CN112298706A - 一种四工位上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四工位上料装置，属于上料设备领域，该上料装置包括安装板、安装在安装板上的置料机构、用于将置料机构上的物料取放到设备上的取料机器人以及控制系统；置料机构包括安装在安装板上且与控制系统相连的旋转盛料槽、与控制系统相连用于抬升旋转盛料槽内物料的顶升机构以及固定安装在顶升机构远离旋转盛料槽一侧的料盒；旋转盛料槽包括位于安装板上方的旋转台、固定安装在安装板底面且与控制系统相连用于驱动旋转台旋转的第一伺服电机、对称安装在旋转台上的置料槽。该上料装置采用智能化控制上料，可有效地降低人力投入；同时，采用交替上料的方式，可保持设备运行状态下进行不间断上料，有效地提高产品上料的效率。

Description

一种四工位上料装置

技术领域

本发明属于上料设备技术领域，具体涉及一种四工位上料装置。

背景技术

随着工业技术的发展，工厂的生产越来越趋于自动化；工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下，人只是间接地照管和监督机器进行生产，大大促进了工业生产，降低企业对人力的投入。

然而，在一些智能化包装线中，对于较小的物料上料，仍然依赖人工进行上料，大大增加了人力投入，影响上料的效率；尤其是在产品包装中，如干燥剂、湿度卡等物料上料中，对于上料的效率要求较高，传统的人工上料已经很难满足如今自动化包装线的需求。

因此，提供一种自动化控制、高效上料的四工位上料装置以解决目前上料行业中存在的上料人力投入大、工作效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四工位上料装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种四工位上料装置，所述上料装置包括安装板、安装在所述安装板上的置料机构、用于将所述置料机构上的物料取放到设备上的取料机器人以及控制系统；所述置料机构包括安装在所述安装板上且与所述控制系统相连的旋转盛料槽、与所述控制系统相连用于抬升所述旋转盛料槽内物料的顶升机构以及固定安装在所述顶升机构远离所述旋转盛料槽一侧的料盒；

所述旋转盛料槽包括位于所述安装板上方的旋转台、固定安装在所述安装板底面且与所述控制系统相连用于驱动所述旋转台旋转的第一伺服电机、对称安装在所述旋转台上的置料槽；

所述顶升机构包括固定安装在所述安装板底部的固定板、位于所述安装板对应所述固定板正上方的限位板、位于所述固定板和所述限位板之间上下移动的升降板、纵向贯穿于所述升降板的中型位置处并与所述固定板和限位板转动连接的丝杠以及固定安装在所述固定板底面且与所述控制系统相连的第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与所述丝杠固定连接；所述升降板位于所述安装板的上方，且与所述丝杠螺纹连接；所述升降板的上表面固定安装有用于伸入所述置料槽内部与物料接触的抬料杆；

两个所述置料槽相互远离的一面以及旋转台相互远离的一端均开设有用于所述抬料杆上下移动的滑槽；

所述旋转台与所述安装板之间的距离至少大于所述抬料杆的厚度。

优选的，所述顶升机构还包括固定安装在所述限位板底部且与所述控制系统相连的第一限位传感器以及固定安装在所述升降板上与所述第一限位传感器接触感应的感应片。

优选的，所述固定板与所述限位板之间至少设置有一个贯穿于所述升降板的导向柱，所述导向柱的两端分别与所述固定板和所述限位板固定连接，所述导向柱与所述升降板滑动连接。

优选的，所述抬料杆远离所述升降板的一端上表面固定安装有与所述控制系统相连用于判断有无物料的物料传感器。

优选的，所述置料机构还包括固定安装在所述支撑板对应所述抬料杆上方、且与所述控制系统相连的第二限位传感器。

优选的，所述上料装置还包括用于所述置料机构的密封机构；

所述密封机构包括固定安装在支撑板的上表面对应所述旋转盛料槽和所述顶升机构外侧的上封罩箱、固定安装在所述支撑板底部对应所述第二伺服电机外侧的下封罩箱以及固定安装在所述料盒一侧用于封盖所述料盒顶面的第一开口的活动盖。

优选的，所述上封罩箱的顶面具有用于取料的第二开口，所述上封罩箱上对应所述第二开口的位置处设置有翻转盖，所述上封罩箱对应所述翻转盖的一侧固定安装有与所述控制系统相连用于驱动所述翻转盖翻转的驱动机构。

