CN113772399B - 一种紧凑高效的材料供给装置及其供给方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑高效的材料供给装置及其供给方法，包括有提供工件的供料模块、将工件送至指定位置的送料模块、检测工件的检测模块以及将工件送至下一程序的下料模块，工件从所述供料模块进入送料模块，送至检测模块检测后加工，加工完成后经下料模块送入下一程序；所述检测模块包括有检测杆、用于检测所述检测杆位移的检测装置；采用背压式检测机构，设置有检测杆以及检测装置，使得工件触碰检测杆后，在所述检测杆产生微小位移之后，所述检测装置即可检测到检测杆的位移，可以有效保证检测的精度，且降低成本。

Description

一种紧凑高效的材料供给装置及其供给方法

技术领域

本发明属于机床自动化加工领域，涉及一种紧凑高效的材料供给装置及其供给方法。

背景技术

小型阀座类工件多采用震动盘筛选、简易料道上料和吹气下料，属于低容错率的一种半自动材料供给装置，少量采用小型机械手配合料盘制成自动化材料供给装置。

前者震动盘为震动源且一旦筛选判定失误，可以直接造成撞击，损坏设备；简易料道仅针对单一工件，一旦工件换型，不可避免导致配件重新制作产生额外的时间和成本浪费；吹气下料易产生工件无法正常掉落或吹气量大导致工件到处散落的现象。

后者自动化程度高，速度快，但是制作成本过高，而且机械手的定位精度可能无法满足精密夹具的相关要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述的问题，提出了一种紧凑高效的材料供给装置及其供给方法。

为实现上述目的，可通过下列技术方案来实现，一种紧凑高效的材料供给装置，包括有提供工件的供料模块、将工件送至指定位置的送料模块、检测工件的检测模块以及将工件送至下一程序的下料模块，工件从所述供料模块进入送料模块，送至检测模块检测后加工，加工完成后经下料模块送入下一程序；所述检测模块包括有检测杆、用于检测所述检测杆位移的检测装置。

进一步具体的，所述下料模块包括有磁性脱离机构、与所述磁性脱离机构连接设置的下料气缸、设置在所述磁性脱离机构下方的下料通道。

进一步具体的，所述磁性脱离机构包括有脱离杆、设置在所述脱离杆端部的磁性板、套设在所述脱离杆上的脱离壳体、阻挡板，所述脱离杆穿过所述阻挡板与下料气缸连接设置，在所述脱离杆与脱离壳体之间设置有弹性装置。

进一步具体的，所述供料模块包括有供料盘、与所述供料盘连通设置的供料通道。

进一步具体的，所述送料模块包括有与所述供料通道连通设置的送料通道、设置在所述送料通道上的送料杆、与所述送料杆连接设置的送料气缸。

进一步具体的，在所述供料盘上设置顶料机构。

进一步具体的，所述顶料机构包括有顶料板、与所述顶料板连接设置的顶料气缸，所述顶料板设置在所述供料盘的出料口处。

进一步具体的，在所述检测杆的端部设置滚轮，所述滚轮沿所述检测杆的轴向设置。

进一步具体的，所述检测装置为测距器。

一种紧凑高效的材料供给方法，供给步骤如下所述：

S1、所述供料盘内的工件通过供料通道进入送料通道；

S2、工件到达所述送料通道后，所述送料气缸驱动送料杆在所述送料通道内推动工件到达指定位置；

S3、夹料机械手到达指定位置夹取工件至检测模块，若检测模块检测到工件，则夹料机械手将工件送去加工；若检测模块没有检测到工件，则重新进行工件的夹取；

S4、夹料机械手将加工完成的工件送至下料模块，磁性脱离机构吸附工件，所述下料气缸驱动所述磁吸脱离机构进行工件的脱离，脱离后的工件掉落至下料通道，从所述下料通道送至下一程序；

S5、夹料机械手移动至检测模块，若检测模块检测到工件，则夹料机械手重新回到下料模块进行工件的输送；若检测模块没有检测到工件，则步骤完成。

本发明一种紧凑高效的材料供给装置及其供给方法，可以实现如下技术效果：采用背压式检测机构，设置有检测杆以及检测装置，使得工件触碰检测杆后，在所述检测杆产生微小位移之后，所述检测装置即可检测到检测杆的位移，可以有效保证检测的精度，且降低成本。

