CN109465842B - 一种料盘取料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种料盘取料机械手，属于料盘存储技术领域。本发明包括机架组件以及安装其上的旋转取料组件和推料组件；旋转取料组件包括旋转电机、旋转组件和夹板组件；在旋转电机驱动下，旋转组件带动夹板组件做平面转动，夹板组件夹持着料盘将其送至目标上料位置或退料位置；推料组件包括第一推手和第二推手，第一推手和第二推手分别位于夹板组件的两侧，用于协作将料盘推出至目标退料位置。本发明采用夹持方式将料盘送至上料和退料位置，并通过推手协作完成自动退料，工作可靠性高，快速高效，满足料盘存储制备的使用要求。

Description

一种料盘取料机械手

技术领域

本发明用于料盘存储技术领域，更具体地，涉及一种料盘取料机械手。

背景技术

随着智能制造领域的发展，在SMT（SurfaceMountTechnology）料盘存储领域，对储柜设备提出了集成度更高、操作性更方便、效率更高的要求。为了实现储柜设备不断发展的需要，数字化、信息化、精益化管控、智能化管理的SMT智能仓储设备也在不断的更新换代。SMT储柜设备是一个完整的系统，其中需要各种子系统兼容运行，以实现智能化管理的要求。系统包括，料盘运输、定位、取料、转移、放置等一系列子系统。目前市场上现有SMT储柜设备取料和送料是采用机械手携带叉子，叉取料盘的方式；这种取、送料的方式，运动过程中料盘容易滑落，定位不准，不能准确放置到制定的位置。而且运动速度必须缓慢，严重影响料盘的取放效率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种料盘取料机械手，其目的在于，采用夹持方式将料盘送至上料和退料位置，并通过推手协作完成自动退料，工作可靠性高，快速高效，满足料盘存储制备的使用要求。

为了实现本发明技术目的，本发明提供了如下技术方案：

一种料盘取料机械手，包括机架组件以及安装其上的旋转取料组件和推料组件；旋转取料组件包括旋转电机、旋转组件和夹板组件；在旋转电机驱动下，旋转组件带动夹板组件做平面转动，夹板组件夹持着料盘将其送至目标上料位置或退料位置；推料组件包括第一推手和第二推手，第一推手和第二推手分别位于夹板组件的两侧，用于协作将料盘推出至目标退料位置。

本发明的有益技术效果体现在：

在本发明中，旋转取料组件采用夹持方式抓取料盘，上料完毕后夹板松开，推料组件通过推手协作完成料盘退料。本发明通过夹持和推出配合，高效快捷的完成整个上料退料工序。夹持可靠性高，相比传统的插入式取料盘无需精确定位。当旋转电机转动时，旋转组件带动夹板组件平面转动，方便自适应调整方位，灵活性好，适应性强。夹持装置是由上夹板运动，来完成夹持的动作，其中下夹板固定不动，上夹板由电机驱动可以配合传感器定位，可以针对不同厚度的料盘进行自适应识别。方便快捷，能够适应不同厚度的料盘的自动取放，无需再进行人工干预。

作为优化，本发明给出了夹板组件的一种较佳实施方式，夹板组件包括旋转固定板、第一夹板、第二夹板、升降运动组件；旋转固定板的一侧连接所述旋转组件的旋转轴，另一侧连接第一夹板，上端安装升降运动组件，升降运动组件的一侧连接与第一夹板位置匹配的第二夹板。设置了升降运动组件，升降运动组件可调整第二夹板相对第一夹板的纵向距离，由此控制夹板开口的大小，以适应不同厚度的料盘。

作为优化，本发明还在所述第二夹板底部设置压力传感器。当升降运动组件带动夹板夹持料盘做升降运动，压力传感器接触卷盘到达设定的压力值时，升降运动组件停止运动，通过上述方式来实现夹料过程中的压力控制，避免夹坏料盘。

作为优化，本发明还在所述第一夹板端部安装厚度传感器。传感器感的应探头位于第一夹板的端部。取料过程中传感器自动扫描，检测料盘的厚度，控制升降运动组件升起相应的高度，抓取料盘，通过上述方式来精确控制夹板开口的大小，提高取料的效率，还可以将不同厚度的料盘放置于合适的位置。

作为优化，本发明给出了推料组件的一种较佳实施方式，推料组件还包括第一气缸和第二气缸；第一气缸的顶部安装第一推手，第二气缸的顶部安装第二推手，第一推手和第二推手在两气缸的作用下可上下移动。谈通过气缸可灵活调整推手的位置，以自适应不同厚度的料盘。

作为优化，本发明推料组件还包括第一导轨和第二导轨，所述第一气缸安装于第一导轨上，所述第二气缸安装于第二导轨上。两推手可沿导轨滑动，以根据夹板组件和料盘位置自适应调整。