优选的，所述活动盖包括滑动安装在所述料盒对应所述第一开口位置处的封盖板以及固定安装在所述料盒一侧、并与所述控制系统相连用于驱动所述封盖板移动的滑台气缸，所述封盖板的一端与所述滑台气缸的滑台固定连接。

优选的，所述上封罩箱的一侧表面铰接有上料门。

优选的，所述上封罩箱与所述上料门相邻的侧面上嵌装有可视窗。

该上料装置采用智能化控制上料，可有效地降低人力投入；同时，采用交替上料的方式，可保持设备运行状态下进行不间断上料，有效地提高产品上料的效率。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例1中的顶升机构的结构示意图；

图3为实施例2的结构示意图；

图4为一种四工位上料装置的系统架构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例1

如图1、图2和图4所示，本发明提供一种四工位上料装置，该上料装置包括安装板1、安装在安装板1上的置料机构2、用于将置料机构2上的物料取放到设备上的取料机器人以及控制系统；置料机构2包括安装在安装板1上且与控制系统相连的旋转盛料槽21、与控制系统相连用于抬升旋转盛料槽21内物料的顶升机构22以及固定安装在顶升机构22远离旋转盛料槽21一侧的料盒23；

其中，旋转盛料槽21包括位于安装板1上方的旋转台211、固定安装在安装板1底面且与控制系统相连用于驱动旋转台211旋转的第一伺服电机212、对称安装在旋转台211上的置料槽213；

其中，顶升机构22包括固定安装在安装板1底部的固定板221、位于安装板1对应固定板221正上方的限位板225、位于固定板221和限位板225之间上下移动的升降板223、纵向贯穿于升降板223的中型位置处并与固定板221和限位板225转动连接的丝杠224以及固定安装在固定板221底面且与控制系统相连的第二伺服电机222，第二伺服电机222的输出轴与丝杠224固定连接；升降板223位于安装板1的上方，且与丝杠224螺纹连接；升降板221的上表面固定安装有用于伸入置料槽213内部与物料接触的抬料杆226；

两个置料槽213相互远离的一面以及旋转台211相互远离的一端均开设有用于抬料杆226上下移动的滑槽214；

旋转台211与安装板1之间的距离至少大于抬料杆226的厚度。

在使用时，通过控制第二伺服电机222启动，带动丝杠224转动，使得丝杠224带动升降板223向下移动，进而带动抬料杆226向下移动，使得抬料杆226与支撑板1接触；再将两种不同的物料分别置于置料槽213和料盒23内，然后控制第一伺服电机212启动，带动旋转台211转动，使得旋转台211上的置料槽213旋转换向，使得置料槽213内的物料位于抬料杆226的上方；在上料时，通过控制第二伺服电机222带动丝杠224转动，使得升降板223在丝杠224上向上运动，从而带动抬料杆226将置料槽213内的物料向上抬升，使得取料机器人能够拾取置料槽213内的物料；同时在旋转台211一侧的置料槽213内的物料取完后可以在另一侧的置料槽213内堆料，当物料取完后，控制抬料杆226下降至最低点，然后通过控制第二伺服电机212带动旋转台211旋转，使得置料槽213转向，进而达到交替上料的目的。

值得一提的是，通过该装置将物料堆叠在置料槽213内，采用抬料杆226带动物料向上移动，使得取料机器人进行一对一抓取，从而实现分料的目的，并可在物料取用完后实现交替上料，在物料取用完后无需停机，仅需将另一侧的物料槽反转即可再次上料，节省停机上料的时间，大大提高了产品上料的效率。

进一步的，如图2和图4所示，顶升机构22还包括固定安装在限位板225底部且与控制系统相连的第一限位传感器227以及固定安装在升降板223上与第一限位传感器227接触感应的感应片2271。

在进行上料抬升时，第二伺服电机222带动丝杠224转动，使得丝杠224带动升降板223向上移动，物料抓取完后，升降板223上升至最高位，当升降板223抬升至最高位时，感应片2271与第一限位传感器227接触，从而将触发信号传送给控制系统，由控制系统控制第二伺服电机222反向转动，带动丝杠224反向转动，进而带动抬料杆226向下移动与支撑板1接触移动至置料槽213的最底部。

