CN114749573B - 一种托盘自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械自动化领域，公开了一种托盘自动上下料装置，通过横移机构和升降机构的组合动作完成托盘的自动上料、下料，上料时，升降端伸入到把手内，横移机构带动把手向前运动，将托盘推入热压机内；托盘位于热压机内时，盘体与承载板直接接触，托盘辊陷入凹槽内，直接向后拉托盘进行下料无法拉动；本发明中托盘下料时，先将升降端伸入把手内，然后升降端向后运动一小段距离，然后向上提升一小段距离，将托盘的后端提起，将盘体与承载面的面摩擦改为线摩擦，且将托盘辊从凹槽中提起，然后再向后将托盘拉出至托盘支架上；实现了托盘上料、下料的自动化。

Description

一种托盘自动上下料装置

技术领域

本发明涉及机械自动化领域，具体涉及一种托盘自动上下料装置。

背景技术

热压机是在高温环境下，通过压力将两个部件热压在一起的装置。

目前热压机需要通过人工进行上料、下料，劳动强度大、效率低，同时存在高温烫伤及压伤的风险，无法适应目前的生产节奏和安全要求，需要进行自动上下料改造。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种托盘自动上下料装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种托盘自动上下料装置，包括：

托盘，包括盘体、安装在盘体两侧的托盘辊、固设在盘体后部的把手；

托盘支架，包括框架、沿横向成对布置在框架上的排状滚轮；托盘完全位于托盘支架上时，盘体两端放置在一对排状滚轮上；

横移机构，固定在框架上且具有能够进行横向运动的连接板；

升降机构，固定在横移机构的连接板上且具有能够进行升降运动的升降端；

爪勾，固定在升降端的下部后侧；

热压机，位于托盘支架前方，包括位于热压机内的承载板、成对放置在承载板两侧的导向轨、开设在导向轨内的凹槽；托盘未完全进入热压机时，盘体与承载板不接触，托盘辊压在导向轨上；托盘完全位于热压机内时，盘体放置在承载板上，托盘辊位于凹槽内且与凹槽的壁面不发生接触；

将托盘由托盘支架向前推入热压机内时，横移机构带动升降机构运动到把手上方，升降端向下伸入把手内，横移机构向前运动通过升降端将托盘完全推入热压机内；

将托盘由热压机向后拉出至托盘支架上时，横移机构带动升降机构运动至把手上方，升降端向下伸入把手内，升降端完成动作组合A后通过爪勾将托盘后部的把手拉起，横移机构向后运动通过升降端将托盘完全拉出至托盘支架上；

其中，动作组合A：横移机构带动升降端向后运动距离X、升降机构带动升降端向上运动距离Y。X、Y的数值可以根据需要设置。

进一步地，每个托盘具有两对托盘辊，位于托盘前部的托盘辊为前部托盘辊，位于托盘后部的托盘辊为后部托盘辊；每个导向轨具有两个轨道，前部托盘辊和后部托盘辊各对应一个轨道，每个轨道内设置有所述凹槽；与前部托盘辊对应的轨道的凹槽位于轨道前部，与后部托盘辊对应的轨道的凹槽位于轨道后部。

进一步地，横移机构包括横向导轨、横向齿条、第一电机、第一齿轮；横向导轨和横向齿条均沿横向固定安装在框架上；第一齿轮与第一电机的转动端固定连接，且与横向齿条啮合；第一电机固定安装在连接板上，连接板与横向导轨的移动副固定连接；当第一电机转动时，第一齿轮和横向齿条进行啮合，带动连接板沿着横向导轨进行横向运动。

进一步地，升降机构包括竖向导轨、竖向齿条、第二电机、第二齿轮、升降杆；竖向导轨和竖向齿条均沿竖向设置；第二电机固定安装在连接板上，第二齿轮与第二电机的转动端固定连接且与竖向齿条啮合；竖向导轨与连接板固定连接，竖向齿条与竖向导轨的移动副固定连接，升降杆与竖向齿条固定连接；当第二电机转动时，第二齿轮与竖向齿条啮合，带动竖向齿条和升降杆沿着竖向导轨进行升降运动，所述升降杆即所述升降端。

