CN111822962B - 一种工件上料机构及使用该机构的导光柱自动组装机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工件上料机构及使用该机构的导光柱自动组装机，工件上料机构包括输送装置、支撑平台、用于将输送装置上工件推到支撑平台上的左右推料装置、用于推动支撑平台上工件由前向后移动设定距离的前后推料装置，左右和前后推料装置的顶推端均具有推料工位和待料工位，左右推料装置的顶推端在推料工位以及由推料工位过渡至待料工位的过程中与下一个工件挡止配合，前后推料装置的顶推端在推料工位和待料工位之间不断切换实现支撑平台上工件的间歇移动。整个上料过程中，只需要控制左右和前后推料装置的动作即可，且两个推料装置只是在各自的推料方向上动作，没有其他方向上的动作，相比现有技术来说，没有复杂的运动轨迹，控制比较方便。

Description

一种工件上料机构及使用该机构的导光柱自动组装机

技术领域

本发明涉及一种工件上料机构及使用该机构的导光柱自动组装机。

背景技术

智能电表，无论是单相电表还是三相电表都包含有一个载波模块，作为载波通信之用，并且每个载波模块上都有两个导光柱，用于显示RXD、TXD信号。导光柱在安装时，通常由一个工人将导光柱拿起，放入载波盒上的安装孔中，然后由另一个工人用铁棒敲击一下，以使导光柱压装到位。这种安装方式效率比较低，并且人工劳动强度比较大，而智能电表生产属于大批量生产，每年国家电网、国家南网、及系统外对智能电表的需求量都是以千万级计算，也就是说，载波模块的需求量也是千万级的，上述安装方式很难适应大批量生产的需要，因此能够自动组装导光柱的设备也就应运而生。

授权公告号为CN205817222U的中国实用新型专利就公开了一种导光柱装配机，该导光柱装配机包括支撑架和设置在支撑架上的外壳上料皮带组件、外壳定位组件、外壳移位组件、导光柱抓取组件、导光柱压入组件等，其中外壳上料皮带组件、外壳定位组件以及外壳移位组件构成了用于输送外壳并在输送过程中安装导光柱的工件上料机构，外壳移位组件的作用是将上料皮带组件输送来的壳体进行移位，具体是由拨料杆先将第一个壳体分离，送到导光柱安装工位上，并由外壳定位组件配合夹紧壳体，然后由导光柱抓取组件抓取一个导光柱并放入壳体上的安装孔中，然后再由拨料杆将壳体送入导光柱压紧工位上，由外壳定位组件配合夹紧壳体，并由压入气缸将导光柱压紧在壳体中，最后再由拨料杆将壳体送入检测工位。

整个过程中，壳体在各个工位之间的移动均是由外壳移位组件中的拨料杆实现，因此外壳移位组件还包括分别驱动拨料杆沿X向和Y向移动的X向气缸和Y向气缸，这使得外壳移位组件的结构比较复杂，且由于拨料杆需要在X向和Y向反反复复来回运动，其运动轨迹比较复杂，控制比较麻烦。此外，为了配合上料皮带组件的输送，以及拨料杆的拨料动作，支撑架上还必须设置有对壳体进行定位的定位装置，由此造成整个工件上料机构的结构和控制都比较复杂，进而造成装配机的结构比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、控制方便的工件上料机构；本发明的目的还在于提供一种结构简单、控制方便的导光柱自动组装机。

