CN219704300U - 自动换料设备及其电气控制*** - Google Patents

Abstract

自动换料设备及其电气控制***，其中自动换料设备包括储料装置、移料装置、定位装置和抓取装置，储料装置包括料仓用于储存物料，移料装置用于输送物料，定位装置用于暂存物料，抓取装置用于将物料抓取并放置于钻孔机，其中电气控制***包括控制器、运动控制模块、伺服控制模块以及信号交换模块，其中控制器控制运动控制模块输出控制信号至信号交换模块，信号交换模块用于将控制信号发送给伺服控制模块，伺服控制模块用来控制移料装置、定位装置和抓取装置的操作。通过电气控制***的自动控制来实现该物料的换料操作，减少人工的参与从而提高换料效率和保证换料稳定性以及减少人工成本。

Description

自动换料设备及其电气控制***

技术领域

本实用新型涉及加工设备的换料设备，更为具体地涉及一种用于钻孔机的自动换料设备及其电气控制***。

背景技术

现有的钻孔机大都采用的是人工换料形式，即通过人工将待加工的物料放置到钻孔机上，待钻孔机将物料进行钻孔加工完成后再由人工将加工后的物料取出，然后再次将新的未待加工的物料放置于钻孔工位上进行加工，以此进行往复工作。然而此种方式，受到的人为干扰因素较多，例如受人工换料时间因素以及人工个体的差异性的影响，会造成换料的工作效率低、不稳定，当操作不当时，容易造成物料的损坏。另外当钻孔机工厂形成较大的规模时，钻孔机数量往往在百台以上，人工成本也是制约发展的一个重要因素。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种自动换料设备及其电气控制***，其能够自动地完成加工设备如钻孔机的需要钻孔加工的物料的换料操作，并且通过电气控制***的自动控制来实现该物料的换料操作，减少人工的参与从而提高换料效率和保证换料稳定性以及减少人工成本。

根据本实用新型的一方面，本实用新型提供一种自动换料设备的电气控制***，其用于控制自动换料设备给加工设备进行换料操作，其中所述自动换料设备包括储料装置、移料装置和抓取装置，所述储料装置包括料仓用于储存物料，所述移料装置用于输送该物料，所述抓取装置用于将该物料抓取并放置于该加工设备，其中所述电气控制***包括：

控制器；

运动控制模块；

伺服控制模块；以及

信号交换模块，其中所述控制器控制所述运动控制模块输出控制信号至所述信号交换模块，所述信号交换模块用于将控制信号发送给所述伺服控制模块，所述伺服控制模块用来控制所述移料装置和所述抓取装置的操作。

优选地，所述自动换料设备还包括定位装置，所述伺服控制模块还用于驱动所述定位装置和所述移料装置以使该物料在所述定位装置和所述移料装置之间转移，其中所述定位装置用于暂存待加工的该物料，所述抓取装置从所述定位装置抓取待加工的该物料并上料至该加工设备。

优选地，所述自动换料设备还包括定位装置，所述伺服控制模块还用于驱动所述定位装置和所述移料装置以使该物料在所述定位装置和所述移料装置之间转移，其中所述定位装置用于暂存来自该加工设备的完成加工的该物料，其中所述抓取装置受所述伺服模块控制而从所述移料装置抓取待加工的该物料并上料至该加工设备。

优选地，所述伺服控制模块包括升降驱动模块以驱动所述移料装置的升降组件的升降动力源，从而驱动所述移料装置的升降底座产生升降位移。

优选地，所述伺服控制模块包括夹爪驱动模块以驱动所述移料装置的取料组件的夹爪，从而夹取或释放该物料。

优选地，所述伺服控制模块包括取料驱动模块以驱动所述移料装置的取料组件的取料动力源，从而驱动所述取料组件的取料传送元件以带动所述取料组件的夹取机构同步移动。

优选地，所述伺服控制模块包括机械手驱动模块以驱动所述抓取装置的机械手，从而驱动所述机械手以将所述抓取装置的抓取底座和抓取组件到达抓取该物料的位置。

优选地，所述伺服控制模块包括调整驱动模块以驱动所述抓取装置的调整组件的调整动力源，以使调整板受驱动而驱动所述抓取组件抓取或释放该物料。

优选地，所述伺服控制模块包括承托驱动模块以驱动所述抓取组件的承托动力源，以使承托板移动从而使所述承托板的支撑部移动至该物料的底侧以支撑该物料。

优选地，所述伺服控制模块包括压合驱动模块以驱动所述抓取组件的压合动力源，以使压板移动从而使所述压板压合于该物料的顶面。

优选地，所述自动定位换料设备还包括定位相机，所述电气控制***还包括图像处理模块，以处理所述定位相机的图像信息以确定所述抓取装置和该加工设备之间的相对位置。

优选地，所述控制器和所述运动控制模块各自是单独的控制板，或者所述控制器集成所述运动控制模块。

本实用新型还提供一种自动换料设备，其用于加工设备的物料的换料，其中所述自动换料设备包括：

储料装置，其包括料仓，以用于储存该物料；

移料装置，其用于输送该物料；以及

抓取装置，其用于将该物料抓取并放置于该加工设备。

优选地，所述自动换料设备还包括定位装置，其中该物料适合于在所述定位装置和所述移料装置之间转移，其中所述定位装置用于暂存待加工的该物料，所述抓取装置从所述定位装置抓取待加工的该物料并上料至该加工设备。

