CN214003312U - 一种自动上下料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动上下料设备，其包括有机架、移料机构、产品上料机构及产品收料框；所述移料机构设置在机架的工作台上，移料机构包括机器人及吸料治具，机器人具有摆臂，摆臂可转动地设置在机架的工作台上，吸料治具包括吸嘴安装板及真空吸嘴，吸嘴安装板设置在摆臂上，吸嘴安装板的底面一侧设有多个真空吸嘴形成第一吸盘，吸嘴安装板的底面另一侧设有多个真空吸嘴形成第二吸盘，所述产品上料机构及产品收纳框设置在机器人摆臂的行程范围内。本实用新型可实现产品的自动上下料操作，设备操作及控制更灵活，优化设备结构，减小设备体积，降低设备成本。

Description

一种自动上下料设备

技术领域

本实用新型涉及自动化设备的技术领域，特别是指自动上下料设备。

背景技术

随着人工成本的日益升高及智能制造的发展趋势需要，手工操作向半自动化设备发展，半自动化设备向全自动化设备发展，目前，产品加工(如打码、打标、扫码、检测等)过程中，产品的上下料还需要人工辅助操作，不仅增加了用人成本，还容易对工作人员造成伤害。因此，需要采用设备自动上下料取代人工作业，降低用人成本和人员管理成本，提高产品品质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可取代人工作业，降低人力成本，提高产品品质的自动上下料设备。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种自动上下料设备，其包括有顶面设置有工作台的机架、移料机构、产品上料机构及产品收料框；所述移料机构设置在机架的工作台上，移料机构包括机器人及吸料治具，机器人具有摆臂，摆臂可转动地设置在机架的工作台上，吸料治具包括吸嘴安装板及真空吸嘴，吸嘴安装板设置在摆臂上，吸嘴安装板的底面一侧设有多个真空吸嘴形成第一吸盘，吸嘴安装板的底面另一侧设有多个真空吸嘴形成第二吸盘，所述产品上料机构及产品收纳框设置在机器人摆臂的行程范围内。

进一步，所述移料机构的机器人为具有摆臂的四轴机器人或六轴机器人。

进一步，所述产品上料机构包括丝杆电机及物料承载装置，丝杆电机设置在机架的工作台上，且丝杆电机配合有丝杆，物料承载装置设置在丝杆电机的丝杆上，丝杆电机驱动物料承载装置步进顶升。

进一步，所述产品上料机构还包括轴承、导柱及导柱底板，所述物料承载装置为料框组件，多根导柱设置在料框组件与导柱底板之间，各导柱的一端连接料框组件的底部，另一端连接导柱底板，丝杆电机设置在机架上的工作台，且丝杆电机上配合有丝杆，丝杆的一端连接料框组件，丝杆的另一端连接导柱底板，多个轴承设置在机架的工作台上且对应套设在多个导柱上，丝杆电机驱动料框组件步进顶升，料框组件用于放置物料。

进一步，所述的料框组件包括滑轨固定板、抽屉滑轨、滑轨连接板、料框托盘及料框；滑轨固定板设置在多个导柱的顶端，抽屉滑轨设置在滑轨固定板上，滑轨连接板为L型结构，滑轨连接板的一端连接料框托盘，滑轨连接板的另一端连接抽屉滑轨，料框放置在料框托盘上。

进一步，为了便于定位产品，所述料框上还设有定位槽，定位槽用以放置产品限位件，使产品定位放置在料框内。

进一步，为了减缓产品上升或下降的冲击力，所述产品上料机构还包括有缓冲垫，缓冲垫设置在料框组件与轴承之间的各导柱上。

进一步，所述产品上料机构还包括轴承、导柱、导柱底板、及顶升板，所述物料承载装置为物料载板，丝杆电机设置在机架的工作台上，且丝杆电机上配合有丝杆，丝杆的一端连接顶升板，丝杆的另一端连接导柱底板，多根导柱设置在顶升板与导柱底板之间，各导柱上分别配合有一轴承，各轴承设置在各导柱对应的机架的工作台上，物料载板设置在顶升板上，丝杆电机驱动顶升板及物料载板步进顶升，物料载板用于放置物料。

