机设置在传送机构正面，连接辊两端设置带轮，通过传送带旋转电机控制传送带的带轮旋转；

所述传送机构机架一侧焊接电机载物板b，用于安装辊道旋转电机，辊道旋转电机连接传送带b运动来带动y轴辊道开始旋转，从而带动编织袋开始向y轴方向进行运动。

所述的一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，其优选方案为，所述载物挡板b为可活动的挡板，用于在翻转体底板直立状态下放置编织袋。

所述的一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，其优选方案为，所述翻转气缸能够实现90度的翻转。

所述的一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，其优选方案为，所述缝纫机械手根据实际工作情况调整y轴宽度，能够适应不同宽度生产线的编织袋，同时在缝纫时x轴方向已经得到限制，定位精确。

所述的一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，其优选方案为，所述抓取机械手的机械抓夹在抓取编织袋的过程中通过采用交叉抓取袋口边角的方式，保证编织袋缝纫过后的平整度。

所述的一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，其优选方案为，所述翻转机构在翻转之前配合抓取机械手依靠可滑动的载物挡板b进行了振捣。

所述的一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，其优选方案为，根据实际生产情况中编织袋的袋口宽度，通过控制进给电机a扩大或缩小z轴伸缩气缸a的间隔距离，实现水平方向的精准定位。

所述的一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，其优选方案为，所述平整铁片为长方形夹片状机械手，通过控制该机械手的x轴方向上的伸缩，从而控制平整铁片的夹紧与放松，实现编织袋缝纫前袋口的平整。

所述的一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，其优选方案为，所述机械手支架a、机械手支架b、机械手支架c均是由空心钢材焊接而成。

有益效果

与传统施工方式相比，本发明结构科学合理，使用安全方便：

1、设置了三轴运动装置，在x轴与y轴均设置了传动电机，实现x轴与y轴上机械手的往复运动；同时设置了多个电机分别控制缝纫机械手与抓取机械手，实现机械手的单独控制；在z轴上运用气缸的伸缩控制z轴的往复运动和机械手的抓取与放松；整体上实现了三轴运动，且均有限位挡板，运动范围广的同时保证了设备运行的安全性；

2、机械手支架均为带有滑道的固定结构，机械手相互配合时在x轴方向的定位固定，保证了精确的水平定位精度；气缸的上下伸缩保证了各机械手的竖直方向定位精度；使机械装置整体定位精确简单；

3、抓取机械手在x轴方向设置了滑道，可采用交叉抓取编织袋口，将重量较大的编织袋处理平整；考虑到生产物品的重量范围，爪夹选用摩擦力大，抓取重量高，可适应多数工业化生产线；

4、翻转机构在抓取机械手放入缝纫好的编织袋产品时，由带弹簧和滑道的可在竖直方向活动的挡板接入；可以实现重物的振捣，且挡板方便拆卸安装简单，根据产品材质的不同，可更换挡板材料保护；由单气缸控制机构的90度翻转，方便生产线的自动化生产；

5、该装置具有传送机构，在缝纫好的编织袋产品经翻转机构翻转后可直接依靠传送装置收集；传送机构由两个旋转电机分别控制传送带及辊道转动，实现了x轴方向与y轴方向的传送工作；

6、该装置可以在工厂里进行标准化工作，只用在岗工人进行简单的监控和按钮操作，提高生产效率和安全系数，降低人工劳动强度。

附图说明

图1为一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置；

图2为图1中A区域的结构示意图；

图3为图1中B区域的结构示意图；

图4、图5为图1中C区域的结构示意图；

图6为图1中D区域的结构示意图；

图中：1、机架立柱；2、机械手支架b；3、机械手支架a；4、电机载物板a；5、机械手支架c；6、固定滑道；7、抓取机械手；8、缝纫机械手；9、翻转体；10、挡板支架；11、翻转气缸；12、翻转机构机架；13、x轴传送带；14、y轴辊道；15、限位挡板；16、传送机构机架；17、进给电机a；18、z轴伸缩气缸a；19、x轴伸缩气缸；20、控制电机a；21、滚珠丝杠；22、限位挡板a；23、z轴伸缩气缸b；24、平整铁片；25、滑道固定块；26、限位挡板b；27、y轴滑道；28、控制电机b；29、滑块；30、压缩环；31、连接物块；32、z轴伸缩气缸c；33、爪夹齿轮；34、机械抓夹；35、气缸杆a；36、控制电机c；37、保护挡板；38、固定螺栓a；39、固定螺栓b；40、翻转机构支架；41、控制电机d；42、气缸杆b；43、y向挡板；44、翻转体底板；45、载物挡板a；46、挡板支架；47、控制电机e；48、固定滑道；49、控制电机f；50、缓冲垫板；51、载物挡板b；52、振捣凸轮；53、传送带a；54、六角螺栓；55、连接辊；56、x轴辊道固定孔；57、传送带旋转电机；58、带轮；59、传送带b；60、辊道旋转电机；61、电机载物板b；62、y轴辊道固定孔。

具体实施方式

一种汽车轮胎垫带编织袋自动缝纫机械装置，包括机架立柱、机械手支架、缝纫机械手、抓取机械手、翻转机构和传送机构；

所述机械手支架设置在机架立柱1上，机械手支架共三个，分为机械手支架a3、机械手支架b2和机械手支架c5，其中机械支架b2和机械手支架c5均通过螺钉设置在机架立柱1前侧的上半部分，且机械手支架c5的位置高于机械手支架b2的位置；所述机械支架a3通过螺钉设置在机架立柱1侧壁上，且机械支架a3的位置低于机械手支架b2的位置；

