CN108190345A - 一种用于smt料盘的自动存储设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于SMT料盘的自动存储设备，包括料盘运输装置、仓库底架、控制系统、夹取机构、旋转机构，移动平台以及若干个存储架，存储架两两相连、围设成一个环形的存储仓库，存储仓库架设在仓库底架上；仓库底架包括并排设置的相互平行的第一支撑架和第二支撑架，以及X轴轨道；X轴轨道包括安装在第一支撑架上的第一滑轨，以及安装在第二支撑架上的第二滑轨。本设备利用自动化的控制系统对相应的零部件实施相关的操控，实现了SMT料盘自动存储或配发的目的，从而解决了现有的SMT料盘存储仓库自动化程度低，且存放SMT料盘的方式不合理的技术问题，进而为企业节省了人工成本，并且提高了空间资源的利用率以及提升了企业的生产效能。

Description

一种用于SMT料盘的自动存储设备

技术领域

本发明涉及自动化生产领域，尤其涉及SMT物料的存储技术，是一种用于SMT料盘的自动存储设备。

背景技术

SMT(Surface Mount Technology，表面组装技术)是目前电子组装行业里较为普遍的一种技术和工艺。企业在利用该技术进行产品加工的过程中，需要频繁调用物料，因此物料的存储和调用方式是否得当，将会影响到企业的生产效率。

现有的SMT料盘存储仓库，主要采用平铺叠放的方式来存放SMT料盘，(如图8所示)该存放方式不仅单位体积的存储量小、空间利用率低，而且极其不便于机械臂搬运SMT料盘，由于若干个SMT料盘依次套设在同一根导管上，机械臂只能遵从由下而上的顺序将SMT料盘逐个放入或取出，无法实现对料盘的随意取放操作，进而造成了存储仓存储效率低的问题。

另外，SMT料盘的调用需要运用到相关的载具，(如图9所示)现有的SMT料盘载具主要由手推车改装而成，样式和功能都十分落后。其中，该载具不仅承载能力低、单次运输量较少，而且由于该载具需要人工操作，无法自动与存储仓库进行对接，从而导致了人工资源的浪费和生产效率低下的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种用于SMT料盘的自动存储设备，以解决由于现有的SMT料盘存储仓库自动化程度低，且存放SMT料盘的方式不合理，从而导致人工成本高、空间资源浪费、生产效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种用于SMT料盘的自动存储设备，包括料盘运输装置、仓库底架、控制系统，以及若干个存储架；

所述存储架两两相连、围设成一个环形的存储仓库，所述存储仓库架设在所述仓库底架上；

所述仓库底架包括并排设置的相互平行的第一支撑架和第二支撑架，以及平行于地面的X轴轨道；所述X轴轨道包括安装在所述第一支撑架上的第一滑轨，以及安装在所述第二支撑架上的第二滑轨；所述第一滑轨和第二滑轨相互平行；

所述第一滑轨和第二滑轨的上方架设有移动平台；所述移动平台包括水平支撑板，以及安装在所述水平支撑板上方的、垂直于所述X轴轨道的Y轴轨道；

所述Y轴轨道的上方活动连接有旋转机构，所述旋转机构的旋转轴垂直于地面；

所述旋转机构的上方连接有升降机构；所述升降机构包括Z轴立架，所述Z轴立架设有垂直于地面的Z轴轨道，所述Z轴轨道活动连接有夹具安装支架；所述夹具安装支架连接有夹取机构；

所述移动平台、旋转机构，升降机构以及夹取机构，分别电连接于所述控制系统；

所述料盘运输装置包括自动运输小车，以及放置在所述自动运输小车上方的料盘载具；

实际运作时，所述第一支撑架和第二支撑架之间的空间预设为运输通道，所述自动运输小车可自由穿梭于所述运输通道。

可选的，所述水平支撑板靠近所述第一支撑架的一侧连接有X轴驱动件，所述X轴驱动件缠绕有X轴同步带，所述X轴同步带的两端分别固定连接于所述第一支撑架的相对两侧；

所述水平支撑板靠近所述第二支撑架的一侧安装有Y轴驱动件，所述Y轴驱动件连接有平行于Y轴轨道的Y轴活动丝杆，所述Y轴活动丝杆套设有Y轴随动螺母，所述Y轴随动螺母固定连接于所述旋转机构的下方；

所述升降机构还包括设于所述Z轴立架下端的Z轴驱动件，以及设于所述Z轴立架上端的滚轮；所述Z轴驱动件和滚轮之间张紧有Z轴同步带，所述Z轴同步带连接有支架连接件，所述支架连接件固定连接于所述夹具安装支架的上方；

