CN108408398A - 治具循环流水线及治具回流装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种治具循环流水线以及治具回流装置，所述装置包括上料机械手、输送结构以及垂直升降结构；上料机械手设于输送结构的输入端，用于将治具放置于输送结构上；输送结构自输入端至输出端依次分为上升段、平直段以及缓降段，且均为皮带传送机构，输送结构的上升段朝上倾斜设置，输送结构的平直段水平设置，且其输入端与上升段对应，输出端与缓降段对应，缓降段朝下倾斜设置；垂直升降结构设于输送结构的输出端，用于接收输送结构输送来的治具，并将治具下移送至工作平台，该装置结构简单，操作方便，能够实现长距离的流水线治具回流，减少治具投入，减少人力资源投入，提高生产效率，节约生产成本。

Description

治具循环流水线及治具回流装置

技术领域

本发明涉及到生产流水线的技术领域，特别是治具循环流水线及治具回流装置。

背景技术

生产流水线是一种在一定线路上连续输送货物的搬运机械，又称输送线或者输送机。在某些流水线当中，从流水线首端一直走到尾端的并不只有产品一样东西，往往还会包括治具，治具的作用是为了使零部件在流水线过程当中更方便定位、移位等。不过，随着治具流到了流水线尾端，为了让治具重复使用，治具的回流就成了一个必须解决的问题。

目前，越来越多的自动化技术应用到流水线生产当中，自动化让流水线生产更快速，更轻松，更高效。但是，流水线治具的回流还没有做到完全自动化，在一些较短的流水线中，可以靠前后两端的员工从流水线一侧完成治具的传递，可是当流水线长度不断增加的时候，人工操作的方法就难以实现了。另外，现在在较长的流水线中，往往因为几台不同的机台，治具回流线在空间布局上技术还不够成熟，甚至有些流水线直接让治具积累在线尾，达到一定数量后，再让人工搬运来实现治具回流。

这样人工操作有很多的弊端，首先，在数量上就需要准备更多的治具来实现首尾端的缓存，增加了成本，其次，人工搬运有时是一项不小的体力活，增加了员工的总工作量，同时为了让治具回到流水线又多了一道上治具的工序。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种治具循环流水线以及治具回流装置，旨在解决现有流水线中治具难以自动回流的技术问题。

本发明提出一种治具回流装置，包括上料机械手、输送结构以及垂直升降结构；

所述上料机械手设于所述输送结构的输入端，用于将治具放置于所述输送结构上；

所述输送结构自输入端至输出端依次分为上升段、平直段以及缓降段，所述输送结构的上升段、平直段以及缓降段均为皮带传送机构，所述输送结构的上升段朝上倾斜设置，所述输送结构的平直段水平设置，且所述平直段的输入端与所述上升段对应，所述平直段的输出端与所述缓降段对应，所述缓降段朝下倾斜设置；

所述垂直升降结构设于所述输送结构的输出端，用于接收所述输送结构输送来的治具，并将所述治具下移送至下一工序。

进一步地，所述输送结构还包括用于缓存所述治具的缓存段，所述缓存段为皮带传送机构，且设于所述上升段的输入端。

进一步地，所述输送结构的上升段的皮带表面的摩擦系数大于所述平直段的皮带表面的摩擦系数。

进一步地，所述输送结构的上升段的皮带表面设有横肋。

进一步地，所述输送结构包括多个用于调节所述平直段长度的平直输送装置，每个所述平直输送装置为一个皮带传送机构，多个所述平直输送装置依次连接形成所述平直段。

进一步地，所述缓降段设有用于阻挡所述治具的阻挡结构，所述阻挡结构包括阻挡气缸，所述阻挡气缸设于所述缓降段的上方，所述阻挡气缸具有向下伸出的输出轴，当所述治具下滑至所述阻挡气缸的下方并被所述输出轴挡住时，所述阻挡气缸收回所述输出轴，以使所述治具通过。

