CN104607993B - 料盘式自动上料收盘设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种料盘式自动上料收盘设备，包括机架，该机架上设有用于叠放多个料盘的料盘上料机构、用于将所述料盘上料机构内的料盘逐个搬运到料盘搬运机构上的料盘提升机构，以及用于将所述料盘进行输送的料盘搬运机构。该料盘式自动上料收盘设备能够一次性实现批量料盘的上料，并通过料盘提升机构进行自动分料取料，以及通过料盘搬运机构进行料盘的搬运，全程自动化，大大提高了加工效率，节省了企业劳动成本。

Description

料盘式自动上料收盘设备

技术领域

本发明涉及一种自动上料收盘设备，尤其涉及一种料盘式自动上料收盘设备。

背景技术

在自动化加工领域，为了实现产品的自动化批量加工，经常需要将多个待加工零件放置于料盘后进行批量进料。批量进料时一般有两种方式：一种是单个料盘的进料，可以采用人工放取料盘，但效率低下，难以适应自动化批量加工需求；另一种方式是多个料盘批量进料，但目前还没有专门的设备可以实现多个料盘的批量进料。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种料盘式自动上料收盘设备，能够实现料盘的批量进料，全程自动化。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种料盘式自动上料收盘设备，包括机架,所述机架上设有用于叠放多个料盘的料盘上料机构、用于将所述料盘上料机构内的料盘逐个搬运到料盘搬运机构上的料盘提升机构，以及用于将所述料盘进行输送的料盘搬运机构；

所述料盘上料机构包括用于叠放料盘的料盘支架，该料盘支架的底部通过滑轨滑动设置于所述机架的底部并形成抽屉式结构；

所述料盘提升机构包括提升支架、第一伺服电机、丝杆、螺母和和线轨，该提升支架能够上下滑动设置于该线轨上；所述第一伺服电机带动所述丝杆传动，所述螺母啮合于该丝杆外，所述提升支架与该螺母传动连接；所述提升支架上还设有用于抓取料盘的料盘夹取分料机构以及用于顶升料盘的且对称设置的一对顶板；

所述料盘搬运机构包括搬运支架、搬运夹爪机构和料盘顶升机构，所述搬运支架包括由上层滑轨形成的上层支架和由下层滑轨形成的下层支架；所述搬运夹爪机构包括上下两对卡板、上下两个顶出气缸以及第二伺服电机，该第二伺服电机能够带动该搬运夹爪机构沿所述搬运支架在水平面内前后往返运动；两对卡板分别对应所述上层支架和下层支架设置，两个顶出气缸分别能够带动两对卡板伸出以夹取待搬运料盘；所述料盘顶升机构包括托盘和顶升气缸，该托盘水平设置于所述下层支架下方并能够托起置于所述下层支架上的料盘，该顶升机构能够带动该托盘向上运动以将该下层支架上的料盘顶升至所述上层支架上。

作为本发明的进一步改进，所述料盘支架为方形，其四个角上分别设有一竖直挡板以形成料盘限位框架；该料盘支架的一侧面上还设有用于拉取该料盘支架的推拉把手，该料盘支架的相对的另一侧面上设有安全门插销，当料盘支架被拉出机架时，设备停止运行。

作为本发明的进一步改进，所述机架上还设有用于储存料盘的料盘存储区，以及电控箱、安全门和用于保护该机架的固定式防护罩。

作为本发明的进一步改进，所述料盘夹取分料机构包括呈对称设置的两夹持臂，每一该夹持臂包括固定座、托板和挡板，所述挡板固定于所述固定座上，所述托板中部可转动固定于所述固定座上；在所述托板一端和所述挡板之间设有弹性件使该托板一端抵紧所述挡板并与该挡板形成锐角夹角。

作为本发明的进一步改进，在所述固定座上还设有一气缸，该气缸的活塞杆连接至所述托板一端。

作为本发明的进一步改进，所述托板中部的两侧边通过两个转轴可转动固定于所述固定座上。

作为本发明的进一步改进，所述挡板的截面呈倒L型；所述弹性件为扭簧。

作为本发明的进一步改进，所述锐角夹角为30°。

作为本发明的进一步改进，在被夹持于两所述夹持臂内的料盘上方设有顶杆，该顶杆上连接有第一感应器。

作为本发明的进一步改进，所述提升支架上对称设有两个挂板，所述螺母上设有螺母连接块，该螺母连接块两侧对称设有两个凸轮滚子，两个所述挂板分别挂设于两个凸轮滚子上；另在所述提升支架上还设有能够时时感应所述螺母连接块的第二感应器。

本发明的有益效果是：该料盘式自动上料收盘设备能够一次性实现批量料盘的上料，并通过料盘提升机构进行自动分料取料，以及通过料盘搬运机构进行料盘的搬运，全程自动化，大大提高了加工效率，节省了企业劳动成本。

