CN107010255A - 多轴上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多轴上料装置，其包括：上料机械手以及若干料盘；上料机械手包括：第一机械臂、一端与第一机械臂的一端枢转连接的第二机械臂、一端与第二机械臂另一端相连接的第三机械臂以及与第三连接臂另一端相的抓料机构；抓料机构包括：吸附料盘的吸盘、抓取料盘上产品的夹爪以及定位检测组件，夹爪设置于相对吸盘的非干涉位置上，定位检测组件设置于吸盘的一侧；上料机械手的周侧设置有至少两个上料区域，任一上料区域设置有以层叠方式放置的多个料盘，上料机械手分别于每一上料区域与接收上料产品流水线之间进行往复运动。本发明具有多维运动转轴，可实现多个料盘上的瓶类产品的快速上料，且其上料精度较高，并可同时完成承载瓶类产品的料盘的下料。

Description

多轴上料装置

技术领域

本发明涉及一种多轴上料装置，尤其涉及一种适用于对瓶类产品进行上料的多轴上料装置。

背景技术

目前，对于瓶类产品而言，例如用于盛放涂料等液体物质的包装瓶等，可通过人工的方式实现瓶类产品的周转与上料。然而，人工方式的效率较低，随着自动化技术的发展，人工上料的方式已逐步淘汰，取而代之的是利用机械手臂进行抓料。但是，现有的机械臂抓料时，精度不够，且一次抓料动作完成一个瓶类产品的上料，上料效率相对较低。

有鉴于此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多轴上料装置及其制造方法，以克服现有技术中存在的不足。

为实现上述发明目的，本发明提供一种多轴上料装置，其包括：上料机械手以及若干料盘；

所述上料机械手包括：第一机械臂、一端与所述第一机械臂的一端枢转连接的第二机械臂、一端与所述第二机械臂另一端相连接的第三机械臂以及与所述第三连接臂另一端相的抓料机构；

所述抓料机构包括：吸附所述料盘的吸盘、抓取所述料盘上产品的夹爪以及定位检测组件，所述夹爪设置于相对所述吸盘的非干涉位置上，所述定位检测组件设置于所述吸盘的一侧；

所述上料机械手的周侧设置有至少两个上料区域，任一上料区域设置有以层叠方式放置的多个料盘，所述上料机械手分别于每一上料区域与接收上料产品流水线之间进行往复运动。

作为本发明的多轴上料装置的改进，所述上料机械手还包括底座以及设置于所述底座上的支架，所述第一机械臂的另一端与所述支架的上端枢转连接。

作为本发明的多轴上料装置的改进，所述第一机械臂与所述支架之间通过第一枢转连接件相连接，所述第一枢转连接件的两端分别具有第一枢转轴和第二枢转轴。

作为本发明的多轴上料装置的改进，所述第二机械臂与所述第一机械臂之间通过第二枢转连接件相连接，所述第二枢转连接件的两端分别具有第三枢转轴和第四枢转轴。

作为本发明的多轴上料装置的改进，所述第三机械臂与所述第二机械臂之间通过第三枢转连接件相连接，所述第三枢转连接件的两端分别具有第五枢转轴和第六枢转轴。

作为本发明的多轴上料装置的改进，所述定位检测组件包括以对称方式布置的两个CCD定位仪。

作为本发明的多轴上料装置的改进，所述吸盘为多个，任一吸盘通过管路与吸气机构相连接。

作为本发明的多轴上料装置的改进，所述料盘承载产品的表面上设置有与所述吸盘位置相对应的供所述吸盘吸取的点位。

作为本发明的多轴上料装置的改进，所述夹爪为六个，六个所述夹爪以阵列方式进行排布，任一夹爪包括第一夹臂以及与所述第一夹臂相对设置的第二夹臂，所述第一夹臂和第二夹臂在驱动机构的驱动下相向或相背地进行动作。

