CN110589421B - 一种物料自动输送加工的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种物料自动输送加工的设备，包括机器视觉取料自动供料装置、移料装置、加工送料装置；所述机器视觉取料自动供料装置包括储料斗、升料输出机构、第一输送带、抓取机械手，所述抓取机械手设置于所述第一输送带末端部侧边，所述第一输送带的头端与所述储料斗依次设置；所述加工送料装置包括第一治具、横向移动机构，所述第一治具滑动设置于所述横向移动机构上；所述移料装置包括滑动机构、滑动设置于所述滑动机构上的第一、第二升降机构，所述第一、第二升降机构上分别设置有翻转机构以及夹手。采用本发明，实现了自动供料、取料、移送加工、物料取出等工序，本发明整体具有适用性强、输送加工效率高等优点。

Description

一种物料自动输送加工的设备
技术领域
本发明涉及智能自动化加工辅助设备，尤其涉及一种物料自动输送加工的设备。
背景技术
在智能制造领域，需要自动将物料选择合适的一面输入加工设备进行加工，涉及到不同工位之间的配合关系，该配合关系包括物料的拾取、移动、位姿的调节，加工输出等环节的配合，而其间需要自动供料、加工送料、移料输出的机构，现在技术中的常规设备难以实现上述过程的自动协调加工配合，导致加工效率低、不能适应不同加工的需求。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种物料自动输送加工的设备。可根据加工的需要自动输入、输出物料并调节其位姿以满足加工的需求。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种物料自动输送加工的设备，包括机器视觉取料自动供料装置、移料装置、加工送料装置；
所述机器视觉取料自动供料装置包括储料斗、设置于所述储料斗内的升料输出机构、第一输送带、抓取机械手，所述抓取机械手设置于所述第一输送带末端部侧边，所述第一输送带的头端与所述储料斗依次设置，所述升料输出机构用于向所述第一输送带提供物料；
所述加工送料装置包括第一治具、横向移动机构，所述第一治具滑动设置于所述横向移动机构上；
所述移料装置包括滑动机构、滑动设置于所述滑动机构上的第一、第二升降机构，所述第一、第二升降机构上分别设置有翻转机构以及夹手，所述翻转机构具有第二治具以及驱动所述第二治具的翻转机构；
所述抓取机械手用于将所述第一输送带上的物料送至所述第一治具或所述第二治具上，所述第二治具用于向所述第一治具翻转送料，所述夹手用于将所述第一治具的物料拾取输出。
进一步地，所述升料输出机构包括设置于垂直方向设置于所述储料斗内的第一、第二升降板、驱动所述第一、第二升降板升降送料的第一、第二升降驱动装置，所述第一升降板的顶部具有朝向所述第一输送带的斜面。
更进一步地，所述升料输出机构还包括固定设置的缓存板，所述缓存板置于所述第一升降板、第二升降板之间，所述缓存板的顶部具有朝向所述第一升降板的斜面，所述第二升降板用于向所述缓存板顶部提供物料。
更进一步地，所述机器视觉取料自动供料装置还包括第二输送带，所述第二输送带设置于所述第一输送带的头部上方，且其长度小于所述第一输送带的长度。
更进一步地，所述第一输送带末端设置有回料斗，所述储料斗内具有回料口，所述回料口与所述回料斗之间连接有回料输送带。
更进一步地，所述储料斗内设置有回料升降板，所述回料升降板与所述第二升降板左右并排设置，所述回料升降板顶部具有朝向所述第二升降板的斜面，所述回料升降板由回料升降驱动装置驱动升降。
更进一步地，所述滑动机构包括第一滑轨、移料驱动机构，所述第一、第二升降机构固定设置于固定板，所述固定板通过滑块与所述第一滑轨滑动连接，所述移料驱动机构用于驱动所述滑块滑动，所述第一、第二升降机构分别包括第一、第二升降气缸，所述翻转机构包括固定设置于所述第一升降气缸输出端的旋转气缸，所述第二治具与所述旋转气缸的输出端固定连接，所述夹手固定设置于所述第二升降气缸的输出端。
更进一步地，所述横向移动机构上滑动设置有固定座，所述固定座上设置有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第二电机，所述第一治具与所述第二电机的输出端固定连接。
