CN109205337A - 一种可连续生产的自动上料机构及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可连续生产的自动上料机构及其工作方法。该自动上料机构包括入料仓、空盘仓和机械手，所述入料仓包括第一回型中空托载平台、第一料盘阻挡块、第一料盘阻挡块驱动装置，所述空盘仓第二回型中空托载平台、第二料盘阻挡块、第二料盘阻挡块驱动装置，所述机械手包括机械手底板、传动装置、上下伸缩装置和料盘托板。本发明的自动上料机构结构简单，使用方便，能实现在生产的过程中上料，避免上料过程停机，提高稼动率，进而提高生产的效率，且上料过程平稳灵活，可以使用于不同的物料要求，有利于扩大自动化生产的应用。

Description

一种可连续生产的自动上料机构及其工作方法

技术领域

本发明涉及自动化生产技术领域，更具体地，涉及一种可连续生产的自动上料机构及其工作方法。

背景技术

为了提高生产效率与推动生产无人化，物料的自动上料环节必不可缺，但是，由于物料的差异性、技术的局限性以及成本高，导致自动上料难以应用。现有的方法通常是把设备暂停进而上料，避免设备内的机械手误伤工人，但这样的做法严重降低生产的效率，同时增加设备报警率，也有部分企业采用振动盘上料，但是振动盘高频振动容易损坏物料，无法达到生产的技术指标，局限性大。

因此提供一种适用于连续生产的自动化上料机构对于提高生产效率和推动无人化生产具有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有自动化生产上料的缺陷和不足，提供一种可连续生产的自动上料机构，通过机械手在入料仓、空盘仓及物料工位之间的灵活自动拿取，实现了物料的自动上料。

本发明的另一目的在于提供一种上述可连续生产的自动上料机构的工作方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种可连续生产的自动上料机构，所述上料机构包括入料仓、空盘仓和机械手，所述入料仓包括第一回型中空托载平台、第一料盘阻挡块、第一料盘阻挡块驱动装置，所述空盘仓包括第二回型中空托载平台、第二料盘阻挡块、第二料盘阻挡块驱动装置，所述机械手包括机械手底板、传动装置、上下伸缩装置和料盘托板，所述料盘阻挡块可拆卸连接在所述回型中空托载平台的对应两侧，所述料盘阻挡块驱动装置可带动所述料盘阻挡块伸缩运动，控制料盘的托载和卸落，所述机械手的传动装置可拆卸连接在机械手底板上方，所述上下伸缩装置可拆卸连接在传动装置上方，通过传动装置实现料盘托板在入料仓、空盘仓和物料工作位之间的线性运动，通过上下伸缩装置实现料盘托板的上下运动。

上述上料机构通过人工装料或自动装料的方式在料位仓中堆叠好装载物料的料盘，上料时，机械手在通过可伸缩装置上升到与底部料盘接触的邻近位置，入料仓的第一料盘阻挡块在第一料盘阻挡块驱动装置的驱动下缩回，使得底部料盘落在料盘托板上，第一料盘阻挡块在第一料盘阻挡块驱动装置的驱动下同时伸出，阻挡倒数第二料盘。料盘托板通过可伸缩装置下降到一定位置，再通过传动装置直线运动到物料工作，物料被取走后，料盘托板通过传动装置直线运动到空盘仓下方，通过可伸缩装置上升，同时第二料盘阻挡块在第二料盘阻挡块驱动装置的驱动下缩回，料盘托板继续上升，第二料盘阻挡块在第二料盘阻挡块驱动装置的驱动下伸出，托载住底部料盘，重新回收的料盘存放在第二料盘阻挡块上方，开始新一轮的人工或机械上料操作。在回型中空托载平台的对应两侧均设有料盘阻挡块可以两端平衡的控制物料盘的分离掉落和上升叠合，同时各部件均为可拆卸连接，上料机构在维修拆卸和使用时更加方便。