所述X轴驱动件、Y轴驱动件以及Z轴驱动件，分别电连接于所述控制系统。

可选的，所述移动平台还包括设于所述第一支撑架和第二支撑架之间的载具进给机构，所述载具进给机构连接于所述水平支撑板的下方；

所述载具进给机构包括固定连接于水平支撑板的X轴进给轨道，以及与所述X轴进给轨道活动连接的抓取悬臂；所述X轴进给轨道平行于所述X轴轨道；

所述抓取悬臂包括相互平行且垂直于地面的第一悬臂和第二悬臂；所述第一悬臂和第二悬臂分别安装有两个对称设置的抓取气缸，所述抓取气缸的伸缩方向平行于地面；

所述第二悬臂靠近所述第二支撑架的一侧固定连接有进给机构驱动组件；所述进给机构驱动组件包括进给驱动件，以及连接于所述进给驱动件的X轴随动螺母；

所述X轴随动螺母的螺孔内安装有X轴静止丝杆，所述X轴静止丝杆的两端固定连接于所述水平支撑板的下方；

所述抓取气缸和进给机构驱动件，分别电连接于所述控制系统。

可选的，所述旋转机构包括平行于地面的、上下设置的旋转板和平台支撑板；所述平台支撑板的下端面活动连接于Y轴轨道，所述旋转板的上端面固定连接于所述升降机构；

所述平台支撑板的上端面固定连接有水平放置的静止齿轮，所述静止齿轮啮合连接有主动齿轮；

所述平台支撑板沿着所述静止齿轮的中心线方向开设有垂直于地面的转轴安装通孔，所述转轴安装通孔内穿插有转板旋转轴；

所述转板旋转轴的长度大于所述转轴安装通孔的深度，所述旋转轴的上端部与所述旋转板固定连接；

所述旋转板开设有驱动件安装槽，所述驱动件安装槽内安装有转板驱动件；所述转板驱动件包括驱动件输出轴，所述驱动件输出轴与所述主动齿轮固定连接；

在所述转板驱动件的作用下，所述主动齿轮可绕着所述静止齿轮的外围做圆周运动；

所述转板驱动件电连接于所述控制系统。

可选的，所述存储架包括设于所述存储架相对两侧的相互平行的第一立架和第二立架；

所述第一立架和第二立架之间连接有若干个存储架单体，所述存储架单体沿着所述第一立架的高度方向依次层叠；

所述存储架单体包括垂直于所述第一立架的前支撑横杆，以及与所述前支撑横杆相对应的后支撑横杆；所述后支撑横杆的高度高于所述前支撑横杆的高度；

所述前支撑横杆与后支撑横杆之间连接有若干个料盘定位杆，所述料盘定位杆均垂直于所述前支撑横杆；

所述前支撑横杆的正上方还设置有垂直于所述第一立架的前限位横杆，所述前限位横杆与后支撑横杆之间连接有若干个料盘限位杆，所述料盘限位杆均垂直于所述前限位横杆。

可选的，所述料盘载具包括平行于地面的载具底板，所述载具底板相对的两侧分别安装有对称的且垂直于水平面的第一载具侧板和第二载具侧板；

所述第一载具侧板和第二载具侧板的上方安装有垂直于所述第一载具侧板的隔离条，包括依次并排的第一隔离条，第二隔离条以及第三隔离条；

所述第一隔离条和第二隔离条之间均匀连接有若干个垂直于第一隔离条的限位条；所述第二隔离条和第三隔离条之间均匀连接有若干个垂直于第二隔离条的限位条。

可选的，所述夹取机构包括机构支撑架和旋转臂；所述机构支撑架包括垂直于地面的夹具支撑板，所述夹具支撑板固定连接于所述夹具安装支架；

所述夹具支撑板安装有转臂驱动件，以及与所述转臂驱动件连接的转臂传动机构；

所述转臂传动机构包括垂直于所述夹具支撑板的转臂旋转轴，所述转臂旋转轴远离所述夹具支撑板的一端与所述旋转臂的中部相连接；所述旋转臂的一端连接有主夹取模组；

所述主夹取模组包括气动手指，以及连接于所述旋转臂的伸缩气缸；所述伸缩气缸的伸缩方向平行于所述旋转臂的长度方向；

所述气动手指包括与所述伸缩气缸连接的气动滑轨，所述气动滑轨的长度方向垂直于所述夹具支撑板；

所述气动滑轨的两端分别安装有对称设置的、平行于所述夹具支撑板的第一气动夹片和第二气动夹片；

第一气动夹片和第二气动夹片的之间还设置有定位片，所述定位片固定连接于所述气动滑轨；

所述转臂驱动件和所述气动手指分别电连接于所述控制系统。

可选的，所述主动齿轮的初始位置预设为第一位置，所述主动齿轮绕着所述静止齿轮逆时针旋转270度后所处的位置预设为第二位置，所述主动齿轮从第一位置移动到第二位置的轨迹预设为主动齿轮工作路径；

所述主动齿轮工作路径的起点设有第一转板限位柱，所述工作路径的终点设有第二转板限位柱；所述第一转板限位柱和所述第二转板限位柱均固定连接在所述平台支撑板上。

可选的，所述静止齿轮的上端面开设有四个垂直于地面的插销槽，包括第一插销槽、第二插销槽，第三插销槽和第四插销槽，各所述插销槽等间距地圆周分布在所述静止齿轮上；所述旋转板开设有垂直向下的插销通孔；

