CN214114150U - 上下料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种上下料机构，其包括机台，所述机台上设置有托盘上料区、托盘下料区、第一缓存区以及第二缓存区，其中，所述第一缓存区用于缓存托盘，所述第二缓存区用于缓存由所述托盘承托的工件。该上下料机构有利于缩短上下料的整体工时，提高上下料的工作效率。

Description

上下料机构

技术领域

本实用新型涉及一种上下料机构。

背景技术

在工厂的加工检验工序中，通常通过自动上料系统将满载了待检验工件的托盘自动输送到进料工位，然后机器人或操作员将待检验工件从进料工位的托盘取走并移载至检验系统以进行质量检验，进料工位处空载的托盘可以转场到出料工位，随后机器人或操作员将检验合格的工件从检验系统中移载到出料工位的托盘上，之后通过自动下料系统移走满载了合格工件的托盘以进入下一工序。

然而，被提供到进料工位的满载托盘上的工件可能存在不良品，被检验系统判定为不良品的工件会被检验系统截留然后放置到劣品仓，只有被检验系统判定为良品的工件会被移载到出料工位的托盘上，这会导致出料工位上的托盘出现空位。若带有空位的托盘从出料工位输送到下一工序，相对于满载良品的托盘输送到下一工序的情况而言，容易导致良品数量统计困难等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种上下料机构，以改善现有技术的自动上下料系统容易发生出料托盘不满载即输送到下一工序的问题。

本实用新型提供的一种上下料机构，包括机台，所述机台上设置有托盘上料区、托盘下料区、第一缓存区以及第二缓存区，其中，所述第一缓存区用于缓存托盘，所述第二缓存区用于缓存由所述托盘承托的工件。

进一步地，该上下料机构还包括搬运器和驱动装置，所述驱动装置与所述搬运器连接并能够驱动所述搬运器移动到所述托盘上料区、所述托盘下料区和所述第一缓存区的上方，所述搬运器适于抓取和释放所述托盘。

进一步地，所述搬运器在所述托盘上料区的上方时用于抓取在所述托盘上料区处的所述托盘；所述搬运器在所述第一缓存区的上方时用于将抓取的所述托盘释放至所述第一缓存区或者用于抓取在所述第一缓存区处暂存的所述托盘；所述搬运器在所述托盘下料区的上方时用于将抓取的所述托盘释放至所述托盘下料区。

进一步地，所述托盘上料区、所述第一缓存区和所述托盘下料区在直线方向上依次布置。

进一步地，所述驱动装置包括设置在所述机台上的平移驱动器；所述搬运器包括基座、第一驱动机构、移动支架和抓取部，所述基座与所述平移驱动器的输出端连接，所述第一驱动机构安装在所述基座上，所述移动支架与所述第一驱动机构的输出端连接以在所述第一驱动机构的驱动下做升降运动，所述抓取部安装在所述移动支架上并用于抓取和释放所述托盘。

进一步地，该上下料机构还包括两个升降模组，所述两个升降模组的上端分别与所述托盘上料区和所述托盘下料区对应设置，以向所述托盘上料区供应所述托盘以及从所述托盘下料区移出所述托盘。

进一步地，至少一个所述升降模组包括竖轨、托盘支撑架和第二驱动机构，所述竖轨位于对应的所述托盘上料区或所述托盘下料区的下方，所述托盘支撑架用于承托所述托盘并与所述竖轨滑动配合，所述第二驱动机构用于驱动所述托盘支撑架沿所述竖轨移动。

进一步地，该上下料机构还包括框架和用于承托所述托盘的两个横移支架，所述框架用于支撑所述机台，所述两个横移支架分别与所述框架滑动连接且能够分别与所述两个升降模组的下端对应地设置，以能够将所述托盘供应至所述升降模组的下端或者将所述托盘从所述升降模组的下端移出。

进一步地，至少一个所述横移支架包括水平支撑架和设置于所述水平支撑架上的多个立架，所述水平支撑架用于支撑所述托盘，所述多个立架限定出所述托盘的容纳空间，且至少部分所述立架在所述水平支撑架上的位置能够调整。