进一步地，所述垂直升降结构包括通道、拨料装置、驱动装置以及与所述驱动装置连接的升降台组，所述升降台组包括链条以及多个用于承载所述治具的升降台；

所述升降台组与所述输送结构的输出端端口相匹配，多个所述升降台从上而下依次循环排列设置在所述链条上，所述链条由所述驱动装置带动循环移动；

所述通道横置设于所述升降台组的侧方，所述拨料装置设置在所述通道上，当承载着所述治具的升降台移动至所述通道水平位置时，所述拨料装置将所述治具拨至所述通道。

进一步地，还包括有用于感应传输故障的感应传感器，所述感应传感器分别设于所述输送结构的缓存段、上升段、平直段以及缓降段。

进一步地，还包括控制器，所述控制器设于垂直升降结构上，所述控制器包括显示屏以及按键开关，用于控制所述上料机械手、输送结构以及垂直升降结构进行工作。

本发明还提供了一种治具循环流水线，包括治具流水线装置和上述的治具回流装置，所述治具回流装置设置在所述治具流水线装置的上方，且所述治具回流装置和所述治具流水线装置首尾相接。

本发明提供的治具回流装置，通过上料机械手将治具抓取放置于输送结构，并由输送结构输送至垂直升降结构，垂直升降结构将其送回治具流水线，该装置结构简单，操作方便，能够实现长距离的流水线治具回流，减少治具投入，减少人力资源投入，提高生产效率，节约生产成本。

附图说明

图1是本发明一实施例中治具回流装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例中上料机械手以及输送结构的缓存段的结构示意图；

图3是本发明一实施例中输送结构的上升段的结构示意图；

图4是本发明一实施例中输送结构的平直段的结构示意图；

图5是本发明一实施例中输送结构的缓降段的结构示意图；

图6是本发明一实施例中垂直升降结构的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1-6，本发明一实施例提供的治具回流装置，包括上料机械手1、输送结构2、垂直升降结构3以及机台4；上料机械手1、输送结构2以及垂直升降结构3及设置在机台4上，为便于表述，输送结构2的两端沿输送方向依次为输入端及输出端，上料机械手1设于输送结构2的输入端，用于将治具5放置在输送结构2上，完成上料工作，上料机械手1应用于此不但抓取便捷，使治具5的定位准确，且占用空间少。

参照图1，输送结构2自输入端至输出端依次分为上升段21、平直段22以及缓降段23，输送结构2的上升段21、平直段22以及缓降段23均为皮带传送机构。已知的是，皮带传送机构包括皮带6以及驱动结构，治具5可以放置于皮带6上，驱动结构带动皮带6，皮带6带动治具5移动，这里驱动结构可以为驱动电机7。

其中，输送结构2的上升段21朝上倾斜设置，倾斜角度范围在10°至45°为宜，输送结构2的平直段22水平设置，且其输入端与上升段21对应，输出端与缓降段23对应，缓降段23朝下倾斜设置；垂直升降结构3设在输送结构2的输出端，用于接收输送结构2输送来的治具5，并将治具5下移送至下一工序。

治具5的回流过程为：上料机械手1将治具5抓取放置到输送结构2的输入端，输送结构2的上升段21将治具5上升移动至输送平直段22，平直段22将治具5输送至缓降段23，接着缓降段23将治具5下降移动至垂直升降结构3，垂直升降结构3将治具5下移至下一工序。

上述治具回流装置结构简单，实现了治具5自动回流，减少了人力资源以及治具5的投入，提高生产效率，节约生产成本。

本实施例中，参照图2，上料机械手1包括两个夹爪气缸10、提升气缸11、搬运气缸12以及支架，提升气缸11、搬运气缸12以及两个夹爪气缸10均设于支架上。其中夹爪气缸10朝向治具5而设置，夹爪气缸10包括一对夹爪以及驱动夹爪开合的气缸，气缸通过控制夹爪开合抓取治具5，夹爪气缸10分别与提升气缸11以及搬运气缸12连接，且提升气缸11带动夹爪气缸10上下移动，搬运气缸12带动夹爪气缸10以及提升气缸11水平移动。两个夹爪气缸10分别设于输送结构2的两侧，当第一个夹爪抓取治具5，并将治具5放置在输送结构2时，第二个夹爪开始抓取下一个治具5，当第一夹爪重新抓取再下一个治具5时，第二夹爪把已抓取到的治具5放置在输送结构2上，如此第一个夹爪和第二个夹爪交错循环抓取治具5，大大地提高了工作效率。

另外，为了便于夹爪抓取，治具5上可以设有专门供上述夹爪夹住的特征，本实施例中，上述特征为治具5设置的两个抓孔，用于让夹爪插入抓孔中，便于抓取，在另一实施例中，上述特征还可以为在治具5设置的凸起，以供夹爪抓住。

