CN108163531A - 一种自动上料设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动化生产线领域，具体涉及一种自动上料设备。一种自动上料设备，包括机架，所述机架上设有夹料机构、乘料升降机构、物料翻转机构、上推机构、治具夹取机构和治具放置架；所述夹料机构设于乘料升降机构的上方，所述乘料升降机构设于的物料翻转机构一侧，所述治具放置架设于物料翻转机构的另一侧，所述治具夹取机构设于治具放置架的上方。本发明的自动上料设备能够将塑料产品的物料进行自动上料，增加上料的效率。

Description

一种自动上料设备
技术领域
本发明涉及自动化生产线领域，具体涉及一种自动上料设备。
背景技术
目前传统的塑料产品上料是要人工将不同的部件进行上料，上料组装完一个产品需要重新从装有不同部件的料盒内拾取部件，进行下一个产品的上料，人工上料的效率较低。由于人们对塑料产品的需求日渐增长，对塑料产品的上料已逐渐从人工转化为自动化，人工上料已难以满足塑料产品上料的发展。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种自动上料设备，该设备能够将塑料产品的物料进行自动上料，增加上料的效率。
本发明是通过以下技术实现的：
一种自动上料设备，包括机架，所述机架上设有夹料机构、乘料升降机构、物料翻转机构、上推机构、治具夹取机构和治具放置架；所述乘料升降机构设有料盘以及用于控制料盘的升降；所述夹料机构用于将料盘上的物料夹取至物料翻转机构；所述物料翻转机构用于将物料进行翻转；所述上推机构用于将翻转后的物料接取后上推；所述治具夹取机构用于将外界的治具夹取至治具放置架上并将上推机构的物料夹取在治具中。
其中，所述夹料机构包括夹料平台、用于驱动夹料平台横移的第一驱动机构、用于将物料从料盘夹取至物料翻转机构的第一夹取机构以及用于将物料从料盘夹取至物料翻转机构的第二夹取机构；所述第一驱动机构设于机架，所述夹料平台与机架滑动连接；所述夹料平台还设有第一滑动件、用于驱动第一滑动件横移的第二驱动机构，用于驱动第一夹料机构升降的第一气缸和用于驱动第二夹料机构升降的第二气缸，所述第一滑动件与夹料平台滑动连接，所述第一夹取机构和第二夹取机构均设于第一滑动件。
其中，所述乘料升降机构包括乘料板、用于驱动乘料板升降的第一升降机构和用于夹紧料盘的限位治具；所述乘料板与第一升降机构滑动连接，所述限位治具设于乘料板。
其中，所述物料翻转机构包括用于将物料旋转的转盘，所述机架的两侧均设有用于驱动转盘转动的第三驱动机构，所述转盘与机架转动连接。
其中，所述转盘包括设置于转盘一端面的第一放置槽、第一压紧件以及第四气缸，所述第一放置槽设于第一压紧件的一侧，所述第四气缸的输出端与第一压紧件连接；所述转盘还包括设置于转盘另一端面的第二放置槽、第二压紧件以及第五气缸，所述第二放置槽设于第二压紧件的一侧，所述第五气缸的输出端与第二压紧件连接；所述第一放置槽、第一压紧件、第四气缸分别与第二放置槽、第二压紧件、第五气缸旋转对称设置。
其中，所述上推机构包括用于从转盘接过物料并将物料上推的顶盘以及用于将顶盘顶起的顶起机构以及用于驱动顶起机构平移的第三气缸，所述顶起机构与机架滑动连接。
其中，所述治具夹取机构包括第三夹取机构以及用于驱动第三夹取机构横移的第四驱动机构，所述第四驱动机构设于机架，所述第三夹取机构与机架滑动连接；所述第三夹取机构用于将治具夹取至治具放置架后将物料从上推机构上取出，并将物料夹取至治具中完成上料后将治具夹取至外界。
其中，所述第三夹取机构包括第一架体、第二架体、第一夹件、第二夹件、夹取手指、用于驱动第二架体升降的第六气缸、用于驱动第一夹件横移的第七气缸、用于驱动第二夹件横移的第八气缸以及用于驱动夹取手指夹取物料的第五驱动机构；所述第一架体与机架滑动连接，所述第二架体与第一架体滑动连接，所述第六气缸设于第一架体；所述第七气缸、第八气缸分别滑动连接于第二架体的两端，所述第五驱动机构设于第二架体。
