CN113879853A - 一种上料装置及上料控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上料装置及上料控制方法，所述上料装置包括工作台、机械爪，所述工作台设置物料输送单元，所述物料输送单元上设置物料堆，所述机械爪设置在靠近工作台的取料部位的方向上，所述机械爪逐次对物料堆中的单个物料进行抓取；所述物料输送单元包括滑动板、斜杆支架，所述斜杆支架、物料堆均设置在滑动板上，所述物料堆呈倾斜状并倚靠在斜杆支架上；本发明通过控制机械爪的运动逐次对物料输送单元中的物料进行抓取，简单便捷地实现了物料自动上料的过程，有利于提高生产线的自动化程度。

Description

一种上料装置及上料控制方法

技术领域

本发明涉及微波炉生产制造技术领域，特别涉及一种上料装置及上料控制方法。

背景技术

随着科技的进步，越来越多的人工流水线操作改为全机械自动化生产。特别是规模生产的家电加工领域。如何对家电中的零部件进行自动上料，尤其是在微波炉生产制造过程中，针对磁控管固定支架而言，由于磁控管固定支架尺寸较小，如何实现对磁控管固定支架的自动上料过程，便成了微波炉生产过程中需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种上料装置及上料控制方法，以解决现有技术中难以实现家电零部件的自动上料过程问题，尤其是微波炉生产过程中磁控管固定支架的自动上料过程问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种上料装置，包括工作台、机械爪，所述工作台设置物料输送单元，所述物料输送单元上设置物料堆，所述机械爪设置在靠近工作台的取料部位的方向上，所述机械爪逐次对物料堆中的单个物料进行抓取；所述物料输送单元包括滑动板、斜杆支架，所述斜杆支架、物料堆均设置在滑动板上，所述物料堆呈倾斜状并倚靠在斜杆支架上。

进一步的，所述斜杆支架沿着远离机械爪的方向倾倒向上延伸。

进一步的，所述斜杆支架往第一运动方向的反方向倾倒，和/或往第二运动方向的反方向倾倒。

进一步的，所述物料的第一边沿设置凸块，所述斜杆支架与凸块抵靠。

进一步的，所述滑动板上设置定位部，所述定位部能够与物料堆最下层的物料配合；所述定位部是与滑动板固定连接的单个物料，或者是在滑动板上设置的定位凸块或定位凹槽。

进一步的，所述物料至少有一个侧边设置有向上延伸的第一折边，所述物料设置开口，所述开口在靠近斜杆支架的一侧设置向上延伸的第二折边，所述开口的宽度大于第二折边的厚度，所述开口的长度大于第二折边的长度。

进一步的，所述工作台包括上料台面，所述上料台面上设置多个物料输送单元，所述上料台面上设置导向槽，所述物料输送单元能够沿着导向槽滑动。

进一步的，所述导向槽端部设置滑槽，所述导向槽端部边沿设有向外凸出的容置部，所述上料台面设置推板，所述推板被设置在容置部中并向上延伸出滑槽，所述推板能够沿着滑槽运动；所述工作台包括驱动装置，所述驱动装置与推板连接，用于驱动推板前进或后退。

进一步的，所述工作台包括中央处理器，用于对上料过程进行管控；所述工作台在取料部位设置第一检测装置、第二检测装置，所述第一检测装置用于对物料堆的最大高度进行检测，所述第二检测装置用于对物料堆的最小高度进行检测。

一种上料控制方法，应用于所述的上料装置，所述上料控制方法包括：

S1、中央处理器对计数值清零，并控制新的物料输送单元移动至取料部位；

S2、中央处理器通过第一检测装置进行最大高度检测，判断物料堆的实际高度是否大于最大高度；是，则返回步骤S1；否，则进行步骤S3；

S3、中央处理器通过第二检测装置进行最小高度检测，判断物料堆的实际高度是否小于最小高度；是，则返回步骤S1；否，则进行步骤S4；

S4、中央处理器控制机械爪，对物料输送单元中的物料进行抓取；

S5、中央处理器通过第二检测装置进行最小高度检测，判断物料堆的实际高度是否小于最小高度；是，则返回步骤S1；否，则计数值加1，进行步骤S6；

S6、中央处理器判断计数值是否大于预设值；是，则返回步骤S1；否，则返回步骤S4。

相对于现有技术，本发明所述的一种上料装置及上料控制方法具有以下优势：

本发明所述的一种上料装置及上料控制方法，通过控制机械爪的运动逐次对物料输送单元中的物料进行抓取，简单便捷地实现了物料自动上料的过程，有利于提高生产线的自动化程度；同时，对于物料输送单元的设置，尤其是斜杆支架的倾斜设置，给机械爪留有更加多的活动空间；此外，斜杆支架放在物料的外侧，而不是穿过物料，机械爪在抓取物料时，无需先把物料提起至越过斜杆支架后再取走，减少机械爪移动的路径和距离，提高抓取效率，节省时间。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种上料装置的轴测图；

