CN116160423A - 一种能适用于自动化取料的多层放料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能适用于自动化取料的多层放料装置，包括底座、立柱和支撑单元，每根立柱上都安装有在竖直方向上排列的多个支撑单元，所述支撑单元包括支撑悬臂，所述支撑悬臂的前端为支撑部。初始时，除最底层以外，支撑悬臂都处于全回缩状态，故不影响物料的下放；在最底层物料放置后，会将其上一层的支撑单元顶升，上一层的支撑悬臂处于半伸出状态，用以下次放料时支撑物料；取料时，本层物料向上提升的同时解除对其上层支撑单元的顶升，其上层的支撑悬臂处于全回缩状态，不影响物料的取出；仅通过纯机械式机构即可实现多层物料的无干涉取放料，无需人工操纵支撑单元的伸出和回缩，能够有效适用于自动化产线机械手的自动取料，提高生产效率。

Description

一种能适用于自动化取料的多层放料装置

技术领域

本发明涉及放料装置技术领域，具体是一种能适用于自动化取料的多层放料装置。

背景技术

随着智能制造技术的发展，工厂内自动化装配水平不断提升，物料的抓取一般都采用机械手进行抓取。由于很多物料是不能直接层叠贴靠放置的，如果料车上要放置多层物料，则需要设置支撑悬臂进行支撑以形成隔离间隙。现有多层放料装置上都是设置需要人工手动操纵伸缩的支撑悬臂来支撑，不能应用到自动化装配线中。故亟需一种能方便从料车上方依次取放料的多层放料装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种能适用于自动化取料的多层放料装置。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能适用于自动化取料的多层放料装置，包括：

底座；

多根立柱，其安装在所述底座上，所述立柱对应于物料外轮廓能用于支撑部位的边侧位置；

支撑单元，每根立柱上都安装有在竖直方向上排列的多个支撑单元，所述支撑单元包括支撑悬臂，所述支撑悬臂的前端为支撑部，所述支撑部的位置状态包括全回缩、半伸出和全伸出三种伸出状态；全回缩状态是指，支撑单元的支撑悬臂支撑部避开放料路径，与物料无接触；半伸出状态是指，支撑单元支撑悬臂的支撑部局部处于放料路径，物料放下时将支撑悬臂下压；全伸出状态是指，物料放置到位，支撑悬臂的支撑部完全与物料充分接触；在未放置物料时，最底层支撑单元的支撑悬臂的支撑部处于半伸出状态，最底层之上支撑单元的支撑悬臂支撑部处于全回缩状态；在依次往每一层支撑单元的支撑悬臂上放料后，该层支撑单元的支撑悬臂的支撑部受压进而变化到全伸出状态，同时该层支撑单元对其上一层支撑单元顶升，以使其上一层支撑单元的支撑悬臂支撑部处于半伸出状态。

采用本发明技术方案，初始时，除最底层以外，支撑悬臂都处于全回缩状态，故不影响物料的下放；在最底层物料放置后，会将其上一层的支撑单元顶升，上一层的支撑悬臂处于半伸出状态，用以下次放料时支撑物料；取料时，本层物料向上提升的同时解除对其上层支撑单元的顶升，其上层的支撑悬臂处于全回缩状态，不影响物料的取出；仅通过纯机械式机构即可实现多层物料的放料，提升单次运料的物料件数，减少运料频次，提升生产效率。本发明多层放料装置无需人工操纵支撑单元的伸出和回缩，能够有效适用于自动化产线机械手的自动取料。

进一步地，所述支撑单元还包括第一连杆和连接板；所述支撑悬臂的中间位置经第一铰接轴安装在立柱上，所述支撑悬臂的后端经第二铰接轴安装在所述连接板上；所述第一连杆一端经第三铰接轴安装在立柱上，所述第一连杆的另一端经第四铰接轴安装在所述连接板上，所述连接板上还设有第一限位部件；所述立柱的外侧面设有与最底层之上支撑单元相匹配的第一限位槽，所述第一限位部件与所述第一限位槽匹配时，最底层之上支撑单元的支撑悬臂处于全回缩状态。

