CN113335657A - 一种自动上料设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包装设备技术领域，公开了一种自动上料设备。所述自动上料设备用于对工件进行上料，多个工件码列于一个料盒，自动上料设备包括输送机构、第一机器人、检测机构、第二机器人，输送机构沿其输送方向依次设置有放料位置、检测位置及取料位置，第一机器人能从堆栈区抓取料盒并放置于放料位置，检测机构包括检测相机，检测相机能够检测运动至检测位置处的料盒内的工件的摆放是否合格，第二机器人能够抓取运动至取料位置处的料盒内的工件。本发明的自动上料设备能够自动实现料盒内物料的上料，且准确性好、效率高。

Description

一种自动上料设备

技术领域

本发明涉及包装设备技术领域，尤其涉及一种自动上料设备。

背景技术

目前，成型的烟盒规则地码列在料盒内，装满烟盒的料盒再堆垛在堆栈区，在将烟盒向烟草包装设备进行上料时，依赖于人工操作，即工人根据机器运行情况从堆栈区取出装满烟盒的料盒，然后再将料盒中的每一列烟盒依次取出，并按照正确的方向放置在烟草包装设备的送料通道上。当烟草包装设备运行速度不高、产能不高时，2-3名员工不间断地进行上料可满足生产需要，但是人工上料时需要保证烟盒的数量、摆放方向的准确性，工作效率低，工作强度大，自动化程度低，难以满足烟草包装设备提速增产的要求。

因此，亟需一种自动上料设备来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种自动上料设备，能够自动实现料盒内物料的上料，且准确性好、效率高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动上料设备，用于对工件进行上料，多个所述工件码列于一个料盒，自动上料设备包括：

输送机构，沿其输送方向依次设置有放料位置、检测位置及取料位置；

第一机器人，能从堆栈区抓取料盒并放置于所述放料位置；

检测机构，包括检测相机，所述检测相机能够检测运动至所述检测位置处的所述料盒内的工件的摆放是否合格；

第二机器人，能够抓取运动至所述取料位置处的所述料盒内的所述工件。

可选地，所述自动上料设备还包括错料回收机构，所述错料回收机构设置在所述检测位置的侧方，所述错料回收机构能够取走并收集所述检测机构检测为不合格的所述料盒。

可选地，所述错料回收机构包括：

回收架，设置在所述检测位置的一侧，所述回收架包括多个沿上下方向依次设置的料仓；

第一升降驱动组件，能够驱动所述回收架升降运动，以使其中一个所述料仓与所述检测位置处的所述料盒相对；

推料组件，设置在所述检测位置的另一侧，所述推料组件能将所述检测位置处的所述料盒推入所述料仓。

可选地，所述自动上料设备还包括回收盒，所述第二机器人包括第二机械臂和吸盘，所述第二机械臂能驱动所述吸盘运动，所述吸盘上设置多个第一吸附口，当有至少一个所述第一吸附口未吸附所述工件时，所述第二机器人将抓取的所述工件放入所述回收盒。

可选地，所述自动上料设备还包括：

限位机构，设置在所述取料位置上侧，所述限位机构能够将所述取料位置处的所述料盒限定在预设位置；

固定机构，用于将所述料盒固定在所述预设位置。

可选地，所述限位机构包括挡板和两个夹板，所述挡板设置在所述放料位置的端部，所述挡板能阻挡所述料盒随所述输送机构运动，两个所述夹板分别设置在所述取料位置的两侧，两个所述夹板能相向运动并分别与所述料盒的侧壁抵接；