进一步，所述产品上料机构还包括料框组件，料框组件包括滑轨固定板、抽屉滑轨、滑轨连接板、料框托盘、料框及物料载板；滑轨固定板设置在机架的工作台上，抽屉滑轨设置在滑轨固定板上，滑轨连接板为L型结构，滑轨连接板的一端连接料框托盘，滑轨连接板的另一端连接抽屉滑轨，料框放置在料框托盘上，料框托盘、料框的中间区域分别开设有供顶升板穿过的窗口，其窗口尺寸小于物料载板尺寸，物料载板可取放地搭接放置在料框的内沿上，丝杆电机驱动顶升板上顶物料载板并使顶升板及物料载板步进顶升，物料载板用于放置物料。将物料载板与料框分离设计，丝杆电机仅顶升物料载板及其上产品，料框无需上升，可减少影响取料空间，操作更灵活。

进一步，为了便于定位产品，所述物料载板上设置多个定位槽，用于放置产品限位件，使产品定位放置在物料载板上。

进一步，所述产品收料框包括料框支撑架、料框抽屉滑轨、料框滑轨连接板及收料框，料框支撑架设置在机架的工作台上，料框抽屉滑轨设置在料框支撑架上，料框滑轨连接板为L型结构，料框滑轨连接板的一端连接料框抽屉滑轨，料框滑轨连接板的另一端连接有收料框。

进一步，为提高产品上料位置精度，所述自动上下料设备还包括有相机，相机为上部相机和/或下部相机，上部相机设置在产品上料机构的上方且其镜头朝向产品上料机构；下部相机设置在位于移料机构行程范围内的工作台上且其镜头朝上设置。

进一步，由于有些产品会使用隔板进行堆叠，为了满足带隔板隔离的堆叠产品的制作要求，使本实用新型具备隔板处理功能，所述自动上下料设备还包括隔板上料机构及隔板收料框，隔板上料机构与产品上料机构的结构相同，隔板收料框与产品收料框的结构相同，隔板上料机构及隔板收料框均位于移料机构的行程范围内。

进一步，为了区分放置不良品，该自动上下料设备还包括有不良品收料框，不良品收纳框设置在移料机构的行程范围内，可将检测不合格的产品单独放置，区分OK品及NG品。

采用上述方案后，本实用新型自动上下料设备具有以下有益效果：

本实用新型的移料机构的机器人可采用四轴机器人或六轴机器人，可在产品上料机构、产品收料框等多工位上方活动，将多组机构集成到一体，实现产品的自动上下料操作，设备操作及控制更灵活，优化设备结构，减小设备体积，降低设备成本；

本实用新型的产品上料机构采用丝杆电机步进顶升式结构，使其内产品始终处于同一高度水平上料，确保移料机构取料准确；进一步还可将物料载板与料框分离设计，丝杆电机仅顶升物料载板及其上产品，料框无需上升，减少影响机器人取料空间，操作更灵活；

本实用新型还可进一步设计隔板上料机构及隔板收料框，以满足带有隔板隔离的堆叠产品的制作要求，使本实用新型具备隔板处理功能；且隔板上料机构的取料动作、隔板收料框的放料动作均由机器人完成，无需再设置一套上下料结构，进一步优化设备结构，减少设备体积，降低设备成本；

本实用新型还可进一步设计不良品收料框，可将不良的产品单独放置，区分OK、NG品，防止NG品流出，便于OK品的后续加工工序集中生产，提高产品后工序的生产效率。

附图说明

图1为本实用新型自动上下料设备的立体图。

图2为本实用新型自动上下料设备的前侧图。

图3为本实用新型自动上下料设备的俯视图。

图4为本实用新型自动上下料设备的左侧图。

图5为本实用新型移料机构的立体图。

图6为本实用新型移料机构的俯视图。

图7为本实用新型产品上料机构的立体图。

图8为本实用新型产品上料机构的前侧图。

图9为本实用新型产品上料机构另一实施例的立体图。

图10为本实用新型产品上料机构另一实施例的前侧图。

图11为本实用新型产品收料框的立体图。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“X”、“Y”、“Z”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

如图1到图4所示，本实用新型是一种自动上下料设备1，包括有机架10、移料机构80、产品上料机构90及产品收料框100。

由于有些产品会使用隔板进行堆叠，为了满足带隔板隔离的堆叠产品的制作要求，使本实用新型具备隔板处理功能，所述自动上下料设备1还包括隔板上料机构110及隔板收料框120。

为了区分放置不良品，该自动上下料设备1还包括有不良品收料框130，不良品收纳框130设置在移料机构80的行程范围内，可将检测不合格的产品单独放置，区分OK品及NG品。