附图说明

图1是本发明的供给装置的立体结构示意图1；

图2是本发明的供给装置的立体结构示意图2；

图3是本发明的供给装置的供给模块的立体结构示意图；

图4是本发明的供给装置的供给盘和供给通道的爆炸示意图；

图5是本发明的供给装置的上料模块的立体结构示意图；

图6是本发明的供给装置的检测模块的立体结构示意图；

图7是本发明的供给装置的检测杆的立体结构示意图；

图8是本发明的供给装置的下料模块和底板的立体结构示意图；

图9是本发明的供给装置的磁性脱离机构的立体结构示意图；

图10是本发明的供给装置的可调式底座的立体结构示意图。

图中：1、供料模块；11、供料盘；12、供料通道；13、密封塞；141、顶料板；142、顶料气缸；

2、送料模块；21、送料通道；22、送料杆；23、送料气缸；24、送料块；241、承接凹槽；

3、检测模块；31、检测杆；32、检测装置；311、滚轮；

4、下料模块；41、磁性脱离机构；42、下料气缸；43、下料通道；411、脱离杆；412、磁性板；413、脱离壳体；414、阻挡板；

5、底板；

6、可调式底座。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或者类似的标号表示相同或者类似的元件或者具有相同或者类似功能的元件。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。下面通过参考附图描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明。而不能理解为对本发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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保护范围的限制。下面对本发明的实施例进行详细说明。

一种紧凑高效的材料供给装置，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9以及图10所示，包括有供料模块1、送料模块2、检测模块3以及下料模块4，所述供料模块1、送料模块2、检测模块3以及下料模块4均设置在底板5上，所述供料模块1为所述供给装置提供工件，所述送料模块2将工件送至指定位置，所述检测模块3用于检测是否有工件存在，所述下料模块4将工件送至下一程序；所述供料模块1提供工件并至送料模块2，所述送料模块2将工件送至指定位置，外部的夹料机械手夹取指定位置的工件，并将工件送至检测模块3处，经检测模块3的防呆检测后送至加工处进行加工，加工完成后夹料机械手夹取加工完成的工件至下料模块4，下料模块4吸取工件，并将工件送至收料盒，所述夹料机械手再次回到所述检测模块3处进行防呆检测；所述供给装置结构紧凑、高效，大幅度减少了供给装置的体积和降低了设计、维护的复杂度。

如图1、图2、图3以及图4所示，所述供料模块1包括有供料盘11、设置在所述供料盘11上的供料通道12，所述供料通道12的一端与所述供料盘11的出料口连通，工件从所述供料盘11的出料口输送至供料通道12，所述供料盘11设置为弹夹式的供料盘，可以精准的将工件输送至供料通道12内，所述供料通道12另一端与送料模块2连通；为方便向所述供料盘11补充材料，在所述供料盘11的顶部设置一进料口，外部工件经进料口进入所述供料盘11，在所述进料口设置密封塞13，日常设置在所述进料口内，防止油污或者灰尘进入所述供料盘11内，在需要向所述供料盘11补充材料时，将密封塞13拿掉，便于补充材料。

如图1、图2、图3以及图4所示，所述供料盘11包括有贴合设置的前供料板、后供料板，在前、后供料板上设置凹槽用于放置工件，在所述前供料板、后供料板之间设置有可调式组件，所述可调式组件为任意的柔性可伸缩材料，在所述供料盘11内的工件尺寸不一致的时候，所述可调式组件可以根据工件的具体尺寸来伸长或恢复以适应多种尺寸的工件，实现所述供料盘11在一定公差范围内对工件通用的容错率，保证每一个工件都可以稳定的供给到供料通道12；所述供料通道12包括有贴合设置的前通道板、后通道板，在所述前、后通道板上设置凹槽，保证工件可以顺畅的经过，在所述前、后通道板之间设置有可调式组件，所述可调式组件为任意的柔性可伸缩材料，在工件尺寸不一致的时候，所述可调式组件可以根据工件的具体尺寸来伸长或恢复以适应多种尺寸的工件，实现所述供料通道12在一定公差范围内对工件通用的容错率，保证每一个工件都可以稳定经过，并供给到送料模块2。