所述固定机构包括第二吸附口，所述第二吸附口设置在所述取料位置的侧方，所述第二吸附口能够吸附所述料盒的底部。

可选地，所述自动上料设备还包括料盒回收机构，所述料盒回收机构能够将所述取料位置处的空的所述料盒输送至回收位置；

所述料盒回收机构包括：

输送组件，设置在所述取料位置的一侧；

横向驱动组件，能够驱动所述限位机构在所述取料位置上方和所述输送组件上方之间移动，以将所述料盒推至所述输送组件上；

第二升降驱动组件，能够驱动所述输送组件升降运动以避让所述限位机构。

可选地，所述料盒回收机构还包括料盒展平机构，所述料盒展平机构能够将所述输送组件上的所述料盒拆卸为平板。

可选地，所述第一机器人包括：

抓取组件，能夹紧或松开所述料盒；

第一机械臂，所述第一机械臂能驱动所述抓取组件在所述堆栈区和所述放料位置之间运动；

定位相机，能够检测所述堆栈区内所述料盒的位置。

可选地，所述自动上料设备还包括：

主控制柜，包括主控制模块、I/O模块、工业交换机、第一步进驱动器、第二步进驱动器、定位相机模块及检测相机模块，所述I/O模块和所述工业交换机分别与所述主控制模块通讯连接，所述第一步进驱动器和所述第二步进驱动器均与所述I/O模块通讯连接，所述定位相机模块和所述检测相机模块均与所述工业交换机通讯连接；

工控机系统，包括上位机软件操作界面，所述上位机软件操作界面与所述工业交换机通讯连接；

第一机器人控制柜，包括第一机器人控制模块，所述第一机器人控制模块分别与所述I/O模块和所述工业交换机通讯连接；

第二机器人控制柜，包括第二机器人控制模块，所述第二机器人控制模块分别与所述I/O模块和所述工业交换机通讯连接；

主机现场控制柜，包括主机信号交换模块，所述主机信号交换模块与所述I/O模块通讯连接。

本发明有益效果为：

本发明的自动上料设备，第一机器人将料盒从堆栈区搬运至输送机构上、检测相机准确判断出料盒内的工件的朝向是否正确、第二机器人将工件快速取出并放置到待使用位置，即工件的整个上料过程不需要人工操作，能够大大降低劳动力的消耗，检测相机的检测、第二机器人进行工件的取放，保证工件放置的准确性，输送机构上的三个位置分别进行放料、检测和取料的作业，使自动上料设备的上料效率提供，进而能满足烟草包装设备的提速增材需要。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的自动上料设备的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的第一机器人的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的错料回收机构的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的料盒回收机构和料盒展平机构的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的第二机器人的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的自动上料设备的控制关系示意图。

图中：

100-堆栈区；101-料盒；102-工件；

1-输送机构；11-放料位置；12-检测位置；13-取料位置；14-第一传感器；15-第二传感器；16-限位组件；

2-第一机器人；21-抓取组件；211-夹爪板；212-第一气缸；22-第一机械臂；23-定位相机；

3-检测机构；31-遮光罩；32-照明灯；33-检测相机；

4-第二机器人；41-第二机械臂；42-吸盘；421-第一吸附口；43-压力传感器；

5-料盒回收机构；51-输送组件；52-横向驱动组件；53-第二升降驱动组件；54-第一导向组件；541-第一直线轴承；542-第一导柱；

6-错料回收机构；61-回收架；611-料仓；62-第一升降驱动组件；621-电机；622-丝杆螺母副；623-重力传感器；63-推料组件；

71-回收盒；72-限位机构；721-挡板；722-夹板；723-夹持驱动组件；73-第二吸附口；

8-料盒展平机构；81-展平头；811-本体部；812-展平板；813-伸缩驱动件；82-展平升降驱动组件；83-第二导向组件；831-第二直线轴承；832-第二导柱；

