CN118183292B - 一种Tray盘自动分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种Tray盘自动分拣机，属于HDD硬盘自动化组装技术领域。本发明为实现Trap盘的全流程自动分选工艺过程设置了空仓上料机构、满仓存储机构、料仓中转机构、送料机构和码料机构，能够在控制系统的自动控制下实现物料的运输和分拣，提高了工作效率、准确度，降低了人力成本和人工失误发生率；同时，本发明还设置有堵料板、码料机构等能够限制溢料的情况发生，为生产过程带来更多便利性并减少损失。

Description

一种Tray盘自动分拣机

技术领域

本发明涉及一种Tray盘自动分拣机，属于HDD硬盘自动化组装技术领域。

背景技术

在数字化时代，数据的重要性不言而喻，而数据存储技术的革新则是推动这一时代前进的重要动力。随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展，数据存储需求呈现出爆炸式增长。Tray盘是半导体封测企业为其芯片(IC)封装测试所用的包装托盘，其中传统的HDD硬盘作为一种重要的数据存储介质，兼具大容量与稳定性以及性价比，是目前存储行业的优先选择。

然而，HDD结构复杂，由多个部分组成，包括盘片、磁头、电机、控制电路等，对于产线自动化要求高。在自动化产线中，HDD硬盘保护垫片需要在对应的料仓内进行分选，排列，以便于自动化组装设备的高速拣选。不过，由于HDD硬盘保护垫片体积小，数量多，传统的人工分选对于大量的零件与高速的自动化生成需求不匹配，导致拣选效率过低，影响生产进度；并且，拣选过程对于排列顺序有着规范要求，如果采用视觉系统加机械手的方案，会带来较高的成本，此外，单个拣选的效率也并不高。

目前，现有技术中鲜有专用于HDD硬盘保护垫片的拣选及传送装置，仅有例如CN108069206A、CN109436749A等用于食品或重工产品进行输送的设备，由于HDD硬盘保护垫片的拣选存在上述罗列的特殊要求，因而其他种类的食品或工业品的传输分拣设备均无法适用于HDD硬盘保护垫片的拣选，往往会存在物料泄漏、工艺技术障碍无法克服等问题；或是例如CN216686477U、CN117509064A所展示的普通Tray盘流转设备，但是这些设备往往也会存在溢料无法控制、贮存空间不足等问题，在实际生产过程中会带来诸多损失。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种Tray盘自动分拣机，包括：

工作台，所述工作台以靠近操作者的一侧为“后”，以远离操作者的一侧为“前”；

空仓上料机构，安装于所述工作台，所述空仓上料机构包括装载有多个料仓且上方具有开口的第一龙门架、安装于所述第一龙门架的上料机构；

满仓存储机构，所述满仓存储机构包括上方具有开口的第二龙门架，第二龙门架与第一龙门架结构相同；

料仓中转机构，安装于所述工作台且位于所述空仓上料机构和所述满仓存储机构前方，所述料仓中转机构包括互为平行关系的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道上设有堵料板支撑臂，所述堵料板支撑臂连接有堵料板，所述堵料板连接有物料暂存板；所述第二轨道上设有料仓固定治具，所述料仓固定治具能够固定所述料仓；所述第一轨道位于所述第二轨道前方；

送料机构，包括安装于所述工作台且位于所述料仓中转机构前方的送料机构支撑座、安装于所述送料机构支撑座上且位于所述料仓中转机构上方的至少一个水平挡料机构和至少一个放料机构、一端连接所述放料机构的至少一个物料直振盘；

物料斜振盘，与所述物料直振盘的数量相同且对应连接所述物料直振盘的另一端；

码料机构，包括安装于所述工作台的码料机构支撑座、安装于所述支撑座的码料驱动机构、连接所述码料驱动机构的垂直悬臂和水平悬臂，所述垂直悬臂和所述水平悬臂分别连接有垂直码料板和水平码料板，所述垂直码料板位于所述料仓中转机构上方；以及

控制系统，连接所述空仓上料机构、所述满仓存储机构、所述料仓中转机构、所述送料机构、所述物料斜振盘和所述码料机构；

其中，所述空仓上料机构能够通过上料机构向料仓中转机构传送空的料仓，料仓中转机构通过料仓固定治具接收空的料仓后配合物料直振盘通过送料机构向空的料仓、物料暂存板输送来自物料斜振盘初步筛选后的物料，待料仓中填满物料后形成满仓后，再由码料机构对满仓进行码料，最后满仓被满仓存储机构回收。

