CN116142791A - 一种盖板自动上料设备 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种结构紧凑、实现精准且高效自动化组装的盖板自动上料设备。本发明包括机械手、料架模组、下料模组、定位模组以及输送模组，所述下料模组设置在所述料架模组的输出端，所述下料模组、所述定位模组以及所述输送模组均设置在所述机械手的活动伸展区，所述下料模组从所述料架模组中输出盖板，并通过所述机械手转运所述盖板至所述定位模组上，所述机械手将定位完成后的所述盖板放置在所述输送模组输送工装托盘的上端。本发明应用于自动上下料的技术领域。

Description

一种盖板自动上料设备

技术领域

本发明应用于自动上下料的技术领域,特别涉及一种盖板自动上料设备。

背景技术

控制器盖板作为新能源车的控制器重要组成部分，随着新能源车的迅速发展，控制器盖板的安装要求也在不断提高，箱体在点胶、喷涂等工艺后，操作人员需要将组装盖板平稳放置在箱体上，并将其拧紧固定，由于人工长时间操作因疲劳、操作不规范等因素导致盖板安装不到位，进而影响到后续组装，导致无法高效，高品质的生产。公开号为CN114290043A的中国专利公开了一种控制器盖板自动装配机，其通过在轨道上设置能够升降的料盒板，并在料盒板上设置用于实现盖板有序下放的结构，高效快捷将盖板放置于控制器壳上，通过机械式的上料难以保证盖板的定位准确度，容易出现盖板无法精准落入盖板槽中，返工率较高，不利于高效组装生产。因此有必要提供一种结构紧凑、实现精准且高效自动化组装的盖板自动上料设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构紧凑、实现精准且高效自动化组装的盖板自动上料设备。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括机械手、料架模组、下料模组、定位模组以及输送模组，所述下料模组设置在所述料架模组的输出端，所述下料模组、所述定位模组以及所述输送模组均设置在所述机械手的活动伸展区，所述下料模组从所述料架模组中输出盖板，并通过所述机械手转运所述盖板至所述定位模组上，所述机械手将定位完成后的所述盖板放置在所述输送模组输送的工装托盘的上端。

由上述方案可见，所述盖板自动上料设备的整体结构较为紧凑，所述定位模组能够代替工业相机进行定位，在保证定位精度的基础上，降低了设备成本，整个设备能够对盖板进行有序上料，实现盖板与工装托盘的精准放置，有效代替人工操作，减少了人力成本，实现快速、准确、高效的精益工业化生产。

一个优选方案是，所述定位模组包括安装架，所述安装架的顶端对称设置有四组定位块，四组所述定位块围合的空间与所述盖板的尺寸相适配，相邻所述定位块的对角处设置有沿水平方向驱动的第一驱动气缸，所述第一驱动气缸的动作端设置有推块，所述安装架的底端设置有沿竖直方向驱动的第二驱动气缸，所述第二驱动气缸的动作端设置有定位柱，所述定位柱穿过所述安装架与所述盖板的定位孔配合。

一个优选方案是，所述料架模组包括物料架，所述物料架为层式结构，每一层所述物料架的左右两侧均对称设置有限位块，所述限位块与所述盖板限位配合，每一层所述物料架为2*2结构，最多放置四块所述盖板。

一个优选方案是，所述下料模组包括升降机，所述升降机的动作端设置有托架和滑动设置在所述托架上的传动架，所述传动架的侧身端设置有齿条，所述托架的底端设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴传动连接有齿轮，所述齿轮与所述齿条齿孔咬合，在所述伺服电机的驱动下，所述传动架在所述托架上沿水平方向移动，所述传动架与所述物料架的所述盖板定位配合。

