CN113816121B - 一种自动上线装置和空调控制器组装生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动上线装置和空调控制器组装生产线。其中自动上线装置包括：机架、物料承载构件、升降推送部、取料上料部和上线输送部；物料承载构件设置在机架内，其内部在竖直方向上分层设置有多个托盘，托盘内放置有多个物料，且各分层内设置有托盘放置位置和托盘上料位置；升降推送部设置在机架上靠近托盘放置位置的一侧，用于以升降的方式将各分层内的托盘从托盘放置位置推送到托盘上料位置；取料上料部设置在机架上靠近托盘上料位置的顶部，用于从位于托盘上料位置上的托盘上获取物料，并将物料放置到上线输送部上；上线输送部，用于对接收到的物料进行上线输送。上述自动上线装置实现了物料上线的自动化，并实现了托盘的回收周转。

Description

一种自动上线装置和空调控制器组装生产线

技术领域

本发明涉及空调制造技术领域，特别涉及一种自动上线装置和空调控制器组装生产线。

背景技术

随着中国制造业的逐步进步，自动化转型成为各大制造业发展的主要趋势。各大企业通过优化产线布局、调整人员分配、引进自动化设备等逐步减少对人工作业的依赖，以达到降低劳动力成本并实现自动化生产的目的。目前国内各大空调公司的控制器生产和组装都引入了自动化生产设备，但空调外机控制器所需的散热器物料是人工手动放置在缓存皮带线上，再由缓存皮带线输送至组装位置，整个过程操作繁琐，员工费时费力，劳动强度大，效率慢，影响其他自动化设备功用的发挥，制约了生产效率的提升；且人工手动上料容易污染散热器，散热器堆叠使得散热片变形倒片，降低了散热器以及控制器的质量。

发明内容

本发明提供一种自动上线装置和空调控制器组装生产线，用于至少解决一个上述技术问题。

本发明的一方面提供一种自动上线装置，所述自动上线装置包括：机架、物料承载构件、升降推送部、取料上料部和上线输送部；其中，

所述物料承载构件设置在所述机架上，其内部在竖直方向上分层设置有多个托盘，所述托盘内放置有多个物料，且各所述分层内设置有托盘放置位置和托盘上料位置；

所述升降推送部设置在所述机架上靠近所述托盘放置位置的一侧，用于以升降的方式将各所述分层内的托盘从所述托盘放置位置推送到所述托盘上料位置；

所述取料上料部设置在所述机架上靠近所述托盘上料位置的顶部，用于从位于所述托盘上料位置上的所述托盘上获取所述物料，并将所述物料放置到所述上线输送部上；

所述上线输送部，用于对接收到的所述物料进行上线输送。

可选的，所述机架包括结构框架和多个可调节脚杯，各所述可调节脚杯设置在所述结构框架的底部。

可选的，所述物料承载构件为上料工装车，所述上料工装车的各所述分层由水平导轨形成，所述托盘滑动连接在所述水平导轨上。

可选的，所述上料工装车包括车轮、固定插销、车体和工装车限位架，所述车轮固定在所述车体底部，且所述车轮置于所述工装车限位架中间，所述工装车限位架用于限定所述上料工装车在所述机架上的位置，所述固定插销用于将所述上料工装车固定在所述机架上。

可选的，所述升降推送部包括设置在所述机架上的升降组件以及设置在所述升降组件上的推送组件，所述升降组件包括在竖直方向上设置的直线移动机构，所述推送组件包括水平推送件。

可选的，所述直线移动机构包括驱动电机、减速机、传动轴、轴承座、同步带轮、同步带、同步带连接板、同步带惰轮和惰轮支架；所述驱动电机、所述减速机、所述轴承座固定于所述机架的底部，所述惰轮支架固定于所述机架的顶部，所述传动轴依次连接所述减速机、所述轴承座和所述同步带轮，所述同步带惰轮固定于惰轮支架上，所述同步带连接板固定在所述同步带上；

