CN114988006A - 物料自动存取设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种物料自动存取设备，物料自动存取设备用于存取盘料，包括机架、运输装置、夹取装置及识别件，机架设有至少两个容置空间，机架还设有进出料位；运输装置可活动地设于机架；夹取装置连接运输装置，夹取装置用于夹持盘料，识别件设于进出料位处，识别件用于识别位于进出料位的盘料；其中，运输装置用于驱动夹取装置往返于容置空间和进出料位。本发明的技术方案可实现盘料的自动分类存取，降低人工工作量，从而提升工作效率，保证产品良率，且避免了盘料混放。
Description
技术领域
本发明涉及电子产品加工制造技术领域，特别涉及一种物料自动存取设备。
背景技术
目前，电子产品加工行业传统的物料管理方式主要以人工查找和分拣实现，然而随生产力的提高和产品技术的发展，此种管理方式存在以下弊端：占用较多的人力资源，且人力成本高；物料的存储、分拣、配送等环节均依靠人工执行，效率较低且易影响产品良率；物料容易混放，管理较为麻烦。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种物料自动存取设备，旨在降低人工工作量，实现多种尺寸的盘装物料的自动取放，从而提升工作效率，保证产品良率。
为实现上述目的，本发明提出一种物料自动存取设备，用于存取盘料，所述物料自动存取设备包括：
机架，所述机架设有至少两个容置空间，所述机架还设有进出料位；
运输装置，所述运输装置可活动地设于所述机架；
夹取装置，所述夹取装置连接所述运输装置，所述夹取装置用于夹持所述盘料；及
识别件，所述识别件设于所述进出料位处，所述识别件用于识别位于所述进出料位的盘料；
其中，所述运输装置用于驱动所述夹取装置往返于所述容置空间和所述进出料位。
在一实施例中，所述进出料位还设有暂存装置，所述暂存装置包括：
料台，所述料台可转动地设于所述机架，所述料台用于暂存盘料；和
外罩，所述外罩罩设于所述料台，所述外罩设有供盘料通过的开口，所述识别件设于所述外罩的顶部，并朝向所述料台设置。
在一实施例中，所述运输装置包括：
平移机构，所述平移机构设于所述机架，所述平移机构设有平移同步带；
升降机构，所述升降机构连接所述平移同步带，所述升降机构设有升降同步带；及
水平机构，所述水平机构连接所述升降同步带，所述水平机构设有水平同步带，所述夹取装置连接所述水平同步带。
在一实施例中，所述平移机构还设有平移导轨，所述平移导轨与所述平移同步带并行设置，并连接所述机架，所述升降机构连接所述平移导轨；
所述升降机构还设有升降导轨，所述升降导轨与所述升降同步带并行设置，所述水平机构连接所述升降导轨；
所述水平机构还设有水平导轨，所述水平导轨与所述水平同步带并行设置，所述夹取装置连接所述水平导轨。
在一实施例中，所述水平机构设有两个所述水平导轨，两个所述水平导轨并行设置，所述夹取装置连接两个所述水平导轨；
且/或，所述平移机构设有两个并行设置的平移同步带，两个所述平移同步带间隔设置，所述升降机构的两端分别与两个所述平移同步带连接。
在一实施例中，所述平移导轨、所述升降导轨及所述水平导轨的两端均设有限位柱。
在一实施例中，所述平移机构包括:
双轴电机，所述双轴电机设于所述机架；和
传动组件，所述传动组件包括从动杆和两个主动杆，两个所述主动杆分别连接所述双轴电机的两个输出端，所述主动杆远离所述双轴电机的端部设有主动轮，所述从动杆的两端设有从动轮，所述主动轮和所述从动轮均可转动地连接所述机架，所述平移同步带绕设于所述主动轮和所述从动轮。
在一实施例中，所述夹取装置包括：
底座，所述底座连接所述运输装置；和
夹料件，所述夹料件包括下夹板和上夹板，所述下夹板连接所述底座，所述上夹板与所述下夹板活动连接，所述上夹板靠近或远离所述下夹板以夹取或释放盘料。
在一实施例中，所述下夹板设有导向柱，所述上夹板活动连接所述导向柱；
且/或，所述上夹板朝向所述下夹板的表面设有第一定位柱，所述盘料设有定位孔，所述第一定位柱可伸入所述定位孔内；
且/或，所述下夹板可转动地连接所述底座。
在一实施例中，所述容置空间内设有多个托架，每一所述托架设有至少一个第二定位柱，所述盘料设有定位孔，所述第二定位柱可伸入所述定位孔内，所述第二定位柱的两侧设有避让槽，以避让所述夹取装置；
