CN114084662B - 一种柔性自动供料机构及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性自动供料机构，包括基座和设置于基座上方的物料转移机构，所述基座上设置有多工位转盘机构，所述多工位转盘机构包括转动设置于基座上的基盘，所述基盘上设置有至少两处设置有料盘的置料工位，所述物料转移机构吸附料盘内的物料并抬升上料，所述物料转移机构可吸附料盘内的物料并抬升上料，所述多工位转盘机构包括有物料稳定机构。通过在多工位转盘机构上设置若干料盘，使得其中一料盘在物料转移机构的动作下进行取料时，其余料盘可同步供工作人员进行上料，在取料工序过程中操作人员具备充足时间进行料盘更换，同时在物料转移机构工作过程中保持物料位置稳定，确保上料工序精准高效完成，大大提升上料设备的工作效率。

Description

一种柔性自动供料机构及其工作方法

技术领域

本发明涉及输送链技术领域，尤其是涉及一种柔性自动供料机构及其工作方法。

背景技术

产品在生产、组装过程中，需要涉及到各种物料的输送，为了减轻操作人员的劳动量及提高生产效率，往往通过输送机构来对物料进行输送，以替代人工手动输送物料。

例如一种在中国专利文献上公开的“一种上料及转移一体式上下料装置”，其公告号“CN113044517A”，包括：上下料机构及设于所述上下料机构旁侧的周转式转移机构，所述上下料机构包括：备料组件，其上沿一直线方向依次设有物料上料工位及料盘回收工位；两片料盘支撑板，其分别设于所述物料上料工位及料盘回收工位上；两组并列设置的顶升组件，每组所述顶升组件顶持于相应一片料盘支撑板的底面；以及搬运组件，其包括横跨于所述备料组件的上方的搬运横梁、与所述搬运横梁滑动连接的吸取模组及与所述吸取模组传动连接的横移驱动器；所述周转式转移机构包括：固定设置的转盘底座；转盘，其在中心处转动连接于所述转盘底座的顶部。

上述方案虽然实现了玻璃转盘检测的自动上料，但是该方案中需要操作人员升降板上的料盘进行频繁上下转移，劳动强度较大且效率较低；更重要的是，料盘内的物料较为轻薄，该方案在转移物料过程中易产生偏移影响上料效率。

发明内容

针对现有技术中上料过程中操作人员需要对料盘进行频繁转移，供料过程中料盘受振易出现物料偏移，影响上料效率的问题，本发明提供了一种柔性自动供料机构，通过在多工位转盘机构上设置若干料盘，使得其中一料盘在物料转移机构的动作下进行取料时，其余料盘可同步供工作人员进行上料，在取料工序过程中操作人员具备充足时间进行料盘更换，同时在物料转移机构工作过程中保持物料位置稳定，确保上料工序精准高效完成，大大提升上料设备的工作效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种柔性自动供料机构，包括基座和设置于基座上方的物料转移机构，所述基座上设置有多工位转盘机构，所述多工位转盘机构包括转动设置于基座上的基盘，所述基盘上设置有至少两处置料工位，置料工位上设置有料盘，所述物料转移机构可吸附料盘内的物料并抬升上料，所述多工位转盘机构包括有物料稳定机构。所述多工位转盘机构上的料盘数目大于一，当其中一料盘进行上料时，操作人员可将已被取空的料盘卸下多工位转盘机构，亦可将在空位处补充新的满料料盘，这种一边上料一边调整料盘的方式能够显著提升上料设备的工作效率，由于同一时间进行上料的料盘仅有位于一个，因此多工位转盘机构的其他位置均可进行料盘更换操作，这种空余时间较多的柔性上料方案能够显著降低操作人员的劳动强度，避免操作人员一刻不停的进行料盘调整 。特别的是，多工位转盘机构包括有可随料盘同步移动的物料稳定机构，在上料过程中，物料稳定机构能够确保料盘内的物料在多工位转盘机构转动过程中以及升降过程中保持稳定，不会产生位置偏差，便于物料抬升后物料吸附盘对物料进行吸取上料，确保能准确对料盘内的物料进行吸附取料，取料后物料被放入清洗流水线内进行清洁，上料设备工作完成。

