CN110329777A - 一种片材上料机及上料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种片材上料机及上料方法，包括上料机架，在上料机架上设有上料基板，在上料基板上设有上料传送装置，在上料传送装置的两侧对称设有上料盒装置，在上料机架上且位于上料传送装置的上方设有上料吸盘模组，在上料基板的底面还设有与上料盒装置对应的顶料装置。以上设置，装有片材的上料盒装置对称设在上料传送装置的两侧，这样既能减小上料机的长度，使上料机结构紧凑，又能当上料吸盘模组将一侧的片材运送至上料传送装置上时，上料吸盘模组同时能吸取另一侧的片材，在将另一侧的片材运送至上料传送装置上时，前一侧的上料吸盘模组又能吸取片材，交替从上料传送装置的两侧上料，这样能大幅提高上料的效率。

Description

一种片材上料机及上料方法
技术领域
本发明涉及机械自动化领域，具体涉及一种片材上料机及上料方法。
背景技术
生产设备的自动化是衡量生产线自动化程度的重要指标，同时也是产品质量性能的重要保证，对于批量片材的加工，要达到自动化生产，必须配备自动的上料机，现有的片材上料机，普遍存在性能不稳定和效率低的问题。
在申请号为201621332446.5，授权公告日为2017.07.11的专利文件中公开了一种具备自动上下料功能的AOI检测系统，包括由若干组矩形支架合围而成的操作间，所述操作间内设置有六轴机器人、除尘装置、AOI检测平台、拆夹垫纸装置，所述操作间的外壁上设有操控平台，所述操作间的外部设有可移动的置板台车，其中：所述六轴机器人的机器臂末端设有可翻转吸盘，所述除尘装置、所述AOI检测平台、所述拆夹垫纸装置均设置在所述六轴机器人的工作半径内。该装置的上下料通过六轴机器人来完成，能可靠完成产品的上下料，但是该种上料方式受六轴机器人位置的限制，很难做到要区分很多等级的产品分类，且一个六轴机器人上料的效率低。
在申请号为201711135170.0，公布日为2018.05.08的专利文件中公开了一种板材的自动上料机，包括板材上料机构、板材传送机构、板材翻转机构和控制机构，所述板材上料机构包括第一安装架、板材承料部件、第一驱动部件和板材推送部件，所述板材传送机构包括两个板材传送部件，每个板材传送部件内均设有第二驱动组件，所述板材翻转机构包括工作柜、板材翻转部件和板材夹持部件，所述控制机构设置在第一安装架上，所述板材推送部件和第一驱动部件均与控制机构电性连接。该方案采用全自动化的上料方式，减少了上料过程中人力的输出，提高了板材上料的工作效率，在上料的过程中减少了因为人工带来的对板材的损坏，减少了产品的报废率。但是这种横推的上料方式不适合薄的板材，如果板材过薄，还是会出现一次推多片板材的可能，通用性教差，且该方案的板材上料机构必须设置在板材传送机构的输入端处，会增大上料机的长度。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种片材上料机及上料方法,解决上料机上料效率低和不能稳定可靠上料的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种片材上料机，包括上料机架，在上料机架上设有上料基板，在上料基板上设有上料传送装置，在上料基板上且位于上料传送装置的两侧对称设有上料盒装置；在上料机架上且位于上料传送装置的上方设有上料吸盘模组，上料吸盘模组与上料盒装置在上料机架的纵向方向上对应，在上料基板的底面还设有与上料盒装置对应的顶料装置。
以上设置，装有片材的上料盒装置对称设在上料传送装置的两侧，这样既能减小上料机的长度，使上料机结构紧凑，又能当上料吸盘模组将一侧的片材运送至上料传送装置上时，上料吸盘模组同时能吸取另一侧的片材，在将另一侧的片材运送至上料传送装置上时，前一侧的上料吸盘模组又能吸取片材，交替从上料传送装置的两侧上料，这样能大幅提高上料的效率；顶料装置将上料盒装置内的片材间隔往上顶，使上料吸盘模组每次都能吸取到片材，使得上料机能可靠地上料。
