CN111908025A - 一种上料装置及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种上料装置，包括机架、传输带以及驱动机构，机架设有取件位，机架设有导向板以及定位板，传输带设有多条，导向板贯穿设有滑移槽，机架包括紧固件；一种上料装置控制系统，包括：上料检测模块、处理控制模块、延时执行模块、下料状态检测模块、灯光指示模块、压力检测模块，下料状态检测模块耦接有定时模块，处理控制模块耦接有无线发射模块。本申请具有自动化程度高，对工件的上料效率高，对人员的安全度较高的效果。

Description

一种上料装置及其控制系统

技术领域

本申请涉及传输设备技术领域，尤其是涉及一种上料装置及其控制系统。

背景技术

目前在金属工件加工技术领域，通常采用机械手将摆放在固定位置的金属工件进行抓取，放入加工设备进行加工，金属工件的摆放通常由人员手动进行摆放。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有人工摆放金属工件的上料效率较低、由于与机械手近距离接触危险度高的缺陷。

发明内容

为了提高金属工件的上料效率，本申请提供一种上料装置及其控制系统。

本申请提供的一种上料装置采用如下的技术方案：

一种上料装置，包括机架、传输带以及驱动传输带传动的驱动机构，所述传输带为金属传输带，所述机架设有取件位，所述取件位靠近传输带的端部，所述机架设有导向板以及定位板，所述导向板于传输带的两侧均设置有一块，两块所述导向板相对的两侧壁用于与工件的背向两侧壁相贴对其进行导向，所述定位板靠近传输带的端部以用于与工件沿传输方向的端部相抵将其准确限制在取件位上。

通过采用上述技术方案，属传输带表面的摩擦力较低，工件通过传输带并受导向板的导向传输至取件位处，并与定位板相抵，之后由于定位板对工件的限位传输带不再带动工件移动，使得工件的位置被限定在取件位上，便于外部适配机械手对取件位上的工件进行拿取，无需人员手动将工件放置在取件位上，自动化程度高，提高了工件上料效率，并使人员能与机械手保持较远的距离，从而进一步保障人员的人身安全。

优选的，所述传输带设有多条，多条传输带按高度位置被划分为多组传输组，每组所述传输组均包括若干条沿同一水平方向间隔分布的传输带。

通过采用上述技术方案，多条传输带的设置使得本上料装置对工件的上料效率进一步提高，传输组沿竖直方向分布的设置使本上料装置所占据的空间减少。

优选的，多组所述传输组中传输带的长度尺寸由下至上依次减小以避让外部机械手拿取工件。

通过采用上述技术方案，多组传输组中传输带的长度尺寸由下至上依次减小使得每条传输带所对应的取件位均能够凸出本上料装置，使外部机械手能够避开上方的传输带与取件位拿取工件，便于机械手对工件进行抓取。

优选的，所述导向板贯穿设有供其在机架上滑动的滑移槽，所述导向板的滑动方向沿传输带的宽度方向，所述机架包括用于穿过滑移槽以对导向板进行紧压固定的紧固件。

通过采用上述技术方案，人员可根据工件的宽度对导向板的位置进行滑移调整，使其能够与传输的工件尺寸相适配。

第二方面，本申请还提供一种上料装置控制系统，采用如下的技术方案：

一种上料装置控制系统，包括：

上料检测模块，固定于机架上用于检测传输带起始端的工件是否放置就位并根据检测结果输出上料检测电平信号；

处理控制模块，耦接于所述上料检测模块以接收上料检测电平信号输出第一控制信号；

以及延时执行模块，耦接于所述处理控制模块以接收第一控制信号做出驱动驱动机构运行并维持其在第一预设时间段内持续运转的响应，以将工件传输入取件位。

通过采用上述技术方案，人员可将工件由传输带的起始端放入传输带，使工件被上料检测模块检测到输出上料检测电平信号，处理控制模块接收上料检测电平信号输出第一控制信号，控制延时执行模块运行，驱动机构受延时执行模块的驱动，带动传输带运动一段距离将工件带入取件位，完成工件定位。

