CN116081263A - 一种自动上料装置及上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动上料装置，包括，Z型工件运输单元、落料‑错料分拣单元、套筒定位单元、错料输出轨道、支撑框架、控制单元、机器人抓手，所述Z型工件运输单元，用于对套筒工件进行运输、上错料和缺料检测；所述落料‑错料分拣单元，用于对套筒工件进行分拣，将错料排出至错料输出轨道，将正确的套筒工件输送至套筒定位单元；所述套筒定位单元，用于对套筒工件进行精确定位；所述支撑框架，用于支撑所述Z型工件运输单元、所述落料‑错料分拣单元、套筒定位单元、所述控制单元；所述控制单元，用于控制所述落料‑错料分拣单元、所述套筒定位单元的动作；所述机器人抓手，用于抓取套筒工件，完成上料。本发明可以提高套筒工件的上料效率。

Description

一种自动上料装置及上料方法

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，特别涉及一种自动上料装置及上料方法。

背景技术

随着汽车行业中自动化和智能化焊接水平的不断提高，越来越多的汽车生产厂家使用汽车焊接生产线。但目前机器人汽车车架焊接生产线产品自动化率较低，焊接工件从料架到焊接工装的操作多以人工为主，由于焊接生产作业情况特殊，操作环境恶劣，焊接后烟尘较大，且工人重复操作多，工作时间长，焊后产生的烟尘对工人身体危害很大。

为更好的保护工人身体健康，同时提高工作效率，需要对于各种焊接件的上料过程不断进行自动化取代，使用相应的自动上料装置配合机器人代替人工，完成对应工件的上料作业。

在汽车焊接生产线的焊接件中，带套筒定位孔的圆形筒状零件比较常用，如图1所示，在机器人焊接生产线上焊接此类零件时，大部分的工件需要人工将工件放置到夹具上进行装夹定位：工人首先需要先对两个直径的套筒进行区分，经验丰富的操作工人需要观察套筒上定位孔的位置，让定位孔对准夹具上的防错定位销的位置。且在此期间，工人距离焊接设备很近。工作环境温度很高且有很多焊接产生的烟尘，影响操作工人身体健康。一般工人重复此类工作达8-12小时无法休息，劳动强度很大。也有汽车厂商进行了一些针对此类工件的设计，其设计思路是用单料道或者采用震动筛的方式进行上料，都受限于储料能力不足和出料方向无法正确识别没能达到理想的状态。

因而亟需针对于带套筒定位孔的圆形筒状零件研发一种能够克服上述不足的自动上料装置。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供自动上料装置及上料方法，以最大限度的存储物料，减轻工人的劳动强度，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供一种自动上料装置，包括，Z型工件运输单元、落料-错料分拣单元、套筒定位单元、错料输出轨道、支撑框架、控制单元、机器人抓手，

所述Z型工件运输单元，用于对套筒工件进行运输、上错料和缺料检测；

所述落料-错料分拣单元，设置在所述Z型工件运输单元的出口处，用于对套筒工件进行分拣，将错料排出至错料输出轨道，将正确的套筒工件输送至套筒定位单元；

所述套筒定位单元，用于对套筒工件进行精确定位；

所述支撑框架，用于支撑所述Z型工件运输单元、所述落料-错料分拣单元、套筒定位单元、所述控制单元；

所述控制单元，用于控制所述落料-错料分拣单元、所述套筒定位单元的动作；

所述机器人抓手，用于抓取套筒工件，完成上料。

进一步地，所述Z型工件运输单元，包括，Z型料道组件、料道-框架连接板，其中，

所述Z型料道组件通过所述料道-框架连接板安装于所述支撑框架上，所述支撑框架由铝型材拼接而成；

所述Z型料道组件，包括依次设置的第一料道组件、第二料道组件和第三料道组件及其连接组件，其中，所述第一料道组件、第二料道组件和第三料道组件组装之后整体呈Z型倾斜设置，所述料道组件的连接组件用于在拐弯处连接料道组件。