作为优化，本发明还在上述装置的基础上增设了水平运动组件。水平运动组件安装于所述机架组件上，所述旋转取料组件安装于水平运动组件上，水平运动组件可带动旋转取料组件在水平方向做直线运动，旋转取料组件可以多点移动抓取料盘以及多点分层退料，进一步提高效率。

作为优化，本发明还给出了水平运动组件的较佳实施方式，水平运动组件包括第一电机、导轨和滑块；导轨与电机轴平行设置，滑块安放于导轨上，所述旋转取料组件安装于滑块上，可做180度范围内的平面转动，实现左、右两边取料和退料，结构简单紧凑。导轨与电机轴平行，以此可以实现在有效行程不变的情况下，最大限度的缩短水平运动组件的长度。

作为优化，本发明还在上述装置的基础上增设了升降组件，升降组件承载机架组件，用于带动机架组件及其上的所有组件一起上下移动，实现上、下分层取料和退料。

作为优化，本发明还给出了升降组件的一种较佳实施方式，升降组件包括减速器、齿轮和第二电机，第二电机的输出轴连接齿轮的一端，齿轮的另一端连接减速器。本发明不局限于采用齿轮传动，还可以采用电机加丝杆的传动方式；或者负载较轻时，还可以采用电机加同步带的驱动方式等，在这里优选电机加齿轮齿条传动方式，是因为行程较长，负载较大，和上下空间局限等综合考虑，此传动方式可以达到更好的技术效果。

总体而言，本发明技术构思具有以下技术效果：

（1）本发明中，水平运动组件安装于机架组件的外侧，旋转取料组件安装在水平运动组件的滑块上，沿水平方向左右移动抓取料盘；同时升降组件安装于机架组件的侧板上，带动装置上下运动；推料组件在送料过程中，将料盘送出制备外。

（2）本发明中，旋转组件可实现180度范围内自动旋转，旋转组件反向安装在第二固定板上，同时夹板组件与旋转组件的旋转轴连接并固定，当旋转电机转动时，旋转组件带动夹板组件，做180度范围内自动旋转运动。

（3）本发明中，升降运动组件夹料过程中可以实现压力控制，第二夹板与滑块固定座相连接，安装于升降运动组件的滑块上，同时压力传感器固定于第二夹板底部，当升降运动组件做升降运动夹持料盘，压力传感器接触卷盘到达设定的压力值时，升降运动组件停止运动，通过上述方式来实现对不同厚度的料盘在夹料过程中的压力控制，避免夹坏料盘。

（4）本发明中,旋转取料组件取料过程中自动识别料盘的厚度；检测传感器安装在第一夹板底部的凹槽中，传感器感的应探头位于第一夹板的端部；取料过程中传感器自动扫描，检测料盘的厚度；同时升降运动组件升起相应的高度，抓取料盘，通过上述方式来精确控制夹板开口的大小，提高取料的效率，还可以将不同厚度的料盘放置于合适的位置。

（5）本发明中,旋转取料组件从储柜中取料过程中两边取料，旋转取料组件取料后，可沿水平运动组件水平移动，并且可以180度范围内自动旋转，实现两边取料。

（6）本发明中,从储柜中取料后自动退料，旋转取料组件取料后，可沿水平运动组件水平移动到输送机构的上方，同时升降组件下降到适当的高度，由推料组件将料盘推到输送机构上，完成料盘自动退料。

（7）本发明中,取、放料过程中多层放置，旋转取料组件抓取卷盘后做180度旋转运动，同时沿水平运动组件做水平运动，沿升降组件做上下运动，实现左右和上下分层放置。

附图说明

图1是本发明实施例中料盘取料装置的三维总体图；

图2、图3是本发明实施例的旋转取料组件结构示意图；

图4是本发明实施例的旋转取料组件的夹板组件结构示意图；

图5是本发明实施例的水平运动组件结构示意图；

图6是本发明实施例的推料组件结构示意图；

图7是本发明实施例的机架组件结构示意图；

图8是本发明实施例的升降组件结构示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

411-旋转取料组件,夹板组件4111，第二固定板4112，旋转组件4113，第一固定板4114；

412-机架组件，机架底板4121，第一机架支撑板4162、机架侧板4123，第一机架支撑板4124，侧封板4125；

413-升降组件，垫板4131，齿轮4132，减速器4133，第二电机4134；

414-转移组件，第一电机4141，底座4142，滑块4143，导轨4144；

415-推料组件，气缸安装板4151，两段式气缸4152，第一气缸4153，第二气缸4153-a，第一推手4154，第二推手4154-a，第一导轨4155、第二导轨4155-a，气缸垫板4156；

