CN113401675B - 自动上下料机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动化技术领域，特别是涉及一种自动上下料机构，包括，设于上下料工作台上的堆料作业区、设于取放料工作台上的装卸料作业区以及与所述装卸料作业区对应的框架小车；所述堆料作业区包括上料仓、定位仓和下料仓，所述上料仓和所述定位仓之间设有线性搬料装置；所述装卸料作业区包括设于所述取放料工作台中部的六轴机械手、位于所述六轴机械手两旁侧的框架推拉装置，所述六轴机械手的末端设有用于抓取料板的机械手夹具，所述框架小车上均列有若干个供所述框架推拉装置推拉的框架，每一所述框架上设有若干个用于摆放所述料板的夹持工位，以此实现PCB板加工前后的在框架上摆放、取下的循环过程。

Description

自动上下料机构
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，特别是涉及一种自动上下料机构。
背景技术
自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。
在PCB板的加工过程中，往往需要将若干成垛的PCB板水平放置在加工架上以便下一工位加工，而后加工完成的PCB板需要从加工架上取下叠垛收集。这一方面，对PCB板在加工架上取、放的操作大多沿袭人工操作，人工成本高，效率低下，难以满足自动化加工的需求。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种自动上下料机构。
为了解决上述问题，本发明公开了一种自动上下料机构，包括：
设于上下料工作台上的堆料作业区、设于取放料工作台上的装卸料作业区以及与所述装卸料作业区对应的框架小车；
所述堆料作业区包括上料仓、定位仓和下料仓，所述上料仓和所述定位仓之间设有线性搬料装置；所述装卸料作业区包括设于所述取放料工作台中部的六轴机械手、位于所述六轴机械手两旁侧的框架推拉装置，所述六轴机械手的末端设有用于抓取料板的机械手夹具，所述框架小车上均列有若干个供所述框架推拉装置推拉的框架，每一所述框架上设有若干个用于摆放所述料板的夹持工位。
优选的，所述线性搬料装置包括架设在所述上料仓和定位仓上方的第一滑移组件、与所述第一滑移组件上的滑台连接的升降组件以及设于所述升降组件末端的第一吸盘组件，所述升降组件和所述第一吸盘组件之间设有升降补偿组件。
优选的，位于所述上料仓和定位仓的上下料工作台上设有用于架设所述第一滑移组件的支撑架，所述第一滑移组件沿上料仓和下料仓的排列方向布置，所述升降组件包括与所述第一滑移组件上的滑台连接的滑动板、与所述滑动板滑动连接的搭载板以及设于所述滑动板上的第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩端与所述搭载板连接，所述伸缩补偿组件包括设于所述搭载板上的第二伸缩气缸以及若干根分列于所述第二伸缩气缸周侧的导柱，所述第二伸缩气缸的伸缩端以及导柱的末端均与所述第一吸盘组件连接。
优选的，位于所述六轴机械手两旁侧的取放料工作台上分别设有第二滑移组件，所述第二滑移组件上安装有所述框架推拉装置。
优选的，所述框架推拉装置包括背板、设于所述背板同侧面顶部和底部的第三滑移组件，两所述第三滑移组件之间设有传动杆，所述传动杆连接有伺服电机，每一所述第三滑移组件上相对应的滑台上分别连接有夹持端朝向框架小车一侧的气爪。
优选的，每一所述夹持工位上均设有若干个用于夹持所述料板边缘的压板。
优选的，所述机械手夹具包括第二吸盘组件、与所述第二吸盘组件连接的第三伸缩气缸以及用于支撑所述第三伸缩气缸并与所述六轴机械手的末端连接的气缸安装架，所述第二吸盘组件的周侧对应所述压板设有开压装置，所述开压装置包括直线往返电机和设于所述直线往返电机上的开压柱。
优选的，所述定位仓、下料仓底部分别设有第四滑移组件、第五滑移组件。
优选的，所述下料仓上方设有读码机构。
优选的，所述上下料工作台外侧设有光幕。
本发明的有益效果：