其中，所述所述第五驱动机构包括第九气缸和齿条，所述第九气缸设于第二架体，所述第九气缸的输出端与齿条连接，所述齿条与第二架体滑动连接；所述夹取手指包括凸块、柱体、定位部、以及与齿条啮合的齿轮，所述齿轮设于柱体的一端，所述凸块和定位部均设于柱体的另一端。
本发明的有益效果：
本发明的一种自动上料设备，集成有夹料机构、乘料升降机构、物料翻转机构、治具夹取机构和治具放置架。需要对产品进行上料时，一方面首先将装有物料的料盘层叠在乘料升降机构上，夹料机构移动到料盘的上方将物料夹取并送至物料反正机构，物料翻转机构进行旋转从而实现物料的翻转，上推机构移动至翻转后的物料下方接取物料，并将接取后物料的上推；另一方面治具夹取机构从外界夹取装有需要上料的另一物料的治具，将该治具夹取至治具放置架上后，治具夹取机构移动至上推机构的上方，并将物料夹取至治具上，从而完成上料，治具夹取机构将装有上料好的物料的治具夹取至外界，从而重新进行下一次的上料组装上料。本发明的自动上料设备能够使塑料产品的上料组装上料从人工转变成自动进行，提升上料效率的同时还能降低工人的作业疲劳强度。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的夹料机构的结构示意图。
图3为本发明的乘料升降机构的结构示意图。
图4为本发明的物料翻转机构和上推机构的结构示意图。
图5为本发明的转盘的反面示意图。
图6为本发明的治具夹取机构的结构示意图。
图7为本发明的第三夹取机构的结构示意图。
图8为本发明的第五驱动机构的结构示意图。
图9为本发明的治具放置架的结构示意图。
附图标记
机架--10，夹料机构--1，夹料平台--11，第一夹取机构--12，第二夹取机构--13，第一滑动件--14，乘料升降机构--2，乘料板--21，第一升降机构--22，限位治具--23，物料翻转机构--3，转盘--31，第一放置槽--311，第一压紧件 --312，第二放置槽--313，第二压紧件--314，上推机构--4，顶盘--41，顶起机构--42，治具夹取机构--5，第三夹取机构--51，第一架体--511，第二架体--512，第一夹件--513，第二夹件--514，夹取手指--515，凸块--5151，柱体--5152，定位部--5153，治具放置架--6，定位柱--61，定位孔--62，第一驱动机构--71，第二驱动机构--72，第三驱动机构--73，第四驱动机构--74，第五驱动机构--75，齿条--751，第九气缸--752，齿轮--753，第一气缸--81，第二气缸--82，第三气缸--83，第四气缸--84，第五气缸--85，第六气缸--86，第七气缸--87，第八气缸--88。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，一种自动上料设备，所述机架10上设有夹料机构1、乘料升降机构2、物料翻转机构3、上推机构4、治具夹取机构5和治具放置架6；所述乘料升降机构2设有料盘以及用于控制料盘的升降；所述夹料机构1用于将料盘上的物料夹取至物料翻转机构3；所述物料翻转机构3用于将物料进行翻转；所述上推机构4用于将翻转后的物料接取后上推；所述治具夹取机构5用于将外界的治具夹取至治具放置架6上并将上推机构4的物料夹取在治具中。
具体的，本实施例的自动上料设备，集成有夹料机构1、乘料升降机构2、物料翻转机构3、治具夹取机构5和治具放置架6。需要对产品进行上料时，一方面首先将装有物料的料盘层叠在乘料升降机构2上，夹料机构1移动到料盘的上方将物料夹取并送至物料翻转机构3，物料翻转机构3进行旋转从而实现物料的翻转，上推机构4移动至翻转后的物料下方接取物料，并将接取后物料的上推；另一方面治具夹取机构5从外界夹取装有需要上料的另一物料的治具，将该治具夹取至治具放置架6上后，治具夹取机构5移动至上推机构4的上方，并将物料夹取至治具上，从而完成上料，治具夹取机构5将装有上料好的物料的治具夹取至外界，从而重新进行下一次的上料组装上料。本发明的自动上料设备能够使塑料产品的上料组装上料从人工转变成自动进行，提升上料效率的同时还能降低工人的作业疲劳强度。