更进一步的，如图2所示，固定板221与限位板225之间至少设置有一个贯穿于升降板223的导向柱228，导向柱228的两端分别与固定板221和限位板225固定连接，导向柱228与升降板223滑动连接。

在丝杠224转动时，若未有导向机构作用，升降板223将会直接随丝杠224旋转，影响升降板223的升降，而通过导向柱228对升降板223进行导向，可防止升降板223随丝杠224转动，保证升降板223升降运行的稳定性。

再进一步的，如图2和图4所示，抬料杆226远离升降板223的一端上表面固定安装有与控制系统相连用于判断有无物料的物料传感器2261。

该物料传感器2261可以是压力传感器，当抬料杆226向上抬升与物料接触时，物料传感器2261与物料接触，此时物料传感器2261检测到压力，并将检测到的压力信号发送至控制系统，并通过控制系统启动第二伺服电机222工作，对物料进行抬升。

值得一提的是，采用压力传感器作为物料传感器2261仅仅是一种形式，该物料传感器2261为检测置料槽213内是否存在物料的传感器，并不局限使用压力传感器。

此外，如图1和图4所示，置料机构2还包括固定安装在支撑板1对应抬料杆226上方、且与控制系统相连的第二限位传感器24。

在对物料进行顶升时，通过第二限位传感器24检测物料的位置，当物料与第二限位传感器24的触头接触时，第二限位传感器24向控制系统发送触发信号，通过控制系统控制第二伺服电机222抱闸，停止转动，进而停止物料抬升。

实施例2

与实施例1不同的是，该上料装置还包括用于置料机构2的密封机构3；

密封机构3包括固定安装在支撑板1的上表面对应旋转盛料槽21和顶升机构22外侧的上封罩箱31、固定安装在支撑板1底部对应第二伺服电机222外侧的下封罩箱32以及固定安装在料盒23一侧用于封盖料盒23顶面的第一开口的活动盖33。

针对防潮物料(如防潮剂、湿度测试卡等物料)，需要将设备与外部空气隔绝，尽量减少外部空气与防潮物料的接触，避免物料暴露在空气中导致物料受潮。

具体的，如图3和图4所示，上封罩箱31的顶面具有用于取料的第二开口，上封罩箱31上对应第二开口的位置处设置有翻转盖312，上封罩箱31对应翻转盖312的一侧固定安装有与控制系统相连用于驱动翻转盖312翻转的驱动机构313。

在上封罩箱31上设置第二开口，并在第二开口的对应位置处设置翻转盖312，在需要取料时，通过控制系统控制驱动机构313带动翻转盖312反转打开，使得取料机器人能够将置料机构2上的物料去取放到工作设备上。

具体的，如图1、图3和图4所示，活动盖33包括滑动安装在料盒23对应第一开口位置处的封盖板331以及固定安装在料盒23一侧、并与控制系统相连用于驱动封盖板331移动的滑台气缸332，封盖板331的一端与滑台气缸332的滑台固定连接。

在料盒23的第一开口处设置活动盖331，在进行取料时，可有控制系统控制滑台气缸332带动活动盖331在料盒23上移动打开，当取料完成后通过滑台气缸332推动活动盖331关闭，从而有效地减少料盒23内物料暴露在空气中的时间，降低物料受潮的可能。

进一步的，如图3所示，上封罩箱31的一侧表面铰接有上料门311。

在上封罩箱31的一侧设置上料门311，当旋转台211一端的置料槽213内的物料取完转向后，通过打开上料门311进行物料堆叠，使得置料槽213内物料添加更加方便。

更进一步的，上封罩箱31与上料门311相邻的侧面上嵌装有可视窗314。

可视窗314采用玻璃或亚克力板材制成，具有良好的透光性，能够透过可视窗314观察到上封罩箱31内设备的运行情况，方便操作人员对设备进行观察监控。

需要说明的是，本方案中所记载的取料机器人以及控制系统均不属于本方案所需保护的技术，如取料机器人可以是机械臂与夹具或机械臂与吸盘配合的方式进行取料，其受控制系统控制；而控制系统对智能设备的控制技术均为现有能够实现的技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种四工位上料装置，所述上料装置包括安装板(1)、安装在所述安装板(1)上的置料机构(2)、用于将所述置料机构(2)上的物料取放到设备上的取料机器人以及控制系统；其特征在于：所述置料机构(2)包括安装在所述安装板(1)上且与所述控制系统相连的旋转盛料槽(21)、与所述控制系统相连用于抬升所述旋转盛料槽(21)内物料的顶升机构(22)以及固定安装在所述顶升机构(22)远离所述旋转盛料槽(21)一侧的料盒(23)；

