CN105858239B - 一种自动上下料盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动上下料盘装置，包括驱动料盘上升的第一升降机构、驱动料盘下降的第二升降机构、将第一升降机构上料盘平移至第二升降机构上的移料机构、堆料框；堆料框内设竖直向的第一料盘导向通道和第二料盘导向通道，所述第一升降机构和第二升降机构分别位于第一料盘导向通道和第二料盘导向通道的下方，所述移料机构设置在堆料框外侧壁上，移料机构包括在第一料盘导向通道顶部和第二料盘导向通道顶部平移的一对夹板。本发明引入堆料框，将第一升降机构、第二升降机构、第一料盘导向通道、第二料盘导向通道、移料机构集合于堆料框，结构小巧，安装快捷，适用于内部空间紧凑的设备。

Description

一种自动上下料盘装置

技术领域

本发明涉及产品的上下料机构，尤其涉及一种自动上下料盘装置。

背景技术

在各种工业产品或元器件加工生产的过程中，由于自动化程度不高，不可避免的大量存在着各种半自动设备。而这些半自动之所以称其为半自动，主要原因就是其缺少高效快速的自动上下料装置与方法。所以发明一种高效，快速且稳定的自动上下料装置与方法，提高当前生产设备的自动化水平就变得尤为重要。

申请号为CN201510707446.2的发明专利申请公开了一种升降式料盘上下料设备，包括空料盘升降机构、下料升降机构和移料机构。操作中，空料盘升降机构上放置一叠空料盘，待最上方的空料盘满载后，移料机构将其平移至下料升降机构上，之后，空料盘升降机构驱动一叠剩余的空料盘上升一个料盘的高度，下料升降机构下行一个料盘的高度；待一叠剩余的空料盘最上方的空料盘满载后，移料机构将其平移至下料升降机构上，下料升降机构下行一个料盘的高度，如此反复。上述升降式料盘上下料设备一次性可放置多个空料盘，节省人工与时间；取料时可待物料全部料盘载满时一次性拿取，节省人工与时间。

发明内容

本发明所解决的技术问题：现有技术中升降式料盘上下料设备，移料机构从上而下获取料盘，并将其从空料盘升降机构平移至下料升降机构，位于上方的移料机构占用设备较大空间，不利于整个设备的精简。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自动上下料盘装置，包括驱动料盘上升的第一升降机构、驱动料盘下降的第二升降机构、将第一升降机构上料盘平移至第二升降机构上的移料机构、堆料框；堆料框内设竖直向的第一料盘导向通道和第二料盘导向通道，所述第一升降机构和第二升降机构分别位于第一料盘导向通道和第二料盘导向通道的下方(第一升降机构位于第一料盘导向通道的下方，第二升降机构位于第二料盘导向通道的下方)，所述移料机构设置在堆料框外侧壁上，移料机构包括在第一料盘导向通道顶部和第二料盘导向通道顶部平移的一对夹板。

按上述技术方案，本发明所述一种自动上下料盘装置的工作原理如下：工作人员从堆料框的侧面放入第一料盘导向通道内一叠料盘，每个料盘满载产品；第一升降机构驱动第一料盘导向通道内的一叠料盘上升，当一叠料盘最顶部的料盘上升至堆料框的顶部时，所述最顶部的料盘位于一对夹板之间且被一对夹板夹紧；取料模组或机器人将所述最顶部的料盘上的产品取完后，一对夹板将所述最顶部的料盘平移至第二料盘导向通道的顶部，一对夹板松开所述最顶部的料盘，所述最顶部的料盘被第二升降机构承托，第二升降机构驱使所述最顶部的料盘下降一个料盘的高度；之后，一对夹板复位至第一料盘导向通道的顶部，之后，第一升降机构驱使一叠剩余的料盘上升一个料盘的高度，一叠剩余料盘最顶部的料盘位于一对夹板之间。按上述工作原理，本发明所述一种自动上下料盘装置可连贯地对产品进行上料并将空料盘进行下料。