优选的，还包括：

下料状态检测模块，设置于机架上并与处理控制模块耦接，用于对传输带下料处的工件进行检测输出下料状态信号；

所述处理控制模块接收下料状态信号，根据其电平变化输出相应的第二控制信号，以供延时执行模块接收，做出控制驱动机构运行动作的响应。

通过采用上述技术方案，当机械手将取件位上的工件取走后，将下料状态检测模块检测到下料处无工件，下料状态信号的电平发生变化，处理控制模块接收到下料状态信号的电平变化，输出第二控制信号以控制延时执行模块驱动驱动机构运行，使传输带朝向取件位传输，将取件位相邻处的工件带入取件位，便于机械手再次取件。

优选的，所述下料状态检测模块对应传输带设有多个，每个所述下料状态检测模块均耦接有定时模块，所述定时模块用于接收下料状态信号以输出定时信号，所述定时模块与处理控制模块耦接，所述处理控制模块耦接有无线发射模块，所述处理控制模块用于接收定时信号并与其内部预设基准值进行比对以输出第三控制信号，所述无线发射模块接收第三控制信号并发出无线信号以切换外部相适配机械手的工作模式。

通过采用上述技术方案，当任意一个下料状态检测模块输出超过定时模块内预设时间的高电平下料状态信号，定时模块输出定时信号的电平发生变化，使得处理控制模块输出第三控制信号的对应发生变化，第三控制信号通过无线发射模块被控制外部相适配的机械手接收，使机械手在取料时跳过对该下料状态检测模块所对应的取件位进行取件而按其原有取件顺序直接对下一传输带进行取件。

优选的，还包括：

灯光指示模块，固定设置在机架上，耦接于所述定时模块以接收定时信号做出灯光指示响应。

通过采用上述技术方案，当定时信号为低电平信号时，灯光指示模块中的一颜色的灯亮；当下料状态信号为高电平时灯光指示模块中的另一颜色的灯亮，提醒人员取件位无工件，需要放置工件。

优选的，还包括：

压力检测模块，设置于机架上以对下料处的压力进行检测以输出压力检测电平信号；

所述处理控制模块与压力检测模块耦接，以接收压力检测电平信号并根据压力检测电平信号的变化输出第四控制信号，延时执行模块接收第四控制信号做出控制驱动机构在第二预设时间段内反向运行的响应。

通过采用上述技术方案，外部机械手将取件位上的工件夹取上提时，取件位表面的压力会减小，压力检测电平信号发生变换（电平由低变高或由高变低），处理控制模块对其压力检测电平信号电平变换做出响应，输出第四控制信号，延时执行模块对第四控制信号进行响应，驱使驱动机构在第二预设时间段内反向运行，从而带动传输带背离传输方向运转，使位于取件位旁边的工件后退一段距离，使其与正在被机械手夹取的工件分离，使之不会与夹取的工件产生接触摩擦而被摩擦力带出导向板而造成不便。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

本上料装置的设置，使工件的上料效率得以提升；

上料装置控制系统的设置，使上料装置检测到工件后能够将其自动传输道工件位，较为方便；

定时模块、无线发射模块的设置，使上料装置能够根据传输带上的工件情况，控制外部适配机械手的运行。

附图说明

图1是本申请实施例的一种上料装置的立体结构图。

图2是本申请实施例的一种上料装置控制系统的流程框图。

附图标记说明：1、机架；2、传输带；3、驱动机构；4、取件位；5、导向板；6、定位板；7、滑移槽；8、紧固件；9、机械手；a、上料检测模块；b、处理控制模块；c、延时执行模块；d、下料状态检测模块；e、定时模块；f、无线发射模块；g、灯光指示模块；h、压力检测模块。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种上料装置。参照图1，一种上料装置，包括机架1、传输带2以及驱动传输带2传动的驱动机构3，驱动机构3为步进电机。