附图说明

图1为本发明外形框架结构示意图；

图2为本发明内部结构布局图；

图3为本发明所述料盘上料机构结构示意图；

图4为本发明所述料盘提升机构的结构示意图；

图5为图4的另一视角结构示意图；

图6为图5中B部放大结构示意图；

图7为本发明所述料盘夹取分料机构的结构示意图；

图8为图7中A部放大结构示意图；

图9为本发明所述料盘被料盘夹取分料机构夹取后的剖面示意图；

图10为本发明所述料盘被料盘夹取分料机构夹取后的立体结构示意图；

图11为本发明所述料盘搬运机构结构示意图；

图12为本发明所述料盘搬运机构的另一视角图。

结合附图，作以下说明：

1——机架 2——料盘上料机构

3——料盘提升机构 4——料盘搬运机构

10——料盘 21——料盘支架

22——滑轨 23——竖直挡板

24——推拉把手 25——安全门插销

31——提升支架 32——第一伺服电机

33——丝杆 34——线轨

35——料盘夹取分料机构 36——螺母

37——顶板 350——夹持臂

351——固定座 352——托板

353——挡板 354——弹性件

355——气缸 356——转轴

358——顶杆 359——第一感应器

311——挂板 312——第二感应器

361——螺母连接块 362——凸轮滚子

41——搬运支架 42——搬运夹爪机构

43——料盘顶升机构 411——上层支架

412——下层支架 421——卡板

422——顶出气缸 423——第二伺服电机

431——托盘 432——顶升气缸

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。

请参阅图1-12，一种料盘式自动上料收盘设备，包括机架1，该机架上设有用于叠放多个料盘10的料盘上料机构2、用于将所述料盘上料机构内的料盘逐个搬运到料盘搬运机构4上的料盘提升机构3，以及用于将所述料盘进行输送的料盘搬运机构4。

所述料盘上料机构包括用于叠放料盘的料盘支架21，该料盘支架的底部通过滑轨22滑动设置于所述机架的底部并形成抽屉式结构。

所述料盘提升机构包括提升支架31、第一伺服电机32、丝杆33、螺母36和和线轨34，该提升支架能够上下滑动设置于该线轨上；所述第一伺服电机带动所述丝杆传动，所述螺母啮合于该丝杆外，所述提升支架与该螺母传动连接；所述提升支架上还设有用于抓取料盘的料盘夹取分料机构35以及用于顶升料盘的且对称设置的一对顶板37。

所述料盘搬运机构包括搬运支架41、搬运夹爪机构42和料盘顶升机构43，所述搬运支架包括由上层滑轨形成的上层支架411和由下层滑轨形成的下层支架412；所述搬运夹爪机构包括上下两对卡板421、上下两个顶出气缸422以及第二伺服电机423，该第二伺服电机能够带动该搬运夹爪机构沿所述搬运支架在水平面内前后往返运动；两对卡板分别对应所述上层支架和下层支架设置，两个顶出气缸分别能够带动两对卡板伸出以夹取待搬运料盘；所述料盘顶升机构包括托盘431和顶升气缸432，该托盘水平设置于所述下层支架下方并能够托起置于所述下层支架上的料盘，该顶升机构能够带动该托盘向上运动以将该下层支架上的料盘顶升至所述上层支架上。

所述料盘支架为方形，其四个角上分别设有一竖直挡板23以形成料盘限位框架；该料盘支架的一侧面上还设有用于拉取该料盘支架的推拉把手24，该料盘支架的相对的另一侧面上设有安全门插销25，当料盘支架被拉出机架时，设备停止运行。

所述机架上还设有用于储存料盘的料盘存储区，以及电控箱、安全门和用于保护该机架的固定式防护罩。

所述料盘夹取分料机构包括呈对称设置的两夹持臂350，每一该夹持臂包括固定座351、托板352和挡板353，所述挡板固定于所述固定座上，所述托板中部可转动固定于所述固定座上；在所述托板一端和所述挡板之间设有弹性件354使该托板一端抵紧所述挡板并与该挡板形成锐角夹角。

在所述固定座上还设有一气缸355，该气缸的活塞杆连接至所述托板一端。

所述托板中部的两侧边通过两个转轴356可转动固定于所述固定座上。

所述挡板的截面呈倒L型；所述弹性件为扭簧。

所述锐角夹角为30°。

在被夹持于两所述夹持臂内的料盘10上方设有顶杆358，该顶杆上连接有第一感应器359。

所述提升支架上对称设有两个挂板311，所述螺母上设有螺母连接块361，该螺母连接块两侧对称设有两个凸轮滚子362，两个所述挂板分别挂设于两个凸轮滚子上；另在所述提升支架上还设有能够时时感应所述螺母连接块的第二感应器312。

