CN106001930A - 一种自动上下料的多工位镭雕设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动上下料的多工位镭雕设备，包括有镭雕装置、自动上下料装置以及用于搬运物料的机械手，镭雕装置由多台并列组合的紧凑型镭雕机组成，紧凑型镭雕机包括内置有控制装置的镭雕机箱，在镭雕机箱的上端面设置有镭雕机架和夹紧治具，镭雕机架上固定安装有与控制装置电连接的镭雕机头，夹紧治具固定安装于镭雕机头的正下方；所述自动上下料装置包括柜式机台，在柜式机台上固定安装有升降控制装置和两个用于上料及下料的丝杆升降机构。本发明通过机械手与自动上下料装置的配合代替人的繁重劳动，有效提高了产线的工作效率，实现了产品镭雕工序的自动化，不仅可避免工伤风险，而且可以解决人员因为一直工作而过度劳累的情况。

Description

一种自动上下料的多工位镭雕设备

技术领域

本发明涉及镭雕设备，尤其是指一种自动上下料的多工位镭雕设备。

背景技术

由于工业自动化的全面发展，对工作效率的提高迫在眉睫。上下料工作由于重复性很高，单纯的手工劳作以满足不了工业自动化要求，把生产设备和工业机器人联用共同构成一个柔性加工系统，结构紧凑而且适应性很强，可以节省庞大的工件运输装置，节省大量的人力物力，提高了加工效率，减少生产成本。

工业机器人的引进使智能手机行业发生了巨大的变化，就镭雕机而言，一般都是采用一人对一机的情况，长期这样发展，产能会受作业人员流动的影响且效率不高，最主要的是作业人员与镭雕机近距离接触，会容易产生工伤风险，一直重复工作会造成人员身体疲劳，自动化程度低，对准精度差。

发明内容

本发明针对现有技术的问题提供一种自动上下料的多工位镭雕设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种自动上下料的多工位镭雕设备，包括具有多个工位的镭雕装置、自动上下料装置，以及设于镭雕装置与自动上下料装置之间、用于搬运物料的机械手；所述镭雕装置由多台并列组合的紧凑型镭雕机组成，所述紧凑型镭雕机包括内置有控制装置的镭雕机箱，在镭雕机箱的上端面设置有镭雕机架和用于承载物料的夹紧治具，所述镭雕机架上固定安装有与控制装置电连接的镭雕机头，所述夹紧治具固定安装于镭雕机头的正下方；所述自动上下料装置包括柜式机台，在柜式机台上固定安装有升降控制装置和两个垂直安装的、用于上料及下料的丝杆升降机构。

其中，所述两个丝杆升降机构均包括有凵型固定架、伺服电机、传动丝杆以及固定设置于凵型固定架上的丝杆连接套，所述伺服电机倒向设置于凵型固定架的中间，且伺服电机与升降控制装置电连接；所述伺服电机的转轴上连接有联轴器，伺服电机通过联轴器与传动丝杆的上端部固定连接；所述伺服电机的下端部固定设置有凵型支撑架，在凵型支撑架的顶部固定设置有用于支撑吸塑盘的支撑板。

作为优选的，所述支撑板为矩形支撑板，所述矩形支撑板的四个角分别垂直设置有一根导向柱，柜式机台上对应所述导向柱设置有导向套，所述导向柱从导向套的中间穿过，且导向柱的下端设置有止位环。

进一步的，所述矩形支撑板的四周分别设置有两个U型缺口，柜式机台上对应所述U型缺口设置有用于限定位置的L型限位条，L型限位条的下端与柜式机台固定连接，且每根导向柱的旁侧分别设置有弹性止位柱。

再进一步的，所述柜式机台的内部设置有下行程感应结构，所述下行程感应结构包括与其中一根导向柱的下端固定连接的光线阻挡块、下限光电感应开关、中间光电感应开关和上限光电感应开关，所述下限光电感应开关、中间光电感应开关和上限光电感应开关间隔固定于一支撑条上。

其中，所述夹紧治具包括固定底板、与真空发生装置相连通的吸盘底座以及定位板，所述定位板和吸盘底座呈上下层叠固定于固定底板的上方，所述吸盘底座内设置有通气槽，在定位板上垂直设置有多个吸气嘴，且吸气嘴与通气槽连通。

进一步的，所述定位板的上表面设置有与产品的定位位置相配合的定位柱和定位销，所述定位柱和定位销的下端部均嵌入固定于定位板中；所述定位板的外周围设置有多个用于扣紧产品外侧的倒钩。