本发明提供的可连续生产的上料机构，结构简单，使用方便，能实现在生产的过程中上料，避免上料过程停机，提高稼动率，进而提高生产的效率。而且本发明的上料过程平稳，特别适用于表面有一定粗糙度要求的物料与易损易断的物料，同时本发明料盘托板和料盘均是可拆卸作业的，可以跟根据不同的载具尺寸调节料盘阻挡块的伸缩尺寸，可以兼容不同材料和尺寸的载具。

优选地，所述机械手的传动装置为线性模组。电机配合线性模组，通过内置的导轨与滑块的传动方式，实现机械手的在入料仓、空盘仓和工作位点的X轴方向移动。

优选地，所述机械手的上下伸缩装置包括第一气缸、直线轴承和光轴，所述线性模组的滑动块上方设置有顶升安装板，所述第一气缸设置在所述顶升安装板的中心，与料盘托板的中心可拆卸连接，所述直线轴承设置于顶升安装板的四角，所述光轴穿过直线轴承可拆卸连接于料盘托板下方。

所述第一气缸与顶升安装板通过螺栓连接，所述第一气缸接头与连杆末端连接，装配于接头连接件内，进一步将接头连接件设置于料盘托板底面中心，并通过螺栓连接。所述直线轴承设置于顶升安装板四角，前后左右对称，并通过螺栓连接，通过光轴与直线轴承的传动方式，实现料盘托板在Z轴方向的升降，取放料盘。

优选地，所述料盘托板内可拆卸连接有多个吸盘。通过吸盘可以稳定托住料盘，在上料过程中运输更加稳定。

优选地，料盘托板的四周可拆卸连接有4个限位块。限位块可以防止料盘运输过程中在料盘托板上滑动，使运输更稳定。

优选地，所述回型中空托载平台左下方可拆卸连接有档条。档条可以防止上料过程中料盘滑动脱落。

优选地，所述第一和第二回型中空托载平台前方左右端设置有固定块，所述固定块由两根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，所述第一和第二回型中空托载平台后方左右端设置卡位块，所述卡位块由三根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成。

上料位的第二气缸带动第一料盘阻挡块在Y轴方向伸出，通过转动块、左固定块、右固定块与卡位块位置的限定，堆放满料的料盘。

优选地，所述固定块外侧的一根镀铬棒上可旋转连接有转动块。转动两边转动块，通过与左固定块、右固定块滑动摩擦配合的传动方式，转动块绕Z轴从0°转到90°以上，实现料仓的打开与关闭。料仓门打开可以方便上料操作，同时在从入料仓上料取料时，关闭入料仓门有利于操作的稳定性。

优选地，所述卡位块的上端可拆卸连接有光电感应器。光电感应器可以对入料仓和空盘仓的仓储情况进行检测，及时发出空缺或者满溢信号。

优选地，所述第一回型中空托载平台的对应两侧可拆卸连接有安装板，所述安装板的上下方均设有第二气缸，通过所述第二气缸带动所述料盘阻挡块伸缩运动。料盘放入料仓，结合第一回型中空托载平台上的四个第二气缸的动作，将底部的料盘与堆叠的料盘分开，下方的气缸带动下方阻挡快缩回，是的最下层的料盘分离脱落到料盘托板上，同时上方的气缸带动上方的料盘阻挡快伸出，阻止倒数第二块料盘掉落，进一步的，机械手吸取料盘并移动到工作位。所述第二气缸通过销钉、螺栓与安装板连接。

优选地，所述第二回型中空托载平台的对应两侧可拆卸连接有安装板，所述安装板的下方设有第二气缸。所述料盘阻挡块设置与气缸的活动块上，在料盘回收阶段，机械手吸取料盘并移动到收集位空盘仓，通过第二回型中空托载平台的两个第二气缸联动，实现料盘的存储与堆叠。

