CN221164974U - 一种复合一体码垛自动上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合一体码垛自动上下料装置，包括机架，机架上并排设置有多个码垛工位，于中间的相邻两个码垛工位之间设置中间补料工位，机架的上方设置横向移栽机构，于机架的侧方挂设电控箱；码垛工位包括：码垛平台，其表面设置水平驱动机构，由水平驱动机构实现储料框组件的前后往复运动，储料框组件内活动设置一用于堆叠物料盘的承载底板；于码垛平台的末端间隔位置设置一竖直的竖直驱动机构，由竖直驱动机构实现叉臂组件的上下往复运动；中间补料工位同样由竖直驱动机构及叉臂组件构成；横向移栽机构的输出端上设置取料组件。本实用新型结构布局简单，实现了自动化批量上下料处理，提高工作效率。

Description

一种复合一体码垛自动上下料装置

技术领域

本实用新型涉及自动化生产技术领域，尤其是涉及一种复合一体码垛自动上下料装置。

背景技术

自动化上下料装置作为一种自动完成将工件向加工或装配机械供给并上料的装置，广泛应用于自动化加工生产线中，统计表明：在工件的加工，装配过程中，工件的供给，上料、下料及搬运等工序所需费用约占全部费用的1/3以上，所占工时约占全部工时的2/3以上。尤其是在成批大量生产的场合，当要求生产率很高且机动工时很短时，上下料是一项重复而繁重的工作。为提高生产率，减轻作业者的劳动强度，保证安全生产，实现自动上下料是很有意义的。

根据产品存放需求，往往以托盘作为载体，进行上下料，托盘上下料的方式主要有以下二种方式，第一种是传统的也是最基本的上下料方式就是一台供料器且一次只能投放一个托盘，每放完一个托盘需拖出下料小车，且前站需停机等待，如此反复放料取料。这种方式存在上料错误、顺序防错、人工劳动强度大，增加生产节拍等诸多弊端；第二种是使用数台供料器来供应托盘，这种方式空间需求极大，成本非常高。

如公开号为CN211253964U的中国专利公开了一种双组托盘自动上下料装置，包括框架、空托盘仓储投放机构、空托盘移载机构、堆垛机构、满料托盘移载机构和下料小车；空托盘仓储投放机构、空托盘移载机构、堆垛机构和满料托盘移载机构均安装在框架上；空托盘仓储投放机构内设有用于容纳两组空托盘的仓储空间，满料托盘移载机构和下料小车均设有用于容纳满料托盘的缓存空间，从而实现了双组托盘的上下料。但是其存在的问题是设备结构设计过于紧凑以及复杂化，这造成制造成本的增加。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种复合一体码垛自动上下料装置，结构布局简单，实现了自动化批量上下料处理，提高工作效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下内容：

本实用新型提供的一种复合一体码垛自动上下料装置，它包括机架，所述机架上并排设置有多个码垛工位，于中间的相邻两个码垛工位之间设置中间补料工位，所述机架的上方沿其长度方向设置横向移栽机构，于机架的侧方挂设电控箱；

码垛工位包括：一水平的码垛平台，其表面沿其长度方向设置一水平驱动机构，所述水平驱动机构的水平运动端上设置呈竖直的储料框组件，由水平驱动机构实现储料框组件的前后往复运动，所述储料框组件内活动设置一用于堆叠物料盘的承载底板；于所述码垛平台的末端间隔位置设置一竖直的竖直驱动机构，所述竖直驱动机构的竖直运动端上设置一叉臂组件，由竖直驱动机构实现叉臂组件的上下往复运动；

所述中间补料工位同样由竖直驱动机构及叉臂组件构成；

所述横向移栽机构的输出端上设置取料组件。

根据本实用新型提供的一种复合一体码垛自动上下料装置，所述储料框组件包括连接于所述水平驱动机构的水平运动端上的基板，所述基板表面的前后两侧平行间隔设置有一对竖直的阻挡框架；所述基板表面的左右两侧间隔设置有一对突出的定位销体，于所述承载底板上对应设置用于与定位销体形成配合的定位孔槽。如此，确保承载底板能够被平稳地固定于基板上，这样在通过水平驱动机构驱使储料框组件前后运动的过程中，承载底板不会发生意外偏移。