作为本发明的多轴上料装置的改进，所述多轴上料装置还包括用于收集料盘的收纳机构，所述上料机械手分别于每一上料区域与所述收纳机构之间进行往复运动；

所述收纳机构包括框架以及分别设置于所述框架和抓料机构上的传感器，所述框架限定以层叠的方式收纳多个料盘的收纳空间，所述框架上的传感器与所述抓料机构上的传感器进行信号传输。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的多轴上料装置具有多维运动转轴，可实现多个料盘上的瓶类产品的快速上料，且其上料精度较高，并可同时完成承载瓶类产品的料盘的下料。

附图说明

图1为本发明的多轴上料装置一具体实施方式的俯视图；

图2为本发明的上料机械手中机械臂的立体放大示意图；

图3为本发明的上料机械手中抓料机构的仰视图；

图4为本发明的上料机械手中抓料机构的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

如图1所示，本发明的多轴上料装置适用于对瓶类产品的快速上料，并可同时完成料盘的下料收集。具体地，所述多轴上料装置包括：上料机械手1以及若干料盘2。

所述上料机械手1用于实现瓶类产品的精确抓取及上料，所述料盘2用于承载、周转需要上料的瓶类产品。

如图2所示，具体地，所述上料机械手1包括：第一机械臂11、第二机械臂12、第三机械臂13、支架14以及抓料机构15。

其中，所述支架14下端固定地设置于底座141上，且所述支架14与所述底座141之间设置有加强筋。所述第一机械臂11用于提供所述抓料机构15的一级传动，所述第一机械臂11的一端与所述支架14的上端枢转连接，为了实现上述枢转连接的目的，所述第一机械臂11与所述支架之间通过第一枢转连接件16相连接。

其中，所述第一枢转连接件16的两端分别具有第一枢转轴和第二枢转轴，所述第一枢转轴和第二枢转轴之间具有一夹角。优选地，所述第一枢转轴位于所述第一枢转连接件16与所述支架14的枢转连接端的端面上，所述第二枢转轴位于所述第一枢转连接件16与所述第一机械臂11的枢转连接端的端面上。从而，所述第一机械臂11可沿所述第一枢转轴在平面内进行转动，同时，可沿所述第二枢转轴进行自转。

所述第二机械臂12用于提供所述抓料机构15的二级传动，其一端与所述第一机械臂11的另一端枢转连接。为了实现上述枢转连接的目的，所述第二机械臂12与所述第一机械臂11之间通过第二枢转连接件17相连接。

其中，所述第二枢转连接件17的两端分别具有第三枢转轴和第四枢转轴，所述第三枢转轴和第四枢转轴之间具有一夹角。优选地，所述第三枢转轴位于所述第二枢转连接件17与所述第一机械臂11的枢转连接端的端面上，所述第四枢转轴位于所述第二枢转连接件17与所述第二机械臂12的枢转连接端的端面上。从而，所述第二机械臂12可沿所述第三枢转轴在平面内进行转动，同时，可沿所述第四枢转轴进行自转。

所述第三机械臂13用于提供所述抓料机构15的三级传动，其一端与所述第二机械臂12的另一端枢转连接。为了实现上述枢转连接的目的，所述第三机械臂13与所述第二机械臂12之间通过第三枢转连接件18相连接。

其中，所述第三枢转连接件18的两端分别具有第五枢转轴和第六枢转轴，所述第五枢转轴和第六枢转轴之间具有一夹角。优选地，所述第五枢转轴位于所述第三枢转连接件18与所述第二机械臂12的枢转连接端的端面上，所述第六枢转轴位于所述第三枢转连接件18与所述第三机械臂13的枢转连接端的端面上。从而，所述第三机械臂13可沿所述第五枢转轴在平面内进行转动，同时，可沿所述第六枢转轴进行自转。

