CN210973041U - 一种新型全自动大型供料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型全自动大型供料机构，包括框架、用于移载料盘和空料盘的三轴移载结构和设有导轨E以及两个托盘放置板的料盘横移结构；三轴移载结构安装在框架上；托盘放置板沿导轨E运动，两个托盘放置板交替为线体供料，从而实现不间断供料。与现有技术相比，本实用新型具有不间断供料、工作效率高、兼容性强和精度高等优点。

Description

一种新型全自动大型供料机构

技术领域

本实用新型涉及机械加工和零部件装备制造领域，尤其是涉及一种在需要使用自动化方式进行零部件及产品上载或是供料的场景下使用的新型全自动大型供料机构。

背景技术

供料机构是一种在零部件装备制造领域和机械加工领域十分常见并且应用广泛的机构装置。广泛用于汽车，3C，医药等制造业公司。受到不同客户，不同产品的不同要求所约束，对于供料时间、占地面积、成本等又有着不同的要求。但是不可否认的是供料机构对于自动化生产线和智能制造的推行有着很大的影响。

目前市场上的主流供料方式：

目前供料机构进行供料的方式很多，但是对于托盘供料的方式，可以运用的机构就不是很多了。例如，正常的堆垛上料，将托盘推入上料机，等待内部机械手进行夹取，但是这种方式问题在于，在上料和下料过程中，势必会占用一部分自动线线体时间，这样对于车间的生产规划来说是十分不利的。同样的对于较大体积的产品所能够使用的供料时间也不会很长，需要经常进行更换托盘或是补料。而较大的堆垛机构，多数使用机器人堆垛的方式，这种方式虽然可靠，但是这种超高负载的机器人，在保证精度的同时，仍然要保证其速度，其成本又是十分的昂贵的，且对于占地面积的要求又是十分严格，无法做到很大范围或是超大范围的送料。

供料机构是装备制造业工厂和零件加工制造业重要的机构技术，其广泛应用于很多装配自动线和智能制造领域中，在“互联网+制造业”的思维下，产品需要定制生产，小批量、定制化的柔性制造将成为常态，需要一种既满足产品基本的性能要求，又要能保障产品的品质，并且提高生产效率、降低成本，实现产品的柔性生产的供料机构。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不间断供料、工作效率高、兼容性强和精度高的新型全自动大型供料机构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种新型全自动大型供料机构，包括框架、用于移载料盘和空料盘的三轴移载结构和设有导轨E以及两个托盘放置板的料盘横移结构；所述的三轴移载结构安装在框架上；所述的托盘放置板沿导轨E运动，两个托盘放置板交替为线体供料，从而实现不间断供料。

优选地，所述的三轴移载结构包括x轴移载单元、y轴移载单元和z轴移载单元；所述的x轴移载单元与y轴移载单元滑动连接；所述的y轴移载单元与z轴移载单元滑动连接。

更加优选地，所述的x轴移载单元包括驱动子单元B和一对导轨滑块子单元B；所述的驱动子单元B包括同步齿带B、伺服电机B、减速机B、轴承、传动杆、传动底板、同步轮B；所述的减速机B和传动杆均固定在传动底板上；所述的减速机B的输入端与伺服电机B相连，输出端通过齿轮副与传动杆相连；所述的传动杆的两端均通过轴承和同步轮B相连；所述的同步轮B和同步齿带B沿x轴方向组成同步带传动线；所述的滑块子单元包括导轨底板B、安装在导轨底板B上的导轨B、导轨底板C、安装在导轨底板C上的导轨C以及与导轨C滑动连接的滑块；所述的滑块还与同步齿带B固定连接。

更加优选地，所述的y轴移载单元包括驱动子单元A和导轨滑块子单元A；所述的驱动子单元A包括减速机A、伺服电机A、同步轮A和同步齿带A；所述的减速机A的输入端与伺服电机A相连，输出端与同步轮A相连；所述的同步轮A与同步齿带A组成同步带传动线；所述的导轨滑块子单元A包括导轨底板A、安装在导轨底板A上的导轨A和与导轨A滑动连接的yz轴移载单元连接板(16)；所述的导轨底板A与滑块固定连接；所述的yz轴移载单元连接板与同步齿带A固定连接。

