CN114104707B - 一种缓存式自动上料设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓存式自动上料设备，包括机体，所述机体包括基座和设置于基座上方的升降式取料机构，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至少两组设置有安置槽的料盘，所述升降式取料机构可吸附安置槽内的物料并抬升上料。通过在多工位转盘机构上设置若干料盘，使得其中一料盘在升降式取料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，在取料工序过程中完成缓存上料，大大提升上料设备的工作效率。

Description

一种缓存式自动上料设备

技术领域

本发明涉及输送链技术领域，尤其是涉及一种缓存式自动上料设备。

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“CN208199742U”，包括机台，机台上固定有机械手，机械手的抓取端设置有吸料机构和吸盘机构，机台的一侧设置有升降装置，装好产品的料盘能够多层叠放在升降装置的升降板上，升降装置上设置有用于检测产品的物料感应器和用于检测升降板的上限位感应器和下限位感应器，吸料机构能够将料盘中的产品抓取，并由机械手转移到指定位置，吸盘机构能够将产品转移后的空料盘抓取，并由机械手转移到指定的放置位。

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。

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，影响上料效率的问题，本发明提供了一种缓存式自动上料设备，通过在多工位转盘机构上设置若干料盘，使得其中一料盘在升降式取料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，在取料工序过程中完成缓存上料，大大提升上料设备的工作效率；

本发明的第二发明目的是解决上料过程中物料吸附盘由于频繁接触吸附物料容易产生磨损而导致上料失效影响效率的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种缓存式自动上料设备，包括机体，所述机体包括基座和设置于基座上方的升降式取料机构，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至少两组设置有安置槽的料盘，所述升降式取料机构可吸附安置槽内的物料并抬升上料；所述升降式取料机构包括料盘抬升机构和活动设置于料盘抬升机构上方的物料吸盘组；其中，所述料盘抬升机构包括可沿Z轴移动的托盘组件，所述托盘组件包括抬升料盘的托盘；其中，所述物料吸盘组对应料盘上的安置槽设置，所述物料吸盘组可沿Y轴移动。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完成缓存的方式能够显著提升上料设备的工作效率，特别的是，料盘抬升机构利用托盘组件将待上料料盘抬升至物料吸盘组附近，便于物料吸附盘对安置槽内的物料进行吸取上料，物料吸附盘则可沿Y轴移动，确保能准确对料盘内各个安置槽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，缓存式上料设备工作完成。

作为优选，所述多工位转盘机构包括基盘，所述基盘包括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的导柱，所述托盘滑动设置于导柱上，所述基盘上的料盘底部均设置有让位槽，所述托盘可纵向通过让位槽并抬升料盘。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驱动顶杆，所述驱动顶杆可顶升托盘靠近物料吸附盘组。所述驱动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。

进一步的，所述料盘抬升机构顶部设置有滑槽，所述物料吸盘组滑卡连接于滑槽内，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底部，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。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。

作为优选，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，所述吸盘为非接触式吸盘，所述泵体组件包括空压机，所述吸盘包括连通于泵体组件的主流道，所述吸盘还设置有连通主流道的负压腔，所述负压腔为喇叭型结构，来自主流道的压缩空气沿负压腔腔壁流动并水平射出，在负压腔内形成负压并吸附物料。根据伯努利定律，对定常流的不可压缩的无粘流体，在同一条流线上，速度快的地方压力低。因此，利用空压机形成的气流可形成不接触但能吸附物料的负压腔，在主流道的高速气流作用下，负压腔形成的负压经过试验调整压力值，可对料盘内的轻薄物料进行准确吸附，以此确保上料动作的正常进行，同时，非接触式吸附能够避免吸盘组件频繁上料而产生的磨损，这种磨损会导致吸附效果不稳定从而产生吸附失效的隐患，若产生此类问题，需要操作人员依次检查料盘并回收物料，这严重影响上料设备的工作效率。因此非接触式吸盘能够显著提升上料工作的工作质量，缩短人工检验时间，降低劳动强度，解决了本申请的第二发明目的。

