CN113023288B - 一种料盘上下料输送组件以及三层料仓机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种料盘上下料输送组件以及三层料仓机构，包括OK料料仓、料盘上料料仓、NG料料仓、直线模块和料盘放置区；所述OK料料仓包括第一支架、第一顶升装置、OK料盘固定装置和OK料盘搬运装置；所述料盘上料料仓包括放料盘、第二支架、第二顶升装置、升降装置、料盘固定装置和料盘搬运装置；所述NG料料仓包括第三支架和位于所述第三支架上的NG料盘搬运装置。本发明将料盘上料料仓、OK料料仓和NG料料仓竖向堆叠设置，通过竖向移动的上下料输送组件控制料盘在料仓之间相互传输，结构更为紧凑，装置体积较小；通过上下放置的NG料盘放置层和OK料盘放置层实现料盘的切换，减少了换料盘的等待时间，大大减少了换料周期。

Description

一种料盘上下料输送组件以及三层料仓机构

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体涉及一种料盘上下料输送组件以及三层料仓机构。

背景技术

目前，采用料盘供料机构供料能降低劳动强度提高生产效率，且利于实现自动化生产；传统的料盘供料机构需要设置上料装置、取料装置和传输装置，上料装置、取料装置和传输装置一般沿水平方向依次布置，取料装置设置在上料装置和取料装置的上方并通过移动装置控制其运动。

例如中国专利CN105798568A所公开的智能上料系统及其控制方法，其中该智能上料系统包括料仓框架，所述料仓框架上设置有两列料仓，其中每列料仓自上而下依次排布有多层料盘，且该两列料仓通过提升机构与料仓框架进行滑动连接；两个料盘交换装置，所述的两个料盘交换装置与两列料仓相对设置，用于将对应料仓内的料盘进行拉出并推回；抓取装置，所述抓取装置用于对处于料盘交换装置上的料盘上的物料进行抓取并移送。该智能上料系统通过多层双列的料仓结构，以及料盘交换装置与料仓的对应设置，实现了抓取装置的不间断工作，生产效率高，这样就避免了因抓取装置的停顿而造成的损失，有效地提高了该设备的利用率，满足企业的使用需求。但是该申请导致整个料盘供料机构沿水平方向尺寸较大，空间利用率低，降低了厂房的生产力；同时由于无法检测产品的质量，容易将有缺陷的产品与无缺陷的产品放置在一起，造成产品的品质较差，加工效率低。

中国专利CN205817893U涉及自动化机器人上下料检测机构及用于该机构的手爪，包括上料机构、下料机构、料盘传送机构、机器人机构和产品检测机构；所述上料机构包括用于放置待检测产品料盘的上料料仓和用于放置空料盘的上料回收仓；所述下料机构包括用于放置检测完成后产品的料盘的下料料仓和放置待所述机器人机构拾取的空盘的下料空盘仓；所述产品检测机构设置在上料机构和下料机构的一侧；上料机构和下料机构水平前后设置，该料盘传送机构设置在上料机构和下料机构的下方，且所述上料料仓位置与下料空盘位置相对应且均靠近所述产品检测机构，所述上料回收仓位置与下料料仓位置相对应。该申请虽然可以实现对料盘上的产品进行检测筛选，但是实际使用过程中发现存在以下问题：1）该申请通过检测机构对已放置在料盘上的产品进行检测后再传输至相应的回收仓，在一次上料、检测和下料操作完毕后方可进行下一个料盘的上下料，换料盘的等待周期较长，加工效率较慢；2）该申请通过机器人进行料盘传输，装置结构较大，空间利用率低，降低了厂房的生产力；3）该申请需要实时对料盘的位置进行定位再控制机器人的抓取方位，结构较为复杂，成本较大。

有鉴于此，开发一种料盘上下料输送组件及三层料仓机构，缩小设备体积，提高产品检测效率、缩短料盘切换周期，提高产品加工效率和产品质量，降低成本，显然具有实际的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种料盘上下料输送组件及三层料仓机构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种三层料仓机构，包括OK料料仓、料盘上料料仓和NG料料仓；