该设备有两种工作模式，模式一时设备下部为进料区，设备上部为收料区，即上料上料机构设置于该设备的下部；模式二时设备上部为进料区，设备下部为收料区。该实施例以模式一为例来说明，参见图1-2，其工作流程如下：人工将料盘上料机构2拉出机架1，并把料盘10叠放于该料盘上料机构2中再将该料盘上料机构推入机架1内。料盘提升机构3向下运动将料盘10提升至料盘搬运机构4的下层支架入口处，同时料盘提升机构3将料盘搬运机构4上层出口处已经处理完毕的料盘顶升至机架的上层料盘存储区域，料盘搬运机构将下层入口处的料盘输送至前端待处理，依次类推，若机架上层料盘存储区域料盘已满，则可以人工将正上方的安全门打开，并将料盘取出即可。

以下详细说明该设备的工作流程。

一、上料过程：参阅图3，料盘支架21通过滑轨设置在机架底部形成抽屉式机构，然后通过拉动推拉把手24即可将料盘支架21拉出机架1，料盘支架拉出后，可采用人工方式将多个料盘依次叠置于该料盘支架上，然后再将该料盘支架推入机架内，并锁上安全门插销，完成料盘的上料。

二：料盘提升过程：

启动料盘提升机构3，参见图4-6，第一伺服电机32带动丝杆33传动，从而带动螺母36一同运动，在螺母36随丝杆33下降过程中，由于提升支架31通过两个挂板311挂在螺母连接块361的凸轮滚子362上，因此提升支架由于自身重力随螺母一同沿线轨34下降，直至该料盘提升机构上的料盘夹取分料机构35接触到料盘10并夹取好料盘为止。夹取好料盘后，第一伺服电机再带动丝杆沿相反方向旋转，提升支架被带动一起上升，直至该料盘被送至料盘搬运机构的下层支架入口处，此时料盘搬运机构的上层支架入口处若有已经处理好的料盘，则提升支架继续上升将该处理好的料盘顶升至机架上层内的料盘存储区域进行存储。之后，料盘提升机构返回，继续下一个料盘的抓取。

在上述提升支架31下降过程中，第二感应器312能够时刻感应到螺母连接块361。当提升支架下方无料盘时，或者该料盘提升机构出现故障时，该提升支架将被卡住，使得第二感应器与螺母连接块脱离，设备控制器将会发出报警信号，同时设备停止运行。

其中，料盘夹取分料机构35的结构及其夹取料盘的工作过程参见图7-10，该料盘夹取分料机构根据设备的两种工作模式也相应的具有两种工作方式：即夹取模式和分料模式。其中，夹取模式时，料盘夹取分料机构位于若干个层叠的料盘上方，即本实施例所示。在该模式下工作时，首先上述提升支架带动该料盘夹取分料机构向下运动，在运动过程中，两夹持臂上的两个托板352的上端部的斜面先接触到料盘10并会受到料盘10一个竖直向上的反作用力，这个反作用力使两个托板352的下端部分别克服弹性件的弹力并向外侧张开，直到两个托板的上端部斜面完全脱离料盘10时，弹性件的弹力使得两个托板恢复之前的状态，此时两个托板的上端部端面正好拖住料盘10，同时两个挡板353将料盘两侧卡住并完成定位，如图9、10所示，至此，完成料盘的夹取过程，夹取后移动该料盘夹取分料机构便可实现料盘的搬运。

在分料模式时，料盘夹取分料机构的上方堆叠着若干个料盘10，并由两固定座上的两个托板托住。在该模式下工作时，需要外部的取料机构先将整个堆叠的料盘向上顶起一段距离并与两个托板分料(即预先将料盘10接住)，然后两侧的两个气缸355伸出使得两个托板下端部克服弹性件的弹力并向外侧张开，此时外部的取料机构向下运动，料盘在自身重力作用下跟随外部取料机构一起向下运动，等到最下面的料盘10通过该料盘夹取分料机构后，两个气缸355复位，两个托板通过弹性件的弹力作用恢复到初始状态，并把其余的料盘10托住，此时完成料盘的分料，依次可逐步实现其余料盘的分料。

为了增加工作稳定性，在被夹持于两夹持臂内的料盘10上方设有一顶杆358，该顶杆上连接有感应器359。这样，在托板托住料盘时，顶杆将被顶升，从而使感应器感应到该顶杆，进而防止漏夹料。

