CN105129339B - 一种自动摆盘机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动摆盘机，该自动摆盘机包括一机架、供料机构、中转机构和一接料机构，物料从供料机构经过中转机构到达接料机构；所述供料机构包括一截料机构，截料机构中设置有一钩爪，截料机构利用钩爪对物料进行拦截和释放，中转机构包括一机械手和机械手导轨，接料机构包括复数个并列设置的接料装置，接料装置中有多个接料盘凹槽，用以放置物料，物料通过供料机构中的钩爪位置后被中转机构中的机械手抓取，并沿着机械手导轨传送到接料装置中的接料盘凹槽，本自动摆盘机可以较大程度上节省人力，提高生产效率，且保证系统的稳定运行。

Description

一种自动摆盘机

【技术领域】

本发明涉及一种摆盘机，尤其涉及一种全自动，能够实现连续摆盘的自动摆盘机。

【背景技术】

摆盘机能够较好的节省人力且能够显著的提高生产效率，所以近些年来得到了较快速的发展，针对小工件的大批量生产工序中，摆盘机的优势更加突出，为了使得摆盘机可以更加满足生产所需，相关领域的技术人员进行了大量的研发工作，即便如此，目前国内N71产品自动摆盘机的控制功能还是不够完善，操作也较为复杂，不利于工作人员的操控，而且都为半自动化设计，没有集成的、连续自动摆盘的控制功能，人力成本高，生产效率低，种种因素限制着企业的快速发展，在摆盘机工作过程中，人的辅助工作也较容易造成摆盘产品的二次品质损坏，不利于大批量的生产加工。

为克服摆盘机存在的以上种种劣势，提高生产效率，满足大批量生产对摆盘机的要求，本发明的相关人员设计出一种自动摆盘机，该自动摆盘机可以较好的解决上述问题。

【发明内容】

为克服现有技术摆盘机工作效率低，操作不简洁的问题，本发明提供一种自动化程度高，可适应大批量生产的自动摆盘机。

本发明解决技术问题的方案是提供一种自动摆盘机，该自动摆盘机包括一机架、供料机构、中转机构和一接料机构，物料从供料机构经过中转机构到达接料机构；所述供料机构包括一截料机构，截料机构中设置有一钩爪，截料机构利用钩爪对物料进行拦截和释放；所述供料机构包括两并列设置的振动盘，且两振动盘设置为正向和逆向同时接力振动，以减轻自动摆盘机的振动，避免共振的发生；所述中转机构包括一机械手、机械手导轨、一中转导轨及物料放置块，物料放置块中并排设置有复数个放置块凹槽，物料放置块可在中转导轨上沿轨道方向移动，当放置块凹槽中放置满物料后，机械手沿着机械手导轨移动到物料放置块上方，随后机械手下移吸取物料，完成吸料的过程；所述接料机构包括复数个并列设置的接料盘，接料盘中有多个接料盘凹槽，用以放置物料；物料通过供料机构中的钩爪位置后被中转机构中的机械手抓取，并沿着机械手导轨传送到接料盘中的接料盘凹槽；供料机构进一步包括复数个振动盘和一直震振动机构，直震振动机构连接振动盘和截料机构；

所述直震振动机构包括复数个振动器轨道和振动器，振动器轨道固定在振动器之上，当振动器振动时，振动器轨道随着一起振动；

所述直震振动机构进一步包括一高度调节机构，高度调节机构包括一调节板和高度调节杆，振动器固定在高度调节机构上，利用高度调节机构实现整体高度的调节。

优选地，所述中转机构位于供料机构和接料机构之间。

优选地，所述钩爪包括多个钩爪头，各钩爪头和各振动器轨道对应。

优选地，所述机械手包括一气动滑块和多个吸嘴排，吸嘴排中的吸嘴均匀排布，并列设置。

优选地，所述接料机构进一步包括一接料轨道，接料盘在接料轨道上移动。

与现有技术相比，本发明自动摆盘机通过设置供料机构、中转机构和接料机构，且将中转机构安装在供料机构和接料机构之间，符合空间节约和优化生产加工环节的理念，在供料机构设置截料机构，实现对物料的拦截和释放，可以有效的管控物料的运行，避免出现物料堆积，掉落等一系列故障，确保生产的正常进行。

直震振动机构中的振动器带动振动器轨道不间断振动，振动器轨道中的物料即可有序的前行，实现物料的自动排序，移动，可以较大程度上提高设备运行的稳定性。高度调节机构的引入可以使得本发明自动摆盘机适应不同的需求，灵活的改变整体高度。