如图2所示，所述夹料机构1包括夹料平台11、用于驱动夹料平台11横移的第一驱动机构71、用于将物料从料盘夹取至物料翻转机构3的第一夹取机构 12以及用于将物料从料盘夹取至物料翻转机构3的第二夹取机构13；所述第一驱动机构71设于机架10，所述夹料平台11与机架10滑动连接；所述夹料平台 11还设有第一滑动件14、用于驱动第一滑动件14横移的第二驱动机构72，用于驱动第一夹料机构12升降的第一气缸81和用于驱动第二夹料机构13升降的第二气缸82，所述第一滑动件14与夹料平台11滑动连接，所述第一夹取机构12和第二夹取机构13均设于第一滑动件14。夹料平台11与机架10之间通过滑块实现滑动连接，第一驱动机构71包括履带和伺服电机，履带与滑块连接；通过伺服电机的输出从而实现履带的工作，从而驱动夹料平台11的横移。
夹料平台11为中空的金属架体，第二驱动机构72包括滑块、滑轨和直线电机，第一滑动件14通过滑块与滑轨实现滑动连接，而滑轨安装在夹料平台11 内，并由直线电机驱动滑动件在滑轨上的滑动；第一夹取机构12和第二夹取机构13分别安装在第一滑动件14的两侧，由于料盘的体积较大，通过控制第一滑动件14的横移，实现第一夹取机构12在料盘上对不同位置的物料的夹取；而第二夹取机构13则用于在漏料是单独对物料进行夹取。
如图3所示，所述乘料升降机构2包括乘料板21、用于驱动乘料板21升降的第一升降机构22和用于夹紧料盘的限位治具23；所述乘料板21与第一升降机构22滑动连接，所述限位治具23设于乘料板21。第一升降机构22由导杆和。在乘料升降机构2的顶端安装有传感器，当料盘上的物料用完时，用完的料盘会被卸下，传感器检测到前方的没有料盘，则发送信号至第一升降机构22，第一升降机构22自动将乘料板21升起，使得夹料机构1对下一层的料盘进行夹料。
需要进行上料组装上料前，工人将装有物料的料盘通过层叠放置在乘料板21 上，并有限位治具23限定料盘的位置，防止上料过程中料盘发送抖动。限位治具23则由气缸和定位卡槽组成，定位卡槽安装于气缸的输出端，通过气缸的输出端推出定位卡槽从而将料盘夹紧；作为优选的，限位治具23的数量不少于二个。
如图4所示，所述物料翻转机构3包括用于将物料旋转的转盘31，所述机架 10的两侧均设有用于驱动转盘31转动的第三驱动机构73，所述转盘31与机架 10转动连接，其中，所述转盘31包括设置于转盘31一端面的第一放置槽311、第一压紧件312以及第四气缸84，所述第一放置槽311设于第一压紧件312的一侧，所述第四气缸84的输出端与第一压紧件312连接；所述转盘31还包括设置于转盘31另一端面的第二放置槽313、第二压紧件314以及第五气缸85，所述第二放置槽313设于第二压紧件314的一侧，所述第五气缸85的输出端与第二压紧件314连接；所述第一放置槽311、第一压紧件312、第四气缸84分别与第二放置槽313、第二压紧件314、第五气缸85旋转对称设置。转盘31的转盘 31与机架10的连接处设有齿轮，而第三驱动机构73则包括直线气缸、滑块和滑轨，滑轨与机架10连接，滑块与滑轨滑动连接，滑块上设有与该齿轮啮合的齿条，直线气缸的输出端与滑块连接。通过控制直线气缸输出端的伸缩，齿轮在齿条的作用下带动转盘31的转动。
而转盘31两面的第一放置槽311、第一压紧件312以及第二放置槽313、第二压紧件314则实现对物料的夹紧，避免物料在转盘31转动时从转盘31上掉落。由于第一放置槽311、第一压紧件312以及第二放置槽313、第二压紧件314是旋转对称的，故第一放置槽311、第一压紧件312在旋转180度后与第二放置槽 313、第二压紧件314旋转前的位置是重合的，从而使得两个放置槽可以交替工作，加快上料效率。
如图4所示，所述上推机构4包括用于从转盘31接取物料并将物料上推的顶盘41以及用于将顶盘41顶起的顶起机构42以及用于驱动顶起机构42平移的第三气缸83，所述顶起机构42与机架10滑动连接。顶盘41设于顶起机构42 的上端，顶盘41从转盘31上接过翻转180度过来的物料，并将物料顶起方便第三夹取机构51的夹取。