进一步地，所述第一缓存区由在所述机台上设置的第一定位结构形成，所述第二缓存区由在所述机台上设置的第二定位结构形成。

本实用新型提供的上下料机构，在机台上设置了第一缓存区用于缓存托盘以及设置了第二缓存区用于缓存由托盘承托的工件，这样，在托盘上料区的托盘已空而托盘下料区的托盘未满载的情况下，可以将托盘上料区的托盘暂存在第一缓存区备用；在托盘上料区的托盘上的工件未完全取出而托盘下料区的托盘未满载的情况下，可以将托盘上料区的托盘上的剩余工件暂存在第二缓存区等待检验，然后可以将托盘上料区的空托盘转场到第一缓存区备用，以使新的满载托盘进入托盘上料区，这样有利于缩短上下料的整体工时，提高上下料的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的上下料机构的第一方向立体图；

图2为本实用新型实施例提供的上下料机构的第二方向立体图；

图3为本实用新型实施例提供的上下料机构的搬运器的立体图；

图4为本实用新型实施例提供的上下料机构的升降模组和横移支架的立体图，其中，横移支架被推入框架中；

图5为本实用新型实施例提供的上下料机构的升降模组的立体图；

图6为为本实用新型实施例提供的上下料机构的横移支架的立体图。

具体实施方式

参见图1和图2，示出了根据本实用新型实施例提供的一种上下料机构。如图所示，该上下料机构包括机台1，机台1例如可以由框架8支撑，框架8例如可以由板材和型材搭建而成。机台1上设置有托盘上料区11、托盘下料区12、第一缓存区13以及第二缓存区14。

详细地，满载了待检验工件(图中未示出)的托盘100可以被输送到托盘上料区11，在托盘上料区11处的托盘100也可以称为进料托盘100，机器人或者操作员将进料托盘100上的待检验工件移动到检验系统以被检验。托盘下料区12配置的托盘100用于接收机器人或者操作员转载来的检验合格的工件，在托盘下料区12的托盘100也可以称为出料托盘100。第一缓存区13可以用于缓存托盘100，第二缓存区14用于缓存由托盘100承托的工件，工件可以为任何合适的产品，托盘100上可以有用于放置多个工件的多个定位格。在一些实施例中，第一缓存区13可以由在机台1上设置的第一定位结构(例如凹槽)形成，第二缓存区14可以由在机台1上设置的第二定位结构(例如凸台)形成。第一定位结构和第二定位结构的几何特征可以根据需要放置的托盘100和工件的形状和大小而设计。

下面简述上述实施例提供的上下料机构的两种不同工作流程。需要说明的是，该上下料机构的工作流程并不局限于下述两种情况。

(1)当托盘上料区11的同一进料托盘100所承托的同一批待检验工件经过检验均为良品时，该同一批工件全部被移载到托盘下料区12的空载的出料托盘100上，然后满载了良品工件的空托盘100被输送到下一工序。

(2)当托盘上料区11的同一进料托盘100所承托的同一批待检验工件经过检验发现有不良品时，不良品被送至劣品仓，良品工件被移载到托盘下料区12的空载的出料托盘100上。此时，托盘下料区12的出料托盘100会出现空位，即出料托盘100不满载。为避免带有空位的出料托盘100从托盘下料区12被输送到下一工序，此时可以将托盘上料区11的已经空载的进料托盘100转场到第一缓存区13，然后，新的满载了待检验工件的托盘100被输送至托盘上料区11，利用检验系统对托盘上料区11的新的托盘100上的工件进行检验，并将检验出的良品工件首先填充前述未满载的出料托盘100上的空位，直至出料托盘100满载后移出托盘下料区12，然后可以在托盘下料区12放置新的空载的出料托盘100来承托剩余的被检测为良品的工件。如此，可以保证从托盘下料区12输出的托盘100均满载了良品，不仅有利于后续工序的工作以及良品数量的统计，也有利于整个生产流程的自动化控制。

另外，因机台1上还设置有第二缓存区14，该第二缓存区14可以用于存放由托盘100承托的工件，例如，第二缓存区14可以作为进料托盘100上承托的工件的中转区。这样，上下料机构在工作过程中，可以根据需要将进料托盘100上的工件例如通过机械手(图中未示出)或者通过操作员暂时转移到第二缓存区14以等待检验并使进料托盘100空载。空载后的进料托盘100可以被移动到第一缓存区13暂存起来或者被移动到托盘下料区12作为出料托盘100使用。然后，可以将新的满载了待检验工件的托盘100提供到托盘上料区11，从而将工件的检验等待时间和托盘上料区11的托盘100更新时间至少部分地重合，有利于缩短上下料的整体工时，提高上下料的工作效率。

