本發(fā)明涉及自動化傳輸，具體涉及一種基于階梯型零件的自動化高效傳輸設備及方法。

背景技術：

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，對于各類零件的高效、自動化整列傳輸有著極高的要求，這直接關系到生產(chǎn)效率與成本控制。射釘彈作為一種具有特定形狀(階梯型)的零件，在眾多領域有著廣泛應用，例如建筑裝修、家具制造等行業(yè)中用于緊固連接作業(yè)。

2、目前，在射釘彈的生產(chǎn)及后續(xù)處理流程中，其整列傳輸環(huán)節(jié)面臨著諸多挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的傳輸技術往往無法充分適配射釘彈獨特的階梯型結(jié)構(gòu)，導致在整列過程中，射釘彈難以快速、準確地按照預定方向和順序排列。這一問題使得整列操作通常需要大量人工干預，自動化程度極低。工人不得不花費大量時間和精力手動調(diào)整射釘彈的排列方向，嚴重影響了生產(chǎn)效率。

3、此外，在傳輸階段，現(xiàn)有傳輸裝置缺乏對階梯型射釘彈的有效定位和定向輸送能力。輸送過程中，射釘彈容易出現(xiàn)方向偏移、位置錯亂等狀況，這就需要人工時刻進行監(jiān)控與手動糾正。大量人工的參與，不僅使得整列傳輸工序的人力成本大幅攀升，而且由于人為操作的差異性和疲勞性，引入了諸多質(zhì)量不穩(wěn)定因素。并且，由于整列傳輸?shù)牡托屎偷妥詣踊潭?，使得整個生產(chǎn)流程難以實現(xiàn)高度自動化集成。前后工序之間無法順暢銜接，產(chǎn)生大量等待時間，極大地制約了整體生產(chǎn)效率的提升。

4、綜上所述，現(xiàn)有的射釘彈整列傳輸技術在面對階梯型結(jié)構(gòu)的射釘彈時，存在效率低、自動化程度低的顯著缺陷，迫切需要一種新的技術方案來解決這些問題，以滿足日益增長的工業(yè)生產(chǎn)需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明意在提供一種基于階梯型零件的自動化高效傳輸設備及方法，以提升階梯型零件的整列傳輸效率、自動化水平。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種基于階梯型零件的自動化高效傳輸設備，包括整列排序設備、生產(chǎn)傳送設備和搖板回收設備，整列排序設備包括間歇上料單元和振動排序單元，用于將彈殼有序且開口向上排列至搖板內(nèi)；生產(chǎn)傳送設備包括相互平行設置的彈殼輸送線和套板輸送線，用于輸送彈殼且在輸送過程中將彈殼從搖板內(nèi)轉(zhuǎn)送至套板內(nèi)，彈殼輸送線沿輸送方向設有兩組彈殼換向機構(gòu)，彈殼換向機構(gòu)包括加板結(jié)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，套板輸送線在與兩彈殼換向機構(gòu)對應區(qū)域內(nèi)設有翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；搖板回收設備包括搖板轉(zhuǎn)運機構(gòu)、翻板回收機構(gòu)和堆碼輸送機構(gòu)，用于將輸送過程中替換出的搖板回收至整列排序設備的入口處，搖板轉(zhuǎn)運機構(gòu)位于兩組彈殼換向機構(gòu)間。

3、進一步，所述振動排序單元用于帶動搖板左右滑動使彈殼落入到搖板內(nèi)，包括振動桁架和偏心驅(qū)動部，偏心驅(qū)動部包括振動電機和與振動電機的輸出軸偏心連接的傳動軸，傳動軸偏心轉(zhuǎn)動連接有連接柱，連接柱的另一端與振動桁架固定連接；間歇上料單元包括儲料箱和間歇上料結(jié)構(gòu)，間歇上料結(jié)構(gòu)包括滑動連接在儲料箱上且與儲料箱底部開口連通的提升上料架，儲料箱上設有驅(qū)動提升上料架升降的上料氣缸，提升上料架上設有自動上料開關。