三、料盘搬运过程：

料盘被上述料盘提升机构输送至搬运支架的下层支架后，搬运夹爪机构的下方的顶出气缸带动下方的一对卡板伸出夹住料盘，然后第二伺服电机带动该搬运夹爪机构沿水平面向前端运动，直至料盘被输送至料盘搬运机构的前端进行处理，处理好后的料盘由顶升气缸432带动托盘431向上运动托起该料盘输送至搬运支架的上层支架上，然后搬运夹爪机构的上方的顶出气缸带动上方的一对卡板伸出夹取住该料盘，再启动第二伺服电机带动该搬运夹爪机构向该料盘搬运机构的上层支架的入口方向运动，料盘被输送至上层支架的上层入口处，依次类推，逐个实现料盘的搬运。

Claims (10)

1.一种料盘式自动上料收盘设备，包括机架(1)，其特征在于：所述机架上设有用于叠放多个料盘(10)的料盘上料机构(2)、用于将所述料盘上料机构内的料盘逐个搬运到料盘搬运机构(4)上的料盘提升机构(3)，以及用于将所述料盘进行输送的料盘搬运机构(4)；

所述料盘上料机构包括用于叠放料盘的料盘支架(21)，该料盘支架的底部通过滑轨(22)滑动设置于所述机架的底部并形成抽屉式结构；

所述料盘提升机构包括提升支架(31)、第一伺服电机(32)、丝杆(33)、螺母(36)和和线轨(34)，该提升支架能够上下滑动设置于该线轨上；所述第一伺服电机带动所述丝杆传动，所述螺母啮合于该丝杆外，所述提升支架与该螺母传动连接；所述提升支架上还设有用于抓取料盘的料盘夹取分料机构(35)以及用于顶升料盘的且对称设置的一对顶板(37)；

所述料盘搬运机构包括搬运支架(41)、搬运夹爪机构(42)和料盘顶升机构(43)，所述搬运支架包括由上层滑轨形成的上层支架(411)和由下层滑轨形成的下层支架(412)；所述搬运夹爪机构包括上下两对卡板(421)、上下两个顶出气缸(422)以及第二伺服电机(423)，该第二伺服电机能够带动该搬运夹爪机构沿所述搬运支架在水平面内前后往返运动；两对卡板分别对应所述上层支架和下层支架设置，两个顶出气缸分别能够带动两对卡板伸出以夹取待搬运料盘；所述料盘顶升机构包括托盘(431)和顶升气缸(432)，该托盘水平设置于所述下层支架下方并能够托起置于所述下层支架上的料盘，该顶升机构能够带动该托盘向上运动以将该下层支架上的料盘顶升至所述上层支架上。

2.根据权利要求1所述的料盘式自动上料收盘设备，其特征在于：所述料盘支架为方形，其四个角上分别设有一竖直挡板(23)以形成料盘限位框架；该料盘支架的一侧面上还设有用于拉取该料盘支架的推拉把手(24)，该料盘支架的相对的另一侧面上设有安全门插销(25)。

3.根据权利要求1所述的料盘式自动上料收盘设备，其特征在于：所述机架上还设有用于储存料盘的料盘存储区，以及电控箱、安全门和用于保护该机架的固定式防护罩。

4.根据权利要求1所述的料盘式自动上料收盘设备，其特征在于：所述料盘夹取分料机构包括呈对称设置的两夹持臂(350)，每一该夹持臂包括固定座(351)、托板(352)和挡板(353)，所述挡板固定于所述固定座上，所述托板中部可转动固定于所述固定座上；在所述托板一端和所述挡板之间设有弹性件(354)使该托板一端抵紧所述挡板并与该挡板形成锐角夹角。

5.根据权利要求4所述的料盘式自动上料收盘设备，其特征在于：在所述固定座上还设有一气缸(355)，该气缸的活塞杆连接至所述托板一端。

6.根据权利要求4所述的料盘式自动上料收盘设备，其特征在于：所述托板中部的两侧边通过两个转轴(356)可转动固定于所述固定座上。

7.根据权利要求4所述的料盘式自动上料收盘设备，其特征在于：所述挡板的截面呈倒L型；所述弹性件为扭簧。

8.根据权利要求4所述的料盘式自动上料收盘设备，其特征在于：所述锐角夹角为30°。

9.根据权利要求4所述的料盘式自动上料收盘设备，其特征在于：在被夹持于两所述夹持臂内的料盘(10)上方设有顶杆(358)，该顶杆上连接有第一感应器(359)。

10.根据权利要求1所述的料盘式自动上料收盘设备，其特征在于：所述提升支架上对称设有两个挂板(311)，所述螺母上设有螺母连接块(361)，该螺母连接块两侧对称设有两个凸轮滚子(362)，两个所述挂板分别挂设于两个凸轮滚子上；另在所述提升支架上还设有能够时时感应所述螺母连接块的第二感应器(312)。