更加优选地，所述的z轴移载单元包括与yz轴移载单元连接板固定连接的导轨连接板、固定在导轨连接板上的导轨安装板A、安装在导轨安装板A上的导轨D、固定在导轨连接板上的电缸、导轨安装板B、连接块和夹取子单元；所述的导轨安装板B一端与电缸的滑台连接，另一端通过连接块与夹取子单元连接；所述的导轨安装板B上还安装有与导轨D相匹配的导轨；所述的导轨安装板A和导轨安装板B通过相互匹配的导轨滑动连接。

更加优选地，所述的夹取子单元包括夹取连接板、气缸、夹取子单元导轨和夹爪；所述的气缸、夹取子单元导轨、夹爪和传感器均安装在夹取连接板上；所述的夹爪与气缸的活塞固定连接；所述的夹爪在气缸伸缩时跟随活塞沿夹取子单元导轨运动。

更加优选地，所述的夹取子单元还包括分别用于检测是否完成夹取和料盒内是否含有物料的两个传感器。

优选地，所述的料盘横移结构还包括无杆气缸、横移台面板和无杆气缸连接板；所述的无杆气缸和导轨E均安装在横移台面板上；所述的托盘放置板与无杆气缸连接板固定连接；所述的无杆气缸连接板与无杆气缸的滑台固定连接；所述的无杆气缸连接板与导轨E滑动连接。

优选地，所述的料盘和空料盘均通过栈板堆垛。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、不间断供料，工作效率高：本实用新型中的供料机构由于将物料上载线体的机构和内部托盘移载的机构分离，本实用新型中的料盘横移机构即为物料上载线体的机构，该结构设有两个托盘放置板，可以交替为线体供料，实现了连续不间断的供料，提高了工作效率。

二、兼容性强：本实用新型中的供料机构由于采用分开设计进行集成，可以适应不同设计技术标准的工作环境。本机构中的组件如：电缸，伺服电机，传感器，直线导轨等，都可以对应不同的工作要求和技术要求进行更改，提高了供料机构的兼容性。

三、精度高：本实用新型中的供料机构使用电缸作为移载和位移的元件，电缸和导轨的设计，大大强化了装置在直线运动中，压力释放的集中性，有效的防止了在移载过程中的位移力损耗，同时保证了其运动过程中的直线度。伺服电机、同步带和导轨的传动，极好的保证了经济性和精度，同时通过同步带和同步轮的传动增加了机构的灵活性，提高了供料机构的精度。

四、成本低廉且可控：本实用新型中的供料机构由于使用自动化集成的模式，其内部元件可替换性高，更易于控制成本。相较于整体出售的机器人或是三轴机械手以及三轴或是四轴移载机构有极高的可替换性，同时有利于成本划分，更加清晰的看出成本结构。

五、容量大：本实用新型中的供料机构由于使用栈板作为堆垛底座的方式，所以在相同堆垛条件下，其存储量可以更大，其存储量可以和工厂实际使用栈板作为参考依据，较大的存储量可以减少员工更换物料的次数，延长每次补充完物料的使用时间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中三轴移载结构的结构示意图；

图3为本实用新型中料盘横移结构的结构示意图。

图中标号所示：

1、框架，2、无杆气缸，3、横移台面板，4、导轨E，5、无杆气缸连接板，6、导轨底板B，7、导轨B，8、减速机A，9、伺服电机A，10、同步轮A，11、导轨A，12、同步齿带A，13、导轨底板A，14、导轨D，15、导轨安装板A，16、yz轴移载单元连接板，17、导轨连接板，18、电缸，19、导轨安装板B，20、连接块，21、导轨底板C，22、导轨C，23、夹取连接板，24、同步齿带B，25、伺服电机B，26、减速机B，27、轴承，28、传动杆，29、传动底板，30、托盘放置板，31、同步轮B，32、滑块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种新型全自动大型供料机构，包括框架1、三轴移载结构和设有导轨E4以及两个托盘放置板30的料盘横移结构。三轴移载结构安装在框架1上，托盘放置板30沿导轨E4运动，两个托盘放置板30交替为线体供料，实现了连续不间断的供料。

如图2所示，三轴移载结构包括x轴移载单元、y轴移载单元和z轴移载单元，x轴移载单元与y轴移载单元滑动连接，y轴移载单元与z轴移载单元滑动连接。

x轴移载单元包括驱动子单元B和一对导轨滑块子单元B，驱动子单元B包括同步齿带B24、伺服电机B25、减速机B26、轴承27、传动杆28、传动底板29、同步轮B31。减速机B26和传动杆28均固定在传动底板29上，减速机B26的输入端与伺服电机B25相连，输出端通过齿轮副与传动杆28相连。

