CN220617497U - 一种自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及上料装置技术领域，特别涉及一种自动上料装置；用于将料盘上的多个物料移载至指定定位位置以供机械手抓取，包括：升降料架机构，对应有供料盘工位，将竖直向等间距放置的多个料盘按序移动至供料盘工位处；料盘移载机构，对应有料盘定位工位，将供料盘工位处的料盘移动至料盘定位工位；物料定位机构，对应有物料定位工位，以供机械手抓取物料定位工位上的物料；物料移载机构，将料盘定位工位上的物料移动至物料定位工位；本实用新型可以自动精准上料，供机械手抓取，结构设计合理且占用空间面积小，极大的提高了上料的效率。

Description

一种自动上料装置

技术领域

本实用新型涉及上料装置技术领域，特别涉及一种自动上料装置。

背景技术

现有技术中，物料的安装一般为人工安装，不仅工作效率低，产品的废品率还高；在机械自动化高速发展的今天，产品生产的自动化越来越先进，现提出一种自动上料装置以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种自动上料装置，以解决现有技术中物料的安装一般为人工安装，不仅工作效率低，产品的废品率还高的问题。

本实用新型的技术方案是：一种自动上料装置，用于将料盘上的多个物料移载至指定定位位置以供机械手抓取，包括：

升降料架机构，对应有供料盘工位，将竖直向等间距放置的多个料盘按序移动至供料盘工位处；

料盘移载机构，对应有料盘定位工位，将供料盘工位处的料盘移动至料盘定位工位；

物料定位机构，对应有物料定位工位，以供机械手抓取物料定位工位上的物料；

物料移载机构，将料盘定位工位上的物料移动至物料定位工位。

优选的，所述升降料架机构包括料架、竖直向等间距放置在料架上的多个料盘、驱动料架整体升降的第一驱动组件；

所述料盘移载机构包括牵引板、驱动牵引板沿料盘需输送的方向移动的第二驱动组件；料盘定位工位处平行设置一对料盘滑道，每个料盘滑道的末端设置有缓冲器，一对料盘滑道之间的宽度与料盘的宽度相适配；

所述物料定位机构包括定位平台，以及设置在定位平台上的导向柱、垫块、围设在多个导向柱的周围的压紧组件；

所述物料移载机构包括夹爪组件，以及驱动夹爪组件整体沿X轴、Y轴、Z轴方向移动的第三驱动组件。

优选的，所述料架包括方体状的架体；所述第一驱动组件包括架设在架体两侧边的一对竖直平行设置的滚珠丝杠、驱动一对滚珠丝杠的螺杆分别原地旋转的第一驱动模组；

所述第二驱动组件包括驱动牵引板升降动作的第一升降驱动模组、驱动整个第一升降驱动模组沿料盘需输送的方向移动的第二驱动模组；

所述压紧组件包括压杆、竖直向设置的第一升降气缸，所述压杆的一端铰接在第一升降气缸的推杆的顶端；所述压杆朝向物料的侧边固定有固定座，一连杆的一端与固定座铰接，一连杆的另一端与压杆的中部铰接；

所述第三驱动组件包括沿Y轴设置的第三驱动模组、沿X轴设置在第三驱动模组的移动部件上的第四驱动模组、沿Z轴设在第四驱动模组的移动部件的第五驱动模组，所述夹爪组件整体设置在第五驱动模组的移动部件上。

优选的，一对所述滚珠丝杠的螺杆分别为第一螺杆、第二螺杆，第一驱动模组包括电机、固定在第一螺杆上的第一从动同步带轮、固定在第二螺杆上的第一主动同步带轮、固定在第一螺杆上的第二从动同步带轮、与电机的输出轴传动连接的第二主动同步带轮；所述第一从动同步带轮与第一主动同步带轮、第二从动同步带轮与第二主动同步带轮之间均通过齿形同步带传动。

优选的，所述料盘的四周垂直向下延伸有侧耳，所述牵引板上向下开设有凹槽供与牵引板相邻的侧耳卡插。

优选的，所述架体的两侧边竖直向左右对称安装了若干横截面为L形的料盘载板，所述料盘载板长度方向背离料盘被输送的一端部设置有定位块；所述料盘放置在料盘载板上。

优选的，所述第一升降驱动模组为第二升降气缸，所述第二驱动模组为无杆气缸；

所述夹爪组件为夹爪气缸；所述第三驱动模组为第一电缸，所述第四驱动模组为第二电缸，所述第五驱动模组为第三升降气缸。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

本实用新型一种自动上料装置，包括升降料架机构、料盘移载机构、物料定位机构、物料移载机构，可以自动精准上料，供机械手抓取，结构设计合理且占用空间面积小，极大的提高了上料的效率。本实用新型中，升降料架机构的第一驱动组件中，一个电机通过同步带轮、齿形同步带同时带动两对滚珠丝杠动作，保证架体水平稳定升降，提高了升降料架的供料精度。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实施例所述一种自动上料装置的结构示意图；