采用上述优选的方案，初始时，最底层的支撑单元在自身重力作用下，第一限位部件与所述立柱外侧面接触限位，支撑悬臂处于半伸出状态，放料后，支撑悬臂支撑部下压，带动连接板上移，在第一限位部件与所述立柱外侧面接触时，支撑悬臂处于全伸出状态，同时最底层的支撑单元的连接板顶部将其上层支撑单元的连接板顶起，其上层支撑单元的支撑悬臂处于半伸出状态，以方便下一次物料的挂持；结构简单，性能可靠，制造成本低。

进一步地，所述第一铰接轴中心和第二铰接轴中心的连线，与所述第三铰接轴中心和第四铰接轴中心的连线平行且长度相等。

进一步地，在一个支撑单元的支撑悬臂的支撑部处于全伸出状态时，该支撑单元的连接板顶部将其上一层的支撑单元的连接板向上顶升，以带动其上一层支撑单元的支撑悬臂的支撑部处于半伸出状态。

采用上述优选的方案,结构更为精简，动作更为可靠顺畅。

进一步地，所述支撑单元上还设有第二连杆，第二连杆的两端分别铰接于立柱和连接板上，第二连杆两铰接轴中心之间的连线，与第三铰接轴中心和第四铰接轴中心之间的连线平行且长度相同。

进一步地，所述连接板上还设有第二限位部件，所述第二限位部件与所述第一限位部件处于同一竖直向直线上，所述立柱上也设有与第二限位部件相匹配的第二限位槽。

采用上述优选的方案，提高支撑单元的结构强度，提升放料装置的使用寿命。

进一步地，所述支撑单元的支撑悬臂的支撑部上设有穿设有限位挂耳，在最底层的支撑单元处于半伸出状态时，所述限位挂耳与立柱的内侧面匹配；在立柱上设有与最底层之上支撑单元位置匹配的避让槽，在最底层之上支撑单元的支撑悬臂支撑部处于全回缩状态时，在最底层之上支撑单元的限位挂耳处于所述避让槽内。

采用上述优选的方案，防止因制造误差导致支撑悬臂的半伸出量不足，确保各支撑单元的动作连贯。

进一步地，所述第一限位部件和第二限位部件为连接在所述连接板上的滚动轴承；所述第一限位槽和第二限位槽的侧壁为曲面过渡侧壁。

采用上述优选的方案，提高动作的顺畅度。

进一步地，所述底座的下方设有滚轮。

采用上述优选的方案，方便放料装置的移动。

进一步地，所述底座的下方设有自动导引小车。

采用上述优选的方案，能实现物料的自动运输，提高工厂智能化水平。

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获得其他的附图。

图1是一种物料的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明单根立柱上的局部结构示意图；

图4是最下层物料放置时的结构示意图；

图5是最下层物料放置完成、中间层物料放置时的结构示意图；

图6是最下层和中间层物料放置完成、最上层物料放置时的结构示意图；

图7是三层物料全部放置完成的结构示意图；

图8是支撑单元另一种实施方式的结构示意图；

图9是立柱另一种实施方式的结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

10-底座；20-立柱；201-第一限位槽；202-第二限位槽；203-避让槽；30-支撑单元；301-支撑悬臂；3011-支撑部；302-第一连杆；303-连接板；304-第一铰接轴；305-第二铰接轴；306-第三铰接轴；307-第四铰接轴；308-第一限位部件；309-第二连杆；310-第二限位部件；311-限位挂耳；400-物料；401-第一物料；402-第二物料；403-第三物料。

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。

如图1-3所示，一种能适用于自动化取料的多层放料装置，包括：

底座10；

多根立柱20，其安装在底座10上，立柱20对应于物料400外轮廓能用于支撑部位的边侧位置；

支撑单元30，每根立柱20上都安装有在竖直方向上排列的多个支撑单元30，支撑单元30包括支撑悬臂301，支撑悬臂301的前端为支撑部3011，支撑部3011的位置状态包括全回缩、半伸出和全伸出三种伸出状态；全回缩状态是指，支撑单元的支撑悬臂支撑部3011避开放料路径，与物料无接触；半伸出状态是指，支撑单元支撑悬臂的支撑部3011局部处于放料路径，物料放下时能将支撑悬臂下压；全伸出状态是指，物料放置到位，支撑悬臂的支撑部3011完全与物料充分接触；在未放置物料时，最底层支撑单元的支撑悬臂的支撑部处于半伸出状态，最底层之上支撑单元的支撑悬臂支撑部处于全回缩状态；在依次往每一层支撑单元的支撑悬臂上放料后，该层支撑单元的支撑悬臂的支撑部受压进而变化到全伸出状态，同时该层支撑单元对其上一层支撑单元顶升，以使其上一层支撑单元的支撑悬臂支撑部处于半伸出状态。