且/或，至少两个所述容置空间围绕所述运输装置设置。
本发明技术方案通过采用设于进出料位处的识别件识别不同的盘料，并通过运输装置驱动夹取装置往返于进出料位和容置空间，以夹取盘料并将其自进出料位运送至相应的容置空间，或将盘料自容置空间运送至进出料位。如此即可实现盘料的自动分类存取，降低人工工作量，从而提升工作效率，保证产品良率，且避免了盘料混放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明物料自动存取设备一实施例的整体结构示意图；
图2为本发明物料自动存取设备一实施例中机架的结构示意图；
图3为图2中进出料位处的结构示意图；
图4为本发明物料自动存取设备一实施例中运输装置的结构示意图；
图5为图4中水平机构和夹取装置的结构示意图；
图6为本发明物料自动存取设备一实施例中升降机构的结构示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 10 | 机架 | 317 | 平移同步带 |
| 10a | 容置空间 | 319 | 平移导轨 |
| 11 | 托架 | 33 | 升降机构 |
| 13 | 进出料位 | 331 | 升降同步带 |
| 131 | 料台 | 333 | 升降导轨 |
| 133 | 外罩 | 335 | 滑台 |
| 135 | 识别件 | 35 | 水平机构 |
| 30 | 运输装置 | 351 | 水平同步带 |
| 301 | 主动轮 | 353 | 水平导轨 |
| 302 | 从动轮 | 50 | 夹取装置 |
| 303 | 限位柱 | 51 | 底座 |
| 31 | 平移机构 | 53 | 夹料件 |
| 311 | 双轴电机 | 531 | 下夹板 |
| 313 | 联轴器 | 5311 | 导向柱 |
| 315 | 传动组件 | 533 | 上夹板 |
| 3151 | 主动杆 | 200 | 盘料 |
| 3153 | 从动杆 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
为实现降低人工工作量，实现多种尺寸的盘装物料的自动取放，从而提升工作效率，保证产品良率的目的，本发明提出一种物料自动存取设备。
参照图1至图5，在本发明的一些实施例中，物料自动存取设备用于存取盘料200，包括机架10、运输装置30、夹取装置50及识别件135，机架10设有至少两个容置空间10a，机架10还设有进出料位13；运输装置30可活动地设于机架10；夹取装置50连接运输装置30，夹取装置50用于夹持盘料200，识别件135设于进出料位13处，识别件135用于识别位于进出料位13的盘料200；其中，运输装置30用于驱动夹取装置50往返于容置空间10a和进出料位13。
在一实施例中，盘料200平放于进出料位13处，盘料200大致呈圆盘状，其上表面设有标识码，识别件135用于识别盘料200上的识别码。可以理解地，不同型号或规格的盘料200的标识码不同，识别件135扫描不同的标识码所识别得到的信号也不同。识别件135与物料自动存取设备的主控系统通信连接，将识别所得的信号发送至主控系统，主控系统控制夹取装置50夹取盘料200，并通过运输装置30将盘料200运送至对应的容置空间10a内；或者，主控系统可控制夹取装置50自容置空间10a夹取盘料200，并通过运输装置30将盘料200运送至进出料位13，等待后续取料处理。
不同型号或规格的盘料200所对应的容置空间10a不同，避免盘料200混放。
可选地，当至少两个容置空间10a沿某一方向依次排列时，运输装置30可采用单自由度的平移式运输，即运输装置30可驱动夹取装置50沿某一方向往复运动；
当至少两个容置空间10a沿某一方向依次排列，并具有沿另一方向的拓展时，运输装置30可采用两自由度的驱动方式，运输装置30可驱动夹取装置50沿某一方向往复运动，并可沿另一方向往复运动；
当至少两个容置空间10a具有空间形式的布置，例如容置空间10a前后设置，并可在上下方向叠放料盘时，运输装置30为空间三轴驱动形式。