如图1所示，机架10的顶面设置有工作台11。

如图5到图6所示，所述移料机构80设置机架10的工作台11上。移料机构80包括机器人81及吸料治具82，机器人为具有摆臂的四轴机器人或六轴机器人，其可转动地设置在机架10的工作台11上。吸料治具82包括治具连接板821、吸嘴安装板822及真空吸嘴823，治具连接板821安装在机器人81的摆臂上，吸嘴安装板822安装在治具连接板821上，吸嘴安装板822的底面一侧设有多个真空吸嘴823形成第一吸盘825，吸嘴安装板822的底面另一侧设有多个真空吸嘴823形成第二吸盘826，第一吸盘825及第二吸盘826分别连接真空发生器可分别单独控制。

所述产品上料机构90、产品收纳框100、隔板上料机构110、隔板收料框120及不良品收纳框130均设置在机器人81摆臂的行程范围内。

如图7及图8所示，为产品上料机构90的其中一种实施例，该实施例中，产品上料机构90包括丝杆电机91、轴承92、导柱93、导柱底板94及料框组件95，多根导柱93设置在料框组件95与导柱底板94之间，各导柱93的一端连接料框组件95的底部，另一端连接导柱底板94，丝杆电机91设置在机架10工作台11上，且丝杆电机91上配合有丝杆911，丝杆911的一端连接料框组件95，丝杆911的另一端连接导柱底板94，多个轴承92设置在机架10的工作台11上且对应套设在多个导柱93上。丝杆电机91驱动丝杆911带动料框组件95上下运动，料框组件95上用于放置物料，料框组件95的最上层物料被取走后，丝杆电机91驱动丝杆911带动料框组件95自动上升到指定高度。

所述的料框组件95包括滑轨固定板951、抽屉滑轨952、滑轨连接板953、料框托盘954及料框955；滑轨固定板951设置在多个导柱93的顶端，抽屉滑轨952设置在滑轨固定板951上，滑轨连接板953为L型结构，滑轨连接板953的一端连接料框托盘954，滑轨连接板953的另一端连接抽屉滑轨952，料框放置在料框托盘上。将料框组件95设计为抽屉式结构，主要方便员工取放料，员工拉出抽屉将产品放入再推进抽屉，这样员工不用将手伸入设备中，方便操作也保障人身安全，另，抽屉式结构也使设备空间更紧凑。

为了便于定位产品，料框955上还设有定位槽9551，定位槽9551用以放置产品限位件，使产品定位放置在料框955内。

为了减缓产品上升或下降的冲击力，产品上料机构90还包括有缓冲垫96，缓冲垫96设置在料框组件95与轴承92之间的各导柱93上。

如图9至图10所示，为产品上料机构的另一实施例：该实施例中产品上料机构140包括丝杆电机141、轴承142、导柱143、导柱底板144、料框组件145及顶升板146，丝杆电机141设置在机架10的工作台11上，且丝杆电机141上配合有丝杆1411，丝杆1411的一端连接顶升板146，丝杆1411的另一端连接导柱底板144，多根导柱143设置在顶升板146与导柱底板144之间，各导柱143上分别配合有一轴承142，各轴承142设置在各导柱对应的机架10的工作台11上，所述的料框组件145包括滑轨固定板1451、抽屉滑轨1452、滑轨连接板1453、料框托盘1454、料框1455及物料载板1456；滑轨固定板1451设置在机架10的工作台11上，抽屉滑轨1452设置在滑轨固定板1451上，滑轨连接板1453为L型结构，滑轨连接板1453的一端连接料框托盘1454，滑轨连接板1453的另一端连接抽屉滑轨1452，料框1455放置在料框托盘1454上，料框托盘1454、料框1455的中间区域分别开设有供顶升板146穿过的窗口，其窗口尺寸小于物料载板1456尺寸，物料载板1456可以取放地搭接放置在料框1455的内沿上，丝杆电机驱动顶升板上顶物料载板并使顶升板及物料载板步进顶升，物料载板用于放置物料。本实施例的产品上料机构140与上一实施例的产品上料机构90主要区别在于：本实施例将物料载板1456与料框1455分离设计，丝杆电机141仅顶升物料载板1456及其上产品，料框1455无需上升，减少影响机器人81取料空间，操作更灵活。