优选地，所述气缸的进出气口设置有节流调速阀。所述节流调速阀可以控制气缸的传动速率，通过密封胶带与气缸连接。

优选地，所述入料仓和空盘仓下端设有料仓固定架，所述料仓固定架与所述回型中空托载平台的四个角可拆卸连接，所述料仓固定架包括镀铬棒和法兰轴支座。

优选地，所述第一气缸为薄型气缸SDA20x25SB。

优选地，所述第二气缸为三轴气缸TCL16x10S。

一种可连续自动上料机构的工作方法，包括如步骤：

S1. 机械手通过上下伸缩装置上升，入料仓的第一料盘阻挡块在第一料盘阻挡块驱动装置的驱动下缩回使得底部料盘落在料盘托板上，然后第一料盘阻挡块伸出阻挡倒数第二料盘掉落；

S2. 料盘托板通过可伸缩装置下降，通过传动装置运动到物料工作，物料被取走；

S3. 料盘托板通过传动装置运动到空盘仓下方，通过上下伸缩装置上升，同时第二料盘阻挡块在第二料盘阻挡块驱动装置的驱动下缩回，料盘托板继续上升，第二料盘阻挡块在第二料盘阻挡块驱动装置的驱动下伸出，托载住底部料盘，重新回收的料盘存放在第二料盘阻挡块上方。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种可连续生产的自动上料机构及其工作方法，上料机构的机械手通过线性模组的传动作用实现了在入料仓、空盘仓和工作位点的自由移动，通过气缸的可上下伸缩作用配合入料仓和空盘仓的料盘控制作用实现了料盘的自由拿取和叠合，结构简单，使用方便，能实现在生产的过程中上料，避免上料过程停机，提高稼动率，进而提高生产的效率，且上料过程平稳灵活，可以使用于不同的物料要求，有利于扩大自动化生产的应用。

附图说明

图1为自动上料机构的结构图。

图2为自动上料机构的入料仓的结构图。

图3为自动上料机构的空盘仓的结构图。

图4为自动上料机构的机械手的结构图。

图5为实施例2的机械手的结构图。

图6为实施例3的机械手的结构图。

图7为实施例4的入料仓的结构图。

图8为实施例4的空盘仓的结构图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

一种可连续生产的自动上料机构，如图1~4所示，上料机构包括入料仓1、空盘仓2和机械手3，入料仓1包括第一回型中空钢板托载平台101、第一料盘阻挡块102、第一料盘阻挡块驱动装置103，空盘仓2第二回型中空托载平台201、第二料盘阻挡块202、第二料盘阻挡块驱动装置203，第一和第二回型中空托载平台的对于两侧可拆卸连接有安装板108，安装板的上下方均设有第二气缸109，通过第二气缸109带动料盘阻挡块伸缩运动，回型中空托载平台前方左右端设置有固定块104，后方左右端设置卡位块105，固定块由两根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，卡位块由三根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，固定块104外侧的一根镀铬棒上可旋转连接有转动块106，机械手3包括机械手底板301、线性模组302、上下伸缩装置303和料盘托板304，线性模组302可拆卸连接在机械手底板301上方，上下伸缩装置303包括第一气缸3031、直线轴承3032和光轴3033，线性模组302的滑动块上方设置有顶升安装板3021，第一气缸3031设置在顶升安装板3021的中心，与料盘托板304的中心螺栓连接，直线轴承3032设置于顶升安装板3021的四角，光轴3033穿过直线轴承3032可拆卸连接于料盘托板304下方。

实施例2

一种可连续生产的自动上料机构，如图1~3和图5所示，上料机构包括入料仓1、空盘仓2和机械手3，入料仓1包括第一回型中空钢板托载平台101、第一料盘阻挡块102、第一料盘阻挡块驱动装置103，空盘仓2第二回型中空托载平台201、第二料盘阻挡块202、第二料盘阻挡块驱动装置203，第一和第二回型中空托载平台的对于两侧可拆卸连接有安装板108，安装板的上下方均设有第二气缸109，通过第二气缸109带动料盘阻挡块伸缩运动，回型中空托载平台前方左右端设置有固定块104，后方左右端设置卡位块105，固定块由两根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，卡位块由三根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，固定块104外侧的一根镀铬棒上可旋转连接有转动块106，机械手3包括机械手底板301、线性模组302、上下伸缩装置303和料盘托板304，线性模组302可拆卸连接在机械手底板301上方，上下伸缩装置303包括第一气缸3031、直线轴承3032和光轴3033，线性模组302的滑动块上方设置有顶升安装板3021，第一气缸3031设置在顶升安装板3021的中心，与料盘托板304的中心螺栓连接，直线轴承3032设置于顶升安装板3021的四角，光轴3033穿过直线轴承3032可拆卸连接于料盘托板304下方，料盘托板304内可拆卸连接有多个吸盘3041。