进一步地，所述上料机构包括上料顶升气缸、安装在所述上料顶升气缸上的传料气缸，所述上料顶升气缸能够带动所述传料气缸在竖直方向上作直线运动，所述传料气缸能够携带料仓在水平方向上作直线运动。所述第一龙门架上还安装有上料固定气缸和第一满料感应传感器，所述上料固定气缸和上料顶升气缸能够在第一满料感应传感器检测到第一龙门架内料仓装载满后对所有已装载的料仓进行锁定。所述第二龙门架上安装有下料顶升气缸、下料固定气缸、下料回收气缸、第二满料感应传感器，下料固定气缸与上料固定气缸结构相同，下料顶升气缸与上料顶升气缸结构相同，下料回收气缸与传料气缸结构相同，第二满料感应传感器与第一满料感应传感器结构相同。

在本发明的一种实施方式中，所述第一轨道和第二轨道分别设有第一电缸和第二电缸，所述第一电缸和所述第二电缸分别控制所述堵料板支撑臂和所述料仓固定治具在水平方向上移动，所述料仓固定治具设有治具固定气缸，所述治具固定气缸控制所述料仓固定治具固定料仓或解除固定料仓。

进一步地，所述堵料板位于物料暂存板的下方、堵料板支撑臂的上方，所述堵料板的前侧边缘具有未被所述物料暂存板覆盖的堵料槽和高度高于所述堵料槽的限位台阶，能够收集物料暂存板中的溢出的物料并防止溢出的物料落入其他区域；所述堵料板支撑臂设置有堵料气缸。

进一步地，所述放料机构包括水平放料气缸、安装于所述水平放料气缸的垂直放料气缸，连接所述垂直放料气缸的夹爪，通过水平放料气缸、垂直放料气缸能够控制夹爪在水平和竖直方向移动，且夹爪能够到达所述物料直振盘、所述料仓、所述物料暂存板的所在位置或所能到达的位置；所述水平挡料机构具有能够贴合所述料仓边缘的水平挡板、驱动所述水平挡板的水平挡料气缸。

在本发明的一种实施方式中，所述物料直振盘、所述物料斜振盘均有两个。

进一步地，所述码料驱动机构包括连接垂直悬臂的垂直码料气缸、连接水平悬臂的水平码料气缸。所述垂直悬臂设有能够挤压所述物料暂存板上方的垂直压板，所述水平悬臂设有能够抵接所述料仓后侧方的水平压板。

本发明还提供所述Tray盘自动分拣机在HDD硬盘的自动化生产、组装中的应用。

本发明的有益效果：

本发明为实现Tray盘的全流程自动分选工艺过程设置了空仓上料机构、满仓存储机构、料仓中转机构、送料机构和码料机构，能够在控制系统的自动控制下实现物料的运输和分拣，提高了工作效率、准确度，降低了人力成本和人工失误发生率；同时，本发明还设置有堵料板、码料机构等能够限制溢料的情况发生，为生产过程带来更多便利性并减少损失。

附图说明

图1为本发明一种实施方式中整体结构立体示意图。

图2为本发明一种实施方式中整体结构俯视图。

图3为本发明一种实施方式中空仓上料机构和满仓存储机构的后侧示意图。

图4为本发明一种实施方式中空仓上料机构和满仓存储机构的前侧以及料仓中转机构的示意图。

图5为本发明一种实施方式中第一轨道上的结构示意图。

图6为本发明一种实施方式中第二轨道上的结构示意图。

图7为本发明一种实施方式中送料机构的结构示意图。

图8为本发明一种实施方式中物料斜振盘与送料机构的连接示意图。

图9为本发明一种实施方式中码料机构的结构示意图。

图10为本发明一种实施方式中码料机构与满仓下料机构的连接示意图。

图中：

1、工作台；

2、第一物料斜振盘；

3、送料机构；

31、第一物料直振盘；32、第二物料直振盘；33、第二水平挡料气缸；34、第二水平挡板；35、第二水平放料气缸；36、第一水平挡料气缸；37、第一水平挡板；38、第一水平放料气缸；39、第二垂直放料气缸；310、第一垂直放料气缸；311、送料机构支撑座；

4、空仓上料机构；

41、料仓；42、第一龙门架；43、上料固定气缸；44、上料顶升气缸；45、传料气缸；46、第一满料感应传感器；47、传料感应传感器；

5、第二物料斜振盘；

6、料仓中转机构；

61、第一电缸；62、第二电缸；63、料仓固定治具；64、堵料气缸；651、堵料板；652、堵料板支撑臂；653、物料暂存板；654、堵料槽；655、限位台阶；66、治具固定气缸；

