CN220449066U - 自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动上料装置，包括安装架、可拆卸安装于安装架的料架、设于安装架并能够沿竖向活动的托举部、能够往返于取料位和投料位之间的取料件；料架包括开设有底口的载料部，托举部能够穿过底口并上升至载料部的竖向上方，或者下降至载料部的竖向下方；安装架驱使料架到达取料位的竖向下方时，托举部能够从载料部的竖向下方上升活动以靠近取料位。

Description

自动上料装置

技术领域

本实用新型涉及自动化分装技术领域，尤其涉及一种自动上料装置。

背景技术

电子设备包装作业包括多道分装工序，分装工序即物料装入包装盒的过程，如电子设备本体分装、包装内衬分装、产品说明书分装、产品附件分装。

以产品说明书分装为例，当前有人工手动分装和借助生产线的自动化分装这两种分装方式，人工手动分装的劳动强度大、人工成本高、出错率高；自动化分装需要先将待分装物料排列于输送线体，由输送线体输送到分装工位，再通过分装工位的移载机构抓取物料并搬移至包装盒中，因此用于分装的自动化生产线体积巨大、占地面积广阔，也容易造成落料出错。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种结构简约、占用空间更小且能够高效准确地进行物料分装的自动上料装置。

本实用新型提供的自动上料装置包括安装架、可拆卸安装于安装架的料架、设于安装架并能够沿竖向活动的托举部、能够往返于取料位和投料位之间的取料件；料架包括开设有底口的载料部，托举部能够穿过底口并上升至载料部的竖向上方，或者下降至载料部的竖向下方；安装架驱使料架到达取料位的竖向下方时，托举部能够从载料部的竖向下方上升活动以靠近取料位。

与现有技术相比，本实用新型的自动上料装置具有以下有益效果：

1)省去了用于托载并输送平铺排列的物料的输送线体，层叠堆放的物料随着托举部竖向上升而沿靠近取料位活动，因此本实用新型的自动上料装置的结构更简单、体积和占地面积均减少；

2)在待分装物料沿竖向层叠垒放的情况下，所有物料都以相同的位姿状态到达取料位，因此所有物料都能以一致的位姿状态被取料件获取，最终所有物料都能够以相同的位姿状态落料进入包装盒。

在其中一个实施方式中，料架的数量为多个，自动上料装置还包括间歇驱动件，安装架设置于间歇驱动件，间歇驱动件能够间歇驱动安装架，并依次带动每个料架经过取料位的竖向下方。

间歇驱动件处于停歇状态时，取料件逐个获取位于取料位下方的物料，物料被取尽后，间歇驱动件驱动取料位下方的空载料架离开，并驱动下一个装载有物料的载料料架活动以底部空载料架，载料料架到达取料位下方后，间歇驱动件再次停歇，以使取料件启动对递补到位的载料料架中的物料的获取。

如此设置，更多的料架能够作为物料缓存储备部件，缩短了取料件等候载料料架到达取料位下方的用时，提高了物料分装效率，间歇驱动件取代人工操作，自动完成载料料架递补空载料架，减少了人工参与。

在其中一个实施方式中，托举部与料架数量相当且一一对应，每个托举部和与之对应的料架在水平方向上相对固定，间歇驱动件能够依次带动每个料架和对应该料架的托举部同步到达取料位的竖向下方。

如此设置，每个托举部和与之对应的料架在水平方向上的相对运动自由度被限制，从而确保每个托举部都能够平稳正确地托举与之对应的料架中的物料。

在其中一个实施方式中，间歇驱动件包括转盘，转盘能够绕竖向延伸的转动中心转动，安装架固设于转盘，多个料架围绕转动中心设置。

如此设置，间歇驱动件具有更加简单的结构、更小的体积和占地面积，间歇驱动件、安装架和料架所构成的装配总成更为紧凑，有利于实现自动上料装置的小型化和轻量化。

在其中一个实施方式中，安装架的数量为一个，且安装架沿竖向延伸，多个料架安装于安装架的周侧，多个托举部设于安装架的侧部，每个托举部均沿安装架的侧部竖向可滑动设置。

如此设置，自动上料装置的结构更加紧凑，料架和托举部在自动上料装置中更集中，且充分地利用了安装架的侧部空间。

在其中一个实施方式中，自动上料装置还包括提升模组，提升模组包括沿竖向延伸的丝杆与螺纹连接于丝杆的位移输出端，丝杆能够绕自身的竖向轴线转动，托举部连接于位移输出端。