更进一步地，所述第一电机的输出端的周向设置有第一感应片，所述固定座对应所述第一感应片设置有用于检测旋转位置的第一感应器，所述第一治具的周向设置有第二感应片，所述第一电机的输出端对应所述第二感应片设置有用于检测旋转位置的第二感应器。
更进一步地，所述加工送料装置还包括纵向移动机构，所述横向移动机构滑动设置于所述纵向移动机构上。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明实现了自动向抓取机械手的抓取提供合适数量的物料，并将合适加工的物料进行适应工加位姿的需要调整且进行加工移送，在加工完毕后自动输出且同步进行上料，本发明整体适用性强，输送加工效率高。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的另一角度的整体结构示意图；
图3是机器视觉取料自动供料装置的结构示意图；
图4是机器视觉取料自动供料装置的结构示意图；
图5是示出图3中A部的局部放大结构示意图；
图6是移料装置、加工送料装置的整体结构示意图；
图7是示出图6中A部的局部放大结构示意图；
图8是移料装置的结构示意图；
图9是示出图8中B部的局部放大结构示意图；
图10是加工送料装置的结构示意图；
图11是示出图10中C部的局部放大结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明实施例的一种物料自动输送加工的设备，包括机器视觉取料自动供料装置100、移料装置200、加工送料装置300，如图1所示。
如图2，机器视觉取料自动供料装置包括储料斗1、设置于储料斗1内的升料输出机构2、第一输送带3、抓取机械手4、第二输送带5。
抓取机械手4设置于第一输送带3末端部侧边，配合摄像头通过视觉检测对第一输送带3上的物料进行识别，通过控制器控制抓取机械手4抓取物料朝向合适用于下一工序加工的物料。
在本实施例中，为了使第一输送带3上的物料能够形成足够多适合于抓取机械手4的抓取，通过在第一输送带的头部上方设置第二输送带5，使物料通过第二输送带5再落入第一输送带3上，使得物料间不容易产生堆叠，且能够控制第一输送带3与第二输送带5之间的差速，达到使物料间不堆叠、间隔合适。
第二输送带5的长度小于第一输送带3的长度。
优选的是，第一输送带3的速度比第二输送带5的速度快，且存在有高度差，同时摔落打散存在嵌套堆叠的物料，以及拉开物料的间距，方便抓取机械手的拾取。
当然作为另一种实施例中，可以不选择包括第二输送带5进行实施。
参照图3、图4所示的结构示意图。
升料输出机构2包括以垂直方向设置于储料斗1内的第一升降板21、缓存板22、第二升降板23，第一升降板21、缓存板22、第二升降板23前后并排贴近设置，其顶部均设置有朝向第一升降板21的斜面211、221、231。
第一升降板21、缓存板22、第二升降板23的宽度相同。
缓存板22的下部与机架固定连接。
储料斗1的外部机架上设置有第一升降驱动装置24、第一升降驱动装置25分别用于驱动第一升降板21、第二升降板23的升降，为了达到将储料斗1的物料不断向上推送，第一升降板21满足在缓存板22以及第二输送带5之间的高度范围内升降，第二升降板23满足在储料斗1的底部与缓存板22的高度范围内升降，使得物料经第二升降板23顶部的斜面231推送至缓存板22的顶部的斜面221，待第一升降板21降至缓存板22的顶部的斜面221时，物料进入第一升降板21的顶部的斜面211，从而将物料逐级向上推送至上方设置的第二输送带5，进行输出，同时该过程还有利于避免物料的堆叠。
第一升降驱动装置24、第一升降驱动装置25均优选为气缸。
作为其他优选的实施例中，第二升降板23与第一升降板21固定连接，通过一个升降装置进行同步传递。
作为其他优选的实施例中，可以在上述方案的基础上省略缓存板22，使得第二升降板23与第一升降板21前后贴近设置，两者交替换升降，将物料进行传递上升，当然本发明并不以此为限。
为了使物料顺利进入第二输送带5，第二输送带5的头端与第一升降板21之间设置有导料斜板51。
为了使第一输送带3上未被抓取机械手4的物料能循环使用，第一输送带末3端设置有回料斗6，储料斗1内具有回料口11，回料口11与回料斗6之间连接有回料输送带61。
