CN115215096A - 一种多工位物料输送装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种多工位物料输送装置,其包括操作台和物料取放装置,物料取放装置包括旋转多臂机械手和驱动件,还包括输入平台、输出平台和移动操作平台;其中,输入平台、输出平台和所述移动操作平台上均设有取放处,取放处用于供旋转多臂机械手抓取或放置物料;输入平台、输出平台和移动操作平台能够带动物料与取放处重叠或错位;取放处沿旋转多臂机械手转轴轴线周向等距排布;输入平台、其中一个移动操作平台及输出平台形成正向输送路径,输入平台、另一个移动操作平台及输出平台形成反向输送路径;旋转多臂机械手正转一个角度完成正向输送路径,旋转多臂机械手反转一个角度完成反向输送路径。本申请具有提高物料输送效率的效果。
Description
技术领域
本申请涉及物料取放装置的领域,尤其是涉及一种多工位物料输送装置。
背景技术
目前,生产线被广泛的应用在制造业中,为了提高生产线的工作效率,采用物料取放装置取走或放置物料。
相关技术中,物料取放装置包括操作台、送料端、出料端、操作工位和物料取放装置;其中,送料端、出料端、操作工位和物料取放装置;物料取放装置包括旋转多臂机械手和驱动件,驱动件用于驱动旋转多臂机械手转动;操作工位数量若干,送料端、出料端和操作工位沿旋转多臂机械手转轴轴线周向等距排布,且送料端、出料端和操作工位上待抓取物料摆放区到旋转多臂机械手转轴的距离等于旋转多臂机械手上每个机械手的长度。
首先,旋转多臂机械手同时抓取送料端待加工的物料和操作工位已加工的物料,然后旋转多臂机械手转动一定角度,将待加工的物料置于操作工位,同时将已加工的物料置于出料端;待送料端送上新物料并且操作工位将新的已加工的物料置于旋转多臂机械手的抓取范围内,旋转多臂机械手再次同时抓取送料端待加工的物料和操作工位已加工的物料,完成一次操作;工作状态下,旋转多臂机械手反复重复上述过程,来不断地输送物料。
针对上述中的相关技术,旋转多臂机械手在放料之后,需要等待送料端送上新物料并且操作工位将新的已加工的物料置于旋转多臂机械手的抓取范围内,才能再次抓取物料;而且,一个送料端和一个出料端只能配合一个操作工位,从而工作效率较低。
发明内容
为了提高物料输送效率,本申请提供一种多工位物料输送装置。
本申请提供的一种多工位物料输送装置采用如下的技术方案:
一种多工位物料输送装置,包括操作台和物料取放装置,所述物料取放装置包括旋转多臂机械手和驱动件,所述驱动件用于驱动所述旋转多臂机械手转动;还包括输入平台、输出平台和移动操作平台;其中,所述输入平台、所述输出平台和所述移动操作平台上均设有取放处,所述取放处用于供所述旋转多臂机械手抓取或放置物料;所述输入平台、所述输出平台和所述移动操作平台能够带动物料与所述取放处重叠或错位;所述取放处沿所述旋转多臂机械手转轴轴线周向等距排布;
所述输入平台、其中一个所述移动操作平台及所述输出平台形成正向输送路径,所述输入平台、另一个所述移动操作平台及所述输出平台形成反向输送路径;所述旋转多臂机械手正转一个角度完成所述正向输送路径,所述旋转多臂机械手反转一个角度完成所述反向输送路径。
通过采用上述技术方案,所有设有需要正转送料的输入端的输入平台和移动操作平台带动承载件至取放处,旋转多臂机械手抓取所有需要正转送料的输入端承载件上已加工的物料,旋转多臂机械手正转;同时,所有设有需要反转送料的输入端的输出平台和移动操作平台带动承载件至取放处。旋转多臂机械手将抓取的已加工的物料放至需要正转送料的输出端承载件上,同时抓取所有需要反转送料的输入端承载件上已加工的物料;所有设有需要正转送料的输入端的输入平台和移动操作平台带动承载件至取放处,同时,所有设有需要反转送料的输出端的输出平台和移动操作平台带走承载件上已加工的物料;旋转多臂机械手反转,旋转多臂机械手将抓取的已加工的物料放下至需要反转送料的输出端承载件上,同时抓取所有需要正转送料的输入端操作工位上已加工的物料。以上为一次完整的操作,通过重复上述操作,工位物料取放装置能够实现旋转多臂机械手每次旋转都会对所有输入平台、输出平台和移动操作平台上的承载件进行抓取或放料的效果,并且在旋转多臂机械手旋转后即可操作,无需等待移动操作平台和输出平台送料或将物料移走;且从输入端到输出端之间均有两条路径,从而提高物料输送效率;另外,采用正反转的方式,驱动件无需采用气滑环结构,能够降低设备整体成本。