进一步地，所述托盘支架上排状滚轮具有N对，N对排状滚轮沿竖向布置在框架上；托盘支架放置有N个托盘，第N个托盘的把手比第N-1个托盘的把手向后突出距离H，距离H满足：托盘的盘体竖向对齐，且升降端带动爪勾进入第N个托盘的把手内时，升降端和爪勾位于第N-1个托盘的把手外部；所述导向轨具有N对，N对导向轨沿竖向布置热压机内；将托盘由托盘支架向前推入热压机内时，升降端向下同时伸入N个托盘的把手内，横移机构向前运动通过升降端将N个托盘完全推入热压机内；将托盘由热压机向后拉出至托盘支架上时，由下向上逐个将托盘完全拉出至托盘支架上；其中，N≥2。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

本发明通过横移机构和升降机构的组合动作完成托盘的自动上料、下料，上料时，升降端伸入到把手内，横移机构带动把手向前运动，将托盘推入热压机内；托盘位于热压机内时，盘体与承载板直接接触，托盘辊陷入凹槽内，直接向后拉托盘进行下料无法拉动；本发明中托盘下料时，先将升降端伸入把手内，然后升降端向后运动一小段距离，然后向上提升一小段距离，将托盘的后端提起，将盘体与承载面的面摩擦改为线摩擦，且将托盘辊从凹槽中提起，然后再向后将托盘拉出至托盘支架上；实现了托盘上料、下料的自动化。

当多层托盘上料时，可以将升降端伸入到所有托盘的把手内，然后将托盘向前推动至热压机内；当多层托盘下料时，由于托盘下料需要进行复杂的动作组合，所以需要对托盘由下至上进行逐个下料，此时下层托盘的把手要比上层托盘的把手向后突出，便于升降端伸入到下层托盘的把手内，实现单个托盘的组合动作下料。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明横移机构、升降结构的结构示意图；

图3为本发明托盘的结构示意图；

图4为本发明多层托盘的把手尺寸示意图；

图5为本发明单个导向轨的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1-3所示，一种托盘自动上下料装置，包括托盘5、托盘支架2、升降机构、横移机构、热压机1、爪勾451。本发明中靠近热压机的方向为前向，靠近托盘支架的方向为后向，本发明中的横向即前后方向。

如图3所示，托盘5包括盘体51、把手53以及托盘辊52；每个托盘5具有四个托盘辊52，托盘5的两端分别安装两个托盘辊52；把手53位于盘体后部。

如图2所示，托盘支架2包括框架21和排状滚轮22；排状滚轮22成对固定安装在框架21两侧，排状滚轮22一共有多对，多对排状滚轮22沿竖向排布。横移机构能够带动的升降杆45自由地在各对排状滚轮22之间进行横向运动，不会发生运动干涉。本实施例中，所述排状滚轮22一共有三对(6个)，每对位于同一个水平面上，各对之间沿竖向排布，形成多层成对排状滚轮22。

如图2所示，横移机构包括横向导轨31、横向齿条32、第一电机34、第一齿轮33、连接板35；横向导轨31和横向齿条32均沿横向固定安装在框架21上；第一齿轮33与第一电机34的转动端固定连接，且与横向齿条32啮合；第一电机34固定安装在连接板35上，连接板35与横向导轨31的移动副固定连接。当第一电机34转动时，第一齿轮33和横向齿条32进行啮合，带动连接板35沿着横向导轨31进行横向运动。

如图2所示，升降机构包括竖向导轨41、竖向齿条42、第二电机44、第二齿轮43、升降杆45；竖向导轨41和竖向齿条42均沿竖向设置；第二电机44固定安装在连接板35上，第二齿轮43与第二电机44的转动端固定连接且与竖向齿条42啮合；竖向导轨41与连接板35固定连接，竖向齿条42与竖向导轨41的移动副固定连接，升降杆45与竖向齿条42固定连接；当第二电机44转动时，第二齿轮43与竖向齿条42啮合，带动竖向齿条42、升降杆45沿着竖向导轨41进行升降运动。

