CN107350766A - 一种全自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动上下料装置，包括：控制系统；具有一定内部空间的机架；以及用于装载工件的载物小车；其中，机架内部设有与外界连通的上料通道与下料通道，上料通道及下料通道分别可进出地设有载物小车，上料通道及下料通道的正上方分别设有抓取机械手，抓取机械手与所述控制系统电连接。根据本发明，其在提高上下料精度的同时，还能够提高上下料的效率，进而提高了后续装配速度与效率。

Description

一种全自动上下料装置

技术领域

本发明涉及自动化装配领域，特别涉及一种全自动上下料装置。

背景技术

在自动化装配线上，特别是对于一些尺寸较小的零部件的装配，需要频繁多次地，这就对上下料的精度及上料速度有一定要求，而现有技术中的上下料装置自动化程度低，需要一定的人工辅助，影响了上下料效率，此外上下料精度也不高，进而造成设备频繁宕机及装配出错，有鉴于此，实有必要开发一种全自动上下料装置，用以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种全自动上下料装置，其在提高上下料精度的同时，还能够提高上下料的效率，进而提高了后续装配速度与效率。

为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种全自动上下料装置，包括：

控制系统；

具有一定内部空间的机架；以及

用于装载工件的载物小车；

其中，机架内部设有与外界连通的上料通道与下料通道，上料通道及下料通道分别可进出地设有载物小车，上料通道及下料通道的正上方分别设有抓取机械手，抓取机械手与所述控制系统电连接。

优选的是，上料通道及下料通道中分别设有用于将载物小车选择性固定的固定机构，固定机构与所述控制系统电连接。

优选的是，固定机构包括：

架设于上料通道或下料通道之间的固定导轨；

设于固定导轨上的顶升组件；以及

与固定导轨相固接的固定组件，

其中，顶升组件可沿固定导轨往复滑移。

优选的是，顶升组件包括：

与固定导轨相配接的升降导轨；

与升降导轨相配接的平移导轨；以及

设于平移导轨上的顶升支架，

其中，顶升支架沿竖直方向延伸，平移导轨沿上料通道或下料通道的伸展方向延伸，平移导轨可沿升降导轨选择性升降，顶升支架可沿平移导轨往复滑移。

优选的是，载物小车包括：

底座；

与底座的外侧相固接的支撑架；以及

由支撑架所支撑的载物平台，

其中，载物平台上设有至少4根横截面呈L形的载物档柱，相邻4根载物档柱构成用于放置工件的容纳空间，载物平台上设有通往每个所述容纳空间底部的顶升通孔，顶升支架可通过所述顶升通孔按预定的运动轨迹将所述容纳空间中的工件依次顶起。

优选的是，底座包括：

沿上料通道或下料通道的伸展方向延伸的左挡板及右挡板；以及

设于左挡板与右挡板之间的左定位柱与右定位柱，左定位柱及右定位柱与左挡板或右挡板相平行，

其中，左挡板与右挡板平行且间隔设置以形成位于两者之间的固定通道，左定位柱与右定位柱平行且间隔设置以形成位于两者之间的定位狭缝。

优选的是，左定位柱及右定位柱的一端与底座本体相固接，另一端则分别固接有左定位挡片及右定位挡片。

优选的是，固定组件包括：

一端与固定导轨相固接的连接柱；以及

与连接柱的另一端相固接的导引板与固定部，

其中，导引板的上表面固接有有具有V型横截面的V型导引槽，左挡板或右挡板的下表面固接有与所述V型导引槽相配接的导引部，所述固定部选择性地与左定位挡片及右定位挡片相配接。

优选的是，所述固定部包括：

T字型的配接头；以及

用于驱动配接头旋转的旋转驱动电机，

其中，配接头可在旋转驱动电机的驱动下在竖直状态与水平状态间来回切换。

优选的是，抓取机械手包括：

控制器；

相对设置的左导轨及右导轨；

架设于左导轨及右导轨之上的横向导轨；以及

设于横向导轨上的抓取组件，

其中，横向导轨可沿左导轨及右导轨往复滑移，抓取组件可沿横向导轨往复滑移，横向导轨及抓取组件与所述控制器电连接，所述控制器与所述控制系统电连接。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：其在提高上下料精度的同时，还能够提高上下料的效率，进而提高了后续装配速度与效率。