采用上述技术方案的有益效果是：初始时，除最底层以外，支撑悬臂都处于全回缩状态，故不影响物料的下放；在最底层物料放置后，会将其上一层的支撑单元顶升，上一层的支撑悬臂处于半伸出状态，用以下次放料时支撑物料；取料时，本层物料向上提升的同时解除对其上层支撑单元的顶升，其上层的支撑悬臂处于全回缩状态，不影响物料的取出；仅通过纯机械式机构即可实现多层物料的放料，提升单次运料的物料件数，减少运料频次，提升生产效率。

如图3所示，在本发明的另一些实施方式中，每个支撑单元30还包括第一连杆302和连接板303；支撑悬臂301的中间位置经第一铰接轴304安装在立柱20上，支撑悬臂301的后端经第二铰接轴305安装在连接板303上；第一连杆302一端经第三铰接轴306安装在立柱20上，第一连杆302的另一端经第四铰接轴307安装在连接板303上，连接板303上还设有第一限位部件308；立柱20的外侧面设有与最底层之上支撑单元相匹配的第一限位槽201，第一限位部件308与第一限位槽201匹配时，最底层之上支撑单元的支撑悬臂处于全回缩状态。

在图4-7中，以一个能放置3层物料的放料装置为例，示出了最下层第一物料401、中间层第二物料402和最上层第三物料403的放料过程。在图4中，第一物料401放置前，最上层和中间层的支撑悬臂处于全回缩状态；由于立柱上对应底层支撑单元的位置未设置第一限位槽，立柱外侧面对第一限位部件进行了限位，使得最下层的支撑悬臂处于半伸出状态；第一物料401能顺利穿过最上层和中间层，将最下层的支撑悬臂压至全伸出状态，同时最下层的连接板向上提升并将中间层的连接板向上顶升，使中间层支撑悬臂处于半伸出状态，成图5中所示状态，第二物料402能顺利穿过最上层，并压在中间层支撑悬臂上。在第二物料下降到位后，中间层的支撑悬臂处于全伸出状态，同时中间层的连接板向上提升并将最上层的连接板向上顶升，使最上层支撑悬臂处于半伸出状态，成图6所示状态。最后第三物料403压在最上层支撑悬臂上并下降到位使最上层的支撑悬臂处于全伸出状态，成图7所示状态。在抓取物料时，由上向下依次抓取最上层第三物料403、中间层第二物料402和下层第一物料401，各层支撑单元的动作过程与放料时相反，各支撑悬臂不影响各层物料的抓取，具体动作过程不再赘述。

在本发明的另一些实施方式中，第一铰接轴304中心和第二铰接轴305中心的连线，与第三铰接轴306中心和第四铰接轴307中心的连线平行且长度相等。在一个支撑单元的支撑悬臂的支撑部处于全伸出状态时，该支撑单元的连接板顶部将其上一层的支撑单元的连接板向上顶升，以带动其上一层支撑单元的支撑悬臂的支撑部处于半伸出状态。采用上述技术方案的有益效果是：结构更为精简，动作更为可靠顺畅。

如图8、9所示，在本发明的另一些实施方式中，支撑单元上还设有第二连杆309，第二连杆309的两端分别铰接于立柱20和连接板303上，第二连杆309两铰接轴中心之间的连线，与第三铰接轴306中心和第四铰接轴307中心之间的连线平行且长度相同。连接板303上还设有第二限位部件310，第二限位部件310与第一限位部件308处于同一竖直向直线上，立柱20上也设有与第二限位部件相匹配的第二限位槽202。采用上述技术方案的有益效果是：提高支撑单元的结构强度，提升放料装置的使用寿命。

如图8所示，在本发明的另一些实施方式中，所述支撑单元的支撑悬臂的支撑部上设有穿设有限位挂耳311，在最底层的支撑单元处于半伸出状态时，限位挂耳311与立柱20的内侧面匹配；在立柱上设有与最底层之上支撑单元位置匹配的避让槽203，在最底层之上支撑单元的支撑悬臂支撑部处于全回缩状态时，在最底层之上支撑单元的限位挂耳311处于避让槽203内。采用上述技术方案的有益效果是：防止因制造误差导致支撑悬臂的半伸出量不足，确保各支撑单元的动作连贯。

