CN107344676B - 一种自动上下料机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动上下料机构，涉及自动化设备技术领域，包括上料机构和下料机构，送料篮用于承载待上料的物料，连续式上料装置用于输送送料篮，推料装置用于将送料篮中承载的待上料物料推至上料缓存模组，上料移载模组包括取放装置，取放装置在上料缓存模组和所需工位之间移动，各模组之间相互协作，将物料不间断的送至上料缓存模组并通过上料移载模组实现反复快速上料，下料装置通过取料机构、传输机构、集料机构以及下料机构进行线程式的配合，实现了对冲压完成的物料进行自动下料的工序，其具有节省人力成本、生产效率高、产品质量好的优点，可适应较快的生产节拍，有效提高生产效率。

Description

一种自动上下料机构

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种自动上下料机构。

背景技术

随着计算机技术的高速发展，将计算机技术与工业生产相结合出现了半自动化或全自动化的生产。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗等方面。采用自动生产可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，极大地提高劳动生产率。自动上、下料是自动化生产过程中的一个重要环节，通常使用机械手每次抓取物料在上、下料区和相应工位之间移运动进行上料或下料，但是机械手的运行速度有限，物料需要输送的距离较大，使得上料或下料速度较慢，且机械手需要来回逐一取料，不能适应较快的生产节拍，有时为了提高效率，设置两个或多个机械手分别进行上料和下料，不仅增加生产成本，且占用大量生产现场的空间，对应机械手之间的协同控制也较为复杂。

因此，需要针对上述现有技术中存在的问题，提供一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现持续快速上料和下料的自动上下料机构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

提供了一种自动上下料机构，其包括上料机构、下料机构和机架，所述上料机构和所述下料机构固定安装在所述基架上；

所述上料机构包括送料模组、上料缓存模组和上料移载模组，物料通过送料模组输送至上料缓存模组并通过上料移载模组移动至所需工位；其中，所述送料模组包括连续式上料装置、送料篮和推料装置，所述送料篮用于承载待上料的物料，所述连续式上料装置用于输送所述送料篮，所述推料装置用于将送料篮中承载的待上料物料推至所述上料缓存模组，所述上料移载模组包括取放装置，所述取放装置在所述上料缓存模组和所需工位之间移动；

所述下料机构包括下料取料机构、传输机构、集料机构以及收料机构，其中，所述下料取料机构将加工完成的物料取走并送至所述传输机构上，所述传输机构传输机构设于所述下料取料机构以及所述集料机构之间，所述传输机构将物料运输至所述集料机构处，所述集料机构将物料转移至收料机构并由收料机构进行下料操作。

作为上述技术方案的改进，所述连续式上料装置包括第一上料平台、拨爪、第二上料平台、传送带、第一动力模组、第二动力模组与第三动力模组，所述第一上料平台水平设置，所述传送带设于所述第一上料平台上并可在所述第一动力模组的驱动下转动，所述第二上料平台设于所述传送带的尾端，且可在所述第二动力模组的驱动下沿竖直方向运动，所述拨爪与所述第二上料平台连接，并可在所述第三动力模组的驱动下沿水平方向运动，其中：

当物料运动至上述传送带的尾端时，所述第二上料平台运动至与所述第一上料平台平齐的位置，所述拨爪将所述物料拨动至所述第二上料平台上，随后所述第二上料平台带动所述物料运动至上料位置，所述第二上料平台可沿竖直方向间歇运动，且单次运动的间距相等。

作为上述技术方案的进一步改进，所述送料篮包括供物料进出的送料口、置料装置和框体，所述置料装置设置在所述框体内，所述置料装置至少包括一对侧壁，所述每个侧壁上设置有若干隔料结构，所述侧壁成对使用并相互对称设置，物料置于两个所述侧壁之间，物料两侧边沿分别可移动地置于两侧壁上相应的所述隔料结构中，所述框体上与所述送料口相对的面上设置有拦料装置，所述拦料装置用于对置料装置内的物料进行限位并对所述推料装置起导向作用；所述推料装置包括推料部和驱动部，所述驱动部驱动推料部向送料篮内推动，并将置料装置上相应位置的物料推出至所述上料缓存模组。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上料缓存模组对应所述送料篮的出料口而设置，其包括缓存模块与输送上料模块；所述缓存模块包括用于放置缓存物料的水平工作台，所述水平工作台上固连有第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩端固连有第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩端固连有用于移动物料的缓存移料装置，所述输送上料模块包括用于传送物料的传送带装置，所述传送带装置包括一对沿输送方向并排设置的传送带，所述传送带之间有中间空隙，所述传送带的输送末端正下方有第三伸缩气缸，所述缓存移料装置将缓存模块处的物料移至所述输送上料模块，所述第三伸缩气缸的伸缩端可从所述中间空隙伸出并将所述传送带上的物料升起至所述上料移载模组。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上料移载模组包括移载装置、上料取料装置和升降模组，所述移载装置带动所述上料取料装置在所述上料缓存模组和所需上料的工位之间往复移动，所述上料取料装置用于对物料进行取放动作，所述升降模组将所述上料移载模组进行升降。