4111-夹板组件，旋转固定板41111，第一夹板41112，压力传感器41113，第二夹板41114、滑块固定座41115、升降运动组件41116。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本发明的料盘取料装置满足料盘存储制备的使用要求例的结构示意图，本发明的较佳实施例包括： 旋转取料组件411、机架组件412、升降组件413、水平运动组件414、推料组件415。总的安装布局描述为：

旋转取料组件411，其包括L型的第一固定板4114和第二固定板4112、同时旋转组件4113反向安装在第二固定板4112上，旋转电机在上方；同时夹板组件4111与旋转组件4113的旋转轴连接并固定，当旋转电机转动时，旋转组件4113带动夹板组件4111，做旋转运动，用于将料盘左右放置。

机架组件412，其包括机第一机架支撑板4124和第二机架支撑板4122，此两块支撑板上表面和侧面通过精加工出90度的定位基准安装面；同时架侧板4123和机架底板4121分别安装在第一、第二机架支撑板的侧面和上表面，保证架侧板4123和机架底板4121的装配垂直度。机架组件为其他运动组件提供稳定支撑，保证运动精度。

升降组件413，其包括垫板4131，同时垫板4131是L型的精加工件，通过精确加工出90度的定位基准安装面，减速器4133和齿轮4134、第二电机4134相连，同时与垫板4131的精加工安装面固定，保证减速器4137传动轴与垫板4131安装底面平行。升降组件413固定于机架底板4121上，用于实现料盘的分层放置。

水平运动组件414，其包括底座4142、导轨4144、滑块4143、第一电机4141，同时第一电机4141安装在底座4142的底部，导轨4144与电机轴平行，以此可以实现在有效行程不变的情况下，最大限度的缩短水平运动组件414的长度。在放置料盘过程中旋转取料组件可以沿水平运动组件左右运动。

推料组件415，其包括气缸安装板4151、第一导轨4155、第二导轨4155-a，同时气缸安装板4151、第一导轨4155和第二导轨4155-a安装在机架底板4121的背面，由侧盖板4125进行遮挡处理；气缸垫板4156与滑块连接固定；同时第一气缸4153和第二气缸4153-a安装于气缸垫板4156上，第一推手4154和第二推手4154-a分别安装在第一气缸4153和第二气缸4153-a的顶杆上，做上下伸缩运动。同时两段式气缸4152推动气缸垫板4156前后运动，在送料过程中，旋转取料组件取料后，在固定的位置由推料组件将料盘送出制备外，完成料盘自动退料。

图2、图3是本发明实施例的旋转取料组件的立体结构示意图，其包括L型的第一固定板4114和第二固定板4112，旋转组件4113反向安装在第二固定板4112上，旋转电机在上方；同时夹板组件4111与旋转组件4113的旋转轴连接并固定，当旋转电机转动时，旋转组件4113带动夹板组件4111，做旋转运动。其中旋转组件4113可采用电机驱动次轮结构、电机驱动涡轮蜗杆传动结构、电机驱动同步轮和同步带的传动结构等常规驱动方式。

图4是本发明实施例的旋转取料组件的夹板组件结构示意图，其包括第一夹板41112、第二夹板41114、滑块固定座41115、升降运动组件41116，同时升降运动组件41116固定在旋转固定板41111上，第一夹板41112固定在旋转固定板41111前端，可拆卸便于更换；第二夹板41114与滑块固定座41115相连接，安装于升降运动组件41116的滑块上，升降运动组件4111用于控制夹板开口的大小，以适应不同厚度的料盘。

图5是本发明实施例的水平运动组件组件结构示意图，其包括底座4142、导轨4144、滑块4143、第一电机4141，同时第一电机4141安装在底座4142的底部，导轨4144与电机轴平行，以此可以实现在有效行程不变的情况下，最大限度的缩短水平运动组件414的长度。

图6是本发明实施例的推料组件结构示意图，其包括气缸安装板4151、第一导轨4155、第二导轨4155-a，同时气缸安装板4151、第一导轨4155和第二导轨4155-a安装在机架底板4121的背面，由侧盖板4125进行遮挡处理；气缸垫板4156与滑块连接固定；同时第一气缸4153和第二气缸4153-a安装于气缸垫板4156上，第一推手4154和第二推手4154-a分别安装在第一气缸4153和第二气缸4153-a的顶杆上，做上下伸缩运动。同时两段式气缸4152推动气缸垫板4156前后运动，完成料盘自动退料。第一推手4154和第二推手4154-a优选采用7字型的形状，且第一推手4154和第二推手4154-a推手的前端与料盘相切，保证推手将料盘向前退出时，与料盘相切，受力均匀可以保证料盘平稳的退出。