所述OK料料仓位于所述料盘上料料仓的上方，所述料盘上料料仓位于所述NG料料仓的上方；

所述OK料料仓包括第一支架、第一顶升装置、OK料盘固定装置和OK料盘搬运装置；所述第一顶升装置和所述OK料盘搬运装置均设置在所述第一支架上，所述OK料盘固定装置设置在所述第一支架的内侧面上；

所述料盘上料料仓包括放料盘、第二支架、第二顶升装置、升降装置、料盘固定装置和料盘搬运装置；所述第二顶升装置和料盘搬运装置设置于所述第二支架上，所述升降装置设置在所述第二支架的外侧面，所述料盘固定装置设置在所述升降装置的上方，所述放料盘设置在所述第二支架的上方；

所述NG料料仓包括第三支架和位于所述第三支架上的NG料盘搬运装置。

优选地，所述第一顶升装置包括第一顶升板和用于控制第一顶升板的第一顶升气缸；

所述OK料盘固定装置包括若干个自动卡扣，若干个所述自动卡扣均匀分布在所述第一支架的内侧面上；

所述OK料盘搬运装置包括第一搬运工装和第一传动装置。

优选地，所述第一传动装置包括第一线性滑轨、第一同步带轮、第一同步带和第一同步电机，所述第一搬运工装与所述第一线性滑轨进行连接，所述第一同步带用于连接第一同步带轮，所述第一同步电机用于控制所述第一同步带轮的转动。

上文中，料盘通过料盘上料料仓放置的产品为OK料则为OK料盘，料盘通过料盘上料料仓放置的产品为NG料则为NG料盘。

上文中，所述OK料料仓通过第一同步带轮带动第一搬运工装进行前后运动来运送OK料盘，若干个所述自动卡扣围成的区域为OK料盘堆叠位，所述第一顶升装置位于所述OK料盘堆叠位的下方；当OK料盘满料时，第一搬运工装将OK料盘移动至OK料盘堆叠位，第一顶升气缸驱动第一顶升板抬起料盘，将料盘卡进自动卡扣中，完成OK料盘堆叠。

优选地，所述第二顶升装置包括第二顶升板和用于控制第二顶升板的第二顶升气缸；

所述升降装置包括用于控制料盘固定装置移动的升降气缸；

所述料盘固定装置包括夹紧压块和用于控制所述夹紧压块的夹紧气缸；

所述料盘搬运装置包括第二搬运工装和第二传动装置。

优选地，所述第二传动装置包括第二线性滑轨、第二同步带轮、第二同步带和第二同步电机，所述第二搬运工装与所述第二线性滑轨进行连接，所述第二同步带用于连接第二同步带轮，所述第二同步电机用于控制所述第二同步带轮的转动。

上文中，料盘通过人工放置在料盘上料料仓内，所述第二顶升气缸和升降气缸控制料盘的方位将其移动至第二顶升板上，并通过夹紧气缸驱动夹紧压块松开，所述升降气缸驱动所述料盘固定装置上升至上层料盘，所述夹紧气缸驱动夹紧压块压住上层料盘，并通过升降气缸驱动料盘固定装置至放料盘下方进行下料，下料结束后，所述升降气缸驱动所述料盘固定装置下降至第二搬运工装上，停止驱动所述夹紧气缸，所述夹紧压块松开料盘，完成料盘自动放料，所述第二同步带轮带动第二搬运工装上的料盘移动离开料盘上料料仓。

优选地，所述NG料盘搬运装置包括第三搬运工装、第三线性滑轨、第三同步带轮、第三同步带和第三同步电机，所述第三搬运工装与所述第三线性滑轨进行连接，所述第三同步带用于连接第三同步带轮，所述第三同步电机用于控制所述第三同步带轮的转动。