作为上述技术方案的进一步改进，所述下料取料机构包括移动导轨与下料取料爪，所述移动导轨固设于所述机架上，所述下料取料爪滑动设置于所述移动导轨上，所述移动导轨包括水平移动导轨以及竖直移动导轨，所述下料取料爪滑动设置于所述水平移动导轨，且所述水平移动导轨滑动设置于所述竖直移动导轨上，从而使所述下料取料爪可做水平以及竖直方向上的移动；

所述集料机构包括集料爪、移载机构、集料升降机构以及旋转机构，所述移载机构固定安装在所述机架上，所述移载机构带动所述集料爪以及旋转机构进行往复移动，所述旋转机构带动所述集料爪进行翻转运动，所述集料升降机构带动所述集料爪以及旋转机构进行升降运动；

所述收料机构包括收料箱、下料模块、过渡模块以及收集模块，所述下料模块、过渡模块与收集模块固设于所述机架上，所述收料箱固设于所述下料模块上，所述收料箱收集所述集料机构送至的物料，并通过所述下料模块、过渡模块以及收集模块将所述收料箱运输至收料位置处，以将所述收料箱收走。

作为上述技术方案的进一步改进，所述传输机构包括传输带、物料缓存台与拨料机构，所述物料缓存台与所述传输带的一侧抵靠设置，并与所述传输带传输方向上的末端位置对齐，所述拨料机构包括驱动气缸以及拨料杆，所述驱动气缸固设于所述机架上，所述拨料杆与所述驱动气缸的输出端固定连接，以使所述拨料杆在所述驱动气缸的带动下，将所述传输带末端的物料拨送至所述物料缓存台上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述下料模块包括下料平台与第一动力装置，所述下料平台可在所述第一动力装置的驱动下沿竖直方向运动，所述过渡模块设于所述下料平台的行程终点，其包括过渡滚轮、驱动滚轮与第二动力装置，成对的所述过渡滚轮与驱动滚轮相互平行且沿水平方向设置，所述驱动滚轮可在所述第二动力装置的驱动下转动，所述收集模块设于所述过渡模块的终点，包括收集滚轮与挡板，所述收集滚轮与所述驱动滚轮平行，若干所述收集滚轮沿水平方向设置形成滚轮组，所述挡板设于所述滚轮组的终点。

作为上述技术方案的进一步改进，所述物料缓存台包括至少1个物料存放区，所述机架上、对应于每个所述物料存放区的位置处固设有检测装置，用于检测所述物料存放区上是否存放有物料，所述集料爪的数量为至少2个，且所述集料爪的数量比所述物料存放区的数量多1个，至少2个所述集料爪并排设置，用于同时将所述物料存放区以及所述传输带末端上的物料取走。

作为上述技术方案的进一步改进，成对的所述驱动滚轮分别设于所述下料平台的两侧，且驱动滚轮之间的间距不小于所述下料平台的宽度，以使所述下料平台可越过所述驱动滚轮，将所承载的物料转移至所述驱动滚轮上。

本发明至少有如下有益效果：

本发明自动上下料机构，物料通过送料模组输送至上料缓存模组并通过上料移载模组移动至所需工位；其中，送料模组包括连续式上料装置、送料篮和推料装置，送料篮用于承载待上料的物料，连续式上料装置用于输送送料篮，推料装置用于将送料篮中承载的待上料物料推至上料缓存模组，上料移载模组包括取放装置，取放装置在上料缓存模组和所需工位之间移动，各模组之间相互协作，将物料不间断的送至上料缓存模组并通过上料移载模组实现反复快速上料，下料装置通过取料机构、传输机构、集料机构以及下料机构进行线程式的配合，实现了对冲压完成的物料进行自动下料的工序，其具有节省人力成本、生产效率高、产品质量好的优点，可适应较快的生产节拍，有效提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明：

图1为本发明自动上下料机构一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明自动上下料机构中上料机构的一个实施例的结构示意图；

图3为图1另一个角度的立体示意图；

图4为本发明自动上下料机构中连续式上料装置一个实施例的结构示意图；

图5为本发明自动上下料机构中送料篮一个实施例的结构示意图；

图6为本发明自动上下料机构中上料缓存装置一个实施例的结构示意图；

图7是图6所示实施例中输送上料模块一个实施例的结构示意图；

图8为本发明自动上下料机构中下料机构的一个实施例的结构示意图；

图9为本发明自动上下料机构中下料取料机构一个实施例的结构示意图；

图10是本发明自动上下料机构中传输机构一个实施例的结构示意图；

图11是图10的局部拆分结构示意图；

图12是本发明自动上下料机构中集料机构一个实施例的结构示意图；

图13是本发明自动上下料机构中收料机构一个实施例的结构示意图；

图14是图13中去除收料箱的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中所涉及的上、下、左、右等方位描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