7、码料机构；

71、码料机构支撑座；72、水平压板；73、垂直悬臂；74、垂直压板；75、水平码料气缸；76、垂直码料气缸；77、水平悬臂；

8、满仓存储机构；

82、第二龙门架；83、下料固定气缸；84、下料顶升气缸；85、下料回收气缸；86、第二满料感应传感器；87、收料感应传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，所述“第一”、“第二”仅用于区分不同位置或不同特征的同类组件/部件，并无其他限定含义；所述“上”指的是各组件背离地面的方向，所述“下”指的是各组件远离地面的方向。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

参见图1-图10，本发明提供了一种Tray盘自动分拣机，包括：

工作台1，所述工作台以靠近操作者的一侧为“后”，以远离操作者的一侧为“前”；

空仓上料机构4，安装于所述工作台1，所述空仓上料机构4包括装载有多个料仓41且上方具有开口的第一龙门架42、安装于所述第一龙门架42的上料机构；所述上料机构包括上料顶升气缸44、安装在所述上料顶升气缸44上的传料气缸45，所述上料顶升气缸44能够带动所述传料气缸45在竖直方向上作直线运动，所述传料气缸45能够携带料仓41在水平方向上作直线运动。所述第一龙门架42上还安装有上料固定气缸43、传料感应传感器47和第一满料感应传感器46，所述上料固定气缸43和上料顶升气缸44能够在第一满料感应传感器46检测到第一龙门架42内料仓装载满后对所有已装载的料仓进行锁定，所述传料感应传感器47能够检测底部的空的料仓41是否到位；

满仓存储机构8，所述满仓存储机构8包括上方具有开口的第二龙门架82，第二龙门架82与第一龙门架42结构相同；所述第二龙门架82上安装有下料顶升气缸84、下料固定气缸83、下料回收气缸85、第二满料感应传感器86、收料感应传感器87，第二龙门架82与第一龙门架42结构相同，下料固定气缸83与上料固定气缸43结构相同，下料顶升气缸84与上料顶升气缸44结构相同，下料回收气缸85与传料气缸45结构相同，第二满料感应传感器86与第一满料感应传感器46结构相同，收料感应传感器87与传料感应传感器47结构相同；

料仓中转机构6，安装于所述工作台1且位于所述空仓上料机构4和所述满仓存储机构8前方，所述料仓中转机构6包括互为平行关系的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道上设有堵料板支撑臂652，所述堵料板支撑臂652连接有堵料板651，所述堵料板651连接有物料暂存板653；所述第二轨道上设有料仓固定治具63，所述料仓固定治具63能够固定所述料仓41；所述第一轨道位于所述第二轨道前方；所述第一轨道和第二轨道分别设有第一电缸61和第二电缸62，所述第一电缸61和所述第二电缸62分别控制所述堵料板支撑臂652和所述料仓固定治具63在水平方向上移动，所述料仓固定治具63设有治具固定气缸66，所述治具固定气缸66控制所述料仓固定治具63固定料仓41或解除固定料仓41；所述堵料板651位于物料暂存板653的下方、堵料板支撑臂652的上方，所述堵料板651的前侧边缘具有未被所述物料暂存板653覆盖的堵料槽654和高度高于所述堵料槽654的限位台阶655，能够收集物料暂存板653中的溢出的物料并防止溢出的物料落入其他区域；所述堵料板支撑臂652设置有堵料气缸64；

送料机构3，包括安装于所述工作台1且位于所述料仓中转机构6前方的送料机构支撑座311、安装于所述送料机构支撑座311上且位于所述料仓中转机构6上方的水平挡料机构、第一放料机构、第二放料机构、一端分别连接第一、第二放料机构的第一物料直振盘31和第二物料直振盘32；所述第一放料机构包括第一水平放料气缸38、安装于所述第一水平放料气缸38的第一垂直放料气缸310，连接所述第一垂直放料气缸310的第一夹爪，所述第二放料机构包括第二水平放料气缸35、安装于所述第二水平放料气缸35的第二垂直放料气缸39，连接所述第二垂直放料气缸39的第二夹爪，通过第一、第二水平放料气缸和第一、第二垂直放料气缸能够控制第一、第二夹爪在水平和竖直方向移动，且第一、第二夹爪能够到达所述第一、第二物料直振盘、所述料仓41、所述物料暂存板653的所在位置或所能到达的位置；所述水平挡料机构具有能够贴合所述料仓边缘的第一水平挡板37、第二水平挡板34、驱动所述第一、第二水平挡板的第一水平挡料气缸36和第二水平挡料气缸33；