上文中，NG料料仓通过第三同步带轮带动第三搬运工装进行前后运动来运送NG料盘。

本申请还要求保护一种料盘上下料输送组件，用于将料盘在如上文所述的三层料仓机构之间进行输送，所述料盘上下料输送组件位于所述三层料仓的侧面，所述料盘上下料输送组件包括直线模块和连接在直线模块上的料盘放置区。

优选地，所述料盘放置区包括NG料盘放置层和OK料盘放置层，所述NG料盘放置层位于所述OK料盘放置层的上方，所述NG料盘放置层与所述OK料盘放置层之间相互独立。

优选地，所述料盘上下料输送组件还包括控制系统，所述控制系统包括主控模块、用于驱动所述NG料盘放置层的第二控制单元和用于驱动所述OK料盘放置层的第一控制单元。

优选地，所述控制系统还包括检测模块，所述检测模块具有相应的检测机构，所述检测模块用于对需要下料的产品进行检测，检测完毕后根据检测结果驱动第一控制单元或第二控制单元。

优选地，所述检测机构包括视觉检测机构、传感器和检测探针中的一种或其结合。

优选地，所述检测机构包括相机、镜头和光源。

上文中，所述料盘上下料输送组件负责所述料盘的升降转运。主要工作流程为：人工放置料盘至料盘上料料仓，检测模块对需要下料的产品进行检测并将信号传输至控制系统中的主控模块中，上料结束后，料盘上料料仓中的第二搬运装置将料盘移至料盘放置区；

若检测模块检测出需要下料的产品为OK料，则主控模块传输信号至第一控制单元驱动OK料盘放置层移栽至OK料料仓进行收料；

若检测模块检测出需要下料的产品为NG料，则主控模块传输信号至第二控制单元驱动NG料盘放置层移栽至NG料料仓进行收料。

针对放料时NG料盘和OK料盘切换周期长的问题，此处将料盘放置区设计成两层独立的OK料盘放置层和NG料盘放置层，在上料前通过料盘上料料仓分别将两个空料盘放置到两个位置，然后OK料盘放置层将OK料盘运送到OK料料仓放料，料盘放置区下降至等待位；

当有NG料需要放置时，此时先将OK料盘移入OK料料仓中，NG料盘放置区再从料盘上料料仓中将NG料盘移至NG料料仓放料；OK料仓将OK料盘送出，继续放料，NG料料仓将NG料盘送出，减少了料盘放置区的等待时间。

上文中，所述等待位与所述料盘上料料仓的高度一致。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明将料盘上料料仓、OK料料仓和NG料料仓竖向堆叠设置，通过竖向移动的上下料输送组件控制料盘在料仓之间相互传输，结构更为紧凑，装置体积较小；通过上下放置的NG料盘放置层和OK料盘放置层实现料盘的切换，减少了换料盘的等待时间，大大减少了换料周期；

2.本发明采用了控制系统中的检测系统及对应的检测机构对下料的产品进行检测，并将检测结果发送至主控模块进行处理，主控模块控制对应的控制单元进行料盘运输，自动化程度高，能够自动分析产品是NG料或OK料并进行相应处理，减少了人员的劳动强度，进一步提高了检测效率和产品质量；

3.本发明通过三层料仓和料盘上下料输送组件进行相互配合整体设计结构紧凑，能够完全实现料盘的收放料功能，减少人力，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的一些附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的整体结构立体图；