伺服电机B25通过减速机B26和齿轮副驱动传动杆转动，减速机在减小转速的同时增加了转矩，保证了输出力，从而达到理想的驱动效果，通过齿轮副传动时的力与转矩得到保证的同时也可以通过不同的齿轮来得到相应所需要的精度。

传动杆28的两端均通过轴承27和同步轮B31相连，轴承27安装在轴承安装支座中，同步轮B31和同步齿带B24沿x轴方向组成同步带传动线。

导轨滑块子单元包括导轨底板B6、安装在导轨底板B6上的导轨B7、导轨底板C21、安装在导轨底板C21上的导轨C22以及与导轨C22滑动连接的滑块32，该滑块32还与同步齿带B24固定连接，同步齿带B24带动滑块32沿导轨B7和导轨C22上运动。

y轴移载单元包括驱动子单元A和导轨滑块子单元A。驱动子单元A包括减速机A8、伺服电机A9、同步轮A10和同步齿带A12，减速机A8的输入端与伺服电机A9相连，输出端与同步轮A10相连，同步轮A10与同步齿带A12组成同步带传动线。导轨滑块子单元A包括导轨底板A13、安装在导轨底板A13上的导轨A11和与导轨A11滑动连接的yz轴移载单元连接板16，导轨底板A13与滑块32固定连接，yz轴移载单元连接板16与同步齿带A12固定连接。z轴移载单元可以通过yz轴移载单元连接板16沿y轴方向运动，而y轴移载机构可以沿导轨B7和导轨C22沿x轴方向运动，所以z轴移载单元可以完成xy轴方向的运动。

z轴移载单元包括与yz轴移载单元连接板16固定连接的导轨连接板17、固定在导轨连接板17上的导轨安装板A15、安装在导轨安装板A15上的导轨D14、固定在导轨连接板17上的电缸18、导轨安装板B19、连接块20和夹取子单元。导轨安装板B19一端与电缸18的滑台连接，另一端通过连接块20与夹取子单元连接，导轨安装板B19上还安装有与导轨D14相匹配的导轨，导轨安装板A15和导轨安装板B19通过这一对相互匹配的导轨滑动连接。

夹取子单元包括夹取连接板23、气缸、夹取子单元导轨和夹爪。气缸、夹取子单元导轨、夹爪和传感器均安装在夹取连接板23上，夹爪与气缸的活塞固定连接，气缸可以为两个单向气缸，也可以为一个双向气缸，能够实现夹爪的夹取既动作即可。夹爪在气缸伸缩时跟随活塞沿夹取子单元导轨运动。

夹取子单元还设有两个传感器，一个用于检测夹爪是否完成夹取动作，另一个用于检测料盒内是否含有物料。

如图3所示，料盘横移结构还包括无杆气缸2、横移台面板3和无杆气缸连接板5。无杆气缸2和导轨E4均安装在横移台面板3上，托盘放置板30与无杆气缸连接板5固定连接，无杆气缸连接板5与无杆气缸2的滑台固定连接，无杆气缸连接板(5)与导轨E4滑动连接。

需要注意的是，本实用新型中的料盘和空料盘均通过栈板堆垛在料盒和空料盒存放区域。通过栈板堆垛的方式，在相同堆垛条件下，本机构的存储量更大。

本机构的运行过程具体为：

首先，x轴移载结构和y轴移载结构将z轴移载结构移动至料盒上方，然后z轴移载结构下移，使用夹取子单元对托盘进行夹取，然后z轴移载单元上升，x轴移载结构和y轴移载结构将z轴移载结构移动到料盘横移结构的托盘放置板30上，夹取子单元松开，将托盘放置好，然后料盘横移结构将放置料盘的托盘放置板30移动至中间位置。

料盘到达中间位置后就会为线体进行供料，与此同时x轴移载结构和y轴移载结构在再次移动在夹取位置，z轴移载结构再一次进行夹取，然后将夹取好的托盘放入另外一个托盘放置板30上。

