CN109650286B - 多层升降料库 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层升降料库，包括料仓机架、料盘升降机构、水平台、料盘平移机构、料盘升降机构驱动装置以及料盘平移机构驱动装置；料盘升降机构置于料仓机架内部；料仓机架以及水平台并行设置；料仓机架高于水平台的高度；料盘平移机构置于水平台上；料盘升降机构上设置有料盘仓；料盘仓中设置有一个或多个料盘；料盘升降机构驱动装置与料盘升降机构相连并通过料盘升降机构带动料盘仓沿料仓机架的轴向进行升降；料盘平移机构驱动装置与料盘平移机构相连并驱动料盘平移机构沿水平台的水平面移动至料盘仓的料盘底部；料盘仓的料盘通过料盘平移机构在水平台的水平面上移动。本发明具有自动化效率高、方便快捷以及安全可靠的优点。

Description

多层升降料库

技术领域

本发明属于机械自动化技术领域，涉及一种多层升降料库，尤其涉及一种用于化工、包装以及药品等其他多个领域的高效多功能多层升降料库。

技术背景

随着经济技术的快速发展，机械加工自动化也获得了高速发展。目前，国内机械自动化加工使用的料仓多为单层储料，功能单一，储料少，自动化程度较低，依赖人工强度大，效率低，成本高等问题。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种自动化效率高、方便快捷以及安全可靠的多层升降料库。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多层升降料库，其特征在于：所述多层升降料库包括料仓机架、料盘升降机构、水平台、料盘平移机构、料盘升降机构驱动装置以及料盘平移机构驱动装置；所述料盘升降机构置于料仓机架内部；所述料仓机架以及水平台并行设置；所述料仓机架高于水平台的高度；所述料盘平移机构置于水平台上；所述料盘升降机构上设置有料盘仓；所述料盘仓中设置有一个或多个料盘；所述料盘升降机构驱动装置与料盘升降机构相连并通过料盘升降机构带动料盘仓沿料仓机架的轴向进行升降；所述料盘平移机构驱动装置与料盘平移机构相连并驱动料盘平移机构沿水平台的水平面移动至料盘仓的料盘底部；所述料盘仓的料盘通过料盘平移机构在水平台的水平面上移动。

上述料仓机架包括底板、型材框架、地脚、上限位开关、下限位开关以及零点开关；所述型材框架整体呈长方体框架结构；所述型材框架以及地脚分别设置在底板的上表面以及下表面；所述型材框架的顶部以及底部分别设置有上限位开关以及下限位开关；所述料盘升降机构以及料盘仓均置于型材框架内部并可沿型材框架的轴向进行升降；所述零点开关置于型材框架中部；所述料盘升降机构下降至型材框架底部时触发下限位开关；所述料盘升降机构顶部的料盘仓上升至型材框架顶部时触发上限位开关；所述驱动装置驱动料盘升降机构开启运动时触发零点开关；所述料盘升降机构触发零点开关时，所述驱动装置与料盘平移机构相连并驱动料盘平移机构沿水平台的水平面移动至料盘仓中最底层料盘的底部。

上述料仓机架还包括设置在底板和地脚之间的用于调整底板水平的过度连接板；

上述料仓机架还包括设置在型材框架底部的料仓安全门以及置于料仓安全门和型材框架之间的门禁开关；所述料仓机架的周边设置有钣金护板。

上述料盘升降机构包括丝杠螺母副、丝杠螺母座、丝杠端固定块、线轨以及连接板；所述线轨沿料仓机架的轴向设置在料仓机架上；所述丝杠端固定块固定在料仓机架上；所述料盘仓以及丝杠螺母座分别设置在连接板上；所述料盘升降机构驱动装置置于料仓机架上并通过丝杠螺母副与丝杠螺母座相连；所述料盘升降机构驱动装置通过丝杠螺母副、丝杠螺母座以及连接板带动料盘仓沿线轨的轴向升降运动。

上述料盘升降机构驱动装置包括第一伺服电机以及伺服电机座；所述第一伺服电机通过伺服电机座设置在料仓机架上；所述第一伺服电机与通过丝杠螺母副、丝杠螺母座以及连接板带动料盘仓沿线轨的轴向升降运动。