本申请的技术方案通过采用设于进出料位13处的识别件135识别不同的盘料200，并通过运输装置30驱动夹取装置50往返于进出料位13和至少两个容置空间10a，以夹取盘料200并将其自进出料位13运送至相应的容置空间10a，或将盘料200自容置空间10a运送至进出料位13。如此即可实现盘料200的自动分类存取，降低人工工作量，从而提升工作效率，保证产品良率，且避免了盘料200混放。
参照图1和图2，在一实施例中，进出料位13还设有暂存装置，暂存装置包括料台131和外罩133，料台131可转动地设于机架10，料台131用于暂存盘料200，外罩133罩设于料台131，外罩133设有供盘料200通过的开口，识别件135设于外罩133的顶部，并朝向料台131设置。
本实施例中，料台131设有定位柱，盘料200上设有定位孔，当盘料200设于料台131时，定位柱伸入定位孔内。可选地，定位柱的两侧设有避让槽，以使夹料装置可夹持盘料200的上下表面。
外罩133大致呈半圆筒状，其扣设于料台131上，外罩133可一定程度上保护盘料200，避免盘料200掉落。可选地，外罩133在水平面的投影的轮廓与料台131在水平面的投影的轮廓部分重合，以使料台131的可利用面积更大。
可选地，识别件135固定于外罩133的内顶壁。
在一实施例中，机架10设有进出料连接板和电机，进出料连接板设有让位口，料台131设于进出料连接板的上表面，电机与进出料连接板连接，电机的输出端穿过让位孔连接料台131，以驱动料台131转动。可以理解地，电机至少可驱动料台131转动180°，以使外罩133的开口朝向设备外，方便放料或取料；或使外罩133的开口朝向夹取装置50，方便夹取。
参照图3至图5，在一实施例中，运输装置30包括平移机构31、升降机构33及水平机构35，平移机构31设于机架10，平移机构31设有平移同步带317；升降机构33连接平移同步带317，升降机构33设有升降同步带331；水平机构35连接升降同步带331，水平机构35设有水平同步带351，夹取装置50连接水平同步带351。
本实施例中，运输装置30采用空间三轴驱动形式，可选地，当物料自动存取设备平放于地面时，平移机构31可驱动升降机构33左右运动，升降机构33可驱动水平机构35上下运动，水平机构35则用于驱动夹取装置50前后运动。
在一实施例中，升降机构33可通过夹设于平移同步带317两侧的夹板与平移同步连接，水平机构35和夹取装置50则同理，采用同步带传动具有工作时无弹性滑动，传动比准确、机械效率高，节能效果好、制造和安装精度较低，结构简单、维护保养方便、费用低有益效果。
常见地，平移同步带317、升降同步带331及水平同步带351均由电机驱动而运动。
可选地，平移同步带317、升降同步带331及水平同步带351均为钢丝同步带。
进一步地，参照图3，在一实施例中，平移机构31还设有平移导轨319，平移导轨319与平移同步带317并行设置，并连接机架10，升降机构33连接平移导轨319；升降机构33还设有升降导轨333，升降导轨333与升降同步带331并行设置，水平机构35连接升降导轨333；水平机构35还设有水平导轨353，水平导轨353与水平同步带351并行设置，夹取装置50连接水平导轨353。
也就是说，本实施例中，每一同步带旁均设有一导轨，一方面可为各机构提供结构支撑，增强结构稳定性；另一方面增设导轨也为各机构的运动提供导向，使机构运动过程更为平稳，进一步提高设备的精确度。
可选地，参照图4，在一实施例中，水平机构35设有两个水平导轨353，两个水平导轨353并行设置，夹取装置50连接两个水平导轨353。本实施例中，水平机构35采用伺服电机和减速器驱动水平同步带351转动，水平机构35还设有水平支架，水平支架连接于升降机构33，两个水平导轨353、水平同步带351及伺服电机和减速器均设于水平支架上。其中，水平机构35还设有与两个水平导轨353连接并与水平同步带351同步运动的水平滑块，夹取装置50连接于水平滑块。采用伺服电机和减速器的驱动形式，并设两个水平导轨353可进一步保证高速运动下的夹取装置50的稳定性，从而进一步提高设备的精确度。
在一实施例中，升降机构33亦设有滑台335，滑台335连接升降导轨333和升降同步带331，水平支架连接于滑台335。
