CN108328322A - 一种散料上料机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种散料上料机，包括储料模块、上料模块、输送模块、回流模块、识别和分料系统，其中，所述上料模块设在所述储料模块的上方，所述识别和分料系统、输送模块和回流模块从上到下设置，所述输送模块和所述回流模块的输送方向相反；所述上料模块从储料模块中获取工件，并将工件单层摆放在输送模块上，所述识别和分料系统识别输送模块上被识别为正确状态的工件并获取所述正确状态的工件，未被所述识别和分料系统获取的工件通过回流模块输送至储料模块中。本发明在一定尺寸范围的，具有规则几何形状的电器元件或者零件都可以进行分拣，通用性强。

Description

一种散料上料机
技术领域
本发明属于一种上料机构，属于机械技术领域，尤其是一种散料上料机。
背景技术
目前市场行情下产品更新换代快，品种繁多，产量小，如果使用传统的方式对元件或产品进行分拣，就需要对应物料的供料辅助设备（如散料上料或分拣机构），需求数量大，资金消耗大，占用生产面积大，切换速度慢，还需要培训专员的切换生产技术人员（在同类产品或元件之间切换，容易造成混乱和错误），增加了企业的运营成本。
现有的散料上料或分拣机构存在以下的缺点：
1.功能单一，针对性强。一般都是利用振盘或专门的分拣设备，每个振盘或分拣设备只能针对某种特定元件或产品进行筛选。
2.占用场地大；
3.切换频繁。
发明内容
基于背景技术中所说的缺点，本发明旨在提供一种散料上料机，在一定尺寸范围的，具有规则几何形状的电器元件或者零件都可以进行分拣，通用性强。
本发明是这样实现的：
一种散料上料机，包括储料模块、上料模块、输送模块、回流模块、识别和分料系统，其中，所述上料模块设在所述储料模块的上方，所述识别和分料系统、输送模块和回流模块从上到下设置，所述输送模块和回流模块的输送方向相反；所述上料模块从储料模块中获取工件，并将工件单层摆放在输送模块上，所述识别和分料系统识别输送模块上的工件并获取被识别为正确状态的工件，未被所述识别和分料系统获取的工件通过回流模块输送至储料模块中。
本发明的工作原理是：（1）根据生产需要，人工把工件（如电子元器件）投到储料模块中，然后启动本发明；
（2）设备自动检测归零后，上料模块按操作控制系统的指令要求，从储料模块中吸取工件，然后移动到输送模块上方，将工件单层摆放在输送模块上；
（3）输送模块按照指令从前到后运行，识别和分料系统按指令识别正确状态的工件获取识别为正确状态的工件，未被所述识别和分料系统获取的工件通过回流模块输送至储料模块中。
采用单层摆放的工件，增加了工件被正确识别的效率，采用回流模块，通过循环送料的方法提高了散料工件的上料率，并且减小了场地占用面积，采用上述技术方案，不需要利用振盘或专门的分拣设备，只要是一定尺寸范围的，具有规则几何形状的电器元件或者零件都可以进行分拣，通用性强。
作为发明的进一步改进，所述上料模块通过真空方式吸取工件。采用真空吸取的方式，吸取方式更加温和，不会损伤电子元器件等易损工件。
作为发明的进一步改进，所述储料装置包括料仓，所述上料模块包括上料机械手，所述识别和分料系统包括可以识别工件状态的识别装置和分料机械手，所述输送模块包括输送线，所述回流模块包括回流线。
作为发明的进一步改进，所述可以识别工件状态的识别装置包括CCD组件，所述输送线按照输送方向从前到后设置有抛料位置和CCD识别区域，其中，所述上料机械手通过真空方式从料仓里吸取工件并将工件单层摆放在所述抛料位置，所述分料机械手带动CCD组件移动至CCD识别区域，通过CCD组件识别正确状态的工件并通过分料机械手获取所述正确状态的工件。
作为发明的进一步改进，所述上料机械手包括第一真空吸头以及与第一真空吸头连接的第一真空控制系统。
作为发明的进一步改进，所述分料机械手获取正确状态的工件后直接调整至工件所需的工作状态待用。
作为发明的进一步改进，还包括转接组件，所述分料机械手获取正确状态的工件后，将所述正确状态的工件交给转接组件待用。
作为发明的进一步改进，所述分料机械手包括多自由度获取构件，所述多自由度获取构件包括依次连接的ZY平面内旋转机构、XY平面内旋转机构、Z方向上下机构和获取头。采用此技术方案，所述多自由度获取构件可利用狭小的空间进行多个角度的调整，使所述工件处于所需的工作状态。