自动上下料机构设在两个加工设备之间，适用于较快的生产节拍，尤其适用于多台单工位加工设备的自动上料和下料，例如用于冲压机的自动上料和下料，将该自动上下料机构与多台冲压机间隔设置，可用于为上一工位的冲压机进行下料，同时为下一工位的冲压机进行上料，有效提高生产效率。

参考图1，自动上下料机构包括上料机构、下料机构和机架，上料机构和下料机构固定安装在基架上。机架1包括工作平面、脚杯1-1、机柜1-2、固定装置1-3和行走轮1-4。固定装置1-3和脚杯1-1均设置在机柜1-2的底部，设置行走轮1-4使得该自动上料机构便于移动，设置脚杯1-1使得该自动上料机构适应不平整地面，可通过各个脚杯的高度调节从而调节工作平面使其保持水平，通过固定装置1-3将基架与地面固定安装，使其安装稳定可靠。

同时参考图1-3，本实施例中，上料机构包括送料模组200、上料缓存模组300、上料移载模组400和升降模组500。物料通过送料模组200输送至上料缓存模组300并通过上料移载模组400移动至所需工位。

送料模组200、上料缓存模组300、上料移载模组400、升降模组500均安装在基架上并以工作平面为基本工作平台，送料模组200包括连续式上料装置210、送料篮220和推料装置230，送料篮220用于承载待上料的物料001，连续式上料装置210用于输送送料篮220，推料装置230用于将送料篮220中承载的待上料物料推至上料缓存模组300。推料装置230包括推料杆231、推料杆安装架232和推料汽缸233，推料汽缸233推动推料杆安装架232移动使得推料杆随之移动，实现对送料篮220内物料的推动。

上料移载模组400包括移载装置420和上料取料装置410，移载装置420将上料取料装置410在上料缓存模组300和所需上料的工位之间往复移动，上料取料装置410用于对物料进行取放动作，上料取料装置410包括承载板和分布在该承载板上的取料吸盘。上料取料装置410在上料缓存模组300正上方，上料缓存模组将物料001托举至该上料取料装置410处，取料吸盘将物料吸取并通过移载装置420移动至相应工位。移载装置420具体包括直线滑台和用于固定上料取料装置410的取料固定架，上料取料装置410固定在取料固定架上，取料固定架通过直线滑台进行移动，实现上料取料装置在上料缓存模组300和所需工位之间的移动。

升降模组500用于对上料移载模组400进行升降，其包括升降汽缸510、升降滑轨520和升降滑块530，该升降汽缸带动升降滑块沿升降导轨滑动，上料移载模组400固定在该升降滑块530上，从而可随着升降滑块530沿升降滑轨520进行升降运动，以适应不同高度需求的工位。

参考图4，连续式上料装置包括第一上料平台211、拨爪212、第二上料平台213、传送带214、第一动力模组215、第二动力模组216与第三动力模组217。

第一上料平台211水平连接在未示出的机架上，其包括两竖直侧板以及安装在竖直侧板两端的端板。传送带214安装在两竖直侧板之间，其顶面略高于侧板，以带动物料前进。优选地，驱动传送带214运动的第一动力模组215包括电机2151、主动轮2152、同步带(未示出)与从动轮(未示出)，其中电机2151同步同步带带动主动轮转动，传送带214绕设在主动轮2152与从动轮上，随着电机2151的转动，物料可以相对第一上料平台211沿水平方向运动，即进行第一方向上的运动。第二上料平台213设于传送带214的尾端，其同样包括两块竖直侧板2131，第二上料平台213可在第二动力模组216的驱动下沿竖直方向运动。

拨爪212与第二上料平台213连接，并可在第三动力模组217的驱动下沿水平方向运动，第三动力装置217优选为固定连接在第二上料平台213上的伸缩气缸。优选地，第二上料平台213的两侧对称设有拨爪212，两侧拨爪212同步运动，进一步地，拨爪212向上方伸出，且拨爪212之间的间距以及第二上料平台213上两块竖直侧板2131之间的间距大于第一上料平台211的间距。

基于上述结构，本发明的具体使用流程为：第二上料平台213在初始位置时位于第一上料平台211的底部，物料首先通过传送带214运动至设定位置，然后第二上料平台213上升至与第一上料平台211齐平，拨爪212越过第一上料平台211，并与物料上的拨动位置配合，随后拨爪212沿水平方向运动以将物料从第一上料平台211上拨动至第二上料平台213，最后第二上料平台213再次上升，进行第二方向上的运动并最终带动物料运动至顶部的上料位置。

优选地，为了配合后续工位进行生产，第二上料平台213可沿竖直方向作间歇运动，且单次运动的间距相等。为实现上述功能，第二动力模组216包括伺服电机2161、丝杆座2162与丝杆2163，丝杆2163竖直设置，伺服电机2161的驱动轴与丝杆2163固接，丝杆座2162与丝杆2163螺纹连接，并与第二上料平台2163固接，伺服电机间歇性转动，并通过伺服电机2161的精确转动保证第二上料平台2613单次运动的距离相等。此外，第二上料平台213上还设于与拨爪212配合以固定物料的固定夹爪2132。