所述水平推送件包括推送气缸，所述推送气缸固定在所述同步带连接板上。

可选的，所述推送组件还包括升降导杆、升降轴承、移动连接板，所述升降导杆固定在所述机架上，所述升降轴承固定在所述移动连接板上并与所述升降导杆滑动连接，所述推送气缸固定在所述移动连接板上，且所述移动连接板与所述同步带连接板固定。

可选的，所述取料上料部包括平移组件和升降组件，所述平移组件用于根据物料的位置移动所述升降组件，所述升降组件用于获取所述物料并将其放置到所述上线输送部上。

可选的，所述平移组件包括平移模组、横梁支架、滑块和滑轨，所述平移模组和所述滑轨分别固定在所述机架上，所述滑块滑动设置在滑轨上，所述横梁支架固定在所述滑块上，在所述平移模组的驱动下沿所述滑轨移动；

所述升降组件连接在所述横梁支架上，包括伺服电机、驱动同步带轮、导向轮、升降取料组件和电机固定板，所述伺服电机、所述驱动同步带轮及所述导向轮固定在所述电机固定板上，所述电机固定板连接在所述横梁支架上；所述升降取料组件包括升降同步带、升降杆和吸盘，所述升降同步带连接在所述驱动同步带轮及所述导向轮上，所述吸盘固定在所述升降杆的末端，所述升降同步带固定在所述升降杆侧面，所述伺服电机通过所述升降同步带带动所述升降杆上下移动。

可选的，所述平移组件还包括左右移位气缸，所述左右移位气缸的固定端与所述横梁支架固定连接，所述左右移位气缸的移动端与所述电机固定板连接，所述电机固定板滑动连接在所述横梁支架上。

可选的，所述上线输送部包括输送支架、输送皮带和驱动滚筒，所述输送皮带通过所述驱动滚筒转动连接在所述输送支架上。

可选的，所述上线输送部还包括输送挡边，所述输送挡边固定在所述输送皮带两侧的输送支架上；所述输送支架固定在所述机架上。

本发明的另一方面提供一种空调控制器组装生产线，其特征在于，所述组装生产线采用上述任一项所述的自动上线装置实现散热器的上线。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明公开的自动上线装置能实现散热器等物料的储料及自动上线等功能，省去人工进行手动上料工作，实现上线装配的自动化生产，有效的降低员工劳动强度；

(2)本发明的自动上线装置运用机架、物料承载构件、升降推送部以及取料上料部等，可实现不同层中的物料取料与自动上线，并实现了空托盘的回收周转。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1(a)-图1(b)是本发明中一种自动上线装置的立体结构示意图；

图2(a)-图2(c)是本发明中一种自动上线装置的三视图；

图3(a)-图3(f)是本发明中一种自动上线装置的工作过程图；

图4(a)-图4(b)是本发明中一种自动上线装置的升降推送部的动作状态图。

附图标记：

图中，1为机架，11为结构框架，12为可调节脚杯；2为上料工装车，21为车轮，22为固定插销，23为托盘，24为散热器，25为车体，26为工装车限位架；3为升降推送部，31为驱动电机，32为减速机，33为传动轴，34为轴承座，35为同步带轮，36为同步带，37为同步带连接板，38为推送组件，381为升降导杆，382为升降轴承，383为推送气缸，384为移动连接板，39为同步带惰轮，310为惰轮支架；4为取料上料部，41平移模组，42为横梁支架，43为左右移位气缸，44为伺服电机，45为驱动同步带轮，46为导向轮，47为升降取料组件，471为升降同步带，472为升降杆，473为吸盘，48为滑块，49为滑轨，410为电机固定板；5为上线输送部，51为输送支架，52为输送挡边，53为输送皮带，54为驱动滚筒。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1(a)是一个方向的自动上线装置的立体图，图1(b)是另一个方向的自动上线装置的立体图；图2(a)是自动上线装置的主视图，图2(b)是自动上线装置的左视图，图2(c)是自动上线装置的俯视图；图3(a)是自动上线装置的上线吸取状态图，图3(b)是自动上线装置的上线放置状态图，图3(c)是自动上线装置的第一工位吸取状态图，图3(d)是自动上线装置的第一工位放置状态图，图3(e)是自动上线装置的第二工位吸取状态图，图3(f)是自动上线装置的第二工位放置状态图，图4(a)是自动上线装置的升降推送部处于低位的状态图，图4(b)是自动上线装置的升降推送部处于高位的状态图。