图2为本发明实施例所述的一种上料装置的俯视图；

图3为本发明实施例所述的一种上料装置的侧视图；

图4为本发明实施例所述的一种上料装置的爆炸示意图；

图5为本发明实施例所述的一种上料装置中物料单元与物料堆的结构示意图；

图6为本发明实施例所述的一种上料装置中物料单元与物料堆之间的爆炸示意图；

图7为本发明实施例所述的一种上料装置中物料单元与物料堆之间在另一视角下的爆炸示意图；

图8为本发明实施例所述的一种上料装置中物料单元与物料堆的剖视图；

图9为本发明实施例在图8中A处的局部放大图。

附图标记说明：

1、工作台；10、上料台面；101、导向槽；102、容置部；103、滑槽；11、上料侧；12、取料部位；13、物料输送单元；131、滑动板；132、斜杆支架；133、定位部；14、驱动装置；141、气缸缸体；142、输出轴；143、推板；144、滑块；145、导轨；15、第一检测装置；16、第二检测装置；2、机械爪；3、物料堆；31、物料；32、第一折边；33、第一边沿；34、凸块；35、开口；36、第二折边；41、第一运动方向；42、第二运动方向。

具体实施方式

下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的发明概念。然而，这些发明概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在附图2中的箭头表示物料输送单元13的移动方向。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

首先，需要说明的是，本申请(包括本申请附图、文字在内的全部记载内容)并不局限于微波炉生产制造的自动化流水线，也并不局限于磁控管固定支架的自动上料，本申请中的“物料”二字也并不局限于磁控管固定支架；即本申请中的“物料”可以是指与本申请中物料31具有相似或相同结构的物体，在此基础上，本申请中的“自动上料”过程也可以是指其他物体的自动上料过程，本申请中的“自动化流水线”也可以是指其他设备或物件生产制造的自动化流水线。

为了便于说明和理解，本实施例着重以微波炉生产制造的自动化流水线为例，进行介绍：

为了解决现有技术中难以实现物料自动上料过程的问题，本实施例提出物料一种上料装置，如附图1-9所示，所述上料装置包括工作台1、机械爪2，所述工作台1设置物料输送单元13，所述物料输送单元13上设置物料堆3，所述物料堆3包括至少一个物料31，所述机械爪2设置在靠近工作台1的取料部位12的方向上，通过机械爪2的运动逐次对单个物料31进行抓取；在机械爪2的每次抓取物料31后，将物料31抓取并放置于下游工序中，进行后续的加工制造，然后机械爪2运动进行下一次的抓取，从而实现物料自动上料的过程。

从而本实施例通过控制机械爪2的运动逐次对物料输送单元13中的物料31进行抓取，简单便捷地实现了物料自动上料的过程。

对于所述机械爪2而言，为常规的自动化机械爪，其结构及运作机理均为现有技术，在此不进行赘述，且在说明书附图中对机械爪2的结构进行简单示意；同样的，所述机械爪2的卡爪与物料31配合，能够实现对物料31进行抓取；具体的，机械爪2的卡爪可以是吸附式的，通过负压吸取物料31，也可以是夹持式的，通过卡爪夹持物料31等等，鉴于机械爪2的卡爪抓取物料的形式均为现有技术，在此不进行赘述。同时，对于机械爪2每次抓取物料31的数量，可以为常规意义上的“每次抓取一个”，也可以每次抓取多个。

对于工作台1而言，所述工作台1包括上料台面10，所述上料台面10上设置多个物料输送单元13，所述上料台面10上设置导向槽101，所述物料输送单元13以能够滑动的方式与导向槽101连接；从而机械爪2在对一个物料输送单元13取料完毕后，该物料输送单元13沿着导向槽101移走，另一个物料输送单元13移动至取料部位12，机械爪2继续对该物料输送单元13进行逐次取料。

