CN116443496A - 一种链式环型储料装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种链式环型储料装置及操作方法，该装置包括机架、传动链条组件、轨道组件、托盘组件、工件定位组件、防护组件。该装置通过链轮旋转带动链条做回转运动，经过轨道的导向和定位，最终可将多个托盘轮换送至机械手取放料位或人工取放料位。本发明采用链条传动，传动效率高，速度可控，运行稳定；料位数容量大，具备在机上下料的功能，实现了自动化连续加工；机械手的取放料位和人工取放料位处，设计有工件定位组件，降低了对机械手自由度和精度的要求；实现了自动化储料供料，提高车间生产效率，降低人工劳动强度，降低人工成本。相较于现有技术，解决了自动化料仓占用空间大、工件定位过程复杂等问题。

Description

一种链式环型储料装置及操作方法

技术领域

本发明涉及自动化生产单元的领域，具体涉及一种链式环型储料装置及操作方法。

背景技术

随着工业自动化的不断发展，各类自动化生产单元、自动化生产线广泛应用到各个工业领域，在自动化生产工程中，物料的自动化工存储、流转和供应至关重要。在机床自动化加工环节中，通常由储料系统与机械手配合，实现目标产品加工过程的自动化。

目前，我国大部分工厂都是通过人工进行上下料，生产效率较低、且劳动强度较大。也有少部分工厂已经实现自动化上下料，并配备了自动化料仓，常见的料仓为固定式、圆盘式，环形式等，但也存在空间利用率不高，对机械手自由度、定位精度要求高以及工件定位过程复杂等问题。

因此，本发明专利给出一种链式环型储料装置及操作方法，旨在解决料仓占用空间大、工件定位过程复杂等问题。

发明内容

本发明提供一种链式环型储料装置及操作方法，该装置包括机架、传动链条组件、轨道组件、托盘组件、工件定位组件、防护组件，该装置可容纳一定数量的毛坯工件，人工只需一次集中上料，并且物料可以运输到机械手取放料位和人工取放料位，此外增设了工件定位组件，方便机械手取放料和人工取放料。该装置提高了料仓的空间利用率，降低了对机械手自由度和精度的要求，降低了工件自动上下料时定位的复杂程度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种链式环型储料装置，包括机架1、传动链条组件2、轨道组件3、托盘组件4、工件定位组件5、防护组件6；其中，

机架1上方设置传动链条组件2和轨道组件3；

托盘组件4设置在轨道组件3之上，且托盘组件4与传动链条组件2之间由销钉连接；

工件定位组件5设置在机架1下方，机械手和人工取放料位处；

防护组件6覆盖在在机架1上方。

自动上下料时，传动链条组件2运动，通过轨道组件3的导向及定位，将托盘组件4轮换送到机械手取放料位处，方便机械手抓取托盘组件4上的工件。

人工上下料时，传动链条组件2运动，通过轨道组件3的导向及定位，将托盘组件4轮换送到人工取放料位处，方便人工更换托盘组件4上的工件。

一种链式环型储料装置的操作方法，包括有以下步骤：

步骤1，人工上料：人工给该环形储料装置内上料。托盘组件4设置在轨道组件3之上，并与传动链条组件2固定，人工将一定数量的毛坯锁紧于托盘44上，或者人工将托盘44从托盘组件4中取出，在外置工作台上，实现毛坯工件锁紧于托盘44上，再将托盘44搬运至托盘组件4上，传动链条组件2通过“伺服电机+链轮链条”的驱动方式实现对托盘组件4的移动。重复步骤1，即可实现该储料装置各个料位的人工上料；

步骤2，自动上料：该环形储料装置给加工设备上料。人工完成工件的上料后，将设备置于自动运行模式，该环形储料装置传动链条组件2运转，带动与之配合的托盘组件4移动，机械手取放料位检测到有托盘44后，主动链轮23停止转动。接着工件定位组件5开始运转，气缸51推动顶升杆54上升，直至将尼龙垫块42、托盘支撑座43、托盘44三者顶起；机械手仅抓取被顶升起的托盘44，顶升杆54下降，带动尼龙垫块42、托盘支撑座43回到托盘底板41；