优选的,移动操作平台为转盘,所述转盘上设有加工位,所述转盘上设有用于放置物料的承载件,所述承载件能够被转盘带动至所述加工位;所述转盘每次转动均会带动装有已加工物料的所述承载件与所述取放处重合;所述转盘每两次转动间隔的时间大于或等于所述旋转多臂机械手一次正转取料的时间加上一次反转取料的时间。
通过采用上述技术方案,每次移动操作平台恰好将已加工物料送到取放处时,旋转多臂机械手能立刻对移动操作平台进行取料,更加节省时间,提高物料输送效率。
优选的,所述加工位数量若干,所述承载件在全部所述加工位上的停留时间适配于所述旋转多臂机械手一次正转取料的时间加上一次反转取料的时间。
通过采用上述技术方案,将物料的加工步骤分为若干个步骤,每个步骤分别同时进行于不同的加工位上,通过多个不同加工位同时工作的方式来缩短了物料加工时间;更加节省时间,提高物料输送效率。
优选的,:所述正向输送路径和所述反向输送路径上均设有数量若干且相同的所述转盘,每个所述转盘上均设有一个所述取放处。
通过采用上述技术方案,当物料加工过程中,其中两个相互独立的操作步骤之间需要等待一段时间时,物料先在第一个转盘上完成第一步骤,再在另一转盘上完成第二步骤;通过上述方案,能够在保证物料在完成第一步骤后等待一段时间再进行第二步骤,同时,保证物料的输送效率。
优选的,所述移动操作平台上设有两个所述取放处,两个所述取放处间设有传送带和所述加工位,所述传送带能够带动物料与所述加工位重合或错位。
通过采用上述技术方案,针对加工路径需为直线,无法通过一个转盘旋转来带动物料的情况,物料被旋转多臂机械手放置于一个取放处,物料被传送带带动至加工位被加工,再被传送带带到另外一个取料处,最后被旋转多臂机械手取走。
优选的,所述输入平台、所述输出平台和所述移动操作平台数量均为若干,其中,所述输入平台与所述输出平台数量相等,所述移动操作平台数量为所述输入平台数量的两倍。
通过采用上述技术方案,多工位物料输送装置设有多条正向输送路径和反向输送路径,能够同时输送更多的物料,并且由于输入平台、输出平台和移动操作平台间排布更加密集,旋转多臂机械手的正转和反转角度减小,从而提高了物料的输送效率。
优选的,所述输入平台为输入传送带,所述输出平台为输出传送带;所述输入传送带每次运动的时间小于所述旋转多臂机械手一次正转取料的时间;所述输出传送带每次运动的时间小于所述旋转多臂机械手一次正转放料的时间。
通过采用上述技术方案,旋转多臂机械手每次旋转后即可对输入平台进行取料,同时向输出平台放料,无需等待,从而提高了物料的输送效率。
优选的,所述旋转多臂机械手上设有沿所述旋转多臂机械手转轴轴线周向等距排布的机械手臂,所述机械手臂用于抓取或放下物料;所述机械手臂的数量等于所述取放处的数量。
通过采用上述技术方案,机械手臂的数量与取放处数量相等,所述旋转多臂机械手每完成一次正向旋转及反向旋转时,所有机械手臂均完成一次物料的取放,保证了机械手臂的工作效率,从而提高了物料的输送效率。
优选的,所述旋转多臂机械手上设有机械手臂,所述机械手臂上设有连接有放气阀的若干个吸盘,所述吸盘由气缸驱动竖向运动,所述吸盘用于接触物料上表面来取放物料。
通过采用上述技术方案,通过吸盘吸附物料上表面对物料进行抓取时,只需在俯视方向上物料与吸盘重叠即可,操作方便;且抓取物料后能够对物料上表面施加均匀的拉力,旋转多臂机械手旋转过程中物料不易滑移,更加稳定。
优选的,所述旋转多臂机械手上设有沿所述旋转多臂机械手转轴轴线周向排布的机械手臂,所述机械手臂能沿垂直于所述旋转多臂机械手转轴方向移动;所述旋转多臂机械手内部设有调节圆盘,所述调节圆盘能够相对所述旋转多臂机械手旋转或固定,所述调节圆盘与所述旋转多臂机械手同转轴,所述调节圆盘连接于驱动电机,所述驱动电机用于驱动所述调节圆盘旋转;所述调节圆盘上设有垂直于所述调节圆盘转轴的旋转轨道,所述机械手臂一端滑动连接于所述旋转轨道。
