CN101850340B - 分类设备 - Google Patents

Abstract

一种分类设备，包括测量机构、上料机构、卸料机构、承载机构、滑台机构、标示机构及若干移载机构，上料机构与承载机构之间以及承载机构与卸料机构之间均设置有移载机构，承载机构用于装夹工件，测量机构及标示机构位于承载机构一侧并对准承载机构，承载机构自动将工件送至测量机构处及标示机构处，标示机构根据测量机构所测量的结果标示工件的类别。该分类设备具有较高工作效率且可避免误操作的优点。

Description

分类设备

技术领域

本发明涉及一种分类设备，尤其涉及一种具有较高工作效率且可避免误操作的分类设备。

背景技术

在产品进行组装前，由于组成产品的各元件在生产过程中存在尺寸偏差，因此常将未组装的各元件进行检测并分类，然后将尺寸相配的元件进行组装，以提高产品装配的合格率。

通常对工件进行分类时，先将工件装上分类设备进行测量，操作人员再根据测量的值对工件进行类别标记并记录，然后取下工件，放入相应类别的料盘内。

在使用上述分类设备进行工件的分类过程中，装料、标记、卸料及分类装盘等均需人工进行操作，且分类过程耗费时间较长，因此耗费人力且生产效率低，且工作人员在长时间的工作过程中极易产生误操作，如装错料盘等，从而降低了产品装配合格率。

发明内容

鉴于上述情况，有必要提供一种生产效率较高且可避免误操作的分类设备。

一种分类设备，包括测量机构、上料机构、卸料机构、承载机构、滑台机构、标示机构及若干移载机构，上料机构与承载机构之间以及承载机构与卸料机构之间均设置有移载机构，承载机构用于装夹工件，测量机构及标示机构位于承载机构一侧并对准承载机构，滑台机构设置于承载机构远离测量机构及标示机构的另一侧，滑台机构包括第一驱动机构、第二驱动机构及承载台，承载台用于装夹移载机构移送过来并放置的工件，承载台在第一驱动机构的驱动下能够在移载机构和承载机构之间往复移动，承载台通过第二驱动机构上下移动并将工件从承载机构的下方送至承载机构，承载机构对承载台所送来的工件进行夹持定位，承载机构自动将该已定位的工件送至测量机构处及标示机构处，标示机构根据测量机构所测量的结果标示工件的类别。

另一种分类设备，包括测量机构、上料机构、卸料机构、承载机构、滑台机构、标示机构及若干移载机构，该分类设备还包括控制***，上料机构与承载机构之间以及承载机构与卸料机构之间均设置有移载机构，承载机构用于装夹工件，测量机构及标示机构位于承载机构一侧并对准承载机构，滑台机构设置于承载机构远离测量机构及标示机构的另一侧，滑台机构包括第一驱动机构、第二驱动机构及承载台，承载台用于装夹移载机构移送过来并放置的工件，承载台在第一驱动机构的驱动下能够在移载机构和承载机构之间往复移动，承载台通过第二驱动机构上下移动并将工件从承载机构的下方送至承载机构，承载机构对承载台所送来的工件进行夹持定位，承载机构可将该已定位的工件送至测量机构处及标示机构处，控制***收集测量机构所得的测量值并进行分类。

上述的分类设备中，移载机构、上料机构及卸料机构可自动完成工件的装卸工作及卸料后的分类装盘工作，承载机构、标示机构及测量机构则自动完成对工件的分类及标示，人工仅需将料盘装上上料机构或将卸料机构上的料盘取下即可，整个量测分类过程由分类设备自动完成，无需人工参与，既提高了效率又避免了因人工分类装盘较多时产生的误操作。

附图说明

图1为本发明实施例分类设备的结构示意图。

图2为图1所示分类设备的部分机构示意图。

图3为图1所示分类设备中上卸料机构的结构图。

图4为图1所示分类设备中移载机构的结构图。

图5为图1所示分类设备中滑台机构的结构图。

图6为图1所示分类设备中承载机构的结构图。

图7为图1所示分类设备中测量机构的结构图。

图8为图1所示分类设备中标示机构的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明的分类设备作进一步的详细说明。

请参阅图1，分类设备100包括上料结构10、移载机构20、滑台机构30、分检单元40、传送装置50、卸料机构60及控制***（图未示）。上述各部分均固定于机架（图未示）上，其中传送装置50位于中间部位，分检单元40位于传送装置50的一端。靠近分检单元40设置有位于传送装置50一侧的上料机构10，该上料机构10与分检单元40之间设置有一个移载机构20，分检单元40的一侧靠近上料机构10处设置有一个滑台机构30，靠近传送装置50处设置另一个滑台机构30。传送装置50两侧设置有若干个卸料机构60，每个卸料机构60与传送装置50之间均设置有移载机构20，本实施例中，卸料机构60数目为六个，传送装置50的两侧各设置三个。