上述料盘仓包括型材、上固定板以及下固定板；所述上固定板以及下固定板分别设置在型材的顶部以及底部；所述型材整体呈框架结构；所述型材设置有料盘托板；一个或多个料盘通过料盘托板设置在型材内部。

上述料盘平移机构包括电缸、安装板、升降缸、托板、固定销；所述电缸固定在水平台上；所述升降缸通过安装板与电缸相连；所述料盘平移机构驱动装置通过电缸带动升降缸沿水平台的水平面移动；所述升降缸与托板相连并带动托板进行升降运动；所述托板上设置有可与料盘相扣合的固定销；所述升降缸带动托板移动至料盘仓的料盘底部。

上述料盘平移机构驱动装置是第二伺服电机。

上述水平台包括水平台框架、配电箱、调节板、钣金板、排污口接头；所述水平台框架通过调节板与料仓机架并行设置；所述水平台框架整体呈长方体的框架结构；所述配电箱设置在水平台框架内部；所述钣金板置于水平台框架四周；所述配电箱分别与料盘升降机构驱动装置以及料盘平移机构驱动装置相连；所述钣金板上设置有排污口接头。

本发明的优点是：

本发明提供了一种多层升降料库，包括料仓机架、料盘升降机构、水平台、料盘平移机构以及其他附件组成；电机驱动丝杠螺母副将多层料仓移动到零点位置，零点开关响应，料盘平移机构的电缸启动，带动托板和固定销伸至料盘下方，升降缸升起，固定销与料盘上的固定孔进行锁紧，电缸启动，将料盘牵引至水平台上的设定位置，然后根据外部上下料机械手所需初始位，对准要抓取的第一个料位，当料盘上第一排物料加工完成后，电缸进行一个料位的进给。依次将使两轴机械手完成料盘上的所有物料抓取。此发明为两轴机械手提供了一个方向的进给，实现三轴优势。整个料盘工件加工完成后，电缸反向启动，将料盘送回原多层料仓位，升降缸下降，电缸带动托板移出多层料仓，伺服电机驱动丝杠螺母副将多层料仓下降一个料盘的高度，电缸带动托板移动至第二个料盘的下方，升降缸升起，定位销插入料盘固定孔，电缸将第二个料盘移送至多层料库外侧的水平台上，等待加工操作；依次循环动作，将多层料仓里面的每个料盘上的物料加工完成后，多层料仓移至最下端，打开下侧安全门，进行换料，换料完成后，关闭安全门，多层料仓回到原点，一个工作循环完成；也可随时对多层料仓里面的料盘进行更换，打开安全门时，升降机构停止，但不会影响水平进给工作。本发明解决了传统料仓储料少、占地面积大、使用效率低的缺点，通过采用型材将料盘托板固定在多层料库中，使料盘之间的距离不受物料大小影响，料盘托板之间的距离可随投放物料的大小随意调整；采用上下限位开关、零点开关、门禁开关等进行多方位监测，实现安全可靠运行；采用电缸和气缸(升降缸)的配合，实现多层料库存取料。同时增加一个轴的进给，为两轴取料装置增加一个方向的进给，实现三轴效果。本发明将多层料库进行全封闭式设计，有效避免工人误操作带来的伤害。

附图说明

图1是本发明所提供的多层升降料库的正视结构示意图；

图2是本发明所采用的料仓机架的正视结构示意图；

图3是本发明所采用的料仓机架的侧视结构示意图；

图4是本发明所采用的料仓机架的内部结构示意图；

图5是本发明所采用的料仓升降机构的结构示意图；

图6是本发明所采用的料盘平移机构的结构示意图；

图7是本发明所采用的料盘平移机构的俯视结构示意图；

图8是本发明所采用的水平台的正式结构示意图；

图9是本发明所采用的钣金板的结构示意图；

其中：

1-料仓机架；101-型材框架；102-料仓安全门；103-钣金护板；104-过度连接板；105-底板；106-地脚；107-型材连接附件；2-料盘升降机构；201-第一伺服电机；202-伺服电机座；203-丝杠螺母副；204-丝杠螺母座；205-丝杠端固定块；206-线轨；207-连接板；208-导向板；209-型材；210-上固定板；211-下固定板；212-料盘托板；3-水平台；301-水平台框架；302-配电箱；303-调节板；304-钣金板；305-排污口接头；4-料盘平移机构；401-第二伺服电机；402-电缸；403-安装板；404-升降缸；405-托板；406-固定销；407-拖链安装架；408-拖链；501-零点开关；502-上限位开关；507-料盘。