91-主控制柜；911-主控制模块；912-I/O模块；913-工业交换机；914-第一步进驱动器；915-第二步进驱动器；916-定位相机模块；917-检测相机模块；92-工控机系统；921-上位机软件操作界面；93-第一机器人控制柜；931-第一机器人控制模块；94-第二机器人控制柜；941-第二机器人控制模块；95-主机现场控制柜；951-主机信号交换模块；961-现场传感器模块；962-电磁阀控制模块；963-真空发生器模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种自动上料设备，其可用于烟草包装技术领域，如图1-图5所示，本实施例中以工件102为烟盒，多个烟盒码列在仅上侧开口的料盒101内，烟盒的一个端面朝上，且部分露出料盒101，装满工件102的料盒101堆垛在堆栈区100，自动设备对该烟盒进行上料为例进行说明。具体地，自动上料设备包括输送机构1、第一机器人2、第二机器人4、检测机构3、第二机器人4及料盒回收机构5，输送机构1沿其输送方向(图1中X向)依次设置有放料位置11、检测位置12及取料位置13，且放料位置11的一端靠近堆栈区100，第一机器人2能从堆栈区100抓取装满工件102的料盒101并其放置在放料位置11，输送机构1将料盒101输送至检测位置12，检测机构3包括检测相机33，检测相机33能够检测运动至检测位置12处的料盒101内的工件102的摆放是否合格，若料盒101内的工件102摆放合格，则输送机构1继续将料盒101输送至取料位置13，第二机器人4抓取运动至取料位置13处的料盒101内的工件102，并将工件102按照要求放置到烟草包装设备(未图示)中，料盒回收机构5则将取料位置13处的空的料盒101输送至回收位置，以便于持续的进行工件102的取料上料的过程。

本实施例的自动上料设备，第一机器人2将料盒101从堆栈区100搬运至输送机构1上、检测相机33准确判断出料盒101内的工件102的朝向是否正确、第二机器人4将工件102快速取出并放置到待使用位置、料盒回收机构5自动回收空的料盒101，即工件的整个上料过程不需要人工操作，能够大大降低劳动力的消耗，检测相机33的检测、第二机器人4进行工件102的取放，保证工件102放置的准确性，输送机构1上的三个位置分别进行放料、检测和取料的作业，使自动上料设备的上料效率提高，进而能满足烟草包装设备的提速增材需要。

具体而言，本实施例中，如图1所示，堆栈区100设置有两个托盘，每个托盘上均堆垛有多层装满工件102的料盒101，且每层包括多个料盒101，第一机器人2设置在输送机构1的端部，两个托盘分别位于第一机器人2的两侧，以便于第一机器人2能方便地抓取到两个托盘上的料盒101。优选地，如图1和图2所示，第一机器人2包括抓取组件21、第一机械臂22及定位相机23，定位相机23能够检测堆栈区100内料盒101的位置，抓取组件21能夹紧或松开料盒101，第一机械臂22能驱动抓取组件21在堆栈区100和放料位置11之间运动，定位相机23能够识别托盘上堆垛的料盒101的高度以判断层数，且能识别该层每个料盒101的位置，以便于抓取组件21准确抓取料盒101，当定位相机23检测到一个托盘上没有料盒101时，则第一机械臂22驱动抓取组件21去另一个托盘上抓取，同时发出报警信号，提醒工作人员向堆栈区100补料，避免出现因为缺料而停机的情况。

具体地，如图2所示，第一机械臂22可以是六轴机械臂，其能灵活驱动抓取组件21运动，抓取组件21包括两个相对设置的夹爪板211及两个第一气缸212，每个第一气缸212的输出端对应与一个夹爪板211连接，两个第一气缸212分别驱动两个夹爪板211靠近彼此，则可以夹紧料盒101，两个第一气缸212分别驱动两个夹爪板211背离彼此，则能对应松开料盒101，结果简单、控制方便，当然，其他实施例中，抓取组件21的具体结构也可以是现有的任意一种能够抓紧、松开动作的结构，在此不做限定。本实施例中，定位相机23与抓取组件21连接，从而能够随抓取组件21一起灵活运动，其他实施例中，定位相机23也可以是固定在某个能拍摄到整个堆栈区100的位置，第一机器人2还包括相机分析处理系统，从而能分析定位相机23的拍摄结果，并判断料盒101的实际位置。优选地，自动上料设备还包括第一机器人控制柜93，第一机器人控制柜93内设置有第一机器人控制模块931，第一机器人控制模块931能够控制第一机器人2顺利完成取料动作。

进一步地，如图4所示，输送机构1可以是带传动机构、链传动机构或滚筒传动机构，根据实际需要选择设置即可，在此不做限定。输送机构1、检测机构2、第二机器人4、料盒回收机构5等均支撑在机架上。优选地，如图4所示，放料位置11处还设置有第一传感器14，第一传感器14能判断放料位置11是否有料盒101，若第一传感器14判断放料位置11没有料盒101时，则向第一机器人2发送信号，使第一机器人2抓取料盒101并放置在放料位置11处。进一步地，检测位置12设置有第二传感器15，第二传感器15能够检测检测位置12是否有料盒101，若第二传感器15检测到检测位置12有料盒101，则向检测相机33发送信号，使检测相机33对料盒101进行拍照。