再一次参照图3，在一实施例中，平移机构31设有两个并行设置的平移同步带317，两个平移同步带317间隔设置，升降机构33的两端分别与两个平移同步带317连接。本实施例中，当升降机构33在其升降方向上跨度较大时，如此可增加升降机构33平移运动的稳定性和顺畅性。
进一步地，每一同步带的侧方设有一平移导轨319，升降机构33的两端与两个平移导轨319连接，进一步提高结构稳定性。
在一实施例中，物料自助存取设备100可同时设两个并行的平移同步带317，并在水平机构35设两个水平导轨353，以使得升降机构33运行平稳，并进一步使夹取装置50运行更为稳定。
在一实施例中，平移导轨319、升降导轨333及水平导轨353的两端均设有限位柱303，限位柱303可以是圆柱或方柱，其数量不限，用于防止各机构脱离导轨而使结构失稳。
参照图3，在一实施例中，平移机构31包括双轴电机311和传动组件315，双轴电机311设于机架10；传动组件315包括从动杆3153和两个主动杆3151，两个主动杆3151分别连接双轴电机311的两个输出端，主动杆3151远离双轴电机311的端部设有主动轮301，从动杆3153的两端设有从动轮302，主动轮301和从动轮302均可转动地连接机架10，平移同步带317绕设于主动轮301和从动轮302。
本实施例中，双轴电机311的两输出端通过联轴器313与两个主动杆3151的端部相连，采用双轴电机311保证了升降机构33上下两端运动速度相同，保证其运动的同步性和顺畅性。
可以理解地，升降同步带331和水平同步带351亦可以采用绕设于主动轮301和从动轮302的结构形式，通过主动轮301带动同步带运动。
可选地，同步带的内侧面设有卡齿，主动轮301和从动轮302的侧周面亦设有卡齿，同步带与主动轮301和从动轮302啮合传动连接，以进一步提升运动的可靠性。
而在本申请另一些方面的实施例中，平移机构31、升降机构33及水平机构35亦可采用丝杆传动的方式实现各方向的运动，精度更高，更为可靠。
参照图4，在一实施例中，夹取装置50包括底座51和夹料件53，底座51连接运输装置30，夹料件53包括下夹板531和上夹板533，下夹板531连接底座51，上夹板533与下夹板531活动连接，上夹板533靠近或远离下夹板531以夹取或释放盘料200。
本实施例中，底座51可直接或间接地与运输装置30连接，并随运输装置30往返于容置空间10a和进出料位13，当夹料件53到位时，上夹板533与下夹板531相离运动，下夹板531伸入至盘料200下方，上夹板533移至盘料200上方，而后二者相向运动以夹紧盘料200并使盘料200脱离其放置位置。或者，夹料件53夹持盘料200到达指定位置时，二者相离即可释放盘料200。
可选地，本实施例中，夹取装置50还设有旋转电机，电机连接下夹板531，电机的输出端设有丝杆，上夹板533设有连接丝杆的螺母，电机驱动丝杆旋转以使上夹板533靠近或远离下夹板531。
而在另一实施例中，夹取装置50还包括直线电机，下夹板531连接直线电机定子，上夹板533连接直线电机动子，并由此实现上夹板533靠近或远离下夹板531。
参照图4，在一实施例中，下夹板531设有导向柱5311，上夹板533活动连接导向柱5311。本实施例中，下夹板531设有两并行设置的导向柱5311，上夹板533设有直线轴承，直线轴承活动套设于导向柱5311，以提高上夹板533运动的稳定性。
进一步地，上夹板533朝向下夹板531的表面设有第一定位柱，盘料200设有定位孔，第一定位柱可伸入定位孔内，以对盘料200进行限位。
进一步地，下夹板531可转动地连接底座51，在一实施例中，底座51设有回转电机，下夹板531连接回转电机的输出端，如此可使夹料件53的运动更灵活，夹料更为方便。
在一实施例中，容置空间10a内设有多个托架11，每一托架11设有至少一个第二定位柱，盘料200设有定位孔，第二定位柱可伸入定位孔内，以对盘料200进行限位，第二定位柱的两侧设有避让槽，以避让夹取装置50。
本实施例中，盘料200的中部设有定位孔，通过第二定位柱与定位孔的配合，不仅使得盘料200存放定位精准，井然有序，也方便了夹取装置50定位夹取，一定程度上提高效率。