本发明引入堆料框，将第一升降机构、第二升降机构、第一料盘导向通道、第二料盘导向通道、移料机构集合于堆料框，结构小巧，安装快捷，适用于内部空间紧凑的设备。

作为本发明对上述技术方案的一种说明，所述堆料框的顶部侧壁上设有检测料盘到位情况的第一光电传感器、检测料盘上产品有无的第二光电传感器，第一光电传感器和第二光电传感器与移料机构电连接；当第一升降机构驱动第一料盘导向通道内一叠载有产品的料盘上升至堆料框顶部时，一叠料盘的顶部料盘位于一对夹板之间，第一光电传感器感知一叠料盘的顶部料盘到位后，一对夹板夹紧一叠料盘的顶部料盘；当一叠料盘的顶部料盘上的产品被卸载后，第二光电传感器感知一叠料盘的顶部料盘无产品，移料机构驱使一对夹板将一叠料盘的顶部料盘平移至第二料盘导向通道的顶部。其中，所述一对夹板开设第一豁口和第二豁口，第一光电传感器所发射的光束穿过第一豁口以检测一对夹板之间有无料盘，第二光电传感器所发射的光束穿过第二豁口以检测位于一对夹板之间的料盘上有无产品。

按上述说明，当一叠料盘最顶部的料盘上升至堆料框的顶部时，所述最顶部的料盘位于一对夹板之间，第一光电传感器检测到料盘的存在后，一对夹板夹紧料盘；取料模组或机器人将所述最顶部的料盘上的产品取完后，第二光电传感器检测到料盘上无产品，一对夹板将所述最顶部的料盘平移至第二料盘导向通道的顶部；在一对夹板复位至第一料盘导向通道的顶部后，第一升降机构驱使一叠剩余的料盘上升一个料盘的高度，一叠剩余料盘最顶部的料盘位于一对夹板之间，第一光电传感器检测至料盘的存在，如此重复上述步骤，以便进行连续的上料和下料。

所述移料机构包括固定在堆料框外侧壁上的平移气缸、与平移气缸活塞固定连接的第一夹爪气缸，一对夹板的一端安装在第一夹爪气缸的一对夹爪上，一对夹板的另一端安装在第二夹爪气缸的一对夹爪上，第一夹爪气缸和第二夹爪气缸均与堆料框外侧壁滑动配合。所述第一对夹爪气缸和第二对夹爪气缸同时动作，驱动一对夹板相向移动而夹持料盘。一对夹板平移最顶部的空料盘时，平移气缸驱动第一夹爪气缸沿堆料框外侧壁滑动平移，一对夹板带动第二夹爪气缸沿堆料框另一外侧壁滑动平移。

堆料框侧壁的底部设有一对抽屉框，一对抽屉框分别横向插设在第一料盘导向通道和第二料盘导向通道内(一对抽屉框中的第一抽屉框横向插设在第一料盘导向通道内，一对抽屉框中的第二抽屉框横向插设在第二料盘导向通道内)，第一升降机构可竖直向穿过插设在第一料盘导向通道内的抽屉框，第二升降机构可竖直向穿过插设在第二料盘导向通道内的抽屉框。设有一对抽屉框的堆料框侧壁的相对侧壁上固定设有接近传感器和电磁盘，接近传感器与电磁盘电连接；当一对抽屉框横向插设在第一料盘导向通道和第二料盘导向通道内时，接近传感器感知并驱使电磁盘吸附一对抽屉框。操作中，工作人员从堆料框内抽出位于第一料盘导向通道内的第一抽屉框，将一叠满载产品的料盘放置在第一抽屉框内，工作人员再将第一抽屉框复位至第一料盘导向通道内；之后，第一升降机构驱使第一抽屉框内的一叠料盘沿第一料盘导向通道逐步上升。逐步下降的第二升降机构上的空料盘下降至第二抽屉框内，当一叠空料盘的最底部接触到位于第二料盘导向通道内的第二抽屉框底部时，原第一抽屉框内的全部料盘已全部落入第二抽屉框内，此时，工作人员可从第二料盘导向通道内抽出第二抽屉框，从其中取走一叠空料盘。