将已加工好的框架小车移至框架推拉装置旁侧，将满载已加工料板的框架拉至背板前方，通过六轴机械手上的机械手夹具将已加工料板取下至下料仓中，紧接着在定位仓中取出一块未加工料板摆放至背板前方框架上刚空缺的夹持工位上，多次循环往复后，框架上已加工料板全部被更换为未加工料板，通过框架推拉装置将满载未加工料板的框架推送至框架小车上，待框架小车再次载满框架后更换下一批框架小车即可，另一方面，对上料仓持续供料(未加工料板)和对下料仓持续清料(已加工料板)，以此实现PCB板加工前后的在框架上摆放、取下的循环过程。
附图说明
图1为本发明中上下料机构的外部结构示意图；
图2为本发明中上下料机构的俯视结构示意图；
图3为线性搬运装置的结构示意图；
图4为框架推拉装置的结构示意图；
图5为机械手夹具的结构示意图；
图中，10、上下料工作台；20、取放料工作台；30、框架小车；40、料板；
100、线性搬运装置；101、第一滑移组件；102、第一吸盘组件；103、支撑架；104、滑动板；105、搭载板；106、第一伸缩气缸；107、第二伸缩气缸；
200、框架推拉装置；201、框架；202、第二滑移组件；203、背板；204、第三滑移组件；205、伺服电机；206、气爪；207、压板；
300、机械手夹具；301、第二吸盘组件；302、第三伸缩气缸；303、气缸安装架；304、直线往返电机；305、开压柱；
401、上料仓；402、定位仓；403、下料仓；404、第四滑移组件；405、第五滑移组件；406、读码机构；
500、六轴机械手；600、光幕。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1～图5所示，一种自动上下料机构，用于对PCB板加工前后进行自动的摆放、取下以及叠垛，其包括设于上下料工作台10上的堆料作业区、设于取放料工作台20上的装卸料作业区以及与所述装卸料作业区对应的框架小车30；
所述堆料作业区包括上料仓401、定位仓402和下料仓403，所述上料仓401和所述定位仓402之间设有线性搬料装置；所述装卸料作业区包括设于所述取放料工作台20中部的六轴机械手500、位于所述六轴机械手500两旁侧的框架推拉装置200，所述六轴机械手500的末端设有用于抓取料板40的机械手夹具300，所述框架小车30上均列有若干个供所述框架推拉装置200推拉的框架201，每一所述框架201上设有若干个用于摆放所述料板40的夹持工位。
具体的，上述的自动上下料机构可同时应对PCB板的摆料和堆料的操作，即，PCB板加工前，需要将堆料作业区中定位仓402的料板40摆放在装卸料作业区上的框架201上，再由框架小车30运至下一工位加工；或，
PCB板加工后，框架小车30将加工完成的框架201运送至装卸料作业区，在将摆放在装卸料作业区上已加工的料板40堆放在堆料作业区中的下料仓403中。
其中，上料仓401上料以及下料仓403下料均可由人工或其他搬运装置替代，仅需将叠垛整齐的料板40放置其中即可，本实施例不作限制。
需要说明的是，定位仓402里的料板40是通过线性搬料装置将上料仓401中的料板40搬运过去的，两个仓里的料板40均为未加工料板40，即需要通过机械手将其搬运至空载的框架201上的料板40。
在一实施例中，所述线性搬料装置包括架设在所述上料仓401和定位仓402上方的第一滑移组件101、与所述第一滑移组件101上的滑台连接的升降组件以及设于所述升降组件末端的第一吸盘组件102，所述升降组件和所述第一吸盘组件102之间设有升降补偿组件；
具体的，位于所述上料仓401和定位仓402的上下料工作台10上设有用于架设所述第一滑移组件101的支撑架103，所述第一滑移组件101沿上料仓401和下料仓403的排列方向布置，所述升降组件包括与所述第一滑移组件101上的滑台连接的滑动板104、与所述滑动板104滑动连接的搭载板105以及设于所述滑动板104上的第一伸缩气缸106，所述第一伸缩气缸106的伸缩端与所述搭载板105连接，所述伸缩补偿组件包括设于所述搭载板105上的第二伸缩气缸107以及若干根分列于所述第二伸缩气缸107周侧的导柱，所述第二伸缩气缸107的伸缩端以及导柱的末端均与所述第一吸盘组件102连接。