截料机构中的钩爪包括多个钩爪头，各钩爪头都对应一振动器轨道，利用钩爪头实现对振动器轨道中物料的拦截和释放，加强了对物料的控制。

机械手可以灵活的在机械手导轨上移动，加之第一接料盘和第二接料盘的移动，机械手很容易到达第一接料盘和第二接料盘上方的任意位置，进行放料的工作，大大节省了工作时间，提高了效率，而且有利于设备自动化的完成，通过调控各部分运行的时间，整个自动摆盘机可以较好的智能化。

【附图说明】

图1是本发明自动摆盘机的结构示意图。

图2是本发明自动摆盘机的供料机构的结构示意图。

图3是本发明自动摆盘机的截料机构的结构示意图。

图4是本发明自动摆盘机的中转机构的结构示意图。

图5是本发明自动摆盘机的吸料机械手的结构示意图。

图6是本发明自动摆盘机中接料机构的结构示意图。

图7是本发明自动摆盘机的内部电气系统示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明自动摆盘机1包括一机架11、供料机构13、中转机构15和接料机构17，中转机构15位于供料机构13和接料机构17之间，所述供料机构13包括两并列设置的振动盘131、一直震振动机构133和一截料机构135，直震振动机构133连接振动盘131和截料机构135，振动盘131中的物料经由直震振动机构133到达截料机构135，准备后续动作。此自动摆盘机1中的两振动盘131设置为正向和逆向同时接力振动，实际运行过程中可以减轻设备的振动，避免共振的发生。各振动盘131设有三条并列的出料轨道，与此设计相对应，直震振动机构133设置有并列的六条振动器轨道1331，与各振动盘131的轨道接力。

自动摆盘机1的直震振动机构133接力来自振动盘131的物料，其自身的振动可以保证物料的有序运行，实现自动摆盘机1中物料的有序排布。

中转机构15包括一物料放置块153，中转导轨151、机械手导轨155和一机械手157，物料放置块153设置在中转导轨151上且在中转导轨151上沿导轨方向移动，机械手157设置在机械手导轨155上，在机械手导轨155上移动，实际生产过程中，吸取物料后的机械手157可以实现对物料的转移。

请参阅图2，直震振动机构133包括六条振动器轨道1331，振动器1335和高度调节机构1333，直震振动轨道1331固定在振动器1335之上，高度调节机构1333包括上调节板13333和四根高度调节杆13331，通过调节高度调节杆13331可以对上调节板13333的高度进行调节，进而改变直震振动轨道1331的高度，用以适应不同高度的振动盘131或中转机构15。此振动器1335为直振器件，当振动器1335带动直震振动轨道1331持续振动时，直震振动轨道1331中的物料可以自动排序，实现有序运行，不会出现掉料，飞溅的现象。

截料机构135固定在直震振动轨道1331的端部，用以对来自直震振动轨道1331中的物料进行拦截和释放的动作，实现对物料的有效管控，避免出现物料堆积，掉落等一系列问题。相比其他设备通过物料的接触进行运行的拦截，此设计利用额外的截料机构135来拦截物料，能更加提高生产效率，且系统稳定性高。

请参阅图3，截料机构135包括一钩爪1355、转动轴1353、连接杆1357和一驱动电机1351，钩爪1355上并排设置有六个独立的钩爪头13551，各钩爪头13551对应一振动器轨道1331，驱动电机1351带动连接杆1357转动，连接杆1357连接钩爪1355，钩爪1355通过转动轴1353实现转动，当物料到达钩爪1355位置且都有序的停留时，自动检测系统(图未示)自动检测物料的状况且反馈信号给控制器(图未示)，控制器收到信号后发出驱动信号给驱动电机1351，驱动电机1351运行且带动连接杆1357转动，由于连接杆1357连接钩爪1355，当连接杆1357转动时，钩爪1355即绕着转动轴1353逆时针转动，随着钩爪1355的转动，被钩爪1355的钩爪头13551拦截住的物料被释放掉。钩爪1355的设计可以使得多条振动器轨道1331中的物料被同时拦截和释放，有利于系统的稳定运行。

请参阅图4，本发明自动摆盘机1的中转机构15包括一中转导轨151、物料放置块153、机械手导轨155和一机械手157，物料放置块153中并排设置有复数个放置块凹槽1531，物料放置块153可以在中转导轨151上沿轨道方向移动，当放置块凹槽1531中放置满物料后，机械手157沿着机械手导轨155移动到物料放置块153上方，随后机械手157下移吸取物料，完成吸料的过程。

请参阅图5，机械手157包括一气动滑块1571和两并列设置的吸嘴排1573，气动滑块1571和吸嘴排1573固定连接，各吸嘴排1573包括多个独立的吸嘴15731，当机械手157需要下移吸取物料时，气动滑块1571带动吸嘴排1573整体下移，当吸嘴排1573接触物料时开启真空吸，实现吸料的动作，吸取完物料后，气动滑块1571带动吸嘴排1573整体上移。