参见图2和图3，在一些实施例中，该上下料机构还包括搬运器2和驱动装置3。驱动装置3与搬运器2连接并能够驱动搬运器2移动到托盘上料区11的上方、托盘下料区12的上方和第一缓存区13的上方，搬运器2移动到位后可以抓取和释放托盘100。通过驱动装置3和搬运器2的配合，实现了托盘100转场的自动化。例如，搬运器2在托盘上料区11的上方时用于抓取在托盘上料区11处的托盘100。搬运器2在第一缓存区13的上方时用于将抓取的托盘100释放至第一缓存区13或者用于抓取在第一缓存区13处暂存的托盘100。搬运器2在托盘下料区12的上方时用于将抓取的托盘100释放至托盘下料区12。也即，托盘上料区11的托盘100可以被搬运器2直接输送到第一缓存区13或者托盘下料区12。托盘下料区12处的托盘100可以直接来自于托盘上料区11或者第一缓存区13。

在一些实施例中，参见图2，托盘上料区11、第一缓存区13和托盘下料区12在直线方向上依次布置，使得第一缓存区13布置在托盘上料区11和托盘上料区12之间。这样，托盘100从托盘上料区11移动到第一缓存区13暂存或者从第一缓存区13移动至托盘下料区12的路线被优化设计。

在一些实施例中，驱动装置3包括设置在机台1上的平移驱动器，平移驱动器例如是平移电缸，其带动搬运器2在托盘上料区11、第一缓存区13和托盘下料区12的上方做直线往复运动。在其他实施例中，驱动装置3还可以有很多种替代方式，例如可以是丝杠螺母驱动机构、齿轮齿条驱动机构等。

参见图3，在一些实施例中，搬运器2可以包括基座21、第一驱动机构22、移动支架23和抓取部24。其中，基座21与平移驱动器的输出端连接，平移驱动器的输出端带动基座21做平移运动。第一驱动机构22安装在基座21上，移动支架23与第一驱动机构22的输出端连接以在第一驱动机构22的驱动下做升降运动，该第一驱动机构22例如可以是但不限于气缸。在一些实施例中，可以在基座21上设置多个孔，移动支架23上设置多个导杆26，多个导杆26与基座21上的多个孔滑动配合，以引导移动支架23的升降运动。抓取部24安装在移动支架23上并用于抓取和释放托盘100。

例如，当需要移动托盘上料区11或第一缓存区13处的托盘100时，驱动装置3带动搬运器2整体移动到托盘100上方，第一驱动机构22驱动移动支架23下降到合适位置，控制抓取部24抓取托盘100后，第一驱动机构22驱动移动支架23上升，然后驱动装置3带动搬运器2和托盘100整体移动到托盘的预定下放位置(例如托盘下料区12)上方，再通过第一驱动机构22驱动移动支架23下降后，控制抓取部24释放托盘100，然后第一驱动机构22驱动移动支架23上升，以不影响往托盘100上放置工件。

在一些实施例中，移动支架23上可以设置多个抓取部24，各个抓取部24可以是真空吸嘴或者真空吸盘，以通过真空吸附的方式抓取托盘100。此时，可以在基座21上设置与各真空吸嘴或真空吸盘连接的真空泵25。当然，在其他实施例中，抓取部24抓取工件的方式不限于真空吸附，搬运器2的具体实施方式也不限于上述举例。

结合参考图1、图2、图4和图5，在一些实施例中，向托盘上料区11供应装载待检验工件的托盘100和从托盘下料区12移出装载了已检验为良品的工件的托盘100是通过两个升降模组4实现的。其中，托盘上料区11可以是形成在机台1上的第一孔区，托盘下料区12可以是形成在机台1上的第二孔区。其中一个升降模组4的上端与托盘上料区11对应设置，通过向上抬升托盘100的方式以将在升降模组4下端的托盘100向上供应到托盘上料区11，另一个升降模组4的上端与托盘下料区12对应设置，通过向下移动托盘100的方式将托盘100从托盘下料区12往升降模组4的下端移动。

