CN105438829B - 一种自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种自动上下料装置，包括：用于放置平板工件的工作台，所述工作台内设有控制主机，所述工作台上包括依次设置的上料区位、运输区位及下料区位，所述工作台上设有横向驱动组件及固定于所述横向驱动组件上的第一垂直驱动组件及第二垂直驱动组件，所述第一垂直驱动组件连接有上料真空吸附组件，所述第二垂直驱动组件连接有下料真空吸附组件；所述自动上下料装置还包括由工作台上沿纵向设置的同步带传动组件。本发明大大减轻了工作强度，提高了生产效率，降低了成本，提高了产品良率。

Description

一种自动上下料装置

技术领域

本发明涉及精密加工技术领域，特别涉及一种自动上下料装置。

背景技术

随着现代加工技术的迅猛发展，在诸多领域，已越来越多地采用半自动化设备、全自动化设备。在过去的近十年中，自动化设备行业发展比较迅速，近两年的经济放缓表明，依靠粗放式投资拉动经济增长的老路空间已然不大。在劳动力增速放缓、劳动力价格上升以及老龄化加速的宏观背景下，自动化设备行业作为提高劳动生产效率、升级制造业的重要支撑行业，在经济转型期被寄予厚望，尤其是其中最具代表性的工业机器人方向。

基于自动化的上下料机械手正是为这种需求量身打造的。传统的生产车间，以人为主，人机结合来完成产品的加工，这种生产方式效率低下，生产成本高，产品良率低，甚至会造成一定的人身伤害。

发明内容

本发明的目的是提出一种自动上下料装置，其可提高生产效率，降低成本，提高产品良率，为工人的人身安全提供一定的保障。

为达到上述目的，本发明提出了一种自动上下料装置，包括：用于放置平板工件的工作台，所述工作台内设有控制主机，所述工作台上包括依次设置的上料区位、运输区位及下料区位，所述工作台上设有横向驱动组件及固定于所述横向驱动组件上的第一垂直驱动组件及第二垂直驱动组件，所述第一垂直驱动组件连接有上料真空吸附组件，所述第二垂直驱动组件连接有下料真空吸附组件；

所述自动上下料装置还包括由工作台上沿纵向设置的同步带传动组件，所述控制主机用于控制所述横向驱动组件带动第一垂直驱动组件及上料真空吸附组件将所述平板工件从上料区位移动到运输区位，并控制所述同步带传动组件将所述平板工件从运输区位移动到加工区位进行加工，并将加工后的平板工件回复到运输区位，所述控制主机还用于控制所述横向驱动组件带动第二垂直驱动组件及下料真空吸附组件将加工后的平板工件从运输区位移动到下料区位进行下料。

进一步，在上述一种自动上下料装置中，所述横向驱动组件包括支撑架、固定于所述支撑架上的滑轨、滑板以及用于驱动所述滑板滑动的伺服电机，所述支撑架包括相对固定于所述工作台两端的两支撑柱及水平固定于所述两支撑柱之间的横向固定板，所述滑轨平行设于所述横向固定板上，所述滑板的底面滑动设于所述滑轨上，所述第一垂直驱动组件及第二垂直驱动组件固定于所述滑板上。

进一步，在上述一种自动上下料装置中，所述第一垂直驱动组件包括第一立柱、第一滑座及第一电机，所述第一立柱垂直固定于所述滑板的一端，所述第一滑座滑动设于所述第一立柱上，且所述第一电机用于驱动所述第一滑座沿第一立柱上下滑动。

进一步，在上述一种自动上下料装置中，所述第二垂直驱动组件包括第二立柱、第二滑座及第二电机，所述第二立柱垂直固定于所述滑板的另一端，所述第二滑座滑动设于所述第二立柱上，且所述第二电机用于驱动所述第二滑座沿第二立柱上下滑动。

进一步，在上述一种自动上下料装置中，所述上料真空吸附组件包括固定座、铝型框架、真空发生器及多个用于吸附提起所述平板工件的真空吸盘，所述固定座包括底板及垂直固定于所述底板上的背板，所述铝型框架中部固定于所述底板上，所述背板固定于所述第一滑座上，所述真空发生器固定于所述背板上，所述多个真空吸盘活动设于所述铝型框架上。