4、進一步，所述整列排序設備和生產(chǎn)傳送設備間設有中間連接機構(gòu)，中間連接機構(gòu)和堆碼輸送機構(gòu)均包括支撐架和與其一側(cè)鉸接的承托架，承托架頂部設有承托板，底部設有升降氣缸，承托架與彈殼輸送線間設有連接滑道；承托板上沿橫向和縱向分別設有歸攏結(jié)構(gòu)和傳送結(jié)構(gòu)，歸攏結(jié)構(gòu)包括t型的歸攏板和歸攏氣缸，歸攏結(jié)構(gòu)底部設有驅(qū)動其上下升降的頂升氣缸，傳送結(jié)構(gòu)包括傳送板和傳送氣缸；堆碼輸送機構(gòu)中歸攏結(jié)構(gòu)的數(shù)量有兩組，且兩組歸攏結(jié)構(gòu)平行設置。

5、進一步，所述翻板回收機構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)固定架和翻轉(zhuǎn)電機，翻轉(zhuǎn)固定架包括對稱設置的兩固定組件，固定組件包括固定托架和限位板，固定托架與翻轉(zhuǎn)電機的輸出軸固定，兩限位板設置在固定托架上并共同連接有定位板，三者形成容納搖板的限位槽，兩限位板相對一側(cè)均設有限位彈塊，限位彈塊包括限位柱、固定塊和設置在兩者間的限位彈簧，限位柱的自由端設有朝上的楔面，限位板沿厚度方向開有貫穿的滑槽，限位柱在滑槽內(nèi)滑動；

6、翻轉(zhuǎn)回收機構(gòu)還包括回收下料結(jié)構(gòu)，回收下料結(jié)構(gòu)包括下料氣缸和下料推架，下料推架由底板和兩對稱的下料推板組成，定位板上開有供下料推板通過的通槽。

7、進一步，所述搖板轉(zhuǎn)運機構(gòu)包括固定機架和滑動連接在固定機架頂部上的轉(zhuǎn)運結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)運結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)運架和位于轉(zhuǎn)運架和固定機架間的橫向?qū)к墯飧?，轉(zhuǎn)運架上豎直安裝有豎向轉(zhuǎn)運氣缸，豎向轉(zhuǎn)運氣缸底部設有連接板，連接板底部兩端對稱設有夾具組件，夾具組件包括夾持氣缸和夾板，兩夾板相對一側(cè)設有與搖板的側(cè)面孔洞配合的固定銷；翻板回收機構(gòu)和兩限位板上均開有避讓夾板的避讓槽；轉(zhuǎn)運架上還連接有彈殼分離結(jié)構(gòu)，用于使彈殼完全脫離搖板，包括分離氣缸和分離板，分離板的底部設有若干與彈殼相對應的分離沖子。

8、進一步，所述彈殼輸送線和套板輸送線上均設有間歇傳動結(jié)構(gòu)，間歇傳動結(jié)構(gòu)包括傳動氣缸和位于傳動氣缸兩側(cè)的輸送推板，傳動氣缸上設有中間板與兩側(cè)的輸送推板連接固定，輸送推板上等距設有多個止推器，止推器包括止推座和止推塊，止推座上設有轉(zhuǎn)軸，止推塊套設在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸設有扭簧，扭簧的兩端分別抵緊止推座和止推塊。

9、進一步，所述加板結(jié)構(gòu)包括橫移氣缸和取板氣缸，取板氣缸的輸出軸端部設有安裝板，安裝板四周設有多個真空吸盤；翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括翻轉(zhuǎn)電機和翻轉(zhuǎn)架，翻轉(zhuǎn)架設有對稱的兩個固定夾具，固定夾具開有用于容納各板的固定槽；兩固定夾具間設有連接架，連接架與翻轉(zhuǎn)電機的輸出軸固定。