优选地，如图4所示，输送机构1在检测位置12的一侧还设置有限位组件16，限位组件16包括限位板和限位驱动，限位驱动能驱动限位板伸出至输送机构1的上侧，从而能够阻挡料盒101继续随输送机构1运动，当限位板阻挡料盒101后，输送机构1可以继续运动，从而不干涉放料位置11和取料位置13的作业，当料盒101在检测位置12完成检测后，限位驱动能驱动限位板运动至避让的位置，使料盒101能继续随着输送机构1运动至取料位置13。本实施例在，限位驱动可以是直线气缸，结构简单、操作方便，其他实施例中，限位驱动还可以是旋转电机，旋转电机驱动限位板转动以阻挡或避让料盒101，在此不做限定。

优选地，如图1和图3所示，检测机构3还包括遮光罩31和照明灯32，遮光罩31罩在检测位置12的上方，照明灯32和检测相机33均设置在遮光罩31内，遮光罩31隔绝能够进入检测相机33的外界光线，由照明灯32照亮料位于检测位置12的料盒101内的工件102，检测相机33采集料盒101中的工件102的摆放图像，并判断料盒101内的工件102是否存在摆放反向、放错或者漏放等摆放瑕疵，若无瑕疵则表示摆放正确，输送机构1驱动料盒101继续运动至取料位置13处等待被抓取。

进一步地，如图3所示，自动上料设备还包括错料回收机构6，错料回收机构6设置在检测位置12的侧方，错料回收机构6能够取走并收集检测机构3检测为不合格的料盒101。具体地，如图3所示，错料回收机构6包括回收架61、第一升降驱组件62及推料组件63，回收架61设置在检测位置12的一侧，推料组件63设置在检测位置12的另一侧，回收架61包括多个沿上下方向依次设置的料仓611，第一升降驱组件62能够驱动回收架61升降运动，以使其中一个料仓611与检测位置12处的料盒101相对，当检测机构3检测到料盒101内工件102的摆放不正确时，推料组件63将检测位置12处的料盒101推入料仓611进行回收，当回收架61接收到一个料盒101后，第一升降驱组件62驱动料盒101上升或下降一层料仓611的高度，以使一个空的料仓611与检测位置12的料盒101相对，当所有的料仓611都装有料盒101时，则发出报警信号，提醒工作人员取出料盒101或者更换新的回收架61。通过在回收架61内设置多层料仓611，工作人员可以集中处理错料料盒101，从而提高工作效率。

具体地，本实施例中，如图3所示，第一升降驱组件62包括电机621、丝杆螺母副622，其中丝杆与回收架61连接，电机621驱动丝杆转动，螺母带动回收架61沿丝杆升降运动。其他实施例中，第一升降驱组件62也可以是直线气缸，在此不做限定。进一步地，错料回收机构6还包括重力传感器623，当推料组件63将料盒101推动至料仓611内后，重力传感器623感应到回收架61重力的变化，从而使第一升降驱组件62驱动回收架61进行升降运动。

当输送机构1将检测合格的料盒101驱动至取料位置13处时，为了保证第二机器人4能够准确、方便地将料盒101内的工件102取出，优选地，如图4所示，自动上料设备还包括限位机构72和固定机构，限位机构72设置在取料位置13上侧，限位机构72能够将取料位置13处的料盒101限定在预设位置，首先保证料盒101的位置精度，接着固定机构将料盒101固定在预设位置，从而保证在第二机器人4抓取工件102的过程中，工件102能顺利与料盒101分开。具体地，如图4所示，限位机构72包括挡板721和两个夹板722，挡板721设置在放料位置11的端部，料盒101随着输送机构1运动到取料位置13后被挡板721阻挡，而输送机构1可以继续运动，以保证输送机构1的区域位置仍能够进行输送，两个夹板722分别设置在取料位置13的两侧，两个夹板722能相向运动并分别与料盒101的侧壁抵接，从而可以在垂直于输送机构1的输送方向上对料盒101进行限位，纠正料盒101的位置误差，保证料盒101的位置精度，固定机构包括第二吸附口73，第二吸附口73设置在取料位置13的侧方，第二吸附口73能够吸附料盒101的底部，从而将料盒101的位置锁定，在第二机器人4抓取料盒101时，两个夹板722可以松开料盒101，使料盒101的侧壁与其所容纳的工件102之间具有一定的间隙，从而便于工件102取出。即通过限位机构72和固定机构的配合使第二机器人4能够精准地对准工件102并将工件102顺利从料盒101中取出。