图2为本发明实施例一的整体结构的正视图；

图3为本发明实施例一中OK料料仓的结构示意图；

图4为本发明实施例一中料盘上料料仓的结构示意图；

图5为本发明实施例一中NG料料仓的结构示意图。

其中，1、OK料料仓；2、料盘上料料仓；3、NG料料仓；4、料盘上下料输送组件；5、直线模块；6、料盘放置区；

11、第一支架；12、第一顶升装置；13、OK料盘固定装置；14、OK料盘搬运装置；

21、第二支架；22、第二顶升装置；23、升降装置；24、料盘固定装置；25、料盘搬运装置；

31、第三支架；32、NG料盘搬运装置；

61、NG料盘放置层；62、OK料盘放置层；

121、第一顶升板；122、第一顶升气缸；

131、自动卡扣；

141、第一搬运工装；142、第一线性滑轨；143、第一同步带轮；144、第一同步带；145、第一同步电机；

221、第二顶升板；222、第二顶升气缸；

231、升降气缸；

241、夹紧压块；242、夹紧气缸；

251、第二搬运工装；252、第二线性滑轨；253、第二同步带轮；254、第二同步带；255、第二同步电机；

321、第三线性滑轨；322、第三同步带轮；323、第三同步带；324、第三同步电机；325、第三搬运工装。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例一

参见图1和图2，一种三层料仓机构，包括OK料料仓1、料盘上料料仓2和NG料料仓3；

所述OK料料仓1位于所述料盘上料料仓2的上方，所述料盘上料料仓2位于所述NG料料仓3的上方；

所述OK料料仓1包括第一支架11、第一顶升装置12、OK料盘固定装置13和OK料盘搬运装置14；所述第一顶升装置12和所述OK料盘搬运装置14均设置在所述第一支架11上，所述OK料盘固定装置13设置在所述第一支架11的内侧面上；

所述料盘上料料仓2包括放料盘、第二支架21、第二顶升装置22、升降装置23、料盘固定装置24和料盘搬运装置25；所述第二顶升装置22和料盘搬运装置25设置于所述第二支架21上，所述升降装置23设置在所述第二支架21的外侧面，所述料盘固定装置24设置在所述升降装置23的上方，所述放料盘设置在所述第二支架21的上方；

所述NG料料仓3包括第三支架31和位于所述第三支架31上的NG料盘搬运装置32。

如附图3所示，所述第一顶升装置12包括第一顶升板121和用于控制第一顶升板121的第一顶升气缸122；

所述OK料盘固定装置13包括四个自动卡扣131，四个所述自动卡扣131均匀分布在所述第一支架11的内侧面上；

所述OK料盘搬运装置14包括第一搬运工装141和第一传动装置。

进一步的，所述第一传动装置包括第一线性滑轨142、第一同步带轮143、第一同步带144和第一同步电机145，所述第一搬运工装141与所述第一线性滑轨142进行连接，所述第一同步带144用于连接第一同步带轮143，所述第一同步电机145用于控制所述第一同步带轮143的转动。

上文中，料盘通过料盘上料料仓2放置的产品为OK料则为OK料盘，料盘通过料盘上料料仓2放置的产品为NG料则为NG料盘。

上文中，所述OK料料仓1通过第一同步带轮143带动第一搬运工装141进行前后运动来运送OK料盘，四个所述自动卡扣131围成的区域为OK料盘堆叠位，所述第一顶升装置12位于所述OK料盘堆叠位的下方；当OK料盘满料时，第一搬运工装141将OK料盘移动至OK料盘堆叠位，第一顶升气缸122驱动第一顶升板121抬起料盘，将料盘卡进自动卡扣131中，完成OK料盘堆叠。

如附图4所示，所述第二顶升装置22包括第二顶升板221和用于控制第二顶升板221的第二顶升气缸222；

所述升降装置23包括用于控制料盘固定装置24移动的升降气缸231；

所述料盘固定装置24包括夹紧压块241和用于控制所述夹紧压块241的夹紧气缸242；

所述料盘搬运装置25包括第二搬运工装251和第二传动装置。

进一步的，所述料盘固定装置24的数量为2，两个所述料盘固定装置24分别位于所述第二支架21的两端，两个所述料盘固定装置24下方均设置有升降气缸231。

进一步的，所述放料盘位于所述料盘固定装置24的上方。

进一步的，所述第二传动装置包括第二线性滑轨252、第二同步带轮253、第二同步带254和第二同步电机255，所述第二搬运工装251与所述第二线性滑轨252进行连接，所述第二同步带254用于连接第二同步带轮253，所述第二同步电机255用于控制所述第二同步带轮253的转动。

