CN109436801A - 一种零件自动上料装置及零件自动上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种零件自动上料装置及零件自动上料方法，上料装置包括侧部顺次配合设进料检测机构和进料定位机构的传输带，传输带后端设进料阻挡机构；还包括与进料定位机构配合设置的取料机构；传输带、进料检测机构、进料定位机构、进料阻挡机构和取料机构连接至控制器；当进料检测机构检测到设有零件的纸箱，传输带带动纸箱进入到定位区域，进料阻挡机构挡住纸箱继续行进，由进料定位机构进行定位，保证纸箱的位置不发生偏移，由取料机构进行取料，传输带、进料检测机构、进料定位机构、进料阻挡机构和取料机构均连接至控制器，保证了控制的精度。本发明能有效解决零件取料效率低、成本高、人工取料污染零件等缺陷，降低了操作的危险系数。

Description

一种零件自动上料装置及零件自动上料方法

技术领域

本发明涉及与输送机有关的物件或物料搬运装置；使用这些装置的方法的技术领域，特别涉及一种能在规格型包装箱内取出相同排列方式的规则零件的零件自动上料装置及零件自动上料方法。

背景技术

目前在国家的支持和市场的利好下，动力锂电池行业发展非常迅速，其应用已经扩展到了电动大巴、电动小汽车、微公交和储能等领域。

动力锂电池中包括了一种电芯组合的电池箱，而电芯作为这些电池箱的主要功能部件，一般在初始包装盒内以阵列式放置，如10×10的阵列，且为了加固和避免发生不必要的碰撞，还会由纸板单独隔开，这使得在取用电芯进行进一步加工作业时，特别是需要取用圆柱电芯进行进一步加工作业时，需要将电芯一节一节取出来，人力成本高，耗时长，工作效率低，甚至容易发生短路危险。

推及其他行业，亦有多种行业具有相当多的小零件，这些零件一般以阵列式摆放在包装箱中，使用时一般以组区别使用，但取用时较为麻烦，需要单个取出后再成组使用。

发明内容

本发明解决了现有技术中，在取用零件进行进一步加工作业时，特别是需要取用零件，如圆柱电芯进行进一步加工作业时，需要将零件一节一节取出来，人力成本高，耗时长，工作效率低，甚至容易发生短路危险的问题，本发明提供了一种优化的零件自动上料装置及零件自动上料方法。

本发明所采用的技术方案是，一种零件自动上料装置，所述上料装置包括传输带，所述传输带的侧部顺次配合设有进料检测机构和进料定位机构，所述传输带的后端设有进料阻挡机构；所述上料装置还包括与进料定位机构配合设置的取料机构；所述传输带、进料检测机构、进料定位机构、进料阻挡机构和取料机构连接至控制器。

优选地，所述传输带包括进料缓冲传输带和进料传输带，所述进料缓冲传输带的后端部与进料传输带的前端部相切，所述进料检测机构设于进料缓冲传输带的后端，所述进料定位机构设于进料传输带的侧部，所述取料机构配合设于进料传输带的上方，所述进料阻挡机构设于进料传输带的后侧，所述进料缓冲传输带和进料传输带分别通过电机连接至控制器。

优选地，所述进料检测机构为连接至控制器的第一红外传感器。

优选地，所述进料定位机构包括相对设于传输带两侧的第一气缸和挡板，所述第一气缸沿水平方向运动，所述第一气缸通过气源连接至控制器。

优选地，所述进料阻挡机构包括第二气缸，所述第二气缸沿垂直方向运动，所述第二气缸通过气源连接至控制器。

优选地，所述取料机构包括架设于传输带上方的滑轨，所述滑轨通过滑块向下设有取料臂，所述滑块配合设有链轮，所述链轮通过电机连接至控制器。

优选地，所述取料臂内设有可通电线圈，所述可通电线圈与控制器配合设置。

优选地，所述进料定位机构侧的传输带上设有到位检测机构，所述到位检测机构与控制器连接。

优选地，所述到位检测机构为第二红外传感器。

一种采用所述的零件自动上料装置的零件自动上料方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将码放有零件的纸箱置于进料缓冲传输带上，纸箱盖不覆盖于零件上；纸箱中的零件为N×N阵列设置；启动控制器；