如图2所示，导向轨6设置在热压机1内，导向轨6成对设置，导向轨6有多对，各对导向轨6沿竖向排布。成对设置的导向轨6与成对设置的排状滚轮22存在对应关系，即一对导向轨6与一对排状滚轮22对应，但导向轨6的数量不必与排状滚轮22的数量不必完全一致。一般来说，导向轨6的数量与排状滚轮22的数量相同，但也可以使导向轨6的数量大于排状滚轮22的数量。

如图5所示，每个导向轨6具有两个轨道；每个轨道内均设置有凹槽61，前部托盘辊521所放置的轨道的凹槽61，设置在该轨道的前端；后部托盘辊522所放置的轨道的凹槽61，设置在该轨道的后端。如图4所示，本实施例中，内侧轨道用于放置前部托盘辊521，外侧轨道用于放置后部托盘辊522，内侧轨道的凹槽61位于内侧轨道前部，外侧轨道的凹槽61位于外侧轨道后部，也可以采用相反的轨道顺序放置托盘辊；前部托盘辊和后部托盘辊同时进入对应的凹槽内。

进行上料前，需要将托盘5放置在一对排状滚轮22上，一对排状滚轮22分别支撑托盘5的两侧；本实施例中，一共可以放置三个托盘5，三个托盘5在竖向上对齐，横移机构带动升降杆45运动到把手53上方，升降机构带动升降杆45下降并穿过所有托盘5的把手53内，此时横移机构带动升降杆45向前运动，升降杆45推动托盘5后方，将托盘5向热压机1的导向轨6内推动，托盘5未完全推入热压机1时，盘体51与承载板不接触、不摩擦，托盘辊52与导向轨6直接接触：比如前部托盘辊521压放在内侧的轨道，后部托盘辊522压放在外侧的轨道；当托盘5最终完全进入热压机1时，前部托盘辊521和后部托盘辊522均放置在凹槽61内，且与凹槽61的壁面不接触，盘体51与承载板直接接触。

因为热压机1需要在高温环境下对托盘5施加压力，且压力的数值较大，托盘辊52容易受力变形，托盘5完全进入热压机1时，托盘辊52与凹槽61不能接触，需要整个盘体51与承载板接触受力。由于托盘辊52沉入凹槽61内，且盘体51与承载板接触，下料时如果直接向后拉托盘5，则盘体51与承载板的摩擦力较大，且托盘辊52陷入凹槽61内，难以拉动托盘5。故本发明进行下料时，需要先向上提起托盘5的后部，然后向后拉动托盘5。

如图4所示，以仅有一个托盘5举例，横移机构带动升降杆45移动到把手53上方，升降机构带动升降杆45下降并伸入把手53内，此时横移机构带动托盘5向后移动一小段距离，使爪勾451在横向上与把手53产生重叠，然后升降机构带动升降杆45和爪勾451向上运动一小段距离，此时爪勾451能够勾住把手53，将托盘5后部向上提起。此时托盘5倾斜，盘体51与承载板由之前的面接触改为线接触。由于热压机1的高温、高压工作、杂乱的工作环境，承压板表面并不光滑，根据摩擦力的定义，摩擦力与正压力和摩擦系数有关，托盘5倾斜后，正压力并没有减小，但摩擦系数会变小；另外由于将托盘5后部提起，托盘辊52高出凹槽61，向外拉动托盘5时，凹槽61不会阻挡托盘辊52，进而不会对托盘5的运动产生阻力。

由于托盘5的下料需要升降杆45进行下降-短距离后退-短距离升高-长距离后退一些列复杂动作，托盘5的下料时需要逐个下料；如果热压机1内有多个托盘5，则需要先将最底部的托盘5从热压机1内拉出，然后由下向上逐个将其他托盘5拉出。因为托盘5在热压机1内是竖直对齐的，如果位于下方的托盘5的把手53与位于上方的托盘5的把手53具有相同的长度，那么升降杆45要想伸入下层托盘5的把手53内，则必先伸入上层托盘5的把手53内，所以当需要对多个托盘5进行自动下料时，下层托盘5的把手53要长于上层托盘5的把手53，即：当多个托盘5竖向对齐时，任意两个相邻的托盘5，下层托盘5的把手53要比上层托盘5的把手53向后突出一小段距离H，距离H应当满足，升降杆带动爪勾451进入下层托盘5的把手53内时，升降杆和爪勾451位于上层托盘5的把手53外部。