为实现上述目的，本发明中的工件上料机构采用如下技术方案：

一种工件上料机构，包括：

输送方向为前后方向的输送装置，用于由前向后的输送工件；

支撑平台，与输送装置左右并列设置，用于接收输送装置所输送的工件，并供工件由前向后的间歇移动以使工件接受后续操作；

左右推料装置，用于将输送装置上的工件沿左右方向推到支撑平台上；

前后推料装置，用于推动支撑平台上的工件由前向后移动设定的距离；

其中，左右推料装置和前后推料装置均具有用于顶推工件的顶推端，且各顶推端均具有两个工位，分别是沿推料方向推动工件移动的推料工位、以及在推料后缩回到初始位置以待下一个工件输送来的待料工位，当左右推料装置的顶推端处于推料工位时，前后推料装置的顶推端处于待料工位，左右推料装置的顶推端在推料工位以及由推料工位过渡至待料工位的过程中与下一个工件挡止配合以阻止下一个工件向后输送，前后推料装置的顶推端在推料工位和待料工位之间不断切换实现支撑平台上工件的间歇移动。

上述工件上料机构的技术方案的有益效果在于：通过输送装置由前向后的输送工件，然后通过左右推料装置将工件沿左右方向推到支撑平台上，然后由前后推料装置将工件由前向后推动设定的距离，并且前后推料装置在推料工位和待料工位之间不断切换，实现了工件的间歇移动，这样在工件不移动的时间里，就可以方便对工件进行后续的操作。而左右推料装置的顶推端在推料工位以及由推料工位过渡至待料工位的过程中与下一个工件挡止配合以阻止下一个工件向后输送，这样输送装置就不用停止，并且也不需要对工件进行定位，也就是说，整个上料过程中，只需要控制左右推料装置和前后推料装置的动作即可，并且两个推料装置只是在各自的推料方向上动作，没有其他方向上的动作，相比现有技术来说，没有复杂的运动轨迹，控制起来比较方便。本发明通过两个推料装置和支撑平台的设置，代替了现有技术中结构复杂的工件定位组件和工件移位组件，简化了结构设置，并且大大方便了控制。

进一步的，为了避免工件从输送装置和/或支撑平台上掉落，同时对工件的输送起到良好的导向作用，输送装置和/或支撑平台的左右两侧均设置有导料板。

进一步的，为了方便左右推料装置和前后推料装置的设置，左右推料装置设置在输送装置后端的左侧或者右侧，前后推料装置设置在支撑平台的前侧。

为实现上述目的，本发明中的导光柱自动组装机采用如下技术方案：

一种导光柱自动组装机，包括机架和设置在机架上的工件上料机构以及导光柱抓取机构，工件上料机构包括：

输送方向为前后方向的输送装置，用于由前向后的输送工件；

支撑平台，与输送装置左右并列设置，用于接收输送装置所输送的工件，并供工件由前向后的间歇移动以使工件接受后续的导光柱安装操作；

左右推料装置，用于将输送装置上的工件沿左右方向推到支撑平台上；

前后推料装置，用于推动支撑平台上的工件由前向后移动设定的距离；

其中，左右推料装置和前后推料装置均具有用于顶推工件的顶推端，且各顶推端均具有两个工位，分别是沿推料方向推动工件移动的推料工位、以及在推料后缩回到初始位置以待下一个工件输送来的待料工位，当左右推料装置的顶推端处于推料工位时，前后推料装置的顶推端处于待料工位，左右推料装置的顶推端在推料工位以及由推料工位过渡至待料工位的过程中与下一个工件挡止配合以阻止下一个工件向后输送，前后推料装置的顶推端在推料工位和待料工位之间不断切换实现支撑平台上工件的间歇移动。

上述导光柱自动组装机的技术方案的有益效果在于：通过输送装置由前向后的输送工件，然后通过左右推料装置将工件沿左右方向推到支撑平台上，然后由前后推料装置将工件由前向后推动设定的距离，并且前后推料装置在推料工位和待料工位之间不断切换，实现了工件的间歇移动，这样在工件不移动的时间里，就可以方便对工件进行后续的导光柱安装操作。而左右推料装置的顶推端在推料工位以及由推料工位过渡至待料工位的过程中与下一个工件挡止配合以阻止下一个工件向后输送，这样输送装置就不用停止，并且也不需要对工件进行定位，也就是说，整个上料过程中，只需要控制左右推料装置和前后推料装置的动作即可，并且两个推料装置只是在各自的推料方向上动作，没有其他方向上的动作，相比现有技术来说，没有复杂的运动轨迹，控制起来比较方便。本发明通过两个推料装置和支撑平台的设置，代替了现有技术中结构复杂的工件定位组件和工件移位组件，简化了结构设置，并且大大方便了控制。