本发明实施例所述自动摆盘机1中振动盘131的出料轨道数量对应振动器轨道1331的数量，物料放置块153中放置块凹槽1531的数量设定为12，吸嘴排1573的数量为2，各吸嘴排1573包含的吸嘴15731的数量为12，吸嘴排1573的一次下移吸料就可以将物料放置块153中的所有物料吸取住，可以较好的提高工作效率。在其他变形实施例中，振动盘131的出料轨道的数量和振动器轨道1331的数量可以灵活改变，以满足不同的需求，只要保证振动盘131出料轨道和振动器轨道1331的良好接力和数量对应，同理，物料放置块153中的放置块凹槽1531的数量也可以灵活改变，不局限为12。在满足生产加工需要且具有可行性的条件下，若振动盘131的数量为2，振动盘131的出料轨道数为X，则振动器轨道1331的数量为2X，物料放置块153中的放置块凹槽1531的数量为2XY(其中，X、Y为大于等于1的正整数)。

请参阅图6，本发明自动摆盘机1中的接料机构17包括接料轨道171、第一接料盘173和第二接料盘175，第一接料盘173中有多个均匀分布的第一接料盘凹槽1731，第一接料盘173和第二接料盘175可以在接料轨道171上移动，吸取完物料的机械手157移动到第一接料盘173或第二接料盘175上方时，下移放置物料到第一接料盘173或第二接料盘175中完成放料的动作。多个接料盘的设置可以实现不间断工作，当第一接料盘173放置满物料后，工作人员直接拿掉第一接料盘173，与此同时，第二接料盘175移动到接料位置开始装料，这样的设计避免了装拆接料盘的等待时间，大大提高了工作效率，节省了时间。机械手157在机械手导轨155上移动，第一接料盘173和第二接料盘175在接料轨道171上移动，两个方向的同时运行，所以各个位置的接料盘凹槽1731都可以实现物料的放置。

请参阅图7，系统开始运行后，PLC接收到来自传感器的物料状况信息、机械手位置信息和取放料信息，输出脉冲信号到X轴伺服驱动器，X轴伺服驱动器分别驱动X轴气缸继电器和X轴电机继电器，X轴气缸继电器联通X轴气缸电磁阀并发出信号驱动X轴气缸，X轴电机继电器驱动X轴伺服电机工作。Y轴伺服驱动器接收到PLC的信号后发出脉冲信号给Y轴电机继电器，Y轴电机继电器进而驱动Y轴伺服电机运行。

机械手157在机械手导轨155上运动到取料放料的位置时进行竖直方向的运动，Z轴伺服驱动器接收到PLC的信号后输出脉冲信号给Z轴气缸继电器、Z轴电机继电器和真空发生器继电器，Z轴气缸继电器联通Z轴气缸电磁阀并驱动Z轴气缸，实现上下的移动，同理，Z轴电机继电器输出信号给Z轴伺服电机，当机械手157上的吸嘴15731接触到物料后，真空发生器继电器接收到PLC的信号并同时输出脉冲信号到机械手吸嘴真空发生器，开启真空吸附物料，吸嘴吸附好物料后机械手157上行。

以下对本发明自动摆盘机1的具体工作流程做进一步的讲述：

放置在供料机构13内振动盘131中的物料经过振动盘131的振动流经直震振动机构133中的振动器轨道1331，由于振动器1335的直振振动，物料在振动器轨道1331中能够有序稳定的前行，直到到达截料机构135，截料机构135中的钩爪1355可以将物料拦截住，避免物料无规则的流出振动器轨道1331，当所有振动器轨道1331在钩爪1355部位都有物料时，系统感应到物料信息，并将信息反馈给控制器，控制器发出命令给截料机构135中的驱动电机1351，驱动电机1351带动连接杆1357使得钩爪1355转动，钩爪1355旋转后即可释放被拦截的物料。

截料机构135的设置可以使得物料有序有规则的运行到后续工序，便于对物料的管控，也有利于系统的稳定。

被释放的物料进一步运行到物料放置块153中的放置块凹槽1531，当物料完全经过钩爪1355区域时，系统感测到物料信息并同时反馈信息给控制器，控制器发出信号给驱动电机1351，驱动电机1351带动钩爪1355反转到初始位置进行下一次截料。这样的设计可以确保每一次到达放置块凹槽1531中的物料都只有一排，避免发生物料的堆积现象，造成系统的运行故障，也可以进一步提高效率，实现自动化生产加工。

