CN211337848U - 自动换料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动换料装置，包括：进料平台上设有进料口和废料口；竖直导轨设置于进料平台的下方；耗材抓手设置在进料平台上方；废料收集装置设在第二传送组件的后端；循环送料装置包括送料盒、废料盒、第一传送组件和第二传送组件，送料盒和废料盒滑设于竖直导轨且分别对准进料口和废料口，送料盒用于装载耗材，第一传送组件能够驱动送料盒经进料口达到进料平台上，第二传送组件能够驱动废料盒沿竖直导轨滑动；横向进料组件包括推板和驱动电机，推板设置于进料平台上，驱动电机能够驱动推板将进料平台上的送料盒由进料口移动至废料口；夹持装置设置于进料平台上。本方案能够实现循环换料，且在送料及收料时不停机。

Description

自动换料装置

技术领域

本实用新型属于自动化设备领域，更具体地，涉及一种自动换料装置。

背景技术

目前在医疗领域，医疗设备需更换耗材时需要停机并且人工去更换耗材，这样会浪费检测时间并且有可能会因安装不到位造成机器故障。目前的自动上下料机构存在以下问题：1、平面面积有限，储存的耗材少，需要经常更换；2、上下料机构中普遍存在运动不平稳以及定位不准确的问题，导致在上料和下料过程中容易造成机械故障引起停机；3、位置不精准，影响机械手的精确抓取；4、耗材使用后tip头不便于回收。

因此，期待研发一种自动换料装置，可一次补给多个耗材和回收耗材盒，且在补给回收时不停机，能够回收使用后的tip头。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动换料装置，实现自动送料、进料、收料，无需停机，在移动耗材时能够进行精确的定位，从而缩短检测时间和降低故障风险，并且能够集中回收使用后的tip头，减少操作人员的工作量。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种自动换料装置，包括：

进料平台，所述进料平台上设有进料口和废料口；

底座，所述底座设置于所述进料平台下方，所述底座上设有挂钩；

循环送料装置，所述循环送料装置设置于所述底座上，包括竖直导轨、送料盒、废料盒、第一传送组件、第二传送组件和横向进料组件，所述竖直导轨连接于所述底座与所述进料平台之间，所述送料盒和所述废料盒滑设于所述竖直导轨且分别对准所述进料口和所述废料口，所述送料盒用于装载耗材，所述第一传送组件能够驱动所述送料盒经所述进料口达到所述进料平台上，所述第二传送组件能够驱动所述废料盒沿所述竖直导轨滑动，所述横向进料组件用于将所述进料平台上的送料盒由所述进料口移动至所述废料口；

夹持装置，所述夹持装置设置于所述进料平台上，包括导向轴、第一夹持杆、第二夹持杆及驱动组件，所述导向轴设置于所述进料口与所述废料口之间，所述第一夹持杆与所述第二夹持杆相互平行，分别通过直线轴承垂直于所述导向轴而设置于所述导向轴上，所述第一夹持杆与所述第二夹持杆从所述导向轴延伸至所述废料口，使所述送料盒能够经所述第一夹持杆与所述第二夹持杆之间的空隙由所述进料口移动至所述废料口，所述驱动组件用于驱动所述第一夹持杆与所述第二夹持杆相互靠近以夹持所述送料盒或者相互远离以松开所述送料盒；

废料收集装置，所述废料收集装置滑设于所述底座的靠近所述第二传送组件的一侧，包括废料箱、箱托和到位锁板，所述废料箱安装于所述箱托的顶面上，所述箱托底面的两端分别设有辊子，所述废料箱托底面的中部设有中心轴，所述到位锁板通过所述中心轴安装于所述废料箱托底部，所述到位锁板的一端设有定位孔另一端设有配重装置，所述到位锁板的设有定位孔的一端能够在所述配重装置的重力作用及所述中心轴的支撑作用下翘起，使所述定位孔连接于所述挂钩，以实现固定。

优选地，所述送料盒和所述废料盒分别通过第一托架和第二托架滑动连接于所述竖直导轨；

所述第一传送组件包括第一减速电机、第一主动轮、第一从动轮和第一同步带，所述第一主动轮和所述第一从动轮分别设置于所述竖直导轨的两端，所述第一减速电机连接于所述第一主动轮，所述第一同步带传动连接于所述第一主动轮和所述第一从动轮之间；

所述第二传送组件包括第二减速电机、第二主动轮、第二从动轮和第二同步带，所述第二主动轮和所述第二从动轮分别设置于所述竖直导轨的两端，所述第二减速电机连接于所述第二主动轮，所述第二同步带传动连接于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间；