所述插销通孔的上方设有与所述旋转板固定连接的辅助定位气缸，所述辅助定位气缸包括垂直向下的插销，所述插销可穿过所述插销通孔并插入所述插销槽内；

所述辅助定位气缸电连接于所述控制系统。

可选的，所述Z轴立架还连接有料盘检测组件，所述料盘检测组件包括光学摄像头，所述光学摄像头电连接于所述控制系统。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明提供了一种用于SMT料盘的自动存储设备，该设备利用自动化的控制系统对相应的零部件实施相关的操控，实现了SMT料盘自动存储或配发的目的，从而解决了现有的SMT料盘存储仓库自动化程度低，且存放SMT料盘的方式不合理的技术问题，进而为企业节省了人工成本，并且提高了空间资源的利用率以及提升了企业的生产效能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为一种用于SMT料盘的自动存储设备的结构示意图；

图2为一种料盘载具的结构示意图；

图3为一种SMT料盘存储架的结构示意图；

图4为移动平台与仓库底架的结构示意图；

图5为一种载具进给机构的结构示意图；

图6为一种旋转机构的结构示意图；

图7为一种夹取机构的结构示意图；

图8为现有的SMT料盘存储仓库的存储方式的示意图

图9为现有的SMT料盘载具的结构示意图。

图示说明：1、SMT料盘；2、料盘载具；3、存储仓库；4、移动平台；5、旋转机构；6、夹取机构；20、载具底板；211、第一载具侧板；212、第二载具侧板；221、第一隔离条；222、第二隔离条；223、第三隔离条；23、限位条；240、第一握把安装槽；241、第一握把；25、进给机构连接件；30、存储架；31、第一立架；32、第二立架；33、存储架单体；331、前支撑横杆；332、后支撑横杆；333、料盘定位杆；334、前限位横杆；335、料盘限位杆；401、第一支撑架；402、第二支撑架；410、X轴轨道；411、第一滑轨；412、第二滑轨；413、X轴驱动件；420、Y轴轨道；421、Y轴驱动件；422、Y轴活动丝杆；423、Y轴随动螺母；430、Z轴立架；431、Z轴轨道；432、夹具安装支架；433、Z轴驱动件；434、滚轮；435、Z轴同步带；436、支架连接件440、水平支撑板；451、第一悬臂；452、第二悬臂；453、抓取气缸；454、进给机构驱动组件；4541、进给驱动件；4542、X轴随动螺母；4543、X轴静止丝杆；460、光学摄像头；51、旋转板；510、驱动件安装槽；511、转板驱动件；513、辅助定位气缸；52、平台支撑板；521、第一限位柱；522、第二限位柱；523、插销槽；53、静止齿轮；54、主动齿轮；55、转板旋转轴；61、夹具支撑板；62、转臂传动机构；621、转臂旋转轴；63、转臂驱动件；64、旋转臂；651、主夹取模组；66、气动手指；661、第一气动夹片；662、第二气动夹片；663、气动滑轨；664、定位片；67、伸缩气缸。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

本发明的核心思想为：针对现有技术的不足之处，对SMT料盘存储架、载具、夹取机构以及进给机构进行改良，并通过合理的组合利用，使得SMT料盘的存储技术更具现代化，进而促进企业的生产效能。

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。

请参阅图1，该图示为一种用于SMT料盘的自动存储设备的结构示意图，其中包括料盘运输装置、仓库底架、控制系统，以及六个存储架30(为了便于观察内部的结构，其中两个存储架30已被隐藏)。

存储架30两两相连、围设成一个环形的闭合的存储仓库3，存储仓库3架设在仓库底架上；其中，存储仓库3的外形为一个长方体，其六个存储架30均朝向存储仓库3的内部，以便配合其他零部件对SMT料盘1的存储或配发。

料盘运输装置包括自动运输小车，以及放置在自动运输小车上方的料盘载具2。其中，自动运输小车为AGV小车，该AGV小车可根据控制系统的指示，沿着预设的路线移动。

请参阅图2，该图示为一种料盘载具的结构示意图，料盘载具2包括平行于地面的载具底板20，载具底板20相对的两侧分别安装有对称的且垂直于水平面的第一载具侧板211和第二载具侧板212。

第一载具侧板211和第二载具侧板212的上方安装有垂直于第一载具侧板211的隔离条，包括第一隔离条221和第二隔离条222。

第一隔离条221和第二隔离条222之间均匀连接有若干个垂直于第一隔离条221的限位条23。

具体的，相邻的两个限位条23之间形成一个缓存位，该缓存位可单独放置一个SMT料盘1。其中，SMT料盘1采用了横向并排的放置方式，不仅可以对SMT料盘1起到一定的保护作用，而且能有效防止SMT料盘1在运输过程中掉落。

