本实用新型属于粉末冶金技术领域，涉及一种粉末冶金压坯全自动码放机。
背景技术：
粉末冶金技术是制取金属粉末或者以金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原料，经过压制成形、烧结和后处理等工艺，制备出复合材料、金属材料及其它各种类型制品的近净成形工艺技术。粉末冶金技术具有可实现叠加各组元优异性能的特点，因此可用来生产具有特殊结构和性能的材料或制品，且可较易实现智能制造、节能减排和资源化利用，可极大地减少部分成分偏聚，消除粗大组织，消除不优异的化学、物理和力学性能等，具有成本低但生产效率高等优势。
近30年来，粉末冶金一直是国际科研院所、各个高校和企业研究的热点。目前，粉末冶金材料和制品已广泛应用于各行各业，如机械、电子交通、航天航空等领域，市场需求量极大。粉末冶金压机作为粉末冶金生产工艺中压制成形的关键设备，具有非常广阔的市场空间和应用前景，有关粉末冶金压机的研究更是受到国内外研究人员的重视。粉末冶金制品生产过程中最重要环节之一就是压制成型，压机压出的压坯不可直接进入烧结工序，还需经过去毛刺、称重、检测及码盘等操作。现在大部分企业在实际生产中码盘主要还是手工操作，自动化技术不足，人力成本高、效率低，因此研发粉末冶金压坯全自动码放机具有重要的现实意义。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种粉末冶金压坯全自动码放机，解决了现有技术中存在的自动化技术不足、人力成本高、效率低的问题。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
粉末冶金压坯全自动码放机，包括x方向码放输送装置、双工位码放及装盘机械手、码盘运送装置和烧结传送装置；
x方向码放输送装置包括传动连接的x码放电机和x码放传送带；码盘运送装置包括传动连接的y方位码放传送带电机和y方位码放传送带；
双工位码放及装盘机械手包括y方位码放机械手装置和取盘机械手装置，y方位码放机械手装置用于将x码放传送带上的多个压坯同时转移至y方位码放传送带上的盘中，取盘机械手装置用于抓取空盘并置于y方位码放传送带上；
烧结传送装置用于接收从y方位码放传送带输出端输出的码盘并传送至烧结处。
优选的，双工位码放及装盘机械手采用衍架机械手。
优选的，取盘机械手装置包括横向移动电机，横向移动电机的输出端连接有竖直取盘电机，竖直取盘电机的输出端连接有取盘机械手。
优选的，y方位码放机械手装置包括y方位码放横移电机，y方位码放横移电机的输出端连接有y方位码放竖移电机，y方位码放竖移电机的输出端连接有y方位码放机械手。
优选的，还包括运盘小车，运盘小车用于将空盘运送至取盘机械手装置的工作区域。
优选的，烧结传送装置包括烧结滚筒电机、烧结滚筒、升降气缸、升降连杆机构、升降传送带和引流电机；
烧结滚筒电机的输出端与烧结滚筒传动连接，升降传送带与烧结滚筒间隔设置，升降传送带安装在升降连杆机构上并与引流电机的输出端传动连接，升降连杆机构与升降气缸的输出端连接；升降传送带的传送方向与y方位码放传送带的传送方向相同，与烧结滚筒的传送方向垂直，升降传送带的输入端与y方位码放传送带的输出端相对接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型使用时，质量合格的压坯被转移至x码放传送带输入端上；当一个压坯接触到x码放传送带时，x码放电机带动压坯前进一个工位，当x码放传送带上有预设个数压坯时，x码放电机将压坯一起运送至y方位码放机械手装置工位处，由y方位码放机械手装置抓取预设个数压坯并转移至y方位码放传送带输入端上的盘中，当一盘压坯码放完成时，由y方位码放传送带带动码盘运行至烧结传送装置，烧结传送装置再将码盘运送至烧结处；在码盘运送至烧结传送装置的过程中，取盘机械手装置抓取空盘并置于y方位码放传送带输入端上。从而合格压坯码放、码放件的输送工序，全程实现全自动化，极大的解放人力。自动码放能够解放手工码放效率低、成本高的问题，烧结传送装置解决人工运输的费时、费力的问题。