参考图5，送料篮220设置一个送料口，定义送料口所在面为送料篮的正面，物料从该送料口进出,该送料篮还包括置料装置221、框体222和手提架223，置料装置221设置在框体222内，手提架223固定连接在该框体222上部。

本实施例中，置料装置221包括两对侧壁221-1和固定架221-2，第一对侧壁和第二对侧壁并排设置并分别与固定架221-2固定连接。本实施例中，侧壁221-1为板状材料制成，其通过若干次均匀地折叠形成若干的隔料结构，使得该侧壁沿其厚度方向的截面为波浪状。定义侧壁上用于承载物料的隔料结构所在的面为侧壁正面，则其反面为侧壁背面。该两对侧壁并排设置，相邻的侧壁背面相对，两侧的侧壁背面与上述固定架固定连接，每个侧壁的两端与固定架的横梁固定连接，使得侧壁在固定架的作用下呈直立状。该侧壁221-1成对使用并相对称设置，侧壁正面相对，每对侧壁上设的若干个隔料结构位置相互对应，物料置于一对侧壁中的两个侧壁之间，物料两侧边沿分别可移动地置于该两侧壁上相应的隔料结构中，实现物料的承载，可通过推料装置穿过框体将物料推出送料口，到达上料缓存模组。

同时参考图6-7，上料缓存模组300包括缓存模块310、输送上料模块320。其中缓存模块310与输送上料模块320平行设置。

在本实施例中，缓存模块310包括用于放置缓存物料的水平工作台311，水平工作台311上固定连接有气缸支架312，气缸支架312固定安装第一伸缩气缸313，第一伸缩气缸313的伸缩端固定连接第二伸缩气缸314，可以使第二伸缩气缸314在X轴方向上，在工作平台311与输送上料模块320之间往复移动；第二伸缩气缸314的伸缩端固定连接有缓存移料装置，其具体为可吸取物料的吸盘结构315，在Z轴上下运动。

输送上料模块320包括传送带321，传送带321沿物料输送方向有一条空隙将其分为同步传送的两半，传送带321尾端中间空隙的下方有一第三伸缩气缸323，第三伸缩气缸323的伸缩端朝上可穿过传送带321的中间空隙，将传送带321上的物料001托举离开传送带表面，便于后续上料移载模组400的取件。

输送上料模块320还包括固定座322，固定座322位于第三伸缩气缸323的伸缩端上，与其固定连接，此时第三伸缩气缸323不直接接触物料001，而是向上推动固定座322，由固定座322托举物料001至上料移载模组的取放装置处。固定座322与物料接触的表面有定位块，与物料001的形状相适配，其定位作用，如此可使物料001在托举的过程中稳定放置，不易掉落，方便后续抓取机构抓取。其中抓取机构未在图中示出。

在工作台311放置物料的位置下方设置有光电感应器，相应的，在工作台上开有供光电感应器317所发出的光束通过的槽。光电感应器用于感应检测工作台上是否缓存放置有物料001，当感应检测到没有物料缓存时，会发出信号使前置装置(未在图中示出)上料至工作台311，当感应检测到工作台311上有物料缓存时，发出信号使第二伸缩气缸314伸缩驱动吸盘结构315下移吸取物料，然后，第一伸缩气缸313伸缩驱动第二伸缩气缸314带动物料移动至输送上料模块320的传送带321首端。

在传送带321首端下方的中间空隙中，设置有光电感应器325，当光电感应器325感应检测到Z轴伸缩气缸314带动物料移动至光电感应器325正上方时，发出信号，吸盘结构315释放所抓取的物料，将其放置在传送带321首端。光电感应器的设置可以控制上料节奏，使上料机构缓存上料的节奏与加工节奏相适配。

工作台311放置物料的位置处，在其水平方向上放置有限位块，保证物料缓存时放置在准确位置，便于光电感应器的感应与气缸抓取。在工作台311放置物料位置四周，仅在远离来料方向与远离物料移走方向设置限位块，避免物料在移动过程中与限位块碰撞。

传送带321下方设置有刚性板324，刚性板324紧贴传送带321放置，起支撑作用，不妨碍传送带321转动。同时，为不影响光电感应器325以及固定座322和Z轴伸缩气缸323,刚性板324在光电感应器325以及固定座322上方的对应位置开有相应大小的槽。在刚性板324的支撑作用下，传送带的稳定性更好，传输物料时更加平稳。传送带321两边设置有导向杆326，当物料姿势出现偏差时用于导正物料。吸盘结构315为电磁吸盘，吸取物料时稳定可靠，同时便于接收到光电感应器信号时及时吸取与释放物料。

连续式上料装置对送料篮连续地间歇式提升，该提升行程根据物料和推料装置以及置料装置的隔料装置进行考虑，达到每次提升后物料位置与推料杆相对应，推料装置配合连续式上料装置进行推出和收回，防止运动干涉，物料每次被推至上料缓存模组处，第二伸缩汽缸配合生产节拍将缓存模块上的物料转移至传送带上，传送带的输送速度也要配合生产节拍进行设置；第三伸缩汽缸按生产节拍持续地间歇式伸缩，上料移载模块将上料取料装置按整体节拍进行取料、移载、放料和收回的反复动作，实现该工位的连续、自动上料。