所述第一托架用于承载所述送料盒且固定连接于所述第一同步带，所述第二托架用于承载所述废料盒且固定连接于所述第二同步带。

优选地，所述循环送料装置还包括对射光电开关及第一光电接近开关；

所述对射光电开关设置于所述废料口处，用于检测所述送料盒，所述第二减速电机与所述对射光电开关电连接；

当所述送料盒从所述废料口落下后，所述对射光电开关闭合，所述第二减速电机进行驱动以带动所述废料盒向下移动一个盒间距；

所述第一光电接近开关设置于所述竖直导轨的安装有废料盒的一侧，用于检测所述废料盒，所述第一减速电机与所述第一光电接近开关电连接；

当所述废料盒向下移动一个盒间距后，所述第一光电接近开关闭合，所述第一减速电机进行驱动以带动所述送料盒向所述进料口移动。

优选地，所述横向进料组件包括推板和驱动电机，所述推板设置于所述进料平台上，且位于所述进料口的远离所述废料口的一侧，所述驱动电机能够驱动所述推板由所述进料口的远离所述废料口的一侧移动至所述进料口与所述废料口之间。

优选地，所述横向进料组件还包括第二光电接近开关，所述第二光电接近开关设置于所述进料口处，用于检测所述送料盒，所述驱动电机与所述第二光电接近开关电连接；

当所述送料盒到达所述进料口后，所述第二光电接近开关闭合，所述驱动电机进行驱动以带动所述推板将所述送料盒推动至所述废料口。

优选地，所述驱动组件包括同步电机、同步带轮、同步皮带、从动轮及第一皮带夹、第二皮带夹；

所述同步带轮和所述从动轮分别设置于所述导向轴的两端；

所述同步电机的输出轴连接于所述同步带轮；

所述同步皮带传动连接于所述同步带轮和所述从动轮之间；

所述第一皮带夹固定连接于所述同步皮带的靠近所述废料口的一侧；

所述第二皮带夹固定连接于所述同步皮带的远离所述废料口的一侧；

所述第一皮带夹与所述第一夹持杆固定连接以带动所述第一夹持杆移动，所述第二皮带夹与所述第二夹持杆固定连接以带动所述第二夹持杆移动，使所述第一夹持杆和所述第二夹持杆相互靠近或相互远离。

优选地，所述夹持装置还包括归零光耦，所述归零光耦设置所述导向轴的下方，且通过电气控制系统连接于所述同步电机，用于标记所述第一夹持杆和所述第二夹持杆的零点坐标。

优选地，所述夹持装置还包括第三光电接近开关，所述第三光电接近开关设置于所述废料口处，用于检测所述送料盒，所述第三光电接近开关与所述同步电机电连接；

当所述送料盒到达所述废料口后，所述第三光电接近开关闭合，所述同步电机进行驱动以带动所述同步带轮转动，所述第一夹持杆与所述第二夹持杆相互靠近夹紧所述送料盒。

优选地，所述夹持装置还包括定位组件，所述定位组件包括第一定位轴承、第二定位轴承和第三定位轴承，所述第一定位轴承设置于所述第一夹持杆上，所述第二定位轴承和所述第三定位轴承设置于所述第二夹持杆上；

送料盒的一个侧面上设有第一定位卡槽，所述送料盒的与所述一个侧面相对的另一个侧面上设有第二定位卡槽和第三定位卡槽；

当所述送料盒位于所述废料口上方时，所述第一定位轴承位于所述第一定位卡槽中，所述第二定位轴承和所述第三定位轴承分别位于所述第二定位卡槽和所述第三定位卡槽中。

优选地，所述第一夹持杆和所述第二夹持杆靠近所述废料口的一端分别设有导向轴承。

本实用新型的有益效果在于：

1、本方案的自动换料装置能够自动完成上下料动作，可以在竖直导轨上同时设置多个送料盒和废料盒，将耗材装载于送料盒中，利用第一传送组件将送料盒送至进料平台上方，推板将送料盒推至废料口上方并由夹持装置夹紧，待耗材抓手将送料盒中的耗材全部取走后，夹持装置松开，使送料盒由废料口落入废料盒中，送料盒落入废料盒后，第二传送组件向下移动一个盒间距，令一个新的废料盒对准废料口下方，同时第一传送组件向上移动一个盒间距，使装载有耗材的新的送料盒到达进料平台上。能够完成上料、推料、下料的精准动作，降低机器故障率；在进料、收料时不停机，能够连续工作，增加测试量，延长工作人员的离机时间；在移动耗材时能够进行精确的定位，从而降低故障率，增加机器可靠性，降低维修成本，大大缩短检测时间的同时能够避免因人工放料不一致造成的系统故障。