可理解的，人工或其他搬运装置将料板40堆垛在上料仓401中定位不一定准确，其结果会影响六轴机械手500在将其摆放至料框上的精度，因此，通过上述第一滑移组件101、第一伸缩气缸106以及第二伸缩气缸107的配合，使其第一吸盘组件102下行吸附上料仓401中的料板40后将其放置于定位仓402中，使其若干个料板40按要求堆垛整齐。
需要说明的是，在上述实施例中，所述定位仓402的周侧部设有若干个朝定位仓402中心送风的吹风装置，所述吹风装置为静电吹风装置，可去除料板40上的异物。
在一实施例中，位于所述六轴机械手500两旁侧的取放料工作台20上分别设有第二滑移组件202，所述第二滑移组件202上安装有所述框架推拉装置200。
可理解的，框架小车30上的若干个框架201的排列方向与第二滑移组件202带动框架推拉装置200移动的方向对应，即，框架推拉装置200可将框架201推送至框架小车30的对应位置上，也可以将框架小车30上对应的框架201拉出。
所述框架推拉装置200包括背板203、设于所述背板203同侧面顶部和底部的第三滑移组件204，两所述第三滑移组件204之间设有传动杆，所述传动杆连接有伺服电机205，每一所述第三滑移组件204上相对应的滑台上分别连接有夹持端朝向框架小车30一侧的气爪206。
通过上述实施例，可将框架小车30上的框架201拉至背板203前方，也可将背板203前方的框架201推至框架小车30上。具体的，第二滑移组件202将框架推拉装置200移动至与框架小车30对应的位置处，驱动伺服电机205使其顶、底的滑台带动气爪206同步运动，气爪206夹持框架201的一侧，拉/推框架201。
可理解的，本实施例具有两个框架推拉装置200，每一框架推拉装置200对应一框架小车30。当然，根据实际的加工环境，据此还可设置两个以上的框架推拉装置200。在取放料的过程中，形成的一套流程可以为，将已加工好的框架小车30移至框架推拉装置200旁侧，将满载已加工料板40的框架201拉至背板203前方，通过六轴机械手500上的机械手夹具300将已加工料板40取下至下料仓403中，紧接着在定位仓402中取出一块未加工料板40摆放至背板203前方框架201上刚空缺的夹持工位上，多次循环往复后，框架201上已加工料板40全部被更换为未加工料板40，通过框架推拉装置200将满载未加工料板40的框架201推送至框架小车30上，待框架小车30再次载满框架201后更换下一批框架小车30即可，另一方面，对上料仓401持续供料(未加工料板40)和对下料仓403持续清料(已加工料板40)，以此实现PCB板加工前后的在框架201上摆放、取下的循环过程。
在一实施例中，每一所述夹持工位上均设有若干个用于夹持所述料板40边缘的压板207。
可理解的，夹持工位上、下分别设有两个压板207，压板207可以是弹簧压板207，即按压一侧，另一侧开合以实现对PCB板边缘夹持的作用。
所述机械手夹具300包括第二吸盘组件301、与所述第二吸盘组件301连接的第三伸缩气缸302以及用于支撑所述第三伸缩气缸302并与所述六轴机械手500的末端连接的气缸安装架303，所述第二吸盘组件301的周侧对应所述压板207设有开压装置，所述开压装置包括直线往返电机304和设于所述直线往返电机304上的开压柱305。
需要说明的是，料板40被固定在夹持工位上时，仅通过第二吸盘组件301吸合料板40对其可能造成损坏，通过开压装置中的直线往返电机304带动开压柱305顶开压板207，以便第二吸盘组件301顺利的将料板40摆放/取下于夹持工位上，避免将PCB板结构破坏，保证产品质量。
在一实施例中，所述定位仓402、下料仓403底部分别设有第四滑移组件404、第五滑移组件405。
可理解的，分别通过第四滑移组件404、第五滑移组件405可调整定位仓402和下料仓403的位置，以便机械手抓取料板40以及堆垛料板40。
在一实施例中，所述下料仓403上方设有读码机构406。读码机构406对机械手放置在下料仓403中的每一料板40进行读码识别并记录，减少PCB板重复加工的概率。
在一实施例中，所述上下料工作台10外侧设有光幕600。光幕600为自动化加工过程中的一种光电保护器，主要由一传感器与另一传感器形成扫描阵列组成，可对上述实施例的上下料机构的作业过程中起到安全监测和防护报警的作用。
