CN110550449A - 一种叠料机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叠料机，属于机械加工技术领域。所述叠料机包括：检测装置，所述检测装置被配置为检测棒料的端面尺寸；旋转装置，所述旋转装置被配置为选择性旋转检测完成的棒料进而改变其姿态；储料装置，其包括储料转盘，所述储料转盘被配置为能够储存棒料；叠料装置，所述叠料装置被配置为装载所述储料装置中的棒料并将其排列成层状；料框装置，所述料框装置被配置为堆叠所述叠料装置的层状棒料。本发明通过检测装置、储料装置及叠料装置的设置实现棒料的自动堆叠，提高了堆叠效率；同时通过在检测装置及上料装置之间设置旋转装置，改变棒料的空间姿态，使堆叠后的每层棒料的总宽度在预设范围内，实现棒料在料框内的稳定堆叠。

Description

一种叠料机

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种叠料机。

背景技术

对于棒料来说，在生产完成后通常需要堆叠至料框内，既方便进行储存，还能便于运输，而常规的堆叠方式便是层状堆叠。

但是由于棒料的机械加工精度并不能充分保证，因此如果单纯地采用人工随意地堆叠，效率低下的同时，还会导致要么每层棒料的总宽度与料框的宽度不对应，导致放不进去，要么就是放进去后每层棒料的总宽度误差较大，导致相邻的棒料之间不能充分贴合、存在较大间隙，影响整体棒料在料框内的稳定性。

因此，亟待提供一种叠料机解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叠料机，能够高效实现棒料在料框内的规整堆叠，提高整体棒料在料框内放置的稳定性。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种叠料机，包括：

检测装置，所述检测装置被配置为检测棒料的端面尺寸；

旋转装置，所述旋转装置被配置为选择性旋转检测完成的棒料进而改变其姿态；

储料装置，其包括储料转盘，所述储料转盘被配置为能够储存棒料；

叠料装置，所述叠料装置被配置为装载所述储料装置中的棒料并将其排列成层状；

料框装置，所述料框装置被配置为堆叠所述叠料装置的层状棒料。

作为优选，所述叠料机还包括上料装置和下料装置，所述上料装置被配置为将所述检测装置或所述旋转装置上的棒料运送至所述储料转盘中进行储存；所述下料装置被配置为将所述储料转盘上的棒料运送至所述叠料装置。

作为优选，所述旋转装置包括：

旋转夹爪，用于夹紧所述检测装置上的棒料；

旋转驱动机构，用于驱动所述旋转夹爪及其上的棒料绕棒料的轴线转动，直至棒料转动至所需要的姿态；

第一驱动模组，所述第一驱动模组用于驱动所述旋转夹爪及所述旋转驱动机构靠近或远离所述检测装置。

作为优选，所述旋转装置还包括旋转支撑架和固定座，所述第一驱动模组设于所述旋转支撑架上，所述第一驱动模组的输出端与所述固定座连接，所述固定座上设有所述旋转驱动机构和所述旋转夹爪。

作为优选，所述旋转驱动机构为第一电机或由所述第一电机和传动结构构成的驱动模块。

作为优选，所述上料装置与所述下料装置分别位于所述储料转盘沿径向方向的两侧。

作为优选，所述上料装置包括上料夹爪、上料驱动模组和上料安装架，所述上料驱动模组设于所述上料安装架上，所述上料驱动模组的输出端与所述上料夹爪连接，以实现所述上料夹爪在水平方向及竖直方向的位移。

作为优选，所述下料装置包括下料夹爪、下料驱动模组和下料安装架，所述下料驱动模组设于所述下料安装架上，所述下料驱动模组的输出端与所述下料夹爪连接，以实现所述下料夹爪在水平方向及竖直方向的位移。

作为优选，所述储料装置包括至少两个所述储料转盘，所述储料转盘的周向均匀分布有多个容置槽，所述容置槽用于存放棒料。

作为优选，每个所述容置槽均设置有编号，所述容置槽内棒料的尺寸数据与所述容置槽的编号一一对应。

作为优选，所述储料装置还包括排料盒，所述排料盒用于储存暂时不被堆叠的棒料。

作为优选，所述检测装置包括：

载具，用于承载棒料；

图像采集组件，所述图像采集组件包括相机支架和设于所述相机支架上的相机，所述相机与棒料的端面相对设置。

作为优选，所述图像采集组件与所述旋转装置分别位于所述载具的两侧。

作为优选，所述相机与所述载具之间设有补光光源。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过检测装置、储料装置及叠料装置的设置实现棒料的自动堆叠，提高了堆叠效率；同时通过在检测装置及上料装置之间设置旋转装置，改变棒料的空间姿态，使堆叠后的每层棒料的总宽度在预设范围内，实现棒料在料框内的稳定堆叠，提高后期运输及使用的便利性。

附图说明

图1为本发明实施例中一种叠料机的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种叠料机的俯视图；

图3为本发明实施例中检测装置与旋转装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中一种检测装置的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大示意图；

图6为本发明实施例中一种储料转盘的结构示意图；

图7为图6中B处的局部放大示意图；

图8为本发明实施例中一种旋转装置的结构示意图；

图9为本发明实施例中一种上料装置的结构示意图；

图10为本发明实施例中一种下料装置的结构示意图；

图11为本发明实施例中一种输送机构的结构示意图；

图12为本发明实施例中一种弹夹装置的结构示意图；

图13为本发明实施例中一种弹夹装置的俯视图；

图14为本发明实施例中一种料框装置的结构示意图一；

图15为本发明实施例中一种料框装置的结构示意图二；

图16为本发明实施例中一种料框装置的部分结构示意图。

附图标记：

100-机架；200-棒料；300-料框；

1-检测装置；11-载具；111-固定板；1111-第一卡槽；1112-透光孔；12-图像采集组件；121-相机支架；122-相机；123-安装板；13-检测驱动模组；14-滑动板；141-限位件；15-第一驱动机构；16-检测光源；17-定位端板；18-补光光源；