为了便于工人的操作，以及设备的连续运行；所述物料输送单元13上设置物料堆3，所述物料堆3由多个物料31堆叠而成；所述导向槽101优选为构成闭合的环形轨道，物料输送单元13沿着导向槽101能够按照环形的运动轨迹进行移动；对于抓料过程，当物料输送单元13移动至工作台1的取料部位12时，机械爪2对该物料输送单元13上的物料31进行多次的逐一抓取；对于填充物料的过程，当物料输送单元13移动至工作台1的上料侧11时，则操作工人需要将新的物料堆放置于物料输送单元13上，亦或者对机械爪2未抓取的物料输送单元13进行调整或故障排查。

所述导向槽101端部设置滑槽103，所述导向槽101端部边沿设有向外凸出的容置部102，所述上料台面10设置推板143，所述推板143被设置在容置部102中并向上延伸出滑槽103，所述推板143能够沿着滑槽103运动，从而通过推板143沿着滑槽103运动，能够推动物料输送单元13在导向槽101中沿着特定的方向移动。同时，容置部102的设置，使得推板143能够被容纳在容置部102中，可以防止物料输送单元13在沿着导向槽101移动时，物料输送单元13与推板143碰撞接触，避免阻碍物料输送单元13的移动。

在推板143推动物料输送单元13运行的过程中，所述工作台1包括驱动装置14，所述驱动装置14与推板143连接，在驱动装置14的带动下，推板143能够沿着滑槽103前进或后退。对于单个推板143的运行过程中，位于容置部102中的推板143在驱动装置14的驱动下，推动物料输送单元13在导向槽101中移动至预设位置后，推板143立即滑回至容置部102中，以避免阻碍后方的物料输送单元13移动。

作为优选的，如附图4所示，所述工作台1包括多个驱动装置14以及多个推板143，且驱动装置14与推板143一一对应配合，所述驱动装置14被设置在上料台面10的下方，所述推板143在竖直方向上贯穿上料台面10，同样的，所述滑槽103也在竖直方向上贯穿上料台面10。

对于驱动装置14而言，所述驱动装置14包括滑轨组件、气缸组件，所述滑轨组件、气缸组件相邻设置，所述气缸组件包括气缸缸体141、输出轴142，所述滑轨组件包括滑块144、导轨145，所述气缸缸体141与输出轴142的一端连接，所述输出轴142的另一端与推板143连接，同样的，所述推板143与滑块144连接，所述滑块144与导轨145连接，且所述滑块144能够沿着导轨145滑动，从而在气缸缸体141工作下，输出轴142能够伸缩运行，并带动推板143与滑块144一同沿着导轨145滑动，实现推板143的前进或后退。

对于任一个物料输送单元13而言，包括滑动板131，所述滑动板131的底部与导向槽101滑动连接，所述滑动板131上设置物料堆3，所述滑动板131上设置斜杆支架132，所述物料堆3呈倾斜状并倚靠在斜杆支架132上，即所述斜杆支架132对多个物料31堆叠而成的物料堆3进行支撑；从而斜杆支架132倾斜放置，给机械爪2留有更加多的活动空间；此外，斜杆支架132放在物料的外侧，而不是穿过物料，机械爪2在抓取物料时，无需先把物料提起至越过斜杆支架132后再取走，减少机械爪2移动的路径和距离，提高抓取效率，节省时间。

所述斜杆支架132的一端与滑动板131连接，所述斜杆支架132的另一端沿着远离机械爪2的方向倾斜向上延伸，从而斜杆支架132往远离机械爪2的方向倾倒，拉大了斜杆支架132与机械爪2之间的距离，增大了机械爪2的活动空间，防止机械爪2在移动过程中与斜杆支架132发生干涉。

作为优选的，在附图2中，在工人放料完毕至机械爪2抓取之前，物料输送单元13的运动方向包括两个方向，记为第一运动方向41、第二运动方向42，所述斜杆支架132往第一运动方向41的反方向倾倒，和/或往第二运动方向42的反方向倾倒，这种设置方式使得斜杆支架132在第一运动方向41、第二运动方向42上分别产生分力，使得斜杆支架132在两个方向上都对物料堆3提供限位力，保证物料堆3上的所有单个物料的边角连线为直线状态，而不是非对齐的曲线状态，从而有利于机械臂的精确抓取。