传输带2张紧在架体上，传输带2为金属传输带2，机架1设有导向板5以及定位板6，导向板5于传输带2的两侧均设置有一块，位于同一传输带2两侧导向板5相对的两侧壁用于与工件的背向两侧壁相贴对其进行导向，定位板6靠近传输带2的端部以用于与工件沿传输方向的端部相抵对其进行定位。

金属传输带2表面的摩擦力较低，工件通过传输带2并受导向板5的导向传输至设置在机架1上的取件位4处，并与定位板6相抵，取件位4靠近传输带2的端部其表面与传输带2的表面齐平，之后由于定位板6对工件的限位传输带2不再带动工件移动，使得工件的位置被限定在取件位4上，便于外部适配机械手9对取件位4上的工件进行拿取，无需人员手动将工件放置在取件位4上，自动化程度高提高了工件上料效率，并使人员能与机械手9保持较远的距离，从而进一步保障人员的人身安全。

传输带2设有四条，四条传输带2按高度位置被划分为两组传输组，每组所述传输组均包括两条沿同一水平方向间隔分布的传输带2。多条传输带2的设置使得本上料装置对工件的上料效率进一步提高，传输组沿竖直方向分布的设置使本上料装置所占据的空间减少。

多组传输组中传输带2的长度尺寸由下至上依次减小使得每条传输带2所对应的取件位4均能够凸出本上料装置，使外部机械手9能够避开上方的传输带2与取件位4拿取工件。

导向板5贯穿设有供其在机架1上滑动的滑移槽7，导向板5的滑动方向沿传输带2的宽度方向，机架1包括用于穿过滑移槽7以对导向板5进行紧压固定的紧固件8，紧固件8为螺栓，紧固件8的拧头与导向板5的顶面相抵、其底端与机架1螺纹连接以便紧压固定导向板5。人员可根据工件的宽度对导向板5的位置进行滑移调整，使其能够与传输的工件相适配。

本申请实施例一种上料装置的实施原理为：通过机架1上的导向板5对传输的工件进行导向，使工件沿限定方向传输到取件位4上并与定位板6的表面相抵，实现工件的自动定位，以便机械手9拿取工件。

本申请实施例还公开一种上料装置控制系统。参照图1和图2，一种上料装置控制系统包括：上料检测模块a、下料状态检测模块d、压力检测模块h、灯光指示模块g、处理控制模块b以及延时执行模块c。

上料检测模块a：固定于机架1上用于检测传输带2起始端的工件是否放置就位并根据检测结果输出上料检测电平信号，其可采用光电开关；

处理控制模块b：设置在机架上的电控箱内，耦接于上料检测模块a以接收上料检测电平信号以输出第一控制信号；

处理控制模块b可采用PLC，当上料检测模块a检测到工件的存在，其上料检测电平信号变为高电平信号，处理控制模块b对其进行响应输出用于控制延时执行模块c起动的第一控制信号。

延时执行模块c：耦接于处理控制模块b以接收第一控制信号做出驱使驱动机构3在第一预设时间段内持续运行，使传输带2传动带动工件运动，将工件传输到定位板6处，其中第一预设时间段根据传输带2的运行速度与传输带2起始端到定位板6的距离而设定；

下料状态检测模块d：设置于机架1上并靠近传输带2的传输末端，其与处理控制模块b耦接，用于对取件位4的工件进行检测以输出下料状态信号；

下料状态检测模块d可采用对射式光电开关，若取件位4上存在工件下料状态检测模块d输出的下料状态信号为低电平信号，当取件位4上的工件被外部机械手9拿取时，下料状态检测模块d检测不到工件的存在，从而向处理控制模块b输出高电平的下料状态信号；

当处理控制模块b接收下料状态信号由低电平变为高电平时，处理控制模块b输出相应的第二控制信号，以供延时执行模块c接收，做出控制驱动机构3运行使传输带2朝向取件位4传输，将下一工件传输到取件位4上。