进一步的，为了避免工件从输送装置和/或支撑平台上掉落，同时对工件的输送起到良好的导向作用，输送装置和/或支撑平台的左右两侧均设置有导料板。

进一步的，为了方便左右推料装置和前后推料装置的设置，左右推料装置设置在输送装置后端的左侧或者右侧，前后推料装置设置在支撑平台的前侧。

进一步的，为了简化导光柱抓取机构的结构，并提高抓取效率，所述导光柱抓取机构包括具有内腔的吸头，吸头上设置有用于连通负压发生器和吸头内腔的连通口，吸头上还设置有与内腔连通以在负压作用下吸取导光柱的吸取口，所述吸头具有吸取导光柱的吸取工位、以及将吸取的导光柱装入工件上安装孔中的装入工位。

进一步的，为了保证导光柱的安装质量，机架上于导光柱抓取机构的后侧还设置有用于将工件上的导光柱压装到位的导光柱压装机构。

附图说明

图1为本发明中导光柱自动组装机的俯视结构图；

图2为图1中吸头的侧视图。

图中：1-模块盒；2-左右推料气缸；3-前后推料气缸；4-导光柱；5-导光柱抓取机构；6-吸头；6.1-吸嘴；6.2-吸管；7-导光柱压装气缸；8-支撑平台；9-输料槽；10-皮带输送机。

具体实施方式

本发明中导光柱自动组装机的一个实施例如图1~图2所示，包括机架（图中未示出），机架上设置有工件上料机构、导光柱抓取机构和导光柱压装机构，其中工件上料机构包括输送装置、左右推料装置、前后推料装置、支撑平台8。如图1所示，本实施例中的输送装置为皮带输送机10，左右推料装置为左右推料气缸2，前后推料装置为前后推料气缸3，其中皮带输送机10用于由前向后的输送工件，本实施例中的工件为电能表上载波模块的模块盒1，使用时，皮带输送机10为连续输送。

左右推料气缸2设置在皮带输送机10的后端右侧，左右推料气缸2具有用于顶推模块盒1的顶推端，其顶推端具有两个工位，分别是沿左右方向推动模块盒1由右至左移动的推料工位、以及在推料后缩回到初始位置以待下一个模块盒1输送来的待料工位。支撑平台8的前端与皮带输送机10的后端左右并列设置，当左右推料气缸2的顶推端处于推料工位时，可以将模块盒1推到支撑平台8上。

同时，由于皮带输送机10为连续输送，所以当左右推料气缸2的顶推端处于推料工位以及由推料工位过渡至待料工位的过程中与下一个模块盒1挡止配合，以阻止下一个模块盒1向后输送，这样皮带输送机10就无需停止，只待左右推料气缸2的顶推端处于待料工位时，下一个模块盒1才可以输送到左右推料气缸2的顶推端处，届时再由左右推料气缸2动作即可。

前后推料气缸3设置在支撑平台8的前侧，用于顶推被左右推料气缸2推送到支撑平台8上的模块盒1，前后推料气缸3同样也具有用于顶推模块盒1的顶推端，并且其顶推端同样也具有两个工位，分别是沿前后方向推动模块盒1向后移动的推料工位、以及在推料后缩回到初始位置以待下一个模块盒1输送来的待料工位。为了保证模块盒1能够顺利的从皮带输送机10上转移到支撑平台8上，在左右推料气缸2的顶推端处于推料工位时，前后推料气缸3的顶推端处于待料工位。