作为优选，所述负压腔外侧设置有气流回收环，水平射出负压腔的气流进入气流回收环。所述气流回收环用于对负压腔输出的气流进行遮蔽和回收，避免气流对该负压腔所对正安置槽的相邻安置槽内的物料产生风力干扰，以确保料盘内轻薄物料不产生意外位移而影响上料工作正常进行。而气流回收环通过滤网71对气流内灰尘等杂质进行过滤后，向传动链输送，而传动链在驱动电机的控制下带动泵体组件在滑槽内往复运动，传动链频繁正反转所产生的热量快速聚集，此时气流回收环内的气流可对传动链及驱动电机进行有效散热，避免热量聚集导致传动链的润滑质消耗过快而影响使用寿命，亦能保护驱动电机防止其过热。

进一步的，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，所述气流回收环的出口对应传动链设置，所述气流回收环的出口内设置有滤网71。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。

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。

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，使得其中一料盘在升降式取料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，在取料工序过程中完成缓存上料，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）非接触式吸盘能够显著提升上料工作的工作质量，缩短人工检验时间，降低劳动强度；（4）气流回收环通过滤网71对气流内灰尘等杂质进行过滤后，向传动链输送，而传动链在驱动电机的控制下带动泵体组件在滑槽内往复运动，传动链频繁正反转所产生的热量快速聚集，此时气流回收环内的气流可对传动链及驱动电机进行有效散热，避免热量聚集导致传动链的润滑质消耗过快而影响使用寿命，亦能保护驱动电机防止其过热。

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中吸盘的剖面图。

图中：100、机体，101、基座，102、升降式取料机构，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、驱动顶杆，24、滑槽，3、物料吸盘组，4、驱动组件，41、传动链，5、泵体组件，6、吸盘，61、主流道，62、负压腔，7、气流回收环，71、滤网。

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，一种缓存式自动上料设备，包括机体100，所述机体100包括基座101和设置于基座101上方的升降式取料机构102，所述基座101上设置有多工位转盘机构1，所述多工位转盘机构1包括至少两组设置有安置槽12的料盘11，所述升降式取料机构102可吸附安置槽12内的物料并抬升上料；所述升降式取料机构102包括料盘抬升机构2和活动设置于料盘抬升机构2上方的物料吸盘组3；其中，所述料盘抬升机构2包括可沿Z轴移动的托盘组件21，所述托盘组件21包括抬升料盘的托盘22；其中，所述物料吸盘组3对应料盘上的安置槽12设置，所述物料吸盘组3可沿Y轴移动。所述多工位转盘机构1包括基盘，所述基盘包括对应物料吸盘组3的抬升工位，所述料盘抬升机构2包括纵向设置于抬升工位的导柱，所述托盘滑动设置于导柱上，所述基盘上的料盘底部均设置有让位槽，所述托盘可纵向通过让位槽并抬升料盘。所述托盘底部设置有驱动顶杆23，所述驱动顶杆23可顶升托盘靠近物料吸附盘组。

所述多工位转盘机构1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1，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完成缓存的方式能够显著提升上料设备的工作效率，特别的是，料盘抬升机构2利用托盘组件21将待上料料盘抬升至物料吸盘组3附近，便于物料吸附盘对安置槽12内的物料200进行吸取上料，物料吸附盘则可沿Y轴移动，确保能准确对料盘内各个安置槽12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，缓存式上料设备工作完成。 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2的操控实现持续上料。所述驱动顶杆23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，所述物料吸盘组3滑卡连接于滑槽24内，所述物料吸盘组3包括泵体组件5、吸盘组件和驱动组件4，所述吸盘组件设置于泵体组件5底部，所述驱动组件4设置于泵体组件5侧方，所述驱动组件4驱动泵体组件5沿Y轴移动。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6，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。本申请中，料盘为6*4式阵列结构，而吸盘组件上的吸盘为6个，四次吸附即可完成单块料盘的上料工作。