以下对物料31的结构进行介绍，其中物料31可以是磁控管固定支架，也可以是具有如下结构的其他物体；所述物料31的第一边沿33设置凸块34，所述斜杆支架132与凸块34抵靠，从而能够对物料进行限位，避免物料输送单元13在移动过程中物料堆3倾倒；此外，工人在放置物料时，斜杆支架132起到引导的作用，物料可以贴着斜杆支架132的倾斜方向从上方滑落到底部，无需另外将滑动板131上的物料堆3推至斜杆支架132处。

所述滑动板131上设置定位部133，所述定位部133能够与物料堆3最下层的物料31配合，用于对物料堆3最下层的物料31进行初步定位，同时便于上层的物料31的堆放。所述定位部133可以是与滑动板131固定连接的单个物料31，也可以是在滑动板131上设置的定位凸块或定位凹槽，其中，定位部133的形状及大小与物料31相匹配，确保对物料堆3精准定位，同时防止物料堆3在随着物料输送单元13移动的过程中与滑动板131之间发生相对位移，以避免物料堆3偏移。

对于单个物料31而言，至少有一个侧边设置有向上延伸的第一折边32，所述物料31设置开口35，所述开口35在靠近斜杆支架132的一侧设置向上延伸的第二折边36，所述开口35的宽度大于第二折边36的厚度，所述开口35的长度大于第二折边36的长度；其中，第一折边32的设置便于下方物料对上方物料进行限位，开口35以及第二折边36的设置，使得上方物料的开口35可以套进下方物料的第二折边36，下方物料的第二折边36可以对上方物料进行快速定位；此外，第二折边36靠近斜杆支架132的一侧，确保物料堆3从上到下的倾斜方向与斜杆支架132的倾斜方向一致，每一件物料的凸块34始终能够和斜杆支架132抵靠接触。

在上述上料装置的结构基础上，为了进一步提高上料过程中的自动化程度，所述工作台1在取料部位12设置第一检测装置15、第二检测装置16，所述第一检测装置15用于对物料堆的最大高度进行检测，所述第二检测装置16用于对物料堆的最小高度进行检测；此外，所述工作台1包括中央处理器，用于对上料过程进行管控；同时，本实施例提出一种物料上料控制方法，包括：

S1、中央处理器对计数值清零，并控制新的物料输送单元13移动至取料部位12；

步骤S1中，在上述上料装置的结构基础上，导向槽101设置多个物料输送单元13，以物料输送单元13在导向槽101上的运动方向为基准，在对前一个物料输送单元13不执行取料时，将相邻的后一个物料输送单元13视为新的物料输送单元13；从而将前一个物料输送单元13从取料部位12移出，将新的物料输送单元13移动至取料部位12。

S2、中央处理器通过第一检测装置15进行最大高度检测，判断物料堆的实际高度是否大于最大高度；是，则返回步骤S1；否，则进行步骤S3；

作为优选的，所述第一检测装置15为红外检测器，对物料堆的高度进行检测；具体的是通过红外检测器设置一个最大高度的限高值，检测物料堆的实际高度是否大于最大高度；从而在物料堆中物料过多，物料堆过高的情况下，能够避免机械爪2无法达到相应高度，所导致抓取失败的情况发生。

S3、中央处理器通过第二检测装置16进行最小高度检测，判断物料堆的实际高度是否小于最小高度；是，则返回步骤S1；否，则进行步骤S4；

作为优选的，所述第二检测装置16为红外检测器，对物料堆的高度进行检测；具体的是通过红外检测器设置一个最小高度的限高值，检测物料堆的实际高度是否小于最小高度；从而在物料堆中物料过少，物料堆过低的情况下，能够避免由机械爪2无法达到相应高度或机械爪2与滑动板131等结构发生空间抵触，所导致抓取失败的情况发生。

S4、中央处理器控制机械爪2，对物料输送单元13中的物料31进行抓取；

其中，机械爪2抓取物料31后，将物料31移动并放置于下游工序中，然后机械爪2复位，等待进行下一次抓取动作。

S5、中央处理器通过第二检测装置16进行最小高度检测，判断物料堆的实际高度是否小于最小高度；是，则返回步骤S1；否，则计数值加1，进行步骤S6；

在执行完每一次抓取动作后，均进行最小高度检测，从而能够及时有效地根据物料堆的实际高度情况，而调整上料进程以及机械爪2的动作。

S6、中央处理器判断计数值是否大于预设值；是，则返回步骤S1；否，则返回步骤S4。

当计数值大于预设值时，说明机械爪2已经对某一个物料输送单元13进行了一定次数的抓取动作，若继续对该物料输送单元13抓取，则物料堆的实际高度可能随时会小于最小高度；因此通过步骤S6的设置，一方面使得能够及时停止对单个的物料输送单元13进行逐次抓取动作，然后开始对新的物料输送单元13进行抓取，另一方面能够防止因个别部件失效，或上述个别判断过程出错，而导致的机械爪2持续进行错误动作的情况发生。其中，作为优选的，所述预设值为20。