第一物料斜振盘2和第二物料斜振盘5，分别对应连接第一物料直振盘31的另一端和第二物料直振盘32的另一端；

码料机构7，包括安装于所述工作台1的码料机构支撑座71、安装于所述码料机构支撑座71的码料驱动机构、连接所述码料驱动机构的垂直悬臂73和水平悬臂77，所述垂直悬臂73和所述水平悬臂77分别连接有垂直压板74和水平压板72，所述垂直压板74位于所述料仓中转机构6上方；所述码料驱动机构包括连接垂直悬臂73的垂直码料气缸76、连接水平悬臂77的水平码料气缸75。所述垂直悬臂73设有能够挤压所述物料暂存板653上方的垂直压板74，所述水平悬臂77设有能够抵接所述料仓41后侧方的水平压板72；以及

控制系统，连接所述空仓上料机构4、所述满仓存储机构8、所述料仓中转机构6、所述送料机构3、第一、第二物料斜振盘和所述码料机构7。

实施例2

本实施例展示本发明分拣HDD硬盘保护垫片的具体过程（以下所述物料是HDD硬盘保护垫片）：

步骤一：解除上料固定气缸43、上料顶升气缸44的锁定，将多个空的料仓41逐一从第一龙门架42上方开口压入第一龙门架42内排列暂存，待第一满料感应传感器46检测到规定数量的空的料仓41在第一龙门架42内装载完成后，控制上料顶升气缸44和上料固定气缸43对第一龙门架42内的料仓41进行竖直方向上的运动锁定，随后由传料气缸45将最底部的料仓41向前侧推送至料仓中转机构6的区域；

步骤二：控制第二电缸62以使得料仓固定治具63沿着第二轨道滑动至合适区域，以接收空的料仓41；随后，通过治具固定气缸66将空的料仓41在料仓固定治具63上固定；控制第一电缸61以使得物料暂存板653和堵料板651移动至料仓41前侧的对应位置，控制堵料气缸64使得堵料板651向后推进至物料暂存板653下方、空的料仓41上方的位置，且使得堵料槽654和限位台阶655伸出在物料暂存板653的覆盖区域外，接着同步控制第一电缸61、第二电缸62使得料仓固定治具63携带空的料仓41和物料暂存板653、堵料板651一起移动至第一水平挡板37和第二水平挡板34的后方、夹爪的下方；

步骤三：将物料倒入第一物料斜振盘2和第二物料斜振盘5中，物料在经过第一物料斜振盘2和第二物料斜振盘5的振动筛选、分拣后通过第一、第二物料直振盘到达第一、第二物料直振盘的后端，过程中第一、第二斜振盘会一直旋转并将物料逐一推出至第一、第二直振盘内，不断向前输料；

步骤四：控制第一水平挡料气缸36和第二水平挡料气缸33使得第一水平挡板37和第二水平挡板34贴合料仓41的边缘；随后，通过第一水平放料气缸38和第一垂直放料气缸310、第二水平放料气缸35和第二垂直放料气缸39分别控制第一夹爪和第二夹爪先向前夹取第一、第二物料直振盘后端的物料，再向后运输至物料暂存板653上方，控制第一、第二垂直放料气缸和第一、第二夹爪下放物料，每次下放两个物料至物料暂存板653内，直至物料暂存板653内填充满物料后停止下放；

步骤五：通过第一电缸61将物料暂存板653和料仓41移动至水平码料板771一侧、垂直码料板731下方、满仓存储机构8前方的位置，通过第二电缸将堵料板651撤回至空仓上料机构4前方；通过水平码料气缸75控制水平悬臂77带动水平码料板771贴住物料暂存板653的一侧并固定，通过垂直码料气缸76控制垂直悬臂73下压物料暂存板653内的物料至料仓41内，直至料仓41内满仓；

步骤六：满仓的料仓41由下料回收气缸85接收并回收至第二龙门架82底部，控制下料顶升气缸84将回收的料仓41逐一顶至第二龙门架82内的上方区域，直至第二满料感应传感器86检测到装载完成后，由下料固定气缸83固定并逐一从上方开口取出满仓的料仓41。

整个过程可以通过控制系统全自动进行控制。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种Tray盘自动分拣机，其特征在于，包括：

工作台，所述工作台以靠近操作者的一侧为“后”，以远离操作者的一侧为“前”；

空仓上料机构，安装于所述工作台，所述空仓上料机构包括装载有多个料仓且上方具有开口的第一龙门架、安装于所述第一龙门架的上料机构；

满仓存储机构，所述满仓存储机构包括上方具有开口的第二龙门架，第二龙门架与第一龙门架结构相同；

料仓中转机构，安装于所述工作台且位于所述空仓上料机构和所述满仓存储机构前方，所述料仓中转机构包括互为平行关系的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道上设有堵料板支撑臂，所述堵料板支撑臂连接有堵料板，所述堵料板连接有物料暂存板；所述第二轨道上设有料仓固定治具，所述料仓固定治具能够固定所述料仓；所述第一轨道位于所述第二轨道前方；