进一步的，所述承载底板的上表面还设置有用于稳固物料盘的限位体。如此，确保物料盘能够稳定地堆叠于承载底板上，这样当承载底板随储料框组件一同运动时，其上的冶具盘不会发生晃动现象。

进一步的，所述其中一个阻挡框架具有可分离连接的上、下两段，上段的一侧边与下段的一侧边之间通过合页进行活动连接，上段的底面朝内设置有上磁体，下段的顶面朝内设置有下磁体。如此，将其中一个阻挡框架设计成能够折叠组装的结构，方便从侧部将物料盘放入基板上的两个阻挡框架之间，而不是从两个阻挡框架的上方放入。

更进一步的，所述上段的下部外侧设置上壳体，所述上壳体内可上下活动地插设有一插销，所述下段的上部外侧对应设置下壳体，所述下壳体内具有一插孔，当上段与下段完成拼接后，插销能够向下插入插孔内。上段与下段之间通过上磁体和下磁体的磁性吸附作用完成拼接，为了进一步确保上段与下段连接的紧密程度，通过插销与插孔的配合实现上段与下段的可拆卸折叠连接。

根据本实用新型提供的一种复合一体码垛自动上下料装置，所述叉臂组件包括连接于所述竖直驱动机构的竖直运动端上的固定板体，所述固定板体的两侧水平朝外延伸形成一对平行间隔的叉臂。叉臂组件的作用就是为了对承载本体及其上的冶具盘进行抬升。

进一步的，所述承载底板的底端面左右两侧均设置有呈前后对称的两个引导块，两个引导块的位置与所述两个叉臂的位置一一对应，所述引导块的底端面形成有向内凹陷的引导槽，所述承载底板的表面还设置有侧挡块，侧挡块的内侧所在平面与引导槽的一内侧所在平面共面。当承载底板逐步靠近叉臂组件时，两个引导槽均会顺利地套设于叉臂上，如此当叉臂组件带动着承载底板上下移动的过程中，承载底板不会轻易发生横移现象。

根据本实用新型提供的一种复合一体码垛自动上下料装置，所述取料组件包括连接于所述横向移栽机构的输出端上的取料支架，所述取料支架上设置取料上板，所述取料上板的中间位置竖直设一取料气缸，所述取料气缸的输出端向下连接一取料下板，所述取料下板上设置有多个向下工作的取料吸盘，所述取料下板的表面朝上竖直设置多个导向轴，于取料上板上对应设置多个轴套，导向轴与轴套活动插设连接。取料组件基于吸盘的设计，不会损伤产品，且使用寿命长。

根据本实用新型提供的一种复合一体码垛自动上下料装置，所述机架的上方设置有用于保护所述横向移栽机构的防护板体。防护板体的作用是保护横向移栽机构上取料组件的工作免受外界的干扰。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：本实用新型结构简单、设计合理。实现了自动化批量上下料处理，即能够将堆叠的满载冶具盘依次有序地向上送入上料工位，待外部机器人取料完成后，再由横向移栽机构上的取料组件将空载冶具盘依次有序地送回旁边的下料工位进行叠加码放，取代人工上下料操作，大大提高了工作效率；增设中间补料工位，为了弥补不良品被剔除后上料区中良品不足的考虑设计，它不直接参与上料，但新增的此补料工位能起到平衡生产线的作用，增强上料工位的连惯性，提高生产线平衡率从而提高效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例复合一体码垛自动上下料装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例关于承载底板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例关于码垛工位的相关结构示意图；