2-储料装置；21-储料转盘；211-转盘本体；212-储料盘；213-容置槽；214-让位槽；215-转盘驱动模组；22-排料盒；

3-上料装置；31-上料夹爪；32-上料驱动模组；33-上料安装架；34-第二电机；35-电机安装板；

4-下料装置；41-下料夹爪；42-下料驱动模组；43-下料安装架；44-第三电机；

5-旋转装置；51-旋转夹爪；52-旋转驱动机构；521-第一电机；522-传动结构；53-第一驱动模组；54-固定座；55-旋转支撑架；

6-上弹装置；61-输送机构；611-输送夹爪；6111-上夹爪；6112-下夹爪；612-第二驱动模组；613-第一激光位移传感器；614-第三驱动模组；615-输送安装架；

7-弹夹装置；

71-弹夹装载机构；711-弹夹；712-反向止挡机构；713-第二激光位移传感器；

72-推料机构；721-推板；722-第四驱动模组；

73-第五驱动模组；

8-料框装置；81-料框支撑架；82-第六驱动模组；83-压料机构；831-压板；832-第七驱动模组；84-料框支撑板；841-通槽；85-料框轨道；86-第一定位板；87-第二定位机构；871-第二驱动机构；872-第二定位板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

参考图1-3所示，本实施例公开了一种叠料机，主要用于棒料200的堆叠，具体包括检测装置1，检测装置1被配置为检测棒料200的端面尺寸；储料装置2，包括储料转盘21，储料转盘21被配置为能够储存棒料200；叠料装置，叠料装置被配置为装载储料装置2中的棒料200并将其排列成层状；料框装置8，料框装置8被配置为堆叠叠料装置的层状棒料200；还包括旋转装置5，旋转装置5被配置为选择性旋转检测完成的棒料200进而改变其姿态；上料装置3，上料装置3被配置为将检测装置1或旋转装置5上的棒料200运送至储料转盘21中进行储存。可以理解的是，本说明书中所述的棒料200的姿态是指棒料200的各个侧面在空间中的相对位置。

进一步，叠料机还包括下料装置4，被配置为将储料转盘21上的棒料200运送至叠料装置。叠料机还包括电控装置，电控装置被配置为控制棒料200空间姿态的改变及选择储料转盘21上特定的棒料200运送至叠料装置中完成排列，以使层状棒料200的总宽度在预设范围内。

叠料机还包括机架100，检测装置1、旋转装置5、上料装置3、下料装置4、储料装置2、叠料装置及料框装置8均设置在机架100上。进一步，电控装置还用于控制整合叠料机的各个装置的时序动作，实现叠料流程的自动化作业。进一步，叠料机还包括显示装置，显示装置被配置为能够显示各个装置的运行状态，便于人工实时监测叠料流程。

本实施例还在于提供一种叠料方法，该方法采用上述叠料机实现棒料200的堆叠，具体包括如下步骤：

S1：将棒料200放入检测装置1，以检测棒料200的端面尺寸；

S2：棒料200经由上料装置3运送至储料转盘21进行储存；

S3：下料装置4从储料装置2中取料，并输送至叠料装置中，叠料装置将棒料200排列成层；

S4：将排列成层的棒料200推入料框装置8的料框300中；

S5：重复步骤S3和S4，完成层状棒料200在料框300中的堆叠。

具体实施时，步骤S2中，可先将一定数量的棒料200只进行端面尺寸的检测，并不进行任何旋转操作便存储至储料装置2中，随后随机挑选一定数目的棒料200开始进行层状的排列，待排列到一定数目后，电控装置再根据每层棒料200的总宽度要求对后续进行排列棒料200进行具体尺寸的选择。具体地，由于检测装置1在检测完成后，均会将棒料200的尺寸数据传递至电控装置，因此电控装置经过计算获得后续棒料200的尺寸是否满足排列所需，若棒料200的尺寸不能满足要求，则利用上料装置3将棒料200仍存放于储料转盘21上备用；若棒料200的尺寸能够满足要求，便可认定该棒料200能够使用。

上述步骤S1和S2之间中还可包括步骤：

S11：旋转装置5选择性对棒料200进行空间姿态的改变；

若电控装置认可某一棒料200可用，而该棒料200在检测装置1上的姿态恰好为进行排列时所需的姿态，则只需上料装置3直接操作将其放置于储料转盘21上，再由下料装置4取出进行排列即可；但若根据要求，棒料200在检测装置1上的姿态需要进行改变，则需要利用旋转装置5进行棒料200的旋转，使棒料200在特定姿态下存放至储料转盘21中，并一直保持姿态至排列完成。如此，自然能够保证每层棒料200的总宽度是在一定的预设范围内，棒料200能够恰好堆叠至料框300内不发生晃动和松散，保证堆叠的规整性和稳定性。当然，具体实施时，电控装置还可以从储料转盘21上已经储存了的棒料200中选择姿态和尺寸均满足要求的棒料200。进一步地，储料装置2包括至少两个储料转盘21，设置两个储料转盘21，提高了储存容量，电控装置能够在更大的数据库进行选择，从而更容易选择出合适的棒料200进行排列，提高了堆叠效率。