本实施例中，如图4所示，限位机构72还包括夹持驱动组件723，夹持驱动组件723用于驱动两个夹板722相向运动以夹持限位料盒101，或者驱动两个夹板722背向运动以松开料盒101。可选地，夹持驱动组件723可以是夹紧气缸，夹紧气缸的两个输出端分别与两个夹板722连接以驱动两个夹板722运动，其他实施例中，夹持驱动组件723也可以包括两个直线气缸，每个直线气缸对应驱动一个夹板722运动，夹持驱动组件723的具体结构形式可以根据实际需要选择设置，在此不做具体限定。自动上料设备还包括真空发生器，取料位置13的两侧均设置有若干第二吸附口73，从而保证对料盒101固定的可靠性，第二吸附口73与真空发生器连通，从而能够产生负压将料盒101吸附固定住。

为了避免第二机械手出现漏抓取料盒101中的工件102的情况发生，如图1和图5所示，自动上料设备还包括回收盒71，回收盒71设置在取料位置13的一侧，第二机器人4包括第二机械臂41和吸盘42，第二机械臂41能驱动吸盘42运动，吸盘42上设置有多个第一吸附口421，以便于同时将多个工件102吸附住，从而提高第二机器人4的工作效率。当所有第一吸附口421均吸附到工件102时，第二机器人4能检测到吸盘42内具有一个预设压力值，当有一个或者多个第一吸附口421未吸附到工件102时，此时第二机器人4检测到吸盘42内的实际压力与预设压力值不同，即通过判断吸盘42内的压力值可以判断第二机器人4是否将料盒101内的工件102完全吸附住，当判断结果为吸附住料盒101内的所有工件102时，第二机器人4将工件102放入到烟草包装设备上，当判断结构为第二机器人4未吸附住料盒101内的所有工件102时，第二机器人4将此时所有抓取的工件102放入到回收盒71内进行回收，从而避免影响烟草包装设备的生产。本实施例中，吸盘42上的多个第一吸附口421与一个料盒101内的工件102一一对应设置，其他实施例中，可以是两个或多个第一吸附口421共同吸附一个工件102，或者一个吸附口421吸附两个或多个工件102，在此不做具体限定。进一步地，第二机械臂41可以为六轴机械手，从而能带动吸盘42灵活运动，吸盘42内设置有压力传感器43，压力传感器43能够检测吸盘42内的压力，并判断吸盘42此次是否将一个料盒101内的所有工件102全部吸附住。

当第二机械手将料盒101内的工件102取出后，需要对空的料盒101进行回收，优选地，如图4所示，料盒回收机构5包括输送组件51、横向驱动组件52及第二升降驱动组件53，输送组件51设置在取料位置13的一侧，横向驱动组件52能够驱动限位机构72在取料位置13上方和输送组件51上方之间移动，从而使空的料盒101能移动至输送组件51上，第二升降驱动组件53能够驱动输送组件51升降运动以避让限位机构72。在料盒回收机构5回收空料盒101的过程中：固定机构先松开对料盒101的吸附固定，并使限位机构72夹持住空的料盒101，接着横向驱动组件52驱动限位机构72和空的料盒101一起横向移动至输送组件51上方，此时限位机构72松开料盒101，使空的料盒101落在输送组件51上，接着第二升降驱动组件53驱动输送组件51沿竖直方向向下运动，从而使空的料盒101随着输送组件51向下运动，直至料盒101在上下方向上完全避开限位机构72，以便于横向驱动组件52将限位机构72从输送组件51上方驱动至取料位置13上方，整个过程不需要人工操作，且实现该过程的机械结构上只需要进行直线运动，结构简单易于实现，且成本低。