上文中，料盘通过人工放置在料盘上料料仓2内，所述第二顶升气缸222和升降气缸231控制料盘的方位将其移动至第二顶升板221上，并通过夹紧气缸242驱动夹紧压块241松开，所述升降气缸231驱动所述料盘固定装置24上升至上层料盘，所述夹紧气缸242驱动夹紧压块241压住上层料盘，并通过升降气缸231驱动料盘固定装置24至放料盘下方进行下料，下料结束后，所述升降气缸231驱动所述料盘固定装置24下降至第二搬运工装251上，停止驱动所述夹紧气缸242，所述夹紧压块241松开料盘，完成料盘自动放料，所述第二同步带轮253带动第二搬运工装251上的料盘移动离开料盘上料料仓2。

如附图5所示，所述NG料盘搬运装置32包括第三搬运工装325、第三线性滑轨321、第三同步带轮322、第三同步带323和第三同步电机324，所述第三搬运工装325与所述第三线性滑轨321进行连接，所述第三同步带323用于连接第三同步带轮322，所述第三同步电机324用于控制所述第三同步带轮322的转动。

进一步的，所述NG料料仓3通过第三同步带轮322带动第三搬运工装325进行前后运动来运送NG料盘。

一种料盘上下料输送组件，用于将料盘在如上文所述的三层料仓机构之间进行输送，所述料盘上下料输送组件4位于所述三层料仓的侧面，所述料盘上下料输送组件4包括直线模块5和连接在直线模块5上的料盘放置区6。

进一步的，所述料盘放置区包括NG料盘放置层61和OK料盘放置层62，所述NG料盘放置层61位于所述OK料盘放置层62的上方，所述NG料盘放置层61与所述OK料盘放置层62之间相互独立。

进一步的，所述料盘上下料输送组件还包括控制系统，所述控制系统包括主控模块、用于驱动所述NG料盘放置层61的第二控制单元和用于驱动所述OK料盘放置层62的第一控制单元。

进一步的，所述控制系统还包括检测模块，所述检测模块具有相应的检测机构，所述检测模块用于对需要下料的产品进行检测，检测完毕后根据检测结果驱动第一控制单元或第二控制单元。

进一步的，所述检测机构为视觉检测机构，所述视觉检测机构包括相机、镜头和光源。

可替换的，所述检测机构为检测探针。

上文中，所述料盘上下料输送组件4负责所述料盘的升降转运。主要工作流程为：人工放置料盘至料盘上料料仓2，检测模块对需要下料的产品进行检测并将信号传输至控制系统中的主控模块中，上料结束后，料盘上料料仓中的第二搬运装置251将料盘移至料盘放置区；

若检测模块检测出需要下料的产品为OK料，则主控模块传输信号至第一控制单元驱动OK料盘放置层62移栽至OK料料仓1进行收料；

若检测模块检测出需要下料的产品为NG料，则主控模块传输信号至第二控制单元驱动NG料盘放置层61移栽至NG料料仓3进行收料。

针对放料时NG料盘和OK料盘切换周期长的问题，此处将料盘放置区设计成两层独立的OK料盘放置层62和NG料盘放置层61，在上料前通过料盘上料料仓2分别将两个空料盘放置到两个位置，然后OK料盘放置层62将OK料盘运送到OK料料仓1放料，料盘放置区下降至等待位；

当有NG料需要放置时，此时先将OK料盘移入OK料料仓1中，NG料盘放置层61再从料盘上料料仓2中将NG料盘移至NG料料仓3放料；OK料仓将OK料盘送出，继续放料，NG料料仓3将NG料盘送出，减少了料盘放置区的等待时间。

上文中，所述等待位与所述料盘上料料仓的高度一致。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种三层料仓机构，其特征在于，包括OK料料仓、料盘上料料仓和NG料料仓；