通过采用上述技术方案,通过驱动电机驱动调节圆盘旋转,调节圆盘上的旋转轨道相对旋转多臂机械手转动,机械手臂沿垂直于旋转多臂机械手转轴方向移动,因此,旋转多臂机械手的抓取半径改变;通过上述方案,在更换设备布局的时候,仅需通过驱动电机驱动调节圆盘即可调整旋转多臂机械手的抓取半径,不需要重新更换机械手臂。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.提高物料输送效率;
2.降低设备整体成本;
3.旋转多臂机械手的抓取半径能够调整。
附图说明
图1是多工位物料输送装置的轴侧示图。
图2是多工位物料输送装置的剖视图。
图3是实施例2的示意图。
图4是实施例3的示意图。
图5是实施例4的示意图。
附图标记说明:1、操作台;2、物料取放装置;21、旋转多臂机械手;211、机械手臂;2111、吸盘;2112、气缸;22、驱动件;3、输入平台;4、输出平台;5、移动操作平台;51、承载件;6、安装架。
具体实施方式
以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。
相关技术中,由于旋转多臂机械手21从取料端取料后,只能将物料置于一个操作工位上;物料取放装置2大部分情况下,一个送料端和一个出料端仅对应设置一个操作工位,从而工作效率较低。
本申请实施例公开一种多工位物料输送装置。
实施例1
参照图1-2,一种多工位物料输送装置包括操作台1、承载件51、物料取放装置2、输入平台3、输出平台4和移动操作平台5;其中,物料取放装置2、输入平台3、输出平台4和移动操作平台5设于操作台1上;承载件51为设有适配于物料外形的限位结构的钢板,且设于移动操作平台5上用于放置物料。
参照图2,具体的,物料取放装置2包括旋转多臂机械手21和驱动件22,操作台1安装有供物料取放装置2固定的安装架6,旋转多臂机械手21通过转轴与安装架6转动连接,驱动件22为固定于安装架6的电机,且电机输出轴与旋转多臂机械手21的转轴固定连接,从而驱动旋转多臂机械手21正向或反向旋转一定角度。
参照图2,旋转多臂机械手21包括中心旋转体和机械手臂211,旋转多臂机械手21沿转轴轴线周向等距设有四个机械手臂211,机械手臂211一端连接于中心旋转体,另一端竖向滑移连接有机械手,相应的,安装架6上设有数量一一对应适配于机械手的气缸2112,气缸2112用于将处于其下方的机械手向下推移;同时,机械手臂211端部与机械手之间设有复位弹簧,在气缸2112伸缩杆缩回后利用复位弹簧带动机械手上升复位。
参照图2,机械手上设有四个连接有气动式吸盘2111;其中,四个吸盘2111根据物料上表面形状对称分布,连接于吸盘2111的放气阀用于使吸附有物料的吸盘2111放气,以使吸盘2111松开物料。在旋转多臂机械手21抓取物料时,气缸2112驱动机械手向下移动,吸盘2111与接触物料上表面并吸住;气缸2112伸缩杆缩回后利用复位弹簧使机械手向上移动,物料被抓起;在旋转多臂机械手21放下物料时,气缸2112驱动机械手向下移动,使物料下表面接触放置区,放气阀使吸附有物料吸盘2111放气,松开物料,物料被放下。
参照图1-2,具体的,输入平台3为输入传送带,输出平台4均为输出传送带,移动操作平台5为设有加工位的转盘;其中,移动操作平台5有两个,输入平台3、输出平台4和移动操作平台5上均设有取放处,机械手通过取放处抓取或放置物料;四个取放处沿旋转多臂机械手21转轴轴线周向等距排布,且输入传送带和输出传送带相对设置,两个移动操作平台5相对设置。
参照图1-2,首先,四个机械手的位置能够与四个取放处俯视方向重合,机械手从输入平台3和第一个移动操作平台5上抓取物料,而后在电机的驱动下,旋转多臂机械手21沿输入平台3到第一个移动操作平台5方向旋转90°,此时旋转多臂机械手21完成一次正转;旋转多臂机械手21旋转的同时,输入平台3带动新的物料与取放处重合,输出平台4将带动物料与取放处错位,第二个移动操作平台5转动,带动装有已加工的物料的承载件51与取放处重合。