下料状态检测模块d对应传输带2设有多个，每个下料状态检测模块d均耦接有定时模块e，定时模块e的复位端用于接收下料状态信号，对定时模块e进行复位，当工件被机械手9取下，定时模块e的复位端在其预设的时段内未接收到低电平的下料状态信号，定时模块e模块不被复位，则说明传输带2上已无工件，此时定时模块e激活以改变输出的定时信号，控制灯光指示模块g做出切换灯光指示的动作。

灯光指示模块g：固定设置在机架1上并靠近传输带2的起始端，耦接于下料状态检测模块d以接收定时信号作出灯光指示响应；

当定时信号为低（高）电平信号时，灯光指示模块g中的绿灯亮，当下料状态信号为高（低）电平时灯光指示模块g中的红灯亮，提醒人员取件位4无工件，需要放置工件。

定时模块e的输出端还与处理控制模块b耦接，处理控制模块b耦接有无线发射模块f，处理控制模块b用于接收定时信号并与其内部预设多个基准值进行比对以输出第三控制信号，无线发射模块f接收第三控制信号并发出无线信号以切换外部相适配机械手9的工作模式，处理控制模块b根据四个定时模块e所输出的定时信号电平高低的变化所接收到的总信号，对应输出有16个类别的第三控制信号，当下料状态检测模块d检测到其中一个传输带2上无工件时，定时信号的电平发生变化，使得第三控制信号的类别发生变化，通过无线发射模块f控制外部相适配的机械手9，在取料时跳过对该传输带2上取件位4的取件直接对下一传输带2进行取件。

压力检测模块h，设置于机架1上以对取件位4的表面压力进行检测以输出压力检测电平信号；

处理控制模块b与压力检测模块h耦接，以接收压力检测电平信号并根据压力检测电平信号的变化，控制驱动机构3运行以控制传输带2在第二预设时间段内做出背离传输方向运转的响应；

当外部机械手9将取件位4上的工件夹取上提时，取件位4表面的压力会减小，压力检测电平信号发生变换（电平由低变高或由高变低），处理控制模块b对其压力检测电平信号电平变换做出响应，输出第四控制信号，延时执行模块c对第四控制信号进行响应驱使驱动机构3在第二预设时间段内反向运行，从而带动传输带2背离传输方向运转，使位于取件位4旁边的工件后退一段距离，使其与正在被机械手9夹取的工件分离，使之不会与夹取的工件产生接触摩擦而被摩擦力带出导向板5而造成不便。

本申请实施例一种上料装置控制系统的实施原理为：人员可将工件由传输带2的起始端放入传输带2，使工件被上料检测模块a检测到，处理控制模块b控制延时执行模块c运行，驱动机构3受延时执行模块c的驱动，带动传输带2运动一段距离将工件带入取件位4，人员在按此步骤将每条传输带2都依次放入若干工件，顺带一提的是每条传输带2上的工件可不相同，工件放置完毕之后机械手9对取件位4上的工件进行夹取。当机械手9将工件提起时，压力检测模块h检测取件位4表面压力发生减小，其输出的压力检测电平信号发生改变，处理控制模块b对其压力检测电平信号电平变换做出响应，输出第四控制信号，延时执行模块c对第四控制信号进行响应使传输带2反向运行一段时间使取件位4旁边的工件远离被机械手9夹取的工件，防止机械手9将旁边工件带出导向板5，当取件位4上的工件被机械手9夹离后，处理控制模块b检测到下料状态信号发生变化，输出第二控制信号，延时执行模块c对第二控制信号进行响应使传输带2朝向取件位4运行一段时间，使工件进入取件位4于定位板6相抵，便于下一次的取件；