附图说明

图1为根据本发明所述的全自动上下料装置的立体图；

图2为根据本发明所述的全自动上下料装置的正视图；

图3为根据本发明所述的全自动上下料装置中载物小车的立体图；

图4为根据本发明所述的全自动上下料装置中载物小车的正视图；

图5为根据本发明所述的全自动上下料装置中载物小车的左视图；

图6为根据本发明所述的全自动上下料装置中固定机构的立体图；

图7为根据本发明所述的全自动上下料装置中固定组件的立体图；

图8为根据本发明所述的全自动上下料装置中抓取机械手的立体图；

图9为根据本发明所述的全自动上下料装置中抓取组件的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在说明书中，诸如“前部”、“后部”、“上部”、“下部”、“顶部”和“底部”及其衍生词的相对术语应当被解释为是指如然后所述的或如在被讨论的附图中所示出的取向。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

参照图1及图2，全自动上下料装置包括：控制系统、机架1、载物小车2、固定机构3、以及抓取机械手4，其中，机架1具有一定的内部空间，载物小车2用于装载工件5，机架1内部设有与外界连通的上料通道11及下料通道12，上料通道11及下料通道12分别可进出地设有载物小车2，上料通道11及下料通道12的正上方分别设有抓取机械手4，抓取机械手4与所述控制系统电连接。

参照图1，上料通道11及下料通道12中分别设有用于将载物小车2选择性固定的固定机构3，固定机构3与所述控制系统电连接。

参照图6，固定机构3包括：

架设于上料通道11或下料通道12之间的固定导轨31；

设于固定导轨31上的顶升组件32；以及

与固定导轨31相固接的固定组件33，

其中，顶升组件32可沿固定导轨31往复滑移。

进一步地，顶升组件32包括：

与固定导轨31相配接的升降导轨321；

与升降导轨321相配接的平移导轨322；以及

设于平移导轨322上的顶升支架(323)，

其中，顶升支架323沿竖直方向延伸，平移导轨322沿上料通道11或下料通道12的伸展方向延伸，平移导轨322可沿升降导轨321选择性升降，顶升支架323可沿平移导轨322往复滑移。

参照图3、图4、及图5，载物小车2包括：

底座21；

与底座21的外侧相固接的支撑架22；以及

由支撑架22所支撑的载物平台23，

其中，载物平台23)上设有至少4根横截面呈L形的载物档柱231，相邻4根载物档柱231构成用于放置工件的容纳空间，载物平台23上设有通往每个所述容纳空间底部的顶升通孔，顶升支架323可通过所述顶升通孔按预定的运动轨迹将所述容纳空间中的工件依次顶起。如图3所示，载物平台23上一次堆放有若干组有多层工件5叠放而成的工件组，为了能在有限的空间上摆放最多的工件，相邻两组工件组之间挨的较近，这就导致抓取组件4将工件5从所述容纳空间中取下或放入时会受到相邻工件组的干涉，从而造成上下料效率低下，而在顶升支架323的顶升作用下待取件或放件的工件组会相对于其他工件组向上凸出，从而便于抓取组件4的抓取或放置。

参照图3，底座1包括：

沿上料通道11或下料通道12的伸展方向延伸的左挡板211及右挡板212；以及

设于左挡板211与右挡板212之间的左定位柱213与右定位柱214，左定位柱213及右定位柱214与左挡板211或右挡板212相平行，

其中，左挡板211与右挡板212平行且间隔设置以形成位于两者之间的固定通道，左定位柱213与右定位柱214平行且间隔设置以形成位于两者之间的定位狭缝。在优选的实施方式中，参照图6与图7，机架1的底部设有沿单方向延伸的左底边13与右底边14，左底边13与右底边14平行且间隔设置以形成位于两者之间的上料通道11与下料通道12，上料通道11或下料通道12的侧壁上(及左底边13与右底边14的内侧)设有用于分别引导左挡板211及右挡板212的左引导轮组131及右引导轮组141，进一步地，上料通道11或下料通道12的入口两侧分别设有用于初步引导左挡板211及右挡板212的左引导斜面132与右引导斜面142，载物小车2在上述引导结构的引导下，可以平稳的进出上料通道11或下料通道12，防止其上的工件5受到颠簸后倾覆。