参见图1(a)-图2(c)中所示的自动上线装置，所述自动上线装置包括：机架1、物料承载构件、升降推送部3、取料上料部4和上线输送部5。

其中，所述物料承载构件是一种容器、箱体或车体，它被放置或推送到所述机架上或机架内，该物料承载构件的内部在竖直方向上分层设置有多个托盘23，该托盘至少在每分层设置一个，优选为对齐成列布置；进一步的，所述托盘23内放置有多个物料比如散热器24，该物料可呈阵列状分布在托盘的底部；优选的，上述物料承载构件中的托盘23在各分层内可以被移动，因此，在各分层内设置有托盘放置位置和托盘上料位置，其中所述托盘放置位置为托盘在运送或等待上料过程中的位置，所述托盘上料位置为托盘在上线或上料中的位置。

需要指出的是，本实施例中的上线指的是将物料输送至被加工或组装的工位上的过程。

所述升降推送部3设置在所述机架1上靠近所述托盘放置位置的一侧，一般设置在机架的端部，用于推送移动所述托盘，具体的，可用于以升降的方式从低层到高层或从高层到底层将各所述分层内的托盘从所述托盘放置位置推送到所述托盘上料位置，优选为从底层到高层，即先收取底部托盘中的物料，然后再收取顶部托盘中的物料。

所述取料上料部4设置在所述机架1上靠近所述托盘上料位置的顶部，用于从位于所述托盘上料位置上的所述托盘23上获取所述物料，并将所述物料放置到所述上线输送部5上。

所述上线输送部5，用于对从取料上料部4接收到的物料进行上线输送，比如将散热器24输送到空调控制器的组装工位。

该实施例实现了物料上线的自动化，有效降低了员工的劳动强度，并实现了托盘的回收周转。

在一个或一些实施例中，所述机架1包括结构框架11和多个可调节脚杯12，各所述可调节脚杯12设置在所述结构框架11的底部，优选在所示结构框架11的底部均匀分布，可调节结构框架11的高度。

在一个优选实施例中，所述物料承载构件为能够移动的上料工装车2，所述上料工装车2的各所述分层由水平导轨形成，所述托盘滑动连接在所述水平导轨上，优选的，在各分层的托盘放置位置和托盘上料位置端部设置有弹性限位件，用于限制托盘的移动。

具体的，所述上料工装车2包括车轮21、固定插销22、车体25和工装车限位架26，所述车轮21固定在所述车体25底部，且所述车轮21置于所述工装车限位架26中间，所述工装车限位架26用于限定所述上料工装车2在所述机架1上的位置，所述固定插销22设置在车体25高度上的某中间位置，用于与设置在机架1上的插销座配合将所述上料工装车2固定在所述机架上。

参见图1(a)、图1(b)所示，物料承载构件可由两个或两个以上的上料工装车2组成，其中一个上料工装车2的分层用于上料位置，其他上料工装车的分层用于放置位置。

在一个优选实施例中，所述升降推送部3包括设置在所述机架1上的升降组件以及设置在所述升降组件上的推送组件38，所述升降组件包括在竖直方向上设置的直线移动机构，用于在竖直方向上承载运送所述推送组件38，而所述推送组件38包括水平推送件，用于在各物料承载构件的各分层处推送各所述托盘23。

具体的，参见图1(a)、图1(b)所示，所述直线移动机构包括驱动电机31、减速机32、传动轴33、轴承座34、同步带轮35、同步带36、同步带连接板37、同步带惰轮39和惰轮支架310；并且，所述驱动电机31、所述减速机32、所述轴承座34固定于所述机架1的结构框架11的底部，所述惰轮支架310固定于所述机架1的结构框架11的顶部，所述传动轴33依次连接所述减速机32、所述轴承座34和所述同步带轮35，而所述同步带惰轮39固定于惰轮支架310上，所述同步带36套设在所述同步带轮35和同步带惰轮39上，实现同步带35的转动；而所述同步带连接板37则固定在所述同步带36上，可随所述同步带在竖直方向上往复移动。