为了便于定位产品，物料载板1456上设置多个定位槽14561，用于放置产品限位件，使产品定位放置在物料载板1456上。

隔板上料机构110的结构与产品上料机构90/140相同，不予赘述。

如图11所示，产品收料框100包括料框支撑架101、料框抽屉滑轨102、料框滑轨连接板103及收料框104，料框支撑架101设置在机架10的工作台11上，料框抽屉滑轨102设置在料框支撑架101上，料框滑轨连接板103为L型结构，料框滑轨连接板103的一端连接料框抽屉滑轨102，料框滑轨连接板103的另一端连接有收料框104。将产品收料框100设为抽屉式收料框，方便取放料，当然也可以为非抽屉式的收料框。

隔板收料框120与产品收料框100相同，不予赘述。

较佳的，本实用新型自动上下料设备1还包括有相机(图中未视出)，可选择上部相机和/或下部相机，上部相机可设置在产品上料机构90/140的上方且其镜头朝向产品上料机构；上部相机识别产品后，移料机构80再吸取产品。下部相机可设置在工作台11上且其镜头朝上设置，下部相机位于移料机构80的行程范围内；移料机构80吸取产品后，先搬运至下部相机上方，下部相机识别产品的Mark点后再搬运产品上料。使本实用新型具备相机上料对位功能，采用相机对位可进一步提高产品放置位置的精度，进一步提高产品的加工精度。

本实用新型自动上下料设备的操作过程及工作原理是：

使用时，将一叠带有隔板(或不带隔板，若产品没有采用隔板隔开，则以下有关隔板的操作均可省略)的产品放置在产品上料机构90/140内，若有隔板将隔板放置在隔板上料机构110内，启动本实用新型自动上下料设备1后，进行以下步骤：

步骤A：移料机构80的机器人81摆臂带动吸料治具82到产品上料机构90/140上方，吸料治具82下降，第二吸盘826吸取隔板后，机器人81带动吸料治具82旋转，吸料治具82再次下降，第一吸盘825吸取产品，同时，第二吸盘826将隔板放置到隔板收料框120内；

步骤B：移料机构80搬运第一吸盘825上的产品到加工平台上进行加工；

步骤C：在进行步骤B的同时，移料机构80带动吸料治具82返回到产品上料机构90/140上方，进行吸隔板、吸产品、放隔板的动作，并搬运产品至加工平台上方等待；

步骤D：产品加工完成后，移料机构80带动吸料治具82下降到加工平台，第二吸盘826吸取加工平台上已加工的产品，吸料治具82旋转后再次下降，将第一吸盘825上的产品放置在加工平台上；

步骤E：移料机构80带动吸料治具82将第二吸盘826的产品搬运到产品收料框100上，同时，第一吸盘825吸取隔板，吸料治具82旋转后再次下降，将第一吸盘825上的隔板放入到产品收料框100上；

重复上述步骤C至步骤E，直至产品上料机构90上的产品加工完成。

采用上述方案后，本实用新型自动上下料设备具有以下有益效果：

本实用新型的移料机构的机器人可采用四轴机器人或六轴机器人，可在产品上料机构、加工平台、产品收料框等多工位上方活动，将多组机构集成到一体，实现自动上下料操作，设备操作及控制更灵活，优化设备结构，减小设备体积，降低设备成本；

本实用新型的产品上料机构采用丝杆电机步进顶升式结构，使其内产品始终处于同一高度水平上料，确保移料机构取料准确；进一步还可将物料载板与料框分离设计，丝杆电机仅顶升物料载板及其上产品，料框无需上升，减少影响机器人取料空间，操作更灵活；

本实用新型还可进一步设计隔板上料机构及隔板收料框，以满足带有隔板隔离的堆叠产品的制作要求，使本实用新型具备隔板处理功能；且隔板上料机构的取料动作、隔板收料框的放料动作均由机器人完成，无需再设置一套上下料结构，进一步优化设备结构，减少设备体积，降低设备成本；

本实用新型还可进一步设计不良品收料框，可将加工不良或检测不良的产品单独放置，区分OK、NG品，防止NG品流出，便于OK品的后续加工工序集中生产，提高产品后工序的生产效率；

