CN107336012A - 一种集中供料系统及供料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集中供料系统及供料方法，集中供料系统用于为装配线上的多个设备工位供料，其包括：至少一台送料机，每台送料机接收一种规格的物料，并且每隔一定时间间隔自动送出一颗物料；至少一台清洁装置，每台清洁装置用于接收从每台送料机输送的一种规格的物料，并将物料进行清洁处理；分料系统，用于将经至少一台清洁装置清洁处理后的多种规格的物料按照每个设备工位所需的物料自动进行分料；多台缓存装置，分别设置于多个设备工位上以缓存从分料系统分出的物料，当每个设备工位发出需要一种规格的物料的信号时，相应的缓存装置将所需规格的物料供给至设备工位的取料盒内。该集中供料系统成本低、送料效率高，满足批量生产的装配要求。

Description

一种集中供料系统及供料方法
技术领域
本发明涉及装配技术领域，具体涉及一种集中供料系统和集中供料方法。
背景技术
一般批量化生产的装配线上有多个设备工位，每个设备工位上的设备可能都需要安装不同规格的螺丝或者轴承等标准零件，如果每个工位均配备各种规格的螺丝送料机或者轴承送料机，成本巨大。为了降低成本，且不影响物料送料的效率，希望设计一种集中供料系统，整条装配线配备各种规格的物料送料机各一台，即可满足每个设备工位的组装需求。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种集中供料系统，其成本低、送料效率高。
本发明的另一个目的在于提供一种集中供料方法，其操作简单、易于实现。
为达此目的，本发明一方面提供一种集中供料系统，用于为装配线上的多个设备工位供料，其特征在于，包括：至少一台送料机，每台所述送料机接收一种规格的物料，并且每隔一定时间间隔自动送出一颗所述物料；至少一台清洁装置，每台所述清洁装置用于接收从每台所述送料机输送的一种规格的所述物料，并将所述物料进行清洁处理；分料系统，用于将经所述至少一台清洁装置清洁处理后的多种规格的所述物料按照每个所述设备工位所需的所述物料自动进行分料；多台缓存装置，分别设置于所述多个设备工位上以缓存从所述分料系统分出的所述物料，当每个所述设备工位发出需要一种规格的所述物料的信号时，相应的所述缓存装置将所需规格的所述物料供给至所述设备工位的取料盒内。
进一步地，所述分料系统包括至少一台分料装置，每台所述分料装置包括：底座；一条输入供料管，其一端与所述至少一台清洁装置的输出接口连接，另一端固定至所述底座；直线运动机构，固定至所述底座，所述直线运动机构包括导轨与滑块，所述导轨沿着垂直于所述输入供料管的供料方向安装，所述滑块沿着所述导轨可移动；和多条输出供料管，所述多条输出供料管的一端固定至所述滑块，另一端分别连接至所述多台缓存装置，其中，所述滑块带动多条所述输出供料管分别移动至所述输入供料管的输入端口处使之连通，从而将从所述清洁装置输送的一种规格的所述物料分别输送至所述多台缓存装置。
进一步地，所述分料装置中的所述直线运动机构包括伺服电机及与所述伺服电机的输出轴连接的丝杠，所述伺服电机固定至所述底座的垂直于所述输入供料管的方向的一侧，所述丝杠连接至所述导轨与滑块。
进一步地，所述缓存装置包括：缓存机构，其连接至所述至少一台分料装置的所述输出供料管的所述另一端，用于暂时存储并释放从至少一条所述输出供料管输送的不同规格的所述物料；设置于所述缓存机构的上方的多个光电传感器，每个所述光电传感器套设于每台所述分料装置的所述输出供料管的外侧，用于感测所述物料是否在位；和漏斗，其设置于所述缓存机构的下方，并连接至所述设备工位的取料盒。
进一步地，所述缓存机构包括：存储构件，其设置有连接所述至少一条输出供料管的至少一个通孔；和至少一个可伸缩卡紧机构，每个所述可伸缩卡紧机构侧向伸入所述存储构件的每个所述通孔，用于卡住通过所述通孔的物料，当所述设备工位发出需要一种规格的所述物料的信号时，相应的所述可伸缩卡紧机构从所述通孔中自动缩回，从而使所述物料从所述通孔中脱落，经所述漏斗供给至所述设备工位的所述取料盒内。