进一步地，所述第一料道组件、第二料道组件和第三料道组件中均包括套筒上压杆、侧挡杆、承托杆，其中，套筒上压杆的长度短于承托杆的长度，侧挡杆的长度等于承托杆的长度，套管上压杆两侧的侧挡杆以及承托杆共同构成了Z型料道组件的主体支撑结构，所述套筒上压杆和所述承托杆之间的距离是可调节的；

所述料道组件连接组件包括，转向料道侧挡杆、外侧导向板、内侧导向板，其中，外侧导向板、内侧导向板之间的距离是可调节的。

进一步地，所述第一料道组件还设置套筒直径检测开关、套筒直径检测开关的安装支架、套筒经过检测开关、套筒经过检测开关的安装支架、端口挡板，其中，

所述套筒经过检测开关安装在套筒经过检测开关的安装支架上，用于检测套筒是否经过；

所述套筒直径检测开关安装在套筒直径检测开关的安装支架上，用于检测是否上错料。

进一步地，所述落料-错料分拣单元，包括，止放料气缸、放料压头、止料压头、托架、托架气缸，大套筒检测开关组件、小套筒检测开关组件，其中，

所述止放料气缸设置在Z型料道组件出口端处的套筒上压杆上；

所述止放料气缸的活塞杆连接放料压头和止料压头；

所述托架气缸设置在落地的固定支座上；

所述托架气缸的活塞杆铰接于托架的中间位置处，所述托架的一端铰接至固定支架。

进一步地，所述套筒定位单元，包括，第一位置检测开关、套筒压紧轮、压紧气缸、第一承托轴、第二承托轴、第二位置检测开关、伺服电机、同步轮、齿形同步带、弹簧摆杆，其中，