步骤2：进料缓冲传输带带动纸箱运动；

步骤3：当纸箱进至进料检测机构时，进料检测机构检测到存在纸箱遮挡，控制器控制进料缓冲传输带停止转动；

步骤4：判断到位检测机构是否反馈到位信息至控制器，若检测到，直接进行下一步，否则进料缓冲传输带重新转动，进料传输带开始转动，直至到位检测机构反馈到位信息至控制器；

步骤5：进料阻挡机构阻挡纸箱继续前进，进料传输带停止运动，进料定位机构向纸箱靠紧并夹紧；

步骤6：取料机构到达纸箱上方，从纸箱中取出m×M的零件，将零件送至任一工位；M≤N，m≤N；

步骤7：取料机构行至任一工位时，零件与取料机构脱离，若纸箱中仍有零件，则进行步骤6，否则，进行下一步；

步骤8：进料定位机构松开，进料阻挡机构下降，进料传输带运动，纸箱从进料传输带末端落下；若存在下一个纸箱，则返回步骤2，否则停机。

本发明提供了一种优化的零件自动上料装置及零件自动上料方法，通过在传输带的侧部顺次配合设置进料检测机构和进料定位机构，在传输带的后端设置进料阻挡机构，当进料检测机构检测到设置有零件的纸箱后，传输带带动纸箱进入到定位区域，由进料阻挡机构挡住纸箱继续行进，由进料定位机构进行定位，保证纸箱的位置不发生偏移，由与进料定位机构配合设置的取料机构进行取料，同时传输带、进料检测机构、进料定位机构、进料阻挡机构和取料机构均连接至控制器，保证了控制的精度。本发明能有效解决零件取料效率低、成本高、人工取料污染零件等缺陷，降低了操作的危险系数。

附图说明

图1为本发明中各机构的位置结构示意图；

图2为本发明的具体实施例的结构示意图；

图3为图2中A的局部放大结构示意图；

图4为本发明中传输带上未放置码放有零件的纸箱时的俯视图结构示意图；

图5为本发明中传输带上放置码放有零件的纸箱且纸箱还未进入到上料位置时的俯视图结构示意图，此时进料缓冲传输带转动，进料传输带停止；

图6为本发明中传输带上放置码放有零件的纸箱且纸箱准备进入到上料位置时的俯视图结构示意图，此时进料缓冲传输带保持转动，进料传输带开始转动；

图7为本发明中传输带上放置码放有零件的纸箱且纸箱已经进入到上料位置时的俯视图结构示意图，此时进料缓冲传输带停止，进料传输带即时停止运动，进料定位机构向纸箱靠紧并夹紧。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明涉及一种零件自动上料装置，所述上料装置包括传输带，所述传输带的侧部顺次配合设有进料检测机构1和进料定位机构2，所述传输带的后端设有进料阻挡机构3；所述上料装置还包括与进料定位机构2配合设置的取料机构4；所述传输带、进料检测机构1、进料定位机构2、进料阻挡机构3和取料机构4连接至控制器。

本发明中，首先必须满足一些必要条件，包括：待取料的零件5在纸箱6内为规则排布状态且零件5无特殊异形结构，如阵列式排列的圆柱电芯；包装的纸箱6外形规则，无破损、变形现象，且纸箱6需要有一定的强度，保证运送的安全及定位的施力。

本发明中，满足上述条件后，以传输带进行整个上料的运输作业。

本发明中，在传输带的侧部顺次配合设置进料检测机构1和进料定位机构2，在传输带的后端设置进料阻挡机构3，其中，进料检测机构1用于确定装有零件5的纸箱6是否到达定点位置，进料定位机构2用于将装有零件5的纸箱6定位进而保证在取料过程中纸箱6位置的固定，进料阻挡机构3用于保证取料过程中装有零件5的纸箱6不发生行进方向上的偏移，进料检测机构1检测到设置有零件5的纸箱6，进而传输带带动纸箱6进入到定位区域，由进料阻挡机构3挡住纸箱6继续行进，由进料定位机构2进行定位，保证纸箱6的位置固定。