进一步地，所述可伸缩卡紧机构包括气缸和与所述气缸连接的卡紧装置，所述卡紧装置包括相隔一定间距的两根轴，所述两根轴在所述气缸的驱动下从侧向来回地伸缩至所述通孔内，从而卡住或释放所述物料。
进一步地，所述存储构件的每个所述通孔的进入端分别设置有一个导套，所述导套位于所述伸入所述通孔内的两根轴的上方。
进一步地，所述缓存装置还包括多个过渡接头，每个所述过渡接头套设于每个所述光电传感器与所述存储构件之间的所述输出供料管的外侧，且所述过渡接头与所述输出供料管之间的径向方向上设置有弹性套管，以便于固定所述输出供料管，并缓冲物料对所述输出供料管的撞击力。
本发明另一方面还提出一种采用如上所述的集中供料系统的集中供料方法，其特征在于，所述集中供料方法包括如下步骤：每台所述送料机接收一种规格的物料，并且每隔一定时间间隔自动送出一颗所述物料；每台所述清洁装置接收从每台所述送料机输送的一种规格的所述物料，并将所述物料进行清洁处理；将经所述至少一台清洁装置清洁处理后的多种规格的所述物料按照每个设备工位所需的所述物料自动进行分料；将从所述分料系统分出的不同规格的所述物料缓存至每个所述设备工位上设置的缓存装置；当每个所述设备工位发出需要一种规格的所述物料的信号时，相应的所述缓存装置将所需规格的所述物料供给至所述设备工位的取料盒内。
进一步地，所述分料系统包括至少一台分料装置，每台所述分料装置将从每台所述清洁装置输送的一种规格的所述物料分别输送至所述多台缓存装置。
本发明提供的集中供料系统及集中供料方法，通过设置一种分料系统，将多种规格的物料分别供给至多个设备工位，节省了每个设备工位所需的设备总数量，集中供料方法操作简单且易于实现，成本低、送料效率高，满足批量生产的装配要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种集中供料系统的布局示意图；
图2为图1所示的分料系统中的分料装置的结构示意图；
图3为图1所示的缓存装置的结构示意图；
图4为沿图3所示的方向A投影的缓存装置的俯视视图；
图5为沿图3所示的方向B投影的缓存装置的局部剖视图；
图6为本发明实施例提供的一种集中供料方法的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的内容仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的集中供料系统用于为装配线上的多个设备工位供料，所供物料可以为螺丝、轴承或者其它的标准零件中任意一种，本发明在此不作限制。每种零件一般根据尺寸不同或者形状不同而有不同规格。
如图1所示，一种集中供料系统包括：至少一台送料机10、至少一台清洁装置20、分料系统30及多台缓存装置40。
每台送料机10接收一种规格的物料，并且每隔一定时间间隔自动送出一颗物料。该时间间隔与装配线的生产节拍有关，例如，可以为2s，根据具体的使用场合而定。
每台清洁装置20用于接收从每台送料机10输送的一种规格的物料，并将物料进行清洁处理，例如，利用吸尘功能除去灰尘或者碎屑等。
分料系统30用于将经至少一台清洁装置20清洁处理后的多种规格的物料按照每个设备工位所需的物料自动进行分料。分料系统30可以包括对应于至少一台清洁装置20的至少一台分料装置30a。
多台缓存装置40分别设置于多个设备工位上以缓存从分料系统30分出的不同规格的物料，当每个设备工位发出需要一种规格的物料的信号时，相应的缓存装置40将所需规格的物料供给至设备工位的取料盒内。
本发明实施例中，假设物料有n种规格(n≥1)，设备工位的数量为m(m≥2)，则送料机10、清洁装置20和分料装置30a的数量均为n,缓存装置40的数量为m。本实施例仅需要提供3n台设备，相比现有技术中每个设备工位需要n台送料机10和n台清洁装置20，设备的总体数量减少了n(2m-3)台，尤其对于大型生产装配线，设备工位数m越多，并且多于物料的规格种类数(即m≥n)时，成本将大大降低。