具体实施方案

下面结合附图对本发明作详细说明：

参见图1，本发明提供了一种多层升降料库，多层升降料库包括料仓机架1、料盘升降机构2、水平台3、料盘平移机构4、料盘升降机构驱动装置以及料盘平移机构驱动装置；料盘升降机构2置于料仓机架1内部；料仓机架1以及水平台3并行设置；料仓机架1的高度大于水平台3的高度；料盘平移机构4置于水平台3上；料盘升降机构2上设置有料盘仓；料盘仓中设置有一个或多个料盘507；料盘升降机构驱动装置与料盘升降机构2相连并通过料盘升降机构2带动料盘仓沿料仓机架1的轴向进行升降；料盘平移机构驱动装置与料盘平移机构4相连并驱动料盘平移机构4沿水平台3的水平面移动至料盘仓的料盘507底部；料盘仓的料盘507通过料盘平移机构4在水平台3的水平面上移动。

参见图1，图2以及图3，本发明所采用的料仓机架1包括底板105、型材框架101、地脚106、上限位开关502、下限位开关以及零点开关501；型材框架101整体呈长方体框架结构；型材框架101以及地脚106分别设置在底板105的上表面以及下表面；型材框架101的顶部以及底部分别设置有上限位开关502以及下限位开关；料盘升降机构2以及料盘仓均置于型材框架101内部并可沿型材框架101的轴向进行升降；零点开关501置于型材框架101中部；料盘升降机构2下降至型材框架101底部时触发下限位开关；料盘升降机构2顶部的料盘仓上升至型材框架101顶部时触发上限位开关502；驱动装置驱动料盘升降机构2开启运动时触发零点开关501；料盘升降机构2触发零点开关501时，驱动装置与料盘平移机构4相连并驱动料盘平移机构4沿水平台3的水平面移动至料盘仓中最底层料盘507的底部；料仓机架1还包括设置在底板105和地脚106之间的用于调整底板105水平的过度连接板104；料仓机架1还包括设置在型材框架101底部的料仓安全门102以及置于料仓安全门102和型材框架101之间的门禁开关；料仓机架1的周边设置有钣金护板103。

参见图1，图4以及图5，料盘升降机构2包括丝杠螺母副203、丝杠螺母座204、丝杠端固定块205、线轨206以及连接板207；线轨206沿料仓机架1的轴向设置在料仓机架1上；丝杠端固定块205固定在料仓机架1上；料盘仓以及丝杠螺母座204分别设置在连接板207上；料盘升降机构驱动装置置于料仓机架1上并通过丝杠螺母副203与丝杠螺母座204相连；料盘升降机构驱动装置通过丝杠螺母副203、丝杠螺母座204以及连接板207带动料盘仓沿线轨206的轴向升降运动。料盘升降机构驱动装置包括第一伺服电机201以及伺服电机座202；第一伺服电机201通过伺服电机座202设置在料仓机架1上；第一伺服电机201与通过丝杠螺母副203、丝杠螺母座204以及连接板207带动料盘仓沿线轨206的轴向升降运动。

料盘仓包括型材209、上固定板210以及下固定板211；上固定板210以及下固定板211分别设置在型材209的顶部以及底部；型材209整体呈框架结构；型材209设置有料盘托板212；一个或多个料盘507通过料盘托板212设置在型材209内部。

参见图1，图6以及图7，料盘平移机构4包括电缸402、安装板403、升降缸404、托板405、固定销406、拖链安装架407以及拖链408；电缸402固定在水平台3上；升降缸404通过安装板403与电缸402相连；料盘平移机构驱动装置通过电缸402带动升降缸404沿水平台3的水平面移动；升降缸404与托板405相连并带动托板405进行升降运动；托板405上设置有可与料盘507相扣合的固定销406；升降缸404带动托板405移动至料盘仓的料盘507底部；拖链安装架407是两个；一个设置在电缸402上，另一个设置在升降缸404上；拖链408设置在两个拖链安装架407之间。料盘平移机构驱动装置是第二伺服电机401。