本实施例所提供的叠料机及叠料方法通过设置检测装置1、上料装置3、储料装置2、下料装置4及叠料装置实现棒料200的自动堆叠，提高了堆叠效率；同时通过在检测装置1及上料装置3之间设置旋转装置5，改变棒料200的空间姿态，使堆叠后的每层棒料200的总宽度在预设范围内，实现棒料200在料框300内的稳定堆叠，提高后期运输及使用的便利性；本实施例还通过两个储料转盘21的设置，提高了棒料200的储备基数，利于高效完成堆叠。

可选地，本实施例中，待堆叠的棒料200为正六棱柱结构，其端面形状为正六边形，由于制造误差的问题，棒料200的端面并不能保证是规则的正六边形，因此根据电控装置的指令，棒料200可在旋转装置5的操作下进行姿态的改变，使其六个侧面根据排列需要进行空间位置的变化。进一步，对于正六棱柱结构的棒料200来说，为尽可能叠放更多的棒料200，应使相邻两层棒料200的棒料200总数相差为1，且底层棒料200的数目较倒数第二层的棒料200数目多，这样，除了顶层及底层的棒料200、还有总数较多的层状棒料200的边缘棒料200外，每个棒料200均设于下层以及上层的两个相邻的棒料200之间，并且侧面相互贴合，既有利于棒料200的规则排列，有效利用棒料200的正六棱柱结构提高料框300的空间利用率，又能避免棒料200在料框300内晃动，造成排列混乱，不利于后期运输和使用的问题。对于正六棱柱结构的棒料200来说，可规定每层棒料200的总数为70根或71根，当然，具体实施时，每层棒料200的总数及其总宽度根据具体产品结构的不同和料框300储存空间大小可进行调节，这里只是一个示例。值得注意的是，本实施例中的叠料机能够用于正六棱柱结构的棒料200的堆叠，但并不仅限于正六棱柱结构的棒料200的堆叠，也可用于长方体、正三棱柱等其他结构的棒料200的堆叠，具体堆叠原理与本实施例相似，本实施例主要以正六棱柱结构的棒料200为例进行叙述。

实施例二

本实施例在于提供一种可用于实施例一中叠料机的检测装置，该检测装置1用于检测棒料200的端面尺寸。具体地，参考图3和图4，该检测装置1包括：载具11，用于承载棒料200，棒料200的轴线沿第一方向延伸；图像采集组件12，位于棒料200沿第一方向的一侧，以采集棒料200的端面图像，进而获取相应的端面尺寸。本实施例通过图像采集组件12获得棒料200的端面尺寸，为在叠料装置进行棒料200的排列提供尺寸数据。可选图像采集组件12通过CCD技术完成棒料200端面图像的采集与处理。

进一步，检测装置1还包括检测驱动模组13，用于驱动载具11沿第二方向由上料位移动至检测位。本实施例中，检测驱动模组13为气动模组、线性模组或其他直线驱动机构中的其中一种，其中优选为气动模组，气动模组具有良好的刚性和重复定位精度，适用于需重复性往复运动的载具11的驱动。

再次参考图3、4和5，载具11设于检测驱动模组13的滑台上，具体包括固定板111，固定板111侧壁开设第一卡槽1111，第一卡槽1111沿第一方向延伸，且第一卡槽1111的结构与棒料200的结构相适配，以使棒料200能够稳定置于第一卡槽1111内；本实施例中，棒料200呈正六棱柱结构，则第一卡槽1111的内部空间也为部分正六棱柱结构，以使棒料200的外壁与第一卡槽1111的内壁相适配，在进行人工上料时，工作人员能够轻易地将棒料200置于第一卡槽1111内且保证每个棒料200放置于载具11后的姿态在空间中保持一致，有利于棒料200端面尺寸的统一测量。进一步，载具11还包括设于检测驱动模组13的滑台上的滑动板14和第一驱动机构15，滑动板14与固定板111相对设置，第一驱动机构15的输出端与滑动板14连接，滑动板14可在第一驱动机构15的驱动下相对固定板111靠近或远离。参考图5，进一步地，第一卡槽1111设于固定板111靠近滑动板14的一侧，滑动板14靠近固定板111的一侧设有限位件141，限位件141沿第一方向延伸，当滑动板14与固定板111相互靠近时，限位件141能够与设于第一卡槽1111内的棒料200的外壁相贴合，以将棒料200限位于第一卡槽1111与限位件141形成的空间内，防止载具11上的棒料200发生偏移或掉落。可选地，限位件141为设于滑动板14上的卡凸。可选地，第一驱动机构15为气动滑台、气动气缸或其他直线驱动机构，只要能够实现滑动板14沿第二方向的滑动即可。

具体地，参考图3和图4，图像采集组件12包括相机支架121和设于相机支架121上的相机122，相机支架121设于机架100上，相机122与棒料200的端面相对设置，以采集棒料200端面的图像，获取棒料200的端面尺寸数据。可选地，相机122的位置可调，以使相机122能够精准拍摄，获得清晰的端面图像。

参考图3，检测装置1还包括检测光源16，用于照射棒料200，使相机122具有足够的光线进行拍摄，保证成像质量。进一步，本实施例中，棒料200为透明的导光材料，因此，为了简化检测装置1的结构设计，同时也提高棒料200的成像质量，参考图5，在固定板111上开设透光孔1112，透光孔1112与第一卡槽1111相连通，检测光源16设于固定板111上，其光线由透光孔1112透出，并通过棒料200向外界传递，进而将整个棒料200点亮，使得相机122能够采集到清晰完整的棒料200端面图像。进一步，检测光源16用于照射棒料200的中部，以使光线由棒料200中间均匀地向棒料200两端传递。进一步地，参考图3和图4，相机122与载具11之间还设有补光光源18，直接为相机122提供足够的环境光线，保证相机122的拍摄质量。具体实施时，在相机支架121上设置安装板123，安装板123沿第一方向向载具11延伸，安装板123靠近载具11的一端设置上述补光光源18。可选地，补光光源18沿第三方向间隔设置有两个，且分别位于相机122的上下两侧。本说明书中，第一方向、第二方向及第三方向两两垂直；参考图1和图2，可选第一方向、第二方向和第三方向分被为直角坐标系中的X向、Y向和Z向；其中，第一方向与第二方向均水平方向，第三方向为竖直方向。