所述第一升降机构和第二升降机构均包括固定在安装立板上的升降滑轨、沿升降滑轨升降的升降载板、驱动升降载板升降的传动皮带装置，传动皮带装置安装在安装立板上。所述第一升降机构和第二升降机构并列安装在安装立板上，所述安装立板固定在堆料框的底部。其中，所述传动皮带装置包括固定在安装立板上的减速机、与减速机联接的主动轮、通过皮带与主动轮联接的从动轮；所述从动轮安装在安装立板上且位于主动轮的上方，所述升降载板与皮带固定连接；所述安装立板的背面设有从动轮调节板和从动轮调节块，从动轮调节块固定设置在安装立板的背面，从动轮调节块上螺接有调节螺钉，调节螺钉的端部与从动轮调节板枢接，从动轮调节板滑动配合在安装立板的背面，从动轮调节板上设有从动轮轴，安装立板上开设竖直设置的条形槽，从动轮轴插设在条形槽内并穿过安装立板，所述从动轮安装在从动轮轴上且位于安装立板的正面。工作人员转动调节螺钉，可驱动从动轮调节板作一定幅度的上行或下降，从动轮调节板通过从动轮轴带动从动轮作一定幅度的上行或下降，以调整联接主动轮和从动轮的皮带的松紧度。

本发明所述一种自动上下料盘装置具有如下有益效果：第一，将整个料盘自动上下料的动作流程融合一体化，操作简单实用；第二，结构小巧，安装快捷，适用于内部空间紧凑的设备；第三，工作效率相对于行业非标自动化设备更加快速的组装，动作连贯，并且运行稳定。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种自动上下料盘装置的结构示意图；

图2为图1中移料机构20和堆料框30的组合结构示意图；

图3为图2中从另一视角观察移料机构20和堆料框30的组合结构所得的示意图；

图4为图1中第一升降机构10-1和第二升降机构10-2的结构示意图；

图5为图4中从另一视角观察第一升降机构10-1和第二升降机构10-2所得的结构示意图。

图中符号说明：

10-1、第一升降机构；10-2、第二升降机构；11、安装立板；110、安装底板；12、升降滑轨；13、升降载板；130、升降载板支撑座；140、电机；141、减速机；142、主动轮；143、皮带；144、从动轮；151、从动轮调节板；152、从动轮调节块；16、升降滑块；161、滑块座；162、皮带夹；163、上限位块；164、下限位块；17、安装条；171、下限位光电传感器；172、上限位光电传感器；173、感应片；

20、移料机构；21、夹板；211、第一豁口；212、第二豁口；22、平移气缸；231、第一夹爪气缸；232、第二夹爪气缸；24、平移滑块；25、夹板固定块；26、左缓冲组件；27、右缓冲组件；

30、堆料框；31、导向板；

41、第一光电传感器；42、第二光电传感器；43、传感器固定块；44、传感器调节块；

50、抽屉框；51、接近传感器；510、接近传感器固定板；52、电磁盘；520、电磁盘固定块；521、吸靠板；53、抽屉滑轨；54、抽屉手板；55、框形底板；56、料盘定位板；

60、料盘。

具体实施方式

结合图1至图3，一种自动上下料盘装置，包括驱动料盘上升的第一升降机构10-1、驱动料盘下降的第二升降机构10-2、将第一升降机构上料盘平移至第二升降机构上的移料机构20、堆料框30。堆料框内设竖直向的第一料盘导向通道和第二料盘导向通道，所述第一升降机构和第二升降机构分别位于第一料盘导向通道和第二料盘导向通道的下方，所述移料机构设置在堆料框外侧壁上，移料机构包括在第一料盘导向通道顶部和第二料盘导向通道顶部平移的一对夹板21。

结合图2、图3，所述堆料框30的顶部侧壁上设有检测料盘到位情况的第一光电传感器41、检测料盘上产品有无的第二光电传感器42，第一光电传感器和第二光电传感器与移料机构20电连接；当第一升降机构10-1驱动第一料盘导向通道内一叠载有产品的料盘上升至堆料框顶部时，一叠料盘的顶部料盘位于一对夹板21之间，第一光电传感器感知一叠料盘的顶部料盘到位后，一对夹板夹紧一叠料盘的顶部料盘；当一叠料盘的顶部料盘上的产品被卸载后，第二光电传感器感知一叠料盘的顶部料盘无产品，移料机构驱使一对夹板将一叠料盘的顶部料盘平移至第二料盘导向通道的顶部。