参见图5，在一些实施例中，两个升降模组4的结构可以大体相同，例如均包括竖轨41、托盘支撑架42和第二驱动机构43。竖轨41位于对应的托盘上料区11的下方或者位于托盘下料区12的下方。托盘支撑架42用于承托托盘100并通过基座420与竖轨41滑动配合。第二驱动机构43用于驱动托盘支撑架42沿竖轨41移动。在一些实施例中，第二驱动机构43例如包括电机431、带传动机构432和丝杆螺母传动机构433，电机431输出的动力通过带传动机构432传递给丝杠螺母传动机构433，托盘支撑架42由丝杠螺母传动机构433驱动，即可沿竖轨41做升降运动。当然，驱动托盘支撑件42沿竖轨41做升降运动的第二驱动机构43还可以采用任何其他合适的实施方式。在一些替代实施例中，两个升降模组4的结构也可以不完全相同。

对应于托盘上料区11的升降模组4在工作过程中，托盘支撑架42可以首先位于竖轨41的下端，将多个叠置的放置有工件的托盘100放置在托盘支撑架42上，使顶端的托盘100处于托盘上料区11中。当顶端的托盘100中的工件被取走完毕后，顶端的托盘100例如可以被搬运器2移动到第一缓存区13或者托盘下料区12。然后，第二驱动机构43驱动托盘支撑架42上移，使得次顶端的托盘100移动到头盘上料区11中。以此类推，当托盘支撑架42移动到竖轨41的上端，其上的托盘100均被移走后，可以将托盘支撑架42重新移动到竖轨41的下端以重新装载托盘100。

对应于托盘下料区12的升降模组4在工作过程中，托盘支撑架42可以首先位于竖轨41的上端，使托盘支撑架42支撑的托盘100处于托盘下料区12中。当托盘100满载了良品工件后，第二驱动机构43驱动托盘支撑架42下移，可以通过搬运器2将空的托盘100放置在满载了良品工件的托盘100的上面，空的托盘100处于托盘下料区12中以继续承托良品工件。以此类推，托盘支撑架42叠置了多个满载的托盘100后移动到竖轨41的下端，此时可以将多个满载的托盘100移走，然后将托盘支撑架42重新移动到竖轨41的上端以接收托盘100和良品工件。

参见图4至图6，在一些实施例中，该上下料机构还包括用于承托托盘100的两个横移支架6。两个横移支架6可以分别与框架8滑动连接且能够与两个升降模组4的下端(对应于竖轨41的下端)分别对应设置，以能够将托盘100供应至升降模组4的下端或者将托盘100从升降模组4的下端移出。横移支架6例如类似于抽屉式结构，通过滑轨63与框架8滑动连接，使得横移支架6可以横向地从框架8拉出或者被推进框架8。

可以理解，当对应于托盘上料区11的横移支架6被从框架8中拉出时，可以将新的叠置在一起的托盘100装载到横移支架6上，然后再将横移支架6推进框架8，使得横移支架6上装载的多个托盘100直接被输送到对应的升降模组4的在竖轨41下端的托盘支撑架42上，托盘支撑架42向上移动时，多个托盘100脱离横移支架6的托盘支撑面的支撑而由托盘支撑架42支撑。

当对应于托盘下料区12的升降模组4的托盘支撑架42上叠置了多个托盘100，托盘支撑架42移动到对应的竖轨41的下端，进而移动到横移支架6的托盘支撑面的下方时，托盘100由横移支架6的支撑面支撑。此时，可以将横移支架6从框架8中拉出时，腾出横移支架6上的托盘100后，将横移支架再推入框架8内，以用于再次承接由托盘支撑架42带到对应的升降模组4下端的托盘100。

在一些实施例中，横移支架6例如包括水平支撑架61和设置于水平支撑架61上的多个立架62。水平支撑架61形成用于支撑托盘100的托盘支撑面，多个立架62限定出托盘100的容纳空间。可以理解，水平支撑架61的结构设计成不影响托盘支撑架42的穿过水平支撑架61的升降移动。立架62一方面限定托盘100的位置，另一方面可以对托盘100的升降运动进行导向，可以有效避免托盘100在随托盘支撑架42做升降运动时发生倾斜，扭转或者坍塌等意外。

在一些实施例中，至少部分立架62在水平支撑架61上的位置能够调整，使得多个立架62限定出的容纳空间可以根据托盘100的大小进行调整，使得该上下料机构可以适用于多种不同类型的托盘及工件的上下料。例如，立架62可以通过螺栓安装在水平支撑架61上的长形孔中。