步骤3，自动下料：已完成加工的工件从加工设备内取出，存储在该环形储料装置。加工完成后，机械手从加工设备内抓取托盘44移动至机械手换料位上方，让然后工件定位组件5开始运转，气缸51推动顶升杆54上升，将尼龙垫块42、托盘支撑座43、托盘44三者顶起，机械手将托盘44放在被顶起的工件定位组件5上，之后气缸51推动顶升杆54下降，带动尼龙垫块42、托盘支撑座43、托盘44以及加工完成的工件回到托盘底板41。重复步骤2、步骤3即可完成该环形储料装置各个料位的自动上下料；

步骤4，人工下料：人工将存储在该环形储料装置内的工件取出。重复步骤2、步骤3完成该环形储料装置各个料位的自动上下料，直至该环形储料装置的全部毛坯加工完成，人工将加工的成品工件从托盘44上取下，完成人工下料。

优化的：机架1由基座11、台面12、支撑柱13组成；台面12由两块金属板组成；支撑柱13将基座11和台面12通过销钉连接固定。

优化的：传动链条组件2位于两块台面12的中心位置，由减速机21、连接定位销22、主动链轮23、从动链轮24、传动链条25、电机26构成。电机26提供驱动力，通过减速机21传动到主动链轮23；主动链轮23通过传动链条25带动从动链轮24运动；从动链轮24用于支撑传动链条25，并调节张紧力；传动链条25上，每隔三个链节上设置有连接定位销22，用于连接托盘组件4；最终实现托盘组件4的驱动流转。

优化的：轨道组件3由若干钢珠滚轮31、滚轮条32、链条导向件33组成；钢珠滚轮31设置在机架1两端，实现对托盘组件4圆弧段流转的支撑；滚轮条32、链条导向件33位于段圆弧段之间，实现对托盘组件4直线段的支撑。

优化的：托盘组件4由托盘底板41、尼龙垫块42、托盘支撑座43、托盘44、防呆销45、定位销46组成；托盘底板41与传动链条25之间由销钉连接；尼龙垫块42设置在托盘支撑座43下方，用于减震，避免托盘底板41磨损；托盘支撑座43用于支撑并定位托盘44；托盘44上用于安装目标工件或治具；防呆销45用于避免因人工取放料时，将托盘组件4反方向放置导致故障；定位销46对托盘44、托盘支撑座43起到定位和导向的作用。

优化的：工件定位组件5，由气缸51、气缸固定板52、直线轴承53、顶升杆54、缓冲器55、顶升杆安装板56、浮动接头57组成；气缸固定板52固定在机架1上；气缸51固定在气缸固定板52上，气缸51推杆上安装有浮动接头57，用于与顶升杆安装板56连接；顶升杆安装板56上安装有四根顶升杆54，在机架1上的对应位置安装有四个直线轴承53，用于导向顶升杆54；顶升杆54顶部为锥形，与托盘支撑座43底面形成锥面接触，可以支撑并定位，方便机械手抓取；缓冲器55设置在顶升杆安装板56上，用于缓冲，减少冲击；气缸51运动，推动顶升杆54上升，将托盘组件4顶起，直至托盘底板41、尼龙垫块42、托盘支撑座43与托盘底板41脱离。

优化的：防护组件6，由若干钣金件构成，用于整个储料装置的防尘防油。

本发明具有如下的有益效果：

该链条式环形储料装置整体结构可靠，节约成本，可容纳一定数量的毛坯工件，人工只需一次集中上料，机械手将托盘上的毛坯工件搬运至机床内，同时将加工好的成品物料从机床内取出放回该储料装置，可实现自动化储料供料，能够提高车间生产效率，人工操作时间更集中，减少人员配置，降低人工劳动强度，降低人工成本，能够实现持续生产，提高机床的利用率；采用链条传动，传动效率高，速度可控，运行稳定可靠，且成本低；在机械手的取放料位和人工取放料位处，设有工件定位组件，降低了储料装置对机械手自由度和精度的要求，降低了工件自动上下料时定位的复杂程度；料位数容量大，具备在机上下料的功能，可以实现自动化的连续加工。