3、废料收集装置设置于第二传送组件，使耗材抓手能够将使用完的tip头投入废料箱中，以实现集中回收。

4、采用送料盒和废料盒均滑设于竖直导轨的竖直收送料的方式能够增加空间的利用率，横向进料组件和夹持装置能够使耗材在运动时更加的平稳，增加可靠性，跟传统的进料机构相比更加的稳定与自动化。

5、在循环送料装置、横向进料组件、夹持装置中有对不同定位点的传感器，能够实时检测送料盒及废料盒的位置，能够降低在上下料过程中因位置不准确造成的故障，使各部件能够精确配合，保证准确度和效率。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的自动换料装置的示意图。

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的循环送料装置的主视图。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的循环送料装置的俯视图。

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的夹持装置的主视图。

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的夹持装置的俯视图。

图6示出了图4的A-A剖面图。

图7示出了根据本实用新型的一个实施例的废料收集装置的示意图。

附图标记说明

1、进料平台；2、第一托架；3、送料盒；4、第一同步带；5、竖直导轨；6、底座；7、第一减速电机；8、第二减速电机；9、第二同步带；10、废料盒；11、第一光电接近开关；12、驱动电机；13、耗材抓手；14、第三光电接近开关；15、第二托架；16、推板；17、第二光电接近开关；18、夹持装置；19、第一定位轴承；20、第二定位轴承；21、第三定位轴承；22、导向轴承；23、第一夹持杆；24、第二夹持杆；25、同步电机；26、第二皮带夹；27、光耦；28、同步皮带；29、从动轮；30、第一皮带夹；31、同步带轮；32、导向轴；33、直线轴承；34、废料箱；35、箱托；36、到位锁板；37、定位孔；38、中心轴；39、辊子。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的自动换料装置，包括：

进料平台，进料平台上设有进料口和废料口；

底座，底座设置于进料平台下方，底座上设有挂钩；

循环送料装置，循环送料装置设置于底座上，包括竖直导轨、送料盒、废料盒、第一传送组件、第二传送组件和横向进料组件，竖直导轨连接于底座与进料平台之间，送料盒和废料盒滑设于竖直导轨且分别对准进料口和废料口，送料盒用于装载耗材，第一传送组件能够驱动送料盒经进料口达到进料平台上，第二传送组件能够驱动废料盒沿竖直导轨滑动，横向进料组件用于将进料平台上的送料盒由进料口移动至废料口；

夹持装置，夹持装置设置于进料平台上，包括导向轴、第一夹持杆、第二夹持杆及驱动组件，导向轴设置于进料口与废料口之间，第一夹持杆与第二夹持杆相互平行，分别通过直线轴承垂直于导向轴而设置于导向轴上，第一夹持杆与第二夹持杆从导向轴延伸至废料口，使送料盒能够经第一夹持杆与第二夹持杆之间的空隙由进料口移动至废料口，驱动组件用于驱动第一夹持杆与第二夹持杆相互靠近以夹持送料盒或者相互远离以松开送料盒；

废料收集装置，废料收集装置滑设于底座的靠近第二传送组件的一侧，包括废料箱、箱托和到位锁板，废料箱安装于箱托的顶面上，箱托底面的两端分别设有辊子，废料箱托底面的中部设有中心轴，到位锁板通过中心轴安装于废料箱托底部，到位锁板的一端设有定位孔另一端设有配重装置，到位锁板的设有定位孔的一端能够在配重装置的重力作用及中心轴的支撑作用下翘起，使定位孔连接于挂钩，以实现固定。

具体地，本方案的自动换料装置能够自动完成上下料动作，可以在竖直导轨上同时设置多个送料盒和废料盒，将耗材装载于送料盒中，利用第一传送组件将送料盒送至进料平台上方，推板将送料盒推至废料口上方并由夹持装置夹紧，待耗材抓手将送料盒中的耗材全部取走后，夹持装置松开，使送料盒由废料口落入废料盒中，送料盒落入废料盒后，第二传送组件向下移动一个盒间距，令一个新的废料盒对准废料口下方，同时第一传送组件向上移动一个盒间距，使装载有耗材的新的送料盒到达进料平台上。能够完成上料、推料、下料的精准动作，降低机器故障率；在进料、收料时不停机，能够连续工作，增加测试量，延长工作人员的离机时间；在移动耗材时能够进行精确的定位，从而降低故障率，增加机器可靠性，降低维修成本，大大缩短检测时间的同时能够避免因人工放料不一致造成的系统故障。

进一步地，采用送料盒和废料盒均滑设于竖直导轨的竖直收送料的方式能够增加空间的利用率，横向进料组件和夹持装置能够使耗材在运动时更加的平稳，增加可靠性，跟传统的进料机构相比更加的稳定与自动化。