10、本方案的有益效果包括：

11、一、大幅提升整列排序效率：本方案中上料氣缸推動提升上料架在儲料箱上規(guī)律性滑動，自動上料開關把控上料時機，實現(xiàn)穩(wěn)定的零件供應節(jié)奏；并通過振動電機驅(qū)動傳動軸偏心運轉(zhuǎn)，借由連接柱帶動振動桁架，進而使搖板產(chǎn)生左右滑動的振動效果，讓射釘彈受振動影響，快速且準確地落入搖板并呈開口向上的有序排列狀態(tài)。相較于傳統(tǒng)方式，極大縮短了整列排序時間，顯著提高了單位時間內(nèi)的整列數(shù)量。

12、二、確保精準輸送與可靠換向：平行設置的彈殼與套板輸送線保障了輸送路徑的穩(wěn)定，其中，加板結(jié)構(gòu)利用橫移氣缸與取板氣缸協(xié)同工作，憑借真空吸盤精準抓取與放置板件，實現(xiàn)彈殼在不同板件間的轉(zhuǎn)移；翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)通過翻轉(zhuǎn)電機帶動翻轉(zhuǎn)架及固定夾具旋轉(zhuǎn)，對彈殼進行精確的翻轉(zhuǎn)換向操作。間歇傳動結(jié)構(gòu)中，傳動氣缸推動輸送推板間歇性運動，止推器借助扭簧特性，在推送彈殼時提供動力，停止時防止彈殼倒退，確保了彈殼輸送的高精度與穩(wěn)定性，有效避免了輸送過程中的方向偏移與位置錯亂問題。

13、三、高效完成搖板回收及循環(huán)利用：搖板回收及循環(huán)首先是搖板轉(zhuǎn)運機構(gòu)借助橫向?qū)к墯飧着c豎向轉(zhuǎn)運氣缸，操控轉(zhuǎn)運架靈活移動與升降，夾具組件精準夾持搖板，彈殼分離結(jié)構(gòu)確保彈殼徹底脫離搖板，為后續(xù)回收奠定基礎；然后，翻板回收機構(gòu)依靠翻轉(zhuǎn)電機驅(qū)動翻轉(zhuǎn)固定架轉(zhuǎn)動，利用限位彈塊穩(wěn)固限位搖板，回收下料結(jié)構(gòu)實現(xiàn)搖板的高效下料；堆碼輸送機構(gòu)和中間連接機構(gòu)通過歸攏結(jié)構(gòu)與傳送結(jié)構(gòu)整理、傳送搖板，承托架在升降氣缸作用下靈活調(diào)整高度，順暢銜接各設備。這些結(jié)構(gòu)協(xié)同運作，實現(xiàn)搖板從生產(chǎn)環(huán)節(jié)到整列排序設備入口的快速回收與循環(huán)利用，大幅提升設備自動化程度與生產(chǎn)連貫性。

14、四、顯著降低人力成本：振動排序單元實現(xiàn)射釘彈自動整列排序，間歇上料單元自動供應零件，彈殼換向機構(gòu)與間歇傳動結(jié)構(gòu)保障彈殼自動精準輸送與換向，搖板轉(zhuǎn)運機構(gòu)自動回收搖板。各設備自動化運作，極大減少了人工手動調(diào)整射釘彈排列方向、監(jiān)控輸送過程及回收搖板等操作，大量節(jié)省人力投入，降低了人力成本。

15、五、有力保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性：本方案中彈殼換向機構(gòu)精確控制彈殼方向，間歇傳動結(jié)構(gòu)穩(wěn)定輸送彈殼，防止其在輸送過程中出現(xiàn)方向偏移、位置錯亂。彈殼分離結(jié)構(gòu)確保彈殼與搖板徹底分離，避免彈殼殘留對后續(xù)生產(chǎn)造成影響。這些結(jié)構(gòu)有效減少了人為操作差異與疲勞導致的質(zhì)量不穩(wěn)定因素，保障了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性與穩(wěn)定性。