一个优选方案是，所述物料架底部的左右两侧均设置有止位模组，所述止位模组包括安装座，所述安装座上设置有延伸块、第一卡扣以及沿水平方向驱动的第三驱动气缸，所述第三驱动气缸的动作端设置有夹块，所述夹块与所述延伸块铰接，所述夹块沿水平方向转动，所述物料架的底部设置有止位块和第二卡扣，所述延伸块与所述止位块的一端限位配合，所述夹块与所述止位块的另一端夹持配合，所述第一卡扣与所述第二卡扣配合。

一个优选方案是，所述输送模组包括输送线、顶升组件、挡停器以及RFID检测器，所述挡停器设置在所述输送线末端的内侧，所述顶升组件设置在所述挡停器的前侧，所述RFID检测器设置在所述顶升组件的前侧，所述RFID检测器与所述输送线的工装托盘的标签配合。

一个优选方案是，所述机械手的动作端设置有安装板，所述安装板上设置有真空发生器和两组吸盘，两组所述吸盘均与所述真空发生器连接，两组所述吸盘对称分布在所述安装板的中部，所述安装板的左右两端均设置有定位销，所述定位销与所述盖板的导套对插配合。

一个优选方案是，所述安装座的进料端设置有若干导向轴承，若干所述导向轴承沿所述物料架的进料方向水平排列，若干所述导向轴承与所述物料架导向配合。

一个优选方案是，所述顶升组件的上方、所述安装架均设置有光电传感器，所述传动架的左右两端对称设置有定位板，所述定位板与所述盖板相适配，所述定位板的对角处均设置有接近开关，所述接近开关沿竖直方向设置，所述接近开关的水平面与所述定位板的的水平面平齐。

一个优选方案是，所述输送模组设置在所述下料模组的输出端，所述输送线垂直于所述传动架，所述安装架设置在所述输送线的一侧，所述机械手设置在所述输送线与所述传动架交角处的延伸端，所述盖板自动上料设备还包括防护架，所述防护架设置在所有模组的外围侧。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是所述定位模组的立体结构示意图；

图3是所述机械手的立体结构示意图；

图4是所述料架模组和所述止位模组的立体结构示意图；

图5是所述下料模组的立体结构示意图；

图6是所述输送模组的立体结构示意图；

图7是所述防护架的立体结构示意图.

具体实施方式

如图1所示，在本实施例中，本发明包括机械手1、料架模组2、下料模组3、定位模组4以及输送模组5，所述下料模组3设置在所述料架模组2的输出端，所述下料模组3、所述定位模组4以及所述输送模组5均设置在所述机械手1的活动伸展区，所述下料模组3从所述料架模组2中输出盖板6，并通过所述机械手1转运所述盖板6至所述定位模组4上，所述机械手1将定位完成后的所述盖板6放置在所述输送模组5输送工装托盘的上端。

所述下料模组3对所述料架模组2的所述盖板6进行卸料，以待所述机械手1进行搬运，所述机械手1将所述下料模组3的所述盖板6转运至所述定位模组4，并将定位完成后的所述盖板6转运至工装托盘的安装槽中，所述输送模组5用于输送工装托盘，并将组装好的工装托盘输送至外部流水线，以待外部锁螺丝机将螺丝拧入工装托盘，实现工装托盘与所述盖板6的固定。

如图2所示，在本实施例中，所述定位模组4包括安装架41，所述安装架41的顶端对称设置有四组定位块42，四组所述定位块42围合的空间与所述盖板6的尺寸相适配，相邻所述定位块42的对角处设置有沿水平方向驱动的第一驱动气缸43，所述第一驱动气缸43的动作端设置有推块46，所述安装架41的底端设置有沿竖直方向驱动的第二驱动气缸44，所述第二驱动气缸44的动作端设置有定位柱45，所述定位柱45穿过所述安装架41与所述盖板6的定位孔配合。四组所述定位块42用于支撑所述盖板6，所述第一驱动气缸43向前驱动所述推块46，所述推块46向前推动所述盖板6的对角端，使得所述盖板6另一对角端的两个侧面紧贴于所在的所述定位块42，所述第二驱动气缸44向上驱动所述定位柱45，所述定位柱45对插于所述盖板6的定位孔，此时说明所述盖板6实现精准定位，以待所述机械手1直接将所述盖板6转运至工装托盘的安装槽中。