下面结合附图详细描述各个设备的结构及其工作原理。
送料机10和清洁装置20可以是现有技术通用的标准外购件，其结构及其工作原理不再赘述。
如图2所示，分料装置30a包括：底座31；一条输入供料管32，直线运动机构33，多条输出供料管34。
输入供料管32的一端与至少一台清洁装置20的输出接口连接，另一端固定至底座31。
直线运动机构33固定至底座31，直线运动机构33包括导轨331与滑块332，导轨331沿着垂直于输入供料管32的供料方向安装，滑块332沿着导轨331可移动。具体来说，直线运动机构33还包括伺服电机333及与伺服电机333的输出轴连接的丝杠(图中未示出)，伺服电机333固定至底座31的垂直于输入供料管32的方向的一侧，丝杠连接至导轨331与滑块332。
多条输出供料管34的一端固定至滑块332，另一端分别连接至多台缓存装置40。滑块332带动多条输出供料管34分别移动至输入供料管32的输入端口处使之连通，从而将从清洁装置20输送的一种规格的物料分别输送至多台缓存装置40。
本实施例以多种规格的螺丝为例，例如，有M3x10、M4x12、M5x16三种规格的螺丝按照需求输送至4个设备工位，如图2所示。3台分料装置30a同时工作，每一台分料装置30a的输入供料管32均按照预定的时间间隔从相应的清洁装置20的输出接口接收到一种规格的螺丝，以M3x10的螺丝为例，假设设备工位1和设备工位3均需要该种规格的螺丝，则伺服电机333将驱动丝杠做直线运动，从而使滑块332带动输出供料管34沿着滑轨331移动，使设备工位1和设备工位3对应的两个输出供料管34分别与输入供料管32连通，以接收该规格的螺钉。假设所有设备工位均需要该种规格的螺丝，则滑块332将带动输出供料管34沿着滑轨331依次移动，以使所有的输出供料管34分别与输入供料管32连通，以接收该规格的螺钉。当每个设备工位所需的数量不同时，则每个设备工位对应的输出供料管34在连通输入供料管32的位置处停留的时间有所不同，直至每个设备工位均接收到所需数量和所需规格的螺丝。
需要说明的是，如果设备工位数量较少，比如为2个，或者某一规格的螺丝仅用于1个或者2个设备工位，本实施例中的某一台分料装置30a的伺服电机333及与伺服电机333的输出轴连接的丝杠也可以用气缸或者液压缸及相应的固定装置来代替，该固定装置与导轨331、滑块332连接，以便于控制滑块从1个位置移动到另一个位置。
每个设备工位均放置一台缓存装置40，以其中一个设备工位为例并结合图3-图5进行说明。如图3所示，缓存装置40包括多个光电传感器41、缓存机构42、漏斗43及过渡接头44。为了便于描述，图3中省略了部分光电传感器41和过渡接头44。
缓存机构42连接至至少一台分料装置30a的输出供料管34的另一端，用于暂时存储并释放从至少一条输出供料管34输送的不同规格的物料。每一条输出供料管34输送一种规格的物料。
多个光电传感器41设置于缓存机构42的上方的，每个光电传感器41套设于每台分料装置30a的输出供料管34的外侧，用于感测该物料是否在位。
漏斗43设置于缓存机构42的下方，并连接至该设备工位的取料盒。
进一步地，如图4及图5所示，缓存机构42包括：存储构件421，其设置有连接至少一条输出供料管34的至少一个通孔421a；和至少一个可伸缩卡紧机构422，每个可伸缩卡紧机构422侧向伸入存储构件421的每个通孔421a，用于卡住通过通孔421a的物料。当设备工位发出需要一种规格的物料的信号时，相应的可伸缩卡紧机构422从通孔421a中自动缩回，从而使物料从通孔421a中脱落，经漏斗43供给至设备工位的取料盒内。
可伸缩卡紧机构422包括气缸1和与气缸1连接的卡紧装置2，卡紧装置2包括相隔一定间距的两根轴3，两根轴3在气缸1的驱动下从侧向来回地伸缩至通孔421a内，从而卡住或释放物料。该间距的大小与物料的外径尺寸有关。需要说明的是，卡紧装置2不限于本实施例所列举的结构，例如，卡紧装置2还可以为一个可变内径的环状部件，其内径小于物料如轴承的外径时用于接收轴承，内径大于轴承的外径时释放轴承。卡紧装置2还可以为其它能够实现卡住或释放物料的结构，不再赘述。
