CN218538361U - 一种用于棒料的自动化上料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化领域，具体公开了一种用于棒料的自动化上料系统。该自动化上料系统包括机架、料堆抬升模块、棒料分拣模块和棒料进给模块；料堆抬升模块包括料槽和抬升驱动组件，所述的驱动组件包括至少两根柔性材料制成的抬升带，抬升带包括抬升分段和约束分段，至少其中一个约束分段与调整驱动单元连接；棒料分拣模块包括预置安装座、分拣通道和进料驱动单元，所述的进料驱动单元驱动棒料进入分拣通道并沿分拣通道运动；棒料进给模块包括承载定位组件和轴向进给组件所述的高度调整组件驱动承载定位组件在竖直方向运动。以上所述的自动化上料系统可以实现棒料从料堆到加工工位的自动化上料操作，提高了加工效率。

Description

一种用于棒料的自动化上料系统

技术领域

本实用新型涉及自动化领域，尤其涉及一种用于棒料的自动化上料系统。

背景技术

伴随人工成本的逐渐提高，生产加工自动化是必然趋势。目前，加工模块的自动化已经越来越成熟，例如通用型的数控加工中心、及专用型的各种机床，但加工模块的通用性和加工效率之间存在一定矛盾。例如数控加工中心的通用性很好，但调试较为复杂，且通常需要人工进行上下料、装夹、对刀等操作，加工效率较为低下，适合产品的小批量试生产；而专用型机床的加工效率高，但不具备通用性。

阻碍通用机床生产效率提高的重要因素之一在于难以实现上料模块的通用性。例如很多零部件的加工选用棒料作为原料，在经过切割后进行精加工，但棒料通常较长，实现连续性自动化上料的难度较大，在较大程度上限制了加工效率的提高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于棒料的自动化上料系统， 可以实现棒料从料堆到加工工位的自动化上料操作，提高了加工效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种用于棒料的自动化上料系统，至少包括：

机架；

料堆抬升模块，包括料槽和抬升驱动组件，所述的驱动组件包括至少两根柔性材料制成的抬升带，所述的抬升带包括抬升分段、及位于抬升分段两端的约束分段，所述的抬升分段与料槽对应；所述的约束分段与机架连接，且至少其中一个约束分段与调整驱动单元连接，所述的调整驱动单元用于调整抬升分段的长度；

棒料分拣模块，包括预置安装座和分拣通道，所述的预置安装座位于料槽一侧，且所述的预置安装座不低于料槽的对应侧边设置；所述的抬升分段部分或全部不低于预置安装座设置；还包括进料驱动单元，所述的进料驱动单元驱动棒料进入分拣通道并沿分拣通道运动；

棒料进给模块，包括承载定位组件和轴向进给组件，所述分拣通道的入口与预置安装座对应，出口与承载定位组件对应；所述的承载定位组件上设有棒料安装槽；所述的轴向进给组件包括夹持单元和进给驱动单元，所述的进给驱动单元驱动夹持单元水平往复运动。

工作时，首先将料堆放置在料槽内，确保每一根棒料置于至少两根抬升带上，通过调整抬升分段的长度，抬升带逐步绷紧，并将料堆抬升到预置安装座的高度。紧接着进料驱动单元工作将棒料逐一送入分拣通道，并通过分拣通道送到承载定位组件上，最后通过轴向进给组件实现棒料的轴向进给，送入加工工位。

在上料的过程中，料堆抬升模块可实现整个料堆的抬升进给，以确保棒料上料的持续性进行，自动化程度更高。棒料分拣模块可以与料堆抬升模块配合，实现料堆到单个棒料的自动化分拣操作。

作为优选，所述的调整驱动单元包括卷收件和旋转动力件，所述的旋转动力件驱动卷收件转动；所述的卷收件与约束分段连接。

通过卷收的形式对抬升带进行部分收纳，并进一步调整抬升分段的长度。

作为优选，所述的调整驱动单元还包括压紧轮，所述的压紧轮与机架旋转活动连接，且所述压紧轮的旋转中心线与卷收件的旋转中心线平行；

所述压紧轮的圆柱面与卷收件的圆柱面相对设置，且所述压紧轮的圆柱面与卷收件的圆柱面之间形成卷收通道；

所述的调整驱动单元还包括压紧动力件，所述的压紧动力件提供压紧轮的圆柱面与卷收件的圆柱面之间的预紧力。

由于压紧轮与卷收件之间存在预紧力，当卷收件转动的过程中，压紧轮也会伴随转动。当卷收件正转缩短抬升分段长度时，压紧轮的伴随转动可以确保抬升带卷收更为平稳顺畅；当卷收件反转以增大抬升分段长度时，压紧轮的伴随转动可以保证从卷收件释放出来的抬升带分段能顺利的进入料槽，即使在抬升分段没有防止料堆载荷时，抬升带也不会在卷收件附近堆积，真正起到抬升分段的功能。