如图4所示，在本实施例中，所述料架模组2包括物料架21，所述物料架21为层式结构，每一层所述物料架21的左右两侧均对称设置有限位块22，所述限位块22与所述盖板6限位配合，每一层所述物料架21为2*2结构，最多放置四块所述盖板6。所述限位块22用于限位所述盖板6，所述下料模组3顶升所述盖板6，所述盖板6远离所述限位块22，从而拉出所述盖板6。

如图5所示，在本实施例中，所述下料模组3包括升降机31，所述升降机31的动作端设置有托架32和滑动设置在所述托架32上的传动架33，所述传动架33的侧身端设置有齿条34，所述托架32的底端设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴传动连接有齿轮36，所述齿轮36与所述齿条34齿孔咬合，在所述伺服电机的驱动下，所述传动架33在所述托架32上沿水平方向移动，所述传动架33与所述物料架21的所述盖板6定位配合。所述升降机31为丝杆模组，驱动所述托架32进行升降，移动到指定高度，所述传动架33在所述托架32上沿水平方向滑动，所述伺服电机驱动所述齿轮36转动时，由于所述齿轮36与所述齿条34齿孔咬合，从而带动所述传动架33沿水平方向移动，通过伺服电机和齿孔咬合，有利于提高所述传动架33的移动精度。

如图4所示，在本实施例中，所述物料架21底部的左右两侧均设置有止位模组7，所述止位模组7包括安装座71，所述安装座71上设置有延伸块72、第一卡扣73以及沿水平方向驱动的第三驱动气缸74，所述第三驱动气缸74的动作端设置有夹块75，所述夹块75与所述延伸块72铰接，所述夹块75沿水平方向转动，所述物料架21的底部设置有止位块76和第二卡扣77，所述延伸块72与所述止位块76的一端限位配合，所述夹块75与所述止位块76的另一端夹持配合，所述第一卡扣73与所述第二卡扣77配合。

当人工或外部AGV将所述物料架21移动至所述下料模组3的输入端时，所述第一卡扣73与所述第二卡扣77凹凸咬合，所述延伸块72顶住所述止位块76的一端，所述第三驱动气缸74驱动所述夹块75转动，所述夹块75夹持于所述止位块76的另一端，避免所述物料架21出现移位。

如图6所示，在本实施例中，所述输送模组5包括输送线51、顶升组件52、挡停器53以及RFID检测器54，所述挡停器53设置在所述输送线51末端的内侧，所述顶升组件52设置在所述挡停器53的前侧，所述RFID检测器54设置在所述顶升组件52的前侧，所述RFID检测器54与所述输送线51的工装托盘的标签配合。所述输送线51用于运输工装托盘，所述挡停器53用于挡停工装托盘，防止工装托盘继续前进，所述RFID检测器54用于读取工装托盘的信息，所述顶升组件52用于顶起工装托盘，以待所述盖板6的安装。

如图3所示，在本实施例中，所述机械手1的动作端设置有安装板11，所述安装板11上设置有真空发生器12和两组吸盘13，两组所述吸盘13均与所述真空发生器12连接，两组所述吸盘13对称分布在所述安装板11的中部，所述安装板11的左右两端均设置有定位销14，所述定位销14与所述盖板6的导套对插配合。两组所述吸盘13通过所述真空发生器12吸取或放置所述盖板6，所述定位销14对插于所述盖板6的导套，保证了所述盖板6的精定位。

如图4所示，在本实施例中，所述安装座71的进料端设置有若干导向轴承78，若干所述导向轴承78沿所述物料架21的进料方向水平排列，若干所述导向轴承78与所述物料架21导向配合。所述导向轴承78对所述物料架21的移动起到导向作用。