具体而言，本实施例中，如图4所示，输送组件51可以为带传送组件或者链传动组件或者其他能够输送料盒101的机构，根据需要选择设置即可，本实施例中，输送组件51为带传送组件，且带传送组件与输送机构1平行设置，从而使整个自动上料设备的结构更加紧凑。进一步地，横向驱动组件52包括直线气缸，直线气缸设置在输送机构1远离输送组件51的一侧，直线气缸的输出端与限位机构72连接，从而能够驱动限位机构72在取料位置13上方和输送组件51上方之间移动，其他实施例中，横向驱动组件52的结构不做具体限定。进一步地，第二升降驱动组件53包括升降气缸，升降气缸的输出端与输送组件51连接，升降气缸伸缩运动实现驱动输送组件51的升降运动，结构简单、操作方便。其他实施例中，第二升降驱动组件53也可以是由电机配合丝杆螺母副实现直线运动的输出，在此不做具体限定。

优选地，料盒回收机构5还包括第一导向组件54，第一导向组件54用于对输送组件51的升降运动进行导向，保证输送组件51运动平稳、方向准确，本实施例中第一导向组件54包括第一直线轴承541和第一导柱542，第一直线轴承541固定在机架上，第一导柱542与输送组件51固定连接且沿竖直方向延伸，第一导柱542与第一直线轴承541滑动配合，从而保证输送组件51升降运动的顺畅性，其他实施例中，第一导向组件54也可以是导轨滑块或者其他现有的导向结构，在此不做具体限定。

当限位机构72回到取料位置13上方后，输送组件51需要将空的料盒101输送至回收位置，但是，立体状态的料盒101占用空间大，在回收区域空间一定时，能够回收的料盒101的数量较少。优选地，如图4所示，料盒回收机构5还包括料盒展平机构8，料盒展平机构8能够将输送组件51上的料盒101拆卸为平板，接着输送组件51再将平板状态的料盒101输送至回收位置，以便于回收位置能够储存更多的料盒101。

具体地，如图4所示，料盒展平机构8包括展平头81和展平升降驱动组件82，展平升降驱动组件82设置在机架上，且位于输送组件51的上方，展平升降驱动组件82能驱动展平头81升降运动，以使展平头81能伸入到输送组件51上的料盒101内，展平头81包括本体部811、至少两个展平板812和对应数量的伸缩驱动件813，本体部811与展平升降驱动组件82的输出端连接，伸缩驱动件813设置在本体部811上，每个展平板812对应与一个伸缩驱动件813的输出端连接，至少两个伸缩驱动件813能分别驱动对应的展平板812朝远离料盒101的中心的方向运动，从而使至少两个展平板812分别向四周拉拽料盒101的侧壁，进而可以将料盒101撕裂成为平板。本实施例中，展平头81包括四个展平板812，四个展平板812分别对应与料盒101的四个侧壁平行，当四个展平板812同时推动料盒101的四个侧壁时，料盒101沿其竖直方向的棱边定向撕裂。当然，其他实施例中，展平头81的数量和所在平面可以结合对应的料盒101形状进行设置，在此不做限定。

具体而言，本实施例中，展平升降驱动组件82包括气缸，气缸设置在机架上，气缸的输出端与展平头81的本体部811连接，其他实施例中，展平升降驱动组件82也可以为其他能够输出直线运动的组件或部件，在此不做限定。进一步地，料盒展平机构8还包括第二导向组件83，第二导向组件83用于对展平头81的升降运动进行导向，保证展平头81运动平稳、方向准确。本实施例中第二导向组件83包括第二直线轴承831和第二导柱832，第二直线轴承831固定在机架上，第二导柱832与展平头81的本体部811固定连接，且沿竖直方向延伸，第二导柱832与第二直线轴承831滑动配合，从而保证展平头81升降运动的顺畅性，其他实施例中，第二导向组件83也可以是导轨滑块或者其他结构，在此不做具体限定。进一步地，伸缩驱动件813为直线气缸，直线气缸一端固定在本体部811上，另一端与一个展平板812连接，且每个直线气缸输出的伸缩方向对应与料盒101的一个侧壁垂直。