所述第一位置检测开关、第二位置检测开关，伺服电机设置在落地的固定支架上；

所述第一承托轴、第二承托轴的轴承外圈固定于落地的固定支架上；

所述第一承托轴、第二承托轴的轴承内圈通过转轴和键槽和同步轮相连；

所述压紧气缸的缸体安装于固定支架上；

所述压紧气缸的活塞杆链接于铰链机构，通过设置于铰链机构前端的压紧轮对工件进行压紧；

所述电机输出轴通过键和键槽与同步轮相连；

所述电机输出轴上的带轮和承托轴上的带轮相互配合进行传动；

所述弹簧摆杆放置在落地的固定支架上面，摆杆通过结构自身的弹簧维持送料位置，抓手动作时，摆杆在抓手带动下克服弹簧力摆动到取料位置。

进一步地，所述弹簧摆杆包括，摆杆、弹簧、弹簧固定座，其中所述弹簧固定座安装于落地的固定支架上面；

所述摆杆通过旋转轴铰接在弹簧固定座上面；

所述弹簧为扭簧，其一端固定在弹簧固定座上面，其另一端放在摆杆的一端，摆杆靠弹簧力将摆杆位置维持在送料位置。

更进一步地，所述控制单元，包括，入口上错料检测模块、出口错料检测模块、止放料气缸驱动模块、套筒定位孔检测模块、报警模块，其中，

所述入口上错料模块，用于检测是否上错料；

所述出口错料检测模块，用于再次检测是否上错料；

所述止放料气缸驱动模块，用于根据所述出口错料检测模块的输出信号，控制止放料气缸动作，将托架摆放至相应位置；

所述套筒定位孔检测模块，其根据来自第一位置检测开关和第二位置检测开关的信号，控制伺服电机的转动与停止；

所述报警模块，其接收所述入口上错料模块和所述出口错料检测模块的输出信号，并提供警报。

为实现上述目的，本发明还提供一种自动上料方法，利用上述的自动上料装置，包括以下步骤：

(1)将套筒工件经料道口放入料道组件；

(2)套筒工件经Z型料道组件下滑，套筒经过检测开关和套筒直径检测开关检测套筒工件，控制单元根据套筒直径检测开关的信号情况，判断是否上错料；

(3)落料-错料分拣单元再次对套筒工件规格进行检测，正确的套筒工件流入套筒定位单元，错误的套筒工件流入错料口，经错料输出轨道排出；

(4)套筒定位单元中的任意一个位置检测开关检测到工件时开始旋转工件，当第一位置检测开关或第二位置检测开关信号跳变，给电机停止信号，得到期望位置的套筒。

(5)机器人取走套筒工件，完成上料过程。

进一步地，所述步骤(2)进一步包括：

如果所述控制单元判断上错料，则通知报警模块发出“上错料”警报；

缺料传感器检测是否缺料，如果连续三个循环无信号提示缺料报警，提醒工人上料。

本发明的自动上料装置和自动上料方法，与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)每班次只需一次人工装填，装置根据要求自动检测分料，自动无动力的送料，并将物料根据要求转到指定位置后，由机器人抓取后完成整个上料的过程；

(2)设备运行高效可靠，极大地减少了工人在工作站工作的时间，只需定时在料口补料即可，极大改善了工人的操作空间和操作环境；

(3)自动分料落料装置，结构简单，通过分料装置检测后即可根据要求完成分料落料动作，运行可靠，高效。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为焊接生产线常用的带套筒定位孔的圆形筒状零件示意图；

图2为根据本发明的自动上料装置的示意图；

图3为根据本发明实施方式的Z型料道组件示意图；

图4为根据本发明实施方式的Z型料道组件局部示意图；

图5为某市售气动振荡器示意图；

图6为根据本发明实施方式的落料-错料分拣单元示意图；

图7为根据本发明实施方式的落料-错料分拣单元局部示意图；

图8为根据本发明实施方式的套筒定位单元示意图；

图9为根据本发明实施方式的控制单元示意图；

图10为根据本发明的自动上料方法流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。

应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。“多个”应理解为两个或以上。

图2为根据本发明的自动上料装置的示意图，如图2所示，本发明的自动上料装置，包括，Z型工件运输单元1、落料-错料分拣单元2、套筒定位单元3、错料输出轨道4、支撑框架5、控制单元，其中，

Z型工件运输单元1，包括，Z型料道组件10、料道-框架连接板11，Z型料道组件10通过料道-框架连接板11安装于支撑框架5上，支撑框架5由铝型材拼接而成。

图3为根据本发明实施方式的Z型料道组件示意图，图4为根据本发明实施方式的Z型料道组件局部示意图，如图3和图4所示，Z型料道组件10，包括依次设置的第一料道组件101、第二料道组件102和第三料道组件103及其连接组件104，第一料道组件101、第二料道组件102和第三料道组件103组装之后整体呈Z型倾斜设置，优选地，第一料道组件101、第二料道组件102和第三料道103组件分别与水平面呈5°倾斜角设置，由此可以保证套筒能够在直线料道中依靠重力作用进行移动。

第一料道组件101、第二料道组件102和第三料道组件103中均包括套筒上压杆105、侧挡杆106、承托杆107，料道组件连接组件104包括，转向料道侧挡杆108、外侧导向板109、内侧导向板110，料道组件连接组件104用于在拐弯处连接三个料道组件，外侧导向板109、内侧导向板110之间的距离是可调节的，在调试设备时候根据传送工件的直径进行调节，保证套筒以圆形的状态顺利转向下一个料道组件进行运输。

第一料道组件101除了设置有套筒上压杆105、侧挡杆106、承托杆107外，还设置有套筒直径检测开关111、套筒直径检测开关的安装支架112、套筒经过检测开关113、套筒经过检测开关的安装支架114、端口挡板115；

套筒上压杆105的长度短于承托杆107的长度，侧挡杆106的长度等于承托杆107的长度，由此，套管上压杆105两侧的侧挡杆106以及承托杆107共同构成了Z型料道组件的主体支撑结构。同时，由于套筒上压杆105的长度短于承托杆107的长度，形成了可以放置套筒工件的入口。

在承托杆107和侧挡杆106的端部设置有端口挡板115，用于限制套筒从Z型料道组件的端口掉落。

套筒上压杆105和承托杆107之间的距离是可以调节的，例如，通过调整套筒上压杆105和承托杆107的距离，将58mm直径的料的料口尺寸调整到62mm左右，可以保证直径大于62mm的套筒无法放入直径58mm套筒的料道。