从而，所述第一机械臂11、第二机械臂12、第三机械臂13可按照特定的运动轨迹，驱动所述抓料机构15进行抓料。作为一种机械臂驱动所述抓料机构15进行抓料的实施方式，所述上料机械手1的周侧设置有至少两个上料区域，其中还，任一上料区域设置有以层叠方式放置的多个料盘2，所述上料机械手1可分别于每一上料区域与接收上料产品流水线之间进行往复运动。

如图1所示，例如，所述上料区域为两个，两个上料区域A、B布置于所述上料机械手1的左右两侧。此时，本发明的多轴上料装置工作时，机械臂按照设定的轨迹驱动所述抓料机构15首先对左侧的上料区域A处的瓶类产品进行上料，此时，所述上料机械手1自上而下逐层抓取料盘2上的瓶类产品，并运送到接收上料产品流水线上。当左侧的上料区域A完成上料后，机械臂再按照设定的轨迹驱动所述抓料机构15对右侧的上料区域B处的瓶类产品进行上料。

进一步地，以层叠方式放置的多个料盘的数量可根据所述上料机械手1的运动行程进行任意设置，而不必按照特定的数量进行堆叠。为了上述目的，所述抓料机构15包括定位检测组件152，在一个实施方式中，所述定位检测组件152包括以对称方式布置的两个CCD定位仪。当所述上料机械手1抓取料盘2上的瓶类产品时，CCD定位仪按照设定的程序进行逐层连续扫描，当其通过扫描没有检测到料盘2时，继续进行下一层的扫描，直到检测到料盘2，此时上料机械手1进行抓取动作。

如图3、4所示，所述抓料机构15用于在所述第一机械臂11、第二机械臂12、第三机械臂13的驱动下，抓取需要进行上料的瓶类产品。具体地，所述抓料机构15包括抓取所述料盘2上瓶类产品的夹爪151。所述夹爪151包括相对设置的第一夹臂1511和第二夹臂1512。在驱动机构的驱动下，所述第一夹臂1511和第二夹臂1512可在抓料时进行相向运动，实现瓶类产品的夹持。同时，在所述第一夹臂1511和第二夹臂1512可在放料时进行背向运动，从而将夹持的瓶类产品松开。

为了提高所述抓料机构15的上料效率，可设置多个夹爪151。在一个实施方式中，所述夹爪151为六个，六个所述夹爪151以阵列方式进行排布。如此，所述抓料机构15可通过一次抓料动作，完成两排共六个瓶类产品的上料。

为了提高夹持的精度，在夹持时，所述定位检测组件152还辅助所述抓料机构15的定位，具体地，当抓料机构15在机械臂的带动下运动到瓶类产品的上方时，CCD定位仪通过拍照的方式进行定位检测，当检测到被所述抓料机构15抓取的瓶类产品的位置复合要求时，机械臂带动所述抓料机构15下降，夹爪151完成对瓶类产品的夹持。

此外，当多个料盘2以层叠的方式放置于上料区域中时，当一个料盘2上的瓶类产品都上料完成时，本发明的多轴上料装置还可实现对空的料盘2进行下料，如此以便于所述抓料机构1对下层瓶类产品进行抓料。

从而，所述抓料机构包括：吸附所述料盘2的吸盘153，所述吸盘153可设置为多个，多个吸盘153设置在所述定位检测组件的一侧，并设置在相对所述夹爪151的非干涉位置处。如此，以避免所述吸盘153影响所述夹爪151的抓料和放料动作。

在进行料盘2的下料时，所述抓料机构15通过所述吸盘153的吸附作用将料盘抓起，并运动到下料工位处。同时，为了方便所述吸盘153抓取料盘，任一吸盘153通过管路与吸气机构相连接。如此，吸气机构辅助吸盘153抓取其下方的料盘2。

为了保证料盘2吸取的精度，所述料盘2承载产品的表面上设置有与所述吸盘153位置相对应的供所述吸盘吸取的点位。从而，进行料盘2抓取时，所述吸盘153运动至所述点位处，对料盘2进行抓取。