图4是本实用新型实施例关于储料框组件中阻挡框架的一种视角下的示意图；

图5是本实用新型实施例关于储料框组件中阻挡框架的另一种视角下的示意图；

图6是本实用新型实施例关于竖直驱动机构及其上叉臂组件的相关结构示意图；

图7是本实用新型实施例关于横向移栽机构上取料组件的相关结构示意图；

1-机架，2-码垛工位，3-中间补料工位，4-横向移栽机构，5-电控箱；10-码垛平台，20-承载底板，30-竖直驱动机构，40-取料组件；110-水平驱动机构，120-储料框组件，121-基板，122-阻挡框架，123-定位销体，1221-上段，1222-下段，1223-合页，1224-上磁体，1225-下磁体，1226-上壳体，1227-插销，1228-下壳体；201-定位孔槽，202-限位体，203-引导块，204-侧挡块，2031-引导槽；301-竖直运动端，310-叉臂组件，311-固定板体，312-叉臂；401-横向移栽机构的输出端，402-防护板体，410-取料支架，420-取料上板，421-轴套，430-取料气缸，440-取料下板，441-导向轴，450-取料吸盘。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例对本实用新型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以通过可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1至图7所示。本实用新型实施例提出一种复合一体码垛自动上下料装置，包括机架1，该机架1上并排设置有多个码垛工位2，本实施例中是共有四个码垛工位，机架的两侧各有两个，于中间的相邻两个码垛工位2之间设置中间补料工位3，机架1的上方沿其长度方向设置横向移栽机构4，于机架1的侧方挂设电控箱5，机架一侧的两个码垛工位充当上料区使用，机架另一侧的两个码垛工位充当下料区使用，四个码垛工位的结构设计及原理是一致的。

该码垛工位2包括：一水平的码垛平台10，其表面沿其长度方向设置一水平驱动机构110，水平驱动机构110的水平运动端上设置呈竖直的储料框组件120，由水平驱动机构110实现储料框组件120的前后往复运动，储料框组件120内活动设置一用于堆叠物料盘的承载底板20；于码垛平台10的末端间隔位置设置一竖直的竖直驱动机构30，竖直驱动机构30的竖直运动端301上设置一叉臂组件310，由竖直驱动机构30实现叉臂组件310的上下往复运动。

其中，中间补料工位3同样由竖直驱动机构30及叉臂组件310构成；横向移栽机构4的输出端上设置取料组件40，本实施例中的竖直驱动机构、横向移栽机构采用目前的标准电动滑台模组。

关于储料框组件120：它包括连接于水平驱动机构110的水平运动端上的基板121，本实施例中的水平驱动机构采用的是标准气缸驱动件，基板121表面的前后两侧平行间隔设置有一对竖直的阻挡框架122；基板121表面的左右两侧间隔设置有一对突出的定位销体123，于承载底板20上对应设置用于与定位销体123形成配合的定位孔槽201。

在储料框组件工作使用时：先将承载底板对应放置在基板上，即使得基板上的定位销体对应插设于承载底板上的定位孔槽内，这样保证了承载底板的稳定性。在机架上充当上料区的码垛工位处，满载的冶具盘依次被叠放于承载底板上，并且这些满载的冶具盘的前后两侧分别被两侧的阻挡框架所限制，之后承载底板上的这些满载冶具盘被水平驱动机构送入码垛工位的内部以执行相应上料动作；在机架上充当下料区的码垛工位处，空载的冶具盘依次被叠放于承载底板上，之后被竖直驱动机构向下送回储料框组件的基板上，同样完成基板上定位销体与承载底板上定位孔槽的插设配合。

需要说明的是，承载底板20的上表面还设置有用于稳固物料盘的限位体202，实际使用时，每个冶具盘的底面都存在有相应的预留孔槽设计的，限位体是对冶具盘底端面的这些预留孔槽进行限位的。如此，确保物料盘能够稳定地堆叠于承载底板上，这样当承载底板随储料框组件一同运动时，其上的冶具盘不会发生晃动现象。

此外，出于方便将满载冶具盘放入储料框组件中或者将空载冶具盘从储料框组件中搬运出来的考虑，本实施例将处在外侧的那个阻挡框架122设计成可分离连接的上、下两段，上段1221的一侧边与下段1222的一侧边之间通过合页1223进行活动连接，上段1221的底面朝内设置有上磁体1224，下段1222的顶面朝内设置有下磁体1225，形象地说，该阻挡框架能够从中间位置向外弯折断开。预备上料时，使上段与下段形成断开的状态，完成满载冶具盘的放置工作后，再使上段与下段之间通过上磁铁与下磁铁的吸引进行合并。综上，将其中一个阻挡框架设计成能够折叠组装的结构，方便从侧部将物料盘放入基板上的两个阻挡框架之间，而不是从两个阻挡框架的上方放入。