在套筒上压杆105上靠近入口的位置设置有套筒直径检测开关111，套筒直径检测开关111通过安装支架112安装到套筒上压杆105上。

在承托杆107对应于套筒直径检测开关111的安装位置处安装有套筒经过检测开关113，其通过套筒经过检测开关的安装支架114安装到承托杆107上。

套筒经过检测开关113用于检测Z型料道组件中是否有工件通过，如果工件通过，则套筒经过检测开关113有信号输出，如果没有工件通过，则无信号输出，如果连续三个循环无信号，则发出“缺料”警报，通知工人进行上料。

套筒直径检测开关111是用于检测通过Z型料道组件中的工件直径是否满足设定要求，例如，当需要传输的工件直径应为66mm，需要调整套筒上压杆104和承托杆106的距离，将料口距离调整到68mm左右，但无法阻止58mm套筒放入，如果在66mm套筒料道一直放入小套筒，会影响到上料设备使用的效率，一直排出错料，影响节拍，故需要在放错套筒时，设备给出报警。当上66mm套筒时，套筒经过检测开关113有信号的同时，套筒直径检测开关111也有信号。当放58mm套筒时，套筒经过检测开关113有信号，但套筒直径检测开关111因为上料套筒直径小，故无信号。此时设备报警，保证不会在此料道连续上错小套筒工件。

此外，虽然料道自身可以保证套筒顺利走向出料口，但是因为套筒上面还是会出现油污灰尘等杂质，偶尔可能会将套筒卡住，因此，在三个料道的连接处分别设置有气动振荡器116，根据现场使用情况调整振荡器的震动时间，保证套筒能够正常到达出料口。

气动振荡器116可以采购现有产品，图5示出了某市售气动振荡器，此振荡器可以通过通气量来控制震动的频率和幅度，在气动振荡器的进气口加装进气调速阀来控制此气动振荡器。

Z型料道组件采用Z型环保倾角储料装置，无需外部施加动力，最大限度地存储物料，减少工人装填次数；可自动检测物料数量及正确性，提醒人工适时装填。

在Z型工件运输单元1的出口处设置有落料-错料分拣单元2，如图6所示，落料-错料分拣单元2，包括，止放料气缸201、放料压头202、止料压头203、托架204、托架气缸205，大套筒检测开关组件、小套筒检测开关组件，其中，止放料气缸201设置在Z型料道组件出口端处的套筒上压杆105上，止放料气缸201的活塞杆连接放料压头202和止料压头203，托架气缸205设置在落地的固定支架处，托架气缸205的活塞杆铰接有托架204，铰接位置位于托架204中间位置，托架204的一端铰接至落地的固定支架处。

图7为根据本发明实施方式的落料-错料分拣单元局部示意图，其中示出了大套筒检测开关组件和小套筒检测开关组件。

大套筒检测开关组件，包括，大套筒检测开关2060及大套筒检测开关安装支架2061，大套筒检测开关组件设置在落地的固定支架处。

小套筒检测开关组件，包括，小套筒检测开关2070及小套筒检测开关安装支架2071，小套筒检测开关组件设置在落地的固定支架处。

对于以大套筒正确上料而小套筒为错误上料的料道，当检测大套筒的大套筒检测开关2060有信号时，止放料气缸201动作，将正确的工件放到出料口，套筒滚落到套筒定位单元，若小套筒检测开关2070有信号，则表明此套筒为错误上料工件，托架气缸205将托架204摆到错料托架位置，止放料气缸201动作，将错误的工件放到错料口，由工人取走。当放料压头202放料完成后，止料压头203会挡住下一个套筒不会继续向下走。待工件被取走后，进行下一个工件的循环。而对于以大套筒为错误上料小套为正确上料的料道，只要大套筒检测开关2060有信号则为错误上料，大套筒将被送往错料口，小套将被送往出料口。而且理论上大套无法放入小套的料道，因为会设置料道高度小于大套筒的直径，大套筒放不进去。