可选地，本实施例中，托架11上下层叠设置，避让槽侧方开口，夹取装置50包括下夹板531和上夹板533，下夹板531自侧方的开口伸入避让槽，此时下夹板531位于盘料200下方，上夹板533位于盘料200之上，二者相向运动即可夹紧盘料200，反之即可释放盘料200。
进一步地，至少两个容置空间10a围绕运输装置30设置。在一实施例中，机架10设有两个前后设置的容置空间10a，其中一容置空间10a内的托架11用于存放常见的直径为180mm标准盘状物料，另一容置空间10a内的托架11则用于存放直径为330mm标准盘状物料，以此类推实现不同规格盘料200的分类存储。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种物料自动存取设备，用于存取盘料，其特征在于，所述物料自动存取设备包括：
机架，所述机架设有至少两个容置空间，所述机架还设有进出料位；
运输装置，所述运输装置可活动地设于所述机架；
夹取装置，所述夹取装置连接所述运输装置，所述夹取装置用于夹持所述盘料；及
识别件，所述识别件设于所述进出料位处，所述识别件用于识别位于所述进出料位的盘料；
其中，所述运输装置用于驱动所述夹取装置往返于所述容置空间和所述进出料位。
2.如权利要求1所述的物料自动存取设备，其特征在于，所述进出料位还设有暂存装置，所述暂存装置包括：
料台，所述料台可转动地设于所述机架，所述料台用于暂存盘料；和
外罩，所述外罩罩设于所述料台，所述外罩设有供盘料通过的开口，所述识别件设于所述外罩的顶部，并朝向所述料台设置。
3.如权利要求1所述的物料自动存取设备，其特征在于，所述运输装置包括：
平移机构，所述平移机构设于所述机架，所述平移机构设有平移同步带；
升降机构，所述升降机构连接所述平移同步带，所述升降机构设有升降同步带；及
水平机构，所述水平机构连接所述升降同步带，所述水平机构设有水平同步带，所述夹取装置连接所述水平同步带。
4.如权利要求3所述的物料自动存取设备，其特征在于，所述平移机构还设有平移导轨，所述平移导轨与所述平移同步带并行设置，并连接所述机架，所述升降机构连接所述平移导轨；
所述升降机构还设有升降导轨，所述升降导轨与所述升降同步带并行设置，所述水平机构连接所述升降导轨；
所述水平机构还设有水平导轨，所述水平导轨与所述水平同步带并行设置，所述夹取装置连接所述水平导轨。
5.如权利要求4所述的物料自动存取设备，其特征在于，所述水平导轨为两个且并行设置，所述夹取装置连接两个所述水平导轨；
且/或，所述平移机构设有两个并行设置的平移同步带，两个所述平移同步带间隔设置，所述升降机构的两端分别与两个所述平移同步带连接。
6.如权利要求4所述的物料自动存取设备，其特征在于，所述平移导轨、所述升降导轨及所述水平导轨的两端均设有限位柱。
7.如权利要求6所述的物料自动存取设备，其特征在于，所述平移机构包括:
双轴电机，所述双轴电机设于所述机架；和
传动组件，所述传动组件包括从动杆和两个主动杆，两个所述主动杆分别连接所述双轴电机的两个输出端，所述主动杆远离所述双轴电机的端部设有主动轮，所述从动杆的两端设有从动轮，所述主动轮和所述从动轮均可转动地连接所述机架，所述平移同步带绕设于所述主动轮和所述从动轮。
8.如权利要求1所述的物料自动存取设备，其特征在于，所述夹取装置包括：
底座，所述底座连接所述运输装置；和
夹料件，所述夹料件包括下夹板和上夹板，所述下夹板连接所述底座，所述上夹板与所述下夹板活动连接，所述上夹板靠近或远离所述下夹板以夹取或释放盘料。
9.如权利要求8所述的物料自动存取设备，其特征在于，所述下夹板设有导向柱，所述上夹板活动连接所述导向柱；
且/或，所述上夹板朝向所述下夹板的表面设有第一定位柱，所述盘料设有定位孔，所述第一定位柱可伸入所述定位孔内；
且/或，所述下夹板可转动地连接所述底座。
10.如权利要求1所述的物料自动存取设备，其特征在于，所述容置空间内设有多个托架，每一所述托架设有至少一个第二定位柱，所述盘料设有定位孔，所述第二定位柱可伸入所述定位孔内，所述第二定位柱的两侧设有避让槽，以避让所述夹取装置；
且/或，至少两个所述容置空间围绕所述运输装置设置。
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