更进一步地，竖直导轨可为滚珠丝杠或导向轴。

具体地，废料收集装置设置于第二传送组件，使耗材抓手能够将使用完的tip头投入废料箱中，以实现集中回收。

具体地，夹持装置既起到夹紧送料盒的作用又能够起到导向作用，在推板推动送料盒时，保证送料盒由进料口沿直线移动至废料口处，保证了移动路线的准确性。

作为优选方案，送料盒和废料盒分别通过第一托架和第二托架滑动连接于竖直导轨；

第一传送组件包括第一减速电机、第一主动轮、第一从动轮和第一同步带，第一主动轮和第一从动轮分别设置于竖直导轨的两端，第一减速电机连接于第一主动轮，第一同步带传动连接于第一主动轮和第一从动轮之间；

第二传送组件包括第二减速电机、第二主动轮、第二从动轮和第二同步带，第二主动轮和第二从动轮分别设置于竖直导轨的两端，第二减速电机连接于第二主动轮，第二同步带传动连接于第二主动轮和第二从动轮之间；

第一托架用于承载送料盒且固定连接于第一同步带，第二托架用于承载废料盒且固定连接于第二同步带。

具体地，将第一托架滑设于竖直导轨且连接于第一同步带，并将多个送料盒分别置于一个第一托架上；将第二托架滑设于竖直导轨且连接于第二同步带，并将多个废料盒分别置于一个第二托架上，通过第一减速器电机带动第一同步带，第二减速电机带动第二同步带即可实现循环送料。

作为优选方案，循环送料装置还包括对射光电开关及第一光电接近开关；

对射光电开关设置于废料口处，用于检测送料盒，第二减速电机与对射光电开关电连接；

当送料盒从废料口落下后，对射光电开关闭合，第二减速电机进行驱动以带动废料盒向下移动一个盒间距；

第一光电接近开关设置于竖直导轨的安装有废料盒的一侧，用于检测废料盒，第一减速电机与第一光电接近开关电连接；

当废料盒向下移动一个盒间距后，第一光电接近开关闭合，第一减速电机进行驱动以带动送料盒向进料口移动。

具体地，通过设置对射光电开关及第一光电接近开关能够实时检测送料盒的位置，使夹持装置、第一传送组件与第二传送组件之间能够精确配合，降低在上下料过程中因位置不准确造成的故障。

作为优选方案，横向进料组件包括推板和驱动电机，推板设置于进料平台上，且位于进料口的远离废料口的一侧，驱动电机能够驱动推板由进料口的远离废料口的一侧移动至进料口与废料口之间。

作为优选方案，横向进料组件还包括第二光电接近开关，第二光电接近开关设置于进料口处，用于检测送料盒，驱动电机与第二光电接近开关电连接；

当送料盒到达进料口后，第二光电接近开关闭合，驱动电机进行驱动以带动推板将送料盒推动至废料口。

具体地，通过设置第二光电接近开关能够实时检测送料盒的位置，使横向进料组件与第一传送组件之间能够精确配合，降低在上料及横向进料过程中因位置不准确造成的故障。

作为优选方案，驱动组件包括同步电机、同步带轮、同步皮带、从动轮及第一皮带夹、第二皮带夹；

同步带轮和从动轮分别设置于导向轴的两端；

同步电机的输出轴连接于同步带轮；

同步皮带传动连接于同步带轮和从动轮之间；

第一皮带夹固定连接于同步皮带的靠近废料口的一侧；

第二皮带夹固定连接于同步皮带的远离废料口的一侧；

第一皮带夹与第一夹持杆固定连接以带动第一夹持杆移动，第二皮带夹与第二夹持杆固定连接以带动第二夹持杆移动，使第一夹持杆和第二夹持杆相互靠近或相互远离。

具体地，同步皮带传动连接于同步带轮和从动轮之间，第一皮带夹固定连接于同步皮带的靠近废料口的一侧且与第一夹持杆固定连接，第二皮带夹固定连接于同步皮带的远离废料口的一侧且与第二夹持杆固定连接，在同步皮带运行时，能够使第一夹持杆与第二夹持杆相互靠近或远离，以实现夹紧或松开送料盒。

作为优选方案，夹持装置还包括归零光耦，归零光耦设置导向轴的下方，且通过电气控制系统连接于同步电机，用于标记第一夹持杆和第二夹持杆的零点坐标。

具体地，设置归零光耦能够使夹持装置的第一夹持杆和第二夹持杆运动坐标更准确。

作为优选方案，夹持装置还包括第三光电接近开关，第三光电接近开关设置于废料口处，用于检测送料盒，第三光电接近开关与同步电机电连接；

当送料盒到达废料口后，第三光电接近开关闭合，同步电机进行驱动以带动同步带轮转动，第一夹持杆与第二夹持杆相互靠近夹紧送料盒。

具体地，通过设置第三光电接近开关能够实时检测送料盒的位置，使横向进料组件与夹持装置之间能够精确配合，降低在横向进料及夹紧过程中因位置不准确造成的夹持装置不能及时夹紧送料盒。