如图1、图2、图3以及图4所示，在所述供料盘11的出料口处设置有顶料机构，所述顶料机构进行间断性的捣料，防止工件在所述出料口堵塞；所述顶料机构包括有顶料板141、与所述顶料板141连接设置的顶料气缸142，所述顶料气缸142驱动所述顶料板141在Z轴方向上运动，对所述供料盘11内的工件进行捣料操作；所述顶料板141设置为楔形顶料板，更好的对所述供料盘11内的工件进行捣料操作。

如图1、图2以及图5所示，所述送料模块2包括有送料通道21、设置在所述送料通道21上的送料杆22、与所述送料杆22连接设置的送料气缸23，所述送料气缸23驱动所述送料杆22在送料通道21内沿轴向运动，在所述供料模块1下方设置有送料块24，在所述送料块24上开设有送料通道21，所述送料通道21与供料通道12连通，所述供料通道12内的工件可直接输送至所述送料通道21，所述送料杆22设置在所述送料通道21内，主要用于将送料通道21内的工件推送至所述送料通道21的出口处，方便夹料机械手对工件的夹取；所述送料杆22采用柔性材料，有效避免了机械顶料导致的磨损和损害。

如图1、图2、图5、图6以及图7所示，所述检测模块3包括有检测杆31、用于检测所述检测杆31位移的检测装置32，在所述送料块24上，所述送料通道21一侧设置检测通道，在所述检测通道内设置检测杆31，在所述检测通道与检测杆31之间设置有弹簧，用于所述检测杆31的恢复；所述检测装置32设置为测距器；在所述检测杆31远离所述检测装置32的一端设置有滚轮311，所述滚轮311沿所述检测杆31的轴向设置，在工件到达检测杆31处时，随着工件的移动，所述滚轮311也相应转动，防止工件和检测杆31端部产生划痕，损伤工件和检测杆31；在夹料机械手夹取工件到达检测杆31的前端时，工件挤压所述检测杆31，所述检测杆31的后端向所述检测装置32靠近，所述检测装置32检测到所述检测杆31的位移，则说明夹料机械手夹取到了工件，则夹料机械手将工件送去加工；否则，在所述夹料机械手上没有夹取到工件时，夹料机械手到达检测杆31的前端后没有工件挤压所述检测杆31，所述检测杆31保持不动，所述检测装置32没有检测到所述检测杆31的位移，则说明夹料机械手没有夹取到工件，则夹料机械手回到送料模块2处，再次夹取工件；所述检测模块3采用背压式间接测量，有效避免检测等待时间和提高了上料、下料的工件防呆检测的准确性；在所述送料块24上，所述送料通道21的出口一侧设置有承接凹槽241，所述承接凹槽241围绕所述送料通道21和检测通道设置，使得所述夹料机械手在送料模块2处夹取过工件之后，在所述承接凹槽241内根据所述承接凹槽241的凹陷移动，不会移动到与检测模块3相反的另一侧，还能给夹料机械手定位，保证所述夹料机械手运动过程的准确性；且在所述送料杆22推送工件的时候，工件脱离所述送料通道21后，所述承接凹槽241承接工件，防止工件掉落。