本实用新型还可进一步采用相机识别产品上料，可采用上部相机识别或下部相机识别方式，依设备结构、成本及产品加工要求选择；采用相机识别可进一步提高产品的放置位置精度，进一步提高产品的加工精度。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.一种自动上下料设备，其特征在于，包括：顶面设置有工作台的机架、移料机构、产品上料机构及产品收料框；所述移料机构设置在机架的工作台上，移料机构包括机器人及吸料治具，机器人具有摆臂，摆臂可转动地设置在机架的工作台上，吸料治具包括吸嘴安装板及真空吸嘴，吸嘴安装板设置在摆臂上，吸嘴安装板的底面一侧设有多个真空吸嘴形成第一吸盘，吸嘴安装板的底面另一侧设有多个真空吸嘴形成第二吸盘，所述产品上料机构及产品收纳框设置在机器人摆臂的行程范围内。

2.如权利要求1所述的一种自动上下料设备，其特征在于：所述产品上料机构包括丝杆电机及物料承载装置，丝杆电机设置在机架的工作台上，且丝杆电机配合有丝杆，物料承载装置设置在丝杆电机的丝杆上，丝杆电机驱动物料承载装置步进顶升。

3.如权利要求2所述的一种自动上下料设备，其特征在于：所述产品上料机构还包括轴承、导柱及导柱底板，所述物料承载装置为料框组件，多根导柱设置在料框组件与导柱底板之间，各导柱的一端连接料框组件的底部，另一端连接导柱底板，丝杆的一端连接料框组件，丝杆的另一端连接导柱底板，多个轴承设置在机架的工作台上且对应套设在多个导柱上，丝杆电机驱动料框组件步进顶升。

4.如权利要求3所述的一种自动上下料设备，其特征在于：所述的料框组件包括滑轨固定板、抽屉滑轨、滑轨连接板、料框托盘及料框；滑轨固定板设置在多个导柱的顶端，抽屉滑轨设置在滑轨固定板上，滑轨连接板为L型结构，滑轨连接板的一端连接料框托盘，滑轨连接板的另一端连接抽屉滑轨，料框放置在料框托盘上。

5.如权利要求2所述的一种自动上下料设备，其特征在于：所述产品上料机构还包括轴承、导柱、导柱底板及顶升板，所述物料承载装置为物料载板，丝杆的一端连接顶升板，丝杆的另一端连接导柱底板，多根导柱设置在顶升板与导柱底板之间，各导柱上分别配合有一轴承，各轴承设置在各导柱对应的机架的工作台上，物料载板设置在顶升板上，丝杆电机驱动顶升板及物料载板步进顶升。

6.如权利要求5所述的一种自动上下料设备，其特征在于：所述产品上料机构还包括料框组件，料框组件包括滑轨固定板、抽屉滑轨、滑轨连接板、料框托盘、料框及物料载板；滑轨固定板设置在机架的工作台上，抽屉滑轨设置在滑轨固定板上，滑轨连接板为L型结构，滑轨连接板的一端连接料框托盘，滑轨连接板的另一端连接抽屉滑轨，料框放置在料框托盘上，料框托盘、料框的中间区域分别开设有供顶升板穿过的窗口，其窗口尺寸小于物料载板尺寸，物料载板可取放地搭接放置在料框的内沿上，丝杆电机驱动顶升板上顶物料载板并使顶升板及物料载板步进顶升。

7.如权利要求1所述的一种自动上下料设备，其特征在于：所述产品收料框包括料框支撑架、料框抽屉滑轨、料框滑轨连接板及收料框，料框支撑架设置在机架的工作台上，料框抽屉滑轨设置在料框支撑架上，料框滑轨连接板为L型结构，料框滑轨连接板的一端连接料框抽屉滑轨，料框滑轨连接板的另一端连接有收料框。

8.如权利要求1至7任一项所述的一种自动上下料设备，其特征在于：还包括有相机，相机为上部相机和/或下部相机，上部相机设置在产品上料机构的上方且其镜头朝向产品上料机构；下部相机设置在位于移料机构行程范围内的工作台上且其镜头朝上设置。

9.如权利要求1至7任一项所述的一种自动上下料设备，其特征在于：还包括隔板上料机构及隔板收料框，隔板上料机构与产品上料机构的结构相同，隔板收料框与产品收料框的结构相同，隔板上料机构及隔板收料框均位于移料机构的行程范围内。

10.如权利要求1至7任一项所述的一种自动上下料设备，其特征在于：还包括有不良品收料框，不良品收纳框设置在移料机构的行程范围内。

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