参见图1，图8以及图9，水平台3包括水平台框架301、配电箱302、调节板303、钣金板304、排污口接头305；水平台框架301通过调节板303与料仓机架1并行设置；水平台框架301整体呈长方体的框架结构；配电箱302设置在水平台框架301内部；钣金板304置于水平台框架301四周；配电箱302分别与料盘升降机构驱动装置以及料盘平移机构驱动装置相连；钣金板304上设置有排污口接头305。

下面，将以具体实施方式为例，对本发明所提供的技术方案进行详细说明：

本发明为一种多层升降料库，主由料仓机架1、料盘升降机构2、水平台3、料盘平移机构4等组成。料盘升降机构2安装在料仓机架1内，料盘升降机构2中可存放一个或多个料盘507，通过料盘升降机构2的第一伺服电机201驱动丝杠螺母副203，使料盘507实现上下移动及不同位置的启停控制。通过调节料仓机架1的地脚106及水平台3的地脚，用底板105和两侧钣金护板103将料仓机架1和水平台3固定，料盘平移机构4安装在水平台3上，通过控制电缸402和升降缸404实现取送多层料仓里面的料盘507，同时赋予料盘507一个方向的进给，在机械加工中起到了至关重要的作用。

料仓机架1为铝型材和机加件配合组装，增加了料仓机架1的刚性，铝型材便于后期新功能增加是的安装。主要有型材框架101、料仓安全门102、钣金护板103、过度连接板104、底板105、地脚106以及型材连接附件107。型材101通过型材连接附件107连接构成机架，是将料库内的零部件组装到一起、构成一个完整的机器。同时在料仓机架1上安装了料仓安全门102、零点开关501、上限位开关502、下限位开关、门禁开关等防止操作失误是发生意外；零点开关501为保证每次换料后，都能使料仓回到原始点，防止料盘平移机构与多层料仓发生碰撞或抓取失常等错误。上限位开关502和下限位开关防止电机等信号失常时发生碰撞。门禁开关，当料仓安全门102打开时，多层料仓停止工作，此装置防止在机器运行过程中，突然人为或失误打开安全门102发生意外。料仓安全门102(两套)用合页与钣金护板103固定，用于上下料及维修使用，上下料时从料仓安全门102的下门装卸料盘507。料仓安全门102与型材101闭合的位置装有门禁开关，任何一个料仓安全门102打开时，整机停止运行。钣金护板103为料仓机架1的护板，与型材框架101用型材连接附件107固定，同时将水平台3与料仓机架1固定。底板105安装在型材框架101最下端。伸出部分与水平台3连接，保证两个独立部件的相对位置，将零散的部件连成一个整体。地脚106通过过度连接板104与底板105固定，用于调节水平及与其他附件连接。

料盘升降机构2主要由第一伺服电机201、伺服电机座202、丝杠螺母副203、丝杠螺母座204、丝杠端固定块205、线轨206、连接板207、导向板208、型材209(4根)、上固定板210、下固定板211以及料盘托板212等组成。第一伺服电机201用伺服电机座202与料仓机架1固定，为整个多层料仓的升降提供动力，选用伺服电机能够实现精准的定位。丝杠螺母副203一端与第一伺服电机201用联轴器连接，另一端用丝杠端固定块205连接固定在料仓机架1上，是实现电机的回转运动转化为多层料仓的升降直线运动的重要零件之一。丝杠螺母座204与丝杠螺母固定。连接板207与丝杠螺母座204固定，同时与线轨206连接。线轨206为多层料盘的导向作用，将连接板207和导向板208上面的型材209在丝杠螺母副203的作用下，沿线轨206往复滑动。料盘托板212固定在型材209上，为料盘507的支撑板，在多层料仓中有多个料盘托板212，多个料盘拖板212之间的距离可任意调整，根据储放物料的大小，调整至合适位置，调整简单，安全可靠。导向板208与线轨206连接。4根型材209其中的2根与导向板208和连接板207固定。上固定板210和下固定板211及型材209(4根)固定成长方体形状。料盘托板212用型材连接附件固定在两根型材209上。