优选的，所述水平推送件包括推送气缸383，所述推送气缸383可直接或间接地固定在所述同步带连接板37上。

进一步的，为了保持推送组件38的稳定性和位置准确性，对所述推送组件38做了进一步的限位，所述推送组件38还包括升降导杆381、升降轴承382、移动连接板384，所述升降导杆381固定在所述机架的结构框架11上，所述升降轴承382固定在所述移动连接板384上并与所述升降导杆381滑动连接，所述推送气缸383固定在所述移动连接板384上，而所述移动连接板384与所述同步带连接板37固定。

在一个实施例中，所述取料上料部4包括平移组件和升降组件，所述平移组件用于根据物料的位置移动所述升降组件，实现所述升降组件在水平面内的移动，而所述升降组件用于获取所述物料并将其放置到所述上线输送部5上。

具体的，所述平移组件包括平移模组41、横梁支架42、滑块48和滑轨49，结合图1(a)、图1(b)所示，所述平移模组41的固定端和所述滑轨49分别固定在所述机架1的结构框架11的顶部位置，且处于不同方向的侧边，优选的，所述滑轨49为平行设置的两条，所述平移模组固定在与所述滑轨垂直的结构框架顶部的一侧边，所述滑块49滑动设置在滑轨49上，所述横梁支架42的两端固定在两个所述滑块上，在所述平移模组移动端的驱动下沿所述滑轨移动。

所述升降组件固定或滑动地连接在所述横梁支架42上，包括伺服电机44、驱动同步带轮45、导向轮46、升降取料组件47和电机固定板410，所述伺服电机44、所述驱动同步带轮45及所述导向轮46固定在所述电机固定板410上，所述电机固定板410连接在所述横梁支架42上；所述升降取料组件47包括升降同步带471、升降杆472和吸盘473，所述升降同步带471连接在所述驱动同步带轮45及所述导向轮46上，根据需要设置吸盘固定板，所述吸盘473的数量为至少一个，所述吸盘473可通过吸盘固定板固定在所述升降杆472的末端，所述升降同步带471固定在所述升降杆472侧面，所述伺服电机44通过所述升降同步带471带动所述升降杆472上下移动。

优选的，为了实现平移组件能够在水平面内相互垂直的两个方向上连接，所述平移组件还包括左右移位气缸43，所述左右移位气缸43的固定端与所述横梁支架42固定连接，所述左右移位气缸43的移动端与所述电机固定板410连接，所述电机固定板410滑动连接在所述横梁支架42上，从而实现所述述升降组件的左右移动。

在一个实施例中，所述上线输送部5包括输送支架51、输送皮带53和驱动滚筒54，所述输送皮带53通过所述驱动滚筒54转动连接在所述输送支架51上，从而通过所述输送皮带53带动放置在其上的物料移动。

优选的，所述上线输送部5还包括输送挡边52，所述输送挡边固定在所述输送皮带两侧的输送支架上，用于限位所述物料在输送皮带53左右位置。

更优选的，根据连接固定的需要，所述输送支架51固定在所述机架1上，当然所述上线输送部5也可以不与所述机架连接。

综上，上述实施例公开的自动上线装置，通过上料工装车可实现不同型号散热器的储料及运输，通过分层式储料有效消除散热器堆叠使得散热片变形倒片的问题，便于分批上料。

并且，上料工装车可实现不同层散热器托盘的存储，将整车散热器物料分层分批进行上料，并将空托盘进行回收周转。

第三，其中的升降推送部可实现升降与托盘的推送，通过同步带实现推送组件整体上下移动，并利用气缸实现托盘的推送，从而完成整盘物料的移位与上料，提高散热器上线的快速性、准确性，有效保障设备动作节拍，实现快速上料。