如图8所示，本实施例中，下料机构包括机架1、下料取料机构2、传输机构3、集料机构4以及收料机构5。为了实现对加工完成的物料的自动下料工序，本发明中，下料取料机构2、传输机构3、集料机构4沿远离于加工设备的方向依次固设于机架1上，收料机构5固设于机架1上，且其位于集料机构4的下端，加工完成的物料依次经过下料取料机构2取走并送至传输机构3、传输机构3将其运输至集料机构4工作工位处、集料机构4将物料送至收料机构5进行收料处理，如此，即实现自动化下料。

具体的，如图9所示，下料取料机构2包括移动导轨与下料取料爪20，下料取料爪20滑动设置于移动导轨上，以使下料取料爪20可以沿移动导轨移动，进而使下料取料爪20移动至冲压完成的物料的位置处进行取料，并带物料移动至传输机构3的位置处，本实施例中，移动导轨包括水平移动导轨21以及竖直移动导轨22，竖直移动导轨22固设于机架1上，水平移动导轨21滑动设置于竖直移动导轨22上，下料取料爪20滑动设置于水平移动导轨21上，从而使下料取料爪20可以在水平移动导轨21以及竖直移动导轨22的移动行程内进行移动。

如图10、11，传输机构3包括传输带30、物料缓存台31以及拨料机构32，传输带30固设于机架1上，用于传输经过冲压完成的物料，本实施例中，冲压完成的物料通过下料取料爪20取放在传输带30上，然后通过传输带30将其传输至物料收取位置处，最后通过集料机构4将物料取走中，为了防止物料在传输带30上的传输过程中从传输带30的两端滑落处传输带30，在传输带30的两端固设有防护柱301，同时防护和导向物料的运输。

机架1上对应于传输带30的尾端位置处固设有物料缓存台31，物料缓存台31与传输带30的尾端对齐设置，并且物料缓存台31与传输带30相抵靠，物料缓存台31在其与传输带30抵靠的一端设有过渡端31-2，过渡端31-2呈一向下倾斜的结构，通过过渡端31-2导向传输带30尾端的物料可以通过传输带30的侧端移动至物料缓存台31上。

为了进一步对物料的移动进行限位，保证物料在可控的范围内进行移动，机架1上还固设有限位块10，限位块10与传输带30的尾端、物料缓存台31与传输带30尾端对齐的一端、以及物料缓存台31远离于传输带30的一端抵靠，以对物料在传输带30以及物料缓存台31上的移动进行限位。

物料缓存台31包括至少一个物料存放区31-1，用于存放从传输带30上移动过来的物料，物料存放区31-1根据实际工作需求而定，本实施例中，物料存放区31-1的数量为2个，在2个物料存放区31-1之间固设有物料顶升柱31-4，物料顶升柱31-4下降时，为物料缓存台31上远离于物料存放区31-1流出物料移动的滑道，物料顶升柱31-4上升，物料顶升柱31-4对物料进行限位，防止物料移动到远离于传输带30的物料存放区31-1中，从而保证物料依次移动至各个物料存放区31-1内。

优选的，机架1上、对应于每个物料存放区31-1的位置处固设有检测装置11，用于检测其上的物料存放区31-1内是否存放有物料，进而在物料移动过程中判断物料需要存放的物料存放区31-1，通过控制物料顶升柱31-4控制物料可以移动至的位置。

本实施例中，检测装置11为光电感应器，在物料存放区31-1对应于检测装置11的位置处开设有过孔31-3，光电感应器可以透过过孔31-3对物料进行检测。

拨料机构32包括驱动机构32-2以及拨料杆32-1，驱动机构32-2固设于机架1上，拨料杆32-1呈Z字形，其一端与驱动机构32-2的输出端固定连接，其另一端与传输带30抵靠连接，初始位置时，拨料杆32-1置于传输带30的尾端、远离于物料缓存台31的一侧，当传输带30上的物料移动到传输带30的尾端位置时，驱动机构32-2带动拨料杆32-1向物料缓存台31移动，进而带动物料移动至物料缓存台31上，并在下一个物料移动到传输带30的尾端之前，驱动机构32-2带动拨料杆32-1移回初始位置处，准备下一次拨料。

驱动机构32-2包括至少一个气缸，本实施例中，由于物料存放区31-1的数量为2个，气缸的数量也为2个，其中一个气缸固设于机架1上，其中另一个气缸固设于前一个气缸的输出端上，而拨料杆32-1则固设于该另一个气缸的输出端上，如此，驱动机构32-2可以实现两段式位置驱动，带动拨料杆32-1移动至任意一个物料存放区31-1内。