优选地，所述自动换料设备还包括定位装置，其中该物料适合于在所述定位装置和所述移料装置之间转移，其中所述定位装置用于暂存来自该加工设备的完成加工的该物料，其中所述抓取装置从所述移料装置抓取待加工的该物料并上料至该加工设备。

优选地，所述移料装置包括升降组件和取料组件，所述取料组件设置于所述升降组件以在所述升降组件的驱动下产生升降位移，所述取料组件用于从所述料仓提取该物料，所述升降组件驱动所述取料组件到达与所述定位装置对应的位置，并且允许该物料从所述取料组件转移至所述定位装置。

优选地，所述取料组件包括夹取机构、取料驱动机构和取料支架，其中所述夹取机构用于夹取该物料，所述取料驱动机构用于驱动所述夹取机构的位移以使该物料在所述料仓和所述取料组件的所述取料支架之间转移。

优选地，所述夹取机构受所述取料驱动机构的驱动到达邻近所述料仓的位置以夹取存储在所述料仓中的该物料并且受所述取料驱动机构的驱动而朝向远离所述料仓的方向移动从而使该物料完全脱离所述料仓而完全上料至所述取料组件的所述取料支架。

本用新型还提供一种自动换料设备，其用于加工设备的物料的换料，其中所述自动换料设备包括：

储料装置，其包括料仓，以用于储存该物料；

移料装置，其用于输送该物料；以及

抓取装置，其用于将该物料抓取并放置于该加工设备；

其中所述自动换料设备还包括定位装置，其中该物料适合于在所述定位装置和所述移料装置之间转移，其中所述定位装置用于暂存待加工的该物料，所述抓取装置从所述定位装置抓取待加工的该物料并上料至该加工设备；

其中所述移料装置包括升降组件和取料组件，所述取料组件设置于所述升降组件以在所述升降组件的驱动下产生升降位移，所述取料组件用于从所述料仓提取该物料；

其中所述升降组件驱动所述取料组件到达与所述定位装置对应的位置，并且允许该物料从所述取料组件转移至所述定位装置；

其中所述取料组件包括夹取机构、取料驱动机构和取料支架，其中所述夹取机构用于夹取该物料，所述取料驱动机构用于驱动所述夹取机构的位移以使该物料在所述料仓和所述取料组件的所述取料支架之间转移；

其中所述夹取机构受所述取料驱动机构的驱动到达邻近所述料仓的位置以夹取存储在所述料仓中的该物料并且受所述取料驱动机构的驱动而朝向远离所述料仓的方向移动从而使该物料完全脱离所述料仓而完全上料至所述取料组件的所述取料支架；

其中所述夹取机构包括夹爪和夹爪动力源，其中在所述夹爪动力源的驱动下，所述夹爪适于夹取或释放该物料；

其中所述夹爪具有夹槽，并且所述夹爪机构还包括限位元件，以防止该物料的端部过度地进入所述夹槽；

其中所述取料组件包括两个互相间隔的所述夹取机构，以用于夹取该物料的端部；

其中所述取料驱动机构包括取料动力源和取料传动单元，其中所述取料传动单元受所述取料动力源的驱动而带动所述夹取机构产生靠近所述料仓或远离所述料仓的位移；

其中所述取料传动单元包括环形的取料传送元件，所述夹取机构连接于所述取料传送元件，以在所述取料传送元件受驱动而转动时带动所述夹取机构产生位移；

其中所述取料传动单元还包括一对取料传送轮、取料传动轮、取料控制轮和取料驱动轴，其中所述取料传送元件的两端设置于所述一对取料传送轮，所述取料控制轮耦接于所述取料动力源，所述取料控制轮受所述取料动力源的驱动而驱动所述取料驱动轴转动，从而驱动所述取料传动轮转动，以进一步地驱动其中一个所述取料传送轮转动，从而驱动所述取料传送元件转动；