进一步的，上料传送装置包括设在上料基板上的上料传送支架，在上料传送支架的一端设有上料传送主动轴，在上料传送主动轴的两端各设有一个上料传送主动轮，在上料传送主动轴上还设有上料传送中间轮，在上料传送支架的另一端设有与上料传送主动轮对应的上料传送从动轮，在上料传送支架上还设有上料传送驱动马达，在上料传送驱动马达的输出轴上设有上料传送驱动轮，在上料传送驱动轮与上料传送中间轮之间设有驱动传送带，在上料传送主动轮与上料传送从动轮之间设有上料传送带，以上结构的上料传送装置能持续运送片材。
进一步的，上料盒装置包括盒底板，在盒底板上开设有底板避位孔，在盒底板的侧面竖直设有两块以上的挡板，在挡板的顶端和底端可旋转地设有轴承，在上下两个轴承间设有皮带，皮带靠近底板避位孔侧的外表面高于挡板靠近底板避位孔侧的面；在盒底板上且位于两块以上的挡板之间设有盒顶板，在盒顶板上设有第一反射板容置腔，第一反射板容置腔内设有第一反射板，在盒顶板上还设有将皮带固定到盒顶板上的固定片，在盒底板的前端还设有盒把手。
以上结构，当盒顶板往上运动时，带动皮带运动，则片材与皮带之间处于相对静止的状态，不会产生摩擦，不会损坏片材，这样顶料装置的能耗低，寿命长。
进一步的，在上料盒装置的侧面设有一个以上的风刀防叠装置，风刀防叠装置包括风刀座，在风刀座上固定设有风刀板，在风刀板上设有气体容置腔和与气体容置腔相通的风刀口，风刀口对着上料盒装置，在风刀板上设有气管接头座，在气管接头座上设有与气体容置腔相通的风刀气管接头，设置风刀防叠装置，往风刀气管接头中通入压缩气体，压缩空气从风刀口吹出，吹向堆叠的片材，将相邻的片材之间通入空气，使片材相互分离，防止上料吸盘模组一次吸附多片片材。
进一步的，上料吸盘模组包括上料吸盘座，在上料吸盘座的一端设有第一驱动马达，在第一驱动马达的输出轴上设有第一主动轮，在上料吸盘座的另一端设有第一从动轮，在第一主动轮与第一从动轮之间设有第一同步带，在上料吸盘座内设有第一滑轨，在第一滑轨上设有第一滑块，在第一滑块上设有第一托架，第一托架通过第一固定块与第一同步带相连，在第一托架上设有上料连杆，在上料连杆的底端设有上料吸盘架，在上料吸盘架上设有数量与上料盒装置的数量一致的上料吸盘，以上结构，上料吸盘运动的动力由第一驱动马达通过第一同步带来提供，这种驱动方式精准直接，设置第一滑轨和第一滑块能使吸盘的运动平稳，上料吸盘架上设有数量与上料盒装置的数量一致的上料吸盘可以通过两侧同时上料来提高上料的效率。
进一步的，顶料装置包括顶料基架，在顶料基架上设有顶料驱动马达，在顶料基架上可旋转地设有顶料丝杆，顶料丝杆与顶料驱动马达的输出轴相连，在顶料驱动马达的两侧各设有一个顶料导套，在顶料导套内设有顶料导杆，在顶料导杆的顶端设有顶料支架，在顶料支架上设有顶料螺母，顶料螺母与顶料丝杆配合，顶料装置将上料盒装置内的片材间隔往上顶，使上料吸盘模组每次都能吸取到片材。
进一步的，在上料基板上设有滑板，在滑板上开设有与底板避位孔对应的第二避位孔，在滑板的左右两侧均设置滑条，在滑板的后侧还设有缓冲块和磁铁，磁铁的前侧面比缓冲块的前侧面更靠后，上料盒装置放置在滑板上，以上设置，上料盒装置可根据需要从滑板上取放，设置滑条可限制上料盒装置的左右位置并提供导向，缓冲块在上料盒装置推入时提供缓冲和定位，磁铁对上料盒装置产生吸力，使上料盒装置不易移动。
进一步的，所述上料盒装置的数量为四个；所述上料吸盘模组的数量为两个；在上料机架上且位于上料基板的上部还设有上层基板，在上层基板上设有与第一反射板相对应的第一反射光电传感器；在上料基板上且位于上料传送装置与上料盒装置之间设有第二反射光电传感器，在上层基板上设有与第二反射光电传感器对应的第二反射板。