作为优选，所述抬升带的一端为固定端，另一端为调整端，其中与固定端对应的约束分段固定设置，与调整端对应的约束分段对应设置调整驱动单元；

所述抬升带的固定端高于调整端，且所述的调整端位于料槽与预置安装座对应的一侧。

料堆抬升至一定高度后，由于抬升带的两端存在高度差，料堆会向预置安装座的方向移动，以顺利进入分拣步骤。

作为优选，所述的机架上设有底板和上挡板，所述的底板与上挡板之间形成分拣通道；所述上挡板与底板之间的相对位置可调。

通过分拣通道的高度调整，单次仅允许单根棒料的通过，进而实现棒料的分拣。通过调整底板与上挡板之间的相对位置，可以实现对分拣通道的高度调整，以适应不同尺寸规格棒料的分拣操作。

作为优选，所述分拣通道的出口设有开关组件，所述的开关组件用于控制分拣通道出口的开启和关闭。

作为优选，所述的开关组件包括缓冲挡块和开关驱动单元，所述的缓冲挡块与机架活动连接；

所述的缓冲挡块具有至少两个位置状态，第一位置状态下，所述的缓冲挡块关闭分拣通道的出口，第二位置状态下，分拣通道的出口开启；

所述的开关驱动单元驱动缓冲挡块在第一位置状态和第二位置状态之间切换。

开关组件可以在分拣通道出口对棒料进行拦截和缓冲，不仅可以避免但是多根棒料进入承载定位组件，还可以对棒料的运动进行缓冲，保证棒料更为平稳准确的进入承载定位组件。

作为优选，所述的进料驱动单元包括设置在预置安装座上的传送带；

所述的分拣通道内设有检测单元，所述的检测单元设置在分拣通道的出口端；当棒料运动至分拣通道出口，检测单元工作，进料驱动单元停止工作。以确保每次仅单根棒料从分拣通道送出。

作为优选，所述的底板包括固定分段和活动分段，所述的活动分段位于出口端；所述的检测单元与活动分段连接；当棒料运动至活动分段，活动分段向下运动，检测单元被触发工作。

作为优选，所述的承载定位组件包括至少两个承载轮，所述承载轮的圆柱面上开设有定位槽，各个承载轮的定位槽对齐设置。

定位槽可以对棒料进行可靠定位，而承载轮可以在棒料轴向进给的过程中伴随转动，以减小棒料与承载定位件之间的摩擦，保证棒料轴向进给操作的顺利稳定进行。

附图说明

图1为本实施例用于棒料的自动化上料系统的结构示意图；

图2为本实施例用于棒料的自动化上料系统另一视角的结构示意图；

图3为本实施例用于棒料的自动化上料系统的侧视图；

图4为本实施例用于棒料的自动化上料系统另一状态的侧视图；

图5为本实施例用于棒料的自动化上料系统中料堆抬升模块的结构示意图；

图6为本实施例用于棒料的自动化上料系统中料堆抬升模块的结构示意图；此时抬升带处于绷紧状态；

图7为本实施例用于棒料的自动化上料系统中料堆抬升模块与棒料分拣模块配合的侧视图；

图8为本实施例用于棒料的自动化上料系统中料堆抬升模块与棒料分拣模块配合的结构示意图；

图9为本实施例用于棒料的自动化上料系统中棒料分拣模块的结构示意图；

图10为本实施例用于棒料的自动化上料系统中棒料分拣模块与棒料进给模块配合的结构示意图；

图11为本实施例用于棒料的自动化上料系统中棒料分拣模块与棒料进给模块配合的侧视图；

图12为本实施例用于棒料的自动化上料系统中棒料进给模块的结构示意图；

图13为本实施例用于棒料的自动化上料系统中棒料进给模块的侧视图；此时承载定位组件处于下极限位；

图14为本实施例用于棒料的自动化上料系统中棒料进给模块的侧视图；此时承载定位组件处于上极限位；

图15为本实施例用于棒料的自动化上料系统中轴向进给组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1-图4所示，一种用于棒料的自动化上料系统，包括机架1、料堆抬升模块2、棒料分拣模块3和棒料进给模块。