另，可理解的，上述实施例均可通过外部的人机控制界面进行程序设定和操控，自动化程度高。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种自动上下料机构，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，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，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种自动上下料机构，其特征在于，包括：
设于上下料工作台上的堆料作业区、设于取放料工作台上的装卸料作业区以及与所述装卸料作业区对应的框架小车；
所述堆料作业区包括上料仓、定位仓和下料仓，所述上料仓和所述定位仓之间设有线性搬料装置；所述装卸料作业区包括设于所述取放料工作台中部的六轴机械手、位于所述六轴机械手两旁侧的框架推拉装置，所述六轴机械手的末端设有用于抓取料板的机械手夹具，所述框架小车上均列有若干个供所述框架推拉装置推拉的框架，每一所述框架上设有若干个用于摆放所述料板的夹持工位。
2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述线性搬料装置包括架设在所述上料仓和定位仓上方的第一滑移组件、与所述第一滑移组件上的滑台连接的升降组件以及设于所述升降组件末端的第一吸盘组件，所述升降组件和所述第一吸盘组件之间设有升降补偿组件。
3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于，位于所述上料仓和定位仓的上下料工作台上设有用于架设所述第一滑移组件的支撑架，所述第一滑移组件沿上料仓和下料仓的排列方向布置，所述升降组件包括与所述第一滑移组件上的滑台连接的滑动板、与所述滑动板滑动连接的搭载板以及设于所述滑动板上的第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的伸缩端与所述搭载板连接，所述升降补偿组件包括设于所述搭载板上的第二伸缩气缸以及若干根分列于所述第二伸缩气缸周侧的导柱，所述第二伸缩气缸的伸缩端以及导柱的末端均与所述第一吸盘组件连接。
4.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，位于所述六轴机械手两旁侧的取放料工作台上分别设有第二滑移组件，所述第二滑移组件上安装有所述框架推拉装置。
5.根据权利要求4所述的机构，其特征在于，所述框架推拉装置包括背板、设于所述背板同侧面顶部和底部的第三滑移组件，两所述第三滑移组件之间设有传动杆，所述传动杆连接有伺服电机，每一所述第三滑移组件上相对应的滑台上分别连接有夹持端朝向框架小车一侧的气爪。
6.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，每一所述夹持工位上均设有若干个用于夹持所述料板边缘的压板。
7.根据权利要求6所述的机构，其特征在于，所述机械手夹具包括第二吸盘组件、与所述第二吸盘组件连接的第三伸缩气缸以及用于支撑所述第三伸缩气缸并与所述六轴机械手的末端连接的气缸安装架，所述第二吸盘组件的周侧对应所述压板设有开压装置，所述开压装置包括直线往返电机和设于所述直线往返电机上的开压柱。
8.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述定位仓、下料仓底部分别设有第四滑移组件、第五滑移组件。
9.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述下料仓上方设有读码机构。
10.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述上下料工作台外侧设有光幕。
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