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本发明的整体结构示意图；

图2本发明的机架结构示意图；

图3本发明的传动链条组件的结构示意图；

图4本发明的轨道组件的结构示意图；

图5本发明的托盘组件的结构示意图；

图6本发明的工件定位组件的结构示意图。

附图中：1、机架；2、传动链条组件；3、轨道组件；4、托盘组件5、工件定位组件；6、防护组件；11、基座；12、台面；13、支撑柱；21、减速机；22、连接定位销；23、主动链轮；24、从动链轮；25、传动链条；26、电机；31、钢珠滚轮；32、滚轮条；33、链条导向件；41、托盘底板；42、尼龙垫块；43、托盘支撑座；44、托盘；45、防呆销；46、定位销；51、气缸；52、气缸固定板；53、直线轴承；54、顶升杆；55、缓冲器；56、顶升杆安装板；57、浮动接头。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本发明公开的示例性实施例，然而应当理解，本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。

一种链式环型储料装置，包括机架1、传动链条组件2、轨道组件3、托盘组件4、工件定位组件5、防护组件6。

下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本发明公开的示例性实施例，然而应当理解，本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。

一种链式环型储料装置，包括机架1、传动链条组件2、轨道组件3、托盘组件4、工件定位组件5、防护组件6。

机架1上方设置传动链条组件2和轨道组件3，托盘组件4设置在轨道组件3之上，且托盘组件4与传动链条组件2之间由销钉连接，工件定位组件5设置在机架1下方，机械手和人工取放料位处，防护组件6覆盖在在机架1上方。

自动上下料时，传动链条组件2运动，通过轨道组件3的导向及定位，将托盘组件4轮换送到机械手取放料位处，方便机械手抓取托盘组件4上的工件。人工上下料时，传动链条组件2运动，通过轨道组件3的导向及定位，将托盘组件4轮换送到人工取放料位处，方便人工更换托盘组件4上的工件。

机架1由基座11、台面12、支撑柱13组成，台面12由两块金属板组成。支撑柱13将基座11和台面12通过销钉连接固定，可通过基座底部的地脚调节整机高度。

传动链条组件2位于两块台面12的中心位置，由减速机21、连接定位销22、主动链轮23、从动链轮24、传动链条25、电机26构成。该组件采用“伺服电机+链轮链条”的驱动方式实现对托盘组件4的位置移动，电机26提供驱动力，通过减速机21传动到主动链轮23，主动链轮23通过传动链条25带动从动链轮24运动，从动链轮24用于支撑传动链条25，并调节张紧力，传动链条25上，每隔三个链节上设置有连接定位销22，用于连接托盘组件4，最终可实现托盘组件4的驱动流转。

轨道组件3由若干钢珠滚轮31、滚轮条32、链条导向件33组成。钢珠滚轮31设置在机架1两端，实现对托盘组件4圆弧段流转的支撑，滚轮条32、链条导向件33位于段圆弧段之间，实现对托盘组件4直线段的支撑。托盘组件4底部与钢珠滚轮31、滚轮条32接触，滚轮钢珠31、滚轮条32、链条导向件33对托盘组件4起导向及定位作用。

托盘组件4由托盘底板41、尼龙垫块42、托盘支撑座43、托盘44、防呆销45、定位销46组成。托盘底板41与传动链条25之间由销钉连接，尼龙垫块42设置在托盘支撑座43下方，用于减震，避免托盘底板41磨损，托盘支撑座43用于支撑并定位托盘44，托盘44上用于安装目标工件或治具，防呆销45用于避免因人工取放料时，将托盘组件4反方向放置导致故障，定位销46对托盘44、托盘支撑座43起到定位和导向的作用。

工件定位组件5由气缸51、气缸固定板52、直线轴承53、顶升杆54、缓冲器55、顶升杆安装板56、浮动接头57组成。气缸固定板52固定在机架1上，气缸51固定在气缸固定板52上，气缸51推杆上安装有浮动接头57，用于与顶升杆安装板56连接，顶升杆安装板56上安装有四根顶升杆54，在机架1上的对应位置安装有四个直线轴承53，用于导向顶升杆54，顶升杆54顶部为锥形，与托盘支撑座43底面形成锥面接触，可以支撑并定位，方便机械手抓取，缓冲器55设置在顶升杆安装板56上，用于缓冲，减少冲击，气缸51运动，推动顶升杆54上升，将托盘组件4顶起，直至托盘底板41、尼龙垫块42、托盘支撑座43与托盘底板41脱离。