所述旋转盛料槽(21)包括位于所述安装板(1)上方的旋转台(211)、固定安装在所述安装板(1)底面且与所述控制系统相连用于驱动所述旋转台(211)旋转的第一伺服电机(212)、对称安装在所述旋转台(211)上的置料槽(213)；

所述顶升机构(22)包括固定安装在所述安装板(1)底部的固定板(221)、位于所述安装板(1)对应所述固定板(221)正上方的限位板(225)、位于所述固定板(221)和所述限位板(225)之间上下移动的升降板(223)、纵向贯穿于所述升降板(223)的中型位置处并与所述固定板(221)和限位板(225)转动连接的丝杠(224)以及固定安装在所述固定板(221)底面且与所述控制系统相连的第二伺服电机(222)，所述第二伺服电机(222)的输出轴与所述丝杠(224)固定连接；所述升降板(223)位于所述安装板(1)的上方，且与所述丝杠(224)螺纹连接；所述升降板(221)的上表面固定安装有用于伸入所述置料槽(213)内部与物料接触的抬料杆(226)；

两个所述置料槽(213)相互远离的一面以及旋转台(211)相互远离的一端均开设有用于所述抬料杆(226)上下移动的滑槽(214)；

所述旋转台(211)与所述安装板(1)之间的距离至少大于所述抬料杆(226)的厚度。

2.根据权利要求1所述的四工位上料装置，其特征在于：所述顶升机构(22)还包括固定安装在所述限位板(225)底部且与所述控制系统相连的第一限位传感器(227)以及固定安装在所述升降板(223)上与所述第一限位传感器(227)接触感应的感应片(2271)。

3.根据权利要求1所述的四工位上料装置，其特征在于：所述固定板(221)与所述限位板(225)之间至少设置有一个贯穿于所述升降板(223)的导向柱(228)，所述导向柱(228)的两端分别与所述固定板(221)和所述限位板(225)固定连接，所述导向柱(228)与所述升降板(223)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的四工位上料装置，其特征在于：所述抬料杆(226)远离所述升降板(223)的一端上表面固定安装有与所述控制系统相连用于判断有无物料的物料传感器(2261)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的四工位上料装置，其特征在于：所述置料机构(2)还包括固定安装在所述支撑板(1)对应所述抬料杆(226)上方、且与所述控制系统相连的第二限位传感器(24)。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的四工位上料装置，其特征在于：所述上料装置还包括用于所述置料机构(2)的密封机构(3)；

所述密封机构(3)包括固定安装在支撑板(1)的上表面对应所述旋转盛料槽(21)和所述顶升机构(22)外侧的上封罩箱(31)、固定安装在所述支撑板(1)底部对应所述第二伺服电机(222)外侧的下封罩箱(32)以及固定安装在所述料盒(23)一侧用于封盖所述料盒(23)顶面的第一开口的活动盖(33)。

7.根据权利要求6所述的四工位上料装置，其特征在于：所述上封罩箱(31)的顶面具有用于取料的第二开口，所述上封罩箱(31)上对应所述第二开口的位置处设置有翻转盖(312)，所述上封罩箱(31)对应所述翻转盖(312)的一侧固定安装有与所述控制系统相连用于驱动所述翻转盖(312)翻转的驱动机构(313)。

8.根据权利要求6所述的四工位上料装置，其特征在于：所述活动盖(33)包括滑动安装在所述料盒(23)对应所述第一开口位置处的封盖板(331)以及固定安装在所述料盒(23)一侧、并与所述控制系统相连用于驱动所述封盖板(331)移动的滑台气缸(332)，所述封盖板(331)的一端与所述滑台气缸(332)的滑台固定连接。

9.根据权利要求6所述的四工位上料装置，其特征在于：所述上封罩箱(31)的一侧表面铰接有上料门(311)。

10.根据权利要求9所述的四工位上料装置，其特征在于：所述上封罩箱(31)与所述上料门(311)相邻的侧面上嵌装有可视窗(314)。

Images