本实施例中，输送结构2还包括缓存段20，缓存段20也为同上述的皮带传送机构，对应设于上升段21的输入端，用于缓存治具5，使得上料机械手1抓取治具5放置于输送结构2时，避免治具5直接被抓取进入上升状态，缓存段20可以使治具5由水平状态过渡至上升状态，另外还能有一段时间来缓存治具5，再进行上升传送，使得治具5不堆积。

为了防止治具5在上升段21上升移动时下滑，上升段21的皮带6表面的摩擦系数大于平直段22的皮带6表面的摩擦系数，优选地，参照图3，上升段21的皮带6表面设置有横肋210，使得皮带6表面与治具5的摩擦增大，防止治具5下滑，输送更加稳固。在另一实施例中，上升段21的皮带6表面也可以设置摩擦凸起，用于增大其摩擦系数。

本实施例中，输送结构2包括多个用于调节平直段22长度的平直输送装置，每一个平直输送装置为一个皮带传送机构，多个平直输送装置依次连接形成平直段22，本发明并不限制平直输送装置的段数以及长度，平直段22作为整个回流线的跨距输送，可根据流水线的长度，设计平直段22的长度，具体可以通过设置平直输送装置的个数以及长度来实现对应的平直段22长度，从而调节回流线的长度，当上述治具回流装置应用于不同机器之间时，通过增减平直输送装置个数从而灵活调节平直段的长度，这样适用范围更广。

优选地，参照图5，输送结构2的缓降段23设有用于阻挡治具5的阻挡结构230，阻挡结构230包括阻挡气缸，阻挡气缸设于缓降段23的上方，阻挡气缸具有向下伸出的输出轴，当治具5下滑至阻挡气缸的下方并被输出轴挡住时，阻挡气缸收回输出轴，这时被挡住的治具5下滑通过，当治具5刚好完全通过时，阻挡气缸再次伸出输出轴，阻挡后一治具5，这样设置一方面可以让治具5按顺序依次通过，一方面还可以减缓治具5的下滑速度，且治具5上设有挡槽，该挡槽对应阻挡气缸的位置，当阻挡气缸进行工作，向下伸时，恰好抵顶于治具5的挡槽，使得治具5在缓降段23下移过程中，阻挡结构230使其先停顿再下移，本实施例中，输送结构2包括两个阻挡结构230，且两个阻挡结构230相隔一个治具5长度的距离，第一个阻挡结构230阻挡一个治具5，第二个阻挡结构230同时阻挡后一个治具5，然后第一个阻挡结构230先放松让前一个治具5通过，由于后一下治具5被挡住，这时治具5只能一个通过，当治具5刚好完全通过时，第一阻挡气缸230再次伸出输出轴，然后第二个阻挡结构230再放松让后一个治具5通过，再被第一个阻挡结构230的输出轴挡住，如此重复，从而让治具5一个一个地通过阻挡结构230下移，使得治具5到达垂直升降结构3时不至于堆积，且速度降慢，冲击力减小，延长了治具5以及垂直升降结构3的使用寿命。

本实施例中，参照图6，垂直升降结构3包括通道34、拨料装置、驱动装置以及与驱动装置连接的升降台组，其中升降台组包括链条以及多个用于承载治具5的升降台33，升降台组与输送结构2的输出端端口相匹配，当治具5从输送结构2的输出端端口被输出时，升降台33与该端口相匹配，这时治具5从输送结构2直接被移栽至升降台33。多个升降台33从上而下依次循环排列设置在链条上，且链条由驱动装置带动循环移动，这里驱动装置为电机32，链条循环移动时，带动升降台33同时循环移动。

通道34横置在升降台组的侧方，具体地，通道34与升降台组垂直设置，且升降台组置于通道34的中间位置，参照图6，通道34在升降台组的侧下方。拨料装置设置在通道34上，具体的，这里拨料装置为具有拨料作用的拨料气缸35，通道34设有侧壁，拨料气缸35设置在侧壁上，当承载着治具5的升降台33下降至通道34的水平位置时，拨料气缸35将升降台33上的治具5拨至通道34上。

治具回流装置还包括控制器30，控制器30设置在垂直升降结构3上，控制器30包括显示屏、按键开关以及指示灯31，控制器30分别与上料机械手1、输送结构2以及垂直升降结构3连接，用于控制上料机械手1、输送结构2以及垂直升降结构3进行工作，显示屏显示上述结构的工作情况，按键开关可以进行控制上述结构开始工作或停止工作，指示灯31包括有红灯、绿灯以及黄灯，当治具回流装置出现故障时，红灯亮起，当治具回流装置工作正常时，绿灯亮起，当治具回流装置工作需要等待时，黄灯亮起，使得操作者更加方便直接得知治具回流装置的工作状态。