进一步，在上述一种自动上下料装置中，所述下料真空吸附组件包括固定座、下料吸盘面板、下料吸盘底板及真空发生器，所述下料吸盘面板与下料吸盘底板相互固定且所述下料吸盘面板与下料吸盘底板之间形成有一空腔，所述固定座包括底板及垂直固定于所述底板上的背板，所述下料吸盘面板中部固定于所述底板上，所述背板固定于所述第二滑座上，所述真空发生器固定于所述背板上。

进一步，在上述一种自动上下料装置中，所述下料吸盘面板及下料吸盘底板上还活动设有缓冲器。

进一步，在上述一种自动上下料装置中，所述同步带传动组件包括设于所述运输区位一侧的伺服电机、平行设置的两导轨、传动轴、分别套设于所述传动轴两端的同步带及分别套设于所述两同步带及导轨上的治具板，所述传动轴设于所述两导轨靠近所述运输区位一端，所述传动轴上套设有相互啮合的主动轮及从动轮，所述主动轮传动连接于所述伺服电机的输出轴。

进一步，在上述一种自动上下料装置中，所述治具板还连接有真空泵。

进一步，在上述一种自动上下料装置中，所述工作台上还设有连接于所述控制主机的触摸屏及操作按钮。

本发明一种自动上下料装置通过控制横向驱动组件带动第一垂直驱动组件及第二垂直驱动组件，以及控制同步带传动组件驱动，从而实现了工件在上料区位、运输区位、加工区位及下料区位之间自动往返上下料，大大减轻了工作强度，提高了生产效率，降低了成本，提高了产品良率。

附图说明

图1为本发明一种自动上下料装置的整体示意图；

图2为图1中横向驱动组件、第一垂直驱动组件及第二垂直驱动组件的结构示意图；

图3为图1中上料真空吸附组件的结构示意图；

图4为图1中下料真空吸附组件的结构示意图；

图5为图1中同步带传动组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

请参阅图1，本发明一种自动上下料装置，包括用于放置平板工件(图未示)的工作台1，所述工作台1内设有控制主机(图未示)，所述工作台1上包括依次设置的上料区位11、运输区位12及下料区位13，所述工作台1上设有横向驱动组件2及固定于所述横向驱动组件2上的第一垂直驱动组件3及第二垂直驱动组件4，所述第一垂直驱动组件3连接有上料真空吸附组件5，所述第二垂直驱动组件4连接有下料真空吸附组件6，所述自动上下料装置还包括由工作台1上沿纵向设置的同步带传动组件7，所述控制主机用于控制所述横向驱动组件2带动第一垂直驱动组件3及上料真空吸附组件5将所述平板工件从上料区位11移动到运输区位12，并控制所述同步带传动组件7将所述平板工件从运输区位12移动到加工区位(图未示)进行加工，并将加工后的平板工件回复到运输区位12，所述控制主机还用于控制所述横向驱动组件2带动第二垂直驱动组件4及下料真空吸附组件6将加工后的平板工件从运输区位12移动到下料区位13进行下料。这样，通过控制横向驱动组件2带动第一垂直驱动组件3及第二垂直驱动组件4，以及控制同步带传动组件7驱动，从而实现了工件在上料区位、运输区位、加工区位及下料区位之间自动往返上下料，大大减轻了工作强度，提高了生产效率，降低了成本，提高了产品良率。

请一并参阅图1及图2，所述横向驱动组件2包括支撑架、固定于所述支撑架上的滑轨21、滑板22以及用于驱动所述滑板22滑动的伺服电机(图未示)，所述支撑架包括相对固定于所述工作台1两端的两支撑柱23及水平固定于所述两支撑柱23之间的横向固定板24，所述滑轨21平行设于所述横向固定板24上，所述滑板22的底面滑动设于所述滑轨21上，所述第一垂直驱动组件3及第二垂直驱动组件4固定于所述滑板22上。这样，通过所述伺服电机驱动滑板22沿滑轨21水平滑动，从而带动第一垂直驱动组件3及第二垂直驱动组件4移动，使得实现了工件在上料区位、运输区位及下料区位之间移动。

所述第一垂直驱动组件3包括第一立柱32、第一滑座34及第一电机(图未示)，所述第一立柱32垂直固定于所述滑板22的一端，所述第一滑座34滑动设于所述第一立柱32上，且所述第一电机用于驱动所述第一滑座34沿第一立柱32上下滑动。