进一步的，隔离条还包括第三隔离条223；其中，第一隔离条221、第二隔离条222以及第三隔离条223依次并排安装在第一载具侧板211和第二载具侧板212的上方。

第二隔离条222和第三隔离条223之间均匀连接有若干个垂直于第二隔离条222的限位条23。

具体的，增设的第三隔离条223可有效增加料盘载具2的运载能力，从而提高设备的工作效率。

进一步的，限位条23的下方均连接有限位立板，各限位立板均垂直于载具底板20。

具体的，限位立板使SMT料盘1始终保持垂直于水平面的状态，以便夹取机构6能精确对SMT料盘1进行夹取作业。

进一步的，第一载具侧板211的中间开设有第一握把安装槽240，第一握把安装槽240内安装有第一握把241。

第二载具侧板212的中间开设有第二握把安装槽，第二握把安装槽内安装有第二握把。

具体的，握把便于工作人员取放料盘载具2，以便提高工作效率。

进一步的，载具底板20的下端面设有运输车连接件，料盘载具2可通过运输车连接件与自动运输车27进行拼接。

具体的，自动运输车27能根据控制系统的指示自动运输料盘载具2，从而实现无人化操作，能进一步地提高生产效率。

进一步的，载具底板20的上端面还安装有进给机构连接件25。

具体的，载具进给机构对进给机构连接件25进行夹紧操作，从而将料盘载具2夹起。

在本实施例中，料盘载具2采用了横向并列的方式放置SMT料盘1，不仅便于SMT料盘1的取放，而且本料盘载具2能配合自动运输小车进行工作，解决了现有的SMT料盘载具自动化程度低，从而导致浪费人工资源和生产效率低的问题。

请参阅图3，该图示为一种SMT料盘存储架的结构示意图，以该图示的视角方向为基准，存储架30包括设于存储架30相对两侧的相互平行的第一立架31和第二立架32；其中，左右两个立架可为存储架30提供支撑力。

第一立架31和第二立架32之间连接有若干个存储架单体33，存储架单体33沿着第一立架31的高度方向依次层叠。

存储架单体33包括垂直于第一立架31的前支撑横杆331，以及与前支撑横杆331相对应的后支撑横杆332；后支撑横杆332的高度高于前支撑横杆331的高度。

具体的，两两对应的前支撑横杆331和后支撑横杆332将存储架30划分为若干个平行的存储空间，使存储架30可以利用垂直的空间资料来存储更多的SMT料盘1。

前支撑横杆331与后支撑横杆332之间连接有若干个料盘定位杆333，料盘定位杆333均垂直于前支撑横杆331。

具体的，相邻的两条料盘定位杆333之间形成一个存储位，该存储位只能单独存放一个SMT料盘1，且该存储位具有独立性，可保证SMT料盘1不会相互发生干扰，便于夹取机构6对SMT料盘1进行夹取。

前支撑横杆331的正上方还设置有垂直于第一立架31的前限位横杆334，前限位横杆334与后支撑横杆332之间连接有若干个料盘限位杆335，料盘限位杆335均垂直于前限位横杆334。

具体的，在前限位横杆334和料盘限位杆335的作用下，使存放在存储位的SMT料盘1始终保持垂直地面的状态，该状态有助于夹取机构6对SMT料盘1进行夹取操作。

在本实施例中，存储架30的各种支撑杆通过相互配合，将SMT料盘1的存储方式改良为横向并列，在提高了空间利用率的同时，夹取机构6可以对单个SMT料盘1实施随意取放的操作，从而大大提升了工作效率。

请参阅图4，该图示为移动平台与仓库底架的结构示意图，仓库底架包括并排设置的相互平行的第一支撑架401和第二支撑架402，以及平行于地面的X轴轨道410；X轴轨道410包括安装在第一支撑架401上的第一滑轨411，以及安装在第二支撑架402上的第二滑轨412。

其中，第一滑轨411和第二滑轨412相互平行。实际运作时，第一支撑架401和第二支撑架402之间的空间预设为一条运输通道，自动运输小车可来回穿梭于该通道。

第一滑轨411和第二滑轨412的上方架设有移动平台4，移动平台4包括水平支撑板440，水平支撑板440靠近第一支撑架401的一侧连接有X轴驱动件413，X轴驱动件413缠绕有X轴同步带，X轴同步带的两端分别固定连接于第一支撑架401的相对两侧。

具体的，X轴驱动件413为私服电机，电连接于控制系统；X轴驱动件413可驱动水平支撑板440，进而带动整个移动平台4在X轴轨道410上来回移动。

移动平台4还包括安装在水平支撑板上方的、垂直于X轴轨道的Y轴轨道420；Y轴轨道420的上方活动连接有旋转机构5，旋转机构5可以绕着该机构自身的旋转轴，作平行与地面的自旋运动。

其中，水平支撑板440靠近第二支撑架402的一侧安装有Y轴驱动件421，Y轴驱动件421连接有平行于Y轴轨道420的Y轴活动丝杆422，Y轴活动丝杆422套设有Y轴随动螺母423，Y轴随动螺母423固定连接于旋转机构5的下方。

具体的，Y轴驱动件421为私服电机，电连接于控制系统；Y轴驱动件421可驱动Y轴活动丝杆转动，从而通过丝杆传动的原理，使旋转机构5在Y轴轨道420上来回移动。

旋转机构5的上方连接有升降机构；升降机构包括Z轴立架430，Z轴立架430设有垂直于地面的Z轴轨道431，Z轴轨道431活动连接有夹具安装支架432。

其中，升降机构还包括设于Z轴立架430下端的Z轴驱动件433，以及设于Z轴立架430上端的滚轮434；Z轴驱动件433和滚轮434之间张紧有Z轴同步带435，Z轴同步带435连接有支架连接件436，支架连接件436固定连接于夹具安装支架432的上方。