优选地，如图6所示，自动上料设备还包括主控制柜91、工控机系统92、第一机器人控制柜93、第二机器人控制柜94及主机现场控制柜95，其中，主控制柜91内设置主控制模块911、I/O模块912、工业交换机913、第一步进驱动器914、第二步进驱动器915、定位相机模块916及检测相机模块917，I/O模块912由主控制模块911自带以及其扩展模块组成，主控制模块911通过I/O模块912检测设备各部分状态并控制执行机构动作，主控制模块911通过PROFINET协议接入工业交换机913。第一步进驱动器914和第二步进驱动器915分别用于控制输送机构1和输送组件51的动作，第一步进驱动器914和第二步进驱动器915均与I/O模块912通讯连接。定位相机模块916和检测相机模块917均使用TCP/IP协议接入工业交换机913，定位相机模块916用于控制定位相机23的动作和处理定位相机23的图像信息，并将结果反馈至主控制模块911，检测相机模块917用于控制检测相机33的动作和处理检测相机33获得的图像信息，并将结果反馈至主控制模块911。工控机系统92包括上位机软件操作界面921，上位机软件操作界面921与工业交换机913通讯连接。第一机器人控制柜93包括第一机器人控制模块931，第一机器人控制模块931用于控制第一机器人2的动作和信号的反馈，第一机器人控制模块931分别与I/O模块912和工业交换机913通讯连接，第二机器人控制柜94包括第二机器人控制模块941，第二机器人控制模块941用于控制第二机器人4的动作和信号的反馈，第二机器人控制模块941分别与I/O模块912和工业交换机913通讯连接，即第一机器人控制模块931和第二机器人控制模块941均通过I/O模块912实现与主控制模块911的通讯。自动上料设备还包括现场传感器模块961、电磁阀控制模块962、真空发生器模块963，现场传感器模块961、电磁阀控制模块962、真空发生器模块963均与I/O模块912通讯连接，进而使得现场设备与主控制模块911通讯。第一传感器14、第二传感器15及压力传感器等传感器均与现场传感器模块961通讯连接，现场传感器模块961用于控制信号的接收与发出；用于控制气缸伸缩的电磁阀均与电磁阀控制模块962通讯连接，电磁阀控制模块962用于控制电磁阀的动作和信号的反馈；用于为第一吸附口421、第二吸附口73提供负压的真空发生器与真空发生器模块963通讯连接。主机现场控制柜95包括主机信号交换模块951，主机信号交换模块951与I/O模块912通讯连接。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动上料设备，用于对工件(102)进行上料，多个所述工件(102)码列于一个料盒(101)，其特征在于，包括：

输送机构(1)，沿其输送方向依次设置有放料位置(11)、检测位置(12)及取料位置(13)；

第一机器人(2)，能从堆栈区(100)抓取料盒(101)并放置于所述放料位置(11)；

检测机构(3)，包括检测相机(33)，所述检测相机(33)能够检测运动至所述检测位置(12)处的所述料盒(101)内的工件(102)的摆放是否合格；

第二机器人(4)，能够抓取运动至所述取料位置(13)处的所述料盒(101)内的所述工件(102)。

2.如权利要求1所述的自动上料设备，其特征在于，所述自动上料设备还包括错料回收机构(6)，所述错料回收机构(6)设置在所述检测位置(12)的侧方，所述错料回收机构(6)能够取走并收集所述检测机构(3)检测为不合格的所述料盒(101)。