本发明的下料缓冲装置，在收料位置处，当物料存放区31-1与传输带30的尾端都存放有物料时，通过多个机械手同时将物料存放区31-1以及传输带30上的物料取走，适用于较快的生产节拍，极大的提高了取料的效率。

如图12，集料机构4包括集料爪40、移载机构41、升降机构42以及旋转机构43。

移载机构41固定安装在机架1上，移载机构41带动集料升降机构42、集料爪40以及旋转机构43进行往复运动，旋转机构43带动集料爪40进行翻转运动，通过集料升降机构42，集料爪40以及旋转机构43可以进行升降运动，取料时，集料升降机构42带动集料爪40下降，工件通过集料爪40进行取料，然后集料升降机构42带动集料爪40上升，此时，旋转机构43带动集料爪40进行翻转，并有移载机构41带动移动至下料工位位置处，集料升降机构42带动集料爪40下降，并将物料存放至收料机构5中，完成下料工序，然后各部件回位，准备进行下一个工序。

本实施例中，机架1上并排固设有两个基座：第一基座11与第二基座12，集料爪40在两个基座之间运动。

本实施例中，移载机构41包括电动滑台组件，电动滑台组件包括伺服电机41-1、滑台41-3(附图中未出现)、与滑台配合的滑轨41-2，滑轨41-2固定设置在机架1上，集料升降机构42与滑台41-3固定连接。

本实施例中，集料爪40的数量为至少2个，为了方便集料爪40对传输机构3的物料进行提取，集料爪40的数量比物料存放区31-1的数量多1个，且至少2个集料爪40并排设置，如此，集料爪40同时对物料存放区31-1以及传输带30末端的物料进行提取。

集料爪40上设置有紧固安装部，旋转机构43包括旋转电机43-1以及旋转轴43-2，紧固安装部套设于旋转轴43-2上，且旋转轴43-2与旋转电机43-1的输出端固定连接，如此，通过旋转电机43-1可以驱动并排设置的至少2个集料爪40同时进行翻转运动。

本实施例集料升降机构42包括升降组件42-3、第一支架42-1和第二支架42-2，集料爪40与第一支架42-1固定连接，升降组件42-3固定连接在第二支架42-2上，第二支架42-2与移载机构41上的滑台固定连接。该第一支架42-1和第二支架42-2之间设置有升降导轨42-4，升降组件42-3包括汽缸和伸缩杆，伸缩杆与第一支架42-1进行固定连接，伸缩杆通过汽缸驱动进行伸缩，带动第一支架42-1进行升降运动，从而带动集料爪40实现升降运动。

本实施例集料机构4还包括导向机构44，导向机构对第二支架42-2的移动起到导向的作用，其包括一对平行设置的导轨44-2与一对分别与导轨配合的导向块44-1，集料升降机构42的第二支架42-2与导向块44-1固定连接，该对导轨44-2分别固定设置在第一基座11与第二基座12上，第二支架42-2在移载机构的带动下通过导向块44-1沿导轨44-2滑动。

集料机构4工作时，移载机构的电动滑台组件驱动滑台41-3带动集料升降机构第二支架42-2进行移动，取料时，升降组件42-3将第一支架42-1下降使得其上的集料爪40随之下降，升降组件42-3将第一支架42-1上升，旋转电机43-1启动带动旋转轴43-2转动从而将集料爪40进行翻转，使得物料从平铺状态变成竖直状态，移载机构41将第二支架42-2移动至下文中说明的收料机构中的收料箱上空，升降组件42-3将第一支架42-1下降，集料爪40将工件释放使得工件落如收料箱，完成收料，升降组件42-3将第一支架42-1升起，移载机构41将滑台往回移动继续取料操作，重复上述动作。

如图13～14所示，本发明的收料机构5包括下料模块50、过渡模块51、收集模块52以及收料箱53，其中下料模块50用于转移加工完成的物料，过渡模块51与收集模块52则接受由下料模块50转移过来的物料，并对其进行整理收集。

本实施例中，收料箱53收集集料机构4送来的物料，收料箱53初始时固设于下料模块50上，当收料箱53内的物料放满之后，下料模块50带动收料箱53移动，直至运输至收集模块52位置处。

具体地，下料模块50包括下料平台50-4与第一动力装置。下料平台50-4用于承载收料箱53，并在第一动力装置的驱动下沿竖直方向运动，其中，下料平台50-4的最高点即行程起点，最低点即行程终点。第一动力装置可以采用公知的驱动方式，本实施例中优选采用电机-丝杠驱动系统，包括电机50-1、丝杆座50-2与丝杆50-3，丝杆50-3竖直设置，电机50-1通过同步带带动丝杆50-3转动，丝杆座50-2与丝杆50-3螺纹连接，并与下料平台50-4固接。通过电机-丝杠传动系统的精确转动保证下料平台50-4可以准确地停留在行程起点与行程终点。

过渡模块51设于下料平台50-4的行程终点，其包括过渡滚轮51-3、驱动滚轮51-1与第二动力装置。驱动滚轮51-1用于驱动收料箱53运动，过渡滚轮51-3则辅助驱动滚轮51-1以承载收料箱53。其中过渡滚轮51-3与驱动滚轮51-1均成对设置，相互平行且沿水平方向设置。