正确的套筒工件被送往出料口之后就进入了套筒定位单元3。

图8为根据本发明实施方式的套筒定位单元示意图。

套筒定位单元3，包括，第一位置检测开关301、套筒压紧轮302、压紧气缸303、第一承托轴304、第二承托轴305、第二位置检测开关306、伺服电机307、同步轮、齿形同步带、弹簧摆杆308、同步轮309、齿形同步带310、落地固定支座311，其中，所述第一位置检测开关301、第二位置检测开关306，伺服电机307放置在落地固定支架上311；

所述第一承托轴305第二承托轴306的轴承外圈固定于落地固定支架311上；

所述第一承托轴305第二承托轴306的轴承内圈通过转轴和键槽，和同步轮309相连；

所述压紧气缸303的缸体安装于固定支架311上；

所述压紧气缸303的活塞杆链接于铰链机构。通过铰链机构前端的压紧轮对工件进行压紧；

所述电机307输出轴通过键和键槽与同步轮309相连

所述电机307输出轴上的带轮和承托轴上的带轮通过同步带310和带轮309上的齿相互啮合进行传动；

所述弹簧摆杆308放置在落地的固定支架上面，摆杆通过结构自身的弹簧维持送料位置，由抓手动作时的接触克服弹簧力摆动到取料位置；

套筒从出料口出来后，会与第一承托轴304、第二承托轴305在其横截面中下部互相接触，支撑在两个承托轴上，接触线的切平面会形成V形，两个位置的检测开关任意一个检测到有工件落入后，即通过程序控制伺服电机307转动，机构通过同步轮309和齿形同步带310将转动传递给两个承托轴，让承托轴带动套筒开始旋转。

套筒工件上设置有套筒定位孔，其用来为第一位置检测开关301、第二位置检测开关306所识别，进而决定套筒旋转的停止时间，使抓手按照期望的套筒旋转角度抓取套筒为后续的装配、焊接等作业服务。系统根据需要响应第一位置检测开关301和第二位置检测开关306其中一个的信号。例如，以响应第一位置检测开关301为例，当套筒定位孔旋转到使第一位置检测开关301的信号从无到有时，伺服电机307停止转动，套筒停止旋转后机器人抓手将套筒抱紧。套筒滚落到承托轴上面时需要保证其不会发生偏移，同时机器人抓手夹指也需要通过此位置，故将摆杆设计为弹簧摆杆308，当抓手夹指抱紧工件后，克服弹簧力将摆杆拨开，将工件抓走。抓取后，弹簧摆杆308通过弹簧力恢复至初始位置。至此，工件抓取完毕。

弹簧摆杆308可以商购获得，可选用欧姆龙，基恩士等。

套筒定位单元定位精准，动作迅速，可完美配合机器人的动作节拍完成两种套筒的两个位置的智能识别。让机器人可以根据需求快速准确地拿到对应的套筒。

图9为根据本发明实施方式的控制单元示意图，如图9所示，控制单元，包括，入口上错料检测模块61、出口错料检测模块62、止放料气缸驱动模块63、套筒定位孔检测模块64、报警模块65，其中，入口上错料模块61接收套筒经过检测开关和套筒直径检测开关的信号并判断是否上错料，如果套筒经过检测开关和套筒直径检测开关同时有信号，则表明上料正确，如果套筒经过检测开关有信号而套筒直径检测开关无信号，则表示大料道混入了小套筒，入口上错料模块61向报警模块65输出“上错料”的信号，指示报警模块发出“上错料”的警报。

出口错料检测模块62，接收来自大套筒检测开关和小套筒检测开关的信号并根据设定程序判断运输的工件是否为错料，例如，对于运输大套筒为正确而小套筒为错误的工作条件来说，当大套筒检测开关有信号而小套筒检测开关无信号时，说明运输工件为正确工件，如果大套筒检测开关无信号而小套筒检测开关有信号时，则说明运输工件为错料。

止放料气缸驱动模块63，其接收出口错料检测模块62的输出信号，当出口错料检测模块62输出的信号显示运输工件为正确工件时，止放料气缸驱动模块63控制托架气缸将托架摆放在正常工件通过位置，然后控制止放料气缸动作，将正确的工件放到出料口；如果出口错料检测62输出的信号显示运输工件为错料时，则止放料气缸驱动模块63控制托架气缸将托架摆放在错料通过位置，然后控制止放料气缸动作，将错误的工件放到错料口，由工人取走。