如此设置，提升模组能够通过位移输出端输出更为平顺的竖向直线运动，使得，托举部沿竖向移动时的速率波动更小，升降位移量的精度更高，避免待分装物料无法准确地停留在取料位，以使取料件每次能够顺利取料。

在其中一个实施方式中，提升模组还包括沿丝杆的轴向直线延伸的导向滑轨，其中：

位移输出端与导向滑轨沿丝杆的轴向形成滑动配合；及/或，托举部与导向滑轨沿丝杆的轴向形成滑动配合。

如此设置，托举部能够严格按照竖直方向进行直线运动，限制了托举部在水平方向上偏摆的运动自由度，由此确保物料严格按照竖向直线上升，防止因物料意外偏摆而影响物料在取料位时的位姿状态。

在其中一个实施方式中，安装架的数量为一个，且安装架沿竖向延伸，料架的数量为多个，托举部与料架数量相当且一一对应，提升模组与托举部数量相当且一一对应连接，提升模组安装于安装架的周侧。

如此设置，自动上料装置的结构更加紧凑，料架和托举部在自动上料装置中更集中，且充分地利用了安装架的侧部空间。

在其中一个实施方式中，载料部为料架相对靠近地面的一端，料架具有竖向延伸并且连通底口的提升空间，提升空间贯通料架相对远离地面的一端以形成顶口；其中：

安装架驱使料架到达取料位的竖向下方时，顶口指向取料位，托举部能够在提升空间内升降运动；及/或，任意一个水平平面截切料架后形成的内壁轮廓与尺寸均相同。

如此设置，待分装物料被托举部托举上升过程中运动顺利，不会被料架内壁所阻碍，同时料架内壁还可以约束限制物料的位姿状态，确保每个到达取料位的物料都具有相同的位姿状态。

在其中一个实施方式中，取料件包括能够沿竖向活动的微动提升部、安装于微动提升部的抓料部，料架到达取料位的竖向下方时，微动提升部能够驱使抓料部竖向上升以带动被抓取物料离开剩余物料。

如此设置，取料件获取物料后能够带动该物料与下方剩余物料快速分离，被获取物料不会在水平方向上产生速度分量，消除了被获取物料和下方剩余物料之间在水平方向上发生相对运动的可能，避免被获取物料对下方剩余物料施加摩擦力从而改变下方剩余物料的位姿状态。

在其中一个实施方式中，取料件包括至少三个抓料部，抓料部相对靠近地面的一端形成抓料端，多个抓料端不全部共线，且位于同一水平平面。

如此设置，取料件专门适用于对平面状物料的获取和分装投放，例如对产品说明书、产品维保卡、屏幕贴膜等物料的获取和分装投放，这类物料能够以水平姿态被获取，然后以水平姿态被投放至包装盒中。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的自动上料装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的自动上料装置的部分结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例的自动上料装置的部分结构示意图。

附图标记说明：

100、自动上料装置；10、取料件；11、微动提升部；12、抓料部；121、抓料端；20、安装架；30、料架；301、载料部；302、取出部；31、顶口；32、底口；33、提升空间；34、内翻边；41、托举部；42、提升模组；421、丝杆；422、位移输出端；423、导向滑轨；50、间歇驱动件；51、转盘；60、搬移件；70、投料位托架；80、机架；81、平台；200、物料。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种用来分装电子产品附件的自动上料装置100，电子产品附件的分装即为电子产品附件装入包装盒的过程，电子产品附件可以是产品说明书、产品维保卡、缓冲内衬、屏幕贴膜或者其他随机附赠的附件，将要装入包装盒的附件可称为待分装物料200，无论是什么类型的待分装物料200，它们的共同特点是具有扁平层状结构，而且能够沿片层厚度方向逐层堆叠放置。

参阅图1，自动上料装置100包括固定安置于地面的机架80、安装于机架80的间歇驱动件50。机架80具有水平且背离地面设置的平台81，间歇驱动件50包括可转动安装于平台81的转盘51，还包括驱动连接转盘51的间歇驱动源(图未示)。转盘51水平设置，转盘51的转动中心是一条沿竖直方向延伸的直线，间歇驱动源驱动转盘51绕该转动中心间歇转动，也即转盘51能够周期性地转动、停歇、再转动和再停歇。

参阅图1和图2，自动上料装置100还包括固定安装于转盘51背离地面一侧的安装架20和安装于安装架20的料架30。安装架20可以是沿竖直方向延伸的立柱状结构，安装架20能够和转盘51同步进行间歇转动；料架30可拆卸地安装于安装架20的周向侧部，料架30内部中空并形成提升空间33。待分装物料200逐层堆叠之后形成物料200组，物料200组放入提升空间33中后，待分装物料200沿竖直方向依次堆叠。