如图1、图2、图8以及图9所示，所述下料模块4包括有磁性脱离机构41、与所述磁性脱离机构41连接设置的下料气缸42、设置在所述磁性脱离机构41下方的下料通道43，所述下料气缸42驱动所述磁性脱离机构41对工件进行吸附和送入所述下料通道43内；所述磁性脱离机构41包括有脱离杆411、设置在所述脱离杆411端部的磁性板412、设置在所述脱离杆411上的脱离壳体413以及设置在所述底板5上的阻挡板414，所述脱离杆411穿过所述阻挡板414与所述下料气缸42连接，所述下料气缸42设置在所述阻挡板414一侧，所述脱离壳体413和磁性板412设置在所述阻挡板414另一侧，所述脱离壳体413套设在所述脱离杆411的端部，所述磁性板412设置在所述脱离壳体413内，在所述脱离壳体413和脱离杆411之间设置有弹簧，工件经所述磁性板412吸附在磁性板412外侧的脱离壳体413上，所述下料气缸42驱动所述脱离杆411轴向运动，向靠近所述下料气缸42的一侧收缩，所述脱离壳体413跟随所述脱离杆411向靠近所述下料气缸42的一侧移动，直到所述脱离壳体413与所述阻挡板414接触，所述阻挡板414限制所述脱离壳体413继续向所述下料气缸42的一侧移动，所述脱离杆411独自向所述下料气缸42一侧收缩，所述脱离杆411端部的磁性板412逐渐远离贴附在所述脱离壳体413上的工件，工件失去磁吸之后掉落进所述下料通道43内，从下料通道43送至收料盒。

如图1、图2以及图10所示，在所述底板5上远离所述供给装置的一侧设置有可调式底座6，所述可调式底座6可以根据需要调整所述供给装置的高度，使用方便、灵活。

所述供给装置的具体供给方法如下所述：

工件从所述供料盘11经所述供料通道12进入所述送料通道21，所述送料气缸23驱动所述送料杆22轴向移动，将所述送料通道21内的工件推送至所述送料通道21的出料口处，夹料机械手到所述送料通道21的出料口处夹取工件，所述夹料机械手带动工件跟随承接凹槽241的凹陷形状到达所述检测杆31处；若夹料机械手夹取到了工件，所述夹料机械手到达所述检测杆31处时，工件挤压所述检测杆31，所述检测杆31向靠近所述检测装置32的一端移动，所述检测装置32检测到所述检测杆31的位移，则说明所述夹料机械手已经夹到工件，夹料机械手带动工件到达加工处进行加工；若夹料机械手没有夹取到工件，则在夹料机械手到达所述检测杆31一端时，没有工件挤压所述检测杆31，所述检测杆31的位置保持不变，所述检测装置32没有检测到检测杆31的位移，则夹料机械手需要回到所述送料通道21的出料口处重新夹取工件，并再次检测；加工完成后的工件由夹料机械手的带动到达脱离壳体413处，经脱离壳体413内的磁性板412的磁吸作用，工件贴附在所述脱离壳体413上，所述下料气缸42带动所述脱离杆411向靠近所述下料气缸42的一侧收缩，所述脱离杆411带动所述脱离壳体413一起向靠近所述下料气缸42的一侧移动，到达所述阻挡板414的时候，所述阻挡板414限制所述脱离壳体413的继续移动，但脱离杆411继续向靠近所述下料气缸42的一侧收缩，所述磁性板412跟随所述脱离杆411的移动逐渐远离所述脱离壳体413，贴附在所述脱离壳体413上的工件失去磁吸作用掉落进所述下料通道43，从所述下料通道43送至收料盒内；夹料机械手再次移动到检测杆31处，若夹料机械手上的工件被磁性板412吸附，则没有工件推动检测杆31移动，检测装置32检测不到检测杆31的位移，则说明夹料机械手上的工件已经被磁性板412吸附；若夹料机械手上的工件没有被磁性板412吸附，则工件推动所述检测杆31移动，所述检测装置32检测到所述检测杆31的位移，此时所述夹料机械手再次回到所述下料模块4处进行工件的下料，然后再次移动到检测模块3处进行检测。

本发明一种建凑高效的材料供给装置及其供给方法，可以实现如下技术效果，在所述供料盘11和供料通道12上设置可调式组件，使得所述供料盘11和供料通道12可以提高在一定公差范围内对工件的兼容性；设置顶料机构间断性的进行捣料，防止所述供料盘11的出料口堵塞；设置背压式检测模块，对工件是否完成工作进行确认，保证下次上料动作的安全性；设置磁性脱离机构41，有效减小摩擦对精度的影响。