作为优选方案，夹持装置还包括定位组件，定位组件包括第一定位轴承、第二定位轴承和第三定位轴承，第一定位轴承设置于第一夹持杆上，第二定位轴承和第三定位轴承设置于第二夹持杆上；

送料盒的一个侧面上设有第一定位卡槽，送料盒的与一个侧面相对的另一个侧面上设有第二定位卡槽和第三定位卡槽；

当送料盒位于废料口上方时，第一定位轴承位于第一定位卡槽中，第二定位轴承和第三定位轴承分别位于第二定位卡槽和第三定位卡槽中。

具体地，通过设置定位装置，能够将送料盒精确定位于废料口上方。

作为优选方案，第一夹持杆和第二夹持杆的靠近废料口的一端分别设有导向轴承。

具体地，导向轴承在第一夹持杆和第二夹持杆的横向运动过程中能够保证运动平稳，定位精确，从而实现对送料盒位置的精确定位。

实施例

图1示出了根据本实施例的自动换料装置的示意图；图2示出了根据本实施例的循环送料装置的主视图；图3示出了根据本实施例的循环送料装置的俯视图；图4示出了根据本实施例的夹持装置的主视图；图5示出了根据本实施例的夹持装置的俯视图；图6示出了图4的A-A剖面图；图7示出了根据本实施例的废料收集装置的示意图。

如图1至图7所示，该自动换料装置，包括：

进料平台1上设有进料口和废料口；

底座6设置于所述进料平台1下方，底座6上设有挂钩

竖直导轨5设置于进料平台1的下方，连接于底座6；

送料盒3和废料盒10分别通过第一托架2和第二托架15滑动连接于竖直导轨5且分别对准进料口和废料口，送料盒3用于装载耗材，第一传送组件包括第一减速电机7、第一主动轮、第一从动轮和第一同步带4，第一主动轮和第一从动轮分别设置于竖直导轨5的两端，第一减速电机7连接于第一主动轮，第一同步带4传动连接于第一主动轮和第一从动轮之间，第一托架2用于承载送料盒3且固定连接于第一同步带4，通过第一同步带4的驱动能够使送料盒3经进料口达到进料平台1上；第二传送组件包括第二减速电机8、第二主动轮、第二从动轮和第二同步带9，第二主动轮和第二从动轮分别设置于竖直导轨5的两端，第二减速电机8连接于第二主动轮，第二同步带9传动连接于第二主动轮和第二从动轮之间，第二托架15用于承载废料盒10且固定连接于第二同步带9，通过第二同步带9的驱动能够使废料盒10沿竖直导轨5滑动；

横向进料组件包括推板16和驱动电机，推板16设置于进料平台1上，驱动电机能够驱动推板16将进料平台1上的送料盒3由进料口移动至废料口；

夹持装置18包括导向轴32、第一夹持杆23、第二夹持杆24及驱动组件；

导向轴32设置于进料口与废料口之间；第一夹持杆23与第二夹持杆24相互平行，分别通过直线轴承33垂直于导向轴32而设置于导向轴32上，第一夹持杆23与第二夹持杆24从导向轴32延伸至废料口，使送料盒3能够经第一夹持杆23与第二夹持杆24之间的空隙由进料口移动至废料口，第一夹持杆23和第二夹持杆24的靠近废料口的一端分别设有导向轴承22；驱动组件用于驱动第一夹持杆23与第二夹持杆24相互靠近以夹紧送料盒3，或者相互远离以松开送料盒3；其中，驱动组件包括同步电机25、同步带轮31、同步皮带28、从动轮29及第一皮带夹30、第二皮带夹26；同步带轮31和从动轮29分别设置于导向轴32的两端；同步电机25的输出轴连接于同步带轮31；同步皮带28传动连接于同步带轮31和从动轮29之间；第一皮带夹30固定连接于同步皮带28的靠近废料口的一侧；第二皮带夹26固定连接于同步皮带28的远离废料口的一侧；第一皮带夹30与第一夹持杆23固定连接以带动第一夹持杆23移动，第二皮带夹26与第二夹持杆24固定连接以带动第二夹持杆24移动，使第一夹持杆23和第二夹持杆24相互靠近或相互远离；归零光耦27设置导向轴32的下方，且通过电气控制系统连接于同步电机25，用于标记第一夹持杆23和第二夹持杆24的零点坐标。