参阅图2，自动上料装置100还包括可活动地设置于安装架20周向侧部的托举部41、安装于安装架20周向侧部的提升模组42。提升模组42包括位移输出端422，提升模组42能够带动位移输出端422沿安装架20的延伸方向进行直线运动。托举部41连接于位移输出端422，并且托举部41相对于安装架20侧部外凸并伸入料架30内，因而托举部41能够跟随位移输出端422沿安装架20的延伸方向在提升空间33内进行直线运动。

参阅图1和图3，自动上料装置100还包括悬空设置于平台81和转盘51上方的投料位托架70、搬移件60和连接于搬移件60的取料件10。投料位托架70具有一置物空间，包装盒能够被放置在该置物空间从而等待和接收待分装物料200。搬移件60能够按照给定轨迹往复活动并带动取料件10往复运动，取料件10跟随搬移件60从而在给定的取料位和给定的投料位两个位置中往复运动切换。可选的，投料位托架70相对于地面固定，位于投料位托架70的包装盒的上方区域即为投料位所对应的区域。

参阅图1和图2，提升空间33将料架30的两端贯通从而分别形成顶口31和底口32，顶口31开设于料架30相对远离地面的一端，底口32开设于料架30相对靠近地面的一端。料架30安装于安装架20侧部后，料架30和安装架20固定连接为一体，安装架20能够跟随转盘51转动以驱使料架30绕转盘51的转动中心转动，料架30到达取料位的竖向下方时转盘51暂停转动，此时顶口31指向取料位，底口32和取料位沿竖直方向依次设置。

料架30上开设有顶口31的一端称为料架30的取出部302、料架30上开设有底口32的一端称为料架30的载料部301。托举部41能够在提升模组42的带动下下降并退出提升空间33，直至到达载料部301相对靠近地面的一侧，也可以在提升模组42的带动下上升并到达载料部301相对远离地面的一侧，从而再次进入提升空间33。料架30到达取料位的竖向下方时，托举部41能够从底口32相对靠近地面的一侧上升从而靠近取料位，底口32相对靠近地面的一侧即为载料部301相对靠近地面的一侧。

图1所示实施例中，料架30和托举部41的数量均为两个且一一对应，两个料架30分别可拆卸地固定安装于安装架20的两个相互背离的侧部，二者关于转盘51的转动中心对称设置，托举部41能够伸入或退出与之相对应的料架30的提升空间33内。提升模组42与托举部41数量相当且一一对应，每个托举部41连接于与之对应的提升模组42的位移输出端422，每个提升模组42单独负责与之对应的托举部41的升降驱动。间歇驱动源每次驱动转盘51转动180°。

图1所示状态下，间歇驱动件50处于暂停状态，其中一个料架30固定停驻于取料位的竖直下方，间歇驱动件50处于暂停状态期间，与该料架30相对应的托举部41在对应的提升模组42的驱动下以间歇动作方式向上运动从而靠近取料位，带动物料200组间歇上升，物料200组每次上升的高度为待分装物料200的厚度。取料件10往返于取料位和投料位，将先后到达取料位的待分装物料200依次获取，然后依次移载至投料位并最终释放待分装物料200，完成物料200向包装盒内的投放。

当图1中位于取料位竖向下方的料架30被取尽待分装物料200后，间歇驱动源产生动力，带动转盘51转动180°，以使位于取料位竖向下方的空载料架30被带离原本停驻的位置，并且后一个装载有待分装物料200的载料料架30运动至取料位下方，接着取料件10继续往返于取料位和投料位从而获取新到位的载料料架30中的物料200，并对其进行移载，而前一个空载料架30离开取料位下方后被拆离安装架20以完成回收，拆下的空载料架30可以重新装载物料200组，然后再次安装至安装架20。

具体地，参阅图2，料架30的载料部301设有向内弯折的内翻边34，内翻边34合围形成底口32，物料200组可以被内翻边34支撑托举从而稳定放置在提升空间33内。当载料料架30安装于安装架20后，托举部41的初始高度位置不高于内翻边34。优选地，托举部41在载料料架30安装于安装架20后的初始高度低于内翻边34，然后提升模组42通过位移输出端422带动托举部41上升，使得托举部41和内翻边34共同支撑托举物料200组，提升模组42继续带动托举部41上升并进入提升空间33内，此后物料200组离开内翻边34，并完全由托举部41支撑托举。