前后推料气缸3的顶推端在推料工位和待料工位之间不断切换，实现了支撑平台8上模块盒1的间歇向后移动，并且前后推料气缸3的顶推端每次顶推的距离都是模块盒1的宽度，这样在前后推料气缸3的作用下，支撑平台8上的各个模块盒1每次只向后移动一个模块盒宽度的距离。

为了保证支撑平台8上模块盒1的输送流畅，左右推料气缸2和前后推料气缸3在推料工位和待料工位之间均是按照设定的时间间隔来切换的，例如当前后推料气缸3的顶推端推料时，左右推料气缸2的顶推端正在缩回，当前后推料气缸3的顶推端缩回时，左右推料气缸2的顶推端已经缩回到初始位置，当前后推料气缸3的顶推端缩回到初始位置时，下一个模块盒1刚好输送到左右推料气缸2的顶推端位置处，左右推料气缸2的顶推端即开始推料，在此过程中，前后推料气缸3的顶推端处于待料工位，如此循环，支撑平台8上的模块盒1就会以设定的时间间隔间歇性的向后输送。

进一步的，为了精确控制两个推料气缸的动作，可以设置一个控制器，与两个推料气缸分别控制相连，同时在两个推料气缸的顶推端位置处分别设置一个传感器，当传感器检测到此处有模块盒时，即将检测信号反馈给控制器，再由控制器控制对应的推料气缸动作。

为了方便导光柱4的输送，在机架上还设置有振动送料盘（图中未示出），振动送料盘的出料口连接有输料槽9，通过振动送料盘可以实现导光柱4的直立输出，这种物料直立输出的振动送料盘在现有技术中十分常见，此处不再描述振动送料盘的结构。机架上于输料槽9的位置处还设置有导光柱抓取机构5，导光柱抓取机构5包括通过左右移动气缸（图中未示出）和上下移动气缸（图中未示出）可移动安装的吸头6，吸头6可以左右和上下移动，关于左右移动气缸和上下移动气缸的具体设置也属于现有技术，此处不再详述。

需要说明的是，吸头6具有内腔，并且吸头6上设置有用于连通负压发生器和吸头6内腔的连通口，吸头6上还设置有与内腔连通以在负压作用下吸取导光柱4的吸取口，吸头6具有吸取导光柱4的吸取工位、以及将吸取的导光柱4装入模块盒1上安装孔中的装入工位。如图2所示，本实施例中的吸头6上固定有吸管6.2，吸管6.2用于与负压发生器连通，吸管6.2的管口构成了连通口。此外，吸头6上还固定有吸嘴6.1，吸嘴6.1的嘴口构成了吸取口。

当模块盒1移动到吸头6的位置处时，吸头6向下移动，将吸取的导光柱4装入模块盒1上的安装孔中，当然为了保证连贯性，吸头6是在模块盒1到来之前，就已经通过左右移动气缸和上下移动气缸完成了导光柱4的吸取。当然，为了保证工作精确性，并方便吸头6的动作控制，可以在吸头6的位置处设置一个传感器，该传感器同样与上述的控制器相连，该传感器用于检测吸头6下方是否有模块盒1到位，以便精确控制吸头6的动作。

机架上于导光柱抓取机构5的后侧还设置有用于将模块盒1上的导光柱4压装到位的导光柱压装机构，本实施例中的导光柱压装机构为导光柱压装气缸7，当模块盒1移动导光柱压装气缸7的下方时，导光柱压装气缸7动作，向下顶压导光柱，使导光柱压装到位，保证导光柱的安装质量。当然，为了方便控制导光柱压装气缸7的动作，也可以在此处设置一个传感器，原理同上。

另外，为了避免模块盒1在输送过程中从皮带输送机10和支撑平台8上掉落，同时对模块盒1的输送起到良好的导向作用，在皮带输送机10和支撑平台8的左右两侧均设置有导料板（图中未示出）。当然，为了保证模块盒1的顺利转移，对于导料板的长度是有限制的，例如在皮带输送机10的与左右推料气缸2顶推端的对应位置处就不能有导料板，同时支撑平台8和皮带输送机10的衔接处也不能有导料板。