3.如权利要求2所述的自动上料设备，其特征在于，所述错料回收机构(6)包括：

回收架(61)，设置在所述检测位置(12)的一侧，所述回收架(61)包括多个沿上下方向依次设置的料仓(611)；

第一升降驱动组件(62)，能够驱动所述回收架(61)升降运动，以使其中一个所述料仓(611)与所述检测位置(12)处的所述料盒(101)相对；

推料组件(63)，设置在所述检测位置(12)的另一侧，所述推料组件(63)能将所述检测位置(12)处的所述料盒(101)推入所述料仓(611)。

4.如权利要求1-3任一项所述的自动上料设备，其特征在于，所述自动上料设备还包括回收盒(71)，所述第二机器人(4)包括第二机械臂(41)和吸盘(42)，所述第二机械臂(41)能驱动所述吸盘(42)运动，所述吸盘(42)上设置多个第一吸附口(421)，当有至少一个所述第一吸附口(421)未吸附所述工件(102)时，所述第二机器人(4)将抓取的所述工件(102)放入所述回收盒(71)。

5.如权利要求1-3任一项所述的自动上料设备，其特征在于，所述自动上料设备还包括：

限位机构(72)，设置在所述取料位置(13)上侧，所述限位机构(72)能够将所述取料位置(13)处的所述料盒(101)限定在预设位置；

固定机构，用于将所述料盒(101)固定在所述预设位置。

6.如权利要求5所述的自动上料设备，其特征在于，所述限位机构(72)包括挡板(721)和两个夹板(722)，所述挡板(721)设置在所述放料位置(11)的端部，所述挡板(721)能阻挡所述料盒(101)随所述输送机构(1)运动，两个所述夹板(722)分别设置在所述取料位置(13)的两侧，两个所述夹板(722)能相向运动并分别与所述料盒(101)的侧壁抵接；

所述固定机构包括第二吸附口(73)，所述第二吸附口(73)设置在所述取料位置(13)的侧方，所述第二吸附口(73)能够吸附所述料盒(101)的底部。

7.如权利要求5所述的自动上料设备，其特征在于，所述自动上料设备还包括料盒回收机构(5)，所述料盒回收机构(5)能够将所述取料位置(13)处的空的所述料盒(101)输送至回收位置；

所述料盒回收机构(5)包括：

输送组件(51)，设置在所述取料位置(13)的一侧；

横向驱动组件(52)，能够驱动所述限位机构(72)在所述取料位置(13)上方和所述输送组件(51)上方之间移动，以将所述料盒(101)推至所述输送组件(51)上；

第二升降驱动组件(53)，能够驱动所述输送组件(51)升降运动以避让所述限位机构(72)。

8.如权利要求7所述的自动上料设备，其特征在于，所述料盒回收机构(5)还包括料盒展平机构(8)，所述料盒展平机构(8)能够将所述输送组件(51)上的所述料盒(101)拆卸为平板。

9.如权利要求1-3任一项所述的自动上料设备，其特征在于，所述第一机器人(2)包括：

抓取组件(21)，能夹紧或松开所述料盒(101)；

第一机械臂(22)，所述第一机械臂(22)能驱动所述抓取组件(21)在所述堆栈区(100)和所述放料位置(11)之间运动；

定位相机(23)，能够检测所述堆栈区(100)内所述料盒(101)的位置。

10.如权利要求1-3任一项所述的自动上料设备，其特征在于，所述自动上料设备还包括：

主控制柜(91)，包括主控制模块(911)、I/O模块(912)、工业交换机(913)、第一步进驱动器(914)、第二步进驱动器(915)、定位相机模块(916)及检测相机模块(917)，所述I/O模块(912)和所述工业交换机(913)分别与所述主控制模块(911)通讯连接，所述第一步进驱动器(914)和所述第二步进驱动器(915)均与所述I/O模块(912)通讯连接，所述定位相机模块(916)和所述检测相机模块(917)均与所述工业交换机(913)通讯连接；

工控机系统(92)，包括上位机软件操作界面(921)，所述上位机软件操作界面(921)与所述工业交换机(913)通讯连接；

第一机器人控制柜(93)，包括第一机器人控制模块(931)，所述第一机器人控制模块(931)分别与所述I/O模块(912)和所述工业交换机(913)通讯连接；

第二机器人控制柜(94)，包括第二机器人控制模块(941)，所述第二机器人控制模块(941)分别与所述I/O模块(912)和所述工业交换机(913)通讯连接；

主机现场控制柜(95)，包括主机信号交换模块(951)，所述主机信号交换模块(951)与所述I/O模块(912)通讯连接。

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