在本发明的另一些实施方式中，第一限位部件308和第二限位部件310为连接在连接板303上的滚动轴承；第一限位槽201和第二限位槽202的侧壁为曲面过渡侧壁。采用上述技术方案的有益效果是：提高动作的顺畅度。

在本发明的另一些实施方式中，底座10的下方设有滚轮。采用上述技术方案的有益效果是：方便放料装置的移动。

在本发明的另一些实施方式中，底座10的下方设有自动导引小车。采用上述技术方案的有益效果是：能实现物料的自动运输，提高工厂智能化水平。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，包括：

底座；

多根立柱，其安装在所述底座上，所述立柱对应于物料外轮廓能用于支撑部位的边侧位置；

支撑单元，每根立柱上都安装有在竖直方向上排列的多个支撑单元，所述支撑单元包括支撑悬臂，所述支撑悬臂的前端为支撑部，所述支撑部的位置状态包括全回缩、半伸出和全伸出三种伸出状态；全回缩状态是指，支撑单元的支撑悬臂支撑部避开放料路径，与物料无接触；半伸出状态是指，支撑单元支撑悬臂的支撑部局部处于放料路径，物料放下时将支撑悬臂下压；全伸出状态是指，物料放置到位，支撑悬臂的支撑部完全与物料充分接触；在未放置物料时，最底层支撑单元的支撑悬臂的支撑部处于半伸出状态，最底层之上支撑单元的支撑悬臂支撑部处于全回缩状态；在依次往每一层支撑单元的支撑悬臂上放料后，该层支撑单元的支撑悬臂的支撑部受压进而变化到全伸出状态，同时该层支撑单元对其上一层支撑单元顶升，以使其上一层支撑单元的支撑悬臂支撑部处于半伸出状态。

2.根据权利要求1所述的能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，所述支撑单元还包括第一连杆和连接板；所述支撑悬臂的中间位置经第一铰接轴安装在立柱上，所述支撑悬臂的后端经第二铰接轴安装在所述连接板上；所述第一连杆一端经第三铰接轴安装在立柱上，所述第一连杆的另一端经第四铰接轴安装在所述连接板上，所述连接板上还设有第一限位部件；所述立柱的外侧面设有与最底层之上支撑单元相匹配的第一限位槽，所述第一限位部件与所述第一限位槽匹配时，最底层之上支撑单元的支撑悬臂处于全回缩状态。

3.根据权利要求2所述的能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，所述第一铰接轴中心和第二铰接轴中心的连线，与所述第三铰接轴中心和第四铰接轴中心的连线平行且长度相等。

4.根据权利要求3所述的能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，在一个支撑单元的支撑悬臂的支撑部处于全伸出状态时，该支撑单元的连接板顶部将其上一层的支撑单元的连接板向上顶升，以带动其上一层支撑单元的支撑悬臂的支撑部处于半伸出状态。

5.根据权利要求4所述的能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，所述支撑单元上还设有第二连杆，第二连杆的两端分别铰接于立柱和连接板上，第二连杆两铰接轴中心之间的连线，与第三铰接轴中心和第四铰接轴中心之间的连线平行且长度相同。

6.根据权利要求5所述的能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，所述连接板上还设有第二限位部件，所述第二限位部件与所述第一限位部件处于同一竖直向直线上，所述立柱上也设有与第二限位部件相匹配的第二限位槽。

7.根据权利要求6所述的能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，所述支撑单元的支撑悬臂的支撑部上设有穿设有限位挂耳，在最底层的支撑单元处于半伸出状态时，所述限位挂耳与立柱的内侧面匹配；在立柱上设有与最底层之上支撑单元位置匹配的避让槽，在最底层之上支撑单元的支撑悬臂支撑部处于全回缩状态时，在最底层之上支撑单元的限位挂耳处于所述避让槽内。

8.根据权利要求7所述的能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，所述第一限位部件和第二限位部件为连接在所述连接板上的滚动轴承；所述第一限位槽和第二限位槽的侧壁为曲面过渡侧壁。

9.根据权利要求1所述的能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，所述底座的下方设有滚轮。

10.根据权利要求2所述的能适用于自动化取料的多层放料装置，其特征在于，所述底座的下方设有自动导引小车。

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