具体的，Z轴驱动件433为私服电机，电连接于控制系统；Z轴驱动件433可驱动Z轴同步带435运作，从而带动夹具安装支架432沿着Z轴轨道431上下移动。

本实施例中，移动平台4不仅结构简单、运行平稳、移动精度高，而且具有良好的兼容性，在夹具安装支架432上加装夹取机构6后，本平台装置4可利用自由移动、升降的功能，来协助夹取机构6完成多维度的料盘搬运工作，从而通过提升物料的调用速率，使企业的生产效能得以提高。

Z轴立架430还连接有料盘检测组件，料盘检测组件包括水平放置的光学摄像头460，光学摄像头460电连接于控制系统。

具体的，光学摄像头460位于Z轴立架430的中部，用于记录SMT料盘1的影像信息，光学摄像头460将影像信息发送控制系统，进而通过识别和比对，检测出不良的SMT料盘1。

请参阅图5，该图示为一种载具进给机构的结构示意图，移动平台4还包括设于第一支撑架401和第二支撑架402之间的载具进给机构，载具进给机构连接于水平支撑板440的下方。

载具进给机构包括固定连接于水平支撑板440的X轴进给轨道，以及与X轴进给轨道活动连接的抓取悬臂；X轴进给轨道平行于X轴轨道410。

抓取悬臂包括相互平行且垂直于地面的第一悬臂451和第二悬臂452。其中，载具运输小车可从两个悬臂之间通过。

第一悬臂451和第二悬臂452分别安装有两个对称设置的抓取气缸453，抓取气缸453的伸缩方向平行于地面。

其中，抓取气缸453由气压驱动，当载具进给机构处于初始状态时，抓取气缸453的推杆收缩在气缸内。

具体的，当SMT料盘载具被运输到两个悬臂之间时，第一悬臂451和第二悬臂452的抓取气缸453同时伸展，并对该载具进行夹紧操作，以便SMT料盘夹取机构完成搬运工作。

第二悬臂452靠近第二支撑架402的一侧固定连接有进给机构驱动组件454；进给机构驱动组件454包括进给驱动件4541，以及连接于进给驱动件4541的X轴随动螺母4542。

X轴随动螺母4542的螺孔内安装有X轴静止丝杆4543，X轴静止丝杆4543的两端固定连接于水平支撑板440的下方。其中，X轴静止丝杆4543平行于X轴轨道410。

具体的，进给驱动件4541为私服电机，电连接于控制系统；在进给驱动件4541作用下，X轴随动螺母4542可在X轴静止丝杆4543上来回移动，从而带动整个抓取悬臂在X轴进给轨道上作往返运动。

进一步的，载具进给机构的下方连接有载具传感器，载具传感器电连接于控制系统；该载具传感器用于感应自动运输小车的位置，进而配合抓取悬臂对料盘载具2进行夹紧操作。

在本实施例中，具有移动功能的载具进给机构可根据实际情况相应地调整位置，以便更好地配合夹取机构6进行搬运工作。

请参阅图6，该图示为一种旋转机构的结构示意图，旋转机构5包括平行于地面的、上下设置的旋转板51和平台支撑板52；平台支撑板52的下端面活动连接于Y轴轨道420，旋转板51的上端面固定连接于升降机构。

平台支撑板52的上端面固定连接有水平放置的静止齿轮53，静止齿轮53啮合连接有主动齿轮54。其中，静止齿轮53和主动齿轮54均是直齿齿轮。

平台支撑板52沿着静止齿轮53的中心线方向开设有垂直于地面的转轴安装通孔，转轴安装通孔内穿插有垂直于地面的转板旋转轴55。

其中，转板旋转轴55的轴线与静止齿轮53的中心线相互重合。

转板旋转轴55的长度大于转轴安装通孔的深度，转板旋转轴55的上端部和下端部分别裸露在平台支撑板52的上方和下方，转板旋转轴55的上端部与旋转板51的下端面固定连接。

旋转板51开设有驱动件安装槽510，驱动件安装槽510内安装有转板驱动件511；转板驱动件511包括驱动件输出轴，驱动件输出轴与主动齿轮54固定连接。

其中，转板驱动件511为电动的伺服电机，电连接于控制系统；该伺服电机可通过驱动件输出轴带动主动齿轮54转动。

具体的，在转板驱动件511的作用下，主动齿轮54可绕着静止齿轮53的外围做圆周运动，由于静止齿轮53固定在平台支撑板52上，主动齿轮54将带动旋转板51绕着静止齿轮53的中心线做自旋运动，从而实现了平台旋转机构5的旋转功能。

进一步的，主动齿轮54的初始位置预设为第一位置，主动齿轮54绕着静止齿轮53逆时针旋转270度后所处的位置预设为第二位置，主动齿轮54从第一位置移动到第二位置的轨迹预设为主动齿轮54工作路径。

主动齿轮54工作路径的起点设有第一限位柱521，工作路径的终点设有第二限位柱522；第一限位柱521位和第二限位均固定连接在平台支撑板52上。

其中，由于主动齿轮54会带动旋转板51绕着静止齿轮53的中心线做自旋运动，所以第一限位柱521和第二限位柱522可通过阻挡主动齿轮54的运动，从而实现阻挡旋转板51的自旋运动。