本发明中导光柱自动组装机的工作原理是：

使用时，由人工将模块盒1放置在皮带输送机10上，随着皮带输送机10的连续运转，模块盒1被输送到左右推料气缸2的顶推端处，左右推料气缸2动作，将一个模块盒1从皮带输送机10上推到支撑平台8上，在此过程中，左右推料气缸2的顶推端与下一个模块盒1挡止配合，暂时阻挡下一个模块盒1的向后输送。被推到支撑平台8上的模块盒1在前后推料气缸3的作用下向后输送，当到达吸头6的位置时，在模块盒1停止的时间里，吸头6将吸取的导光柱4装入模块盒1上的安装孔中，然后模块盒1继续向后输送。当模块盒1到达导光柱压装气缸7的位置时，由导光柱压装气缸7动作，向下顶压导光柱，使导光柱压装到位。然后模块盒1继续向后输送，从支撑平台8的后端落下，并落入到下方的收集装置中。

本发明中的工件上料机构，在上料的过程中，只需要控制左右推料气缸2和前后推料气缸3动作即可，并且两个推料气缸只是在各自的推料方向上动作，没有其他方向上的动作，相比现有技术来说，没有复杂的运动轨迹，控制起来比较方便。此外，本发明通过两个推料气缸和支撑平台的设置，代替了现有技术中结构复杂的工件定位组件和工件移位组件，简化了结构设置，并且大大方便了控制。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，工件上料机构所输送的工件也可以不是电能表上载波模块的模块盒，而是其他需要安装导光柱的工件，例如可以是LED灯。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，导光柱压装机构也可以是液压缸或电动推杆。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，机架上也可以不设置导光柱压装机构，在吸头压力足够的情况下，可以直接由吸头将吸取的导光柱压装到位。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，导光柱抓取机构也可以不是吸头形式，而是与现有技术相同，通过一个夹抓气缸来夹取导光柱。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，左右推料装置和前后推料装置也可以是液压缸或电动推杆，或者是能够输出直线动作的丝杠螺母机构或者齿轮齿条机构。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，输送装置也可以不是皮带输送机，而是滚筒输送机或振动输送机。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，左右推料装置也可以设置在输送装置的左侧，此时支撑平台位于输送装置的右侧。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，左右推料装置也可以设置在输送装置的后侧，例如左右推料装置为气缸，此时由于气缸的推板无法直接推到工件，所以需要在气缸的推板上固定一个加长板，当气缸动作时，气缸推板带动加长板移动，从而推动工件；同理，前后推料装置也可以设置在支撑平台的左侧，例如前后推料装置为气缸，此时也需要在气缸的推板上固定一个加长板，以在气缸动作时推到工件。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，可以仅在输送装置的左右两侧设置导料板，或者仅在支撑平台的左右两侧设置导料板，当然也可以都不设置导料板。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，可以不设置传感器，而仅设置控制器，此时可以根据工件的间歇时间，计算出左右推料装置、前后推料装置、导光柱抓取机构以及导光柱压装机构应该动作的时间，由控制器控制它们在正确的时间自动动作。

在导光柱自动组装机的其他实施例中，也可以不设置控制器，比如当输送装置的输送速度比较慢时，可以由操作工人守候在各个装置处，由操作工人手动控制左右推料装置、前后推料装置、导光柱抓取机构以及导光柱压装机构的开启动作。

本发明中工件上料机构的一个实施例如图1~图2所示，工件上料机构的具体结构与上述导光柱自动组装机实施例中所述的工件上料机构相同，在此不再重复赘述。另外在工件上料机构的其他实施例中，工件上料机构也可以不是用在导光柱自动组装的设备上，而是用在其他的由输送装置连续输料，但实际上需要工件停止一段时间以对工件进行后续其他操作的任何设备上。