第四，自动上线装置的取料上料部可实现托盘内散热器物料的分侧取料，升降杆在左右移位气缸的带动下左右滑动，实现两侧散热器的取料，伺服电机带动升降杆上下升降移动，便于吸取上料工装车内不同层级托盘内的散热器物料，提高散热器吸取的快速性、准确性，有效保障散热器快速上线。

本发明的另一方面还公开了一种空调控制器组装生产线，所述组装生产线采用上述实施例中所述的自动上线装置实现散热器的上线，组装生产线的其他结构可以采用现有设备，在此不再赘述。

参见图3(a)-图3(f)所示的自动上线装置工作过程图，首先，人工需将散热器物料按照一定顺序放置在托盘23中，并将托盘23分层放置在上料工装车2中，并将上料工装车2推进结构框架11内，同时通过工装车限位架26限位，并利用固定插销22将上料工装车2固定，使其不会发生移动，便于散热器器上料。其次，升降推送部3中的驱动电机31动作，带动减速机32旋转，同时带动传动轴33旋转，使得2个同步带轮35同时转动，在同步带36及同步带惰轮39的作用下使得连接于同步带36上的推送组件38升降动作，在推送组件38中的推送气缸383的移动端对准托盘23中部时，推送气缸383动作，气缸导杆伸出推动一侧上料工装车2中的托盘23平移至另一侧的上料工装车2中，气缸导杆再缩回。随后，取料上料部4从初始位置利用平移模组41运动至初始取料位置，并利用伺服电机44带动驱动同步带轮45旋转，在升降同步带471的作用下使得升降杆472向下移动，吸盘473移动至托盘23中的散热器24上表面，吸盘473动作吸取散热器24，并利用伺服电机44驱动升降杆472向上移动，平移模组41后移，使得已抓取的散热器24移动至上线输送部5中的输送皮带53上方；吸盘473动作释放散热器24，使其落在输送皮带53上，并在驱动滚筒54的驱动下向组装的位置移动。此时完成第一个散热器的自动上线，并利用平移模组41每次只移动散热器一个宽度的距离，向前移动，依次重复上述动作实现托盘23中行的散热器自动上线。当托盘23中的一行散热器全部取料上料完成后，取料上料部4中的左右移位气缸43动作，使得升降取料组件47从左侧移动至右侧，使得吸盘473在托盘23中列方向移动一个散热器的长度距离，进行下一行散热器的取料与放料，依次重复上述动作，实现另一行散热器的自动取料与上料，直至一盘托盘23中的散热器全部取料上料完成。

之后，如图4(a)、图4(b)所示，在升降推送部3中的驱动电机31的动作作用下，使得连接于同步带36上的推送组件38向上移动一个托盘23厚度的距离，使其推送气缸383的可动侧顶部对准托盘23中部，通过推送气缸383动作，气缸导杆伸出推动一侧上料工装车2中的托盘23平移至另一侧的上料工装车2中。并重复上述动作，实现第二层托盘23中的散热器自动取料与上料。以此类推逐步实现上料工装车2中所有层托盘23中散热器24的自动取料与上料。最终完成工装车中一侧散热器物料的自动上线。最后利用人工将用完散热器物料的上料工装车2拉出更换，就可以整体实现散热器物料的自动上线。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；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。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。

在发明的描述中，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种自动上线装置，其特征在于，所述自动上线装置包括：机架、物料承载构件、升降推送部、取料上料部和上线输送部；其中，