作为发明的进一步改进，所述ZY平面内旋转机构包括ZY平面内旋转气缸/电机，所述XY平面内旋转机构包括XY平面内旋转气缸/电机，所述Z方向上下机构包括Z方向抬料气缸/电机，所述获取头包括夹爪或者与第二真空控制系统连接的第二真空吸头。
作为发明的进一步改进，所述ZY平面内旋转气缸/电机在ZY平面内最大旋转角度为90°，所述XY平面内旋转气缸/电机在XY平面内最大旋转角度为±180°。
本发明作为主机的供料系统，在一定尺寸范围的，具有规则几何形状的电器元件或者零件都可以用；与现有技术相比，本发明的通用性强。
本发明主要运用到目前市场各类电路板插件设备的上料（比如汽车电子，航空电子，3C等行业）或一般具有规则几何形状的，一定尺寸范围产品的分拣（可做多种物料的分拣和分类，但不用更换设备），便于实现自动化，提高分拣，分类的可靠性以及速度，可以大大提高生产效率，缩短调机时间，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明提供的一种散料上料机的原理示意图。
图2是本发明提供的一种散料上料机的主体图。
图3是本发明提供的一种散料上料机的分解图。
图4是本发明提供的一种散料上料机的局部结构图（第一种运动状态）。
图5是本发明提供的一种散料上料机的局部结构图（第二种运动状态）。
图6是本发明提供的一种散料上料机的多自由度获取构件的结构示意图。
附图说明：100-储料模块，200-上料模块，300-输送模块，400-回流模块，500-识别和分料系统，1-底座，2-料仓，3-上料机械手，31-第一Y底座，32-第一Z支架，33-第一X支架，34-第一真空吸头，4-分料机械手，41-第二Y底座，42-第二Z支架，43-第二X支架，5-CCD组件，6-转接组件，7-输送线，71-抛料位置，72-CCD识别区域，8-多自由度获取构件，81-ZY平面内旋转气缸/电机，82- XY平面内旋转气缸/电机，83-Z方向抬料气缸/电机，84-第二真空吸头，9-行走机构，10-机架，11-操作屏幕，12 -投料口，13-风机。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图及具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
图1是本发明提供的一种散料上料机的原理示意图。
如图1所示的一种散料上料机，包括储料模块100、上料模块200、输送模块300、回流模块400、识别和分料系统500，其中，所述上料模块200设在所述储料模块100的上方，所述识别和分料系统500、输送模块300和回流模块400从上到下设置，所述输送模块300和所述回流模块400的输送方向相反；所述上料模块200从储料模块100中获取工件，并将工件单层摆放在输送模块300上，所述识别和分料系统500识别输送模块300上的工件并获取被识别为正确状态的工件，未被所述识别和分料系统500获取的工件通过回流模块400输送至储料模块100中。
本发明的工作原理是：（1）根据生产需要，人工把工件（如电子元器件）投到储料模块中，然后启动本发明；
（2）设备自动检测归零后，上料模块按操作控制系统的指令要求，从储料模块中吸取工件，然后移动到输送模块上方，将工件单层摆放在输送模块上；
（3）输送模块按照指令从前到后运行，识别和分料系统按指令识别正确状态的工件获取识别为正确状态的工件，未被所述识别和分料系统获取的工件通过回流模块输送至储料模块中。
采用单层摆放的工件，增加了工件被正确识别的效率。
采用回流模块，因为每次在输送模块上面的工件状态都不同，不是每种状态都能被识别，或者不是识别到都能方便抓取，采用此技术方案，输送模块上未被识别和分料系统获取的工件再次回流到储料模块中，进行下一个循环获取，直到工件呈现的状态方便抓取，该工件才会进入下一道工序等待使用，否则就重新进入回流模块中。该技术方案通过循环送料的方法提高了散料工件的上料率，并且减小了场地占用面积。
采用上述技术方案，不需要利用振盘或专门的分拣设备，只要是一定尺寸范围的，具有规则几何形状的电器元件或者零件都可以进行分拣，通用性强。