具体的，在实际运作中，旋转板51和平台支撑板52之间会连接有很多线路，若旋转板51自旋超过一周时，该线路将会被拉扯甚至扯断损坏。所以，本平台下载机构需要一个可防止旋转板51过度旋转的零部件。

在第一限位柱521和第二限位柱522的协同作用下，可有效防止旋转板51单向旋转的角度超过270度，从而保障了旋转板51和平台支撑板52之间的线路不会被拉扯甚至扯断损坏，进而延长了本平台旋转机构5的使用寿命。

此外，本平台旋转机构5采用伺服电机作为旋转板51的驱动源，由于旋转板51在搭载了升降机构和夹取机构6后具有较大的重量，其转动后相对会产生较大惯性，而且旋转板51的正反向转动会使两个齿轮之间出现反向背隙。基于上述原因，将使得旋转板51于停止时无法精准停车，易出现偏位、延迟等情况，从而导致了夹取机构6在运作中因旋转板51偏移而出现夹取不准确的技术问题。

进一步的，静止齿轮53的上端面开设有四个垂直于地面的插销槽523，包括第一插销槽、第二插销槽，第三插销槽和第四插销槽，四个插销槽等间距地圆周分布在静止齿轮53上。

旋转板51开设有垂直向下的插销通孔，插销通孔的初始位置位于第一插销槽的正上方。

插销通孔的上方设有与旋转板51固定连接的辅助定位气缸513，辅助定位气缸513包括垂直向下的插销，插销的直径与插销槽523的孔径相匹配。

其中，辅助定位气缸513可驱动插销向下伸展或向上收缩。当插销向下伸展并插入插销槽523时，在插销和插销槽523的作用下，旋转板51会被锁定无法进行自旋运动；当插销处于收缩状态时，插销的最低点始终高于插销槽523，插销不会阻碍旋转板51的自旋运动。

具体的，当旋转板51停止转动时，插销在辅助定位气缸513的驱动下，向下伸展并插入某个插销槽523内，对旋转板51进行锁定，保证旋转板51不会发生偏移，从而保障了夹取机构6在运作中能对SMT料盘1进行精准的夹取或放置操作。

进一步的，夹具安装支架432固定连接于夹取机构6，夹取机构6电连接于控制系统。请参阅图7，该图示为一种夹取机构的结构示意图，夹取机构6包括机构支撑架和旋转臂64。

机构支撑架包括垂直于地面的夹具支撑板61，夹具支撑板61安装有转臂驱动件63，以及与转臂驱动件63连接的转臂传动机构62。

转臂传动机构62包括垂直于夹具支撑板61的转臂旋转轴621，转臂旋转轴621远离夹具支撑板61的一端与旋转臂64的中部相连接；旋转臂64的一端连接有主夹取模组651。

具体的，转臂驱动件62为伺服电机，电连接于控制系统；该伺服电机通过转臂传动机构62，将平行于地面的扭力转化为垂直于地面的扭力，从而带动旋转臂64作顺时针或逆时针的转动，使本夹取机构6具有基本的搬运功能。

主夹取模组651包括气动手指66，以及连接于旋转臂64的伸缩气缸67；伸缩气缸67的伸缩方向平行于旋转臂64的长度方向。

伸缩气缸67由气压驱动，电连接于控制系统；控制系统可通过控制气压的大小，间接控制气动手指66远离或靠近旋转臂64，使本夹取机构6可以更灵活地对SMT料盘1进行夹取或放置的操作。

气动手指66包括与伸缩气缸67连接的气动滑轨663，气动滑轨663的长度方向垂直于夹具支撑板61。

气动滑轨663的两端分别安装有对称设置的、平行于夹具支撑板的第一气动夹片661和第二气动夹片662。

具体的，气动手指66由气压驱动，电连接于控制系统；控制系统可通过控制气压的大小，促使第一气动夹片661和第二气动夹片662相互靠近或相互远离，从而实现主夹具模组651的夹持功能。

第一气动夹片661和第二气动夹片662的之间还设置有定位片664，定位片664固定连接于气动滑轨663。

具体的，在定位片664的作用下，气动手指66可更精准地对SMT料盘1进行夹取操作，从而保障了夹取机构6的能更高效地完成工作。

本实施例中，夹取机构6可利用气动手指66对SMT料盘1的两个侧面进行夹持，再配合旋转臂64将SMT料盘1旋转到适当的位置，最终搬运至指定的位置，从而解决了现有机械臂无法夹取横向并列的SMT料盘1的技术问题，间接提高了SMT料盘1的调用速率，进而有效地提高了企业的生产效率。

进一步的，X轴轨道410的中点预设为移动平台4的初始位置；Y轴轨道420的中点预设为旋转机构5的初始位置；Z轴轨道431的中点预设为夹取机构6的初始位置；当旋转臂64垂直于地面时，预设为旋转臂64的初始位置。

具体的，本自动存储设备对SMT料盘1进行存储操作，其具体的运行方式如下：

“料盘运输”：工作人员将SMT料盘1逐一放置到料盘载具2的缓存位上，随后控制系统向自动运输小车发送指示，使搭载有料盘载具2的自动运输小车，从第一支撑架401和第二支撑架402之间的运输通道进入到存储仓库内，最终自动运输小车停留在载具进给机构的正下方。