当送料盒3到达废料口时，夹持装置18能够夹紧送料盒3，防止送料盒3经废料口落入废料盒10中；当送料盒3中的耗材用尽，夹持装置18能够松开送料盒3，使送料盒3经废料口落入废料盒10中。

对射光电开关设置于废料口处，用于检测送料盒3，第二减速电机8与对射光电开关电连接，当送料盒3从废料口落下后，对射光电开关闭合，第二减速电机8进行驱动以带动废料盒10向下移动一个盒间距。

第一光电接近开关11设置于竖直导轨5的安装有废料盒10的一侧，用于检测废料盒10，第一减速电机7与第一光电接近开关11电连接，当废料盒10向下移动一个盒间距后，第一光电接近开关11闭合，第一减速电机7进行驱动以带动送料盒3向进料口移动。

第二光电接近开关17设置于进料口处，用于检测送料盒3，驱动电机与第二光电接近开关17电连接，当送料盒3到达进料口后，第二光电接近开关17闭合，驱动电机进行驱动以带动推板16将送料盒3推动至废料口。

第三光电接近开关14设置于废料口处，用于检测送料盒3，第三光电接近开关14与同步电机25电连接，当送料盒3到达废料口后，第三光电接近开关14闭合，同步电机25进行驱动以带动同步带轮31转动，第一夹持杆23与第二夹持杆24相互靠近夹紧送料盒3。

其中，夹持装置18还包括定位组件，定位组件包括第一定位轴承19、第二定位轴承20和第三定位轴承21，第一定位轴承19设置于第一夹持杆23上，第二定位轴承20和第三定位轴承21设置于第二夹持杆24上；

送料盒3的一个侧面上设有第一定位卡槽，送料盒3的与一个侧面相对的另一个侧面上设有第二定位卡槽和第三定位卡槽；

当送料盒3位于废料口上方时，第一定位轴承19位于第一定位卡槽中，第二定位轴承20和第三定位轴承21分别位于第二定位卡槽和第三定位卡槽中。

废料收集装置滑设于底座6的靠近第二传送组件的一侧，包括废料箱34、箱托35和到位锁板36，废料箱34安装于箱托35的顶面上，箱托35底面的两端分别设有辊子39，箱托35底面的中部设有中心轴38，到位锁板36通过中心轴38安装于箱托35底部，到位锁板36的一端设有定位孔37另一端设有配重装置，到位锁板36的设有定位孔37的一端能够在配重装置的重力作用及中心轴38的支撑作用下翘起，使定位孔37连接于挂钩，以实现固定，当废料箱34中的tip头收集满后，只需向上抬起到到位锁板36的配重装置端，使定位孔37从挂钩上脱离即可将废料收集装置拉出，底部有辊子39能够便于废料箱34单独移动，本装置巧妙的利用重力将废料收集装置固定，底部辊子设计可以轻便拉出且利于排废料。

本装置能够同时设置5～30个送料盒3和5～30个废料盒10，每个送料盒3上能够同时容纳84个耗材，在不更换耗材的情况下能够使机器不间断工作4个小时，从而提高工作人员的离机时间，从而提高工作效率；通过增加横向进料组件以及送料盒3的定位组件，能够保证送料盒3在横向运动时，移动精准、定位准确，降低了使用过程中的故障率。

本装置能够实现自动送料、进料、收料，无需停机，可同时储存多个送料盒3和废料盒10，从而缩短检测时间和降低故障风险。

如图1所示送料盒3由第一减速电机7带动从下往上运动到第二光电接近开关17位置，检测到接近光电信号后驱动电机带动推板16如图2所示将送料盒3横向移动到废料口位置，然后夹持装置18将送料盒3夹紧固定，接着耗材抓手13装置将送料盒3中的耗材抓取到使用位置，当耗材使用完毕后夹持装置18松开送料盒3落到废料盒10上，完成收料。

其优点在于能够自动完成上下料动作，可以同时储存多个送料盒3和废料盒10，在进料、收料时不停机，在移动耗材时能够进行精确的定位，保证耗材的一致性，大大缩短检测时间同时能够避免因人工放料不一致造成的系统故障；增加工作人员的离机时间，能够实现对耗材的精准定位，能够完成上料、推料、下料的精准动作，降低机器故障率。

当送料盒3运动到夹取位置时第三光电接近开关14闭合，这时第一夹持杆23和第二夹持杆24移动，将送料盒3夹紧在抓取位置，需要特别指出的是在第二夹持杆24抓取位置设有两个定位轴承，在第二夹持杆24抓取位置处有一个定位轴承(如图4所示)，配合送料盒3上的定位卡槽来实现对送料盒3的精准定位。在第一夹持杆23和第二夹持杆24的前端分别设有一个导向轴承22，这两个导向轴承22在夹持装置18的横向运动过程中能够保证运动平稳，定位精确，从而实现对送料盒3位置的精确定位，当送料盒3到位后夹持装置18上的光耦27会输出信号(如图3所示)，同时保证对送料盒3的精确控制。