进一步的，双工位码放及装盘机械手采用衍架机械手，其中的y方位码放机械手装置负责码放压坯，取盘机械手装置负责运送空盘。当码盘运送到烧结传送装置后，取盘机械手装置进行放盘作业，用衍架机械手代替两个机械手可以有效减短码放区域传送带的长度，减少空间浪费，降低成本。
进一步的，烧结传送装置由烧结滚筒和升降传送带组成，当码盘完成后，升降传送带通过气缸带动铰链四杆机构升起升降传送带，将码盘引流至烧结滚筒上方，下降升降传送带，使码盘底部与烧结滚筒接触，然后输送至烧结处。升降传送带的设置，有效的解决了y方位码放传送带和烧结滚筒直接传递码盘的抖动，偏移问题。解决了码放件的晃动问题，减少无效码放的可能性。
附图说明
图1(a)为本实用新型取料机械手总图侧视图；图1(b)为本实用新型取料机械手总图左视图。
图2(a)为本实用新型去毛刺传输集成装置主视图；图2(b)为本实用新型去毛刺传输集成装置俯视图。
图3为本实用新型移料机械手装置示意图。
图4为本实用新型称重传感设备示意图。
图5为本实用新型废料集中收集装置示意图。
图6为本实用新型x方向码放输送装置示意图。
图7(a)为本实用新型码放区域图侧视图，图7(b)为本实用新型码放区域图俯视图。
图8为本实用新型运盘小车及双工位码放及装盘机械手示意图。
图9为本实用新型码盘运送装置示意图。
图10(a)为本实用新型烧结传送装置侧视图；图10(b)为本实用新型烧结传送装置主视图；图10(c)为本实用新型烧结传送装置俯视图。
图11(a)为本实用新型粉末冶金压坯全自动码放机俯视图；图11(b)为本实用新型粉末冶金压坯全自动码放机侧视图。
图中：取料机械手10、去毛刺传输集成装置20、移料机械手装置30、称重传感设备40、废料集中收集装置50、x方向码放输送装置60、双工位码放及装盘机械手70、运盘小车80、码盘运送装置90、、烧结传送装置100、抓料手抓11、抓料气缸12、回转气缸13、无杆横移气缸14、机械手支架15、支撑脚16、气缸支架17、顶料气缸21、顶料装置22、去毛刺同步带电机23、上毛刷清理装置24、防尘罩25、去毛刺同步带26、下毛刷清理装置27、去毛刺传输支架28、去毛刺传输支撑脚29、横向电机31、第一z轴控制气缸321、第二z轴控制气缸322、第二机械手支撑板33、双工位称重移载机械手支架34、第二双工位称重移载机械手351、第一双工位称重移载机械手352、称重传感器41、称重传感设备支架42、机械手横移至废料滑道51、废料滑梯支架52、废料收集箱53、x码放电机61、x码放传送带62、x码放传送带支架63、装盘机械手支架71、横向移动电机72、竖直取盘电机73、取盘机械手74、y方位码放竖移电机75、y方位码放机械手76、y方位码放横移电机77、空盘81、装盘小车82、y方位码放传送带电机91、y方位码放传送带92、y方位码放传送带支架93、烧结滚筒电机101、烧结滚筒102、升降气缸103、升降连杆机构104、烧结装置支架105、升降传送带106。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型的设计主要从提高效率、节省人力成本的角度出发，设计了粉末冶金压坯全自动码放机。
如图11(a)和图11(b)所示，本实用新型所述的粉末冶金压坯全自动码放机，包括x方向码放输送装置60、双工位码放及装盘机械手70、运盘小车80、码盘运送装置90和烧结传送装置100。
为了进一步提高效率、节省人力成本，压坯的取料、去毛刺、检测和输送采用如下粉末冶金全自动检测输送线完成。
粉末冶金全自动检测输送线包括取料机械手10、去毛刺传输集成装置20、移料机械手装置30、称重传感器40、废料集中收集装置50。
第一步：机械手取料
如图1(a)和图1(b)所示，取料机械手10包括抓料手抓11、抓料气缸12、回转气缸13、无杆横移气缸14、机械手支架15、支撑脚16和气缸支架17。
机械手支架15底部安装支撑脚16，机械手支架15上安装无杆横移气缸14，无杆横移气缸14的输出端上通过螺栓安装气缸支架17，气缸支架17上通过螺栓安装回转气缸13，回转气缸13的输出端连接抓料气缸12，抓料气缸12的输出端连接抓料手抓11。