此外，本实施例中，所述工作台1还包括底座、壳体、电控元器件等结构，鉴于相关结构均能够从市面购置或定制，且均为现有技术，在此不进行赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种上料装置，其特征在于，所述上料装置包括工作台(1)、机械爪(2)，所述工作台(1)设置物料输送单元(13)，所述物料输送单元(13)上设置物料堆(3)，所述机械爪(2)设置在靠近工作台(1)的取料部位(12)的方向上，所述机械爪(2)逐次对物料堆(3)中的单个物料(31)进行抓取；所述物料输送单元(13)包括滑动板(131)、斜杆支架(132)，所述斜杆支架(132)、物料堆(3)均设置在滑动板(131)上，所述物料堆(3)呈倾斜状并倚靠在斜杆支架(132)上。

2.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于，所述斜杆支架(132)沿着远离机械爪(2)的方向倾倒向上延伸。

3.根据权利要求2所述的一种上料装置，其特征在于，所述斜杆支架(132)往第一运动方向(41)的反方向倾倒，和/或往第二运动方向(42)的反方向倾倒。

4.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于，所述物料(31)的第一边沿(33)设置凸块(34)，所述斜杆支架(132)与凸块(34)抵靠。

5.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于，所述滑动板(131)上设置定位部(133)，所述定位部(133)能够与物料堆(3)最下层的物料(31)配合；所述定位部(133)是与滑动板(131)固定连接的单个物料(31)，或者是在滑动板(131)上设置的定位凸块或定位凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于，所述物料(31)至少有一个侧边设置有向上延伸的第一折边(32)，所述物料(31)设置开口(35)，所述开口(35)在靠近斜杆支架(132)的一侧设置向上延伸的第二折边(36)，所述开口(35)的宽度大于第二折边(36)的厚度，所述开口(35)的长度大于第二折边(36)的长度。

7.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于，所述工作台(1)包括上料台面(10)，所述上料台面(10)上设置多个物料输送单元(13)，所述上料台面(10)上设置导向槽(101)，所述物料输送单元(13)能够沿着导向槽(101)滑动。

8.根据权利要求7所述的一种上料装置，其特征在于，所述导向槽(101)端部设置滑槽(103)，所述导向槽(101)端部边沿设有向外凸出的容置部(102)，所述上料台面(10)设置推板(143)，所述推板(143)被设置在容置部(102)中并向上延伸出滑槽(103)，所述推板(143)能够沿着滑槽(103)运动；所述工作台(1)包括驱动装置(14)，所述驱动装置(14)与推板(143)连接，用于驱动推板(143)前进或后退。

9.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于，所述工作台(1)包括中央处理器，用于对上料过程进行管控；所述工作台(1)在取料部位(12)设置第一检测装置(15)、第二检测装置(16)，所述第一检测装置(15)用于对物料堆的最大高度进行检测，所述第二检测装置(16)用于对物料堆的最小高度进行检测。

10.一种上料控制方法，其特征在于，所述上料控制方法应用于权利要求1-9任一项所述的上料装置，所述上料控制方法包括：

S1、中央处理器对计数值清零，并控制新的物料输送单元(13)移动至取料部位(12)；

S2、中央处理器通过第一检测装置(15)进行最大高度检测，判断物料堆的实际高度是否大于最大高度；是，则返回步骤S1；否，则进行步骤S3；

S3、中央处理器通过第二检测装置(16)进行最小高度检测，判断物料堆的实际高度是否小于最小高度；是，则返回步骤S1；否，则进行步骤S4；

S4、中央处理器控制机械爪(2)，对物料输送单元(13)中的物料(31)进行抓取；

S5、中央处理器通过第二检测装置(16)进行最小高度检测，判断物料堆的实际高度是否小于最小高度；是，则返回步骤S1；否，则计数值加1，进行步骤S6；

S6、中央处理器判断计数值是否大于预设值；是，则返回步骤S1；否，则返回步骤S4。

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