关于上述第一光电传感器和第二光电传感器，结合图2、图3，所述一对夹板21开设第一豁口211和第二豁口212，第一光电传感器41所发射的光束穿过第一豁口以检测一对夹板之间有无料盘，第二光电传感器所发射的光束穿过第二豁口以检测位于一对夹板之间的料盘上有无产品。

关于上述第一光电传感器和第二光电传感器，结合图2、图3，所述第一光电传感器和第二光电传感器安装在传感器固定块43上，传感器固定块43安装在传感器调节块44上，传感器调节块安装在堆料框的侧壁上。

结合图4、图5，所述第一升降机构10-1和第二升降机构10-2均包括固定在安装立板11上的升降滑轨12、配合在升降滑轨上的升降滑块16、与升降滑块固定连接的滑块座161、安装在滑块座上的升降载板支撑座130、安装在升降载板支撑座上的升降载板13、驱动升降载板升降的传动皮带装置，传动皮带装置安装在安装立板上。所述升降载板13用于承托料盘。

关于上述第一升降机构10-1和第二升降机构10-2，结合图4、图5，所述传动皮带装置包括固定在安装立板11上电机140、与电机联接的减速机141、与减速机联接的主动轮142、通过皮带143与主动轮联接的从动轮144；所述从动轮安装在安装立板上且位于主动轮的上方，所述滑块座161通过皮带夹162与皮带固定连接。

关于上述第一升降机构10-1和第二升降机构10-2，结合图4、图5，所述安装立板的背面设有从动轮调节板151和从动轮调节块152，从动轮调节块固定设置在安装立板的背面，从动轮调节块上螺接有调节螺钉，调节螺钉的端部与从动轮调节板枢接，从动轮调节板滑动配合在安装立板的背面，从动轮调节板上设有从动轮轴，安装立板上开设竖直设置的条形槽，从动轮轴插设在条形槽内并穿过安装立板，所述从动轮安装在从动轮轴上且位于安装立板的正面。

关于上述第一升降机构10-1和第二升降机构10-2，结合图4、图5，安装立板11上设有竖直向的安装条17，安装条上设有下限位光电传感器171、位于下限位光电传感器上方的上限位光电传感器172，所述滑块座161上设有与下限位光电传感器171和上限位光电传感器172配合使用的感应片173。

关于上述第一升降机构10-1和第二升降机构10-2，结合图4、图5，所述滑块座161上设有对滑块座上限位置进行控制的上限位块163。堆料框30的底板上开设一对并列的豁口，第一升降机构10-1的升降载板13位于第一料盘导向通道内，第二升降机构10-2的升降载板13位于第二料盘导向通道内，第一升降机构10-1的升降载板支撑座130插设在一对并列豁口的第一个豁口内，第一升降机构10-1的升降载板13的外形尺寸大于第一个豁口的尺寸，第二升降机构10-2的升降载板支撑座130插设在一对并列豁口的第二个豁口内，第二升降机构10-2的升降载板13的外形尺寸大于第二个豁口的尺寸，如此，当滑块座161升至最高位置时，上限位块163挡在堆料框30的底板底面上，以限制滑块座161进一步上升，进而限制升降载板13进一步上升。所述安装立板11上设有对滑块座161下限位置进行控制的下限位块164，下限位块位于升降滑轨12的底部。下限位块164通过与滑块座161碰触的方式限制滑块座161进一步下行，进而限制升降载板13进一步下行。

关于上述第一升降机构10-1和第二升降机构10-2，结合图4、图5，所述第一升降机构10-1和第二升降机构10-2并列安装在安装立板11上，所述安装立板11通过其顶部的安装底板110固定在堆料框30的底部。

结合图2、图3，所述移料机构20包括固定在堆料框30外侧壁上的平移气缸22、安装在平移气缸活塞上的平移滑块24、与平移滑块固定连接的第一夹爪气缸231、与第一夹爪气缸的一对夹爪固定连接的一对夹板固定块25，一对夹板21的一端安装在一对夹板固定块上，一对夹板的另一端安装在另一对夹板固定块上，另一对夹板固定块固定安装在第二夹爪气缸232的一对夹爪上，第一夹爪气缸和第二夹爪气缸均与堆料框外侧壁滑动配合。