另外，如图3及图5所示，存储构件421的每个通孔421a的进入端分别设置有一个导套423，导套423位于伸入通孔421a内的两根轴3的上方，用于缓冲物料进入通孔421a时的撞击力。导套423采用模具钢材料制作而成，并进行淬火处理，以防止磨损和变形。
在本发明提供的另外一种实施例中，如果某一个设备工位需要的较多的某一种规格的物料，为了不影响整条装配线的节拍，也可以在该规格物料对应的分料装置30a上多设置几条输出供料管34，多条输出供料管34均连接至存储构件421的多个通孔421a，当该设备工位发出需要该种规格的物料的信号时，多个同种规格的物料同时从通孔421a中脱落，经漏斗43供给至设备工位的取料盒内。
另外，如图3及图5所示，缓存装置40还包括多个过渡接头44，每个过渡接头44套设于每个光电传感器41与存储构件421之间的输出供料管34的外侧，且过渡接头44与输出供料管34之间的径向方向上设置有弹性套管45，以便于固定输出供料管34并缓冲物料对输出供料管34的撞击力。过渡接头44的外圆周面上设置有两个通孔，弹性套管45设置为外圆周上具有通槽的套管，两个紧定螺丝穿过过渡接头44上的两个通孔可以夹紧弹性套管45。
本实施例提供的集中供料系统，通过设置一种分料系统，将多种规格的物料分别供给至多个设备工位，节省了每个设备工位所需的设备总数量，成本低、送料效率高，满足批量生产的装配要求。
如图6所示，本发明实施例还提供了一种集中供料方法，其采用如上所述的集中供料系统，所述集中供料方法包括如下步骤：
S1：每台所述送料机接收一种规格的物料，并且每隔一定时间间隔自动送出一颗所述物料；
S2：每台所述清洁装置接收从每台所述送料机输送的一种规格的所述物料，并将所述物料进行清洁处理；
S3：所述分料系统将经所述至少一台清洁装置清洁处理后的多种规格的所述物料按照每个设备工位所需的所述物料自动进行分料；
S4：将从所述分料系统分出的不同规格的所述物料缓存至每个所述设备工位上设置的缓存装置；
S5：当每个所述设备工位发出需要一种规格的所述物料的信号时，相应的所述缓存装置将所需规格的所述物料供给至所述设备工位的取料盒内。
进一步地，在步骤S3中，所述分料系统包括至少一台分料装置，每台所述分料装置将从每台所述清洁装置输送的一种规格的所述物料分别输送至所述多台缓存装置。
本实施例提供的集中供料方法操作简单且易于实现，满足批量生产中组装各种标准零件的装配要求。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种集中供料系统，用于为装配线上的多个设备工位供料，其特征在于，包括：
至少一台送料机(10)，每台所述送料机(10)接收一种规格的物料，并且每台所述送料机(10)每隔一定时间间隔自动送出一颗所述物料；
至少一台清洁装置(20)，每台所述清洁装置(20)用于接收从每台所述送料机(10)输送的一种规格的所述物料，并将所述物料进行清洁处理；
分料系统(30)，用于将经所述至少一台清洁装置(20)清洁处理后的多种规格的所述物料按照每个所述设备工位所需的所述物料自动进行分料；
多台缓存装置(40)，分别设置于所述多个设备工位上以缓存从所述分料系统(30)分出的所述物料，当每个所述设备工位发出需要一种规格的所述物料的信号时，相应的所述缓存装置(40)将所需规格的所述物料供给至所述设备工位的取料盒内。
2.根据权利要求1所述的集中供料系统，其特征在于，所述分料系统(30)包括至少一台分料装置(30a),每台所述分料装置(30a)包括：
底座(31)；
一条输入供料管(32)，其一端与所述至少一台清洁装置(20)的输出接口连接，另一端固定至所述底座(31)；
直线运动机构(33)，固定至所述底座(31)，所述直线运动机构(33)包括导轨(331)与滑块(332)，所述导轨(331)沿着垂直于所述输入供料管(32)的供料方向安装，所述滑块(332)沿着所述导轨(331)可移动；和