水平台3主要由水平台框架301、配电箱302、调节板303、钣金板304、排污口接头305、过度连接板104、底板105、地脚106等组成。水平台框架301与调节板303固定，连接在底板105上。配电箱302安装在水平台框架301的型材之间，节省空间的同时，也使这个机器整齐有序。钣金板304安装在型材框架上，排污口接头305与钣金板上的孔连接，用于收集工件上的油、水，通过排污口接头305，将工件上的油、水排出。

料盘平移机构4主要由第二伺服电机401、电缸402、安装板403、升降缸404、托板405、固定销406、拖链安装架407(2件)以及拖链408组成。第二伺服电机401安装在电缸402上，为整个料盘平移机构4提供动力，同时使用第二伺服电机401，不仅是用于料盘的取送，而且实现了一个方向的进给运动，为两轴类机械手，提供一个方向移动，实现三轴功能。电缸402固定在水平台3上。安装板403将升降缸404连接在电缸402上，电缸402的移动将升降缸404移动至准确位置。托板405固定在升降缸404上，通过控制升降缸404的升降，托板405随着实现升降，托板405端部的固定销406就会与料盘507锁紧或松开。固定销406安装在托板405上。拖链安装架407一个安装在电缸402上，一个安装在升降缸404上，拖链408安装在两个拖链安装架407之间。

本发明的工作原理：

第一伺服电机201驱动丝杠螺母副203将多层料仓移动到零点位置，零点开关501响应，料盘平移机构4的电缸402启动，带动托板405和固定销406伸至料盘下方，升降缸403升起，固定销406与料盘507上的固定孔进行锁紧，电缸402启动，将料盘507牵引至水平台上的设定位置，然后根据外部上下料机械手所需初始位，对准要抓取的第一个料位，当第一排物料加工完成后，电缸402进行一个料位的进给。依次将使两轴机械手完成料盘上的所有抓取。此发明为两轴机械手提供了一个方向的进给，实现三轴优势。整个料盘工件加工完成后，电缸402将料盘507送回多层料仓，升降缸403下降，电缸402带动托板405移出多层料仓，第一伺服电机201驱动丝杠螺母副203将多层料仓下降一个料盘高度，电缸402带动托板405移动至第二个料盘507的下方，升降缸403升起，定位销406插入料盘507固定孔，电缸402将第二个料盘507移至多层料库外侧的水平台3上，等待加工操作；依次循环动作，将多层料库里面的所有物料加工完成后，多层料仓移至最下端，打开下侧安全门，进行换料，换料完成后，关闭安全门，多层料仓回到原点，一个工作循环完成；也可随时对多层料仓里面的料盘进行更换，打开安全门时，升降机构停止，但不会影响水平进给工作。

Claims (8)

1.一种多层升降料库，其特征在于：所述多层升降料库包括料仓机架(1)、料盘升降机构(2)、水平台(3)、料盘平移机构(4)、料盘升降机构驱动装置以及料盘平移机构驱动装置；所述料盘升降机构(2)置于料仓机架(1)内部；所述料仓机架(1)以及水平台(3)并行设置；所述料仓机架(1)的高度大于水平台(3)的高度；所述料盘平移机构(4)置于水平台(3)上；所述料盘升降机构(2)上设置有料盘仓；所述料盘仓中设置有一个或多个料盘(507)；所述料盘升降机构驱动装置与料盘升降机构(2)相连并通过料盘升降机构(2)带动料盘仓沿料仓机架(1)的轴向进行升降；所述料盘平移机构驱动装置与料盘平移机构(4)相连并驱动料盘平移机构(4)沿水平台(3)的水平面移动至料盘仓的料盘(507)底部；所述料盘仓的料盘(507)通过料盘平移机构(4)在水平台(3)的水平面上移动；所述料盘平移机构(4)包括电缸(402)、安装板(403)、升降缸(404)、托板(405)、固定销(406)；所述电缸(402)固定在水平台(3)上；所述升降缸(404)通过安装板(403)与电缸(402)相连；所述料盘平移机构驱动装置通过电缸(402)带动升降缸(404)沿水平台(3)的水平面移动；所述升降缸(404)与托板(405)相连并带动托板(405)进行升降运动；所述托板(405)上设置有可与料盘(507)相扣合的固定销(406)；所述升降缸(404)带动托板(405)移动至料盘仓的料盘(507)底部；