套筒定位孔检测模块64，其接收来自第一位置检测开关和第二位置检测开关的信号，当接收到第一位置检测开关和第二位置检测开关的信号后，套筒定位孔检测模块64控制伺服电机停止转动，等待机器人抓手抓取套筒工件。

错料输出轨道4由板材组装而成，用于将错误上料的工件传送至错料回收容器，供工人后续回收。

图10示出了利用本发明的自动上料装置进行上料的方法流程图。利用本发明的自动上料装置进行上料的方法，包括以下步骤：

(1)将套筒工件经料道口放入料道组件；

(2)套筒工件经Z型料道组件下滑，套筒经过检测开关和套筒直径检测开关检测套筒工件，控制单元根据套筒直径检测开关的信号情况，判断是否上错料，如果判断上错料，则通知报警模块发出“上错料”警报，同时，缺料传感器检测是否缺料，如果连续三个循环无信号提示缺料报警，提醒工人上料；

(3)落料-错料分拣单元再次对套筒工件规格进行检测，正确的套筒工件流入套筒定位单元，错误的套筒工件流入错料口，经错料输出轨道排出；

(4)套筒定位单元中的任意一个位置检测开关检测到工件开始旋转，当第一位置检测开关或第二位置检测开关信号跳变，给电机停止信号，得到期望位置的套筒。

(5)机器人取走套筒工件，完成上料过程。

整个供料系统，如果缺料和错料都会在上料口的操作屏上给出提示，工人根据提示装件或将错料放入正确的料口。一个料道内能容纳65-70个套筒，一般需要一个小时左右填一次料。

另外，需要说明的是，本发明的自动上料装置可以根据需要平行设置多套，如图2所示，图中设置了2套自动上料装置，且可以根据运输套筒工件的直径大小调整传感器设置从而设置防错能力。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动上料装置，包括，Z型工件运输单元、落料-错料分拣单元、套筒定位单元、错料输出轨道、支撑框架、控制单元、机器人抓手，其特征在于，

所述Z型工件运输单元，用于对套筒工件进行运输、上错料和缺料检测；

所述落料-错料分拣单元，设置在所述Z型工件运输单元的出口处，用于对套筒工件进行分拣，将错料排出至错料输出轨道，将正确的套筒工件输送至套筒定位单元；

所述套筒定位单元，用于对套筒工件进行精确定位；

所述支撑框架，用于支撑所述Z型工件运输单元、所述落料-错料分拣单元、套筒定位单元、所述控制单元；

所述控制单元，用于控制所述落料-错料分拣单元、所述套筒定位单元的动作；

所述机器人抓手，用于抓取套筒工件，完成上料。

2.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述Z型工件运输单元，包括，Z型料道组件、料道-框架连接板，其中，

所述Z型料道组件通过所述料道-框架连接板安装于所述支撑框架上，所述支撑框架由铝型材拼接而成；

所述Z型料道组件，包括依次设置的第一料道组件、第二料道组件和第三料道组件及其连接组件，其中，所述第一料道组件、第二料道组件和第三料道组件组装之后整体呈Z型倾斜设置，所述料道组件的连接组件用于在拐弯处连接料道组件。

3.根据权利要求2所述的自动上料装置，其特征在于，所述第一料道组件、第二料道组件和第三料道组件中均包括套筒上压杆、侧挡杆、承托杆，其中，套筒上压杆的长度短于承托杆的长度，侧挡杆的长度等于承托杆的长度，套管上压杆两侧的侧挡杆以及承托杆共同构成了Z型料道组件的主体支撑结构，所述套筒上压杆和所述承托杆之间的距离是可调节的；

所述料道组件连接组件包括，转向料道侧挡杆、外侧导向板、内侧导向板，其中，外侧导向板、内侧导向板之间的距离是可调节的。

4.根据权利要求3所述的自动上料装置，其特征在于，所述第一料道组件还设置套筒直径检测开关、套筒直径检测开关的安装支架、套筒经过检测开关、套筒经过检测开关的安装支架、端口挡板，其中，