在另一实施例中，输送结构2中的平直段较长，例如30米，则控制器30可以设置有两个，分别设置输送结构2的两端，一个用于控制上料机械手1以及上升段21，一个用于控制垂直升降结构3以及平直段22以及缓降段23。

进一步地，参照图6，治具回流装置还包括对接结构8，对接结构8包括传送结构以及升降组件，对接结构8设于通道的顶端，本实施例中对接结构8垂直于通道，传送结构具体为皮带传送结构，该皮带传送结构包括传送皮带82以及带动传送皮带移动的传送电机，传送皮带82的中间位置为槽孔820，且该槽孔820比治具5小，槽孔820沿传送皮带82长度方向延伸，升降组件设于该槽孔820中，升降组件包括托盘以及升降气缸，升降气缸与托盘连接并控制托盘上下移动，升降组件设置在靠近通道34顶端的位置，拨料气缸35将升降台33上的治具5拨至通道上，每拨一个，后一个治具5便会将前一个治具5沿通道向顶端方向推，当治具5被推至顶端时，托盘由升降气缸带动至与通道同一水平位置，拨料气缸将该治具5推至托盘，然后托盘会下降，当托盘下降低于传送皮带82时，治具5被传送皮带82挡住，从而搁置于传送皮带82上，这时传送皮带82会带动治具5移动至下一工序，例如移动至治具流水线装置。这样的结构不但简单，制作方便，且可以将治具5输送回治具流水线装置，从而实现了回流线与流水线的对接，也就完成了“自动上料”，使得治具5在整个生产线当中完成了全自动的循环，省时、省力、省心，还省钱。

对接结构8上还设置有检测装置80以及旋转气缸81，检测装置80用于测试治具5是否恢复原位，若治具5为正确的方向及位置，对接结构8直接将治具5带回至治具流水线，若治具5的放置的方向有误，则检测装置80将检测的数据发送至控制器30，控制器30处理并控制旋转气缸81将治具5夹起，并旋转至正确方向，再将治具5放回至原位，以保证治具5被带至治具流水线时为正确的角度及位置，节省了处理时间，使得治具流水线可以快速进入正常工作，本实施例中，检测装置80包括光电感应器，光电感应器设置一个固定位置，治具5上设置有一感应孔，当治具5移动至光电感应器的下方时，该感应孔恰好对应光电感应器，若是检测不到感应孔，则治具5的摆放的方向不对，光电感应器发数据至控制器30，控制器30控制旋转气缸81将治具5纠正。

进一步地，对接结构8还包括阻挡装置，阻挡装置与上述阻挡结构一致，包括两个阻挡气缸，两个阻挡气缸设置在检测装置80以及旋转气缸之前，用于阻挡治具5以便检测装置80对治具5一个一个地进行检测，具体地，当治具5进入对接结构时，前一个阻挡气缸先对前一个治具5进行阻挡，后一个阻挡气缸阻挡后一个治具5，然后检测装置80对前一个治具5进行检测，若治具5放置方向有误，旋转气缸81将其纠正，若检测装置80检测到治具5方向正确，则前一个阻挡气缸收回输出轴，让治具5通过，这时后一个阻挡气缸放行，让后一个治具5通过，然后被前一个阻挡气缸阻挡，如此重复，从而实现治具5一个一个被检测，达到所有通过的治具5均放置正确。

本实施例中，对接结构8设置有两个，分别位于垂直升降结构3的两侧，且分别与通道34的两顶端对接，拨料装置将升降台33上的治具5向两侧分别交叉拨下，即先向其中一侧拨一个治具5，然后再将下个升降台33的治具5向另一侧拨下，这样不但节省空间，且提高了效率。

进一步地，上述治具回流装置还包括感应传感器，具体可以为对射型光电传感器，该感应传感器与控制器30连接，用于感应传输过程中是否出现故障，缓存段20、上升段21、平直段22以及缓降段23均设有感应传感器，无论输送结构2的哪一段出现传输故障，例如皮带6骤停或治具5堆积影响运输，感应传感器感应到并将该信号发送至控制器30，使得操作者立刻知道该情况，从而及时处理。