关于上述移料机构20，结合图2、图3，堆料框30的外侧壁上设有对一对夹板21左右平移进行缓冲的左缓冲组件26和右缓冲组件27。

结合图2、图3，堆料框30侧壁的底部设有一对抽屉框50，一对抽屉框分别横向插设在第一料盘导向通道和第二料盘导向通道内，第一升降机构10-1可竖直向穿过插设在第一料盘导向通道内的抽屉框，第二升降机构10-2可竖直向穿过插设在第二料盘导向通道内的抽屉框。

关于上述抽屉框，结合图2、图3，一对抽屉框等高且抽屉框的底部接近堆料框30的底部，堆料框的底部设有对抽屉框抽出插入堆料框进行导向的抽屉滑轨53，抽屉框上设有方便工作人员抽出插入堆料框的抽屉手板54。所述抽屉框的底部设有承托料盘的框形底板55，框形底板55四角处设有竖直向且呈角铁状的料盘定位板56。所述第一料盘导向通道和第二料盘导向通道中均设有与料盘定位配合使用的导向板31，当一对抽屉框50中的第一抽屉框插入第一料盘导向通道时，第一抽屉框的料盘定位板56与第一料盘导向通道内的导向板31上下衔接，当一对抽屉框50中的第二抽屉框插入第二料盘导向通道时，第二抽屉框的料盘定位板56与第二料盘导向通道内的导向板31上下衔接。

关于上述抽屉框，结合图2、图3，设有一对抽屉框50的堆料框30侧壁的相对侧壁上固定设有接近传感器固定板510，接近传感器固定板上安装有接近传感器51和和电磁盘固定块520，电磁盘固定块上安装有电磁盘52，电磁盘上设有吸靠板521，接近传感器与电磁盘电连接。当一对抽屉框横向插设在第一料盘导向通道和第二料盘导向通道内时，接近传感器感知并驱使电磁盘运作，电磁盘52与其上的吸靠板521配合以吸附抽屉框，进而定位抽屉框50。

实际操作中，本发明所述一种自动上下料盘装置的工作流程如下：

第一，工作人员从堆料框30中抽出一对抽屉框50中的第一抽屉框，将摆满产品的十个料盘以上下叠加的方式放入第一抽屉框内；之后，工作人员复位第一抽屉框，第一抽屉框位于第一料盘导向通道内。

第二，第一升降机构10-1通过作环形循环运动的皮带143驱动第一升降机构中的升降载板13上升，第一升降机构中的升降载板13由下而上进入第一抽屉框内，承托第一料盘导向通道内的一叠料盘，并驱使其上升。

第三，当第一料盘导向通道内的一叠料盘最顶部的料盘上升至堆料框30的顶部时，所述最顶部的料盘位于一对夹板21之间，第一光电传感器41检测到料盘的存在后，一对夹板21在第一夹爪气缸231和第二夹爪气缸232的驱动下夹紧料盘。

第四，取料模组或机器人取用上述最顶部的料盘上的产品，取完后，第二光电传感器42检测到料盘上无产品，在平移气缸22的驱动下，一对夹板21将所述最顶部的料盘平移至第二料盘导向通道的顶部。

第五，一对夹板21松开所述最顶部的料盘，所述最顶部的料盘被第二升降机构10-2的升降载板13承托，第二升降机构驱使所述最顶部的料盘下降一个料盘的高度；之后，一对夹板21复位至第一料盘导向通道的顶部。

第六，第一升降机构10-1驱使一叠剩余的料盘上升一个料盘的高度，一叠剩余料盘最顶部的料盘位于一对夹板21之间。

第七，按上述第三至第六步骤，第一抽屉框内的料盘在产品卸载后，连贯地被移送入第二料盘导向通道的第二抽屉框内。

第八，工作人员从堆料框30中抽出一对抽屉框50之第二抽屉框，取走其内的十个空料盘。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种自动上下料盘装置，包括驱动料盘上升的第一升降机构(10-1)、驱动料盘下降的第二升降机构(10-2)、将第一升降机构上料盘平移至第二升降机构上的移料机构(20)；其特征在于：还包括堆料框(30)，堆料框内设竖直向的第一料盘导向通道和第二料盘导向通道，所述第一升降机构和第二升降机构分别位于第一料盘导向通道和第二料盘导向通道的下方，所述移料机构设置在堆料框外侧壁上，移料机构包括在第一料盘导向通道顶部和第二料盘导向通道顶部平移的一对夹板(21)；