具体实施时，载具11在检测驱动模组13的驱动下回复至上料位，工作人员人工将棒料200放置于固定板111的第一卡槽1111内；放置完成后，第一驱动机构15驱动滑动板14靠近固定板111，以将棒料200卡紧；随后检测驱动模组13驱动整个载具11由上料位移动至检测位，补光光源18和检测光源16打开，相机122开启，完成棒料200端面图像的采集。

为了尽量保证棒料200端面尺寸的测量基准的一致，每一棒料200放置于载具11的位置应当保持固定；本实施例中，参考图3和图4，检测装置1还包括定位端板17，定位端板17设于上料位处且位于载具11的旁侧，定位端板17靠近载具11的一侧设有定位面，定位面与棒料200的轴线方向(即第一方向)相垂直；上料时，棒料200在放置于第一卡槽1111后，人工调整棒料200在第一方向的位置，使其中一个端面与定位面相抵接，完成定位，然后再使滑动板14靠近固定板111卡紧棒料200，完成上料，检测驱动模组13在驱动棒料200时棒料200在第一方向的位置不发生变化；通过定位端板17的设置使得每一棒料200都能放置在载具11第一方向上的同一位置处。

实施例三

本实施例在于提供一种可用于上述实施例中叠料机的储料装置，参考图2、图6和图7，该储料装置2具体包括：至少两个储料转盘21，每个储料转盘21均包括多个容置槽213，容置槽213用于存放棒料200；本实施例中，储料转盘21设置有两个，且沿第一方向间隔设置。

进一步，每个容置槽213均设置有编号，放入容置槽213的棒料200的尺寸数据与该容置槽213的编号一一对应，以实现数据库的建立。每当上料装置3将在检测装置1上检测完成的棒料200移送至该容置槽213内时，该棒料200的尺寸数据及其容置槽213的编号在数据库对应保存；当下料装置4进行取料时，电控装置根据计算结果给予下料装置4信号，使下料装置4取走特定编号容置槽213内的棒料200，被取走的棒料200的尺寸数据由数据库中移除，相应的容置槽213的编号空置，等待下一棒料200放入后，再重新进行对应并录入数据库，数据库进行更新。本实施例将不同尺寸数据下的棒料200集成于储料转盘21内，并对容置槽213进行编号的设置，使棒料200与容置槽213一一对应，能够实现棒料200尺寸数据的数据库的建立，是通过电控装置实现每层棒料200的总宽度尺寸均在允许范围内的必要手段。

进一步可选地，参考图6，储料转盘21包括转盘本体211和驱动转盘本体211转动的转盘驱动模组215，转盘本体211的周向均匀分布有多个容置槽213。参考图2，当空的容置槽213跟随转盘本体211转动至上料装置3处时，上料装置3将检测装置1或旋转装置5上的棒料200移送至该容置槽213内，容置槽213的编号与放入其内的棒料200的尺寸数据在数据库中相对应；当下料装置4针对某尺寸数据的棒料200进行选取时，使相应编号下的容置槽213跟随转盘本体211转动至下料装置4处时，下料装置4进行取料，并移送至叠料装置。

为了使棒料200在储存前与储存后的姿态保持一致，应使容置槽213的结构与棒料200的结构相匹配，避免棒料200在储存过程中发生姿态的改变；本实施例中，容置槽213的结构呈部分正六棱柱结构，以与六棱柱结构的棒料200匹配。进一步地，棒料200由储料装置2取出直至堆叠完成的过程中，其姿态均不再改变。

转盘本体211上设有储料盘212，储料盘212设于转盘本体211的外边缘，并呈与转盘本体211同轴心的环形结构，储料盘212上设置上述容置槽213；通过将容置槽213置于储料盘212上，再将储料盘212设于转盘本体211上，使得当需要堆叠不同结构的棒料200时，可以仅通过更换储料盘212就能实现，而不需替换整个转盘本体211，提高了储料装置2的适用性。

本实施例中，转盘驱动模组215设于机架100上，转盘本体211位于机架100上方，并可相对于机架100绕自身的中轴线转动，进而设于转盘本体211上的储料盘212也跟着一同转动。可选地，转盘驱动模组215可为旋转平台、其中优选为中空旋转平台，以实现转盘本体211绕固定的中轴线转动；可选转盘驱动模组215与电控装置电连接，以实现转盘本体211转动角度的精确控制。

参考图2，储料装置2还包括排料盒22，每个储料转盘21的旁侧均设置一个排料盒22，用于储存暂时不被堆叠的棒料200，以释放储存转盘的储存空间。具体实施时，一些放入储料转盘21的棒料200由于尺寸或其他原因可能始终无法被选择进行堆叠，但是后续的棒料200又源源不断地补充进来，以满足连续化作业。因此，采用排料盒22将这种较长时间不被使用的棒料200进行存放，能够释放储料转盘21的空间，便于后续棒料200的补充，提高了堆叠效率。具体实施时，可以定时将放入排料盒22的棒料200进行回收，再回到检测装置1进行往复地检测，保证棒料200均能够被堆叠的同时，也提高了堆叠效率。