多条输出供料管(34)，所述多条输出供料管(34)的一端固定至所述滑块(332)，另一端分别连接至所述多台缓存装置(40)，
其中，所述滑块(332)带动多条所述输出供料管(34)分别移动至所述输入供料管(32)的输入端口处使之连通，从而将从所述清洁装置(20)输送的一种规格的所述物料分别输送至所述多台缓存装置(40)。
3.根据权利要求2所述的集中供料系统，其特征在于，所述分料装置(30a)中的所述直线运动机构(33)还包括伺服电机(333)及与所述伺服电机(333)的输出轴连接的丝杠，所述伺服电机(333)固定至所述底座(31)的垂直于所述输入供料管(32)的方向的一侧，所述丝杠连接至所述导轨(331)与滑块(332)。
4.根据权利要求2所述的集中供料系统，其特征在于，所述缓存装置(40)包括：
缓存机构(42)，其连接至所述至少一台分料装置(30a)的所述输出供料管(34)的所述另一端，用于暂时存储并释放从至少一条所述输出供料管(34)输送的不同规格的所述物料；
设置于所述缓存机构的上方的多个光电传感器(41)，每个所述光电传感器(41)套设于每台所述分料装置(30a)的所述输出供料管(34)的外侧，用于感测所述物料是否在位；和
漏斗(43)，其设置于所述缓存机构(42)的下方，并连接至所述设备工位的取料盒。
5.根据权利要求4所述的集中供料系统，其特征在于，所述缓存机构(42)包括：
存储构件(421)，其设置有连接所述至少一条输出供料管(34)的至少一个通孔(421a)；和
至少一个可伸缩卡紧机构(422)，每个所述可伸缩卡紧机构(422)侧向伸入所述存储构件(421)的每个所述通孔(421a)，用于卡住通过所述通孔(421a)的物料，
当所述设备工位发出需要一种规格的所述物料的信号时，相应的所述可伸缩卡紧机构(422)从所述通孔(421a)中自动缩回，从而使所述物料从所述通孔(421a)中脱落，经所述漏斗(43)供给至所述设备工位的所述取料盒内。
6.根据权利要求5所述的集中供料系统，其特征在于，所述可伸缩卡紧机构(422)包括气缸(1)和与所述气缸(1)连接的卡紧装置(2)，所述卡紧装置(2)包括相隔一定间距的两根轴(3)，所述两根轴(3)在所述气缸(1)的驱动下从侧向来回地伸缩至所述通孔(421a)内，从而卡住或释放所述物料。
7.根据权利要求6所述的集中供料系统，其特征在于，所述存储构件(421)的每个所述通孔(421a)的进入端分别设置有一个导套(423)，所述导套(423)位于所述伸入所述通孔内(421a)的两根轴(3)的上方。
8.根据权利要求5至7任一项所述的集中供料系统，其特征在于，所述缓存装置(40)还包括多个过渡接头(44)，每个所述过渡接头(44)套设于每个所述光电传感器(41)与所述存储构件(421)之间的所述输出供料管(34)的外侧，且所述过渡接头(44)与所述输出供料管(34)之间的径向方向上设置有弹性套管(45)。
9.一种采用如权利要求1至8任一项所述的集中供料系统的集中供料方法，其特征在于，所述集中供料方法包括如下步骤：
每台所述送料机接收一种规格的物料，并且每隔一定时间间隔自动送出一颗所述物料；
每台所述清洁装置接收从每台所述送料机输送的一种规格的所述物料，并将所述物料进行清洁处理；
将经所述至少一台清洁装置清洁处理后的多种规格的所述物料按照每个设备工位所需的所述物料自动进行分料；
将从所述分料系统分出的不同规格的所述物料缓存至每个所述设备工位上设置的缓存装置；
当每个所述设备工位发出需要一种规格的所述物料的信号时，相应的所述缓存装置将所需规格的所述物料供给至所述设备工位的取料盒内。
10.根据权利要求9所述的集中供料方法，其特征在于，所述分料系统包括至少一台分料装置，每台所述分料装置将从每台所述清洁装置输送的一种规格的所述物料分别输送至所述多台缓存装置。
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