参阅图2，提升模组42包括能够绕自身轴线转动的丝杆421、固设于安装架20的导向滑轨423、连接丝杆421的提升驱动源(图未示)。位移输出端422与丝杆421的外周壁螺纹配合，丝杆421的轴线沿安装架20的延伸方向直线延伸，导向滑轨423同样沿安装架20的延伸方向直线延伸，位移输出端422与导向滑轨423之间形成沿丝杆421轴向的滑动配合。提升驱动源用于驱动丝杆421转动，丝杆421与位移输出端422的相对螺纹运动分解为丝杆421绕自身轴线的转动与位移输出端422和托举部41相对安装架20的直线移动。

可以理解，在其他实施方式中，还可以选择托举部41与导向滑轨423形成沿丝杆421轴向的滑动配合的方案。

可选的，料架30呈中空长方体结构，提升空间33所对应的空间形状为长方体，任意一个水平平面截切料架30后，所得到的料架30内壁轮廓和尺寸均相同，料架30内壁轮廓和尺寸与待分装物料200基本一致。随着托举部41托举物料200组上升，物料200组中的每个待分装物料200的位姿均能够保持稳定，这是料架30内壁对各待分装物料200的扶正导向作用的结果。

参阅图3，取料件10包括连接于搬移件60的微动提升部11、安装于微动提升部11的位移输出部的抓料部12，微动提升部11能够在竖直方向活动，抓料部12因此可以在微动提升部11的驱动下沿竖直方向上升或下降运动。料架30运动至取料位的竖向下方时，微动提升部11首先能够驱使抓料部12竖直下降从而抓取物料200，接着微动提升部11驱使抓料部12竖直上升从而带动被抓取物料200离开剩余物料200和料架30，此后搬移件60带动取料件10向投料位移动，最终抓料部12到达投料位托架70上方。

可选的，在一些实施方式中，自动上料装置100还包括负压机构，抓料部12包括抓料吸盘，抓料吸盘连通负压机构，负压机构启动后产生负压，从而利用抓料吸盘吸附待分装物料200。

具体地，抓料部12的数量为至少三个，这些抓料部12相对靠近地面的一端形成抓料端121，多个抓料端121不全部共线设置，且位于同一水平平面。当抓料部12包括抓料吸盘时，抓料吸盘的开口朝向地面设置并形成抓料端121，多个抓料吸盘的开口位于同一水平平面，且连线后的形状不全部共线。

值得说明的是，以上仅仅是本实用新型中优先列举的实施例，在一些图中未示出的实施方式中，料架30也可以不必采用中空长方体结构，且提升空间33也可以不必设置，只要料架30开设有底口32即可。当料架30到达取料位的竖向下方时，托举部41能够从料架30相对靠近地面一侧上升从而穿过底口32，并沿着靠近取料位的方向继续上升至达料架30相对远离地面的一侧。

另外，在其他实施方式中，还可以在转盘51或者料架30下方设置举升机构以取代提升模组42，举升机构可以设置在安装架20之外，托举部41安装于举升机构的位移输出部，可选用的举升机构包括举升气缸、举升电缸等。举升气缸或举升电缸的杆体作为位移输出部，杆体既能够从料架30下方穿过底口32后带动托举部41到达料架30上方，也能够从料架30上方穿过底口32并重新下降至料架30下方。

图1所示的实施例中，还可以在两个料架30的基础上进一步增加更多料架30，这些料架30均围绕转盘51的轴线均布设置，例如，当料架30的数量为三个时，间歇驱动源每次驱动转盘51转动的角度为120°；当料架30的数量为四个时，间歇驱动源每次驱动转盘51转动的角度为90°。

此外，在图1所示实施例的基础上，还可以对转盘51作出以下调整：转盘51的轴线不再是两个料架30的对称中心线，两个料架30沿轴向围绕转盘51的轴线设置；又或者，在图中未示出的一些实施方式中，间歇驱动件50不再由间歇驱动源和转盘51构成，而是采用间歇输送线体取代转盘51，间歇输送线体上设置有多个依次等间距排布的装载位，安装架20的数量为多个，多个安装架20分别一一对应地装设于多个装载位，间歇输送线体能够先后带动每个料架30停驻于取料位的竖向下方。

安装架20的结构也并不仅限于图1、图2所示的立柱状结构，在其他实施方式中，安装架20还可以选用其他形状；当然，安装架20的数量也可以是多个，在一些实施方式中，安装架20与料架30一一对应，每个料架30单独安装于与之对应的安装架20。

在图中未示出的一些实施方式中，托举部41的数量也可以进一步精简，例如可以仅设置一个托举部41，该托举部41始终位于取料位的竖向下方，该托举部41能够依次对每个经过取料位下方的料架30进行物料200组举升，当前料架30中的物料200被取尽后，托举部41下降，间歇驱动件50带动该空载料架30离开取料位下方，后一个载料料架30递补到位，然后托举部41再次上升，从而对新到位的载料料架30中的物料200进行托举提升。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式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。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (11)