需特别指出循环送料装置以及夹持装置18所选用的导轨都为精密直线导轨，以及电机为高精度带编码器的步进电机，能够保证对送料盒3的精确定位，从而保证机械手抓取耗材时位置偏差不超过0.1mm。

当送料盒3到位后由其上部的机械手来完成对耗材的抓取动作如图2所示，机械手由X、Y、Z三个方向的电机带动，从而完成对耗材在空间坐标上的移动。

动作流程：

(1)进料，将送料盒3放在如图1所示位置，第一减速电机7带动第一同步带让送料盒3沿竖直导轨5向上运动到达第二光电接近开关17位置。

(2)横向运动，当收到接近光电信号后，图1中驱动电机带动推板16将送料盒3推到废料口位置，如图2所示。

(3)当送料盒3到达图2废料口位置后，夹持装置18向内运动将送料盒3夹紧，由三个定位轴承将送料盒3准确定位。

(4)送料盒3定位后由耗材抓手13将送料盒3上的耗材移动到指定位置，使用后耗材抓手13将空的tip头投入废料箱34中。

(5)耗材使用完毕后，夹持装置18向外运动将进送料盒3释放。

(6)收料，如图1所示位置，当送料盒3落下，对射光电开关感应到送料盒3后，第二减速电机8带动第二同步带9将废料盒10向下移动一个盒间距。

其能够实现不停机更换耗材，增加测试量，能够同时储存多个送料盒3和废料盒10，增加人的离机时间，能够实现精准定位，从而降低故障率，增加机器可靠性，降低维修成本。

送料盒3和废料盒10并排的方式能够增加空间的利用率，横向进料组件和夹持装置18能够使送料盒3在运动时更加的平稳增加可靠性，跟传统的进料机构相比更加的稳定与自动化。

在循环送料装置、横向进料组件、夹持装置18中有对不同定位点的传感器，能够实时检测耗材的使用以及运动状态，能够降低在上下料过程中因位置不准确造成的故障。

另一方面，循环料装置、横向进料组件中的导轨可采用滚珠丝杠或导向轴32，夹持装置18的直线导轨也可更换为定位板。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种自动换料装置，其特征在于，包括：

进料平台，所述进料平台上设有进料口和废料口；

底座，所述底座设置于所述进料平台下方，所述底座上设有挂钩；

循环送料装置，所述循环送料装置设置于所述底座上，包括竖直导轨、送料盒、废料盒、第一传送组件、第二传送组件和横向进料组件，所述竖直导轨连接于所述底座与所述进料平台之间，所述送料盒和所述废料盒滑设于所述竖直导轨且分别对准所述进料口和所述废料口，所述送料盒用于装载耗材，所述第一传送组件能够驱动所述送料盒经所述进料口达到所述进料平台上，所述第二传送组件能够驱动所述废料盒沿所述竖直导轨滑动，所述横向进料组件用于将所述进料平台上的送料盒由所述进料口移动至所述废料口；

夹持装置，所述夹持装置设置于所述进料平台上，包括导向轴、第一夹持杆、第二夹持杆及驱动组件，所述导向轴设置于所述进料口与所述废料口之间，所述第一夹持杆与所述第二夹持杆相互平行，分别通过直线轴承垂直于所述导向轴而设置于所述导向轴上，所述第一夹持杆与所述第二夹持杆从所述导向轴延伸至所述废料口，使所述送料盒能够经所述第一夹持杆与所述第二夹持杆之间的空隙由所述进料口移动至所述废料口，所述驱动组件用于驱动所述第一夹持杆与所述第二夹持杆相互靠近以夹持所述送料盒或者相互远离以松开所述送料盒；

废料收集装置，所述废料收集装置滑设于所述底座的靠近所述第二传送组件的一侧，包括废料箱、箱托和到位锁板，所述废料箱安装于所述箱托的顶面上，所述箱托底面的两端分别设有辊子，所述废料箱托底面的中部设有中心轴，所述到位锁板通过所述中心轴安装于所述废料箱托底部，所述到位锁板的一端设有定位孔另一端设有配重装置，所述到位锁板的设有定位孔的一端能够在所述配重装置的重力作用及所述中心轴的支撑作用下翘起，使所述定位孔连接于所述挂钩，以实现固定。