抓料手抓11附加安装弹性材料，避免压坯的夹持损伤。此外，抓料手抓11中气爪的形状以及抓料气缸12的行程等可以依据压坯的情况进行模块化更换和调整。其中，抓料气缸12的气缸前后盖与铭管缸体用支柱连接，可靠性好；顶料气缸21行程为100mm；回转气缸13最大允许转矩负载：2.5nm；无杆横移气缸14行程为300mm。气缸支架17采用q235b材料，连接方式采用5mm填角焊接。机械手支架15采用40×40×3mm方管作为支撑架，并采用5mm填角焊接进行焊接。支撑脚16采用金属蹄脚d60,m10×75，与整体支架15用螺栓螺母连接。
取料机械手10工作过程为：压坯置于顶料装置22的移动平台上，顶料气缸21将移动平台顶起，从而将压坯顶起至抓料手抓11位置处，抓料气缸12闭合，抓料手抓11抓取压坯，顶料气缸21复位，回转气缸13转动180°(视工况而定，若有需要则启动)，无杆横移气缸14横移至去毛刺传输集成装置20中去毛刺同步带26的输入端上。循环以上动作实现机械手的取料。
第二步：去毛刺
如图2(a)和图2(b)所示，去毛刺传输集成装置20包括顶料气缸21、顶料装置22、去毛刺同步带电机23、上毛刷清理装置24、防尘罩25、去毛刺同步带26、下毛刷清理装置27、去毛刺传输支架28和去毛刺传输支撑脚29。
去毛刺传输支架28的底部安装去毛刺传输支撑脚29，去毛刺传输支架28上安装去毛刺同步带电机23、上毛刷清理装置24、防尘罩25和去毛刺同步带26，去毛刺同步带电机23的输出端与去毛刺同步带26传动连接，上毛刷清理装置24位于去毛刺同步带26的上方，防尘罩25位于去毛刺同步带26的上方且与上毛刷清理装置24的输出口对接。去毛刺传输支架28位于去毛刺同步带26输入端的一端上安装顶料气缸21和顶料装置22，顶料气缸21的输出端与顶料装置22的移动平台连接，用于驱动移动平台上下移动。移动平台位于压机的输出口处，移动平台在最低处时与压机的输出口相对接，用于接收从压机输出的压坯；去毛刺传输支架28位于去毛刺同步带26输出端的一端上安装下毛刷清理装置27，从去毛刺同步带26输出端输出的压坯到达下毛刷清理装置27进行去底部毛刺操作。
防尘罩上设有吸尘孔，在去上毛刺的工序中，可以通过防尘罩上预留的吸尘孔，对毛坯进行吸尘处理。
去毛刺传输集成装置的工作过程为：压坯到达去毛刺同步带26的输入端后，在去毛刺同步带26带动下移动，压坯经过上毛刷清理装置24(上毛刷清理装置由电机带动毛刷)清理压坯上部毛刺，上毛刷高度可根据压坯高度调节，经过防尘罩25压坯到达双工位称重移载机械手352抓取位置，在移载途中，下毛刷清理装置27清理压坯下部毛刺。
去毛刺传输支架28由采用40×40×3mm方钢做材料，并采用5mm填角焊接进行焊接。去毛刺传输支撑脚29采用金属蹄脚d60,m10×75，用螺栓螺母连接。顶料装置22与去毛刺传输支架28采用焊接方式连接。
第三步：称重
如图3所示，移料机械手装置30包括横向电机31、第一z轴控制气缸321、第二z轴控制气缸322、机械手支撑板33、双工位称重移载机械手支架34、第二双工位称重移载机械手351和第一双工位称重移载机械手352。
双工位称重移载机械手支架34上安装横向电机31，横向电机31的输出端上通过第一机械手支撑板安装第一z轴控制气缸321，通过第二机械手支撑板33安装第二z轴控制气缸322；第一z轴控制气缸321的输出端安装第一双工位称重移载机械手352，第二z轴控制气缸322的输出端安装第二双工位称重移载机械手351。第一双工位称重移载机械手352位于靠近去毛刺同步带26的一端，第二双工位称重移载机械手351位于远离去毛刺同步带26的一端。
如图4所示，称重传感设备40包括称重传感设备支架42和设置在称重传感设备支架42上的称重传感器41。
如图5所示，废料集中收集装置50包括废料滑道51、废料滑梯支架52和废料收集箱53；废料滑梯支架52上倾斜设置废料滑道51，废料滑道51的低端开口并位于废料收集箱53的上方。