图7是本发明实施例的机架组件结构示意图，其包括机第一机架支撑板4124和第二机架支撑板4122，此两块支撑板上表面和侧面通过精加工出90度的定位基准安装面；同时架侧板4123和机架底板4121分别安装在第一、第二机架支撑板的侧面和上表面，保证架侧板4123和机架底板4121的装配垂直度。

图8是本发明实施例的升降组件结构示意图，其包括垫板4131，同时垫板4131是L型的精加工件，通过精确加工出90度的定位基准安装面，减速器4133和齿轮4134、第二电机4134相连，同时与垫板4131的精加工安装面固定，保证减速器4137传动轴与垫板4131安装底面平行。升降组件413固定于机架底板4121上，用于实现料盘的分层放置。

应用本发明的工作过程如下：

放料过程中，升降组件413运动到料盘存放区垛料上方，旋转取料组件411从垛料上取最上层的一卷料盘，通过升降组件413和水平运动组件414的配合运动，将料盘放置于SMT储柜设备中的指定位置。

取料过程中，升降组件413将整个装置升至合适高度；升降组件413上下运动的过程中，厚度检测传感器41112检测到料盘厚度，电机启动，升降运动组件调整两夹板开口高度至料盘厚度相适应的合适范围；夹板夹紧料盘，同时压力传感器检测合适的下压力度，后反馈给旋转取料组件411停止下压，完成料盘夹持。旋转取料组件411沿水平运动组件414水平移动到输送机构的上方，同时升降组件413下降到适当的高度，夹板松开，由推料组件415将料盘推到输送机构上，完成料盘自动退料。

本领域的技术人员容易理解，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)

1.一种料盘取料机械手，包括机架组件（412），其特征在于，还包括安装其上的旋转取料组件（411）和推料组件（415）；

旋转取料组件（411）包括旋转电机、旋转组件（4113）和夹板组件（4111）；在旋转电机驱动下，旋转组件（4113）带动夹板组件（4111）做平面转动，夹板组件（4111）夹持着料盘将其送至目标上料位置或退料位置；

推料组件（415）包括第一推手（4154）和第二推手（4154-a），第一推手（4154）和第二推手（4154-a）分别位于夹板组件（4111）的两侧，用于协作将料盘推出至目标退料位置。

2.根据权利要求1所述的料盘取料机械手，其特征在于，所述夹板组件（4111）包括旋转固定板（41111）、第一夹板（41112）、第二夹板（41114）、升降运动组件（41116）；旋转固定板（41111）的一侧连接所述旋转组件（4113）的旋转轴，另一侧连接第一夹板（41112），上端安装升降运动组件（41116），升降运动组件（41116）的一侧连接与第一夹板（41112）位置匹配的第二夹板（41114）。

3.根据权利要求2所述的料盘取料机械手，其特征在于，还包括安装于所述第二夹板（41114）底部的压力传感器。

4.根据权利要求2或3所述的料盘取料机械手，其特征在于，还包括安装于所述第一夹板（41112）端部的厚度传感器。

5.根据权利要求1或2或3所述的料盘取料机械手，其特征在于，所述推料组件（415）还包括第一气缸（4153）和第二气缸（4153-a）；第一气缸（4153）的顶部安装第一推手（4154），第二气缸（4153-a）的顶部安装第二推手（4154-a），第一推手（4154）和第二推手（4154-a）在两气缸的作用下可上下移动。

6.根据权利要求5所述的料盘取料机械手，其特征在于，所述推料组件（415）还包括第一导轨（4155）和第二导轨（4155-a），所述第一气缸（4153）安装于第一导轨（4155）上，所述第二气缸（4153-a）安装于第二导轨（4155-a）上。

7.根据权利要求1或2或3所述的料盘取料机械手，其特征在于，还包括水平运动组件（414），水平运动组件（414）安装于所述机架组件（412）上，所述旋转取料组件（411）安装于水平运动组件（414）上，水平运动组件（414）用于带动所述旋转取料组件（411）在水平方向做直线运动。

8.根据权利要求7所述的料盘取料机械手，其特征在于，所述水平运动组件（414）包括第一电机（4141）、导轨（4144）和滑块（4143）；导轨（4144）与电机轴平行设置，滑块（4143）安放于导轨（4144）上，所述旋转取料组件（411）安装于滑块（4143）上。

9.根据权利要求1或2或3所述的料盘取料机械手，其特征在于，还包括升降组件（413），其承载机架组件（412），用于带动机架组件（412）及其上的所有组件一起上下移动。

10.根据权利要求9所述的料盘取料机械手，其特征在于，所述升降组件（413）包括减速器（4133）、齿轮（4132）和第二电机（4134），第二电机（4134）的输出轴连接齿轮（4132）的一端，齿轮（4132）的另一端连接减速器（4133）。