所述堆料框(30)的顶部侧壁上设有检测料盘到位情况的第一光电传感器(41)、检测料盘上产品有无的第二光电传感器(42)，第一光电传感器和第二光电传感器与移料机构(20)电连接；当第一升降机构(10-1)驱动第一料盘导向通道内一叠载有产品的料盘上升至堆料框顶部时，一叠料盘的顶部料盘位于一对夹板(21)之间，第一光电传感器感知一叠料盘的顶部料盘到位后，一对夹板夹紧一叠料盘的顶部料盘；当一叠料盘的顶部料盘上的产品被卸载后，第二光电传感器感知一叠料盘的顶部料盘无产品，移料机构驱使一对夹板将一叠料盘的顶部料盘平移至第二料盘导向通道的顶部；

所述一对夹板(21)开设第一豁口(211)和第二豁口(212)，第一光电传感器(41)所发射的光束穿过第一豁口以检测一对夹板之间有无料盘，第二光电传感器所发射的光束穿过第二豁口以检测位于一对夹板之间的料盘上有无产品；

所述移料机构(20)包括固定在堆料框(30)外侧壁上的平移气缸(22)、与平移气缸活塞固定连接的第一夹爪气缸(231)，一对夹板(21)的一端安装在第一夹爪气缸的一对夹爪上，一对夹板的另一端安装在第二夹爪气缸(232)的一对夹爪上，第一夹爪气缸和第二夹爪气缸均与堆料框外侧壁滑动配合。

2.如权利要求1所述的一种自动上下料盘装置，其特征在于：堆料框(30)侧壁的底部设有一对抽屉框(50)，一对抽屉框分别横向插设在第一料盘导向通道和第二料盘导向通道内，第一升降机构(10-1)可竖直向穿过插设在第一料盘导向通道内的抽屉框，第二升降机构(10-2)可竖直向穿过插设在第二料盘导向通道内的抽屉框。

3.如权利要求2所述的一种自动上下料盘装置，其特征在于：设有一对抽屉框(50)的堆料框(30)侧壁的相对侧壁上固定设有接近传感器(51)和电磁盘(52)，接近传感器与电磁盘电连接；当一对抽屉框横向插设在第一料盘导向通道和第二料盘导向通道内时，接近传感器感知并驱使电磁盘吸附一对抽屉框。

4.如权利要求1所述的一种自动上下料盘装置，其特征在于：所述第一升降机构(10-1)和第二升降机构(10-2)均包括固定在安装立板(11)上的升降滑轨(12)、沿升降滑轨升降的升降载板(13)、驱动升降载板升降的传动皮带装置，传动皮带装置安装在安装立板上。

5.如权利要求4所述的一种自动上下料盘装置，其特征在于：所述第一升降机构(10-1)和第二升降机构(10-2)并列安装在安装立板(11)上，所述安装立板固定在堆料框(30)的底部。

6.如权利要求4所述的一种自动上下料盘装置，其特征在于：所述传动皮带装置包括固定在安装立板(11)上的减速机(141)、与减速机联接的主动轮(142)、通过皮带(143)与主动轮联接的从动轮(144)；所述从动轮安装在安装立板上且位于主动轮的上方，所述升降载板(13)与皮带固定连接；所述安装立板的背面设有从动轮调节板(151)和从动轮调节块(152)，从动轮调节块固定设置在安装立板的背面，从动轮调节块上螺接有调节螺钉，调节螺钉的端部与从动轮调节板枢接，从动轮调节板滑动配合在安装立板的背面，从动轮调节板上设有从动轮轴，安装立板上开设竖直设置的条形槽，从动轮轴插设在条形槽内并穿过安装立板，所述从动轮安装在从动轮轴上且位于安装立板的正面。