所述料盘升降机构(2)包括丝杠螺母副(203)、丝杠螺母座(204)、丝杠端固定块(205)、线轨(206)以及连接板(207)；所述线轨(206)沿料仓机架(1)的轴向设置在料仓机架(1)上；所述丝杠端固定块(205)固定在料仓机架(1)上；所述料盘仓以及丝杠螺母座(204)分别设置在连接板(207)上；所述料盘升降机构驱动装置置于料仓机架(1)上并通过丝杠螺母副(203)与丝杠螺母座(204)相连；所述料盘升降机构驱动装置通过丝杠螺母副(203)、丝杠螺母座(204)以及连接板(207)带动料盘仓沿线轨(206)的轴向升降运动。

2.根据权利要求1所述的多层升降料库，其特征在于：所述料仓机架(1)包括底板(105)、型材框架(101)、地脚(106)、上限位开关(502)、下限位开关以及零点开关(501)；所述型材框架(101)整体呈长方体框架结构；所述型材框架(101)以及地脚(106)分别设置在底板(105)的上表面以及下表面；所述型材框架(101)的顶部以及底部分别设置有上限位开关(502)以及下限位开关；所述料盘升降机构(2)以及料盘仓均置于型材框架(101)内部并可沿型材框架(101)的轴向进行升降；所述零点开关(501)置于型材框架(101)中部；所述料盘升降机构(2)下降至型材框架(101)底部时触发下限位开关；所述料盘升降机构(2)顶部的料盘仓上升至型材框架(101)顶部时触发上限位开关(502)；所述驱动装置驱动料盘升降机构(2)开启运动时触发零点开关(501)；所述料盘升降机构(2)触发零点开关(501)时，所述驱动装置与料盘平移机构(4)相连并驱动料盘平移机构(4)沿水平台(3)的水平面移动至料盘仓中最底层料盘(507)的底部。

3.根据权利要求2所述的多层升降料库，其特征在于：所述料仓机架(1)还包括设置在底板(105)和地脚(106)之间的用于调整底板(105)水平的过度连接板(104)。

4.根据权利要求3所述的多层升降料库，其特征在于：所述料仓机架(1)还包括设置在型材框架(101)底部的料仓安全门(102)以及置于料仓安全门(102)和型材框架(101)之间的门禁开关；所述料仓机架(1)的周边设置有钣金护板(103)。

5.根据权利要求4所述的多层升降料库，其特征在于：所述料盘升降机构驱动装置包括第一伺服电机(201)以及伺服电机座(202)；所述第一伺服电机(201)通过伺服电机座(202)设置在料仓机架(1)上；所述第一伺服电机(201)与通过丝杠螺母副(203)、丝杠螺母座(204)以及连接板(207)带动料盘仓沿线轨(206)的轴向升降运动。

6.根据权利要求5所述的多层升降料库，其特征在于：所述料盘仓包括型材(209)、上固定板(210)以及下固定板(211)；所述上固定板(210)以及下固定板(211)分别设置在型材(209)的顶部以及底部；所述型材(209)整体呈框架结构；所述型材(209)设置有料盘托板(212)；一个或多个料盘(507)通过料盘托板(212)设置在型材(209)内部。

7.根据权利要求6所述的多层升降料库，其特征在于：所述料盘平移机构驱动装置是第二伺服电机(401)。

8.根据权利要求7所述的多层升降料库，其特征在于：所述水平台(3)包括水平台框架(301)、配电箱(302)、调节板(303)、钣金板(304)、排污口接头(305)；所述水平台框架(301)通过调节板(303)与料仓机架(1)并行设置；所述水平台框架(301)整体呈长方体的框架结构；所述配电箱(302)设置在水平台框架(301)内部；所述钣金板(304)置于水平台框架(301)四周；所述配电箱(302)分别与料盘升降机构驱动装置以及料盘平移机构驱动装置相连；所述钣金板(304)上设置有排污口接头(305)。

Images