所述第二垂直驱动组件4包括第二立柱42、第二滑座44及第二电机(图未示)，所述第二立柱42垂直固定于所述滑板22的另一端，所述第二滑座44滑动设于所述第二立柱42上，且所述第二电机用于驱动所述第二滑座44沿第二立柱42上下滑动。

请一并参阅图1及图3，所述上料真空吸附组件5包括固定座52、铝型框架54、真空发生器56及多个用于吸附提起所述平板工件的真空吸盘58，所述固定座52包括底板522及垂直固定于所述底板522上的背板524，所述铝型框架54中部固定于所述底板522上，所述背板524固定于所述第一滑座34上，所述真空发生器56固定于所述背板524上，用于产生负压，所述多个真空吸盘58活动设于所述铝型框架54上，即所述多个真空吸盘58可以根据所述平板工件的尺寸来调整其在铝型框架54上的位置，使得所述吸盘58固定在铝型框架54合适的位置，保证平板工件在被提升的过程中基本处于水平状态。

请一并参阅图1及图4，所述下料真空吸附组件6包括固定座62、下料吸盘面板64、下料吸盘底板66及真空发生器68，所述下料吸盘面板64与下料吸盘底板66相互固定且所述下料吸盘面板64与下料吸盘底板66之间形成有一空腔，所述固定座62包括底板622及垂直固定于所述底板622上的背板624，所述下料吸盘面板64中部固定于所述底板622上，所述背板624固定于所述第二滑座44上，所述真空发生器68固定于所述背板624上，用于在所述空腔内产生负压，以吸附住平板工件。

所述下料吸盘面板64及下料吸盘底板66上还活动设有缓冲器61，用于压住不需要的平板工件，而需要的平板工件会被吸附在下料吸盘下底板；所述缓冲器61的位置可调，即可根据平板工件的尺寸，调节缓冲器61的位置来完成成品下料。

请一并参阅图1及图5，所述同步带传动组件7包括设于所述运输区位12一侧的伺服电机71、平行设置的两导轨72、传动轴73、分别套设于所述传动轴73两端的同步带74及分别套设于所述两同步带74及导轨72上的治具板75，所述传动轴73设于所述两导轨72靠近所述运输区位12一端，所述传动轴73上套设有相互啮合的主动轮76及从动轮77，所述主动轮76传动连接于所述伺服电机71的输出轴；通过所述伺服电机71驱动主动轮76、从动轮77及传动轴73的传动，带动所述同步带74转动，使得所述治具板75沿导轨72上运动，从而将所述平板工件从运输区位12移动到加工区位进行加工，并将加工后的平板工件回复到运输区位12。

所述治具板75还连接有真空泵(图未示)，当所述上料真空吸附组件5将平板工件放置停靠在运输区位12的治具板75上，所述平板工件与治具板75之间会形成一个密封腔，此时启动真空泵75使得该密封腔内形成负压，以将平板工件吸附在治具板75上，防止平板工件与治具板75之间产生相对运动。

所述工作台1上还设有连接于所述控制主机的触摸屏8及操作按钮9，方便通过控制主机进行加工操作。所述控制主机为PLC。

请参阅图1至图5，本发明一种自动上下料装置的工作过程如下：

首先，将待加工的平板工件放在上料区位11，并进行定位；通过控制所述横向驱动组件2带动第一垂直驱动组件3及上料真空吸附组件5移动至上料区位11，通过上料真空吸附组件5将平板工件吸附起来，并转移到运输区位12；接着，通过同步带传动组件7将平板工件从运输区位12移动到加工区位(图未示)进行加工；产品加工完成后，通过同步带传动组件7将平板工件输送到到运输区位12；接着，所述横向驱动组件2带动第二垂直驱动组件4及下料真空吸附组件6将加工后的平板工件从运输区位12移动到下料区位13进行下料；同时上料真空吸附组件5将上料区位11的下一批待加工平板工件转移到运输区位12；如此反复，从而完成自动上下料的工作。

本发明采用PLC来控制自动上下料机械手的正常运转，通过控制运动模组、上料真空吸附装置、下料真空吸附装置，使之进行自动上下料，控制同步带传动系统，使产品在运输位和加工位往返移动。