当压坯到达第一双工位称重移载机械手352工位时，第一z轴控制气缸321控制第一双工位称重移载机械手352向下运动抓取压坯，由横向电机31带动第一双工位称重移载机械手352横移至称重传感器41上方，第一双工位称重移载机械手352松开，压坯置于称重传感器41上，检查压坯质量是否合格。称重检查完成后由第二z轴控制气缸322带动第二双工位称重移载机械手351抓取压坯，若压坯不合格，则当第二双工位称重移载机械手351横移至废料滑道51上方时，断开第二双工位称重移载机械手351吸附作用，使不合格压坯落在废料滑道51并划入废料收集箱53中。若标记为合格压坯，则由第二双工位称重移载机械手351直接移载至x方向码放输送装置60。
双工位称重移载机械手支架34为40×40×3mm方钢材质，称重传感设备支架42和废料滑梯支架52为20×20×3mm方钢材质。第二机械手支撑板33和第二双工位称重移载机械手351与双工位称重移载机械手支架34均用螺栓螺母连接。
粉末冶金压坯全自动码放机自动码放过程如下：
第一步：码放
如图6所示，x方向码放输送装置60包括x码放电机61、x码放传送带62和x码放传送带支架63，x码放传送带支架63上安装x码放电机61和x码放传送带62，x码放电机61的输出端与x码放传送带62传动连接。
如图8所示，双工位码放及装盘机械手70采用衍架机械手，包括双工位码放及装盘机械手支架71、横向移动电机72、竖直取盘电机73、取盘机械手74、y方位码放竖移电机75、y方位码放机械手76和y方位码放横移电机77。
双工位码放及装盘机械手支架71上安装横向移动电机72和y方位码放横移电机77，横向移动电机72的输出端连接竖直取盘电机73，竖直取盘电机73的输出端连接取盘机械手74；y方位码放横移电机77的输出端连接y方位码放竖移电机75，y方位码放竖移电机75的输出端连接y方位码放机械手76。横向移动电机72和y方位码放横移电机77分别用于驱动竖直取盘电机73和y方位码放竖移电机75横向移动。竖直取盘电机73和y方位码放竖移电机75分别用于驱动取盘机械手74和y方位码放机械手76竖直移动。
双工位码放及装盘机械手采用衍架机械手，其中的y方位码放机械手装置负责码放压坯，取盘机械手装置负责运送空盘。当码盘运送到烧结传送装置后，取盘机械手装置进行放盘作业。用衍架机械手代替两个机械手可以有效减短码放区域传送带的长度。减少空间浪费，降低成本。
如图8所示，运盘小车80包括装盘小车82和置于装盘小车82上的空盘81。
如图9所示，码盘运送装置90包括y方位码放传送带电机91、y方位码放传送带92和y方位码放传送带支架93，y方位码放传送带支架93上安装y方位码放传送带电机91和y方位码放传送带92，y方位码放传送带电机91的输出端与y方位码放传送带92传动连接。
如图7(a)和图7(b)所示，第二双工位称重移载机械手351将压坯直接移载至x方向码放输送装置60的x码放传送带62输入端上。当一个压坯接触到x码放传送带62时，x码放电机61带动压坯沿x方向前进一个工位。当x码放传送带上有六个压坯时，x码放电机61将压坯一起运送至y方位码放机械手76工位处(如图2所示6个压坯所在位置)，由y方位码放横移电机77与y方位码放竖移电机75同时作用，完成抓取动作，抓取六个压坯至y方位码放传送带92输入端上的盘上，沿y方向码放，从而完成整盘码放。当一盘压坯码放完成时，由y方位码放传送带电机91带动盘运行至烧结传送装置100。在盘运送至烧结传送装置100的过程中，竖直取盘电机73带动取盘机械手74在装盘小车82上进行取盘动作，抓取装盘小车82上的空盘81，横向移动电机72与竖直取盘电机73共同作用完成在y方位码放传送带92输入端上放置新的盘，重复以上动作完成码放任务。
在y方位码放传送带上方有光电门传感器，检测码放是否完好，如果码放不合适，则发出警报，暂停码放工作，工作人员辅助工作。
x码放传送带支架63、y方位码放传送带支架93材质是20×20×3mm方钢材质。双工位码放及装盘机械手支架71材质40×40×3mm方钢材质，零件与零件之间采用螺栓、螺钉连接。
第二步：运送盘