所述机架立柱1后侧和侧壁焊接一块电机载物板4，进给电机a17固定在电机载物板4上，用于固定控制机械手y轴方向运动；

所述机械手支架a3下方分别设置了四个气缸，Z轴伸缩气缸a18垂直焊接在X轴伸缩气缸19上，控制电机a17由螺栓固定在Z轴伸缩气缸a18的连接块上；滚珠丝杠21采用螺栓连接固定在机械手支架a3的凹槽中，限位挡板b22设置在凹槽下方，平整铁片24焊接在X轴伸缩气缸19上，两个Z轴伸缩气缸a18，通过控制机械手z轴方向运动实现袋口竖直方向的精确的定位；两个X轴伸缩气缸19用于控制平整铁片24的x轴方向上的伸缩；

所述机械手支架b2下方设有缝纫机械手8，通过缝纫机械手8可对平整后的袋口进行缝纫，y轴方向运动依靠机架立柱背面的进给电机控制，缝纫机械手8上设置有一个Z轴伸缩气缸b23，控制z轴方向运动，实现缝纫时机械手竖直方向的精确定位；

所述机械手支架c5下方设有抓取机械手7，机械手支架c5下方设有凹槽，在凹槽内对应焊接两个滑道固定块25，滑道固定块25内部设有Y轴滑道27，Y轴滑道27两侧设有限位挡板b26，通过两个控制电机b28分别控制两抓取机械手7x轴方向运动；所述抓取机械手7轴向运动的滑块29由螺栓固定在机械手支架c5的固定块25上，控制电机b28由螺钉一端固定在滑块29上，另一端固定在连接物块31上，连接物块31由螺栓连接内嵌z轴伸缩气缸c31上，压缩环30设置在连接物块31与z轴伸缩气缸c32之间的螺栓上；z轴伸缩气缸c32下方的气缸杆a35连接控制电机c36，通过控制电机c控制爪夹齿轮33和机械爪夹34，且爪夹齿轮33前后设有保护挡板，通过固定螺栓a连接保护，机械爪夹34由固定螺栓b39连接保护；

Z轴伸缩气缸c32带动抓取机械手7z轴方向的运动，实现对编织袋抓取时的竖直方向精确定位；抓取机械手7通过控制电机c36控制爪夹齿轮33转动，完成抓取机械手7的夹紧与放松动作，实现对编织袋的抓取，同时依靠三轴运动将缝纫后的编织袋放入翻转机构完成置位；

所述翻转机构包括翻转体9，翻转体9由翻转体底板44、载物挡板a45、Y向挡板43、缓冲垫板50和载物挡板b51焊接形成；翻转体底板44两侧设有Y向挡板43，上端面设有传送带a53，通过六角螺栓固定；缓冲垫板50和载物挡板b51设置翻转体底板44后端，振捣凸轮52设置在一Y向挡板43内壁上，两Y向挡板43外壁上设有固定滑道48和弹簧，通过固定滑道48控制载物挡板b51进行z轴方向的运动，控制电机f49设置在翻转体底板44边缘，控制电机f49控制振捣凸轮52转动；所述翻转体底板9两侧由螺栓连接两个连接挡板支架10，挡板支架10尾部通过螺栓连接支起一块载物挡板a45固定在翻转体底板9上方；用于支撑结构，防止编织袋翻转过程掉落；控制电机e设置在翻转体底板9一侧，翻转机构支架12一端设置在翻转体底板9底端，翻转气缸11与翻转体底板44和翻转机构支架12连接；

所述传送机构包括传送机构机架16、连接辊55、X轴辊道固定孔56、传送带旋转电机57、带轮58、传送带b59、辊道旋转电机60、电机载物板b61和Y轴辊道固定孔62；传送机构机架16由空心钢材焊接而成；

传送机构支架16上方设有X轴传送带13和Y轴轨道14，分别控制编织袋的x轴方向和y轴方向的运动；

Y轴轨道14以及连接辊55分别通过X轴辊道固定孔56和Y轴辊道固定孔62采用螺栓连接固定；

所述传送带旋转电机57设置在传送机构正面，连接辊55两端设置带轮58，通过传送带旋转电机57控制传送带的带轮58旋转；

所述传送机构机架16一侧焊接电机载物板b，用于安装辊道旋转电机60，辊道旋转电机60连接传送带b59运动来带动y轴辊道14开始旋转，从而带动编织袋开始向y轴方向进行运动。

所述载物挡板b61为可活动的挡板，用于在翻转体底板44直立状态下放置编织袋。

所述翻转气缸11能够实现90度的翻转。

所述缝纫机械手8根据实际工作情况调整y轴宽度，能够适应不同宽度生产线的编织袋，同时在缝纫时x轴方向已经得到限制，定位精确。

所述抓取机械手7的机械抓夹34在抓取编织袋的过程中通过采用交叉抓取袋口边角的方式，保证编织袋缝纫过后的平整度。

所述翻转机构在翻转之前配合抓取机械手7依靠可滑动的载物挡板b51进行了振捣。

根据实际生产情况中编织袋的袋口宽度，通过控制进给电机a17扩大或缩小z轴伸缩气缸a18的间隔距离，实现水平方向的精准定位。

所述平整铁片24为长方形夹片状机械手，通过控制该机械手的x轴方向上的伸缩，从而控制平整铁片24的夹紧与放松，实现编织袋缝纫前袋口的平整。

所述机械手支架a3、机械手支架b2、机械手支架c5均是由空心钢材焊接而成。

以上仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其使用新型构思加以等同替换或更改，都应涵盖在本发明的保护范围之内。