图2为本实施例所述升降料架机构的结构示意图；

图3为本实施例所述料盘上放满物料的结构示意图；

图4为图2中A处的放大结构示意图；

图5为本实施例所述料盘移载机构的结构示意图；

图6为本实施例所述物料移载机构的结构示意图；

图7为本实施例所述物料定位机构以及料盘定位工位处的结构示意图；

图8为图7中B处的放大结构示意图；

图9为本实施例所述物料被放置在定位平台上的结构示意图；

图10为本实施例所述物料被物料移载机构移载的部分路径示意图；

图11为本实施例所述料盘中的物料被物料移载机构抓取的顺序示意图。

其中：10、升降料架机构，11、料架，12、料盘，13、第一螺杆，14、第二螺杆，15、电机，16、侧耳，17、料盘载板，18、定位块；

20、料盘移载机构，21、牵引板，22、凹槽，23、第二升降气缸，24、无杆气缸，25、料盘滑道，26、缓冲器；

30、物料定位机构，31、定位平台，32、导向柱，33、压杆，34、第一升降气缸，35、固定座，36、连杆，37、垫块；

40、物料移载机构，41、夹爪气缸，42、第一电缸，43、第二电缸，44、第三升降气缸。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明：

在实用新型的描述中，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”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，因此不能理解为对实用新型的限制。

如图1所示，一种自动上料装置，用于将料盘12上的多个物料移载至指定定位位置以供机械手抓取，包括升降料架机构10、料盘移载机构20、物料定位机构30、物料移载机构40。

如图2所示，升降料架机构10，对应有供料盘工位，将竖直向等间距放置的多个料盘12按序移动至供料盘工位处；升降料架机构10包括料架11、竖直向等间距放置在料架11上的多个料盘12、驱动料架11整体升降的第一驱动组件；本实施例中，如图3所示，料盘12上放置了三排三列共9个物料，物料的底端面上有定位柱，料盘12上对应定位柱处开设有孔洞，即物料放在料盘12上受到外力也不会移动，处于粗定位状态；料架11包括方体状的架体，架体的两侧边竖直向左右对称安装了若干横截面为L形的料盘载板17，料盘载板17长度方向背离料盘12被输送的一端部设置有定位块18（如图4所示），每个料盘12被放置在料盘载板17后均与定位块18相靠；料盘12放置在料盘载板17上，定位块18可以保证每个料盘12在料盘载板17上的位置均一样，便于料盘移载机构20来取料。第一驱动组件包括架设在架体两侧边的一对竖直平行设置的滚珠丝杠、驱动一对滚珠丝杠的螺杆分别原地旋转的第一驱动模组；一对滚珠丝杠的螺杆分别为第一螺杆13、第二螺杆14，第一驱动模组包括电机15、固定在第一螺杆13上的第一从动同步带轮、固定在第二螺杆14上的第一主动同步带轮、固定在第一螺杆13上的第二从动同步带轮、与电机15的输出轴传动连接的第二主动同步带轮；第一从动同步带轮与第一主动同步带轮、第二从动同步带轮与第二主动同步带轮之间均通过齿形同步带传动。本实施例中，一个电机15通过同步带轮、齿形同步带同时带动两对滚珠丝杠动作，保证架体水平稳定升降。料盘12的四周垂直向下延伸有侧耳16（如图3所示），牵引板21上向下开设有凹槽22供与牵引板21相邻的侧耳16卡插（如图5所示）。

如图5所示，料盘移载机构20，对应有料盘定位工位，将供料盘工位处的料盘12移动至料盘定位工位；料盘移载机构20包括牵引板21、驱动牵引板21沿料盘12需输送的方向移动的第二驱动组件；料盘定位工位处平行设置一对料盘滑道25，每个料盘滑道25的末端设置有缓冲器26，一对料盘滑道25之间的宽度与料盘12的宽度相适配；第二驱动组件包括驱动牵引板21升降动作的第一升降驱动模组、驱动整个第一升降驱动模组沿料盘12需输送的方向移动的第二驱动模组；第一升降驱动模组为第二升降气缸23，第二驱动模组为无杆气缸24。

如图6所示，物料移载机构40，将料盘定位工位上的物料移动至物料定位工位。物料移载机构40包括夹爪组件，以及驱动夹爪组件整体沿X轴、Y轴、Z轴方向移动的第三驱动组件。第三驱动组件包括沿Y轴设置的第三驱动模组、沿X轴设置在第三驱动模组的移动部件上的第四驱动模组、沿Z轴设在第四驱动模组的移动部件的第五驱动模组，夹爪组件整体设置在第五驱动模组的移动部件上。本实施例中，夹爪组件为夹爪气缸41；第三驱动模组为第一电缸42，第四驱动模组为第二电缸43，第五驱动模组为第三升降气缸44。