物料放满放置块凹槽1531之后，物料放置块153在中转轨道151上移动一段距离，为机械手157的工作留出足够的空间，物料放置块153到达指定位置后，机械手157移动到物料放置块153上方，气动滑块1571带动吸嘴排1573下移接触放置块凹槽1531中的物料，真空吸附开启，吸嘴排1573中的各吸嘴15731吸住物料的对应部位，吸附完全后，气动滑块1571带动吸嘴排1573上移，机械手157在机械手导轨155上移动，一直到第一接料盘173上方，同样，气动滑块1571带动吸嘴排1573下移，将物料放置在对应的第一接料盘173中的接料盘凹槽1731中，当第一接料盘173的接料盘凹槽1731完全放满物料后，第一接料盘173和第二接料盘175同时移动，进而开始给第二接料盘175放置物料，依次循环，实现自动化，这样的设置可以在较大程度上节省人力。

当利用计算机系统控制好产品的供料、吸料、放料的时间后，整个自动摆盘机1可以较好的实现智能化，且运行过程稳定，有较高的生产效率。为适应物联网在工业设备上的发展趋势，以单个自动摆盘机1为终端，在其结构中增加通讯模块，利用网络实现多个自动摆盘机1终端和远程控制中心的互联互通，工作人员或使用者可以及时了解和查阅到各终端的详细运行信息如放置在接料盘中的物料数量等，而且可以进行远程自检和远程诊断操作，设备出现故障后可以在远端进行维护操作处理，极大的提高了管控效率。

与现有技术相比，本发明自动摆盘机1通过设置供料机构13、中转机构15和接料机构17，且将中转机构15安装在供料机构13和接料机构17之间，符合空间节约和优化生产加工环节的理念，在供料机构13中设置截料机构135，实现对物料的拦截和释放，可以有效的管控物料的运行，避免出现物料堆积，掉落等一系列故障，确保生产的正常进行。

直震振动机构133中的振动器1335带动振动器轨道1331不间断振动，振动器轨道1331中的物料即可有序的前行，实现物料的自动排序，移动，可以较大程度上提高设备运行的稳定性。高度调节机构13331的引入可以使得本发明自动摆盘机1适应不同的需求，灵活的改变整体高度。

截料机构135中的钩爪1355包括多个钩爪头13551，各钩爪头13551都对应一振动器轨道1331，利用钩爪头13551实现对振动器轨道1331中物料的拦截和释放，加强了对物料的控制。

机械手157可以灵活的在机械手导轨153上移动，加之第一接料盘173和第二接料盘175的移动，机械手157很容易到达第一接料盘173和第二接料盘175上方的任意位置，进行放料的工作，大大节省了工作时间，提高了效率，而且有利于设备自动化的完成，通过调控各部分运行的时间，整个自动摆盘机1可以较好的实现智能化生产。

以上所述仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动摆盘机，其特征在于：该自动摆盘机包括一机架、供料机构、中转机构和一接料机构，物料从供料机构经过中转机构到达接料机构；

所述供料机构包括一截料机构，截料机构中设置有一钩爪，截料机构利用钩爪对物料进行拦截和释放；

所述供料机构包括两并列设置的振动盘，且两振动盘设置为正向和逆向同时接力振动，以减轻自动摆盘机的振动，避免共振的发生；

所述中转机构包括一机械手、机械手导轨、一中转导轨及物料放置块，物料放置块中并排设置有复数个放置块凹槽，物料放置块可在中转导轨上沿轨道方向移动，当放置块凹槽中放置满物料后，机械手沿着机械手导轨移动到物料放置块上方，随后机械手下移吸取物料，完成吸料的过程；

所述接料机构包括复数个并列设置的接料盘，接料盘中有多个接料盘凹槽，用以放置物料；

物料到达供料机构中的钩爪位置时被钩爪拦截，当收到释放命令后，钩爪转动，即可同时放开并排的多个被拦截的物料，物料进入中转机构后被机械手抓取，并沿着机械手导轨传送到接料盘中的接料盘凹槽；

供料机构进一步包括复数个振动盘和一直震振动机构，直震振动机构连接振动盘和截料机构；

所述直震振动机构包括复数个振动器轨道和振动器，振动器轨道固定在振动器之上，当振动器振动时，振动器轨道随着一起振动；

所述直震振动机构进一步包括一高度调节机构，高度调节机构包括一调节板和高度调节杆，振动器固定在高度调节机构上，利用高度调节机构实现整体高度的调节。

2.如权利要求1所述的自动摆盘机，其特征在于：所述中转机构位于供料机构和接料机构之间。

3.如权利要求1所述的自动摆盘机，其特征在于：所述钩爪包括多个钩爪头，各钩爪头和各振动器轨道对应。

4.如权利要求1所述的自动摆盘机，其特征在于：所述机械手包括一气动滑块和多个吸嘴排，吸嘴排中的吸嘴均匀排布，并列设置。

5.如权利要求2所述的自动摆盘机，其特征在于：所述接料机构进一步包括一接料轨道，接料盘在接料轨道上移动。

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