作为优选，所述物料转移机构包括料盘抬升机构和滑动设置于料盘抬升机构上的物料吸盘组，所述置料工位中包括一对应物料吸盘组的抬升工位，所述料盘抬升机构包括纵向设置于抬升工位外侧的导柱，所述导柱上滑动设置有托盘；所述基盘的置料工位设置有让位槽，所述托盘可穿过让位槽并托抬料盘。所述物料吸盘组用于将放置于料盘内的物料取离料盘并转移至清洗流水线内，所述基盘用于承托料盘，基盘可旋转使得对应抬升工位的料盘进行切换，当前一料盘内的物料在物料吸附组的吸取上料后，托盘回位使得该空料盘回落至基盘，基盘旋转使下一满料料盘转至抬升工位，等待料盘抬升机构的操控实现持续上料。

作为优选，所述托盘底部设置有顶杆，所述顶杆可顶升托盘靠近物料吸附盘组。所述顶杆底部设置有驱动机构，可采用气缸、油缸或丝杆升降机构，保证托盘能够根据设备控制模块的指令准确调整料盘高度，以保证上料工作高效进行。

作为优选，所述料盘抬升机构顶部设置有滑槽，所述泵体组件滑卡连接于滑槽内，所述驱动组件包括有驱动电机和传动链，所述泵体组件连接于传动链，所述驱动电机可带动传动链正、反转动。所述物料吸盘组通过驱动组件的驱动在滑槽内移动，确保物料吸盘组的吸盘组件能够精确对正料盘上的物料，以实现精确吸附并上料。所述驱动链在驱动电机的驱动下控制泵体组件及其底部的吸盘组件在滑槽内往复运动，以此确保线性排列的吸盘对料盘按照整行或整列的方式进行吸附取料。

进一步的，所述安置槽阵列排布于料盘内，所述吸盘组件包括线性排列的吸盘，所述吸盘按列吸附安置槽内的物料。所述料盘为m*n式阵列结构，吸盘组件的吸盘数目为m或n，吸盘组件按照整行或整列的方式进行物料吸附，效率显著提升。

作为优选，所述物料稳定机构包括弹性设置于基盘与料盘之间的多向内耗阻尼层，所述多向内耗阻尼层包括有环绕设置于料盘底部的球型吸能件，所述球型吸能件包括球核和均匀设置于球核表面的若干簧体。所述多向内耗阻尼层用于降低料盘移动过程中所受振动能量，避免其上方放置的轻薄物料产生位置微动，使得物料吸附组能够准确的整行或整列的吸附物料。特别的是，所述球型吸能件设置于料盘底部，能够保证料盘在各个方向上的振动力均被内耗吸收，因此不管料盘在基盘转动过程中或是托盘抬升过程中，水平方向及竖直方向的振动能量均无法影响轻薄物料而产生位置偏移。

本发明还公开了一种柔性自动供料机构的工作方法，包括以下步骤：

S1：工作人员将若干料盘放置于多工位转盘机构的基盘上，各料盘对应基盘上的让位槽安置；

S2：料盘抬升机构动作，托盘将对应抬升工位的料盘沿Z轴升起并靠近物料吸附组；

S3：物料吸附组的泵体组件启动，通过空压机产生的气流在负压腔内产生负压并整列吸附料盘的安置槽内的物料；

S4：步骤S3中吸附动作完成后，驱动组件启动，带动泵体组件连同吸附组件沿Y轴移动，将吸附于吸盘上的物料输送至物料清洗线内进行清洗；

S5：驱动组件控制泵体组件回位并吸附下一列安置槽内的物料进行输送；

S6：待步骤S5中的料盘中的物料清空后，料盘抬升机构控制料盘回位放置于基盘上，基盘转动至下一料盘对正抬料工位，开始重复步骤S2-S5的工序，此时工作人员可对上一料盘进行上料。