相比于现有技术，本发明一种自动上下料装置通过控制横向驱动组件带动第一垂直驱动组件及第二垂直驱动组件，以及控制同步带传动组件驱动，从而实现了工件在上料区位、运输区位、加工区位及下料区位之间自动往返上下料，大大减轻了工作强度，提高了生产效率，降低了成本，提高了产品良率。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (8)

1.一种自动上下料装置，其特征在于，包括：用于放置平板工件的工作台，所述工作台内设有控制主机，所述工作台上包括依次设置的上料区位、运输区位及下料区位，所述工作台上设有横向驱动组件及固定于所述横向驱动组件上的第一垂直驱动组件及第二垂直驱动组件，所述第一垂直驱动组件连接有上料真空吸附组件，所述第二垂直驱动组件连接有下料真空吸附组件；

所述自动上下料装置还包括由工作台上沿纵向设置的同步带传动组件，所述控制主机用于控制所述横向驱动组件带动第一垂直驱动组件及上料真空吸附组件将所述平板工件从上料区位移动到运输区位，并控制所述同步带传动组件将所述平板工件从运输区位移动到加工区位进行加工，并将加工后的平板工件回复到运输区位，所述控制主机还用于控制所述横向驱动组件带动第二垂直驱动组件及下料真空吸附组件将加工后的平板工件从运输区位移动到下料区位进行下料；

所述同步带传动组件包括设于所述运输区位一侧的伺服电机、平行设置的两导轨、传动轴、分别套设于所述传动轴两端的同步带及分别套设于所述两同步带及导轨上的治具板，所述传动轴设于所述两导轨靠近所述运输区位一端，所述传动轴上套设有相互啮合的主动轮及从动轮，所述主动轮传动连接于所述伺服电机的输出轴；所述治具板还连接有真空泵；

当所述上料真空吸附组件将平板工件放置停靠在运输区位的治具板上，所述平板工件与治具板之间会形成一个密封腔。

2.根据权利要求1所述的一种自动上下料装置，其特征在于，所述横向驱动组件包括支撑架、固定于所述支撑架上的滑轨、滑板以及用于驱动所述滑板滑动的伺服电机，所述支撑架包括相对固定于所述工作台两端的两支撑柱及水平固定于所述两支撑柱之间的横向固定板，所述滑轨平行设于所述横向固定板上，所述滑板的底面滑动设于所述滑轨上，所述第一垂直驱动组件及第二垂直驱动组件固定于所述滑板上。

3.根据权利要求2所述的一种自动上下料装置，其特征在于，所述第一垂直驱动组件包括第一立柱、第一滑座及第一电机，所述第一立柱垂直固定于所述滑板的一端，所述第一滑座滑动设于所述第一立柱上，且所述第一电机用于驱动所述第一滑座沿第一立柱上下滑动。

4.根据权利要求3所述的一种自动上下料装置，其特征在于，所述第二垂直驱动组件包括第二立柱、第二滑座及第二电机，所述第二立柱垂直固定于所述滑板的另一端，所述第二滑座滑动设于所述第二立柱上，且所述第二电机用于驱动所述第二滑座沿第二立柱上下滑动。

5.根据权利要求3所述的一种自动上下料装置，其特征在于，所述上料真空吸附组件包括固定座、铝型框架、真空发生器及多个用于吸附提起所述平板工件的真空吸盘，所述固定座包括底板及垂直固定于所述底板上的背板，所述铝型框架中部固定于所述底板上，所述背板固定于所述第一滑座上，所述真空发生器固定于所述背板上，所述多个真空吸盘活动设于所述铝型框架上。

6.根据权利要求4所述的一种自动上下料装置，其特征在于，所述下料真空吸附组件包括固定座、下料吸盘面板、下料吸盘底板及真空发生器，所述下料吸盘面板与下料吸盘底板相互固定且所述下料吸盘面板与下料吸盘底板之间形成有一空腔，所述固定座包括底板及垂直固定于所述底板上的背板，所述下料吸盘面板中部固定于所述底板上，所述背板固定于所述第二滑座上，所述真空发生器固定于所述背板上。

7.根据权利要求6所述的一种自动上下料装置，其特征在于，所述下料吸盘面板及下料吸盘底板上还活动设有缓冲器。

8.根据权利要求1所述的一种自动上下料装置，其特征在于，所述工作台上还设有连接于所述控制主机的触摸屏及操作按钮。