请参阅图2和图3，上料机构10包括支撑架11、可滑动地设置于支撑架11上的抽屉式的托盘12、放置于托盘12及支撑架11顶部的料盘13、用于移动料盘13的传动组件14及感应件15。

支撑架11上设置有夹紧料盘13的夹紧气缸111。该夹紧气缸111固定于支撑架11的顶部，用于夹持支撑架11顶部的料盘13。

传动组件14包括固定于支撑架11顶部的伺服电机141、由伺服电机141带动的丝杆142、设置于丝杆142两侧的导杆143、套设于丝杆142与导杆143上的托动件144及设置于托动件144上的气缸145。当然，伺服电机141也可由其他的驱动机构如气缸、液压缸等代替。

本实施例中，感应件15为光纤传感器，该感应件15可感应支撑件11顶部的料盘13堆积的高度，当然也可由其他的感应件，如激光传感器等代替。

使用该上料机构10上料时，将装有工件200的料盘13装上托盘12，当托盘12上最上层的料盘13中的工件200全部被取走后，传动组件14的托动件144托动托盘12上空的料盘13运动至支撑架11的顶部，支撑架11顶部的夹紧气缸111将空的料盘13夹紧，感应件15感应支撑架11顶部的料盘13的堆积高度并发出警报以及时取走空料盘13。

往抽屉式的托盘12上放置装有工件200的料盘13时，先使传动组件14的托动件144上移，将装有工件200的料盘13放置于托盘12上，托动件144再下移至料盘13的周围，各料盘13之间仅为相互接触，而没有卡合，便于分开。

当托盘12上最上层的料盘13被取空后，传动组件14的伺服电机141及托动件144上的气缸145作用，使托动件144移动一定距离并夹紧托盘12上的最上层的料盘13，托动件144继续沿丝杆142及导杆143往支撑架11的顶部运动。

当托动件144夹紧的料盘13到达支撑架11顶部时，支撑架11顶部的夹紧气缸111松开，托动件144托动所夹紧的料盘13及支撑架11顶部的其余空料盘13继续运动一段距离，然后支撑架11顶部的夹紧气缸111将所有空料盘13夹紧，托动件144松开所夹紧的料盘13，往远离支撑架11顶部的方向运动并重复前面的动作。当支撑架11顶部的空料盘13堆积高度到预定高度而被支撑架11顶部的感应件15感应到时，控制***将会发出警报，提醒操作人员将空料盘13取走。

请参阅图2和图4，移载机构20包括X向滑轨21、Y向滑轨22、Z向运动件23、连接于Z向运动件23端部的夹爪24及固定于Z向运动件23上的读码器25。Z向运动件23包括滑动设置于Y向滑轨22上的滑动件231、固定于滑动件231上的气缸232、连接于气缸232的连接件233及固定于连接件233一端的另一个气缸234。夹爪24连接于气缸234上，气缸232和气缸234可控制夹爪24沿Z向的运动，该夹爪24可伸向上料机构10并夹持上料机构10上的工件200。读码器25固定于连接件233上，由于工件200在前面的工序中进行打标，标明了工件200的生产日期、时间、工站工序代码等身份信息，以便跟踪工件200的良率，及时发现工件工艺不良的主要工站，因此该读码器25在夹爪24夹取工件200的同时读取工件200上的信息，并将该信息上传至控制***。

请参阅图5，滑台机构30包括支撑板31、固定于支撑板31上的第一气缸32、由第一气缸32驱动的滑台33、固定于滑台33上的第二气缸34及由第二气缸34驱动的承载台35。滑台33上设置固定件331及若干个调节件333，固定件331可用于固定第二气缸34，调节件333顶持于固定件331并对固定件331施加顶推力，该调节件333用于适当调整固定件331的位置，进一步调整承载台35的位置；第二气缸34可驱动承载台35沿垂直于第一气缸32运动的方向运动；滑台机构30的承载台35上可装夹工件200。当然，第一气缸32及第二气缸34也可由其他驱动机构，如液压缸、电机等代替。

请参阅图2和图6，分检单元40包括承载机构41、测量机构43及标示机构45。

承载机构41包括转盘411、相隔90°固定于转盘411一侧的四个夹持机构413及固定于转盘411另一侧的电机415和角度分割器417。转盘411上开设有四个开口4111，每个夹持机构413包括四个夹持脚4131及与夹持脚4131连接的气缸4133，转盘411的四个开口4111分别位于每个夹持机构413的四个夹持脚4131之间，四个夹持脚4131由气缸4133控制从工件200内侧将工件200夹持。角度分割器417由电机415带动，该角度分割器417可进行角度分割，控制转盘411每转动90°停顿一次。当然，本实施例中的夹持机构413及夹持脚4131也可为其他数目，转盘411上的开口4111也为相应数目。