如图2、图5以及图6所示，在本实施例中，所述顶升组件52的上方、所述安装架41均设置有光电传感器8，所述传动架33的左右两端对称设置有定位板37，所述定位板37与所述盖板6相适配，所述定位板37的对角处均设置有接近开关38，所述接近开关38沿竖直方向设置，所述接近开关38的水平面与所述定位板37的的水平面平齐。所述光电传感器8用于检测所述顶升组件52的上方、所述安装架41是否存在所述盖板6，所述接近开关38用于检测所述盖板6在所述定位板37上是否放平。

如图7所示，在本实施例中，所述输送模组5设置在所述下料模组3的输出端，所述输送线51垂直于所述传动架33，所述安装架41设置在所述输送线51的一侧，所述机械手1设置在所述输送线51与所述传动架33交角处的延伸端，因此所述盖板自动上料设备的结构较为紧凑，减少设备占地空间，减少各个模组的移动行程，有利于提高工作效率，所述盖板自动上料设备还包括防护架9，所述防护架9设置在所有模组的外围侧。所述防护架9在整个设备自动运行时起到安全防护的作用。

在本实施例中，所述防护架9上设置有紧急按钮和操作显示屏，当出现紧急情况时，操作人员通过按下所述紧急按钮，控制设备停止工作，操作人员通过所述操作显示器控制设备的运行参数。

本发明的工作原理：人工或机械手将工装托盘放置在所述输送线51上，所述挡停器53挡停工装托盘，所述RFID检测器54用于读取工装托盘的信息，所述顶升组件52顶起工装托盘，以待所述盖板6的安装；

人工或外部AGV将所述物料架21移动至所述下料模组3的输入端时，所述止位模组7将所述物料架21固定，所述升降机31驱动所述托架32移动到指定高度，所述伺服电机驱动所述齿轮36转动，带动所述传动架33沿水平方向移动，所述定位板37移动至所述物料架21的所述盖板6的下端，所述升降机31顶升一定高度，所述盖板6远离所述限位块22，从而拉出所述盖板6；

所述机械手1通过所述吸盘13将所述盖板6转运至四组所述定位块42上，所述第一驱动气缸43向前驱动所述推块46，所述推块46向前推动所述盖板6的对角端，使得所述盖板6另一对角端的两个侧面紧贴于所在的所述定位块42，所述第二驱动气缸44向上驱动所述定位柱45，所述定位柱45对插于所述盖板6的定位孔，所述机械手1通过所述吸盘13将所述盖板6转运至工装托盘的安装槽中，从而完成所述盖板6与工装托盘的组装。

Claims (10)

1.一种盖板自动上料设备，包括机械手（1），其特征在于：所述盖板自动上料设备还包括料架模组（2）、下料模组（3）、定位模组（4）以及输送模组（5），所述下料模组（3）设置在所述料架模组（2）的输出端，所述下料模组（3）、所述定位模组（4）以及所述输送模组（5）均设置在所述机械手（1）的活动伸展区，所述下料模组（3）从所述料架模组（2）中输出盖板（6），并通过所述机械手（1）转运所述盖板（6）至所述定位模组（4）上，所述机械手（1）将定位完成后的所述盖板（6）放置在所述输送模组（5）输送的工装托盘的上端。

2.根据权利要求1所述的一种盖板自动上料设备，其特征在于：所述定位模组（4）包括安装架（41），所述安装架（41）的顶端对称设置有四组定位块（42），四组所述定位块（42）围合的空间与所述盖板（6）的尺寸相适配，相邻所述定位块（42）的对角处设置有沿水平方向驱动的第一驱动气缸（43），所述第一驱动气缸（43）的动作端设置有推块（46），所述安装架（41）的底端设置有沿竖直方向驱动的第二驱动气缸（44），所述第二驱动气缸（44）的动作端设置有定位柱（45），所述定位柱（45）穿过所述安装架（41）与所述盖板（6）的定位孔配合。