实施例3

一种可连续生产的自动上料机构，如图1~3和图6所示，上料机构包括入料仓1、空盘仓2和机械手3，入料仓1包括第一回型中空钢板托载平台101、第一料盘阻挡块102、第一料盘阻挡块驱动装置103，所述空盘仓2第二回型中空托载平台201、第二料盘阻挡块202、第二料盘阻挡块驱动装置203，第一和第二回型中空托载平台的对于两侧可拆卸连接有安装板108，安装板的上下方均设有第二气缸109，通过第二气缸109带动料盘阻挡块伸缩运动，所述回型中空托载平台前方左右端设置有固定块104，后方左右端设置卡位块105，固定块由两根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，卡位块由三根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，固定块104外侧的一根镀铬棒上可旋转连接有转动块106，机械手3包括机械手底板301、线性模组302、上下伸缩装置303和料盘托板304，线性模组302可拆卸连接在机械手底板301上方，上下伸缩装置303包括第一气缸3031、直线轴承3032和光轴3033，线性模组302的滑动块上方设置有顶升安装板3021，第一气缸3031设置在顶升安装板3021的中心，与料盘托板304的中心螺栓连接，直线轴承3032设置于顶升安装板3021的四角，光轴3033穿过直线轴承3032可拆卸连接于料盘托板304下方，料盘托板304内可拆卸连接有多个吸盘3041，料盘托板304的四周可拆卸连接有4个限位块3042。

实施例4

一种可连续生产的自动上料机构，如图1、图2、上料机构包括入料仓1、空盘仓2和机械手3，入料仓1包括第一回型中空钢板托载平台101、第一料盘阻挡块102、第一料盘阻挡块驱动装置103，空盘仓2第二回型中空托载平台201、第二料盘阻挡块202、第二料盘阻挡块驱动装置203，第一和第二回型中空托载平台的对于两侧可拆卸连接有安装板108，安装板的上下方均设有第一气缸109，通过第一气缸109带动所述料盘阻挡块伸缩运动，回型中空托载平台前方左右端设置有固定块104，后方左右端设置卡位块105，固定块由两根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，卡位块由三根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，固定块104外侧的一根镀铬棒上可旋转连接有转动块106，卡位块105的上端可拆卸连接有光电感应器107，机械手3包括机械手底板301、线性模组302、上下伸缩装置303和料盘托板304，线性模组302可拆卸连接在机械手底板301上方，上下伸缩装置303包括第一气缸3031、直线轴承3032和光轴3033，线性模组302的滑动块上方设置有顶升安装板3021，第一气缸3031设置在顶升安装板3021的中心，与料盘托板304的中心螺栓连接，直线轴承3032设置于顶升安装板3021的四角，光轴3033穿过直线轴承3032可拆卸连接于料盘托板304下方，料盘托板304内可拆卸连接有多个吸盘3041，料盘托板304的四周可拆卸连接有4个限位块3042。

实施例5

一种可连续生产的自动上料机构的工作方法，包括如步骤：

S1. 机械手通过上下伸缩装置上升，入料仓的第一料盘阻挡块在第一料盘阻挡块驱动装置的驱动下缩回使得底部料盘落在料盘托板上，然后第一料盘阻挡块伸出阻挡倒数第二料盘掉落；