当位于中间位置的料盘空盘时，料盘横移结构将之前第二次夹取的料盘移动至中间位置，继续为线体供料。此时，x轴移载结构、y轴移载结构和z轴移载结构运行，将空的料盘夹取并移载至空料盘放置区域，再夹取料盘至空的托盘放置板30上。如此循环往复，可以实现连续不间断的供料，大大提高工作效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种新型全自动大型供料机构，其特征在于，所述的供料机构包括框架(1)、用于移载料盘和空料盘的三轴移载结构和设有导轨E(4)以及两个托盘放置板(30)的料盘横移结构；所述的三轴移载结构安装在框架(1)上；所述的托盘放置板(30)沿导轨E(4)运动，两个托盘放置板(30)交替为线体供料，从而实现不间断供料。

2.根据权利要求1所述的一种新型全自动大型供料机构，其特征在于，所述的三轴移载结构包括x轴移载单元、y轴移载单元和z轴移载单元；所述的x轴移载单元与y轴移载单元滑动连接；所述的y轴移载单元与z轴移载单元滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型全自动大型供料机构，其特征在于，所述的x轴移载单元包括驱动子单元B和一对导轨滑块子单元B；所述的驱动子单元B包括同步齿带B(24)、伺服电机B(25)、减速机B(26)、轴承(27)、传动杆(28)、传动底板(29)、同步轮B(31)；所述的减速机B(26)和传动杆(28)均固定在传动底板(29)上；所述的减速机B(26)的输入端与伺服电机B(25)相连，输出端通过齿轮副与传动杆(28)相连；所述的传动杆(28)的两端均通过轴承(27)和同步轮B(31)相连；所述的同步轮B(31)和同步齿带B(24)沿x轴方向组成同步带传动线；所述的滑块子单元包括导轨底板B(6)、安装在导轨底板B(6)上的导轨B(7)、导轨底板C(21)、安装在导轨底板C(21)上的导轨C(22)以及与导轨C(22)滑动连接的滑块(32)；所述的滑块(32)还与同步齿带B(24)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型全自动大型供料机构，其特征在于，所述的y轴移载单元包括驱动子单元A和导轨滑块子单元A；所述的驱动子单元A包括减速机A(8)、伺服电机A(9)、同步轮A(10)和同步齿带A(12)；所述的减速机A(8)的输入端与伺服电机A(9)相连，输出端与同步轮A(10)相连；所述的同步轮A(10)与同步齿带A(12)组成同步带传动线；所述的导轨滑块子单元A包括导轨底板A(13)、安装在导轨底板A(13)上的导轨A(11)和与导轨A(11)滑动连接的yz轴移载单元连接板(16)；所述的导轨底板A(13)与滑块(32)固定连接；所述的yz轴移载单元连接板(16)与同步齿带A(12)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种新型全自动大型供料机构，其特征在于，所述的z轴移载单元包括与yz轴移载单元连接板(16)固定连接的导轨连接板(17)、固定在导轨连接板(17)上的导轨安装板A(15)、安装在导轨安装板A(15)上的导轨D(14)、固定在导轨连接板(17)上的电缸(18)、导轨安装板B(19)、连接块(20)和夹取子单元；所述的导轨安装板B(19)一端与电缸(18)的滑台连接，另一端通过连接块(20)与夹取子单元连接；所述的导轨安装板B(19)上还安装有与导轨D(14)相匹配的导轨；所述的导轨安装板A(15)和导轨安装板B(19)通过相互匹配的导轨滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种新型全自动大型供料机构，其特征在于，所述的夹取子单元包括夹取连接板(23)、气缸、夹取子单元导轨和夹爪；所述的气缸、夹取子单元导轨、夹爪和传感器均安装在夹取连接板(23)上；所述的夹爪与气缸的活塞固定连接；所述的夹爪在气缸伸缩时跟随活塞沿夹取子单元导轨运动。

7.根据权利要求6所述的一种新型全自动大型供料机构，其特征在于，所述的夹取子单元还包括分别用于检测是否完成夹取和料盒内是否含有物料的两个传感器。

8.根据权利要求1所述的一种新型全自动大型供料机构，其特征在于，所述的料盘横移结构还包括无杆气缸(2)、横移台面板(3)和无杆气缸连接板(5)；所述的无杆气缸(2)和导轨E(4)均安装在横移台面板(3)上；所述的托盘放置板(30)与无杆气缸连接板(5)固定连接；所述的无杆气缸连接板(5)与无杆气缸(2)的滑台固定连接；所述的无杆气缸连接板(5)与导轨E(4)滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种新型全自动大型供料机构，其特征在于，所述的料盘和空料盘均通过栈板堆垛。

Images