本发明中，由与进料定位机构2配合设置的取料机构4进行取料。

本发明中，传输带、进料检测机构1、进料定位机构2、进料阻挡机构3和取料机构4均连接至控制器，保证了控制的精度。控制器一般为PLC控制器，本领域技术人员可以依据需求选择并设置控制器。

本发明能有效解决零件5取料效率低、成本高、人工取料污染零件5等缺陷，降低了操作的危险系数。

所述传输带包括进料缓冲传输带7和进料传输带8，所述进料缓冲传输带7的后端部与进料传输带8的前端部相切，所述进料检测机构1设于进料缓冲传输带7的后端，所述进料定位机构2设于进料传输带8的侧部，所述取料机构4配合设于进料传输带8的上方，所述进料阻挡机构3设于进料传输带8的后侧，所述进料缓冲传输带7和进料传输带8分别通过电机连接至控制器。

本发明中，传输带设置为进料缓冲传输带7和进料传输带8，其主要目的为可以满足多个装有零件5的纸箱6同一时间处于传输带的不同位置且互相之间不发生不必要的碰撞，节省了工作时间。

本发明中，由于进料缓冲传输带7和进料传输带8是相连且协同工作的，故进料缓冲传输带7的后端部与进料传输带8的前端部相切，具体来说，进料缓冲传输带7和进料传输带8不发生接触，但纸箱6可以顺利从运动中的进料缓冲传输带7上过渡至进料传输带8上。

所述进料检测机构1为连接至控制器的第一红外传感器9。

本发明中，进料检测机构1为第一红外传感器9，用于反馈是否有纸箱6到达进料缓冲传输带7和进料传输带8的临界点的信号。

所述进料定位机构2包括相对设于传输带两侧的第一气缸10和挡板11，所述第一气缸10沿水平方向运动，所述第一气缸10通过气源连接至控制器。

本发明中，为了保证对于纸箱6的定位效果，进料定位机构2包括相对设于传输带两侧的第一气缸10和挡板11，一般情况下，第一气缸10设置在没有下一个工位的一侧。

本发明中，当确认纸箱6到达定位点后，控制器控制气源工作，使得第一气缸10作用在纸箱6的一侧，将纸箱6限制在第一气缸10和挡板11间，纸箱6不发生当前方向上的移动。

所述进料阻挡机构3包括第二气缸12，所述第二气缸12沿垂直方向运动，所述第二气缸12通过气源连接至控制器。

本发明中，第二气缸12的初始状态高于传输带，即初始状态时控制器即控制气源作用在第二气缸12上，第二气缸12可以对即将掉落的纸箱6产生阻挡，使得纸箱6不发生传输带运输方向上的移动。

本发明中，当上料完成后，控制器控制第二气缸12降落至传输带以下，此时传输带再一次启动后，纸箱6行进至传输带末端，掉落，由工作人员回收。

所述取料机构4包括架设于传输带上方的滑轨13，所述滑轨13通过滑块向下设有取料臂14，所述滑块配合设有链轮15，所述链轮15通过电机连接至控制器。

所述取料臂14内设有可通电线圈16，所述可通电线圈16与控制器配合设置。

本发明中，取料臂14由控制器控制电机转动，带动链轮15运动，进而带动滑块沿着滑轨13运动至需要被取出零件5的位置。

本发明中，取料臂14内设置可通电线圈16，在取料臂14靠紧纸箱6内零件5时，可通电线圈16通电，将零件5吸至取料臂14底部，由取料臂14带至相应的工位后，可通电线圈16断电，零件5落下，本实施例中要求纸箱6内的零件5上表面为磁铁可吸材料。