送料机构，包括安装于所述工作台且位于所述料仓中转机构前方的送料机构支撑座、安装于所述送料机构支撑座上且位于所述料仓中转机构上方的至少一个水平挡料机构和至少一个放料机构、一端连接所述放料机构的至少一个物料直振盘；

物料斜振盘，与所述物料直振盘的数量相同且对应连接所述物料直振盘的另一端；

码料机构，包括安装于所述工作台的码料机构支撑座、安装于所述支撑座的码料驱动机构、连接所述码料驱动机构的垂直悬臂和水平悬臂，所述垂直悬臂和所述水平悬臂分别连接有垂直码料板和水平码料板，所述垂直码料板位于所述料仓中转机构上方；以及

控制系统，连接所述空仓上料机构、所述满仓存储机构、所述料仓中转机构、所述送料机构、所述物料斜振盘和所述码料机构；

其中，所述空仓上料机构能够通过上料机构向料仓中转机构传送空的料仓，料仓中转机构通过料仓固定治具接收空的料仓后配合物料直振盘通过送料机构向空的料仓、物料暂存板输送来自物料斜振盘初步筛选后的物料，待料仓中填满物料后形成满仓后，再由码料机构对满仓进行码料，最后满仓被满仓存储机构回收。

2.根据权利要求1所述的一种Tray盘自动分拣机，其特征在于，所述上料机构包括上料顶升气缸、安装在所述上料顶升气缸上的传料气缸，所述上料顶升气缸能够带动所述传料气缸在竖直方向上作直线运动，所述传料气缸能够携带料仓在水平方向上作直线运动。

3.根据权利要求2所述的一种Tray盘自动分拣机，其特征在于，所述第一龙门架上还安装有上料固定气缸和第一满料感应传感器，所述上料固定气缸和上料顶升气缸能够在第一满料感应传感器检测到第一龙门架内料仓装载满后对所有已装载的料仓进行锁定；

所述第二龙门架上安装有下料顶升气缸、下料固定气缸、下料回收气缸、第二满料感应传感器，下料固定气缸与上料固定气缸结构相同，下料顶升气缸与上料顶升气缸结构相同，下料回收气缸与传料气缸结构相同，第二满料感应传感器与第一满料感应传感器结构相同。

4.根据权利要求1所述的一种Tray盘自动分拣机，其特征在于，所述第一轨道和第二轨道分别设有第一电缸和第二电缸，所述第一电缸和所述第二电缸分别控制所述堵料板支撑臂和所述料仓固定治具在水平方向上移动，所述料仓固定治具设有治具固定气缸，所述治具固定气缸控制所述料仓固定治具固定料仓或解除固定料仓。

5.根据权利要求1所述的一种Tray盘自动分拣机，其特征在于，所述堵料板位于物料暂存板的下方、堵料板支撑臂的上方，所述堵料板的前侧边缘具有未被所述物料暂存板覆盖的堵料槽和高度高于所述堵料槽的限位台阶，能够收集物料暂存板中的溢出的物料并防止溢出的物料落入其他区域；所述堵料板支撑臂设置有堵料气缸。

6.根据权利要求1所述的一种Tray盘自动分拣机，其特征在于，所述放料机构包括水平放料气缸、安装于所述水平放料气缸的垂直放料气缸，连接所述垂直放料气缸的夹爪，通过水平放料气缸、垂直放料气缸能够控制夹爪在水平和竖直方向移动，且夹爪能够到达所述物料直振盘、所述料仓、所述物料暂存板的所在位置或所能到达的位置；所述水平挡料机构具有能够贴合所述料仓边缘的水平挡板、驱动所述水平挡板的水平挡料气缸。

7.根据权利要求1所述的一种Tray盘自动分拣机，其特征在于，所述物料直振盘、所述物料斜振盘均有两个。

8.根据权利要求1所述的一种Tray盘自动分拣机，其特征在于，所述码料驱动机构包括连接垂直悬臂的垂直码料气缸、连接水平悬臂的水平码料气缸。

9.根据权利要求1所述的一种Tray盘自动分拣机，其特征在于，所述垂直悬臂设有能够挤压所述物料暂存板上方的垂直压板，所述水平悬臂设有能够抵接所述料仓后侧方的水平压板。

10.权利要求1-9任一所述的Tray盘自动分拣机在HDD硬盘的自动化生产、组装中的应用。