如图10(a)、图10(b)和图10(c)所示，烧结传送装置100包括烧结滚筒电机101、烧结滚筒102、升降气缸103、升降连杆机构104、烧结装置支架105、升降传送带106和引流电机。
烧结装置支架105上安装烧结滚筒电机101和烧结滚筒102，烧结滚筒电机101的输出端与烧结滚筒102传动连接。升降传送带106与烧结滚筒102间隔设置，升降传送带106安装在升降连杆机构104上并与引流电机的输出端传动连接，升降连杆机构104与升降气缸103的输出端连接。升降传送带106的传送方向与y方位码放传送带92的传送方向相同，与烧结滚筒102的传送方向垂直。升降传送带106的输入端与y方位码放传送带92的输出端相对接。
y方位码放传送带92带动盘运行至烧结传送装置100。当盘到达升降传送带106工作区域时，升降气缸103动作，带动升降连杆机构104，使升降传送带106上移，盘传送至升降传送带106上，升降传送带106传动，使盘引流到烧结滚筒102上方。升降气缸103复位，带动升降连杆机构104，使升降传送带106下移。令盘与烧结滚筒102接触。烧结滚筒电机101启动，带动盘通往烧结处。实现全自动化。
其中烧结装置支架105材质为40×40×3mm方钢材质。其蹄脚与烧结装置支架105连接方式为螺钉螺栓连接。烧结装置支架105采用焊接方式。
本实用新型从提高效率、节省人力成本和提高压坯质量稳定性的角度出发，设计了粉末冶金压坯全自动码放机，本实用新型解决了目前粉末冶金市场中，粉末冶金压坯成型之后，压坯的码盘等操作自动化技术不足，全自动流水生产线尚不成熟的问题，毛坯件从压机到到烧结流程中的全自动流水线工作。而利用机器可提高效率、节省人力成本及提高压坯质量的稳定性。
1.粉末冶金压坯全自动码放机，其特征在于，包括x方向码放输送装置(60)、双工位码放及装盘机械手(70)、码盘运送装置(90)和烧结传送装置(100)；
x方向码放输送装置(60)包括传动连接的x码放电机(61)和x码放传送带(62)；码盘运送装置(90)包括传动连接的y方位码放传送带电机(91)和y方位码放传送带(92)；
双工位码放及装盘机械手(70)包括y方位码放机械手装置和取盘机械手装置，y方位码放机械手装置用于将x码放传送带(62)上的多个压坯同时转移至y方位码放传送带(92)上的盘中，取盘机械手装置用于抓取空盘(81)并置于y方位码放传送带(92)上；
烧结传送装置(100)用于接收从y方位码放传送带(92)输出端输出的码盘并传送至烧结处。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金压坯全自动码放机，其特征在于，双工位码放及装盘机械手(70)采用衍架机械手。
3.根据权利要求1所述的粉末冶金压坯全自动码放机，其特征在于，取盘机械手装置包括横向移动电机(72)，横向移动电机(72)的输出端连接有竖直取盘电机(73)，竖直取盘电机(73)的输出端连接有取盘机械手(74)。
4.根据权利要求1所述的粉末冶金压坯全自动码放机，其特征在于，y方位码放机械手装置包括y方位码放横移电机(77)，y方位码放横移电机(77)的输出端连接有y方位码放竖移电机(75)，y方位码放竖移电机(75)的输出端连接有y方位码放机械手(76)。
5.根据权利要求1所述的粉末冶金压坯全自动码放机，其特征在于，还包括运盘小车(80)，运盘小车(80)用于将空盘(81)运送至取盘机械手装置的工作区域。
6.根据权利要求1所述的粉末冶金压坯全自动码放机，其特征在于，烧结传送装置(100)包括烧结滚筒电机(101)、烧结滚筒(102)、升降气缸(103)、升降连杆机构(104)、升降传送带(106)和引流电机；
烧结滚筒电机(101)的输出端与烧结滚筒(102)传动连接，升降传送带(106)与烧结滚筒(102)间隔设置，升降传送带(106)安装在升降连杆机构(104)上并与引流电机的输出端传动连接，升降连杆机构(104)与升降气缸(103)的输出端连接；升降传送带(106)的传送方向与y方位码放传送带(92)的传送方向相同，与烧结滚筒(102)的传送方向垂直，升降传送带(106)的输入端与y方位码放传送带(92)的输出端相对接。
技术总结