实施例四

本实施例在于提供一种可用于上述实施例中叠料机的旋转装置，参考图3和图8，旋转装置5与图像采集组件12分别位于载具11沿第一方向的两侧。具体地，参考图8，旋转装置5包括：旋转夹爪51，用于夹紧检测装置1上的棒料200；旋转驱动机构52，用于驱动旋转夹爪51及其上的棒料200绕棒料200的轴线转动，直至棒料200转动至所需要的姿态；还包括第一驱动模组53，第一驱动模组53用于驱动旋转夹爪51及旋转驱动机构52沿第一方向靠近或远离检测装置1。具体实施时，待一侧的图像采集组件12完成棒料200的端面图像采集后，若需要旋转装置5进行棒料200姿态的调整，则旋转夹爪51在第一驱动模组53的驱动下朝向载具11移动，直至能够夹取载具11上放置的棒料200的一端；随后，载具11的滑动板14在第一驱动机构15的驱动下远离固定板111，使得棒料200脱离限位件141的限位；然后，固定板111在检测驱动模组13的驱动下向上料位的方向移动，释放棒料200，棒料200在旋转驱动机构52的驱动下进行旋转，直至姿态满足要求；最后，上料装置3再将棒料200由旋转装置5转送至储料装置2中。

进一步，旋转装置5还包括旋转支撑架55和固定座54，旋转支撑架55设于机架100上，第一驱动模组53设于旋转支撑架55上，输出端与固定座54连接，固定座54上设有旋转驱动机构52和旋转夹爪51。可选地，旋转驱动机构52可为第一电机521；进一步可选，旋转驱动机构52可为由第一电机521和传动结构522构成的驱动模块，以便于控制旋转夹爪51的旋转速度和旋转角度；可选传动结构522为同步带传动。可选地，第一驱动模组53可为气动滑台或其他直线驱动机构；旋转夹爪51可为气动手指气缸。

若棒料200无需进行姿态的转换，则可利用上料装置3将棒料200直接由载具11运送至储料装置2上。因此，本实施例还在于提供一种可用于上述叠料机中的上料装置。参考图9，上料装置3包括上料夹爪31、上料驱动模组32和上料安装架33，上料安装架33设于机架100上，上料驱动模组32设于上料安装架33上，其输出端与上料夹爪31连接，以实现上料夹爪31在第一方向、第二方向及竖直方向的位移。可选地，上料驱动模组32为滑台气缸与气缸模组的结合，其中气缸模组用于实现上料夹爪31沿竖直方向的移动，而滑台气缸则用于实现上料夹爪31沿第一方向及第二方向的移动。可选地，上料夹爪31采用薄型气爪。进一步，上料安装架33沿第一方向延伸设置，上料夹爪31在上料驱动模组32的驱动下沿第一方向移动，进而可以将棒料200上料于两个储料转盘21中的任意一个；由于储料转盘21与检测装置1(或旋转装置5)在第二方向上存在间隔，因此上料驱动模组32还能够驱动上料夹爪31沿第二方向移动，在储料转盘21与检测装置1(或旋转装置5)之间来回移动完成上料工序；进一步，上料夹爪31还可在上料驱动模组32的驱动下沿竖直方向移动，实现棒料200的夹放。可选地，上料安装架33为门型安装架，其沿第一方向横跨机架100设置。

进一步可选地，本实施例中，由于检测装置1及旋转装置5上的棒料200是沿第一方向延伸的，当上料装置3与下料装置4分别位于储料转盘21沿第二方向的两侧时，上料夹爪31在将棒料200由载具11或者旋转夹爪51取出时仍保持了棒料200沿第一方向延伸的状态，但储料转盘21上的容置槽213在转动至上料装置3处时，其沿储料转盘21的径向延伸设置，因此与第二方向呈夹角或者重合设置。为了保证棒料200能够放入容置槽213，上料装置3还包括第二电机34，第二电机34的主体与上料驱动模组32的输出端通过电机安装板35连接，第二电机34的输出端与上料夹爪31连接，进而驱动上料夹爪31旋转，直至其所夹取的棒料200与容置槽213在竖直方向上匹配对应，保持延伸方向的一致，随后上料驱动模组32驱动上料夹爪31沿第三方向下降，棒料200恰好放入容置槽213内。

本实施例还在于提供一种可用于上述叠料机中的下料装置。参考图10，下料装置4包括下料夹爪41、下料驱动模组42和下料安装架43，下料安装架43设于机架100上，下料驱动模组42设于下料安装架43上，其输出端与下料夹爪41连接，以实现下料夹爪41在水平方向及竖直方向的位移。可选地，本实施例中，下料驱动模组42主要用于实现下料夹爪41在第一方向及竖直方向的位移。可选地，下料驱动模组42也为滑台气缸与气缸模组的结合，其中滑台气缸设于气缸模组的滑台上；气缸模组用于实现下料夹爪41沿第一方向的移动，而滑台气缸的输出端与下料夹爪41连接，以实现下料夹爪41沿竖直方向的移动。可选地，下料夹爪41也采用薄型气爪。进一步，下料安装架43沿第一方向延伸设置，下料夹爪41在下料驱动模组42的驱动下沿第一方向移动，进而可以将两个储料转盘21中任意一个上的棒料200取出；进一步，上料夹爪31还可在下料驱动模组42的驱动下沿竖直方向移动，以将棒料200由储料转盘21取出或夹送至叠料装置。可选地，下料安装架43也为门型安装架，其沿第一方向横跨机架100设置。