防护组件6，由若干钣金件构成，用于整个储料装置的防尘防油。

一种链式环型储料装置的操作方法，包括有以下步骤：

步骤1，人工上料：人工给该环形储料装置内上料。托盘组件4设置在轨道组件3之上，并与传动链条组件2固定，人工将一定数量的毛坯锁紧于托盘44上，或者人工将托盘44从托盘组件4中取出，在外置工作台上，实现毛坯工件锁紧于托盘44上，再将托盘44搬运至托盘组件4上，传动链条组件2通过“伺服电机+链轮链条”的驱动方式实现对托盘组件4的移动。重复步骤1，即可实现该储料装置各个料位的人工上料；

步骤2，自动上料：该环形储料装置给加工设备上料。人工完成工件的上料后，将设备置于自动运行模式，该环形储料装置传动链条组件2运转，带动与之配合的托盘组件4移动，机械手取放料位检测到有托盘44后，主动链轮23停止转动。接着工件定位组件5开始运转，气缸51推动顶升杆54上升，直至将尼龙垫块42、托盘支撑座43、托盘44三者顶起；机械手仅抓取被顶升起的托盘44，顶升杆54下降，带动尼龙垫块42、托盘支撑座43回到托盘底板41；

步骤3，自动下料：已完成加工的工件从加工设备内取出，存储在该环形储料装置。加工完成后，机械手从加工设备内抓取托盘44移动至机械手换料位上方，让然后工件定位组件5开始运转，气缸51推动顶升杆54上升，将尼龙垫块42、托盘支撑座43、托盘44三者顶起，机械手将托盘44放在被顶起的工件定位组件5上，之后气缸51推动顶升杆54下降，带动尼龙垫块42、托盘支撑座43、托盘44以及加工完成的工件回到托盘底板41。重复步骤2、步骤3即可完成该环形储料装置各个料位的自动上下料；

步骤4，人工下料：人工将存储在该环形储料装置内的工件取出。重复步骤2、步骤3完成该环形储料装置各个料位的自动上下料，直至该环形储料装置的全部毛坯加工完成，人工将加工的成品工件从托盘44上取下，完成人工下料。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，上面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了清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以上对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

Claims (8)

1.一种链式环型储料装置，其特征在于，包括机架（1）、传动链条组件（2）、轨道组件（3）、托盘组件（4）、工件定位组件（5）、防护组件（6）；其中，

所述机架（1）上方设置传动链条组件（2）和轨道组件（3）；

所述托盘组件（4）设置在轨道组件（3）之上，且托盘组件（4）与传动链条组件（2）之间由销钉连接；

所述工件定位组件（5）设置在机架（1）下方，机械手和人工取放料位处；

所述防护组件（6）覆盖在在机架（1）上方；

自动上下料时，传动链条组件（2）运动，通过轨道组件（3）的导向及定位，将托盘组件（4）轮换送到机械手取放料位处，方便机械手抓取托盘组件（4）上的工件；

人工上下料时，传动链条组件（2）运动，通过轨道组件（3）的导向及定位，将托盘组件（4）轮换送到人工取放料位处，方便人工更换托盘组件（4）上的工件。

2.根据权利要求1所述的链式环型储料装置，其特征在于，机架（1）由基座（11）、台面（12）、支撑柱（13）组成；所述台面（12）由两块金属板组成；所述支撑柱（13）将基座（11）和台面（12）通过销钉连接固定。

3.根据权利要求1所述的链式环型储料装置，其特征在于，传动链条组件（2）位于两块台面（12）的中心位置，由减速机（21）、连接定位销（22）、主动链轮（23）、从动链轮（24）、传动链条（25）、电机（26）构成；所述电机（26）提供驱动力，通过减速机（21）传动到主动链轮（23）；所述主动链轮（23）通过传动链条（25）带动从动链轮（24）运动；所述从动链轮（24）用于支撑传动链条（25），并调节张紧力；所述传动链条（25）上，每隔三个链节上设置有连接定位销（22），用于连接托盘组件（4）；最终实现托盘组件（4）的驱动流转。

4.根据权利要求1所述的链式环型储料装置，其特征在于，轨道组件（3）由若干钢珠滚轮（31）、滚轮条（32）、链条导向件（33）组成；所述钢珠滚轮（31）设置在机架（1）两端，实现对托盘组件（4）圆弧段流转的支撑；所述滚轮条（32）、链条导向件（33）位于段圆弧段之间，实现对托盘组件（4）直线段的支撑。