请参阅图2和图7，测量机构43包括支撑件431、固定于支撑件431上的两个立柱433、连接于两个立柱433之间的连接板435及连接于连接板435上的两个测量头437。支撑件431固定于机架（图未示）上，该两个测量头437对转盘411上的工件200进行测量并将测量的值反馈回控制***。

请参阅图2和图8，标示机构45包括支撑脚451、由支撑脚451支撑的滑轨453及连接于滑轨453上并可沿滑轨453滑动的标示头455，标示机构45通过支撑脚451固定于机架（图未示）上。本实施例中，滑轨453中装设有丝杆4531，标示头455为喷码头，当然，滑轨453上也可装设气缸等机构，标示头455也可为镭射头等。

其中，测量机构43及标示机构45位于承载机构41的一侧并分别对准承载机构41的转盘411上的两个夹持机构413所夹持的工件200，两个滑台机构30位于承载机构41远离测量机构43及标示机构45的另一侧。

请参阅图2，传送装置50上设置有电机51、传送带53及随传送带53一起运动的治具55。因工件200分类较多，为了均衡工时，使测量及标示后的工件200能够进快送至相应的卸料机构60处，本发明的传送装置50中设置两组传送带53和治具55。

请参阅图1和图2，卸料机构60结构与上料机构10结构及运动原理相同，设置于传送装置50的两侧。当然，卸料机构60也可设置于传送装置50一侧，若设置于一侧，传送装置50则需适当加长。

请同时参阅图1、图2及图5，在使用上述分类设备100进行分类时，先将装有工件200的料盘13装上上料机构10，移载机构20的夹爪24从料盘13上夹取工件200，将工件200放置于靠近上料机构10的一个滑台机构30上。滑台机构30将工件200送至分检机构40的转盘411上的一个夹持机构413，夹持机构413将工件200夹持。转盘411转动90°，使工件200转动至测量机构43下方，测量机构43对工件200进行测量并将测量值反馈回控制***，控制***根据测量值对工件200进行分类。转盘411继续转动90°至第三工位，标示机构45根据控制***的分类对工件200喷码。转盘411继续转动90°，使喷码后的工件200运动到靠近传送装置50的另一个滑台机构30的上方，滑台机构30将喷码后的工件200取走。利用机械手（图未示）将该另一滑台机构30上的工件200夹持到传送装置50的治具55上，控制***控制传送装置50运动，将该已喷码的工件200送至传送装置50两侧相应的卸料机构60处，固定于传送装置50与卸料机构60之间的移载机构20将工件200放置于相应卸料机构60的料盘13上。可以理解，该分类设备100可同时对不同的工件200进行测量、喷码等动作，以提高生产效率。

其中使用滑台机构30将工件200送至分检单元40时，滑台机构30的第一气缸32先驱动滑台33滑动，将工件200送至分检单元40的转盘411上靠近该滑台机构30的一个开口4111（如图6）的下方，滑台机构30的第二气缸驱动承载台34上升，将工件200送至开口4111处，转盘411上的夹持机构413将工件200夹持，滑台机构30的滑台33在第一气缸32的驱动下下降，并在第二气缸35的驱动远离该开口4111。

上述分类设备100中将测量机构43及标示机构45设置于承载机构41的一侧，工件200装夹上承载机构41后，分类设备100利用承载机构41自身的运动将工件200送至测量机构43进行测量，及送至标示机构45进行喷码，而无需在每次测量和喷码前进行工件200的装夹定位，缩短了工时。

利用流水线式的传送机构50将喷码后的工件200根据类别送至传送机构50上靠近与工件200类别相应的卸料机构60处，并由移载机构20移载至卸料机构60，使得经过喷码的工件200能够很快被放置到卸料机构60上，避免工件200在喷码后堆积，保证了整个分类设备100的流畅运作。

上述分类设备100只需人工将料盘13装上上料机构10或将料盘13从上料机构10上取下，其余的工件200的装卸、测量、标示及分类转盘等工作均可由分类设备100自动完成，节省人力，且由于各动作均由分类设备100的各机构依次完成，省去了由人工操作时中途的停顿等，也提高了生产效率，避免了因人工分类装盘时产生的误操作，提高了后续工件200装配时的良率。由于承载机构41的转盘411上设置有多个夹持机构413，分检单元40的各机构可同时对不同夹持机构413所夹持的工件200进行不同的操作，不会出现某个机构闲置的情况，机台利用率高，进一步提高了生产效率。

进一步地，由于移载机构20上设置了读码器25，可以在夹爪24夹持工件200的同时读码，而省去了单独的读码程序，有效地缩短了工时。传送装置50上设置两组传动带53及治具55，可较快将分检单元40喷码后的工件200送至相应的卸料机构60。