S2. 料盘托板通过可伸缩装置下降，通过传动装置运动到物料工作，物料被取走；

S3. 料盘托板通过传动装置运动到空盘仓下方，通过上下伸缩装置上升，同时第二料盘阻挡块在第二料盘阻挡块驱动装置的驱动下缩回，料盘托板继续上升，第二料盘阻挡块在第二料盘阻挡块驱动装置的驱动下伸出，托载住底部料盘，重新回收的料盘存放在第二料盘阻挡块上方。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可连续生产的自动上料机构，其特征在于，所述上料机构包括入料仓（1）、空盘仓（2）和机械手（3），所述入料仓（1）包括第一回型中空托载平台（101）、第一料盘阻挡块（102）、第一料盘阻挡块驱动装置（103），所述空盘仓（2）第二回型中空托载平台（201）、第二料盘阻挡块（202）、第二料盘阻挡块驱动装置（203），所述机械手（3）包括机械手底板（301）、传动装置（302）、上下伸缩装置（303）和料盘托板（304），所述料盘阻挡块可拆卸连接在所述回型中空托载平台的对应两侧，所述料盘阻挡块驱动装置可带动所述料盘阻挡块伸缩运动，控制料盘的托载和卸落，所述机械手的传动装置（302）可拆卸连接在机械手底板（301）上方，所述上下伸缩装置（303）可拆卸连接在传动装置（302）上方，通过传动装置（302）实现料盘托板（304）在入料仓（1）、空盘仓（2）和物料工作位之间的线性运动，通过上下伸缩装置（303）实现料盘托板（304）的上下运动。

2.如权利要求1所述自动上料结构，其特征在于，所述机械手的传动装置（302）为线性模组。

3.如权利要求1所述自动上料机构，其特征在于，所述机械手的上下伸缩装置（303）包括第一气缸（3031）、直线轴承（3032）和光轴（3033），所述线性模组的滑动块上方设置有顶升安装板（3021），所述第一气缸（3031）设置在所述顶升安装板（3021）的中心，与料盘托板（304）的中心可拆卸连接，所述直线轴承（3032）设置于顶升安装板（3021）的四角，所述光轴（3033）穿过直线轴承（3032）可拆卸连接于料盘托板（304）下方。

4.如权利要求1~3任一项所述自动上料机构，其特征在于，所述料盘托板（304）内可拆卸连接有多个吸盘（3041）。

5.如权利要求1~3任一项所述自动上料机构，其特征在于，料盘托板（304）的四周可拆卸连接有4个限位块（3042）。

6.如权利要求1~3任一项所述自动上料机构，其特征在于，所述回型中空托载平台前方左右端设置有固定块（104），后方左右端设置卡位块（105），所述固定块由两根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成，所述卡位块由三根镀铬棒与上下各一个铝块装配固定而成。

7.如权利要求6所述自动上料机构，其特征在于，所述固定块（104）外侧的一根镀铬棒上可旋转连接有转动块（106）。

8.如权利要求6所述自动上料机构，其特征在于，所述卡位块（105）的上端可拆卸连接有光电感应器（107）。

9.如权利要求1所述自动上料机构，其特征在于，所述气缸的进出气口设置有节流调速阀。

10.一种权利要求1~9任何一项所述自动上料机构的工作方法，其特征在于，包括如步骤：

S1. 机械手通过上下伸缩装置上升，入料仓的第一料盘阻挡块在第一料盘阻挡块驱动装置的驱动下缩回使得底部料盘落在料盘托板上，然后第一料盘阻挡块伸出阻挡倒数第二料盘掉落；

S2. 料盘托板通过可伸缩装置下降，通过传动装置运动到物料工作，物料被取走；

S3. 料盘托板通过传动装置运动到空盘仓下方，通过上下伸缩装置上升，同时第二料盘阻挡块在第二料盘阻挡块驱动装置的驱动下缩回，料盘托板继续上升，第二料盘阻挡块在第二料盘阻挡块驱动装置的驱动下伸出，托载住底部料盘，重新回收的料盘存放在第二料盘阻挡块上方。