以上结构，设置四个上料盒装置，即在上料传送装置的两侧各有两个上料盒装置，再设置两个上料吸盘模组，即两个上料吸盘模组上设置了四个上料吸盘，则上料吸盘模组一次可以从上料盒装置上吸取两片片材，且当一侧的两个吸盘在放片材时，另一侧的两个吸盘可以吸取片材，缩短了取放料的时间，极大地提高了上料的效率；第一反射光电传感器可以用来检测上料盒装置中是否还有片材；第二反射光电传感器和第二反射板用来检测片材是否正常传送。
一种片材上料机的上料方法，包括以下步骤:
S1、装料，将上料盒装置装满片材；
S2、启动上料传送装置，上料传送带运行；
S3、上料，具体为：启动上料吸盘模组，上料吸盘移动，当上料基板前侧的上料吸盘从上料基板前侧的上料盒装置中吸取片材并运送至上料传送装置时，上料基板后侧的上料吸盘从上料基板后侧的上料盒装置中吸取片材，此时上料基板前侧的顶料装置将上料盒装置中的片材往上顶一个片材的高度；当上料基板后侧的上料吸盘将片材运送至上料传送装置时，上料基板前侧的上料吸盘从上料基板前侧的上料盒装置中吸取片材，此时上料基板后侧的顶料装置将上料盒装置中的片材往上顶一个片材的高度，如此循环，直至上料盒装置中的片材被全部取走，重新装料。
进一步的，上料盒装置中的片材被全部取走的步骤之后还包括：第一反射光电传感器检测到第一反射板反射信号并发出信号给上料机控制系统，上料机控制系统控制上料机停机；
步骤S1中将上料盒装置装满片材步骤具体包括：将上料盒装置装满片材，从滑板上取下，往上料盒装置中装满片材，再将上料盒装置放回滑板上并推动上料盒装置直至让盒底板接触缓冲块
以上上料方法，上料吸盘模组交替从上料传送装置两侧的上料盒装置中取料，上料吸盘模组前后运动一个来回即可完成两次上料的动作，大幅缩短了取料的时间，极大地提高了上料的效率。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明中上料传送装置的结构示意图；
图3为本发明另一个视角的结构示意图；
图4为图3中A处放大图；
图5为本发明中上料盒装置的结构示意图；
图6为本发明中风刀防叠装置的结构示意图；
图7为本发明中上料吸盘模组的结构示意图；
图8为本发明中上料吸盘模组的分解结构示意图；
图9为本发明中顶料装置的结构示意图；
图10为本发明中顶料装置的分解结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1至图10所示：一种片材上料机，包括上料机架11，在上料机架上设有上料基板12，在上料基板12的中间位置横向设置有上料传送装置13，上料传送装置13包括设在上料基板12上的上料传送支架131，在上料传送支架131的一端设有上料传送主动轴132，在上料传送主动轴132的两端各设有一个上料传送主动轮133，在上料传送主动轴132上还设有上料传送中间轮134，在上料传送支架131的另一端设有与上料传送主动轮133对应的两个上料传送从动轮135，在上料传送支架131上还设有上料传送驱动马达136，在上料传送驱动马达136的输出轴上设有上料传送驱动轮(未示出)，在上料传送驱动轮与上料传送中间轮134之间设有驱动传送带137，在上料传送主动轮133与上料传送从动轮135之间设有上料传送带138，在上料传送支架131上且位于上料传送主动轴132的一端设有上料主动轴加强块139，上料主动轴加强块139的一端固定设在上料传送支架131上，在上料主动轴加强块139的另一端设有轴承，轴承的外圈与上料主动轴加强块139固定连接，上料传送主动轴132与轴承的内圈固定连接，此处设置上料主动轴加强块139能加强上料机架11的稳定性，使上料传送主动轴132平稳旋转。