“抓取载具”：当载具传感器感应到自动运输小车停留载具进给机构的正下方时，控制系统控制抓取悬臂上的抓取气缸453同时伸展，对该料盘载具2实施夹紧操作，随后自动运输小车与该料盘载具2分离并驶出存储仓库。

“料盘夹取”：控制系统发出指令，使夹取机构6从初始位置沿着Z轴轨道431下降至取料位，随后主夹取模组651的气动手指66从料盘载具2上夹取一个SMT料盘1。

“料盘检测”：控制系统发出指令，使夹取机构6上升至视觉检测位置，随即视觉检测组件对该SMT料盘1记录影像信息并进行相关检测。若SMT料盘1为不良品，夹取机构6将会把该SMT料盘1原路放回料盘载具2内；若该SMT料盘1为良品，控制系统将会执行“料盘存放”的操作。

“料盘存放”：控制系统发出指令，旋转臂64从初始位置旋转90度至水平位，随即控制系统控制X轴驱动件413、Y轴驱动件421以及Z轴驱动件433进行相关的运作，使夹取机构6移动到存储架30的正前方，随后主夹取模组651的气动手指66松开使SMT料盘1落入闲置的存储位。

“设备复位”：当SMT料盘1被放置到存储位后，本自动存储设备的各个零部件依次逆运行回到其初始位置。

在本实施例中，本自动存储设备对SMT料盘1进行存储以及配发工作，在该过程中，整套设备具有高度的自动化，能够与自动运输小车对接，实现了无人化操作；SMT料盘1储存方式改为横向排列存储，充分利用了空间资源，大幅提高单位体积的存储数量；且本设备还增加了料盘检测和不良品排出的功能，能有效排除人员进入仓库带来的安全隐患。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于SMT料盘的自动存储设备，包括料盘运输装置、仓库底架、控制系统，以及若干个存储架，其特征在于：

所述存储架两两相连、围设成一个环形的存储仓库，所述存储仓库架设在所述仓库底架上；

所述仓库底架包括并排设置的相互平行的第一支撑架和第二支撑架，以及平行于地面的X轴轨道；所述X轴轨道包括安装在所述第一支撑架上的第一滑轨，以及安装在所述第二支撑架上的第二滑轨；所述第一滑轨和第二滑轨相互平行；

所述第一滑轨和第二滑轨的上方架设有移动平台；所述移动平台包括水平支撑板，以及安装在所述水平支撑板上方的、垂直于所述X轴轨道的Y轴轨道；

所述Y轴轨道的上方活动连接有旋转机构，所述旋转机构的旋转轴垂直于地面；

所述旋转机构的上方连接有升降机构；所述升降机构包括Z轴立架，所述Z轴立架设有垂直于地面的Z轴轨道，所述Z轴轨道活动连接有夹具安装支架；所述夹具安装支架连接有夹取机构；

所述移动平台、旋转机构，升降机构以及夹取机构，分别电连接于所述控制系统；

所述料盘运输装置包括自动运输小车，以及放置在所述自动运输小车上方的料盘载具；

实际运作时，所述第一支撑架和第二支撑架之间的空间预设为运输通道，所述自动运输小车可自由穿梭于所述运输通道。

2.根据权利要求1所述的自动存储设备，其特征在于，所述水平支撑板靠近所述第一支撑架的一侧连接有X轴驱动件，所述X轴驱动件缠绕有X轴同步带，所述X轴同步带的两端分别固定连接于所述第一支撑架的相对两侧；

所述水平支撑板靠近所述第二支撑架的一侧安装有Y轴驱动件，所述Y轴驱动件连接有平行于Y轴轨道的Y轴活动丝杆，所述Y轴活动丝杆套设有Y轴随动螺母，所述Y轴随动螺母固定连接于所述旋转机构的下方；

所述升降机构还包括设于所述Z轴立架下端的Z轴驱动件，以及设于所述Z轴立架上端的滚轮；所述Z轴驱动件和滚轮之间张紧有Z轴同步带，所述Z轴同步带连接有支架连接件，所述支架连接件固定连接于所述夹具安装支架的上方；

所述X轴驱动件、Y轴驱动件以及Z轴驱动件，分别电连接于所述控制系统。

3.根据权利要求1所述的自动存储设备，其特征在于，所述移动平台还包括设于所述第一支撑架和第二支撑架之间的载具进给机构，所述载具进给机构连接于所述水平支撑板的下方；

所述载具进给机构包括固定连接于水平支撑板的X轴进给轨道，以及与所述X轴进给轨道活动连接的抓取悬臂；所述X轴进给轨道平行于所述X轴轨道；

所述抓取悬臂包括相互平行且垂直于地面的第一悬臂和第二悬臂；所述第一悬臂和第二悬臂分别安装有两个对称设置的抓取气缸，所述抓取气缸的伸缩方向平行于地面；

所述第二悬臂靠近所述第二支撑架的一侧固定连接有进给机构驱动组件；所述进给机构驱动组件包括进给驱动件，以及连接于所述进给驱动件的X轴随动螺母；

所述X轴随动螺母的螺孔内安装有X轴静止丝杆，所述X轴静止丝杆的两端固定连接于所述水平支撑板的下方；

所述抓取气缸和进给机构驱动件，分别电连接于所述控制系统。

4.根据权利要求1所述的自动存储设备，其特征在于，所述旋转机构包括平行于地面的、上下设置的旋转板和平台支撑板；所述平台支撑板的下端面活动连接于Y轴轨道，所述旋转板的上端面固定连接于所述升降机构；