如图1所示，进一步地，为了实现对下料的料盘2进行收集，所述多轴上料装置还包括用于收集料盘2的收纳机构3，从而，所述上料机械手1可分别于每一上料区域与所述收纳机构3之间进行往复运动。

具体地，所述收纳机构3包括框架31以及分别设置于所述框架31和抓料机构15上的传感器(未图示)。其中，所述框架31限定以层叠的方式收纳多个料盘2的收纳空间，所述框架31上的传感器与所述抓料机构15上的传感器进行信号传输。

从而，机械臂按照设定的运动，将由所述抓料机构15吸取的料盘2输送到收纳机构3的上方时，机械臂控制料盘下落。当所述框架31上的传感器感应到所述抓料机构15上的传感器时，其向上料机械手1的控制系统发送命令信号，控制系统控制所述吸气机构进行反向充气，实现料盘2下落，下落的料盘2被叠放于所述收纳空间中。

综上所述，本发明的多轴上料装置具有多维运动转轴，可实现多个料盘上的瓶类产品的快速上料，且其上料精度较高，并可同时完成承载瓶类产品的料盘的下料。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种多轴上料装置，其特征在于，所述多轴上料装置包括：上料机械手以及若干料盘；

所述上料机械手包括：第一机械臂、一端与所述第一机械臂的一端枢转连接的第二机械臂、一端与所述第二机械臂另一端相连接的第三机械臂以及与所述第三连接臂另一端相的抓料机构；

所述抓料机构包括：吸附所述料盘的吸盘、抓取所述料盘上产品的夹爪以及定位检测组件，所述夹爪设置于相对所述吸盘的非干涉位置上，所述定位检测组件设置于所述吸盘的一侧；

所述上料机械手的周侧设置有至少两个上料区域，任一上料区域设置有以层叠方式放置的多个料盘，所述上料机械手分别于每一上料区域与接收上料产品流水线之间进行往复运动。

2.根据权利要求1所述的多轴上料装置，其特征在于，所述上料机械手还包括底座以及设置于所述底座上的支架，所述第一机械臂的另一端与所述支架的上端枢转连接。

3.根据权利要求2所述的多轴上料装置，其特征在于，所述第一机械臂与所述支架之间通过第一枢转连接件相连接，所述第一枢转连接件的两端分别具有第一枢转轴和第二枢转轴。

4.根据权利要求1所述的多轴上料装置，其特征在于，所述第二机械臂与所述第一机械臂之间通过第二枢转连接件相连接，所述第二枢转连接件的两端分别具有第三枢转轴和第四枢转轴。

5.根据权利要求1所述的多轴上料装置，其特征在于，所述第三机械臂与所述第二机械臂之间通过第三枢转连接件相连接，所述第三枢转连接件的两端分别具有第五枢转轴和第六枢转轴。

6.根据权利要求1所述的多轴上料装置，其特征在于，所述定位检测组件包括以对称方式布置的两个CCD定位仪。

7.根据权利要求1所述的多轴上料装置，其特征在于，所述吸盘为多个，任一吸盘通过管路与吸气机构相连接。

8.根据权利要求1或7所述的多轴上料装置，其特征在于，所述料盘承载产品的表面上设置有与所述吸盘位置相对应的供所述吸盘吸取的点位。

9.根据权利要求1所述的多轴上料装置，其特征在于，所述夹爪为六个，六个所述夹爪以阵列方式进行排布，任一夹爪包括第一夹臂以及与所述第一夹臂相对设置的第二夹臂，所述第一夹臂和第二夹臂在驱动机构的驱动下相向或相背地进行动作。

10.根据权利要求1所述多轴上料装置，其特征在于，所述多轴上料装置还包括用于收集料盘的收纳机构，所述上料机械手分别于每一上料区域与所述收纳机构之间进行往复运动；

所述收纳机构包括框架以及分别设置于所述框架和抓料机构上的传感器，所述框架限定以层叠的方式收纳多个料盘的收纳空间，所述框架上的传感器与所述抓料机构上的传感器进行信号传输。