所述套筒经过检测开关安装在套筒经过检测开关的安装支架上，用于检测套筒是否经过；

所述套筒直径检测开关安装在套筒直径检测开关的安装支架上，用于检测是否上错料。

5.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述落料-错料分拣单元，包括，止放料气缸、放料压头、止料压头、托架、托架气缸，大套筒检测开关组件、小套筒检测开关组件，其中，

所述止放料气缸设置在Z型料道组件出口端处的套筒上压杆上；

所述止放料气缸的活塞杆连接放料压头和止料压头；

所述托架气缸设置在落地的固定支座上；

所述托架气缸的活塞杆铰接于托架的中间位置处，所述托架的一端铰接至固定支架。

6.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述套筒定位单元，包括，第一位置检测开关、套筒压紧轮、压紧气缸、第一承托轴、第二承托轴、第二位置检测开关、伺服电机、同步轮、齿形同步带、弹簧摆杆，其中，

所述第一位置检测开关、第二位置检测开关，伺服电机设置在落地的固定支架上；

所述第一承托轴、第二承托轴的轴承外圈固定于落地的固定支架上；

所述第一承托轴、第二承托轴的轴承内圈通过转轴和键槽和同步轮相连；

所述压紧气缸的缸体安装于固定支架上；

所述压紧气缸的活塞杆链接于铰链机构，通过设置于铰链机构前端的压紧轮对工件进行压紧；

所述电机输出轴通过键和键槽与同步轮相连；

所述电机输出轴上的带轮和承托轴上的带轮相互配合进行传动；

所述弹簧摆杆放置在落地的固定支架上面，摆杆通过结构自身的弹簧维持送料位置，抓手动作时，摆杆在抓手带动下克服弹簧力摆动到取料位置。

7.根据权利要求6所述的自动上料装置，其特征在于，所述弹簧摆杆包括，摆杆、弹簧、弹簧固定座，其中所述弹簧固定座安装于落地的固定支架上面；

所述摆杆通过旋转轴铰接在弹簧固定座上面；

所述弹簧为扭簧，其一端固定在弹簧固定座上面，其另一端放在摆杆的一端，摆杆靠弹簧力将摆杆位置维持在送料位置。

8.根据权利要求6所述的自动上料装置，其特征在于，所述控制单元，包括，入口上错料检测模块、出口错料检测模块、止放料气缸驱动模块、套筒定位孔检测模块、报警模块，其中，

所述入口上错料模块，用于检测是否上错料；

所述出口错料检测模块，用于再次检测是否上错料；

所述止放料气缸驱动模块，用于根据所述出口错料检测模块的输出信号，控制止放料气缸动作，将托架摆放至相应位置；

所述套筒定位孔检测模块，其根据来自第一位置检测开关和第二位置检测开关的信号，控制伺服电机的转动与停止；

所述报警模块，其接收所述入口上错料模块和所述出口错料检测模块的输出信号，并提供警报。

9.一种自动上料方法，利用权利要求1-8中任一项所述的自动上料装置，包括以下步骤：

(1)将套筒工件经料道口放入料道组件；

(2)套筒工件经Z型料道组件下滑，套筒经过检测开关和套筒直径检测开关检测套筒工件，控制单元根据套筒直径检测开关的信号情况，判断是否上错料；

(3)落料-错料分拣单元再次对套筒工件规格进行检测，正确的套筒工件流入套筒定位单元，错误的套筒工件流入错料口，经错料输出轨道排出；

(4)套筒定位单元中的任意一个位置检测开关检测到工件时开始旋转工件，当第一位置检测开关或第二位置检测开关信号跳变，给电机停止信号，得到期望位置的套筒；

(5)机器人取走套筒工件，完成上料过程。

10.根据权利要求9所述的自动上料方法，其特征在于，所述步骤(2)进一步包括：

如果所述控制单元判断上错料，则通知报警模块发出“上错料”警报；

缺料传感器检测是否缺料，如果连续三个循环无信号提示缺料报警，提醒工人上料。

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