如图7所示，物料定位机构30，对应有物料定位工位，以供机械手抓取物料定位工位上的物料；物料定位机构30包括定位平台31，以及设置在定位平台31上的导向柱32、垫块37、围设在多个导向柱32的周围的压紧组件；垫块37中有开设与物料底端面的定位柱相对应的孔洞(图中未示出）；压紧组件包括压杆33、竖直向设置的第一升降气缸34，压杆33的一端铰接在第一升降气缸34的推杆的顶端；压杆33朝向物料的侧边固定有固定座35，一连杆36的一端与固定座35铰接，一连杆36的另一端与压杆33的中部铰接；本实施例中，垫块37和压紧组件的个数均为三个；如图8所示，每个压紧组件中，当第一升降气缸34的推杆伸出时，由于压杆33的中部铰接有连杆36，连杆36的另一端铰接在固定座35上，压杆33远离推杆的另一端就会像杠杆一样下压。

本实施例中一种自动上料装置的工作原理为：

初始状态，料架11上有竖向等间距放置的15盘料盘12，每盘料盘12上有9个物料，料架11位于其行程的最底端；料盘移载机构20的牵引板21位于远离料盘12一端，且第二升降气缸23为回缩状态；物料移载机构40的第三升降气缸44为回缩状态，夹爪气缸41的夹爪为打开状态；物料定位机构30中的三个压紧组件中的第一升降气缸34均为回缩状态。

（1）将料架11上位于供料盘工位的料盘12移动至料盘定位工位

按启动按钮后，电机15驱动料架11上移，使最上面的一盘料盘12位于供料盘工位处，无杆气缸24驱动第二升降气缸23和牵引板21整体往料架11所在侧移动，移动至牵引板21上的凹槽22正对最上面的料盘12的侧耳16处时停止，第二升降气缸23驱动牵引板21上升，使最上面的一盘料盘12的侧耳16插入牵引板21上的凹槽22中，无杆气缸24驱动牵引板21往远离料架11的方向移动，进而驱动最上面的料盘12沿料盘滑道25移动，直至到碰到缓冲器26停止，此时最上面的料盘12位于料盘定位工位；

（2）将料盘定位工位上的料盘12中的物料依次取放至物料定位工位

本实施例中，按照图11所示的顺序来依次抓取料盘定位工位上的料盘12上的物料；物料移载机构40控制夹爪气缸41沿X轴、Y轴、Z轴方向移动，先夹取料盘12上1号处的物料；如图10所示，然后第二电缸43的滑座驱动物料向右移动至A处，第一电缸42的滑台驱动物料前移至B处,然后第二电缸43的滑台驱动物料向右移动至C处，第三升降气缸44驱动夹爪气缸41下降，夹爪气缸41张开将物料放在物料定位工位上的垫块37上，随后物料移载机构40控制夹爪气缸41后移至D处；三根导向柱32先对物料进行粗定位（如图9所示），传感器感应到物料定位机构31上有物料后，三个压紧组件开始动作，三个第一升降气缸34的推杆伸出分别与三个垫块37配合，将物料压紧固定在物料定位工位上，进行精定位，随后三个压紧组件的压杆33抬起，机械手来取料；

物料移载机构通过PLC编程控制第一电缸42、第二电缸43、第三升降气缸44动作来抓取料盘12上不同位置的9个物料，该部分编程控制本领域技术人员很容易即可实施，此处不再赘述；本实施例中是按照图11所示的顺序来依次抓取料盘定位工位上的料盘12上的物料的，每抓取一个物料后均停在A处，紧接着同样按照上述1号处物料的路线移动；即每个物料停在A处后，第一电缸42的滑台驱动物料从A处前移至B处,然后第二电缸43的滑台驱动物料向右移动至C处，第三升降气缸44驱动夹爪气缸41下降，夹爪气缸41张开将物料放在物料定位工位上的垫块37上，物料移载机构40控制张开的夹爪气缸41后移至D处；三根导向柱32先对物料进行粗定位，传感器感应到物料定位机构31上有物料后，三个压紧组件开始动作，三个第一升降气缸34的推杆伸出分别与三个垫块37配合，将物料压紧固定在物料定位工位上，进行精定位，随后三个压紧组件的压杆33抬起，机械手来取料。