本方案中，多工位转盘机构与料盘抬升机构在控制模块的控制下协同动作，确保满料料盘转动至抬升工位后，料盘抬升机构及时抬升该料盘靠近物料吸附组，确保物料吸附组能够整排依次吸附物料并运输至清洗线内，而位于抬升工位的料盘在进行上料时，工作人员可对基盘上的其他空置料盘进行码料，这种上料-码料同步进行的物料缓存方案能够显著提升上料设备的工作效率。而料盘随基盘转动至置料工位的过程以及料盘在抬升工位内上升至过程中物料稳定机构均能确保料盘及物料保持稳定，从而显著提升吸盘组件转移物料的效率。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过在多工位转盘机构上设置若干料盘，使得其中一料盘在物料转移机构的动作下进行取料时，其余料盘可同步供工作人员进行上料，在取料工序过程中操作人员具备充足时间进行料盘更换，同时在物料转移机构工作过程中保持物料位置稳定，确保上料工序精准高效完成，大大提升上料设备的工作效率；（2）物料吸盘组通过驱动组件的驱动在滑槽内移动，确保物料吸盘组的吸盘组件能够精确对正料盘上的物料，以实现精确吸附并上料；（3）多向内耗阻尼层用于降低料盘移动过程中所受振动能量，避免其上方放置的轻薄物料产生位置微动，使得物料吸附组能够准确的整行或整列的吸附物料。特别的是，所述球型吸能件设置于料盘底部，能够保证料盘在各个方向上的振动力均被内耗吸收。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为图1中基盘的剖面图。

图4为图3中球型吸能件的结构示意图。

图中：100、机体， 101、物料转移机构，200、物料，1、多工位转盘机构，11、料盘，12、安置槽，2、料盘抬升机构，21、托盘组件，22、托盘，23、顶杆，24、滑槽，3、物料吸盘组，4、驱动组件，41、传动链，5、泵体组件，6、基盘，61、卡盘环槽，62、内圈吸能件，63、中圈吸能件，64、外圈吸能件，7、真空吸盘，8、球型吸能件，81、球核，82、簧体。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“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的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1、2所示，一种柔性自动供料机构，包括基座和设置于基座上方的物料转移机构101，所述基座上设置有多工位转盘机构1，所述多工位转盘机构1包括转动设置于基座上的基盘6，所述基盘6上设置有至少两处置料工位，置料工位上设置有料盘11，所述物料转移机构101可吸附料盘11内的物料200并抬升上料，所述多工位转盘机构1包括有物料稳定机构。所述多工位转盘机构1上的料盘11数目大于一，当其中一料盘11进行上料时，操作人员可将已被取空的料盘11卸下多工位转盘机构1，亦可将在空位处补充新的满料料盘11，这种一边上料一边调整料盘11的方式能够显著提升上料设备的工作效率，由于同一时间进行上料的料盘11仅有位于一个，因此多工位转盘机构1的其他位置均可进行料盘11更换操作，这种空余时间较多的柔性上料方案能够显著降低操作人员的劳动强度，避免操作人员一刻不停的进行料盘11调整 。本方案中机体100包括多工位转盘机构1以及可随料盘11同步移动的物料稳定机构，在上料过程中，物料稳定机构能够确保料盘11内的物料200在多工位转盘机构1转动过程中以及升降过程中保持稳定，不会产生位置偏差，便于物料200抬升后物料吸附盘对物料进行吸取上料，确保能准确对料盘11内的物料进行吸附取料，取料后物料被放入清洗流水线内进行清洁，上料设备工作完成。

所述物料转移机构101包括料盘抬升机构2和滑动设置于料盘抬升机构2上的物料吸盘组3，所述置料工位中包括一对应物料吸盘组3的抬升工位，所述料盘抬升机构2包括图盘组件21，托盘组件包括纵向设置于抬升工位外侧的导柱，所述导柱上滑动设置有托盘22；所述基盘6的置料工位设置有让位槽，所述托盘可穿过让位槽并托抬料盘。所述物料吸盘组3用于将放置于料盘内的物料取离料盘并转移至清洗流水线内，所述基盘6用于承托料盘，基盘6可旋转使得对应抬升工位的料盘进行切换，当前一料盘内的物料在物料吸附组的吸取上料后，托盘回位使得该空料盘回落至基盘6，基盘6旋转使下一满料料盘转至抬升工位，等待料盘抬升机构2的操控实现持续上料。

所述托盘底部设置有顶杆23，所述顶杆可顶升托盘靠近物料吸附盘组。所述顶杆底部设置有驱动机构，可采用气缸、油缸或丝杆升降机构，保证托盘能够根据设备控制模块的指令准确调整料盘高度，以保证上料工作高效进行。