在上料基板12上且位于上料传送装置13的两侧对称设有上料盒装置14，在上料基板12上设有滑板147，在滑板147上开设有第二避位孔1470，在滑板147的左右两侧均设置滑条148，在滑板147的后侧还设有两块缓冲块149和两块磁铁140，本实施例中，缓冲块149由优力胶制成，磁铁140设在两块缓冲块149的中间，磁铁140的前侧面比缓冲块149的前侧面更靠后，上料盒装置14放置在滑板147上。本实施例中，上料盒装置14的数量为四个，即上料传送装置13的两侧各有两个上料盒装置14，且为了便于放料，同一侧的两个上料盒装置14集成在一起，如图5所示，上料盒装置14包括盒底板141，在盒底板上开设有与第二避位孔1470对应的底板避位孔1410，本实施例中，盒底板141为矩形板，在矩形盒底板141的每个侧面均竖直设有两块挡板145，挡板145的底端与盒底板141通过螺栓连接，在挡板145的上下两端都开设有缺口1450，在挡板145的外侧还开设有皮带容置槽1451，在挡板145上下两端的缺口处通过旋转轴各设有一个轴承1452，在上下两个轴承1452之间设有皮带1453，皮带1453靠近底板避位孔侧的外表面高于挡板145靠近底板避位孔侧的面；在盒底板141上且位于挡板145围成的区域内设有盒顶板142，在盒顶板142上设有第一反射板容置腔1420，第一反射板容置腔1420内设有第一反射板143，在盒顶板142上还设有将皮带1453固定到盒顶板142上的固定片144，在盒顶板142上还设有工艺孔1421，以减轻盒顶板142的重量，在盒底板141的前端还设有盒把手146。该方案，当盒顶板142往上运动时，带动皮带1453运动，则片材与皮带1453之间处于相对静止的状态，不会产生摩擦，不会损坏片材，这样顶料装置的能耗低，寿命长。
在上料盒装置14的侧面还设有一个以上的风刀防叠装置15，本实施例中，在每个上料盒装置14的前后两侧各设置有两个风刀防叠装置，风刀防叠装置15包括风刀座151，在风刀座151上固定设有风刀板152，在风刀板152上设有气体容置腔1520和与气体容置腔1520相通的风刀口1521，风刀口1521对着上料盒装置14，在风刀板152上设有气管接头座153，在气管接头座153上设有与气体容置腔1520相通的风刀气管接头154。
在上料机架11上且位于上料传送装置13的上方还设有上料吸盘模组16，上料吸盘模组16与上料盒装置14在上料机架11的纵向方向上对应，本实施例中，上料吸盘模组16的数量为两个，上料吸盘模组16包括上料吸盘座161，上料吸盘座161通过吸盘座固定板160固定在上料机架11上，在上料吸盘座161的一端设有马达支架163，在马达支架163的上方竖直设有第一驱动马达162，在马达支架163内设有第一主动轮164，第一主动轮164与第一驱动马达162的输出轴通过联轴器相连，在上料吸盘座161的另一端设有第一从动轮165，在第一主动轮164与第一从动轮165之间设有第一同步带166，在上料吸盘座161内设有第一滑轨167，在第一滑轨167上设有第一滑块168，在第一滑块168上设有第一托架169，在第一托架169的两侧各设有一个压板座1691，在压板座1691上设有将第一同步带166压紧在压板座1691上的第一固定块1610，在第一托架169上竖直设有上料连杆1611，在上料连杆1611的底端横向设有吸盘连接杆16111，在吸盘连接杆16111的两端各设有一个上料吸盘1612，本实施例中，上料吸盘为伯努利吸盘，在上料连杆1611上还设有护线罩16112，在上料吸盘座161上还设有上料吸盘座盖板1613。竖向设置第一驱动马达162，可便于维修和更换第一驱动马达。