本发明中，显而易见，滑轨13朝向传输带的一侧端部应至少与进料定位机构2的工作部位齐平，另一侧端部应能覆盖所有工位。

本发明中，以可通电线圈16形成的磁力代替人工抓取力，以取料臂14和链轮15控制代替人工转移，工作人员可根据纸箱6内零件5的实际需求和实际状况，调整一次取出零件5的数量。

本发明中，取料臂14当然亦可以采用其他的取料方式，如使用柔性机械手等，可以针对取料的零件5的性质不同进行不同的设置。

本发明中，滑轨14不一定是直线滑轨，亦可以具有交叉结构，此为本领域技术人员容易理解的内容，本领域技术人员可以依据需求自行设置。

所述进料定位机构2侧的传输带上设有到位检测机构17，所述到位检测机构17与控制器连接。

所述到位检测机构17为第二红外传感器18。

本发明中，为了保证进料定位机构2的工作效率，虽然可以通过计算传输带的运行速度来判断进料定位机构2的工作时间，但是亦可以通过简单的到位检测机构17来完成，到位检测机构17一般设置在进料定位机构2侧的传输带上方。

本发明中，到位检测机构17为第二红外传感器18，用于反馈是否有纸箱6到达定位点的信号。

本发明还涉及一种采用所述的零件自动上料装置的零件自动上料方法，所述方法包括以下步骤。

步骤1：将码放有零件5的纸箱6置于进料缓冲传输带7上，纸箱6盖不覆盖于零件5上；纸箱6中的零件5为N×N阵列设置；启动控制器。

本发明中，纸箱6的盖子一般相背于进料缓冲传输带7的运动方向打开。

本发明中，零件5不一定是圆柱电芯，亦可以是方形电芯，或任意零件5，只需要能阵列设置即可，如10×10。

步骤2：进料缓冲传输带7带动纸箱6运动。

步骤3：当纸箱6进至进料检测机构1时，进料检测机构1检测到存在纸箱6遮挡，控制器控制进料缓冲传输带7停止转动。

步骤4：判断到位检测机构17是否反馈到位信息至控制器，若检测到，直接进行下一步，否则进料缓冲传输带7重新转动，进料传输带8开始转动，直至到位检测机构17反馈到位信息至控制器。

本发明中，当进料检测机构1检测到存在纸箱6且到位检测机构17检测到纸箱6时，则说明纸箱6已经到达定位点，可以进行定位；而当进料检测机构1检测到存在纸箱6但到位检测机构17尚未检测到纸箱6时，说明纸箱6位于进料缓冲传输带7和进料传输带8的临界点，需要进料缓冲传输带7和进料传输带8都开始转动才能将纸箱6送至定位点。

步骤5：进料阻挡机构3阻挡纸箱6继续前进，进料传输带8停止运动，进料定位机构2向纸箱6靠紧并夹紧。

步骤6：取料机构4到达纸箱6上方，从纸箱6中取出m×M的零件5，将零件5送至任一工位；M≤N，m≤N。

本发明中，m和M的值可以依据本领域技术人员的需求自行设置，如当N为10时，m可以为2，M为10，则分五次完成零件的取出。

本发明中，M、N和m的值显然至少为1。

步骤7：取料机构4行至任一工位时，零件5与取料机构4脱离，若纸箱6中仍有零件5，则进行步骤6，否则，进行下一步。

步骤8：进料定位机构2松开，进料阻挡机构3下降，进料传输带8运动，纸箱6从进料传输带8末端落下；若存在下一个纸箱6，则返回步骤2，否则停机。

本发明中，当存在下一个纸箱6时，返回步骤2，而在前一个纸箱6没有落下前，到位检测机构17均反馈当前有纸箱6中的零件5正在被取料，故即使下一个纸箱6到达进料缓冲传输带7和进料传输带8的临界点，纸箱6亦不会继续前行。