本发明中，每个把手分为靠近盘体的第一通孔和远离盘体的第二通孔，多个托盘的盘体竖直对齐时，第一通孔位于同一个竖直线上，下层托盘的第二通孔比上层托盘的第二通孔向后突出；上料时，爪勾伸入各把手的第一通孔，下料时，爪勾每次伸入到一个把手的第二通孔内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种托盘自动上下料装置，其特征在于，包括：

托盘，包括盘体、安装在盘体两侧的托盘辊、固设在盘体后部的把手；

托盘支架，包括框架、沿横向成对布置在框架上的排状滚轮；托盘完全位于托盘支架上时，盘体两端放置在一对排状滚轮上；

横移机构，固定在框架上且具有能够进行横向运动的连接板；

升降机构，固定在横移机构的连接板上且具有能够进行升降运动的升降端；

爪勾，固定在升降端的下部后侧；

热压机，位于托盘支架前方，包括位于热压机内的承载板、成对放置在承载板两侧的导向轨、开设在导向轨内的凹槽；托盘未完全进入热压机时，盘体与承载板不接触，托盘辊压在导向轨上；托盘完全位于热压机内时，盘体放置在承载板上，托盘辊位于凹槽内且与凹槽的壁面不发生接触；

将托盘由托盘支架向前推入热压机内时，横移机构带动升降机构运动到把手上方，升降端向下伸入把手内，横移机构向前运动通过升降端将托盘完全推入热压机内；

将托盘由热压机向后拉出至托盘支架上时，横移机构带动升降机构运动至把手上方，升降端向下伸入把手内，升降端完成动作组合A后通过爪勾将托盘后部的把手拉起，横移机构向后运动通过升降端将托盘完全拉出至托盘支架上；

其中，动作组合A：横移机构带动升降端向后运动距离X、升降机构带动升降端向上运动距离Y；

每个托盘具有两对托盘辊，位于托盘前部的托盘辊为前部托盘辊，位于托盘后部的托盘辊为后部托盘辊；每个导向轨具有两个轨道，前部托盘辊和后部托盘辊各对应一个轨道，每个轨道内设置有所述凹槽；与前部托盘辊对应的轨道的凹槽位于轨道前部，与后部托盘辊对应的轨道的凹槽位于轨道后部；

所述托盘支架上排状滚轮具有N对，N对排状滚轮沿竖向布置在框架上；托盘支架放置有N个托盘，第N个托盘的把手比第N-1个托盘的把手向后突出距离H，距离H满足：托盘的盘体竖向对齐，且升降端带动爪勾进入第N个托盘的把手内时，升降端和爪勾位于第N-1个托盘的把手外部；所述导向轨具有N对，N对导向轨沿竖向布置在热压机内；将托盘由托盘支架向前推入热压机内时，升降端向下同时伸入N个托盘的把手内，横移机构向前运动通过升降端将N个托盘完全推入热压机内；将托盘由热压机向后拉出至托盘支架上时，由下向上逐个将托盘完全拉出至托盘支架上；其中，N≥2。

2.根据权利要求1所述的托盘自动上下料装置，其特征在于：横移机构包括横向导轨、横向齿条、第一电机、第一齿轮；横向导轨和横向齿条均沿横向固定安装在框架上；第一齿轮与第一电机的转动端固定连接，且与横向齿条啮合；第一电机固定安装在连接板上，连接板与横向导轨的移动副固定连接；当第一电机转动时，第一齿轮和横向齿条进行啮合，带动连接板沿着横向导轨进行横向运动。

3.根据权利要求1所述的托盘自动上下料装置，其特征在于：升降机构包括竖向导轨、竖向齿条、第二电机、第二齿轮、升降杆；竖向导轨和竖向齿条均沿竖向设置；第二电机固定安装在连接板上，第二齿轮与第二电机的转动端固定连接且与竖向齿条啮合；竖向导轨与连接板固定连接，竖向齿条与竖向导轨的移动副固定连接，升降杆与竖向齿条固定连接；当第二电机转动时，第二齿轮与竖向齿条啮合，带动竖向齿条和升降杆沿着竖向导轨进行升降运动。