参照图2,气缸2112驱动机械手竖直向下移动,抓取物料的两个机械手上的放气阀放气,机械手松开物料,输入平台3上的物料被输送到第一个移动操作平台5上,第一个移动操作平台5上的物料被输送到输出平台4上,同时,未抓取物料的两个机械手抓取输入平台3和第二个移动操作平台5上的物料;机械手竖直向上移动,旋转多臂机械手21沿输入平台3到第二个移动操作平台5方向旋转90°,此时旋转多臂机械手21完成一次反转。旋转多臂机械手21旋转的同时,输入平台3带动新的物料与取放处重合,输出平台4将带动物料与取放处错位,第一个移动操作平台5转动,带动装有已加工的物料的承载件51与取放处重合。输入平台3上的物料被输送到第二个移动操作平台5上,第二个移动操作平台5上的物料被输送到输出平台4上。
旋转多臂机械手21通过反复交替进行上述正转和反转步骤来输送物料,其中,装有待加工物料的承托件与加工位重合时,待加工物料被加工,物料在加工位上被加工的时间大于旋转多臂机械手21完成一次正转和一次反转的时间;输入平台3带动新的物料与取放处重合的时间和输出平台4将带动物料与取放处错位的时间均小于旋转多臂机械手21完成一次正转的时间。
综上,旋转多臂机械手21每次正转,输入平台3上未加工物料被送到第一个操作台1,第一个移动操作平台5上已加工物料被送到输出平台4,从输入平台3经过第一个操作台1到输出平台4为正转输送路径;旋转多臂机械手21每次反转,输入平台3上未加工物料被送到第二个操作台1,第二个移动操作平台5上已加工物料被送到输出平台4,从输入平台3经过第二个操作台1到输出平台4为反转输送路径。
实施例1的实施原理为:物料从输入平台3经过第一个操作台1到输出平台4为正向输送路径,物料从输入平台3经过第二个操作台1到输出平台4为反向输送路径;旋转多臂机械手21每次正转,有一个已加工物料通过正向输送路径被送到输出平台4,旋转多臂机械手21每次反转,有一个已加工物料通过反向输送路径被送到输出平台4;物料输送效率非常高。
实施例2
参照图3,本申请实施例公开一种多工位物料输送装置,本实施例与实施例1的区别在于:输入平台3数量为两个,输出平台4数量为两个,移动操作平台5数量为四个;其中,每个输入平台3和输入平台3之间夹有一个移动操作平台5;且旋转多臂机械手21正反转角度均为45°。
实施例2的实施原理为:本实施例中有两条正向输送路径和两条反向输送路径,且旋转多臂机械手21正反转角度更小,整体具备更高的输送效率。
实施例3
参照图4,本申请实施例公开一种多工位物料输送装置,本实施例与实施例1的区别在于:移动操作平台5包括两个转盘,每个转盘上均设有一个取放处,输入平台3上的取放处、输出平台4上的取放处和四个转盘上的取放处沿旋转多臂机械手21转轴轴线周向等距排布。
实施例3的实施原理为:物料的加工分为两个步骤,两个加工步骤之间需要间隔一段时间;通过本实施例,两个步骤分别在两个转盘上进行,在保证物料输送效率不变的情况下,使两个加工步骤之间具有一定的间隔时间。
实施例4
参照图5,本申请实施例公开一种多工位物料输送装置,本实施例与实施例1的区别在于:移动操作平台5为一个固定操作台1,上设有传送带和两个取放处,其中,输入平台3上的取放处、输出平台4上的取放处和分别设于两个移动操作平台5上的四个取放处沿旋转多臂机械手21转轴轴线周向等距排布,加工位为一条长度大于两个取放处间距的直段;传送带能够带动物料从一个取放处经过加工位至另外一个取放处。
实施例4的实施原理为:加工位需为长度大于两个取放处间距的直段时,无法通过一个转盘旋转来带动物料的情况,物料被旋转多臂机械手21放置于一个取放处,物料被传送带带动至加工位被加工,再被传送带带到另外一个取料处,最后被旋转多臂机械手21取走。
实施例5
本申请实施例公开一种多工位物料输送装置,本实施例与实施例1的区别在于:中心旋转体内设有调节圆盘,调节转盘连接于驱动电机转轴,驱动电机设于中心旋转体内,驱动电机能够驱动调节转盘相对旋转多臂机械手21旋转,驱动电机不旋转时转轴固定,调节转盘相对旋转多臂机械手21固定;且调节转盘与旋转多臂机械手21同转轴。调节转盘上端面设有旋转轨道,旋转轨道中心在调节转盘旋转轴线上;中心旋转体上设有四个延伸方向所处直线垂直且相交于调节转盘转轴轴线方向的通孔,通孔内径适配于机械手臂211外径,机械手臂211连接于中心旋转体的一端穿过通孔滑动连接于旋转轨道。通过驱动电机驱动调节转盘相对旋转多臂机械手21旋转,四个机械手臂211沿通孔方向等距地伸长或缩短。