所述料盘抬升机构2顶部设置有滑槽24，所述泵体组件5滑卡连接于滑槽24内，所述驱动组件4包括有驱动电机和传动链41，所述泵体组件5连接于传动链41，所述驱动电机可带动传动链41正、反转动。所述物料吸盘组3通过驱动组件4的驱动在滑槽内移动，确保物料吸盘组3的吸盘组件能够精确对正料盘上的物料，以实现精确吸附并上料。所述驱动链在驱动电机的驱动下控制泵体组件5及其底部的吸盘组件在滑槽内往复运动，以此确保线性排列的吸盘对料盘按照整行或整列的方式进行吸附取料。所述安置槽12阵列排布于料盘内，所述吸盘组件包括线性排列的吸盘，所述吸盘按列吸附安置槽12内的物料。所述料盘为m*n式阵列结构，吸盘组件的吸盘数目为m或n，吸盘组件按照整行或整列的方式进行物料吸附，效率显著提升。

所述物料稳定机构包括弹性设置于基盘6与料盘之间的多向内耗阻尼层，所述多向内耗阻尼层包括有环绕设置于料盘底部的球型吸能件，所述球型吸能件包括球核和均匀设置于球核表面的若干簧体。所述多向内耗阻尼层用于降低料盘移动过程中所受振动能量，避免其上方放置的轻薄物料产生位置微动，使得物料吸附组能够准确的整行或整列的吸附物料。特别的是，所述球型吸能件设置于料盘底部，能够保证料盘在各个方向上的振动力均被内耗吸收，因此不管料盘在基盘6转动过程中或是托盘抬升过程中，水平方向及竖直方向的振动能量均无法影响轻薄物料而产生位置偏移。所述多向内耗阻尼层用于降低料盘移动过程中所受振动能量，避免其上方放置的轻薄物料产生位置微动，使得物料吸附组能够准确的整行或整列的吸附物料。特别的是，所述球型吸能件设置于料盘底部，能够保证料盘在各个方向上的振动力均被内耗吸收，因此不管料盘在基盘6转动过程中或是托盘抬升过程中，水平方向及竖直方向的振动能量均无法影响轻薄物料而产生位置偏移。其中外圈吸能件倾斜设置于中圈吸能件63外侧，相应的，内圈吸能件62倾斜设置于中圈吸能件内侧，外圈吸能件64能够对料盘提供倾斜向内的支撑力，内圈吸能件则能够对料盘提供倾斜向外的支撑力，三圈球型吸能件能够对料盘提供各个方向上的缓冲吸能减振作用，使得基盘6转动速度以及托盘升降速度可适当提升，进一步提升上料效率。如图4所示，本实施例中，所述球型吸能件8包括金属球核和固定连接于金属球核上的压簧簧体，所述压簧簧体82均匀分布在球核81的整个球面上，确保料盘与卡盘环槽61之间弹性连接，使得来自基盘6的各个方向振动能量均被球型吸能件内耗消除，确保料盘及物料保持稳定。

本发明还公开了一种上述柔性自动供料机构的工作方法， 首先，工作人员将若干料盘放置于多工位转盘机构11的基盘6上，各料盘对应基盘6上的让位槽安置；此时料盘抬升机构22动作，托盘将对应抬升工位的料盘沿Z轴升起并靠近物料吸附组；接着物料吸附组的泵体组件55启动，吸盘组内的真空吸盘7迅速准确的整行吸附物料；待吸附动作完成后，驱动组件44启动，带动泵体组件55连同吸附组件沿Y轴移动，将吸附于吸盘上的物料输送至物料清洗线内进行清洗；驱动组件44控制泵体组件55回位并吸附下一排安置槽1212内的物料进行输送；待该料盘中的物料清空后，料盘抬升机构22控制料盘回位放置于基盘6上，基盘6转动至下一料盘对正抬料工位，开始重复上述上料工序，此时工作人员可对上一料盘进行增料，达到缓存物料的目的。本方案中，多工位转盘机构11与料盘抬升机构22在控制模块的控制下协同动作，确保满料料盘转动至抬升工位后，料盘抬升机构22及时抬升该料盘靠近物料吸附组，确保物料吸附组能够整排依次吸附物料并运输至清洗线内，而位于抬升工位的料盘在进行上料时，工作人员可对基盘6上的其他空置料盘进行码料，这种上料-码料同步进行的物料缓存方案能够显著提升上料设备的工作效率。而料盘随基盘6转动至置料工位的过程以及料盘在抬升工位内上升至过程中物料稳定机构均能确保料盘及物料保持稳定，从而显著提升吸盘组件转移物料的效率，所述球型吸能件能够将基盘6转动过程中离心力所产生的振动既能进行内耗吸收，亦能将托盘升降过程中加速度产生的振动进行吸收，球型吸能件在各个方向上均能实现吸能稳定作用。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种柔性自动供料机构，其特征是，包括基座和设置于基座上方的物料转移机构，所述基座上设置有多工位转盘机构，所述多工位转盘机构包括转动设置于基座上的基盘，所述基盘上设置有至少两处置料工位，置料工位上设置有料盘，所述物料转移机构可吸附料盘内的物料并抬升上料，所述多工位转盘机构包括有物料稳定机构；