进一步可选地，下料装置4还包括第三电机44，第三电机44的主体与下料驱动模组42的输出端连接，第三电机44的输出端与下料夹爪41连接，进而驱动下料夹爪41旋转。设置第三电机44的主要原因是：由于下料夹爪41将棒料200由储料盘212取出时，仍保持特定的延伸方向(本实施例中为第二方向)，但是叠料机在设计时需要满足紧凑化的要求，因此棒料200推入叠料装置时的延伸方向并不一定与棒料200由容置槽213拿出时的延伸方向一致，因此，需要采用第三电机44进行棒料200的旋转，以满足叠料装置对棒料200延伸方向的要求。

本实施例所提供上料装置3和下料装置4的位置是相对固定的，主要通过转盘本体211的转动辅助实现棒料200的上料与特定棒料200的取料，避免了上料装置3与下料装置4产生大范围移动，结构设计简单，操作便捷。进一步可选，上料装置3与下料装置4可分别位于转盘本体211沿径向方向的两侧；本实施例中，上料装置3与下料装置4分别是位于转盘本体211沿第二方向的两侧的。

实施例五

本实施例在于提供一种可用于上述实施例中叠料机的叠料装置，参考图1和图2，叠料装置包括上弹装置6和弹夹装置7，上弹装置6被配置为接收由储料装置2送来的棒料200，并将其推送至弹夹装置7；弹夹装置7包括：弹夹装载机构71，用于接收上弹装置6输送来的棒料200并完成层状排列；推料机构72，被配置为将层状排列的棒料200推送至料框300内，实现多层棒料200的堆叠。本实施例所提供的叠料装置通过上弹装置6和弹夹装置7配合实现了层状棒料200的排列，进而实现多层棒料200在料框300内的堆叠，实现了棒料200堆叠的自动化作业，提高了堆叠效率。可以了解到的是，由实施例一中的叠料方法可知，将棒料200排列成层是进行棒料200堆叠的重要步骤。

参考图11，上弹装置6包括输送机构61，用于接收下料装置4运送来的棒料200，并输送至弹夹装置7。输送机构61包括：输送夹爪611，用于夹取棒料200，第二驱动模组612，用于驱动输送夹爪611朝弹夹装置7的方向移动。进一步，输送机构61通过输送安装架615设于机架100上，第二驱动模组612设于输送安装架615上，第二驱动模组612的滑台与输送夹爪611连接。其中可选地，第二驱动模组612可为气动模组。进一步，输送机构61还包括设于第二驱动模组612的滑台上的第一激光位移传感器613、以及设于输送夹爪611与第二驱动模组612的滑台之间的第三驱动模组614，第一激光位移传感器613能够跟随输送夹爪611一同移动至弹夹装置7附近，并对弹夹装载机构71上最近处的棒料200进行距离测定，进而得到输送夹爪611需要继续推进的距离，计算完成后，输送夹爪611在第三驱动模组614的驱动下将棒料200推送至弹夹装载机构71内，与弹夹装载机构71内最近处的棒料200相贴合，进而完成层状排列。可选地，第三驱动模组614可为滑台气缸。可选地，本实施例中，输送机构61设于两个储料转盘21之间。

由实施例四可知，下料装置4能够驱动下料夹爪41旋转，以使棒料200在空间内的延伸方向进行改变，为了便于叙述叠料装置的叠料过程，本实施例中，令下料装置4将棒料200旋转至沿第一方向延伸后，再输送棒料200至输送机构61，输送机构61沿第二方向将棒料200输送至弹夹装置7。即本实施例中，层状棒料200是沿第二方向排列的，每个棒料200是沿第一方向延伸的。当然在具体实施时，输送机构61上的棒料200的延伸方向并不局限于上述设置，根据上弹装置6、弹夹装置7以及料框装置8在机架100上不同方位的设置，可以灵活进行变化。

具体地，再次参考图11，输送夹爪611包括可相对靠近或远离的上夹爪6111和下夹爪6112，相互靠近的上夹爪6111和下夹爪6112能够将棒料200夹紧；上夹爪6111的下端和下夹爪6112的上端分别设有第二卡槽和第三卡槽，当上夹爪6111和下夹爪6112相互靠近时，第二卡槽与第三卡槽形成了与棒料200结构相适配的空间，棒料200能卡接于该空间内，以保证棒料200在输送过程中的稳定性。进一步具体地，上夹爪6111和下夹爪6112均呈U型结构，棒料200夹设于U型结构的自由端。具体实施时，在下料夹爪41由储料转盘21上夹取棒料200，并沿第一方向移动至输送机构61的上方，然后在下料驱动模组42的驱动下沿竖直方向下降至输送夹爪611处；输送夹爪611的上夹爪6111和下夹爪6112相互远离，并通过第三驱动模组614驱动输送夹爪611靠近棒料200，直至棒料200能够放置于下夹爪6112上的第三卡槽中；松开下料夹爪41，并远离输送机构61；上夹爪6111向下夹爪6112靠近直至夹紧棒料200，即完成棒料200由储料装置2到输送机构61的运送。优选地，上夹爪6111和下夹爪6112设计为U型结构，进而能够容纳下料夹爪41，避免上述过程中与下料夹爪41发生干涉。优选地，输送机构61上第二驱动模组612及第三驱动模组614均能够实现输送夹爪611沿第二方向上的移动，因此下料夹爪41便不用在第二方向上的进行位置调节，简化了下料装置4的结构，优化了叠料机的设计。

参考图12和图13，弹夹装载机构71包括弹夹711，输送机构61输送来的棒料200依次进入弹夹711完成排列，弹夹711具体包括间隔设置的上盖板和下盖板，上盖板与下盖板之间设有棒料200的存储空间，该存储空间的高度应大于棒料200的高度，以容纳排列棒料200。进一步，为了实现棒料200的依次排列，弹夹装载机构71还包括反向止挡机构712和弹性止挡机构，二者分别位于弹夹711沿排列方向(本实施例中为第二方向)的两端，其中反向止挡机构712设于弹夹711的入口端，通过反向止挡机构712及弹性止挡机构的配合使用，使得弹夹711内的层状棒料200始终保持紧密贴合，不发生晃动或者滚动，直至完成最终的层状排列。