除此之外，为了进一步确保上段1221与下段1222连接的紧密程度，于上段1221的下部外侧设置上壳体1226，上壳体1226内可上下活动地插设有一插销1227，于下段1222的上部外侧对应设置下壳体1228，下壳体1228内具有一插孔(图中未示出)，当上段1221与下段1222完成拼接后，插销1227能够向下插入插孔内，通过插销与插孔的配合实现上段与下段的可拆卸折叠连接。

关于叉臂组件310：它包括连接于竖直驱动机构30的竖直运动端301上的固定板体311，固定板体311的两侧水平朝外延伸形成一对平行间隔的叉臂312。叉臂组件的作用就是利用两个叉臂对承载本体及其上的冶具盘进行抬升。

基于上述方案，承载底板20的底端面左右两侧均设置有呈前后对称的两个引导块203，两个引导块203的位置与两个叉臂312的位置一一对应，引导块203的底端面形成有向内凹陷的引导槽2031，承载底板20的表面还设置有侧挡块204，侧挡块204的内侧所在平面与引导槽2031的一内侧所在平面共面。当承载底板逐步靠近叉臂组件时，两个引导槽均会顺利地套设于叉臂上，如此当叉臂组件带动着承载底板上下移动的过程中，承载底板不会轻易发生横移现象。

关于取料组件40：它包括连接于横向移栽机构4的输出端401上的取料支架410，取料支架410上设置取料上板420，取料上板420的中间位置竖直设一取料气缸430，取料气缸430的输出端向下连接一取料下板440，取料下板440上设置有多个向下工作的取料吸盘450，取料下板440的表面朝上竖直设置多个导向轴441，于取料上板420上对应设置多个轴套421，导向轴441与轴套421活动插设连接。由取料气缸驱使取料下板上下移动以靠近或远离冶具盘，以此实现对空载冶具盘的左右搬运及放料动作，取料组件基于吸盘的设计，不会损伤产品，且使用寿命长。

其它实施方式中，机架的上方设置有用于保护横向移栽机构的防护板体。防护板体的作用是保护横向移栽机构上取料组件的工作免受外界的干扰，一定程度上也保护作业人员的作业安全性。

本实施例装置的大体工作流程是：

a、机架右侧的两个码垛工位为上料区。首先，储料框组件处在码垛平台的起始位置，待人工或者机器人将满载的冶具盘组堆叠至储料框组件内后，完成预备上料。

b、竖直驱动机构驱使叉臂组件向下运动，并使叉臂组件刚好能够与码垛平台对齐，这时，水平驱动机构驱使储料框组件带动着满载的冶具盘组逐步向里接近叉臂组件，使得承载底板刚好停于叉臂组件的上方，之后，再由竖直驱动机构驱使叉臂组件对承载底板及其上的满载冶具盘组进行向上的抬升动作，使得储料框组件内的最上层满载冶具盘出现在机架的上方，协助外部机器人执行自动供料工作。

c、机架左侧的两个码垛工位为下料区。同样的，需要先进行相应预备工作：储料框组件处在码垛平台的起始位置，叉臂组件处在与码垛平台对齐的位置，待人工或者机器人将承载底板对应摆放于储料框组件内后，水平驱动机构驱使储料框组件带动着承载底板逐步向里接近叉臂组件，使得承载底板刚好停于叉臂组件的上方，之后，再由竖直驱动机构驱使叉臂组件对承载底板进行向上的抬升动作，使得承载底板出现在机架的上方。

d、当上料区内最上层的满载的冶具盘完成产品供料后，横向移栽机构带动着取料组件横移至该空载的冶具盘的正上方，吸取抓住该空载冶具盘，之后横向移栽机构再带动着取料组件及其上的空载冶具盘横移至下料区内的承载底板上，如此完成空载冶具盘的码垛收集工作。