储料斗1内设置有回料升降板62，回料升降板62与第二升降板23左右并排设置，回料升降板62顶部具有朝向第二升降板23的斜面63，使物料可导入第二升降板23的顶面中，回料升降板62由回料升降驱动装置64驱动升降，优选为气缸驱动。
更优的是，回料口11与回料升降板62之间设置有导料斜板12，储料斗1底部呈一斜面13，且其末端设置于所述第二升降板23、回料升降板62前，从而使物料导向第二升降板23、回料升降板62的顶部斜面。
为了实时检测物料的运输情况，储料斗1侧边下部设置有检测孔14，检测孔14处设置有第一物料检测传感器15，如图5所示，第一输送带3、第二输送带5侧边分别设置有第二、第三物料检测传感器16、17，如图3、图4所示。
第一物料检测传感器15、第二、第三物料检测传感器16、17均为对射光纤，能确保抓取机械手拾取面及等待区域内有物料，缩短供料补料时间。
更为优选的是，当抓取机械手4上的摄像头所识别出第一输送带上的物料可补充抓取的物料数量小于设定值时，通过控制中心控制升料输出机构2、第一输送带3、第二输送带5进行供料，以代替第一物料检测传感器15、第二、第三物料检测传感器16、17。
如图6、图7、图8所示，移料机构200包括滑动机构221、滑动设置于滑动机构221上的第一升降机构222、第二升降机构223，滑动机构221包括第一滑轨2211、移料驱动机构2212，第一升降机构222、第二升降机构223固定设置于固定板224，固定板224通过滑块225与第一滑轨2211滑动连接，移料驱动机构2212用于驱动滑块225滑动。
移料驱动机构2212优选为气缸。
第一升降机构222、第二升降机构223上分别设置有翻转机构226以及夹手227。
第一升降机构222、第二升降机构223分别包括第一升降气缸2221、第二升降气缸2231。
翻转机构226包括旋转气缸2261、第二治具2262，旋转气缸2261固定设置于所述第一升降气缸2221输出端，第二治具2262设置于旋转气缸2261的输出端上。
第二治具2262表面具有可定位夹紧物料的凸起2263，为了使物料进一步能固定于第二治具2262上，第二治具2262的中心部位还设置有吸头2264。
夹手227设置于第二升降气缸2231的输出端。
如图9、图10所示，加工送料机构300包括第一治具331、横向移动机构332、纵向移动机构333。
横向移动机构332上滑动设置有固定座334，固定座334呈“L”形结构，固定座334上固定设置有第一电机335，第一电机335的输出端通过法兰固定连接有第二电机336，第一治具331与第二电机336的输出端固定连接。
第二电机336为步进电机或伺服电机。
横向移动机构332滑动设置于纵向移动机构333上，并了保持滑动状态的稳定，纵向移动机构333置于横向移动机构332一端，横向移动机构332的另一端通过滑轨3331辅助滑动连接于机架上。
横向移动机构332、纵向移动机构333优选为电缸。
如图11，为了使第一电机335以及第二电机336的旋转角度可以被定位，第一电机335的输出端的周向设置有第一感应片3351，固定座334对应第一感应片3351设置有用于检测旋转位置的第一感应器3352，待第一感应片3351旋转置于第一感应器3352位置时，可获得第一电机的旋转角度，进而控制其工作状态，第一治具331的周向设置有第二感应片3311，第一电机335的输出端对应第二感应片3311设置有用于检测旋转位置的第二感应器3312。
移料驱动机构3212位于输出输送带400与加工送料机构300之间。
本发明在工作过程中，通抓取机械手4将第一输送带3上的通过视觉识别出可以被抓取的物料进行抓取放置于第一治具331中，通过横向移动机构332、纵向移动机构333的定位移动，将第一治具331上的物料准确送至移印机或装配设备中可被加工的位置进行对应的加工，待物料被加工完成后，横向移动机构332、纵向移动机构333进行复位，第二升降机构223驱动夹手227下降对第一治具331上的物料进行夹取，并通过移料驱动机构2212驱动移动，使夹手227位于输出输送带400上方，进行落料输出，在夹手227的动作过程中，抓取机械手4同步将第一输送带3上的下一加工物料夹取放置于第一治具331上。当抓取机械手4所抓取的物料为反面时，将其放置于第二治具2262上，通旋转气缸2261的旋转，并旋转于第一治具331上，完成物料的翻转，以适应加工的需要。当横向移动机构332、纵向移动机构333控制第一治具331的移动并不能满足加工角度的需求时，通过第一电机335以及第二电机336配合，使第一治具331可以旋转任意空间角度。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种物料自动输送加工的设备，其特征在于，包括机器视觉取料自动供料装置、移料装置、加工送料装置；