本发明还提供了一种治具循环流水线，该治具循环流水线包括了上述治具回流装置以及治具流水线装置，治具回流装置设置在治具流水线装置的上方，且两者首尾相接，治具流水线装置为传输机构，例如皮带传送机构或链条传送机构，上料机械手1两个夹爪交替从治具流水线装置上抓取治具5，放置于输送结构2，输送结构2将治具5带至垂直升降结构3，垂直升降机构3将治具5输送至两侧的对接结构8，两个对接结构8分别将治具5输送至治具流水线装置，从而完成治具5的循环移动。且针对特殊的治具流水线装置，如一个带分类的治具流水线装置，该治具流水线装置的首尾端分别分成两条流水线，或者包含两条相对紧靠的流水线的治具流水线装置，上料机械手1设置两个夹爪以及在垂直升降结构3安装两个对接结构8，每个夹爪以及对接结构8对应一条流水线，这样设置一方面优化了空间布局，节省了空间，另一方面大大地提高了工作效率，节省了成本。

综上所述，本发明提供的治具回流装置，通过上料机械手1将治具5抓取放置与输送结构2，并由输送结构2输送至垂直升降结构3，垂直升降结构3将其送回治具5流水线，该装置结构简单，操作方便，能够实现长距离的流水线治具5回流，还提供一种包括上述治具回流装置的治具循环流水线，通过回流线以及流水线，实现了治具5在整个生产线的全自动循环，这样减少了治具5以及人力资源的投入，提高生产效率，节约生产成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种治具回流装置，其特征在于，包括上料机械手、输送结构以及垂直升降结构；

所述上料机械手设于所述输送结构的输入端，用于将治具放置于所述输送结构上；

所述输送结构自输入端至输出端依次分为上升段、平直段以及缓降段，所述输送结构的上升段、平直段以及缓降段均为皮带传送机构，所述输送结构的上升段朝上倾斜设置，所述输送结构的平直段水平设置，且所述平直段的输入端与所述上升段对应，所述平直段的输出端与所述缓降段对应，所述缓降段朝下倾斜设置；

所述垂直升降结构设于所述输送结构的输出端，用于接收所述输送结构输送来的治具，并将所述治具下移送至下一工序。

2.如权利要求1所述的治具回流装置，其特征在于，所述输送结构还包括用于缓存所述治具的缓存段，所述缓存段为皮带传送机构，且设于所述上升段的输入端。

3.如权利要求1所述的治具回流装置，其特征在于，所述输送结构的上升段的皮带表面的摩擦系数大于所述平直段的皮带表面的摩擦系数。

4.如权利要求3所述的治具回流装置，其特征在于，所述输送结构的上升段的皮带表面设有横肋。

5.如权利要求1所述的治具回流装置，其特征在于，所述输送结构包括多个用于调节所述平直段长度的平直输送装置，每个所述平直输送装置为一个皮带传送机构，多个所述平直输送装置依次连接形成所述平直段。

6.如权利要求1所述的治具回流装置，其特征在于，所述缓降段设有用于阻挡所述治具的阻挡结构，所述阻挡结构包括阻挡气缸，所述阻挡气缸设于所述缓降段的上方，所述阻挡气缸具有向下伸出的输出轴，当所述治具下滑至所述阻挡气缸的下方并被所述输出轴挡住时，所述阻挡气缸收回所述输出轴，以使所述治具通过。

7.如权利要求1所述的治具回流装置，其特征在于，所述垂直升降结构包括通道、拨料装置、驱动装置以及与所述驱动装置连接的升降台组，所述升降台组包括链条以及多个用于承载所述治具的升降台；

所述升降台组与所述输送结构的输出端端口相匹配，多个所述升降台从上而下依次循环排列设置在所述链条上，所述链条由所述驱动装置带动循环移动；

所述通道横置设于所述升降台组的侧方，所述拨料装置设置在所述通道上，当承载着所述治具的升降台移动至所述通道水平位置时，所述拨料装置将所述治具拨至所述通道。

8.如权利要求2所述的治具回流装置，其特征在于，还包括有用于感应传输故障的感应传感器，所述感应传感器分别设于所述输送结构的缓存段、上升段、平直段以及缓降段。

9.如权利要求1至8任一项所述的治具回流装置，还包括控制器，所述控制器设于垂直升降结构上，所述控制器包括显示屏以及按键开关，用于控制所述上料机械手、输送结构以及垂直升降结构进行工作。

10.一种治具循环流水线，其特征在于，包括治具流水线装置和如权利要求1至9任一项所述的治具回流装置，所述治具回流装置设置在所述治具流水线装置的上方，且所述治具回流装置和所述治具流水线装置首尾相接。