在上料机架11上且位于上料基板12的上部还设有上层基板(未示出)，在上层基板上设有与第一反射板143相对应的第一反射光电传感器(未示出)，第一反射光电传感器可以用来检测上料盒装置14中是否还有片材；在上料基板上且位于上料传送装置13与上料盒装置14之间设有第二反射光电传感器1210，在上层基板上设有与第二反射光电传感器1210对应的第二反射板(未示出)，第二反射光电传感器1210和第二反射板用来检测片材是否正常传送。
在上料基板12的底面还设有与上料盒装置14对应的顶料装置17，本实施例中，顶料装置17的数量为四个，分别设在四个上料盒装置14的底部，顶料装置17包括顶料基架171，在顶料基架171上设有顶料驱动马达172，在顶料基架171上可旋转地设有顶料丝杆173，顶料丝杆173与顶料驱动马达172通过顶料联轴器174相连，在顶料驱动马达172的两侧各设有一个顶料导套175，在顶料导套175内设有顶料导杆176，在顶料导杆176的顶端设有顶料支架177，在顶料支架上设有顶料螺母178，顶料螺母178与顶料丝杆173配合。
上料机还包括设在上料机架11内的上料机控制系统和设在上料机架11前侧上方的上料机控制面板18，在上料机控制面板18上设有上料机启动开关、上料机急停开关、上料机暂停开关、上料机电源指示灯，在上料机架11前侧上方还设有上料机触摸屏181，上料机启动开关、上料机急停开关、上料机暂停开关、上料机电源指示灯和上料机触摸屏181均与上料机控制系统电连接；在上料机架11上且位于上料基板12上方的左侧、前侧和后侧均设有亚克力窗户，且前侧和后侧的窗户采用分体推拉式；在机架右侧还设有上料机安全光栅19，分体推拉式的后侧窗户设计能便于检修。
一种片材上料机的上料方法，包括以下步骤:
S1、装料，具体为：将上料盒装置14从滑板147上取下，往上料盒装置14中装满片材，再将上料盒装置14放回滑板147上并推动上料盒装置14直至让盒底板141接触缓冲块149；
S2、启动上料传送装置13，上料传送带138运行；
S3、上料，具体为：启动上料吸盘模组16，上料吸盘移动，当上料基板前侧的上料吸盘从上料基板前侧的上料盒装置14中吸取片材并运送至上料传送装置时，上料基板12后侧的上料吸盘1612从上料基板12后侧的上料盒装置14中吸取片材，此时上料基板12前侧的顶料装置17将上料盒装置14中的片材往上顶一个片材的高度；当上料基板12后侧的上料吸盘1612将片材运送至上料传送装置14时，上料基板12前侧的上料吸盘1612从上料基板12前侧的上料盒装置14中吸取片材，此时上料基板12后侧的顶料装置17将上料盒装置14中的片材往上顶一个片材的高度，如此循环，直至上料盒装置14中的片材被全部取走，第一反射光电传感器发出信号给上料机控制系统，上料机控制系统控制上料机停机，重新装料。
该上料方法，上料吸盘模组16交替从上料传送装置14两侧的上料盒装置14中取料，上料吸盘模组16前后运动一个来回即可完成两次上料的动作，大幅缩短了取料的时间，极大地提高了上料的效率。

Claims (10)

1.一种片材上料机，包括上料机架，在上料机架上设有上料基板，其特征在于：在上料基板上设有上料传送装置，在上料基板上且位于上料传送装置的两侧对称设有上料盒装置，在上料机架上且位于上料传送装置的上方设有上料吸盘模组，上料吸盘模组与上料盒装置在上料机架的纵向方向上对应，在上料基板的底面还设有与上料盒装置对应的顶料装置。
2.根据权利要求1所述的一种片材上料机，其特征在于：上料传送装置包括设在上料基板上的上料传送支架，在上料传送支架的一端设有上料传送主动轴，在上料传送主动轴的两端各设有一个上料传送主动轮，在上料传送主动轴上还设有上料传送中间轮，在上料传送支架的另一端设有与上料传送主动轮对应的上料传送从动轮，在上料传送支架上还设有上料传送驱动马达，在上料传送驱动马达的输出轴上设有上料传送驱动轮，在上料传送驱动轮与上料传送中间轮之间设有驱动传送带，在上料传送主动轮与上料传送从动轮之间设有上料传送带。