如图5、图6和图7所示，所述治具夹取机构5包括第三夹取机构51以及用于驱动第三夹取机构51横移的第四驱动机构74，所述第四驱动机构74设于机架10，所述第三夹取机构51与机架10滑动连接；所述第三夹取机构51用于将治具夹取至治具放置架6后将物料从上推机构4上取出，并将物料夹取至治具中完成上料后将治具夹取至外界。第四驱动机构74包括伺服电机、滑块和履带，滑块与履带固定，滑块与第三夹取机构51固定，而伺服电机则带动履带的运动，从而带动第三夹取机构51的横移。
上述第三夹取机构51包括第一架体511、第二架体512、第一夹件513、第二夹件514、夹取手指515、用于驱动第二架体512升降的第六气缸86、用于驱动第一夹件513横移的第七气缸87、用于驱动第二夹件514横移的第八气缸88 以及用于驱动夹取手指515夹取物料的第五驱动机构75；所述第一架体511与机架10滑动连接，所述第二架体512与第一架体511滑动连接，所述第六气缸 86设于第一架体511；所述第七气缸87、第八气缸88分别滑动连接于第二架体 512的两端，所述第五驱动机构75设于第二架体512。第一架体511通过滑块与机架10滑动连接，并在伺服电机的驱动下横移；而除了第一架体511外第三夹取机构51的其余组件均通过第六气缸86控制升降实现对物料或治具的夹取。而第一夹件513、第二夹件514则通过扣取和松开，实现对夹具的夹取和放开。
所述第五驱动机构75包括第九气缸752和齿条751，所述第九气缸752设于第二架体512，所述第九气缸752的输出端与齿条751连接，所述齿条751与第二架体512滑动连接；所述夹取手指515包括凸块5151、柱体5152、定位部5153、以及与齿条751啮合的齿轮753，所述齿轮753设于柱体5152的一端，所述凸块5151和定位部5153均设于柱体5152的另一端。当第三夹取机构51伸至上推机构4时，夹取手指515的定位部5153与物料的空隙形状配合，且凸块5151 从该空隙中穿过；而在第五驱动机构75的作用下对所有的夹持手指实现旋转后，凸块5151旋转一定的角度使得其扣进物料的空隙内，第三夹取机构51上升从而实现对物料的夹取。随后将物料放置在治具中，将夹持手指转回原来的位置，完成对物料的放开，完成上料，第三夹持机构再将上料完成后治具夹取至外界，以进行下一步工序。而治具与治具放置架6上分别设有定位孔62和定位柱61，以实现治具的准确放置和物料的准确夹取上料，具体如图6所示。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种自动上料设备，包括机架(10)，其特征在于：所述机架(10)上设有夹料机构(1)、乘料升降机构(2)、物料翻转机构(3)、上推机构(4)、治具夹取机构(5)和治具放置架(6)；所述乘料升降机构(2)设有料盘以及用于控制料盘的升降；所述夹料机构(1)用于将料盘上的物料夹取至物料翻转机构(3)；所述物料翻转机构(3)用于将物料进行翻转；所述上推机构(4)用于将翻转后的物料接取后上推；所述治具夹取机构(5)用于将外界的治具夹取至治具放置架(6)上并将上推机构(4)的物料夹取在治具中。
2.根据权利要求1所述的一种自动上料设备，其特征在于：所述夹料机构(1)包括夹料平台(11)、用于驱动夹料平台(11)横移的第一驱动机构(71)、用于将物料从料盘夹取至物料翻转机构(3)的第一夹取机构(12)以及用于将物料从料盘夹取至物料翻转机构(3)的第二夹取机构(13)；所述第一驱动机构(71)设于机架(10)，所述夹料平台(11)与机架(10)滑动连接；所述夹料平台(11)还设有第一滑动件(14)、用于驱动第一滑动件(14)横移的第二驱动机构(72)，用于驱动第一夹料机构(12)升降的第一气缸(81)和用于驱动第二夹料机构(13)升降的第二气缸(82)，所述第一滑动件(14)与夹料平台(11)滑动连接，所述第一夹取机构(12)和第二夹取机构(13)均设于第一滑动件(14)。