5.根据权利要求1所述的链式环型储料装置，其特征在于，托盘组件（4）由托盘底板（41）、尼龙垫块（42）、托盘支撑座（43）、托盘（44）、防呆销（45）、定位销（46）组成；所述托盘底板（41）与传动链条（25）之间由销钉连接；所述尼龙垫块（42）设置在托盘支撑座（43）下方，用于减震，避免托盘底板（41）磨损；所述托盘支撑座（43）用于支撑并定位托盘（44）；所述托盘（44）上用于安装目标工件或治具；所述防呆销（45）用于避免因人工取放料时，将托盘组件（4）反方向放置导致故障；所述定位销（46）对托盘（44）、托盘支撑座（43）起到定位和导向的作用。

6.根据权利要求1所述的链式环型储料装置，其特征在于，工件定位组件（5）由气缸（51）、气缸固定板（52）、直线轴承（53）、顶升杆（54）、缓冲器（55）、顶升杆安装板（56）、浮动接头（57）组成；所述气缸固定板（52）固定在机架（1）上；所述气缸（51）固定在气缸固定板（52）上，气缸（51）推杆上安装有浮动接头（57），用于与顶升杆安装板（56）连接；所述顶升杆安装板（56）上安装有四根顶升杆（54），在机架（1）上的对应位置安装有四个直线轴承（53），用于导向顶升杆（54）；所述顶升杆（54）顶部为锥形，与托盘支撑座（43）底面形成锥面接触，可以支撑并定位，方便机械手抓取；所述缓冲器（55）设置在顶升杆安装板（56）上，用于缓冲，减少冲击；气缸（51）运动，推动顶升杆（54）上升，将托盘组件（4）顶起，直至托盘底板（41）、尼龙垫块（42）、托盘支撑座（43）与托盘底板（41）脱离。

7.根据权利要求1所述的链式环型储料装置，其特征在于，防护组件（6）由钣金件构成，用于整个储料装置的防尘防油。

8.一种链式环型储料装置的操作方法，其特征在于，包括有以下步骤：

步骤1，人工上料：人工给该环形储料装置内上料；托盘组件（4）设置在轨道组件（3）之上，并与传动链条组件（2）固定，人工将一定数量的毛坯工件锁紧于托盘（44）上，或者人工将托盘（44）从托盘组件（4）中取出，在外置工作台上，实现毛坯工件锁紧于托盘（44）上，再将托盘（44）搬运至托盘组件（4）上，传动链条组件（2）通过“伺服电机+链轮链条”的驱动方式实现对托盘组件（4）的移动；重复步骤（1），即可实现该储料装置各个料位的人工上料；

步骤2，自动上料：该环形储料装置给加工设备上料；人工完成工件的上料后，将设备置于自动运行模式，该环形储料装置传动链条组件（2）运转，带动与之配合的托盘组件（4）移动，机械手取放料位检测到有托盘（44）后，主动链轮（23）停止转动；接着工件定位组件（5）开始运转，气缸（51）推动顶升杆（54）上升，直至将尼龙垫块（42）、托盘支撑座（43）、托盘（44）三者顶起；机械手仅抓取被顶升起的托盘（44），之后气缸（51）下降，顶升杆（54）下降，带动尼龙垫块（42）、托盘支撑座（43）回到托盘底板（41）；

步骤3，自动下料：已完成加工的工件从加工设备内取出，存储在该环形储料装置；加工完成后，机械手从加工设备内抓取托盘（44）移动至机械手换料位上方，让然后工件定位组件（5）开始运转，气缸（51）推动顶升杆（54）上升，直至将尼龙垫块（42）、托盘支撑座（43）、托盘（44）三者顶起，机械手将托盘（44）放在被顶起的工件定位组件（5）上，之后气缸（51）推动顶升杆（54）下降，带动尼龙垫块（42）、托盘支撑座（43）、托盘（44）以及加工完成的工件回到托盘底板（41）；重复步骤（2）、步骤（3）即可完成该环形储料装置各个料位的自动上下料；

步骤4，人工下料：人工将存储在该环形储料装置内的工件取出；重复步骤（2）、步骤（3）完成该环形储料装置各个料位的自动上下料，直至该环形储料装置的全部毛坯加工完成，人工将加工的成品工件从托盘（44）上取下，完成人工下料。