2.根据权利要求1所述的自动换料装置，其特征在于，所述送料盒和所述废料盒分别通过第一托架和第二托架滑动连接于所述竖直导轨；

所述第一传送组件包括第一减速电机、第一主动轮、第一从动轮和第一同步带，所述第一主动轮和所述第一从动轮分别设置于所述竖直导轨的两端，所述第一减速电机连接于所述第一主动轮，所述第一同步带传动连接于所述第一主动轮和所述第一从动轮之间；

所述第二传送组件包括第二减速电机、第二主动轮、第二从动轮和第二同步带，所述第二主动轮和所述第二从动轮分别设置于所述竖直导轨的两端，所述第二减速电机连接于所述第二主动轮，所述第二同步带传动连接于所述第二主动轮和所述第二从动轮之间；

所述第一托架用于承载所述送料盒且固定连接于所述第一同步带，所述第二托架用于承载所述废料盒且固定连接于所述第二同步带。

3.根据权利要求2所述的自动换料装置，其特征在于，所述循环送料装置还包括对射光电开关及第一光电接近开关；

所述对射光电开关设置于所述废料口处，用于检测所述送料盒，所述第二减速电机与所述对射光电开关电连接；

当所述送料盒从所述废料口落下后，所述对射光电开关闭合，所述第二减速电机进行驱动以带动所述废料盒向下移动一个盒间距；

所述第一光电接近开关设置于所述竖直导轨的安装有废料盒的一侧，用于检测所述废料盒，所述第一减速电机与所述第一光电接近开关电连接；

当所述废料盒向下移动一个盒间距后，所述第一光电接近开关闭合，所述第一减速电机进行驱动以带动所述送料盒向所述进料口移动。

4.根据权利要求1所述的自动换料装置，其特征在于，所述横向进料组件包括推板和驱动电机，所述推板设置于所述进料平台上，且位于所述进料口的远离所述废料口的一侧，所述驱动电机能够驱动所述推板由所述进料口的远离所述废料口的一侧移动至所述进料口与所述废料口之间。

5.根据权利要求4所述的自动换料装置，其特征在于，所述横向进料组件还包括第二光电接近开关，所述第二光电接近开关设置于所述进料口处，用于检测所述送料盒，所述驱动电机与所述第二光电接近开关电连接；

当所述送料盒到达所述进料口后，所述第二光电接近开关闭合，所述驱动电机进行驱动以带动所述推板将所述送料盒推动至所述废料口。

6.根据权利要求1所述的自动换料装置，其特征在于，所述驱动组件包括同步电机、同步带轮、同步皮带、从动轮及第一皮带夹、第二皮带夹；

所述同步带轮和所述从动轮分别设置于所述导向轴的两端；

所述同步电机的输出轴连接于所述同步带轮；

所述同步皮带传动连接于所述同步带轮和所述从动轮之间；

所述第一皮带夹固定连接于所述同步皮带的靠近所述废料口的一侧；

所述第二皮带夹固定连接于所述同步皮带的远离所述废料口的一侧；

所述第一皮带夹与所述第一夹持杆固定连接以带动所述第一夹持杆移动，所述第二皮带夹与所述第二夹持杆固定连接以带动所述第二夹持杆移动，使所述第一夹持杆和所述第二夹持杆相互靠近或相互远离。

7.根据权利要求6所述的自动换料装置，其特征在于，所述夹持装置还包括归零光耦，所述归零光耦设置所述导向轴的下方，且通过电气控制系统连接于所述同步电机，用于标记所述第一夹持杆和所述第二夹持杆的零点坐标。

8.根据权利要求6所述的自动换料装置，其特征在于，所述夹持装置还包括第三光电接近开关，所述第三光电接近开关设置于所述废料口处，用于检测所述送料盒，所述第三光电接近开关与所述同步电机电连接；

当所述送料盒到达所述废料口后，所述第三光电接近开关闭合，所述同步电机进行驱动以带动所述同步带轮转动，所述第一夹持杆与所述第二夹持杆相互靠近夹紧所述送料盒。

9.根据权利要求1所述的自动换料装置，其特征在于，所述夹持装置还包括定位组件，所述定位组件包括第一定位轴承、第二定位轴承和第三定位轴承，所述第一定位轴承设置于所述第一夹持杆上，所述第二定位轴承和所述第三定位轴承设置于所述第二夹持杆上；

送料盒的一个侧面上设有第一定位卡槽，所述送料盒的与所述一个侧面相对的另一个侧面上设有第二定位卡槽和第三定位卡槽；

当所述送料盒位于所述废料口上方时，所述第一定位轴承位于所述第一定位卡槽中，所述第二定位轴承和所述第三定位轴承分别位于所述第二定位卡槽和所述第三定位卡槽中。

10.根据权利要求1所述的自动换料装置，其特征在于，所述第一夹持杆和所述第二夹持杆靠近所述废料口的一端分别设有导向轴承。

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