3.根据权利要求2所述的一种盖板自动上料设备，其特征在于：所述料架模组（2）包括物料架（21），所述物料架（21）为层式结构，每一层所述物料架（21）的左右两侧均对称设置有限位块（22），所述限位块（22）与所述盖板（6）限位配合，每一层所述物料架（21）为2*2结构，最多放置四块所述盖板（6）。

4.根据权利要求3所述的一种盖板自动上料设备，其特征在于：所述下料模组（3）包括升降机（31），所述升降机（31）的动作端设置有托架（32）和滑动设置在所述托架（32）上的传动架（33），所述传动架（33）的侧身端设置有齿条（34），所述托架（32）的底端设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴传动连接有齿轮（36），所述齿轮（36）与所述齿条（34）齿孔咬合，在所述伺服电机的驱动下，所述传动架（33）在所述托架（32）上沿水平方向移动，所述传动架（33）与所述物料架（21）的所述盖板（6）定位配合。

5.根据权利要求3所述的一种盖板自动上料设备，其特征在于：所述物料架（21）底部的左右两侧均设置有止位模组（7），所述止位模组（7）包括安装座（71），所述安装座（71）上设置有延伸块（72）、第一卡扣（73）以及沿水平方向驱动的第三驱动气缸（74），所述第三驱动气缸（74）的动作端设置有夹块（75），所述夹块（75）与所述延伸块（72）铰接，所述夹块（75）沿水平方向转动，所述物料架（21）的底部设置有止位块（76）和第二卡扣（77），所述延伸块（72）与所述止位块（76）的一端限位配合，所述夹块（75）与所述止位块（76）的另一端夹持配合，所述第一卡扣（73）与所述第二卡扣（77）配合。

6.根据权利要求4所述的一种盖板自动上料设备，其特征在于：所述输送模组（5）包括输送线（51）、顶升组件（52）、挡停器（53）以及RFID检测器（54），所述挡停器（53）设置在所述输送线（51）末端的内侧，所述顶升组件（52）设置在所述挡停器（53）的前侧，所述RFID检测器（54）设置在所述顶升组件（52）的前侧，所述RFID检测器（54）与所述输送线（51）的工装托盘的标签配合。

7.根据权利要求1所述的一种盖板自动上料设备，其特征在于：所述机械手（1）的动作端设置有安装板（11），所述安装板（11）上设置有真空发生器（12）和两组吸盘（13），两组所述吸盘（13）均与所述真空发生器（12）连接，两组所述吸盘（13）对称分布在所述安装板（11）的中部，所述安装板（11）的左右两端均设置有定位销（14），所述定位销（14）与所述盖板（6）的导套对插配合。

8.根据权利要求5所述的一种盖板自动上料设备，其特征在于：所述安装座（71）的进料端设置有若干导向轴承（78），若干所述导向轴承（78）沿所述物料架（21）的进料方向水平排列，若干所述导向轴承（78）与所述物料架（21）导向配合。

9.根据权利要求6所述的一种盖板自动上料设备，其特征在于：所述顶升组件（52）的上方、所述安装架（41）均设置有光电传感器（8），所述传动架（33）的左右两端对称设置有定位板（37），所述定位板（37）与所述盖板（6）相适配，所述定位板（37）的对角处均设置有接近开关（38），所述接近开关（38）沿竖直方向设置，所述接近开关（38）的水平面与所述定位板（37）的的水平面平齐。

10.根据权利要求6所述的一种盖板自动上料设备，其特征在于：所述输送模组（5）设置在所述下料模组（3）的输出端，所述输送线（51）垂直于所述传动架（33），所述安装架（41）设置在所述输送线（51）的一侧，所述机械手（1）设置在所述输送线（51）与所述传动架（33）交角处的延伸端，所述盖板自动上料设备还包括防护架（9），所述防护架（9）设置在所有模组的外围侧。

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