当其中一条传输带2上的工件被机械手9夹取完后，压力检测电平信号持续保持高电平状态使定时模块e输出定时信号，将处理控制模块b接收控制信号输出第三控制信号到无线发射模块f，无线发射模块f将第三控制信号输送给机械手9，控制机械手9的动作，使之跳过空置的传输带2对应的取件位4对其他取件位4进行取件，同时灯光指示模块g接受定时信号作出切换灯光颜色的动作响应，提醒人员传输带2上无工件，需要人员继续放入工件。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种上料装置，其特征在于：包括机架(1)、传输带(2)以及驱动传输带(2)传动的驱动机构(3)，所述传输带(2)为金属传输带(2)，所述机架(1)设有取件位(4)，所述取件位(4)靠近传输带(2)的端部，所述机架(1)设有导向板(5)以及定位板(6)，所述导向板(5)于传输带(2)的两侧均设置有一块，两块所述导向板(5)相对的两侧壁用于与工件的背向两侧壁相贴对其进行导向，所述定位板(6)靠近传输带(2)的端部以用于与工件沿传输方向的端部相抵将其准确限制在取件位(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于：所述传输带(2)设有多条，多条传输带(2)按高度位置被划分为多组传输组，每组所述传输组均包括若干条沿同一水平方向间隔分布的传输带(2)。

3.根据权利要求2所述的一种上料装置，其特征在于：多组所述传输组中传输带(2)的长度尺寸由下至上依次减小以避让外部机械手(9)拿取工件。

4.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于：所述导向板(5)贯穿设有供其在机架(1)上滑动的滑移槽(7)，所述导向板(5)的滑动方向沿传输带(2)的宽度方向，所述机架(1)包括用于穿过滑移槽(7)以对导向板(5)进行紧压固定的紧固件(8)。

5.一种运用于权利要求1-4任意一项所述上料装置控制系统，其特征在于，包括：

上料检测模块(a)，固定于机架(1)上用于检测传输带(2)起始端的工件是否放置就位并根据检测结果输出上料检测电平信号；

处理控制模块(b)，耦接于所述上料检测模块(a)以接收上料检测电平信号输出第一控制信号；

以及延时执行模块(c)，耦接于所述处理控制模块(b)以接收第一控制信号做出驱动驱动机构(3)运行并维持其在第一预设时间段内持续运转的响应以将工件传输入取件位(4)。

6.根据权利要求5所述的一种上料装置控制系统，其特征在于，还包括：

下料状态检测模块(d)，设置于机架(1)上并与处理控制模块(b)耦接，用于对传输带(2)下料处的工件进行检测输出下料状态信号；

所述处理控制模块(b)接收下料状态信号，根据其电平变化输出相应的第二控制信号，以供延时执行模块(c)接收，做出控制驱动机构(3)运行动作的响应。

7.根据权利要求6所述的一种上料装置控制系统，其特征在于：所述下料状态检测模块(d)对应传输带(2)设有多个，每个所述下料状态检测模块(d)均耦接有定时模块(e)，所述定时模块(e)用于接收下料状态信号以输出定时信号，所述定时模块(e)与处理控制模块(b)耦接，所述处理控制模块(b)耦接有无线发射模块(f)，所述处理控制模块(b)用于接收定时信号并与其内部预设基准值进行比对以输出第三控制信号，所述无线发射模块(f)接收第三控制信号并发出无线信号以切换外部相适配机械手(9)的工作模式。

8.根据权利要求7所述的一种上料装置控制系统，其特征在于，还包括：

灯光指示模块(g)，固定设置在机架(1)上，耦接于所述定时模块(e)以接收定时信号做出灯光指示响应。

9.根据权利要求6所述的一种上料装置控制系统，其特征在于，还包括：

压力检测模块(h)，设置于机架(1)上以对下料处的压力进行检测以输出压力检测电平信号；

所述处理控制模块(b)与压力检测模块(h)耦接，以接收压力检测电平信号并根据压力检测电平信号的变化输出第四控制信号，延时执行模块(c)接收第四控制信号做出控制驱动机构(3)在第二预设时间段内反向运行的响应。

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