3.根据权利要求1所述的一种自动上料设备，其特征在于：所述乘料升降机构(2)包括乘料板(21)、用于驱动乘料板(21)升降的第一升降机构(22)和用于夹紧料盘的限位治具(23)；所述乘料板(21)与第一升降机构(22)滑动连接，所述限位治具(23)设于乘料板(21)。
4.根据权利要求1所述的一种自动上料设备，其特征在于：所述物料翻转机构(3)包括用于将物料旋转的转盘(31)，所述机架(10)的两侧均设有用于驱动转盘(31)转动的第三驱动机构(73)，所述转盘(31)与机架(10)转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种自动上料设备，其特征在于：所述转盘(31)包括设置于转盘(31)一端面的第一放置槽(311)、第一压紧件(312)以及第四气缸(84)，所述第一放置槽(311)设于第一压紧件(312)的一侧，所述第四气缸(84)的输出端与第一压紧件(312)连接；所述转盘(31)还包括设置于转盘(31)另一端面的第二放置槽(313)、第二压紧件(314)以及第五气缸(85)，所述第二放置槽(313)设于第二压紧件(314)的一侧，所述第五气缸(85)的输出端与第二压紧件(314)连接；所述第一放置槽(311)、第一压紧件(312)、第四气缸(84)分别与第二放置槽(313)、第二压紧件(314)、第五气缸(85)旋转对称设置。
6.根据权利要求1所述的一种自动上料设备，其特征在于：所述上推机构(4)包括用于从转盘(31)接取物料并将物料上推的顶盘(41)以及用于将顶盘(41)顶起的顶起机构(42)以及用于驱动顶起机构(42)平移的第三气缸(83)，所述顶起机构(42)与机架(10)滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种自动上料设备，其特征在于：所述治具夹取机构(5)包括第三夹取机构(51)以及用于驱动第三夹取机构(51)横移的第四驱动机构(74)，所述第四驱动机构(74)设于机架(10)，所述第三夹取机构(51)与机架(10)滑动连接；所述第三夹取机构(51)用于将治具夹取至治具放置架(6)后将物料从上推机构(4)上取出，并将物料夹取至治具中完成上料后将治具夹取至外界。
8.根据权利要求7所述的一种自动上料设备，其特征在于：所述第三夹取机构(51)包括第一架体(511)、第二架体(512)、第一夹件(513)、第二夹件(514)、夹取手指(515)、用于驱动第二架体(512)升降的第六气缸(86)、用于驱动第一夹件(513)横移的第七气缸(87)、用于驱动第二夹件(514)横移的第八气缸(88)以及用于驱动夹取手指(515)夹取物料的第五驱动机构(75)；所述第一架体(511)与机架(10)滑动连接，所述第二架体(512)与第一架体(511)滑动连接，所述第六气缸(86)设于第一架体(511)；所述第七气缸(87)、第八气缸(88)分别滑动连接于第二架体(512)的两端，所述第五驱动机构(75)设于第二架体(512)。
9.根据权利要求8所述的一种自动上料设备，其特征在于：所述第五驱动机构(75)包括第九气缸(752)和齿条(751)，所述第九气缸(752)设于第二架体(512)，所述第九气缸(752)的输出端与齿条(751)连接，所述齿条(751)与第二架体(512)滑动连接；所述夹取手指(515)包括凸块(5151)、柱体(5152)、定位部(5153)、以及与齿条(751)啮合的齿轮(753)，所述齿轮(753)设于柱体(5152)的一端，所述凸块(5151)和定位部(5153)均设于柱体(5152)的另一端。
10.根据权利要求1所述的一种自动上料设备，其特征在于：所述治具放置架(6)设有用于定位的定位柱(61)，外界的治具设有与定位柱(61)配合的定位孔(62)。
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