Claims (6)

1.一种工件上料机构，其特征在于，包括：

输送方向为前后方向的输送装置，用于由前向后的输送工件；

支撑平台，与输送装置左右并列设置，用于接收输送装置所输送的工件，并供工件由前向后的间歇移动以使工件接受后续操作，支撑平台的前段与输送装置的后段在左右方向上并列设置；

左右推料装置，用于将输送装置上的工件沿左右方向推到支撑平台上，左右推料装置设置在输送装置后端的背离前后堆料装置的一侧；

前后推料装置，用于推动支撑平台上的工件由前向后移动设定的距离，前后堆料装置设置在支撑平台的前侧并且位于输送装置背离左右推料装置的一侧；

左右堆料装置和前后堆料装置在导光柱自动组装机中位于导光柱抓取机构之前；

其中，左右推料装置和前后推料装置均具有用于顶推工件的顶推端，且各顶推端均具有两个工位，分别是沿推料方向推动工件移动的推料工位、以及在推料后缩回到初始位置以待下一个工件输送来的待料工位，当左右推料装置的顶推端处于推料工位时，前后推料装置的顶推端处于待料工位，左右推料装置的顶推端在推料工位以及由推料工位过渡至待料工位的过程中与下一个工件挡止配合以阻止下一个工件向后输送，前后推料装置的顶推端在推料工位和待料工位之间不断切换实现支撑平台上工件的间歇移动。

2.根据权利要求1所述的工件上料机构，其特征在于，输送装置和/或支撑平台的左右两侧均设置有导料板。

3.一种导光柱自动组装机，包括机架和设置在机架上的工件上料机构以及导光柱抓取机构，其特征在于，工件上料机构包括：

输送方向为前后方向的输送装置，用于由前向后的输送工件；

支撑平台，与输送装置左右并列设置，用于接收输送装置所输送的工件，并供工件由前向后的间歇移动以使工件接受后续的导光柱安装操作，支撑平台的前段与输送装置的后段在左右方向上并列设置；

左右推料装置，用于将输送装置上的工件沿左右方向推到支撑平台上，左右推料装置设置在输送装置后端的背离前后堆料装置的一侧；

前后推料装置，用于推动支撑平台上的工件由前向后移动设定的距离，前后堆料装置设置在支撑平台的前侧并且位于输送装置背离左右推料装置的一侧；

左右堆料装置和前后堆料装置位于导光柱抓取机构之前；

其中，左右推料装置和前后推料装置均具有用于顶推工件的顶推端，且各顶推端均具有两个工位，分别是沿推料方向推动工件移动的推料工位、以及在推料后缩回到初始位置以待下一个工件输送来的待料工位，当左右推料装置的顶推端处于推料工位时，前后推料装置的顶推端处于待料工位，左右推料装置的顶推端在推料工位以及由推料工位过渡至待料工位的过程中与下一个工件挡止配合以阻止下一个工件向后输送，前后推料装置的顶推端在推料工位和待料工位之间不断切换实现支撑平台上工件的间歇移动。

4.根据权利要求3所述的导光柱自动组装机，其特征在于，输送装置和/或支撑平台的左右两侧均设置有导料板。

5.根据权利要求3或4所述的导光柱自动组装机，其特征在于，所述导光柱抓取机构包括具有内腔的吸头，吸头上设置有用于连通负压发生器和吸头内腔的连通口，吸头上还设置有与内腔连通以在负压作用下吸取导光柱的吸取口，所述吸头具有吸取导光柱的吸取工位、以及将吸取的导光柱装入工件上安装孔中的装入工位。

6.根据权利要求5所述的导光柱自动组装机，其特征在于，机架上于导光柱抓取机构的后侧还设置有用于将工件上的导光柱压装到位的导光柱压装机构。

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