进一步的，所述上料模块200通过真空方式吸取工件。采用真空吸取的方式，吸取方式更加温和，不会损伤电子元器件等易损工件。
如图2-6所示，进一步的，所述储料装置100包括料仓2，所述上料模块200包括上料机械手3，所述识别和分料系统500包括可以识别工件状态的识别装置和分料机械手4，所述输送模块300包括输送线7，所述回流模块400包括回流线。
进一步的，所述可以识别工件状态的识别装置包括CCD组件5，所述输送线7按照输送方向从前到后设置有抛料位置71和CCD识别区域72，其中，所述上料机械手3通过真空方式从料仓2里吸取工件并将工件单层摆放在所述抛料位置71，所述分料机械手4带动CCD组件5移动至CCD识别区域72，通过CCD组件5识别正确状态的工件并通过分料机械手4获取所述正确状态的工件。
进一步的，所述上料机械手3包括第一真空吸头34以及与第一真空吸头连接的第一真空控制系统。
进一步的，所述分料机械手4获取正确状态的工件后直接调整至工件所需的工作状态待用。
进一步的，还包括转接组件6，所述分料机械手4获取正确状态的工件后，将所述正确状态的工件交给转接组件6待用。
实施例2
图2-图6示出了一种散料上料机及其零部件的具体结构。
如图2-6所示的一种散料上料机，包括底座1，设在底座1上方的料仓2、上料机械手3、分料机械手4、CCD组件5、转接组件6和输送线7，所述输送线7沿着前后方向水平铺设，所述输送线7从前到后设有抛料位置71和CCD识别区域72，其中，
所述料仓2设在所述输送线7的前端，所述上料机械手3设在所述输送线7的前端并处在所述料仓2的上方，所述分料机械手4设在所述输送线7的上方，所述转接组件6设在所述输送线7的后端。
所述散料上料机的运行过程是：所述上料机械手3从料仓2里获取工件然后移动、单层摆放到所述抛料位置71，所述CCD组件5设在所述 CCD识别区域72的上方，所述分料机械手4移动至CCD识别区域72，通过CCD组件5识别正确状态的工件后所述分料机械手4获取所述正确状态的工件，将所述正确状态的工件交给转接组件6待用，或者不交给转接组件6，直接调整至工件所需的工作状态待用。
进一步的，对所述上料机械手3和分料机械手4进一步地改进。
如图4-5所示，所述上料机械手3和分料机械手4均为龙门式XYZ三维机械手。
所述上料机械手3包括沿着输送线7前后方向水平铺设的第一Y底座31，与第一Y底座31竖直连接并沿着第一Y底座31前后移动的两个第一Z支架32，与两个第一Z支架32水平连接并同时沿着两个第一Z支架32上下移动第一X支架33，设在第一X支架33上并沿着第一X支架33左右移动的第一真空吸头34，与第一真空吸头34连接的第一真空控制系统（图中未示出），所述第一真空吸头34从料仓2里吸取工件然后移动、放置到所述抛料位置71；
所述分料机械手4包括沿着输送线7前后方向水平铺设的第二Y底座41，与第二Y底座41竖直连接并沿着第二Y底座41前后移动的两个第二Z支架42，与两个第二Z支架42水平连接并同时沿着两个第二Z支架42上下移动第二X支架43，设在第二X支架43上并沿着第二X支架43左右移动的多自由度获取构件8。
采用龙门式三维机械手，方便对工件的获取，采用多自由度获取工件，可利用狭小的空间进行多个角度的调整，使所述工件处于所需的工作状态。
实施例3
在实施例2的基础上，对多自由度获取构件8进一步地改进。
如图6所示，所述多自由度获取构件8包括依次连接的ZY平面内旋转机构、XY平面内旋转机构、Z方向上下机构和获取头。
进一步的，所述ZY平面内旋转机构包括ZY平面内旋转气缸/电机81，所述XY平面内旋转机构包括XY平面内旋转气缸/电机82（在ZY平面内最大旋转角度为90°），所述Z方向上下机构包括Z方向抬料气缸/电机83（在XY平面内最大旋转角度为±180°），所述获取头包括夹爪或者与第二真空控制系统（图中未示出）连接的第二真空吸头84。
采用抓取或者吸取等方式可以根据工件特点进行设计，采用此技术方案，所述多自由度获取构件可利用狭小的空间进行多个角度的调整，使所述工件处于所需的工作状态。
实施例4
在实施例2的基础上，对所述散料上料机进行进一步的改进。
优选的，所述CCD组件5的上端与分料机械手4连接，所述分料机械手4带动所述CCD组件5移动至CCD识别区域72并调整CCD组件5的高度使其在工作范围内。采用此技术方案，使所述CCD组件的高度可调，使其作业更精确灵敏。