进一步，参考图12，弹夹装载机构71还包括设于弹夹711上的第二激光位移传感器713，其与第一激光位移传感器613相配合，用于检测整个层状棒料200的总宽度，当总宽度达到预设范围时，上弹装置6便停止输送棒料200。具体地，第二激光位移传感器713用于对第一个进入弹夹711的棒料200进行坐标定位，而第一激光位移传感器613用于对最后一个进入弹夹711的棒料200进行坐标定位，进而实现整个层状棒料200总宽度的测量。

参考图12和图13，推料机构72包括推板721和第四驱动模组722，推板721与弹夹装载机构71内的层状棒料200相对设置，第四驱动模组722用于驱动推板721与层状棒料200的一个端面抵接，进而推动整个层状棒料200一同朝料框300内部移动。可选第四驱动模组722为气动模组。进一步，推板721的宽度应与层状棒料200的总宽度相一致，以保证与层状棒料200的所有棒料200均抵接，因此根据堆叠产品及产品尺寸结构的不同，层状棒料200的总宽度可以有多种情况，因此可选地设置至少两个不同宽度的推板721及相应的第四驱动模组722，以分别推送不同总宽度尺寸的层状棒料200。本实施例中，针对正六棱柱结构的棒料200来说，其相邻两层所排列的棒料200的数目相差1，因此层状棒料200的总宽度主要具有两种尺寸，相应地，推板721及第四驱动模组722的数目均设为两个。进一步，由于料框300及弹夹装载机构71的在机架100上的位置相对固定，因此弹夹装置7还包括第五驱动模组73，用于驱动推料机构72沿层状棒料200的宽度方向移动，以使不同宽度尺寸的推板721与相应总宽度的层状棒料200对应，进而将层状棒料200推送至同一料框300中。本实施例中，推板721可在第四驱动模组722的驱动下沿第一方向将棒料200推送至料框300内；推料机构72可在第五驱动模组73的驱动下沿第二方向移动。

进一步地，弹夹711的宽度要小于棒料200的长度，以使棒料200的两自由端能够凸出弹夹711设置，便于输送夹爪611将棒料200推送进去的同时，也便于推板721与棒料200抵接完成推送。本实施例中，弹夹711的宽度小于上夹爪6111和下夹爪6112U型结构的两个自由端之间的距离，使得输送夹爪611在推送棒料200至弹夹711内时不受干涉，一直沿着排列方向往弹夹711内推送棒料200，直至与最近处的棒料200相贴合。

进一步，由于棒料200的长度尺寸基本相同，因此为了保证叠料装置进行层状排列时多个棒料200的端面平齐，应使上料夹爪31和下料夹爪41夹取棒料200的特定部位，进而使得每层棒料200在排列时不同再考虑端面是否平齐的问题。为了达到上述目的，参考图5和图7，在检测装置1的固定板111、滑动板14及储料盘212的每个容置槽213旁均开设有让位槽214，且让位槽214相对于棒料200的位置保持一致，上料夹爪31和下料夹爪41伸入相应的让位槽214中以夹持棒料200的固定位置。

实施例六

本实施例在于提供一种可用于上述实施例中叠料机的料框装置，以将弹夹装置7排列完成的层状棒料200逐层堆叠。参考图14和图15，料框装置8包括：料框300，其设有敞口，敞口朝向弹夹装载机构71设置，用于堆叠由推料机构72推送来的层状棒料200；料框支撑架81，设于机架100上；第六驱动模组82，设于料框支撑架81上，以驱动料框300沿堆叠方向升降。本实施例中，堆叠方向即为竖直方向(第三方向)，其与推料机构72的推送方向相互垂直。具体实施时，由于弹夹装载机构71在机架100上的位置固定，因此推料机构72每次推送层状棒料200时的高度是相同的，因此在每次推料时需要将料框300适应性地下降一层棒料200的高度，才能使下一层棒料200堆叠至料框300内的前序棒料200层上。

参考图15，料框装置8还包括压料机构83，具体包括设于料框300内部的压板831和设于料框支撑架81上的第七驱动模组832，第七驱动模组832用于驱动压板831沿第三方向移动，进而使压板831与料框300内的棒料200抵接；通过上述压料机构83的设置，使得在棒料200推入料框300后能够压住棒料200，避免棒料200由于相互挤压而翘起或移位，充分保证棒料200在料框300内的稳定性。进一步，由于在推料机构72进行持续推料时，压板831需要上升避免妨碍下一层棒料200的堆叠，但是在压板831上升时，棒料200的稳定性又难以保证，因此，压料机构83至少设有两个，且沿推料机构72的推送方向间隔设置，在新一层棒料200推入料框300内时，靠近弹夹装载机构71的压板831先行上升，以便于新一层棒料200能够堆叠至上一层棒料200上，随着推料的持续进行，待新一层棒料200移动至后续压板831处时，该压板831上升，为新一层棒料200的提供堆叠空间，同时前一压板831下降压住正在推入的棒料200，推料机构72继续推进即可，直至该层棒料200完成堆叠，所有的压板831均压住新一层棒料200的上方，以此类推……，多个压料机构83的设置使得至少有一个压板831压着棒料200，充分保证棒料200堆叠稳定性的同时，还不影响堆叠过程的进行。可选地，本实施例中，压料机构83设有两个。