如图5-图7所述，其中的料堆抬升模块2包括料槽21和抬升驱动组件，所述的驱动组件包括至少两根柔性材料制成的抬升带22，所述的抬升带22包括抬升分段、及位于抬升分段两端的约束分段。所述的抬升分段与料槽21对应，具体的，相邻抬升带22的抬升分段并行设置，并横向设置在料槽21内。所述的约束分段与机架1连接，且至少其中一个约束分段与调整驱动单元43连接，所述的调整驱动单元43用于调整抬升分段的长度。

具体的，如图5和图6所示，所述的调整驱动单元43包括卷收件24和旋转动力件，所述的旋转动力件驱动卷收件24转动，所述的卷收件24与约束分段连接。所述的卷收件24设置成滚轮形式，旋转驱动件为电机。通过卷收的形式对抬升带22进行部分收纳，并进一步调整抬升分段的长度。所述的卷收件24与抬升带22一一对应，所述旋转动力件的数量为一个，并驱动多个卷收件24同步转动。

进一步的，如图5和图6所示，所述的调整驱动单元43还包括压紧轮23，所述的压紧轮23与机架1旋转活动连接，且所述压紧轮23的旋转中心线与卷收件24的旋转中心线平行。所述压紧轮23的圆柱面与卷收件24的圆柱面相对设置，且所述压紧轮23的圆柱面与卷收件24的圆柱面之间形成卷收通道。所述的调整驱动单元43还包括压紧动力件，所述的压紧动力件提供压紧轮23的圆柱面与卷收件24的圆柱面之间的预紧力。具体的，压紧动力件为弹簧。

由于压紧轮23与卷收件24之间存在预紧力，当卷收件24转动的过程中，压紧轮23也会伴随转动。当卷收件24正转缩短抬升分段长度时，压紧轮23的伴随转动可以确保抬升带22卷收更为平稳顺畅；当卷收件24反转以增大抬升分段长度时，压紧轮23的伴随转动可以保证从卷收件24释放出来的抬升带22分段能顺利的进入料槽21，即使在抬升分段没有防止料堆载荷时，抬升带22也不会在卷收件24附近堆积，真正起到抬升分段的功能。

具体的，如图5和图6所示，所述抬升带22的一端为固定端，另一端为调整端，其中与固定端对应的约束分段固定设置，与调整端对应的约束分段对应设置调整驱动单元43。所述抬升带22的固定端高于调整端，且所述的调整端位于料槽21与预置安装座31对应的一侧。料堆抬升至一定高度后，由于抬升带22的两端存在高度差，料堆会向预置安装座31的方向移动，以顺利进入分拣步骤。料槽21的两个侧面高度可以设置成不一致，具体的，料槽21靠近预置安装座31一侧的侧面高度较小。

如图7-图9所示，其中的棒料分拣模块3包括预置安装座31和分拣通道32，所述的预置安装座31位于料槽21一侧，且所述的预置安装座31不低于料槽21的对应侧边设置。所述的抬升分段部分或全部不低于预置安装座31设置。还包括进料驱动单元36，所述的进料驱动单元36驱动棒料进入分拣通道32并沿分拣通道32运动。

具体的，如图9所示，所述的机架1上设有底板和上挡板33，所述的底板与上挡板33之间形成分拣通道32。所述上挡板33与底板之间的相对位置可调。通过分拣通道32的高度调整，单次仅允许单根棒料的通过，进而实现棒料的分拣。通过调整底板与上挡板33之间的相对位置，可以实现对分拣通道32的高度调整，以适应不同尺寸规格棒料的分拣操作。具体的，底板的高度固定，而上挡板33与机架1活动连接，通过上挡板33的上下调整实现对分拣通道32高度的调整。

作为一种具体的实施方式，如图9所示，所述的底板包括固定分段和活动分段352，所述的活动分段352位于出口端；所述的检测单元35与活动分段352连接；当棒料运动至活动分段352，活动分段352向下运动，检测单元35被触发工作。其中的检测单元35可以为按钮235或压力传感器。具体的，固定分段与预置安装座均水平设置，活动分段倾斜向下设置。