其中，所述机械手包括有底座和设置于底座上的机械臂，所述机械臂的顶部设置有万向转头，所述万向转头连接有多工位吸盘器，所述多工位吸盘器包括有用于吸附物料的吸附机构和用于连接万向转头及安装所述吸附机构的吸盘安装架。

进一步的，所述吸盘安装架包括有双向连接杆和固定架，所述双向连接杆的一端与固定架的中心部固定连接，所述固定架向外延伸环形分布设置有五个固定连接端，所述吸附机构包括有五个结构相同的第一吸附组件和设于固定架的下方用于吸附面积较大的第二吸附组件，每一个固定连接端分别安装一个所述的第一吸附组件。

其中，所述第一吸附组件包括有第一固定板和4个第一真空吸嘴，每个第一真空吸嘴与第一固定板之间均设置有角度可调的吸嘴连接块，所述吸嘴连接块的一端与第一固定板铰接，在吸嘴连接块的中间开设有条形通孔，所述第一真空吸嘴贯穿并可调安装于条形通孔内；第二吸附组件包括有第二固定板以及4个第二真空吸嘴，每个第二真空吸嘴与第二固定板之间均设置有所述的吸嘴连接块，所述吸嘴连接块的一端与第二固定板铰接，在吸嘴连接块的另一端开设有U形通孔，所述第二真空吸嘴贯穿并可调安装于U形通孔内。

本发明的有益效果：

本发明所提供的一种自动上下料的多工位镭雕设备，包括具有多个工位的镭雕装置、自动上下料装置，以及设于镭雕装置与自动上下料装置之间、用于搬运物料的机械手。在使用时，将待镭雕产品放在自动上下料装置上，机器人通过多工位吸盘器从自动上下料装置上吸取多个产品运动到镭雕装置处进行镭雕作业，依次重复此操作，有效提高了产线的工作效率。本发明通过机械手与自动上下料装置的配合代替人的繁重劳动，实现产品镭雕工序的自动化，不仅避免了工伤风险，而且可以解决人员因为一直工作而过度劳累的情况。

附图说明

图1为一种自动上下料的多工位镭雕设备的整体结构示意图。

图2为本发明中镭雕装置的结构示意图。

图3为本发明中夹紧治具的结构示意图。

图4为本发明中自动上下料装置的结构示意图。

图5为本发明中自动上下料装置在隐藏柜式机台部分侧向板时的结构示意图。

图6为本发明中丝杆升降机构的结构示意图。

图7为本发明中多工位吸盘器的结构示意图。

图8为本发明中吸盘安装架的结构示意图。

在图1至图8中的附图标记包括：

1—镭雕装置 11—镭雕机箱 12—镭雕机架

13—夹紧治具 131—固定底板 132—吸盘底座

133—定位板 134—吸气嘴 135—定位柱

136—定位销 137—倒钩 14—镭雕机头；

2—自动上下料装置 201—柜式机台 202—升降控制装置

203—凵型固定架 204—伺服电机 205—传动丝杆

206—丝杆连接套 207—联轴器 208—凵型支撑架

209—支撑板 210—导向柱 211—导向套

212—止位环 213—U型缺口 214—L型限位条

215—弹性止位柱 216—光线阻挡块 217—下限光电感应开关

218—中间光电感应开关 219—上限光电感应开关 220—支撑条；

3—机械手 31—底座 32—机械臂

33—万向转头 34—多工位吸盘器 341—吸附机构

342—吸盘安装架 343—双向连接杆 344—固定架

345—固定连接端 346—第一吸附组件 3461—第一固定板

3462—第一真空吸嘴 3463—吸嘴连接块 3464—条形通孔

347—第二吸附组件 3471—第二固定板 3472—第二真空吸嘴

3473—U形通孔。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。

本发明所提供的一种自动上下料的多工位镭雕设备，包括具有多个工位的镭雕装置1、自动上下料装置2，以及设于镭雕装置1与自动上下料装置2之间、用于搬运物料的机械手3；如图1所示，机械手3的左右两侧分别布置有一台镭雕装置1，自动上下料装置2放置于机械手3的前方。在进行生产作业时，机械手3从自动上下料装置2的上料区拿取多个待镭雕产品，然后旋转将待镭雕产品依次精确放置于两台镭雕装置1上，在镭雕作业完成之后，机械手3再依次将产品拿起放到自动上下料装置2的下料区，依次重复此操作，本发明有效提高了产线的工作效率。本发明通过机械手3与自动上下料装置2的配合代替人的繁重劳动，实现产品镭雕工序的自动化，不仅避免了工伤风险，而且可以解决人员因为一直工作而过度劳累的情况。