所述平台支撑板的上端面固定连接有水平放置的静止齿轮，所述静止齿轮啮合连接有主动齿轮；

所述平台支撑板沿着所述静止齿轮的中心线方向开设有垂直于地面的转轴安装通孔，所述转轴安装通孔内穿插有转板旋转轴；

所述转板旋转轴的长度大于所述转轴安装通孔的深度，所述旋转轴的上端部与所述旋转板固定连接；

所述旋转板开设有驱动件安装槽，所述驱动件安装槽内安装有转板驱动件；所述转板驱动件包括驱动件输出轴，所述驱动件输出轴与所述主动齿轮固定连接；

在所述转板驱动件的作用下，所述主动齿轮可绕着所述静止齿轮的外围做圆周运动；

所述转板驱动件电连接于所述控制系统。

5.根据权利要求1所述的自动存储设备，其特征在于，所述存储架包括设于所述存储架相对两侧的相互平行的第一立架和第二立架；

所述第一立架和第二立架之间连接有若干个存储架单体，所述存储架单体沿着所述第一立架的高度方向依次层叠；

所述存储架单体包括垂直于所述第一立架的前支撑横杆，以及与所述前支撑横杆相对应的后支撑横杆；所述后支撑横杆的高度高于所述前支撑横杆的高度；

所述前支撑横杆与后支撑横杆之间连接有若干个料盘定位杆，所述料盘定位杆均垂直于所述前支撑横杆；

所述前支撑横杆的正上方还设置有垂直于所述第一立架的前限位横杆，所述前限位横杆与后支撑横杆之间连接有若干个料盘限位杆，所述料盘限位杆均垂直于所述前限位横杆。

6.根据权利要求1所述的自动存储设备，其特征在于，所述料盘载具包括平行于地面的载具底板，所述载具底板相对的两侧分别安装有对称的且垂直于水平面的第一载具侧板和第二载具侧板；

所述第一载具侧板和第二载具侧板的上方安装有垂直于所述第一载具侧板的隔离条，包括依次并排的第一隔离条，第二隔离条以及第三隔离条；

所述第一隔离条和第二隔离条之间均匀连接有若干个垂直于第一隔离条的限位条；所述第二隔离条和第三隔离条之间均匀连接有若干个垂直于第二隔离条的限位条。

7.根据权利要求1所述的自动存储设备，其特征在于，所述夹取机构包括机构支撑架和旋转臂；所述机构支撑架包括垂直于地面的夹具支撑板，所述夹具支撑板固定连接于所述夹具安装支架；

所述夹具支撑板安装有转臂驱动件，以及与所述转臂驱动件连接的转臂传动机构；

所述转臂传动机构包括垂直于所述夹具支撑板的转臂旋转轴，所述转臂旋转轴远离所述夹具支撑板的一端与所述旋转臂的中部相连接；所述旋转臂的一端连接有主夹取模组；

所述主夹取模组包括气动手指，以及连接于所述旋转臂的伸缩气缸；所述伸缩气缸的伸缩方向平行于所述旋转臂的长度方向；

所述气动手指包括与所述伸缩气缸连接的气动滑轨，所述气动滑轨的长度方向垂直于所述夹具支撑板；

所述气动滑轨的两端分别安装有对称设置的、平行于所述夹具支撑板的第一气动夹片和第二气动夹片；

第一气动夹片和第二气动夹片的之间还设置有定位片，所述定位片固定连接于所述气动滑轨；

所述转臂驱动件和所述气动手指分别电连接于所述控制系统。

8.根据权利要求4所述的自动存储设备，其特征在于，所述主动齿轮的初始位置预设为第一位置，所述主动齿轮绕着所述静止齿轮逆时针旋转270度后所处的位置预设为第二位置，所述主动齿轮从第一位置移动到第二位置的轨迹预设为主动齿轮工作路径；

所述主动齿轮工作路径的起点设有第一转板限位柱，所述工作路径的终点设有第二转板限位柱；所述第一转板限位柱和所述第二转板限位柱均固定连接在所述平台支撑板上。

9.根据权利要求4所述的自动存储设备，其特征在于，所述静止齿轮的上端面开设有四个垂直于地面的插销槽，包括第一插销槽、第二插销槽，第三插销槽和第四插销槽，各所述插销槽等间距地圆周分布在所述静止齿轮上；所述旋转板开设有垂直向下的插销通孔；

所述插销通孔的上方设有与所述旋转板固定连接的辅助定位气缸，所述辅助定位气缸包括垂直向下的插销，所述插销可穿过所述插销通孔并插入所述插销槽内；

所述辅助定位气缸电连接于所述控制系统。

10.根据权利要求1所述的自动存储设备，其特征在于，所述Z轴立架还连接有料盘检测组件，所述料盘检测组件包括光学摄像头，所述光学摄像头电连接于所述控制系统。