e、中间补料工位需要人工进行协助，首先，竖直驱动机构驱使叉臂组件带动着承载底板移动至机架的上方，作业人员再往承载底板上放置一满载的冶具盘，外部机器人进行产品取料时，存在识别并剔除不良品的过程，为了增强上料工位的连贯性，外部机器人会从中间的补料工位中提取一个合格产品，然后作业人员再往中间补料工位的冶具盘内再放入一个产品，循环这个过程。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种复合一体码垛自动上下料装置，其特征在于，包括机架，所述机架上并排设置有多个码垛工位，于中间的相邻两个码垛工位之间设置中间补料工位，所述机架的上方沿其长度方向设置横向移栽机构，于机架的侧方挂设电控箱；

码垛工位包括：一水平的码垛平台，其表面沿其长度方向设置一水平驱动机构，所述水平驱动机构的水平运动端上设置呈竖直的储料框组件，由水平驱动机构实现储料框组件的前后往复运动，所述储料框组件内活动设置一用于堆叠物料盘的承载底板；于所述码垛平台的末端间隔位置设置一竖直的竖直驱动机构，所述竖直驱动机构的竖直运动端上设置一叉臂组件，由竖直驱动机构实现叉臂组件的上下往复运动；

所述中间补料工位同样由竖直驱动机构及叉臂组件构成；

所述横向移栽机构的输出端上设置取料组件。

2.根据权利要求1所述的一种复合一体码垛自动上下料装置，其特征在于，所述储料框组件包括连接于所述水平驱动机构的水平运动端上的基板，所述基板表面的前后两侧平行间隔设置有一对竖直的阻挡框架；所述基板表面的左右两侧间隔设置有一对突出的定位销体，于所述承载底板上对应设置用于与定位销体形成配合的定位孔槽。

3.根据权利要求2所述的一种复合一体码垛自动上下料装置，其特征在于，所述承载底板的上表面还设置有用于稳固物料盘的限位体。

4.根据权利要求2所述的一种复合一体码垛自动上下料装置，其特征在于，所述其中一个阻挡框架具有可分离连接的上、下两段，上段的一侧边与下段的一侧边之间通过合页进行活动连接，上段的底面朝内设置有上磁体，下段的顶面朝内设置有下磁体。

5.根据权利要求4所述的一种复合一体码垛自动上下料装置，其特征在于，所述上段的下部外侧设置上壳体，所述上壳体内可上下活动地插设有一插销，所述下段的上部外侧对应设置下壳体，所述下壳体内具有一插孔，当上段与下段完成拼接后，插销能够向下插入插孔内。

6.根据权利要求1所述的一种复合一体码垛自动上下料装置，其特征在于，所述叉臂组件包括连接于所述竖直驱动机构的竖直运动端上的固定板体，所述固定板体的两侧水平朝外延伸形成一对平行间隔的叉臂。

7.根据权利要求5所述的一种复合一体码垛自动上下料装置，其特征在于，所述承载底板的底端面左右两侧均设置有呈前后对称的两个引导块，两个引导块的位置与所述两个叉臂的位置一一对应，所述引导块的底端面形成有向内凹陷的引导槽，所述承载底板的表面还设置有侧挡块，侧挡块的内侧所在平面与引导槽的一内侧所在平面共面。

8.根据权利要求1所述的一种复合一体码垛自动上下料装置，其特征在于，所述取料组件包括连接于所述横向移栽机构的输出端上的取料支架，所述取料支架上设置取料上板，所述取料上板的中间位置竖直设一取料气缸，所述取料气缸的输出端向下连接一取料下板，所述取料下板上设置有多个向下工作的取料吸盘，所述取料下板的表面朝上竖直设置多个导向轴，于取料上板上对应设置多个轴套，导向轴与轴套活动插设连接。

9.根据权利要求1所述的一种复合一体码垛自动上下料装置，其特征在于，所述机架的上方设置有用于保护所述横向移栽机构的防护板体。