所述物料稳定机构包括弹性设置于基盘与料盘之间的多向内耗阻尼层，所述多向内耗阻尼层包括有环绕设置于料盘底部的球型吸能件，所述球型吸能件包括球核和均匀设置于球核表面的若干簧体；

基盘内设置有卡盘环槽；

卡盘环槽内设置有球型吸能件所形成的外圈吸能件、中圈吸能件和内圈吸能件；外圈吸能件倾斜设置于中圈吸能件外侧，相应的，内圈吸能件倾斜设置于中圈吸能件内侧，外圈吸能件能够对料盘提供倾斜向内的支撑力，内圈吸能件则能够对料盘提供倾斜向外的支撑力；

三圈球型吸能件能够对料盘提供各个方向上的缓冲吸能减振作用；

料盘随基盘转动至置料工位的过程以及料盘在抬升工位内上升过程中物料稳定机构均能确保料盘及物料保持稳定；

所述料盘内呈阵列设置有安置槽。

2.根据权利要求1所述的一种柔性自动供料机构，其特征在于，所述物料转移机构包括料盘抬升机构和滑动设置于料盘抬升机构上的物料吸盘组，所述置料工位中包括一对应物料吸盘组的抬升工位，所述料盘抬升机构包括纵向设置于抬升工位外侧的导柱，所述导柱上滑动设置有托盘；所述基盘的置料工位设置有让位槽，所述托盘可穿过让位槽并托抬料盘。

3.根据权利要求2所述的一种柔性自动供料机构，其特征在于，所述托盘底部设置有顶杆，所述顶杆可顶升托盘靠近物料吸附盘组。

4.根据权利要求2所述的一种柔性自动供料机构，其特征在于，所述物料吸盘组包括泵体组件、吸盘组件和驱动组件，所述吸盘组件设置于泵体组件下方，所述驱动组件设置于泵体组件侧方，所述驱动组件驱动泵体组件沿Y轴移动。

5.根据权利要求4所述的一种柔性自动供料机构，其特征在于，所述料盘抬升机构顶部设置有滑槽，所述泵体组件滑卡连接于滑槽内，所述驱动组件包括有驱动电机和传动链，所述泵体组件连接于传动链，所述驱动电机可带动传动链正、反转动。

6.一种根据权利要求1-5任意一项所述的柔性自动供料机构的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：工作人员将若干料盘放置于多工位转盘机构的基盘上，各料盘对应基盘上的让位槽安置；

S2：料盘抬升机构动作，托盘将对应抬升工位的料盘沿Z轴升起并靠近物料吸附组；

S3：物料吸附组的泵体组件启动，通过空压机产生的气流在负压腔内产生负压并整列吸附料盘的安置槽内的物料；

S4：步骤S3中吸附动作完成后，驱动组件启动，带动泵体组件连同吸附组件沿Y轴移动，将吸附于吸盘上的物料输送至物料清洗线内进行清洗；

S5：驱动组件控制泵体组件回位并吸附下一列安置槽内的物料进行输送；

S6：待步骤S5中的料盘中的物料清空后，料盘抬升机构控制料盘回位放置于基盘上，基盘转动至下一料盘对正抬料工位，开始重复步骤S2-S5的工序，此时工作人员可对上一料盘进行上料。