优选地，过渡滚轮51-3沿水平方向分别设于驱动滚轮51-1与下料模块50之间，以及驱动滚轮51-1与收集模块52之间，过渡滚轮51-3的对数可以根据需要调整，保证收料箱53刚落到过渡模块51上时便能受到驱动滚轮51-1的驱动。

驱动滚轮51-1可在第二动力装置51-2的驱动下转动，第二动力装置同样可以采用公知的驱动方式，本实施例中优选采用电机，电机优选与驱动滚轮51-1的对数相等，其驱动轴分别与成对的驱动滚轮51-1固接，以保证驱动滚轮51-1同步转动。

进一步地，成对的驱动滚轮51-1分别设于下料平台50-4的两侧，且驱动滚轮51-1之间的间距不小于下料平台50-4的宽度，收料箱53的宽度大于下料平台50-4的宽度且小于驱动滚轮51-1之间的间距，如此，下料平台50-4可从驱动滚轮51-1之间越过驱动滚轮51-1，从而将所承载的物料放置在驱动滚轮51-1上，实现收料箱53的转移。

收集模块52设于过渡模块51的终点，包括收集滚轮52-3与挡板52-1，收集滚轮52-3与驱动滚轮51-1平行，若干收集滚轮52-3沿水平方向设置形成滚轮组，挡板52-1设于滚轮组的终点，收料箱53脱离驱动滚轮51-1后，在惯性的作用下在收集滚轮52-3上滑动，并最终与挡板52-1碰撞而停止在滚轮组的终端，实现收料箱53的收集。

优选地，挡板52-1上朝向收集滚轮52-3的一侧设有缓冲垫52-2，以吸收收料箱53的冲击力。收料箱53包括箱体53-3、箱盖53-1、箱盖隔条53-2。隔条长度与箱体、箱盖适配。栅格结构的隔条将收料箱分隔为若干个彼此独立的空间，可以使工件有次序地收纳摆放，减小了工件之间堆叠挤压或者碰撞造成损伤的风险，在收纳工件时井然有序，提高工作效率。

隔条可拆卸，使收料箱可以收纳多种外形尺寸的物料，对工件的兼容性更强。所述箱体隔条的顶部经过倒角处理，可以起到工件导向作用，同时尽量箱盖隔条避免与工件之间的碰撞与刮擦。倒角处理既可以是倒圆角处理，也可以是倒直角处理。

自动上下料机构还包括感应模组和控制系统，感应模组与控制系统进行信息交互。感应模组包括分别设置在自动上料机构各模组上的各种所需传感器，用于感应和收集上述各模组工作时产生的相应的数据信息，控制系统用于接收感应模组所收集的信息并进行处理和转换，然后对相应的模组进行控制，以实各机构与感应模组之间的协调工作和自动控制。

自动上料机构与加工设备间隔设置，可同时为相邻加工设备进行上料和下料(为上一工序的加工设备进行下料，为下一工序的加工设备进行上料)，适用于生产节拍较快的自动生产需求，占用生产现场空间小，控制也较为简单，有助于提高生产效率，降低生产成本。

上述仅为本发明的较佳实施例，但本发明并不限制于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出多种等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种自动上下料机构，其特征在于：包括上料机构、下料机构和机架，所述上料机构和所述下料机构固定安装在所述机架上；

所述上料机构包括送料模组、上料缓存模组和上料移载模组，物料通过送料模组输送至上料缓存模组并通过上料移载模组移动至所需工位；其中，所述送料模组包括连续式上料装置、送料篮和推料装置，所述送料篮用于承载待上料的物料，所述连续式上料装置用于输送所述送料篮，所述推料装置用于将送料篮中承载的待上料物料推至所述上料缓存模组，所述上料移载模组包括取放装置、移载装置、上料取料装置和升降模组，所述取放装置在所述上料缓存模组和所需工位之间移动，所述移载装置带动所述上料取料装置在所述上料缓存模组和所需上料的工位之间往复移动，所述上料取料装置用于对物料进行取放动作，所述升降模组将所述上料移载模组进行升降；

所述下料机构包括下料取料机构、传输机构、集料机构以及收料机构，其中，所述下料取料机构将加工完成的物料取走并送至所述传输机构上，所述传输机构设于所述下料取料机构以及所述集料机构之间，所述传输机构将物料运输至所述集料机构处，所述集料机构将物料转移至收料机构并由收料机构进行下料操作；

所述连续式上料装置包括第一上料平台、拨爪、第二上料平台、传送带、第一动力模组、第二动力模组与第三动力模组，所述第一上料平台水平设置，所述传送带设于所述第一上料平台上并可在所述第一动力模组的驱动下转动，所述第二上料平台设于所述传送带的尾端，且可在所述第二动力模组的驱动下沿竖直方向运动，所述拨爪与所述第二上料平台连接，并可在所述第三动力模组的驱动下沿水平方向运动，其中，