本发明通过在传输带的侧部顺次配合设置进料检测机构1和进料定位机构2，在传输带的后端设置进料阻挡机构3，当进料检测机构1检测到设置有零件5的纸箱6后，传输带带动纸箱6进入到定位区域，由进料阻挡机构3挡住纸箱6继续行进，由进料定位机构2进行定位，保证纸箱6的位置不发生偏移，由与进料定位机构2配合设置的取料机构4进行取料，同时传输带、进料检测机构1、进料定位机构2、进料阻挡机构3和取料机构4均连接至控制器，保证了控制的精度。本发明能有效解决零件5取料效率低、成本高、人工取料污染零件5等缺陷，降低了操作的危险系数。

Claims (10)

1.一种零件自动上料装置，其特征在于：所述上料装置包括传输带，所述传输带的侧部顺次配合设有进料检测机构和进料定位机构，所述传输带的后端设有进料阻挡机构；所述上料装置还包括与进料定位机构配合设置的取料机构；所述传输带、进料检测机构、进料定位机构、进料阻挡机构和取料机构连接至控制器。

2.根据权利要求1所述的一种零件自动上料装置，其特征在于：所述传输带包括进料缓冲传输带和进料传输带，所述进料缓冲传输带的后端部与进料传输带的前端部相切，所述进料检测机构设于进料缓冲传输带的后端，所述进料定位机构设于进料传输带的侧部，所述取料机构配合设于进料传输带的上方，所述进料阻挡机构设于进料传输带的后侧，所述进料缓冲传输带和进料传输带分别通过电机连接至控制器。

3.根据权利要求1所述的一种零件自动上料装置，其特征在于：所述进料检测机构为连接至控制器的第一红外传感器。

4.根据权利要求1所述的一种零件自动上料装置，其特征在于：所述进料定位机构包括相对设于传输带两侧的第一气缸和挡板，所述第一气缸沿水平方向运动，所述第一气缸通过气源连接至控制器。

5.根据权利要求1所述的一种零件自动上料装置，其特征在于：所述进料阻挡机构包括第二气缸，所述第二气缸沿垂直方向运动，所述第二气缸通过气源连接至控制器。

6.根据权利要求1所述的一种零件自动上料装置，其特征在于：所述取料机构包括架设于传输带上方的滑轨，所述滑轨通过滑块向下设有取料臂，所述滑块配合设有链轮，所述链轮通过电机连接至控制器。

7.根据权利要求6所述的一种零件自动上料装置，其特征在于：所述取料臂内设有可通电线圈，所述可通电线圈与控制器配合设置。

8.根据权利要求1所述的一种零件自动上料装置，其特征在于：所述进料定位机构侧的传输带上设有到位检测机构，所述到位检测机构与控制器连接。

9.根据权利要求8所述的一种零件自动上料装置，其特征在于：所述到位检测机构为第二红外传感器。

10.一种采用权利要求1~9之一所述的零件自动上料装置的零件自动上料方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：将码放有零件的纸箱置于进料缓冲传输带上，纸箱盖不覆盖于零件上；纸箱中的零件为N×N阵列设置；启动控制器；

步骤2：进料缓冲传输带带动纸箱运动；

步骤3：当纸箱进至进料检测机构时，进料检测机构检测到存在纸箱遮挡，控制器控制进料缓冲传输带停止转动；

步骤4：判断到位检测机构是否反馈到位信息至控制器，若检测到，直接进行下一步，否则进料缓冲传输带重新转动，进料传输带开始转动，直至到位检测机构反馈到位信息至控制器；

步骤5：进料阻挡机构阻挡纸箱继续前进，进料传输带停止运动，进料定位机构向纸箱靠紧并夹紧；

步骤6：取料机构到达纸箱上方，从纸箱中取出m×M的零件，将零件送至任一工位；M≤N，m≤N；

步骤7：取料机构行至任一工位时，零件与取料机构脱离，若纸箱中仍有零件，则进行步骤6，否则，进行下一步；

步骤8：进料定位机构松开，进料阻挡机构下降，进料传输带运动，纸箱从进料传输带末端落下；若存在下一个纸箱，则返回步骤2，否则停机。