16、六、高度實現(xiàn)生產(chǎn)流程自動化集成：本方案中整列排序設備、生產(chǎn)傳送設備、搖板回收設備之間的連接與協(xié)同結(jié)構(gòu)為中間連接機構(gòu)，中間連接機構(gòu)在各設備間搭建橋梁，通過歸攏、傳送結(jié)構(gòu)以及可調(diào)節(jié)高度的承托架，實現(xiàn)設備間的無縫對接。各設備自身自動化運作結(jié)構(gòu)緊密配合，從零件整列排序、輸送、加工到搖板回收循環(huán)，整個生產(chǎn)流程連貫流暢，極大減少了前后工序間的等待時間，實現(xiàn)了高度自動化集成，顯著提升了整體生產(chǎn)效率。

17、本發(fā)明還提供一種技術方案：一種基于階梯型零件的自動化高效傳輸方法，通過權(quán)利要求上述設備實現(xiàn)階梯型零件的自動化高效傳輸，包括以下步驟：

18、步驟1、將若干彈殼倒入整列排序設備中進行間歇上料和自動排序，使彈殼有序且開口朝上排列在搖板內(nèi)，然后將搖板輸送至生產(chǎn)傳送設備上；

19、步驟2、在傳送過程中，通過加板結(jié)構(gòu)在搖板上加蓋蓋板，然后通過翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)使蓋板和搖板整體進行翻轉(zhuǎn)，使蓋板位于下方；

20、步驟3、搖板轉(zhuǎn)運機構(gòu)將位于上方的搖板取走轉(zhuǎn)運至翻板回收機構(gòu)進行180°翻轉(zhuǎn)，搖板翻轉(zhuǎn)后整齊堆碼至整列排序設備的入口處備用；

21、步驟4、再次通過加板結(jié)構(gòu)在蓋板上加蓋底板，然后通過翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)使整體進行翻轉(zhuǎn)，使底板位于下方，彈殼開口向上。

22、本方案的有益效果為：該自動化高效傳輸方法以搖板為核心媒介，實現(xiàn)了彈殼整列傳送的高效與精準。初始時，整列排序設備快速將無序彈殼有序排列于搖板，摒棄傳統(tǒng)人工整列的低效。傳送中，“加蓋板-翻轉(zhuǎn)等”系列精準操作，實現(xiàn)彈殼從搖板到套板的高效轉(zhuǎn)移，全程高度自動化。最終彈殼保持開口向上，便于后續(xù)火藥裝填，且搖板能高效回收利用，全面提升生產(chǎn)效率，優(yōu)化加工準備。

23、整個傳輸方法通過上述一系列步驟，充分利用了基于階梯型零件的自動化高效傳輸設備的各個結(jié)構(gòu)和功能，從彈殼的整列、傳輸、方向調(diào)整到搖板的回收等環(huán)節(jié)，都實現(xiàn)了較高程度的自動化。減少了人工操作的環(huán)節(jié)和工作量，降低了人為因素對生產(chǎn)過程的影響，提高了生產(chǎn)過程的自動化程度和生產(chǎn)效率，使得整個生產(chǎn)流程更加順暢、高效地運行。

24、進一步，所述步驟4中，底板在加蓋前，需進行180°翻轉(zhuǎn)。這一操作使得底板能夠以合適的方向與蓋板和彈殼進行組裝，進一步優(yōu)化了整個傳輸過程中各部件的配合。通過精確控制底板的翻轉(zhuǎn)和加蓋操作，保證了彈殼在最終狀態(tài)下開口向上，符合生產(chǎn)加工的要求，提高了生產(chǎn)的準確性和可靠性。

25、進一步，所述步驟2中，在取走搖板前，先通過彈殼分離結(jié)構(gòu)使彈殼進一步與搖板分離。如此能夠確保彈殼在搖板被取走之前完全脫離搖板，避免了彈殼殘留對搖板回收和再次使用的影響，保證了搖板回收的質(zhì)量和后續(xù)整列排序的順利進行。