当物料运动至上述传送带的尾端时，所述第二上料平台运动至与所述第一上料平台平齐的位置，所述拨爪将所述物料拨动至所述第二上料平台上，随后所述第二上料平台带动所述物料运动至上料位置，所述第二上料平台可沿竖直方向间歇运动，且单次运动的间距相等。

2.根据权利要求1所述的自动上下料机构，其特征在于：所述送料篮包括供物料进出的送料口、置料装置和框体，所述置料装置设置在所述框体内，所述置料装置至少包括一对侧壁，每个所述侧壁上设置有若干隔料结构，所述侧壁成对使用并相互对称设置，物料置于两个所述侧壁之间，物料两侧边沿分别可移动地置于两侧壁上相应的所述隔料结构中，所述框体上与所述送料口相对的面上设置有拦料装置，所述拦料装置用于对置料装置内的物料进行限位并对所述推料装置起导向作用；所述推料装置包括推料部和驱动部，所述驱动部驱动推料部向送料篮内推动，并将置料装置上相应位置的物料推出至所述上料缓存模组。

3.根据权利要求1所述的自动上下料机构，其特征在于：所述上料缓存模组对应所述送料篮的出料口而设置，其包括缓存模块与输送上料模块；所述缓存模块包括用于放置缓存物料的水平工作台，所述水平工作台上固连有第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩端固连有第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸的伸缩端固连有用于移动物料的缓存移料装置，所述输送上料模块包括用于传送物料的传送带装置，所述传送带装置包括一对沿输送方向并排设置的传送带，所述传送带之间有中间空隙，所述传送带的输送末端正下方有第三伸缩气缸，所述缓存移料装置将缓存模块处的物料移至所述输送上料模块，所述第三伸缩气缸的伸缩端可从所述中间空隙伸出并将所述传送带上的物料升起至所述上料移载模组。

4.根据权利要求1所述的自动上下料机构，其特征在于：所述下料取料机构包括移动导轨与下料取料爪，所述移动导轨固设于所述机架上，所述下料取料爪滑动设置于所述移动导轨上，所述移动导轨包括水平移动导轨以及竖直移动导轨，所述下料取料爪滑动设置于所述水平移动导轨，且所述水平移动导轨滑动设置于所述竖直移动导轨上，从而使所述下料取料爪可做水平以及竖直方向上的移动；

所述集料机构包括集料爪、移载机构、集料升降机构以及旋转机构，所述移载机构固定安装在所述机架上，所述移载机构带动所述集料爪以及旋转机构进行往复移动，所述旋转机构带动所述集料爪进行翻转运动，所述集料升降机构带动所述集料爪以及旋转机构进行升降运动；

所述收料机构包括收料箱、下料模块、过渡模块以及收集模块，所述下料模块、过渡模块与收集模块固设于所述机架上，所述收料箱固设于所述下料模块上，所述收料箱收集所述集料机构送至的物料，并通过所述下料模块、过渡模块以及收集模块将所述收料箱运输至收料位置处，以将所述收料箱收走。

5.根据权利要求4所述的自动上下料机构，其特征在于：所述传输机构包括传输带、物料缓存台与拨料机构，所述物料缓存台与所述传输带的一侧抵靠设置，并与所述传输带传输方向上的末端位置对齐，所述拨料机构包括驱动气缸以及拨料杆，所述驱动气缸固设于所述机架上，所述拨料杆与所述驱动气缸的输出端固定连接，以使所述拨料杆在所述驱动气缸的带动下，将所述传输带末端的物料拨送至所述物料缓存台上。

6.根据权利要求4所述的自动上下料机构，其特征在于：所述下料模块包括下料平台与第一动力装置，所述下料平台可在所述第一动力装置的驱动下沿竖直方向运动，所述过渡模块设于所述下料平台的行程终点，其包括过渡滚轮、驱动滚轮与第二动力装置，成对的所述过渡滚轮与驱动滚轮相互平行且沿水平方向设置，所述驱动滚轮可在所述第二动力装置的驱动下转动，所述收集模块设于所述过渡模块的终点，包括收集滚轮与挡板，所述收集滚轮与所述驱动滚轮平行，若干所述收集滚轮沿水平方向设置形成滚轮组，所述挡板设于所述滚轮组的终点。

7.根据权利要求5所述的自动上下料机构，其特征在于：所述物料缓存台包括至少1个物料存放区，所述机架上、对应于每个所述物料存放区的位置处固设有检测装置，用于检测所述物料存放区上是否存放有物料，所述集料爪的数量为至少2个，且所述集料爪的数量比所述物料存放区的数量多1个，至少2个所述集料爪并排设置，用于同时将所述物料存放区以及所述传输带末端上的物料取走。

8.根据权利要求6所述的自动上下料机构，其特征在于：成对的所述驱动滚轮分别设于所述下料平台的两侧，且驱动滚轮之间的间距不小于所述下料平台的宽度，以使所述下料平台可越过所述驱动滚轮，将所承载的物料转移至所述驱动滚轮上。

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