进一步的，如图9所示，所述分拣通道32的出口设有开关组件34，所述的开关组件34用于控制分拣通道32出口的开启和关闭。开关组件34可以在分拣通道32出口对棒料进行拦截和缓冲，不仅可以避免但是多根棒料进入承载定位组件，还可以对棒料的运动进行缓冲，保证棒料更为平稳准确的进入承载定位组件。

作为一种具体的实施方式，如图9所示，所述的开关组件34包括缓冲挡块和开关驱动单元，所述的缓冲挡块与机架1活动连接。所述的缓冲挡块具有至少两个位置状态，第一位置状态下，所述的缓冲挡块关闭分拣通道32的出口，第二位置状态下，分拣通道32的出口开启。所述的开关驱动单元驱动缓冲挡块在第一位置状态和第二位置状态之间切换。具体的，缓冲挡块可以设置成与机架1旋转活动连接，通过缓冲挡块的转动实现在第一位置状态和第二位置状态之间的切换；缓冲挡块也可以设置成与机架1滑动连接，通过缓冲挡块的上下或左右滑动实现在第一位置状态和第二位置状态之间的切换。

作为一种具体的实施方式，如图9所示，所述的进料驱动单元36包括设置在预置安装座31上的传送带。所述的分拣通道32内设有检测单元35，所述的检测单元35设置在分拣通道32的出口端。当棒料运动至分拣通道32出口，检测单元35工作，进料驱动单元36停止工作。以确保每次仅单根棒料从分拣通道32送出。

如图10-图14所示，其中的棒料进给模块包括承载定位组件、高度调整组件4和轴向进给组件5，所述分拣通道32的入口与预置安装座31对应，出口与承载定位组件对应；所述的承载定位组件上设有棒料安装槽。所述的高度调整组件4驱动承载定位组件在竖直方向运动；所述的轴向进给组件5包括夹持单元51和进给驱动单元，所述的进给驱动单元驱动夹持单元51水平往复运动。

具体的，如图10-图14所示，所述的承载定位组件6包括至少两个承载轮61，所述承载轮61的圆柱面上开设有定位槽，各个承载轮61的定位槽对齐设置。定位槽可以对棒料进行可靠定位，而承载轮61可以在棒料轴向进给的过程中伴随转动，以减小棒料与承载定位件之间的摩擦，保证棒料轴向进给操作的顺利稳定进行。

作为一种具体的实施方式，如图13和图14所示，所述的高度调整组件4包括沿竖直方向延伸的调整导轨，所述的承载定位组件与调整导轨滑动连接。所述的高度调整组件4还包括驱动承载定位组件沿调整导轨滑动的调整驱动单元43和调整传动单元，所述的调整传动单元包括传动链41。

作为一种具体的实施方式，如图13和图14所示，所述的承载定位组件6还包括滑动安装座63，所述的承载轮61设置在滑动安装座63上，所述的滑动安装座63通过调整导轨与机架1连接。

作为一种具体的实施方式，如图15所示，所述的进给驱动单元包括进给动力件和进给传动件53，所述的进给传动件53可以设置成丝杆传动机构。所述的夹持单元51包括滑块和夹爪，所述的滑块通过进给导轨54与机架1连接，且所述的进给驱动件52通过进给传动件53驱动滑块相对于机架1往复滑动。

工作时，首先将料堆放置在料槽21内，确保每一根棒料置于至少两根抬升带22上，通过调整抬升分段的长度，抬升带22逐步绷紧，并将料堆抬升到预置安装座31的高度。紧接着进料驱动单元36工作将棒料逐一送入分拣通道32，并通过分拣通道32送到承载定位组件上。高度调整组件4首先对承载定位组件及棒料的高度进行调整，最后通过轴向进给组件5实现棒料的轴向进给，送入加工工位。

在上料的过程中，料堆抬升模块2可实现整个料堆的抬升进给，以确保棒料上料的持续性进行，自动化程度更高。棒料分拣模块3可以与料堆抬升模块2配合，实现料堆到单个棒料的自动化分拣操作。高度调整配合与承载定位组件配合可以适应不同直径规格的棒料，对棒料进行精确定位，以提高棒料的上料精度。

一种用于棒料的自动化上料方法，采用如上所述的自动化上料系统；

至少包括以下步骤：

S1 将棒料以料堆的形式放置在料槽21内，确保每一根棒料均位于至少两根抬升带22上，且重心位于至少两根抬升带22之间；

S2 调整驱动单元43工作，缩短抬升分段的长度，抬升料垛高度，直至棒料转移至预置安装座31；

S3 开关组件34关闭分拣通道32出口；

进料驱动单元36工作，将棒料逐一送入分拣通道32，并驱动棒料沿分拣通道32运动至分拣通道32出口；当其中一根棒料运动至开关组件34，开关组件34开启，棒料转移至承载定位组件，此时进料驱动单元36暂停工作；