当料盘定位工位上的最上面一盘料盘12中的物料用完后，无杆气缸24的滑台向料架11所在侧移动，通过牵引板21将空料盘12原路推回料架11中，然后料盘移载机构20中的第二升降气缸23的推杆回缩，带动牵引板21下降，无杆气缸24的滑台朝向远离料架11移动复位；升降料架机构10中的电机15驱动料架11继续上移，使第二层的料盘12位于供料盘工位处，然后无杆气缸24驱动第二升降气缸23和牵引板21整体往料架11所在侧移动，移动至牵引板21上的凹槽22正对第二层的料盘12的侧耳16处时停止，第二升降气缸23驱动牵引板21上升，使第二层的料盘12的侧耳16插入牵引板21上的凹槽22中，无杆气缸24驱动牵引板21往远离料架11的方向移动，进而驱动第二层的料盘12沿料盘滑道25移动直至到碰到缓冲器26停止，此时第二层的料盘12位于料盘定位工位；以此循环上料，当料架11上的15盘料盘12中的物料都取完后，基于电机15的计数功能，即料架11上升15次后，电机15驱动料架11下降至其行程最底端，停机人工上料，人工上料完成后，按启动按钮开始工作。

需要说明的是，在物料移载机构40中，不管软件编程时采用何种物料移载的顺序或者路径，只要采用了本实用新型中物料移载机构40的硬件机构均应该在本实用新型保护的范围内。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (7)

1.一种自动上料装置，用于将料盘上的多个物料移载至指定定位位置以供机械手抓取，其特征在于，包括：

升降料架机构，对应有供料盘工位，将竖直向等间距放置的多个料盘按序移动至供料盘工位处；

料盘移载机构，对应有料盘定位工位，将供料盘工位处的料盘移动至料盘定位工位；

物料定位机构，对应有物料定位工位，以供机械手抓取物料定位工位上的物料；

物料移载机构，将料盘定位工位上的物料移动至物料定位工位。

2.根据权利要求1所述的一种自动上料装置，其特征在于：

所述升降料架机构包括料架、竖直向等间距放置在料架上的多个料盘、驱动料架整体升降的第一驱动组件；

所述料盘移载机构包括牵引板、驱动牵引板沿料盘需输送的方向移动的第二驱动组件；料盘定位工位处平行设置一对料盘滑道，每个料盘滑道的末端设置有缓冲器，一对料盘滑道之间的宽度与料盘的宽度相适配；

所述物料定位机构包括定位平台，以及设置在定位平台上的导向柱、垫块、围设在多个导向柱的周围的压紧组件；

所述物料移载机构包括夹爪组件，以及驱动夹爪组件整体沿X轴、Y轴、Z轴方向移动的第三驱动组件。

3.根据权利要求2所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述料架包括方体状的架体；所述第一驱动组件包括架设在架体两侧边的一对竖直平行设置的滚珠丝杠、驱动一对滚珠丝杠的螺杆分别原地旋转的第一驱动模组；

所述第二驱动组件包括驱动牵引板升降动作的第一升降驱动模组、驱动整个第一升降驱动模组沿料盘需输送的方向移动的第二驱动模组；

所述压紧组件包括压杆、竖直向设置的第一升降气缸，所述压杆的一端铰接在第一升降气缸的推杆的顶端；所述压杆朝向物料的侧边固定有固定座，一连杆的一端与固定座铰接，一连杆的另一端与压杆的中部铰接；

所述第三驱动组件包括沿Y轴设置的第三驱动模组、沿X轴设置在第三驱动模组的移动部件上的第四驱动模组、沿Z轴设在第四驱动模组的移动部件的第五驱动模组，所述夹爪组件整体设置在第五驱动模组的移动部件上。

4.根据权利要求3所述的一种自动上料装置，其特征在于：一对所述滚珠丝杠的螺杆分别为第一螺杆、第二螺杆，第一驱动模组包括电机、固定在第一螺杆上的第一从动同步带轮、固定在第二螺杆上的第一主动同步带轮、固定在第一螺杆上的第二从动同步带轮、与电机的输出轴传动连接的第二主动同步带轮；所述第一从动同步带轮与第一主动同步带轮、第二从动同步带轮与第二主动同步带轮之间均通过齿形同步带传动。

5.根据权利要求3所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述料盘的四周垂直向下延伸有侧耳，所述牵引板上向下开设有凹槽供与牵引板相邻的侧耳卡插。

6.根据权利要求3所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述架体的两侧边竖直向左右对称安装了若干横截面为L形的料盘载板，所述料盘载板长度方向背离料盘被输送的一端部设置有定位块；所述料盘放置在料盘载板上。

7.根据权利要求3所述的一种自动上料装置，其特征在于：所述第一升降驱动模组为第二升降气缸，所述第二驱动模组为无杆气缸；

所述夹爪组件为夹爪气缸；所述第三驱动模组为第一电缸，所述第四驱动模组为第二电缸，所述第五驱动模组为第三升降气缸。