再次参照图3、图4、及图5，底座21的下表面设有多个滑轮215。在优选的实施方式中，载物平台23与支撑架22之间固接有左加强杆221与右加强杆222。

参照图3，左定位柱213及右定位柱214的一端与底座1本体相固接，另一端则分别固接有左定位挡片2131及右定位挡片2141。

参照图6及图7，固定组件33包括：

一端与固定导轨31相固接的连接柱331；以及

与连接柱331的另一端相固接的导引板332与固定部，

其中，导引板332的上表面固接有有具有V型横截面的V型导引槽，左挡板211或右挡板212的下表面固接有与所述V型导引槽相配接的导引部，所述固定部选择性地与左定位挡片2131及右定位挡片2141相配接。从而当载物小车2进入到上料通道11或下料通道12的预定位置后，其位置状态可被通过所述固定部与左定位挡片2131及右定位挡片2141的配接而被固定。

进一步地，所述固定部包括：

T字型的配接头3331；以及

用于驱动配接头3331旋转的旋转驱动电机333，

其中，配接头3331可在旋转驱动电机333的驱动下在竖直状态与水平状态间来回切换，具体地，配接头3331在竖直状态时可进入到左定位柱213与右定位柱214之间的定位狭缝中，当配接头3331从竖直状态切换到水平状态时，配接头3331的左右两端分别与左定位挡片2131及右定位挡片2141的内侧相配接，从而将载物小车2的位置状态锁死，而当要将载物小车2从机架1内移出时，配接头3331又从水平状态切换到竖直状态。

参照图8及图9，抓取机械手4包括：

控制器；

相对设置的左导轨41及右导轨42；

架设于左导轨41及右导轨42之上的横向导轨43；以及

设于横向导轨43上的抓取组件44，

其中，横向导轨43可沿左导轨41及右导轨42往复滑移，抓取组件44可沿横向导轨43往复滑移，横向导轨43及抓取组件44与所述控制器电连接，所述控制器与所述控制系统电连接。

参照图8，左导轨41上设有用于驱动横向导轨43运动的第一驱动器411，横向导轨43上设有用于驱动抓取组件44运动的第二驱动器431，第一驱动器411及第二驱动器431与所述控制系统电连接。

参照图9，抓取组件44包括：

与横向导轨43相配接的纵向导轨441，纵向导轨441沿竖直方向延伸；以及

设于纵向导轨441上的安装座442，

其中，安装座442上设有夹爪组件，纵向导轨441上设有用于驱动安装座442升降的第三驱动器443，第三驱动器443与所述控制器电连接。在优选的实施方式中，安装座442呈L字形结构，且安装座442的竖直部与纵向导轨441相配接，而水平部则与夹爪组件相配接。

再次参照图9，纵向导轨441通过一配接部4411与横向导轨43相配接。

进一步地，所述夹爪组件包括：

相对设置的前立板446及后立板447；以及

相对设置的左勾板444及右勾板445，

其中，前立板446与后立板447及左勾板444与右勾板445分别平行且间隔地设置以形式位于四者之间的抓取空间。

进一步地，左勾板444及右勾板445均呈L字形结构，且两者的水平部相向设置。

参照图9，左勾板444的竖直部及右勾板445的竖直部分别传动连接有左驱动气缸448与右驱动气缸449，左勾板444及右勾板445可分别在左驱动气缸448及右驱动气缸449的驱动下靠近或远离，左勾板444或右勾板445的内侧设有压力传感器，左驱动气缸448、右驱动气缸449及所述压力传感器均与所述控制器电连接。

进一步地，所述夹爪组件中设有用于感应待抓取物的位置传感器，所述位置传感器与控制器电连接。

工作时，上料通道11与下料通道12中分别设有载物小车2，其中，上料通道11中的载物小车2满载有工件5，下料通道12中的载物小车2空载，当载物小车2从外界进入到上料通道11或下料通道12中的预定位置后，其位置状态通过其上的左定位柱213及右定位柱214与固定组件33相配接来锁死，此时，上料通道11上方的抓取机械手4通过与顶升支架323的相互配合依次将载物平台23上的工件5取下，而下料通道12上方的抓取机械手4则通过与顶升支架323的相互配合将装配完后的工件5依次放入到载物平台23中，上料通道11中的载物小车2工件5被取完或者下料通道12的载物小车2载满工件5后，载物小车2的位置状态被固定组件33解锁，可以将载物小车2从上料通道11或下料通道12取出，如此循环往复直至装配或加工完所有工件5。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种全自动上下料装置，其特征在于，包括：