在一些实施例中，该上下料机构还可以包括防护板(图中未标号)，防护板围设在框架8的侧部，以使升降模组4和横移支架6等处于一个不易受外界干扰的封闭环境中。防护板例如选用透明材质制成，这样可以从框架外部直接观察升降模组4的移动情况。此外，该上下料机构还可以包括操作面板81、工控机82、电气控制系统83等，以便于操作员与该上下料机构进行人机交互。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种上下料机构，其特征在于，包括机台(1)，所述机台(1)上设置有托盘上料区(11)、托盘下料区(12)、第一缓存区(13)以及第二缓存区(14)，其中，所述第一缓存区(13)用于缓存托盘(100)，所述第二缓存区(14)用于缓存由所述托盘(100)承托的工件。

2.根据权利要求1所述的上下料机构，其特征在于，还包括搬运器(2)和驱动装置(3)，所述驱动装置(3)与所述搬运器(2)连接并能够驱动所述搬运器(2)移动到所述托盘上料区(11)、所述托盘下料区(12)和所述第一缓存区(13)的上方，所述搬运器(2)适于抓取和释放所述托盘(100)。

3.根据权利要求2所述的上下料机构，其特征在于，所述搬运器(2)在所述托盘上料区(11)的上方时用于抓取在所述托盘上料区(11)处的所述托盘(100)；所述搬运器(2)在所述第一缓存区(13)的上方时用于将抓取的所述托盘(100)释放至所述第一缓存区(13)或者用于抓取在所述第一缓存区(13)处暂存的所述托盘(100)；所述搬运器(2)在所述托盘下料区(12)的上方时用于将抓取的所述托盘(100)释放至所述托盘下料区(12)。

4.根据权利要求2所述的上下料机构，其特征在于，所述托盘上料区(11)、所述第一缓存区(13)和所述托盘下料区(12)在直线方向上依次布置。

5.根据权利要求2所述的上下料机构，其特征在于，

所述驱动装置(3)包括设置在所述机台(1)上的平移驱动器；

所述搬运器(2)包括基座(21)、第一驱动机构(22)、移动支架(23)和抓取部(24)，所述基座(21)与所述平移驱动器的输出端连接，所述第一驱动机构(22)安装在所述基座(21)上，所述移动支架(23)与所述第一驱动机构(22)的输出端连接以在所述第一驱动机构(22)的驱动下做升降运动，所述抓取部(24)安装在所述移动支架(23)上并用于抓取和释放所述托盘(100)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的上下料机构，其特征在于，还包括两个升降模组(4)，所述两个升降模组(4)的上端分别与所述托盘上料区(11)和所述托盘下料区(12)对应设置，以向所述托盘上料区(11)供应所述托盘(100)以及从所述托盘下料区(12)移出所述托盘(100)。

7.根据权利要求6所述的上下料机构，其特征在于，至少一个所述升降模组(4)包括竖轨(41)、托盘支撑架(42)和第二驱动机构(43)，所述竖轨(41)位于对应的所述托盘上料区(11)或所述托盘下料区(12)的下方，所述托盘支撑架(42)用于承托所述托盘(100)并与所述竖轨(41)滑动配合，所述第二驱动机构(43)用于驱动所述托盘支撑架(42)沿所述竖轨(41)移动。

8.根据权利要求6中所述的上下料机构，其特征在于，还包括框架(8)和用于承托所述托盘(100)的两个横移支架(6)，所述框架(8)用于支撑所述机台(1)，所述两个横移支架(6)分别与所述框架(8)滑动连接且能够分别与所述两个升降模组(4)的下端对应地设置，以能够将所述托盘(100)供应至所述升降模组(4)的下端或者将所述托盘(100)从所述升降模组(4)的下端移出。

9.根据权利要求8所述的上下料机构，其特征在于，至少一个所述横移支架(6)包括水平支撑架(61)和设置于所述水平支撑架(61)上的多个立架(62)，所述水平支撑架(61)用于支撑所述托盘(100)，所述多个立架(62)限定出所述托盘(100)的容纳空间，且至少部分所述立架(62)在所述水平支撑架(61)上的位置能够调整。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的上下料机构，其特征在于，所述第一缓存区(13)由在所述机台(1)上设置的第一定位结构形成，所述第二缓存区(14)由在所述机台(1)上设置的第二定位结构形成。

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