实施例5的实施原理为:通过驱动电机带动调节转盘转动,能够同时等距调整机械手臂211伸出长度。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多工位物料输送装置,包括操作台(1)和物料取放装置(2),所述物料取放装置(2)包括旋转多臂机械手(21)和驱动件(22),所述驱动件(22)用于驱动所述旋转多臂机械手(21)转动;其特征在于:还包括输入平台(3)、输出平台(4)和移动操作平台(5);其中,所述输入平台(3)、所述输出平台(4)和所述移动操作平台(5)上均设有取放处,所述取放处用于供所述旋转多臂机械手(21)抓取或放置物料;所述输入平台(3)、所述输出平台(4)和所述移动操作平台(5)能够带动物料与所述取放处重叠或错位;所述取放处沿所述旋转多臂机械手(21)转轴轴线周向等距排布;
所述输入平台(3)、其中一个所述移动操作平台(5)及所述输出平台(4)形成正向输送路径,所述输入平台(3)、另一个所述移动操作平台(5)及所述输出平台(4)形成反向输送路径;所述旋转多臂机械手(21)正转一个角度完成所述正向输送路径,所述旋转多臂机械手(21)反转一个角度完成所述反向输送路径。
2.根据权利要求1所述的一种多工位物料输送装置,其特征在于:移动操作平台(5)为转盘,所述转盘上设有加工位,所述转盘上设有用于放置物料的承载件(51),所述承载件(51)能够被转盘带动至所述加工位;所述转盘每次转动均会带动装有已加工物料的所述承载件(51)与所述取放处重合;所述转盘每两次转动间隔的时间大于或等于所述旋转多臂机械手(21)一次正转取料的时间加上一次反转取料的时间。
3.根据权利要求2所述的一种多工位物料输送装置,其特征在于:所述加工位数量若干,所述承载件(51)在全部所述加工位上的停留时间适配于所述旋转多臂机械手(21)一次正转取料的时间加上一次反转取料的时间。
4.根据权利要求3所述的一种多工位物料输送装置,其特征在于:所述正向输送路径和所述反向输送路径上均设有数量若干且相同的所述转盘,每个所述转盘上均设有一个所述取放处。
5.根据权利要求1所述的一种多工位物料输送装置,其特征在于:所述移动操作平台(5)上设有两个所述取放处,两个所述取放处间设有传送带和所述加工位,所述传送带能够带动物料与所述加工位重合或错位。
6.根据权利要求1所述的一种多工位物料输送装置,其特征在于:所述输入平台(3)、所述输出平台(4)和所述移动操作平台(5)数量均为若干,其中,所述输入平台(3)与所述输出平台(4)数量相等,所述移动操作平台(5)数量为所述输入平台(3)数量的两倍。
7.根据权利要求1所述的一种多工位物料输送装置,其特征在于:所述输入平台(3)为输入传送带,所述输出平台(4)为输出传送带;所述输入传送带每次运动的时间小于所述旋转多臂机械手(21)一次正转取料的时间;所述输出传送带每次运动的时间小于所述旋转多臂机械手(21)一次正转放料的时间。
8.根据权利要求1所述的一种多工位物料输送装置,其特征在于:所述旋转多臂机械手(21)上设有沿所述旋转多臂机械手(21)转轴轴线周向等距排布的机械手臂(211),所述机械手臂(211)用于抓取或放下物料;所述机械手臂(211)的数量等于所述取放处的数量。
9.根据权利要求1所述的一种多工位物料输送装置,其特征在于:所述旋转多臂机械手(21)上设有机械手臂(211),所述机械手臂(211)上设有连接有放气阀的若干个吸盘(2111),所述吸盘(2111)由气缸(2112)驱动竖向运动,所述吸盘(2111)用于接触物料上表面来取放物料。
10.根据权利要求1所述的一种多工位物料输送装置,其特征在于:所述旋转多臂机械手(21)上设有沿所述旋转多臂机械手(21)转轴轴线周向排布的机械手臂(211),所述机械手臂(211)能沿垂直于所述旋转多臂机械手(21)转轴方向移动;所述旋转多臂机械手(21)内部设有调节圆盘,所述调节圆盘能够相对所述旋转多臂机械手(21)旋转或固定,所述调节圆盘与所述旋转多臂机械手(21)同转轴,所述调节圆盘连接于驱动电机,所述驱动电机用于驱动所述调节圆盘旋转;所述调节圆盘上设有垂直于所述调节圆盘转轴的旋转轨道,所述机械手臂(211)一端滑动连接于所述旋转轨道。
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