如图2所示，所述镭雕装置1由多台并列组合的紧凑型镭雕机组成，所述紧凑型镭雕机包括内置有控制装置的镭雕机箱11，在镭雕机箱11的上端面设置有镭雕机架12和用于承载物料的夹紧治具13，所述镭雕机架12上固定安装有与控制装置电连接的镭雕机头14，所述夹紧治具13固定安装于镭雕机头14的正下方。本所述紧凑型镭雕机相对于现有技术的镭雕机构，其结构简单紧凑，体积较小便于移动，占用空间小；并且多台紧凑型镭雕机通过连接片互相并列组合使用，有利于多工位同时作业，可节省人力资源并及高工作效率。

如图4所示，所述自动上下料装置2包括柜式机台201，在柜式机台201上固定安装有升降控制装置202和两个垂直安装的、用于上料及下料的丝杆升降机构；在使用时，一个丝杆升降机构用作上料(即系作为自动上下料装置2的上料区)，在其上面放置若干层吸塑盘，在其内填装待镭雕产品；另一个丝杆升降机构用作下料(即系作为自动上下料装置2的下料区)，其上面也放置若干层吸塑盘，用于放置放置已经镭雕的产品。所述控制装置202通过一连接杆安装于柜式机台201的一个台角上方，这样便于工作人员的操作及输入控制指令。

在本发明中，如图5所示，所述两个丝杆升降机构均包括有凵型固定架203、伺服电机204、传动丝杆205以及固定设置于凵型固定架203上的丝杆连接套206，所述柜式机台201的上端面开设有供伺服电机204相对凵型固定架203升降运动的避让通孔，所述凵型固定架203两侧的上端部固定于避让通孔的两侧。所述伺服电机204倒向设置于凵型固定架203的中间，且伺服电机204与升降控制装置202电连接；所述伺服电机204的转轴上连接有联轴器207，伺服电机204通过联轴器207与传动丝杆205的上端部固定连接；所述伺服电机204的下端部固定设置有凵型支撑架208，在凵型支撑架208的顶部固定设置有用于支撑吸塑盘的支撑板209。

本发明通过丝杆升降机构来实现支撑板209的升降，通过人工在支撑板209上可以放置储备大量的待镭雕产品，等待机械手3抓取待镭雕产品去进行镭雕加工，每抓取完一个吸塑盘内的待镭雕产品，伺服电机204就驱动对应的支撑板209上升；在镭雕加工完毕后，机械手3再将镭雕后的产品放置到另外一个吸塑盘上，每放满一个吸塑盘已经过加工的产品，伺服电机204就驱动对应的支撑板209下降；本发明通过丝杆升降机构实现了自动上料、下料，整个过程省时省力，工作效率高，劳动强度小。

作为优选的，所述支撑板209为矩形支撑板，所述矩形支撑板的四个角分别垂直设置有一根导向柱210，柜式机台201上对应所述导向柱210设置有导向套211，所述导向柱210从导向套211的中间穿过，且导向柱210的下端设置有止位环212。所述导向柱210与导向套211互相配合保证丝杆升降机构升降过程的动作稳定，止位环212可及时止停伺服电机204，起到行程上限位保护的作用。

进一步的，所述矩形支撑板的四周分别设置有两个U型缺口213，柜式机台201上对应所述U型缺口213设置有用于限定位置的L型限位条214，L型限位条214的下端与柜式机台201固定连接，且每根导向柱210的旁侧分别设置有弹性止位柱215。当在矩形支撑板的上端放置若干层吸塑盘之后，位于其外侧的L型限位条214在四周限位保护所述的吸塑盘，避免意外掉落的情况。所述弹性止位柱215固定设置于柜式机台201上，在丝杆升降机构下降过程中可及时止停伺服电机204，起到行程下限位保护的作用。

再进一步的，所述柜式机台201的内部设置有下行程感应结构，所述下行程感应结构包括与其中一根导向柱210的下端固定连接的光线阻挡块216、下限光电感应开关217、中间光电感应开关218和上限光电感应开关219，所述下限光电感应开关216、中间光电感应开关218和上限光电感应开关219间隔固定于一支撑条220上。同理的，在柜式机台201的上端设置有与行程感应结构相同的上行程感应结构。当上行程感应结构的上限光电感应开关218未感应到吸塑盘时，伺服电机204驱动传动丝杆205使吸塑盘往上运动，当上限光电感应开关218感应到信号之后给伺服电机204一个信号，停止运动；同时为了避免吸塑盘上升高度超额，上限光电感应开关218的位置设于距离吸塑盘下方5mm处。本发明通过下限光电感应开关216、中间光电感应开关217和上限光电感应开关218的先后感应及时控制丝杆升降机构的动作。