控制系统；

具有一定内部空间的机架(1)；以及

用于装载工件的载物小车(2)；

其中，机架(1)内部设有与外界连通的上料通道(11)及下料通道(12)，上料通道(11)及下料通道(12)分别可进出地设有载物小车(2)，上料通道(11)及下料通道(12)的正上方分别设有抓取机械手(4)，抓取机械手(4)与所述控制系统电连接。

2.如权利要求1所述的全自动上下料装置，其特征在于，上料通道(11)及下料通道(12)中分别设有用于将载物小车(2)选择性固定的固定机构(3)，固定机构(3)与所述控制系统电连接。

3.如权利要求2所述的全自动上下料装置，其特征在于，固定机构(3)包括：

架设于上料通道(11)或下料通道(12)之间的固定导轨(31)；

设于固定导轨(31)上的顶升组件(32)；以及

与固定导轨(31)相固接的固定组件(33)，

其中，顶升组件(32)可沿固定导轨(31)往复滑移。

4.如权利要求3所述的全自动上下料装置，其特征在于，顶升组件(32)包括：

与固定导轨(31)相配接的升降导轨(321)；

与升降导轨(321)相配接的平移导轨(322)；以及

设于平移导轨(322)上的顶升支架(323)，

其中，顶升支架(323)沿竖直方向延伸，平移导轨(322)沿上料通道(11)或下料通道(12)的伸展方向延伸，平移导轨(322)可沿升降导轨(321)选择性升降，顶升支架(323)可沿平移导轨(322)往复滑移。

5.如权利要求4所述的全自动上下料装置，其特征在于，载物小车(2)包括：

底座(21)；

与底座(21)的外侧相固接的支撑架(22)；以及

由支撑架(22)所支撑的载物平台(23)，

其中，载物平台(23)上设有至少4根横截面呈L形的载物档柱(231)，相邻4根载物档柱(231)构成用于放置工件的容纳空间，载物平台(23)上设有通往每个所述容纳空间底部的顶升通孔，顶升支架(323)可通过所述顶升通孔按预定的运动轨迹将所述容纳空间中的工件依次顶起。

6.如权利要求5所述的全自动上下料装置，其特征在于，底座(1)包括：

沿上料通道(11)或下料通道(12)的伸展方向延伸的左挡板(211)及右挡板(212)；以及

设于左挡板(211)与右挡板(212)之间的左定位柱(213)与右定位柱(214)，左定位柱(213)及右定位柱(214)与左挡板(211)或右挡板(212)相平行，

其中，左挡板(211)与右挡板(212)平行且间隔设置以形成位于两者之间的固定通道，左定位柱(213)与右定位柱(214)平行且间隔设置以形成位于两者之间的定位狭缝。

7.如权利要求6所述的全自动上下料装置，其特征在于，左定位柱(213)及右定位柱(214)的一端与底座(1)本体相固接，另一端则分别固接有左定位挡片(2131)及右定位挡片(2141)。

8.如权利要求7所述的全自动上下料装置，其特征在于，固定组件(33)包括：

一端与固定导轨(31)相固接的连接柱(331)；以及

与连接柱(331)的另一端相固接的导引板(332)与固定部，

其中，导引板(332)的上表面固接有有具有V型横截面的V型导引槽，左挡板(211)或右挡板(212)的下表面固接有与所述V型导引槽相配接的导引部，所述固定部选择性地与左定位挡片(2131)及右定位挡片(2141)相配接。

9.如权利要求8所述的全自动上下料装置，其特征在于，所述固定部包括：

T字型的配接头(3331)；以及

用于驱动配接头(3331)旋转的旋转驱动电机(333)，

其中，配接头(3331)可在旋转驱动电机(333)的驱动下在竖直状态与水平状态间来回切换。

10.如权利要求1所述的全自动上下料装置，其特征在于，抓取机械手(4)包括：

控制器；

相对设置的左导轨(41)及右导轨(42)；

架设于左导轨(41)及右导轨(42)之上的横向导轨(43)；以及

设于横向导轨(43)上的抓取组件(44)，

其中，横向导轨(43)可沿左导轨(41)及右导轨(42)往复滑移，抓取组件(44)可沿横向导轨(43)往复滑移，横向导轨(43)及抓取组件(44)与所述控制器电连接，所述控制器与所述控制系统电连接。