1.一种自动上料装置，其特征在于，包括安装架(20)、可拆卸安装于所述安装架(20)的料架(30)、设于所述安装架(20)并能够沿竖向活动的托举部(41)、能够往返于取料位和投料位之间的取料件(10)；

所述料架(30)包括开设有底口(32)的载料部(301)，所述托举部(41)能够穿过所述底口(32)并上升至所述载料部(301)的竖向上方，或者下降至所述载料部(301)的竖向下方；

所述安装架(20)驱使所述料架(30)到达所述取料位的竖向下方时，所述托举部(41)能够从所述载料部(301)的竖向下方上升活动以靠近所述取料位。

2.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述料架(30)的数量为多个，所述自动上料装置还包括间歇驱动件(50)，所述安装架(20)设置于所述间歇驱动件(50)，所述间歇驱动件(50)能够间歇驱动所述安装架(20)，并依次带动每个料架(30)经过所述取料位的竖向下方。

3.根据权利要求2所述的自动上料装置，其特征在于，所述托举部(41)与所述料架(30)数量相当且一一对应，每个托举部(41)和与之对应的料架(30)在水平方向上相对固定，所述间歇驱动件(50)能够依次带动每个料架(30)和对应该料架(30)的托举部(41)同步到达所述取料位的竖向下方。

4.根据权利要求3所述的自动上料装置，其特征在于，所述间歇驱动件(50)包括转盘(51)，所述转盘(51)能够绕竖向延伸的转动中心转动，所述安装架(20)固设于所述转盘(51)，多个所述料架(30)围绕所述转动中心设置。

5.根据权利要求4所述的自动上料装置，其特征在于，所述安装架(20)的数量为一个，且所述安装架(20)沿竖向延伸，多个所述料架(30)安装于所述安装架(20)的周侧，多个所述托举部(41)设于所述安装架(20)的侧部，每个托举部(41)均沿所述安装架(20)的侧部竖向可滑动设置。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的自动上料装置，其特征在于，所述自动上料装置还包括提升模组(42)，所述提升模组(42)包括沿竖向延伸的丝杆(421)与螺纹连接于所述丝杆(421)的位移输出端(422)，所述丝杆(421)能够绕自身的竖向轴线转动，所述托举部(41)连接于所述位移输出端(422)。

7.根据权利要求6所述的自动上料装置，其特征在于，所述提升模组(42)还包括沿所述丝杆(421)的轴向直线延伸的导向滑轨(423)，其中：

所述位移输出端(422)与所述导向滑轨(423)沿所述丝杆(421)的轴向形成滑动配合；及/或，所述托举部(41)与所述导向滑轨(423)沿所述丝杆(421)的轴向形成滑动配合。

8.根据权利要求6所述的自动上料装置，其特征在于，所述安装架(20)的数量为一个，且所述安装架(20)沿竖向延伸，所述料架(30)的数量为多个，所述托举部(41)与所述料架(30)数量相当且一一对应，所述提升模组(42)与所述托举部(41)数量相当且一一对应连接，所述提升模组(42)安装于所述安装架(20)的周侧。

9.根据权利要求1～5、7～8中任意一项所述的自动上料装置，其特征在于，所述载料部(301)为所述料架(30)相对靠近地面的一端，所述料架(30)具有竖向延伸并且连通所述底口(32)的提升空间(33)，所述提升空间(33)贯通所述料架(30)相对远离地面的一端以形成顶口(31)；其中：

所述安装架(20)驱使所述料架(30)到达所述取料位的竖向下方时，所述顶口(31)指向所述取料位，所述托举部(41)能够在所述提升空间(33)内升降运动；及/或，任意一个水平平面截切所述料架(30)后形成的内壁轮廓与尺寸均相同。

10.根据权利要求1～5、7～8中任意一项所述的自动上料装置，其特征在于，所述取料件(10)包括能够沿竖向活动的微动提升部(11)、安装于所述微动提升部(11)的抓料部(12)，所述料架(30)到达所述取料位的竖向下方时，所述微动提升部(11)能够驱使所述抓料部(12)竖向上升以带动被抓取物料(200)离开剩余物料(200)。

11.根据权利要求1～5、7～8中任意一项所述的自动上料装置，其特征在于，所述取料件(10)包括至少三个抓料部(12)，所述抓料部(12)相对靠近地面的一端形成抓料端(121)，多个所述抓料端(121)不全部共线，且位于同一水平平面。