所述OK料料仓位于所述料盘上料料仓的上方，所述料盘上料料仓位于所述NG料料仓的上方；

所述OK料料仓包括第一支架、第一顶升装置、OK料盘固定装置和OK料盘搬运装置；所述第一顶升装置和所述OK料盘搬运装置均设置在所述第一支架上，所述OK料盘固定装置设置在所述第一支架的内侧面上；

所述料盘上料料仓包括放料盘、第二支架、第二顶升装置、升降装置、料盘固定装置和料盘搬运装置；所述第二顶升装置和料盘搬运装置设置于所述第二支架上，所述升降装置设置在所述第二支架的外侧面，所述料盘固定装置设置在所述升降装置的上方，所述放料盘设置在所述第二支架的上方；

所述NG料料仓包括第三支架和位于所述第三支架上的NG料盘搬运装置；

所述三层料仓的侧面设置有料盘上下料输送组件，所述料盘上下料输送组件用于将料盘在三层料仓机构之间进行输送，所述料盘上下料输送组件包括直线模块和连接在直线模块上的料盘放置区；

所述料盘放置区包括NG料盘放置层和OK料盘放置层，所述NG料盘放置层位于所述OK料盘放置层的上方，所述NG料盘放置层与所述OK料盘放置层之间相互独立；

还包括控制系统，所述控制系统包括主控模块、用于驱动所述NG料盘放置层的第二控制单元和用于驱动所述OK料盘放置层的第一控制单元；

所述控制系统还包括检测模块，所述检测模块用于对需要下料的产品进行检测，检测模块对需要下料的产品进行检测并将信号传输至控制系统中的主控模块中，料盘上料料仓中的料盘上料结束后，料盘 搬运装置将料盘移至料盘放置区；

若检测模块检测出需要下料的产品为OK料，则主控模块传输信号至第一控制单元驱动OK料盘放置层移栽至OK料料仓进行收料；

若检测模块检测出需要下料的产品为NG料，则主控模块传输信号至第二控制单元驱动NG料盘放置层移栽至NG料料仓进行收料。

2.如权利要求1所述的一种三层料仓机构，其特征在于，所述第一顶升装置包括第一顶升板和用于控制第一顶升板的第一顶升气缸；

所述OK料盘固定装置包括若干个自动卡扣，若干个所述自动卡扣均匀分布在所述第一支架的内侧面上；

所述OK料盘搬运装置包括第一搬运工装和第一传动装置。

3.如权利要求2所述的一种三层料仓机构，其特征在于，所述第一传动装置包括第一线性滑轨、第一同步带轮、第一同步带和第一同步电机，所述第一搬运工装与所述第一线性滑轨进行连接，所述第一同步带用于连接第一同步带轮，所述第一同步电机用于控制所述第一同步带轮的转动。

4.如权利要求1所述的一种三层料仓机构，其特征在于，所述第二顶升装置包括第二顶升板和用于控制第二顶升板的第二顶升气缸；

所述升降装置包括用于控制料盘固定装置移动的升降气缸；

所述料盘固定装置包括夹紧压块和用于控制所述夹紧压块的夹紧气缸；

所述料盘搬运装置包括第二搬运工装和第二传动装置。

5.如权利要求4所述的一种三层料仓机构，其特征在于，所述第二传动装置包括第二线性滑轨、第二同步带轮、第二同步带和第二同步电机，所述第二搬运工装与所述第二线性滑轨进行连接，所述第二同步带用于连接第二同步带轮，所述第二同步电机用于控制所述第二同步带轮的转动。

6.如权利要求1所述的一种三层料仓机构，其特征在于，所述NG料盘搬运装置包括第三搬运工装、第三线性滑轨、第三同步带轮、第三同步带和第三同步电机，所述第三搬运工装与所述第三线性滑轨进行连接，所述第三同步带用于连接第三同步带轮，所述第三同步电机用于控制所述第三同步带轮的转动。

7.如权利要求1所述的一种三层料仓机构，其特征在于，所述检测模块具有相应的检测机构。

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