可以理解，上述分类设备100中也可省去滑台机构30，而利用移载机构20直接将上料机构10上的工件200送至转盘411上，或将转盘411上的工件200直接送至传送装置50上。相应地，将转盘411上的夹持机构413的夹持方向改变，使夹持机构413可夹持上方的工件200。

可以理解，上述分类设备100也可同时省去传送装置50，而在分检单元40四周布置上料机构10及卸料机构60，并将若干个移载机构20分别设置于上料机构10与分检单元40的承载机构41之间及承载机构41与卸料机构60之间，并通过移载机构20直接将上料机构10上的工件200放置到分检单元40，或将分检单元40上的工件200放置到相应的卸料机构60上。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种分类设备，包括测量机构，其特征在于：所述分类设备还包括上料机构、卸料机构、承载机构、滑台机构、标示机构及若干移载机构，所述上料机构与所述承载机构之间以及所述承载机构与所述卸料机构之间均设置有所述移载机构，所述承载机构用于装夹工件，所述测量机构及所述标示机构位于所述承载机构一侧并对准所述承载机构，所述滑台机构设置于所述承载机构远离所述测量机构及所述标示机构的另一侧，所述滑台机构包括第一驱动机构、第二驱动机构及承载台，所述承载台用于装夹所述移载机构移送过来并放置的工件，所述承载台在所述第一驱动机构的驱动下能够在所述移载机构和所述承载机构之间往复移动，所述承载台通过第二驱动机构上下移动并将工件从所述承载机构的下方送至所述承载机构，所述承载机构对所述承载台所送来的工件进行夹持定位，所述承载机构自动将该已定位的工件送至所述测量机构处及所述标示机构处，所述标示机构根据所述测量机构所测量的结果标示工件的类别。 

2.如权利要求1所述的分类设备，其特征在于：所述分类设备还包括另一滑台机构，所述另一滑台机构设置于所述承载机构远离所述测量机构及所述标示机构的另一侧，所述另一滑台机构将所述承载机构上的工件取下待所述移载机构夹取。 

3.如权利要求2所述的分类设备，其特征在于：所述分类设备还包括传送装置，所述卸料机构设置于所述传送装置的一侧或两侧，所述移载机构可将从所述另一滑台机构移至所述传送装置上的工件移载至所述卸料机构。 

4.如权利要求3所述的分类设备，其特征在于：所述传送装置包括驱动件、由所述驱动件驱动的传送带及由所述传送带带动的治具，所述传送带及治具为两组。 

5.如权利要求1所述的分类设备，其特征在于：所述移载机构包括读码器，所述读码器可读取工件上的信息。 

6.如权利要求5所述的分类设备，其特征在于：所述滑台机构的驱动机构为第一气缸及第二气缸，所述滑台机构还包括支撑所述承载台的滑台，所述第一气缸控制所述滑台运动，所述第二气缸固定于所述滑台上，所述承载台与所述第二气缸连接并在所述第二气缸的驱动下运动，所述第一气缸与所述第二气缸的运动方向垂直。 

7.如权利要求1所述的分类设备，其特征在于：所述承载机构包括转盘及设置于所述转盘上的夹持机构，所述转盘转动至不同角度时，承载机构、测量机构及标示机构执行对工件的夹持、测量、标示及松开的动作。 

8.如权利要求1所述的分类设备，其特征在于：所述上料机构上装设料盘，所述上料机构还包括驱动机构及托动件，所述驱动机构控制所述托动件自动将空料盘或装满工件的料盘移动位置，所述卸料机构的结构与所述上料机构的结构相同。 

9.一种分类设备，包括测量机构，其特征在于：所述分类设备还包括上料机构、卸料机构、承载机构、滑台机构、标示机构及若干移载机构，所述分类设备还包括控制***，所述上料机构与所述承载机构之间以及所述承载机构与所述卸料机构之间均设置有所述移载机构，所述承载机构用于装夹工件，所述测量机构及所述标示机构位于所述承载机构一侧并对准所述承载机构，所述滑台机构设置于所述承载机构远离所述测量机构及所述标示机构的另一侧，所述滑台机构包括第一驱动机构、第二驱动机构及承载台，所述承载台用于装夹所述移载机构移送过来并放置的工件，所述承载台在所述第一驱动机构的驱动下能够在所述移载机构和所述承载机构之间往复移动，所述承载台通过第二驱动机构上下移动并将工件从所述承载机构的下方送至所述承载机构，所述承载机构对所述承载台所送来的工件进行夹持定位，所述承载机构可将该已定位的工件送至所述测量机构处及所述标示机构处，所述控制***收集所述测量机构所得的测量值并进行分类。 

10.如权利要求9所述的分类设备，其特征在于：所述分类设备还包括传送装置，所述传送装置一端靠近所述承载机构，所述传送装置两侧或一侧 设置若干卸料机构及移载机构。 

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