在本发明中，所述夹紧治具13包括固定底板131、与真空发生装置相连通的吸盘底座132以及定位板133，所述定位板133和吸盘底座132呈上下层叠固定于固定底板131的上方，所述吸盘底座132内设置有通气槽(在图中未标出)，在定位板133上垂直设置有多个吸气嘴134，且吸气嘴134与通气槽连通。如图3所示，定位板133通过螺钉固定安装于吸盘底座132的上方，整个夹紧治具13的结构层次分明；需要进行镭雕的产品放置于定位板133上然后通过吸气嘴134吸气即可固定产品，产品安装简单方便。

进一步的，所述定位板133的上表面设置有与产品的定位位置相配合的定位柱135和定位销136，所述定位柱135和定位销136的下端部均嵌入固定于定位板133中；所述定位板133的外周围设置有多个用于扣紧产品外侧的倒钩137。需要镭雕的产品先通过定位柱135和定位销136进行预定位，然后倒钩137扣压在产品的外周围，保证产品能够完全稳定固定于定位板133上，在此定位基础上，吸气嘴134就可以牢固地将产品吸紧，保证镭雕产品的一致性。

在本发明中，所述机械手3包括有底座31和设置于底座31上的机械臂32，所述机械臂32的顶部设置有万向转头33，所述万向转头33连接有多工位吸盘器34，所述多工位吸盘器34包括有用于吸附物料的吸附机构341和用于连接万向转头33及安装所述吸附机构的吸盘安装架342。使用时，整个多工位吸盘器34能够在万向转头33上灵活转动，其整体结构简单，吸附工件时灵活可靠。

进一步的，所述吸盘安装架342包括有双向连接杆343和固定架344，所述双向连接杆343的一端与固定架344的中心部固定连接，所述固定架344向外延伸环形分布设置有五个固定连接端345，所述吸附机构包括有五个结构相同的第一吸附组件346和设于固定架344的下方用于吸附面积较大的第二吸附组件347，每一个固定连接端345分别安装一个所述的第一吸附组件346。在第二吸附组件347与固定架344之间设置有中间连接板，所述中间连接板的上端部与固定架344的底部固定连接，中间连接板的下端部与第二吸附组件347的中间固定连接。

本发明在吸盘安装架342上同时安装5个第一吸附组件346，在使用时，本多工位吸盘器34通过双向连接杆343固定于机械手3的万向转头33，当机械手3进行作业时，其能够一次性吸取起5个工件，相对现有技术，本发明不仅可大大地减轻了工人的工作强度，而且由于可以一次性吸取多个工件，减少机械手3来回吸取工件的次数，进而数倍地提高工作效率，降低企业的生产成本。

在本发明中，所述第一吸附组件346包括有第一固定板3461和4个第一真空吸嘴3462，每个第一真空吸嘴3462与第一固定板3461之间均设置有角度可调的吸嘴连接块3463，所述吸嘴连接块3463的一端与第一固定板3461铰接，在吸嘴连接块3463的中间开设有条形通孔3464，所述第一真空吸嘴3462贯穿并可调安装于条形通孔3464内；具体的，在第一真空吸嘴3462上套设两个锁紧螺母，当第一真空吸嘴3462贯穿条形通孔3464并且调整到恰当的位置后，将两个锁紧螺母分别向吸嘴连接块3463旋紧即可固定第一真空吸嘴3462的位置。如图所示的5个第一吸附组件346通过第一固定板3461固定安装设置在吸盘安装架342上，吸盘安装架342翻转72°即有一个第一吸附组件346可用于吸取工件。所述4个第一真空吸嘴3462呈方形布置，被吸附的工件具有4个吸附力，其吸取过程稳定，工件不易松脱掉下。另外，第一真空吸嘴3462可通过吸嘴连接块3463调节其张开的角度，第一真空吸嘴3462在条形通孔3464内移动，可以增大或者缩小其吸附范围，使得其能够适用于吸附不同面积的工件。