进一步的，如图2所示，所述底座1的下方设有行走机构9，如活动脚轮。
进一步的，所述散料上料机还包括操作控制系统（图中未示出），所述操作控制系统向所述散料上料机发送指令，所述上料机械手3、分料机械手4、CCD组件5、转接组件6分别与操作控制系统连接。
进一步的，如图2、3所示，还包括机架10，所述底座1、料仓2、上料机械手3、分料机械手4、CCD组件5、转接组件6和输送线7均设在所述机架10内，所述机架10的上端设有操作屏幕11，所述操作屏幕11通过所述操作控制系统与底座1、料仓2、上料机械手3、分料机械手4、CCD组件5、转接组件6和输送线7连接。所述机架10设有与所述料仓1位置对应的投料口12，所述机架10还设有风机13，所述机架10表面设有钣金外壳。如图2、3所示的机架及钣金外壳的外形尺寸为： 440mm(L左右) * 1080mm(W前后) * 1720mm(H上下)（外形尺寸根据需求自定）。
本发明作为主机的供料系统，使用条件是只能对有规则形状的元器件或其他产品进行所需工作状态的分拣和定位；为下一工序服务，本发明拥有独立的操作控制系统，在一定尺寸范围的，具有规则几何形状的电器元件或者零件都可以用；与现有技术相比，本发明的通用性强。
本发明主要运用到目前市场各类电路板插件设备的上料（比如汽车电子，航空电子，3C等行业）或一般具有规则几何形状的，一定尺寸范围产品的分拣（可做多种物料的分拣和分类，但不用更换设备），便于实现自动化，提高分拣，分类的可靠性以及速度，可以大大提高生产效率，缩短调机时间，降低生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散料上料机，其特征在于，包括储料模块、上料模块、输送模块、回流模块、识别和分料系统，其中，所述上料模块设在所述储料模块的上方，所述识别和分料系统、输送模块和回流模块从上到下设置，所述输送模块和回流模块的输送方向相反；所述上料模块从储料模块中获取工件，并将工件单层摆放在输送模块上，所述识别和分料系统识别输送模块上的工件并获取被识别为正确状态的工件，未被所述识别和分料系统获取的工件通过回流模块输送至储料模块中。
2.根据权利要求1所述的散料上料机，其特征在于，所述上料模块通过真空方式吸取工件。
3.根据权利要求1所述的散料上料机，其特征在于，所述储料装置包括料仓，所述上料模块包括上料机械手，所述识别和分料系统包括可以识别工件状态的识别装置和分料机械手，所述输送模块包括输送线，所述回流模块包括回流线。
4.根据权利要求3所述的散料上料机，其特征在于，所述可以识别工件状态的识别装置包括CCD组件，所述输送线按照输送方向从前到后设置有抛料位置和CCD识别区域，其中，所述上料机械手通过真空方式从料仓里吸取工件并将工件单层摆放在所述抛料位置，所述分料机械手带动CCD组件移动至CCD识别区域，通过CCD组件识别正确状态的工件并通过分料机械手获取所述正确状态的工件。
5.根据权利要求3所述的散料上料机，其特征在于，所述上料机械手包括第一真空吸头以及与第一真空吸头连接的第一真空控制系统。
6.根据权利要求4所述的散料上料机，其特征在于，所述分料机械手获取正确状态的工件后直接调整至工件所需的工作状态待用。
7.根据权利要求4所述的散料上料机，其特征在于，还包括转接组件，所述分料机械手获取正确状态的工件后，将所述正确状态的工件交给转接组件待用。
8.根据权利要求3-7任一项所述的散料上料机，其特征在于，所述分料机械手包括多自由度获取构件，所述多自由度获取构件包括依次连接的ZY平面内旋转机构、XY平面内旋转机构、Z方向上下机构和获取头。
9.根据权利要求8所述的散料上料机，其特征在于，所述ZY平面内旋转机构包括ZY平面内旋转气缸/电机，所述XY平面内旋转机构包括XY平面内旋转气缸/电机，所述Z方向上下机构包括Z方向抬料气缸/电机，所述获取头包括夹爪或者与第二真空控制系统连接的第二真空吸头。
10.根据权利要求9所述的散料上料机，其特征在于，所述ZY平面内旋转气缸/电机在ZY平面内最大旋转角度为90°，所述XY平面内旋转气缸/电机在XY平面内最大旋转角度为±180°。
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