以上结合附图详细描述了发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种紧凑高效的材料供给装置，其特征在于：包括有提供工件的供料模块（1）、将工件送至指定位置的送料模块（2）、检测工件的检测模块（3）以及将工件送至下一程序的下料模块（4），工件从所述供料模块（1）进入送料模块（2），再送至检测模块（3）检测后加工，加工完成后经下料模块（4）送入下一程序；所述检测模块（3）包括有检测杆（31）、用于检测所述检测杆（31）位移的检测装置（32），在所述供料模块（1）下方设置有送料块（24），在所述送料块（24）上开设有送料通道（21），在所述送料块（24）上，所述送料通道（21）一侧设置检测通道，检测杆（31）设置在所述检测通道内，在所述检测通道与检测杆（31）之间设置有弹簧，用于所述检测杆（31）的恢复；工件被抓取后会挤压检测杆（31）产生位移，所述检测装置（32）检测检测杆（31）的位移，以判断工件是否被抓取；在所述送料块（24）上设置有承接凹槽（241），所述承接凹槽（241）围绕所述送料通道（21）和检测通道设置，使得夹料机械手在送料模块（2）处夹取过工件之后，在所述承接凹槽（241）内根据所述承接凹槽（241）的凹陷移动。

2.根据权利要求1所述的紧凑高效的材料供给装置，其特征在于：所述下料模块（4）包括有磁性脱离机构（41）、与所述磁性脱离机构（41）连接设置的下料气缸（42）、设置在所述磁性脱离机构（41）下方的下料通道（43）。

3.根据权利要求2所述的紧凑高效的材料供给装置，其特征在于：所述磁性脱离机构（41）包括有脱离杆（411）、设置在所述脱离杆（411）端部的磁性板（412）、套设在所述脱离杆（411）上的脱离壳体（413）、阻挡板（414），所述脱离杆（411）穿过所述阻挡板（414）与下料气缸（42）连接设置，在所述脱离杆（411）与脱离壳体（413）之间设置有弹簧。

4.根据权利要求3所述的紧凑高效的材料供给装置，其特征在于：所述供料模块（1）包括有供料盘（11）、与所述供料盘（11）连通设置的供料通道（12）。

5.根据权利要求4所述的紧凑高效的材料供给装置，其特征在于：所述送料模块（2）包括有送料通道（21）、设置在所述送料通道（21）上的送料杆（22）、与所述送料杆（22）连接设置的送料气缸（23），所述送料通道（21）与所述供料通道（12）连通。

6.根据权利要求5所述的紧凑高效的材料供给装置，其特征在于：在所述供料盘（11）上设置顶料机构。

7.根据权利要求6所述的紧凑高效的材料供给装置，其特征在于：所述顶料机构包括有顶料板（141）、与所述顶料板（141）连接设置的顶料气缸（142），所述顶料板（141）设置在所述供料盘（11）的出料口处。

8.根据权利要求7所述的紧凑高效的材料供给装置，其特征在于：在所述检测杆（31）的端部设置滚轮（311），所述滚轮（311）沿所述检测杆（31）的轴向设置。

9.根据权利要求8所述的紧凑高效的材料供给装置，其特征在于：所述检测装置（32）为测距器。

10.一种紧凑高效的材料供给方法，所述材料供给方法应用于权利要求9所述的材料供给装置，其特征在于：供给步骤如下所述：

S1、所述供料盘（11）内的工件通过供料通道（12）进入送料通道（21）；

S2、工件到达所述送料通道（21）后，所述送料气缸（23）驱动送料杆（22）在所述送料通道（21）内推动工件到达指定位置；

S3、夹料机械手到达指定位置夹取工件至检测模块（3），若检测模块（3）检测到工件，则夹料机械手将工件送去加工；若检测模块（3）没有检测到工件，则重新进行工件的夹取；

S4、夹料机械手将加工完成的工件送至下料模块（4），磁性脱离机构（41）吸附工件，所述下料气缸（42）驱动所述磁性脱离机构（41）进行工件的脱离，脱离后的工件掉落至下料通道（43），从所述下料通道（43）送至下一程序；

S5、夹料机械手移动至检测模块（3），若检测模块（3）检测到工件，则夹料机械手重新回到下料模块（4）进行工件的输送；若检测模块（3）没有检测到工件，则步骤完成。

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