第二吸附组件347包括有第二固定板3471以及4个第二真空吸嘴3472，每个第二真空吸嘴3472与第二固定板3471之间均设置有所述的吸嘴连接块3463，所述吸嘴连接块3463的一端与第二固定板3471铰接，在吸嘴连接块3463的另一端开设有U形通孔3473，所述第二真空吸嘴3472贯穿并可调安装于U形通孔3473内。所述第二吸附组件347与第一吸附组件346的结构原理相同，其区别于第一吸附组件346的是第二真空吸嘴3472的尺寸较大，其吸附范围较大，适用于吸附较大的物件，例如用于放置工件的吸塑盘。另外在吸嘴连接块363上开设U形通孔3473，第二真空吸嘴3472从U形通孔3473的开口侧插入，安装固定方便简易。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：包括具有多个工位的镭雕装置、自动上下料装置，以及设于镭雕装置与自动上下料装置之间、用于搬运物料的机械手，所述镭雕装置由多台并列组合的紧凑型镭雕机组成，所述紧凑型镭雕机包括内置有控制装置的镭雕机箱，在镭雕机箱的上端面设置有镭雕机架和用于承载物料的夹紧治具，所述镭雕机架上固定安装有与控制装置电连接的镭雕机头，所述夹紧治具固定安装于镭雕机头的正下方；所述自动上下料装置包括柜式机台，在柜式机台上固定安装有升降控制装置和两个垂直安装的、用于上料及下料的丝杆升降机构。

2.根据权利要求1所述的一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：所述两个丝杆升降机构均包括有凵型固定架、伺服电机、传动丝杆以及固定设置于凵型固定架上的丝杆连接套，所述伺服电机倒向设置于凵型固定架的中间，且伺服电机与升降控制装置电连接；所述伺服电机的转轴上连接有联轴器，伺服电机通过联轴器与传动丝杆的上端部固定连接；所述伺服电机的下端部固定设置有凵型支撑架，在凵型支撑架的顶部固定设置有用于支撑吸塑盘的支撑板。

3.根据权利要求2所述的一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：所述支撑板为矩形支撑板，所述矩形支撑板的四个角分别垂直设置有一根导向柱，柜式机台上对应所述导向柱设置有导向套，所述导向柱从导向套的中间穿过，且导向柱的下端设置有止位环。

4.根据权利要求3所述的一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：所述矩形支撑板的四周分别设置有两个U型缺口，柜式机台上对应所述U型缺口设置有用于限定位置的L型限位条，L型限位条的下端与柜式机台固定连接，且每根导向柱的旁侧分别设置有弹性止位柱。

5.根据权利要求3所述的一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：所述柜式机台的内部设置有下行程感应结构，所述下行程感应结构包括与其中一根导向柱的下端固定连接的光线阻挡块、下限光电感应开关、中间光电感应开关和上限光电感应开关，所述下限光电感应开关、中间光电感应开关和上限光电感应开关间隔固定于一支撑条上。

6.根据权利要求1所述的一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：所述夹紧治具包括固定底板、与真空发生装置相连通的吸盘底座以及定位板，所述定位板和吸盘底座呈上下层叠固定于固定底板的上方，所述吸盘底座内设置有通气槽，在定位板上垂直设置有多个吸气嘴，且吸气嘴与通气槽连通。

7.根据权利要求6所述的一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：所述定位板的上表面设置有与产品的定位位置相配合的定位柱和定位销，所述定位柱和定位销的下端部均嵌入固定于定位板中；所述定位板的外周围设置有多个用于扣紧产品外侧的倒钩。

8.根据权利要求1所述的一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：所述机械手包括有底座和设置于底座上的机械臂，所述机械臂的顶部设置有万向转头，所述万向转头连接有多工位吸盘器，所述多工位吸盘器包括有用于吸附物料的吸附机构和用于连接万向转头及安装所述吸附机构的吸盘安装架。

9.根据权利要求8所述的一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：所述吸盘安装架包括有双向连接杆和固定架，所述双向连接杆的一端与固定架的中心部固定连接，所述固定架向外延伸环形分布设置有五个固定连接端，所述吸附机构包括有五个结构相同的第一吸附组件和设于固定架的下方用于吸附面积较大的第二吸附组件，每一个固定连接端分别安装一个所述的第一吸附组件。

10.根据权利要求9所述的一种自动上下料的多工位镭雕设备，其特征在于：所述第一吸附组件包括有第一固定板和4个第一真空吸嘴，每个第一真空吸嘴与第一固定板之间均设置有角度可调的吸嘴连接块，所述吸嘴连接块的一端与第一固定板铰接，在吸嘴连接块的中间开设有条形通孔，所述第一真空吸嘴贯穿并可调安装于条形通孔内；第二吸附组件包括有第二固定板以及4个第二真空吸嘴，每个第二真空吸嘴与第二固定板之间均设置有所述的吸嘴连接块，所述吸嘴连接块的一端与第二固定板铰接，在吸嘴连接块的另一端开设有U形通孔，所述第二真空吸嘴贯穿并可调安装于U形通孔内。