所述物料承载构件设置在所述机架上，其内部在竖直方向上分层设置有多个托盘，所述托盘内放置有多个物料，且各所述分层内设置有托盘放置位置和托盘上料位置；

所述升降推送部设置在所述机架上靠近所述托盘放置位置的一侧，用于以升降的方式将各所述分层内的托盘从所述托盘放置位置推送到所述托盘上料位置；

所述取料上料部设置在所述机架上靠近所述托盘上料位置的顶部，用于从位于所述托盘上料位置上的所述托盘上获取所述物料，并将所述物料放置到所述上线输送部上；

所述上线输送部，用于对接收到的所述物料进行上线输送。

2.根据权利要求1所述的自动上线装置，其特征在于，所述机架包括结构框架和多个可调节脚杯，各所述可调节脚杯设置在所述结构框架的底部。

3.根据权利要求1所述的自动上线装置，其特征在于，所述物料承载构件为上料工装车，所述上料工装车的各所述分层由水平导轨形成，所述托盘滑动连接在所述水平导轨上。

4.根据权利要求3所述的自动上线装置，其特征在于，所述上料工装车包括车轮、固定插销、车体和工装车限位架，所述车轮固定在所述车体底部，且所述车轮置于所述工装车限位架中间，所述工装车限位架用于限定所述上料工装车在所述机架上的位置，所述固定插销用于将所述上料工装车固定在所述机架上。

5.根据权利要求1所述的自动上线装置，其特征在于，所述升降推送部包括设置在所述机架上的升降组件以及设置在所述升降组件上的推送组件，所述升降组件包括在竖直方向上设置的直线移动机构，所述推送组件包括水平推送件。

6.根据权利要求5所述的自动上线装置，其特征在于，所述直线移动机构包括驱动电机、减速机、传动轴、轴承座、同步带轮、同步带、同步带连接板、同步带惰轮和惰轮支架；所述驱动电机、所述减速机、所述轴承座固定于所述机架的底部，所述惰轮支架固定于所述机架的顶部，所述传动轴依次连接所述减速机、所述轴承座和所述同步带轮，所述同步带惰轮固定于惰轮支架上，所述同步带连接板固定在所述同步带上；

所述水平推送件包括推送气缸，所述推送气缸固定在所述同步带连接板上。

7.根据权利要求6所述的自动上线装置，其特征在于，所述推送组件还包括升降导杆、升降轴承、移动连接板，所述升降导杆固定在所述机架上，所述升降轴承固定在所述移动连接板上并与所述升降导杆滑动连接，所述推送气缸固定在所述移动连接板上，且所述移动连接板与所述同步带连接板固定。

8.根据权利要求1所述的自动上线装置，其特征在于，所述取料上料部包括平移组件和升降组件，所述平移组件用于根据物料的位置移动所述升降组件，所述升降组件用于获取所述物料并将其放置到所述上线输送部上。

9.根据权利要求8所述的自动上线装置，其特征在于，所述平移组件包括平移模组、横梁支架、滑块和滑轨，所述平移模组和所述滑轨分别固定在所述机架上，所述滑块滑动设置在滑轨上，所述横梁支架固定在所述滑块上，在所述平移模组的驱动下沿所述滑轨移动；

所述升降组件连接在所述横梁支架上，包括伺服电机、驱动同步带轮、导向轮、升降取料组件和电机固定板，所述伺服电机、所述驱动同步带轮及所述导向轮固定在所述电机固定板上，所述电机固定板连接在所述横梁支架上；所述升降取料组件包括升降同步带、升降杆和吸盘，所述升降同步带连接在所述驱动同步带轮及所述导向轮上，所述吸盘固定在所述升降杆的末端，所述升降同步带固定在所述升降杆侧面，所述伺服电机通过所述升降同步带带动所述升降杆上下移动。

10.根据权利要求9所述的自动上线装置，其特征在于，所述平移组件还包括左右移位气缸，所述左右移位气缸的固定端与所述横梁支架固定连接，所述左右移位气缸的移动端与所述电机固定板连接，所述电机固定板滑动连接在所述横梁支架上。

11.根据权利要求1所述的自动上线装置，其特征在于，所述上线输送部包括输送支架、输送皮带和驱动滚筒，所述输送皮带通过所述驱动滚筒转动连接在所述输送支架上。

12.根据权利要求11所述的自动上线装置，其特征在于，所述上线输送部还包括输送挡边，所述输送挡边固定在所述输送皮带两侧的输送支架上；所述输送支架固定在所述机架上。

13.一种空调控制器组装生产线，其特征在于，所述组装生产线采用权利要求1-12任一项所述的自动上线装置实现散热器的上线并组装。

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