S4 高度调整组件4工作将棒料抬升至夹持单元51工位；

夹持单元51工作夹持位于承载定位组件上的棒料，进给驱动单元驱动夹持单元51和棒料同步沿轴向运动预设距离；夹持单元51松开棒料，进给驱动单元驱动夹持单元51反向运动复位，进行下一次轴向进给。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于棒料的自动化上料系统，其特征在于，至少包括：

机架；

料堆抬升模块，包括料槽和抬升驱动组件，所述的驱动组件包括至少两根柔性材料制成的抬升带，所述的抬升带包括抬升分段、及位于抬升分段两端的约束分段，所述的抬升分段与料槽对应；所述的约束分段与机架连接，且至少其中一个约束分段与调整驱动单元连接，所述的调整驱动单元用于调整抬升分段的长度；

棒料分拣模块，包括预置安装座和分拣通道，所述的预置安装座位于料槽一侧，且所述的预置安装座不低于料槽的对应侧边设置；所述的抬升分段部分或全部不低于预置安装座设置；还包括进料驱动单元，所述的进料驱动单元驱动棒料进入分拣通道并沿分拣通道运动；

棒料进给模块，包括承载定位组件和轴向进给组件，所述分拣通道的入口与预置安装座对应，出口与承载定位组件对应；所述的承载定位组件上设有棒料安装槽；所述的轴向进给组件包括夹持单元和进给驱动单元，所述的进给驱动单元驱动夹持单元水平往复运动。

2.根据权利要求1所述的自动化上料系统，其特征在于：所述的调整驱动单元包括卷收件和旋转动力件，所述的旋转动力件驱动卷收件转动；所述的卷收件与约束分段连接。

3.根据权利要求2所述的自动化上料系统，其特征在于：所述的调整驱动单元还包括压紧轮，所述的压紧轮与机架旋转活动连接，且所述压紧轮的旋转中心线与卷收件的旋转中心线平行；

所述压紧轮的圆柱面与卷收件的圆柱面相对设置，且所述压紧轮的圆柱面与卷收件的圆柱面之间形成卷收通道；

所述的调整驱动单元还包括压紧动力件，所述的压紧动力件提供压紧轮的圆柱面与卷收件的圆柱面之间的预紧力。

4.根据权利要求2所述的自动化上料系统，其特征在于：所述抬升带的一端为固定端，另一端为调整端，其中与固定端对应的约束分段固定设置，与调整端对应的约束分段对应设置调整驱动单元；

所述抬升带的固定端高于调整端，且所述的调整端位于料槽与预置安装座对应的一侧。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的自动化上料系统，其特征在于：所述的机架上设有底板和上挡板，所述的底板与上挡板之间形成分拣通道；所述上挡板与底板之间的相对位置可调。

6.根据权利要求5所述的自动化上料系统，其特征在于：所述分拣通道的出口设有开关组件，所述的开关组件用于控制分拣通道出口的开启和关闭。

7.根据权利要求6所述的自动化上料系统，其特征在于：所述的开关组件包括缓冲挡块和开关驱动单元，所述的缓冲挡块与机架活动连接；

所述的缓冲挡块具有至少两个位置状态，第一位置状态下，所述的缓冲挡块关闭分拣通道的出口，第二位置状态下，分拣通道的出口开启；

所述的开关驱动单元驱动缓冲挡块在第一位置状态和第二位置状态之间切换。

8.根据权利要求6所述的自动化上料系统，其特征在于：所述的进料驱动单元包括设置在预置安装座上的传送带；

所述的分拣通道内设有检测单元，所述的检测单元设置在分拣通道的出口端；当棒料运动至分拣通道出口，检测单元工作，进料驱动单元停止工作。

9.根据权利要求8所述的自动化上料系统，其特征在于：所述的底板包括固定分段和活动分段，所述的活动分段位于出口端；所述的检测单元与活动分段连接；当棒料运动至活动分段，活动分段向下运动，检测单元被触发工作。

10.根据权利要求1-4、6-9中任一项所述的自动化上料系统，其特征在于：所述的承载定位组件包括至少两个承载轮，所述承载轮的圆柱面上开设有定位槽，各个承载轮的定位槽对齐设置。

Images