3.根据权利要求1所述的一种片材上料机，其特征在于：上料盒装置包括盒底板，在盒底板上开设有底板避位孔，在盒底板的侧面竖直设有两块以上的挡板，在挡板的顶端和底端可旋转地设有轴承，在上下两个轴承间设有皮带，皮带靠近底板避位孔侧的外表面高于挡板靠近底板避位孔侧的面；在盒底板上且位于两块以上的挡板之间设有盒顶板，在盒顶板上设有第一反射板容置腔，第一反射板容置腔内设有第一反射板，在盒顶板上还设有将皮带固定到盒顶板上的固定片，在盒底板的前端还设有盒把手。
4.根据权利要求1所述的一种片材上料机，其特征在于：在上料盒装置的侧面设有一个以上的风刀防叠装置，风刀防叠装置包括风刀座，在风刀座上固定设有风刀板，在风刀板上设有气体容置腔和与气体容置腔相通的风刀口，风刀口对着上料盒装置，在风刀板上设有气管接头座，在气管接头座上设有与气体容置腔相通的风刀气管接头。
5.根据权利要求1所述的一种片材上料机，其特征在于：上料吸盘模组包括上料吸盘座，在上料吸盘座的一端设有第一驱动马达，在第一驱动马达的输出轴上设有第一主动轮，在上料吸盘座的另一端设有第一从动轮，在第一主动轮与第一从动轮之间设有第一同步带，在上料吸盘座内设有第一滑轨，在第一滑轨上设有第一滑块，在第一滑块上设有第一托架，第一托架通过第一固定块与第一同步带相连，在第一托架上设有上料连杆，在上料连杆的底端设有上料吸盘架，在上料吸盘架上设有数量与上料盒装置的数量一致的上料吸盘。
6.根据权利要求1所述的一种片材上料机，其特征在于：顶料装置包括顶料基架，在顶料基架上设有顶料驱动马达，在顶料基架上可旋转地设有顶料丝杆，顶料丝杆与顶料驱动马达的输出轴相连，在顶料驱动马达的两侧各设有一个顶料导套，在顶料导套内设有顶料导杆，在顶料导杆的顶端设有顶料支架，在顶料支架上设有顶料螺母，顶料螺母与顶料丝杆配合。
7.根据权利要求3所述的一种片材上料机，其特征在于：在上料基板上设有滑板，在滑板上开设有与底板避位孔对应的第二避位孔，在滑板的左右两侧均设置滑条，在滑板的后侧还设有缓冲块和磁铁，磁铁的前侧面比缓冲块的前侧面更靠后，上料盒装置放置在滑板上。
8.根据权利要求1所述的一种片材上料机，其特征在于：所述上料盒装置的数量为四个；所述上料吸盘模组的数量为两个；在上料机架上且位于上料基板的上部还设有上层基板，在上层基板上设有与第一反射板相对应的第一反射光电传感器；在上料基板上且位于上料传送装置与上料盒装置之间设有第二反射光电传感器，在上层基板上设有与第二反射光电传感器对应的第二反射板。
9.根据权利要求1所述的一种片材上料机的上料方法，其特征在于，包括以下步骤:
S1、装料，将上料盒装置装满片材；
S2、启动上料传送装置，上料传送带运行；
S3、上料，具体为：启动上料吸盘模组，上料吸盘移动，当上料基板前侧的上料吸盘从上料基板前侧的上料盒装置中吸取片材并运送至上料传送装置时，上料基板后侧的上料吸盘从上料基板后侧的上料盒装置中吸取片材，此时上料基板前侧的顶料装置将上料盒装置中的片材往上顶一个片材的高度；当上料基板后侧的上料吸盘将片材运送至上料传送装置时，上料基板前侧的上料吸盘从上料基板前侧的上料盒装置中吸取片材，此时上料基板后侧的顶料装置将上料盒装置中的片材往上顶一个片材的高度，如此循环，直至上料盒装置中的片材被全部取走，重新装料。
10.根据权利要求9所述的一种片材上料机的上料方法，其特征在于：上料盒装置中的片材被全部取走的步骤之后还包括：第一反射光电传感器检测到第一反射板反射信号并发出信号给上料机控制系统，上料机控制系统控制上料机停机；
步骤S1中将上料盒装置装满片材步骤具体包括：将上料盒装置装满片材，从滑板上取下，往上料盒装置中装满片材，再将上料盒装置放回滑板上并推动上料盒装置直至让盒底板接触缓冲块。
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