如图3所示，所述物料吸盘组3通过驱动组件4的驱动在滑槽24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。所述吸盘为非接触式吸盘，所述泵体组件5包括空压机，所述吸盘包括连通于泵体组件5的主流道61，所述吸盘还设置有连通主流道61的负压腔62，所述负压腔62为喇叭型结构，来自主流道61的压缩空气沿负压腔62腔壁流动并水平射出，在负压腔62内形成负压并吸附物料。根据伯努利定律，对定常流的不可压缩的无粘流体，在同一条流线上，速度快的地方压力低。因此，利用空压机形成的气流可形成不接触但能吸附物料的负压腔62，在主流道61的高速气流作用下，负压腔62形成的负压经过试验调整压力值，可对料盘内的轻薄物料进行准确吸附，以此确保上料动作的正常进行，同时，非接触式吸附能够避免吸盘组件频繁上料而产生的磨损，这种磨损会导致吸附效果不稳定从而产生吸附失效的隐患，若产生此类问题，需要操作人员依次检查料盘并回收物料，这严重影响上料设备的工作效率。因此非接触式吸盘能够显著提升上料工作的工作质量，缩短人工检验时间，降低劳动强度，解决了本申请的第二发明目的。高速气流进入吸盘后经主流道61的出口喷射出来行成气旋产生负压，从而将轻薄物料吸起。因为气旋是从吸盘中心喷发的高压空气形成的，所以物体与吸盘的底面会行成一个气面的悬空距离，这样就达到了非接触的效果并又吸起了物体，但悬空的状态会使物体滑动和偏移，因此吸盘底部还设置有缓冲垫以避免物料错位。

特别的是，所述负压腔62外侧设置有气流回收环7，水平射出负压腔62的气流进入气流回收环7。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，所述气流回收环7的出口对应传动链41设置，所述气流回收环7的出口内设置有滤网。

所述气流回收环7用于对负压腔62输出的气流进行遮蔽和回收，避免气流对该负压腔62所对正安置槽12的相邻安置槽12内的物料产生风力干扰，以确保料盘内轻薄物料不产生意外位移而影响上料工作正常进行。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24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。而气流回收环7通过滤网对气流内灰尘等杂质进行过滤后，向传动链41输送，而传动链41在驱动电机的控制下带动泵体组件5在滑槽24内往复运动，传动链41频繁正反转所产生的热量快速聚集，此时气流回收环7内的气流可对传动链41及驱动电机进行有效散热，避免热量聚集导致传动链41的润滑质消耗过快而影响使用寿命，亦能保护驱动电机防止其过热。

本发明还公开了一种上述缓存式自动上料设备的工作方法， 首先，工作人员将若干料盘放置于多工位转盘机构1的基盘上，各料盘对应基盘上的让位槽安置；此时料盘抬升机构2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5启动，通过空压机产生的气流在负压腔62内产生负压并整列吸附料盘的安置槽12内的物料；待吸附动作完成后，驱动组件4启动，带动泵体组件5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4控制泵体组件5回位并吸附下一排安置槽12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2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1与料盘抬升机构2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2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。

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 (7)

1.一种缓存式自动上料设备，包括机体，其特征是，所述机体包括基座和设置于基座上方的升降式取料机构，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至少两组设置有安置槽的料盘，所述升降式取料机构可吸附安置槽内的物料并抬升上料；

所述升降式取料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，所述料盘抬升机构包括可沿Z轴移动的托盘组件，所述物料吸盘组可沿Y轴移动；

所述料盘抬升机构顶部设置有滑槽，所述物料吸盘组滑卡连接于滑槽内，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；

所述吸盘还设置有连通主流道的负压腔，所述负压腔外侧设置有气流回收环；

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，所述气流回收环的出口对应传动链设置。

2.根据权利要求1所述的一种缓存式自动上料设备，其特征在于，所述物料吸盘组对应料盘上的安置槽设置。

3.根据权利要求2所述的一种缓存式自动上料设备，其特征在于，所述多工位转盘机构包括基盘，所述基盘包括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的导柱，所述导柱上滑动设置有托盘，所述基盘上的料盘底部均设置有让位槽，所述托盘可纵向通过让位槽并抬升料盘。

4.根据权利要求3所述的一种缓存式自动上料设备，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。

5.根据权利要求2或3所述的一种缓存式自动上料设备，其特征在于，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。

6. 根据权利要求5所述的一种缓存式自动上料设备， 其特征在于，所述吸盘为非接触式吸盘，所述泵体组件包括空压机，所述吸盘包括连通于泵体组件的主流道，所述吸盘还设置有连通主流道的负压腔，所述负压腔为喇叭型结构，来自主流道的压缩空气沿负压腔腔壁流动并水平射出，在负压腔内形成负压并吸附物料。

7.根据权利要求1所述的一种缓存式自动上料设备，其特征在于，所述气流回收环的出口内设置有滤网。