所述机器视觉取料自动供料装置包括储料斗、设置于所述储料斗内的升料输出机构、第一输送带、抓取机械手，所述抓取机械手设置于所述第一输送带末端部侧边，所述第一输送带的头端与所述储料斗依次设置，所述升料输出机构用于向所述第一输送带提供物料；
所述加工送料装置包括第一治具、横向移动机构，所述第一治具滑动设置于所述横向移动机构上；
所述移料装置包括滑动机构、滑动设置于所述滑动机构上的第一、第二升降机构，所述第一、第二升降机构上分别设置有翻转机构以及夹手，所述翻转机构具有第二治具以及驱动所述第二治具的翻转机构；
所述抓取机械手用于将所述第一输送带上的物料送至所述第一治具或所述第二治具上，所述第二治具用于向所述第一治具翻转送料，所述夹手用于将所述第一治具的物料拾取输出；
所述升料输出机构包括设置于垂直方向设置于所述储料斗内的第一、第二升降板、驱动所述第一、第二升降板升降送料的第一、第二升降驱动装置，所述第一升降板的顶部具有朝向所述第一输送带的斜面；
所述机器视觉取料自动供料装置还包括第二输送带，所述第二输送带设置于所述第一输送带的头部上方，且其长度小于所述第一输送带的长度；
所述储料斗内设置有回料升降板，所述回料升降板与所述第二升降板左右并排设置，所述回料升降板顶部具有朝向所述第二升降板的斜面，所述回料升降板由回料升降驱动装置驱动升降。
2.根据权利要求1所述的物料自动输送加工的设备，其特征在于，所述升料输出机构还包括固定设置的缓存板，所述缓存板置于所述第一升降板、第二升降板之间，所述缓存板的顶部具有朝向所述第一升降板的斜面，所述第二升降板用于向所述缓存板顶部提供物料。
3.根据权利要求1所述的物料自动输送加工的设备，其特征在于，所述第一输送带末端设置有回料斗，所述储料斗内具有回料口，所述回料口与所述回料斗之间连接有回料输送带。
4.根据权利要求1所述的物料自动输送加工的设备，其特征在于，所述滑动机构包括第一滑轨、移料驱动机构，所述第一、第二升降机构固定设置于固定板，所述固定板通过滑块与所述第一滑轨滑动连接，所述移料驱动机构用于驱动所述滑块滑动，所述第一、第二升降机构分别包括第一、第二升降气缸，所述翻转机构包括固定设置于所述第一升降气缸输出端的旋转气缸，所述第二治具与所述旋转气缸的输出端固定连接，所述夹手固定设置于所述第二升降气缸的输出端。
5.根据权利要求4所述的物料自动输送加工的设备，其特征在于，所述横向移动机构上滑动设置有固定座，所述固定座上设置有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第二电机，所述第一治具与所述第二电机的输出端固定连接。
6.根据权利要求5所述的物料自动输送加工的设备，其特征在于，所述第一电机的输出端的周向设置有第一感应片，所述固定座对应所述第一感应片设置有用于检测旋转位置的第一感应器，所述第一治具的周向设置有第二感应片，所述第一电机的输出端对应所述第二感应片设置有用于检测旋转位置的第二感应器。
7.根据权利要求6所述的物料自动输送加工的设备，其特征在于，所述加工送料装置还包括纵向移动机构，所述横向移动机构滑动设置于所述纵向移动机构上。
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Denomination of invention: Equipment for automatic material conveying and processing

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Pledgee: Shantou Branch of China Construction Bank Co.,Ltd.

Pledgor: GUANGDONG SANSAN TECHNOLOGY CO.,LTD.

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