料框装置8还包括料框支撑板84，料框300放置于料框支撑板84上，料框支撑板84与第六驱动模组82的输出端连接，进而带动料框300实现升降。具体实施时，每当一个料框300被堆满后，通过外部机械将堆叠完成的料框300卸下，再放入新的料框300，实现料框300的上下料。进一步，再次参考图14和15，在机架100上设置料框轨道85，料框300由料框轨道85卸下或者上料至料框支撑板84。进一步，料框装置8还包括第一定位机构，第一定位机构包括设于料框支撑板84上的第一定位板86，第一定位板86沿层状棒料200推送方向间隔设置有两个，料框300设于两个第一定位板86之间，以保证不会发生沿推送方向的偏移，保证推板721推来的棒料200均能置于料框300内。进一步，参考图15和图16，料框装置8还包括第二定位机构87，第二定位机构87包括设于料框支撑板84下方的第二驱动机构871、设于第二驱动机构871输出端的第二定位板872，料框支撑板84的中心开设沿第三方向贯穿的通槽841，第二定位板872与料框300的底板中的一个上设有定位孔，另一个上设有定位件，第二驱动机构871的主体与料框支撑板84相对固定，待料框300被推入料框支撑板84上后，第二驱动机构871驱动第二定位板872靠近料框300，以使定位件插设于定位孔中，实现对料框300的定位，保证料框300不发生偏移。可选地，定位孔以及定位件可以均设置两个，且位于矩形结构的对角线方向设置，以充分保证料框300在水平面的定位。可选地，定位件为定位销。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种叠料机，其特征在于，包括：

检测装置(1)，所述检测装置(1)被配置为检测棒料的端面尺寸；

旋转装置(5)，所述旋转装置(5)被配置为选择性旋转检测完成的棒料进而改变其姿态；

储料装置(2)，其包括储料转盘(21)，所述储料转盘(21)被配置为能够储存棒料；

叠料装置，所述叠料装置被配置为装载所述储料装置(2)中的棒料并将其排列成层状；

料框装置(8)，所述料框装置(8)被配置为堆叠所述叠料装置的层状棒料。

2.根据权利要求1所述的叠料机，其特征在于，所述叠料机还包括上料装置(3)和下料装置(4)，所述上料装置(3)被配置为将所述检测装置(1)或所述旋转装置(5)上的棒料运送至所述储料转盘(21)中进行储存；所述下料装置(4)被配置为将所述储料转盘(21)上的棒料运送至所述叠料装置。

3.根据权利要求1所述的叠料机，其特征在于，所述旋转装置(5)包括：

旋转夹爪(51)，用于夹紧所述检测装置(1)上的棒料；

旋转驱动机构(52)，用于驱动所述旋转夹爪(51)及其上的棒料绕棒料的轴线转动，直至棒料转动至所需要的姿态；

第一驱动模组(53)，所述第一驱动模组(53)用于驱动所述旋转夹爪(51)及所述旋转驱动机构(52)靠近或远离所述检测装置(1)。

4.根据权利要求3所述的叠料机，其特征在于，所述旋转装置(5)还包括旋转支撑架(55)和固定座(54)，所述第一驱动模组(53)设于所述旋转支撑架(55)上，所述第一驱动模组(53)的输出端与所述固定座(54)连接，所述固定座(54)上设有所述旋转驱动机构(52)和所述旋转夹爪(51)。

5.根据权利要求3或4所述的叠料机，其特征在于，所述旋转驱动机构(52)为第一电机(521)或由所述第一电机(521)和传动结构(522)构成的驱动模块。

6.根据权利要求2所述的叠料机，其特征在于，所述上料装置(3)与所述下料装置(4)分别位于所述储料转盘(21)沿径向方向的两侧。

7.根据权利要求6所述的叠料机，其特征在于，所述上料装置(3)包括上料夹爪(31)、上料驱动模组(32)和上料安装架(33)，所述上料驱动模组(32)设于所述上料安装架(33)上，所述上料驱动模组(32)的输出端与所述上料夹爪(31)连接，以实现所述上料夹爪(31)在水平方向及竖直方向的位移。

8.根据权利要求6所述的叠料机，其特征在于，所述下料装置(4)包括下料夹爪(41)、下料驱动模组(42)和下料安装架(43)，所述下料驱动模组(42)设于所述下料安装架(43)上，所述下料驱动模组(42)的输出端与所述下料夹爪(41)连接，以实现所述下料夹爪(41)在水平方向及竖直方向的位移。

9.根据权利要求1所述的叠料机，其特征在于，所述储料装置(2)包括至少两个所述储料转盘(21)，所述储料转盘(21)的周向均匀分布有多个容置槽(213)，所述容置槽(213)用于存放棒料。

10.根据权利要求9所述的叠料机，其特征在于，每个所述容置槽(213)均设置有编号，所述容置槽(213)内棒料的尺寸数据与所述容置槽(213)的编号一一对应。

11.根据权利要求1所述的叠料机，其特征在于，所述储料装置(2)还包括排料盒(22)，所述排料盒(22)用于储存暂时不被堆叠的棒料。

12.根据权利要求1所述的叠料机，其特征在于，所述检测装置(1)包括：

载具(11)，用于承载棒料；

图像采集组件(12)，所述图像采集组件(12)包括相机支架(121)和设于所述相机支架(121)上的相机(122)，所述相机(122)与棒料的端面相对设置。

13.根据权利要求12所述的叠料机，其特征在于，所述图像采集组件(12)与所述旋转装置(5)分别位于所述载具(11)的两侧。

14.根据权利要求12所述的叠料机，其特征在于，所述相机(122)与所述载具(11)之间设有补光光源(18)。