其中所述取料支架包括基座和取料导轨，其中所述取料导轨设置于所述基座并且具有取料导引槽，其中该物料的底侧的定位销钉适合于在所述取料导引槽中滑动；

其中所述料仓包括多个互相间隔的储料层，以形成多个储料室，其中所述储料层在邻近所述移料装置的一侧具有缺口，以方便所述夹取机构延伸进入所述缺口以夹取或释放该物料；

其中所述升降组件包括升降底座和升降驱动机构，其中所述取料组件被支撑于所述升降底座，所述升降驱动机构用于驱动所述升降底座的升降位移；

其中所述升降驱动机构包括升降驱动动力源、传动单元和驱动丝杆，其中所述驱动丝杆连接于所述升降底座，其中所述升降驱动动力源驱动所述传动单元以使所述传动单元驱动所述驱动丝杆转动，从而驱动所述升降底座的升降位移；

其中所述升降组件包括固定架，所述固定架上设置有升降导轨，所述升降底座适于受所述驱动丝杆的驱动而沿所述升降导轨产生升降位移；

其中所述传动单元包括第一升降传动齿轮和第二升降传动齿轮，所述第二升降传动齿轮连接于所述驱动丝杆，所述第一升降传动齿轮受所述升降驱动动力源驱动而转动，以驱动所述第二升降传动齿轮转动，从而驱动所述驱动丝杆转动；

其中所述定位装置包括定位底座和定位输送组件，所述定位输送组件用于将来自所述取料组件的该物料转移至所述定位底座；

其中所述定位输送组件包括定位动力源、定位驱动机构和环形的定位传送元件，其中所述定位动力源驱动所述定位驱动机构，以使所述定位驱动机构驱动环形的定位传送元件转动，从而驱动该物料在所述取料组件和所述定位装置之间转移；

其中所述定位装置包括定位导引组件，其具有定位导引槽，以导引该物料的底侧的定位销钉的滑动；

其中所述定位装置设置于所述料仓的顶侧；

其中所述抓取装置包括机械手、抓取底座和多个抓取组件，其中所述抓取组件设置于所述抓取底座，所述抓取底座连接于所述机械手以在所述机械手的驱动下移动，所述抓取组件用于抓取该物料；

其中所述抓取装置包括调整组件，以用于调整所述抓取组件的位置，从而使得所述抓取组件得以抓取或释放该物料；

其中所述抓取组件包括抓取元件和承托单元，其中所述抓取元件摩擦地与该物料的侧面接触从而夹住该物料，所述承托单元包括承托动力源和承托板，其中所述承托板包括支撑部，并且所述承托板受所述承托动力源的驱动而移动以使所述支撑部移动至该物料的底侧从而从该物料的底侧支撑该物料；

其中所述抓取组件包括压合单元，所述压合单元包括压合动力源和压板，其中所述压板受所述压合动力源的驱动而压合于该物料的顶面；

其中所述调整组件包括调整动力源、调整丝杆和调整板，所述抓取组件连接于所述调整板，其中所述调整动力源驱动所述调整丝杆转动，以使所述调整板移动，从而调整所述调整组件的位置。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的自动换料设备与对应的加工设备之间工作关系的框图示意图。

图2是根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备及其电气控制***的框图示意图。

图3是根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备的伺服控制模块与对应的自动换料装置之间关系的框图示意图。

图4是根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备的立体结构示意图。

图5是图4的局部放大示意图，以示意根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备的料仓及取料组件。

图6是根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备的升降组件的立体结构示意图。

图7是根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备的取料组件的立体结构示意图。

图8是图7的局部放大示意图，以示意根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备的取料组件的取料驱动机构。

图9是根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备的定位装置的立体结构示意图。

图10是根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备的抓取装置的立体结构示意图。

图11是根据本实用新型的上述选实施例的自动换料设备的自动换料方法的流程框图示意图。

图中：100、自动换料设备；1、自动换料装置；2、加工设备；3、物料；10、储料装置；11、安装架；111、支撑台；112、支撑架；12、料仓；121、架体；122、储料层；123、储料槽；124、缺口；13、智能移动底座；20、移料装置；21、升降组件；211、升降底座；212、升降驱动机构；2121、升降驱动动力源；2122、传动单元；21221、第一升降传动齿轮；21222、第二升降传动齿轮；21223、升降传送带；2123、驱动丝杆；2124、升降导轨；2125、升降限位元件；2126、升降定位元件；213、固定架；22、取料组件；221、夹取机构；2211、夹爪；2212、夹爪动力源；2213；夹槽、2214；限位元件；222、取料驱动机构；2221、取料动力源；2222、取料传动单元；22221、取料传送元件；22222、取料传送轮；22223、取料传动轮；22224、取料控制轮；22225、取料驱动轴；22226、定位块；223、取料支架；2231、基座；22311、近端；22312、远端；2232、取料导轨；22321、取料导引槽；30、定位装置；31、定位底座；32、定位输送组件；321、定位动力源；322、定位驱动机构；3221、定位驱动轴；3222、定位驱动轮；3223、定位从动轮；323、定位传送元件；33、定位导引组件；331、定位导引元件；332、定位导引槽；333、定位阻挡元件；334、导向槽；40、抓取装置；41、机械手；42、抓取底座；43、抓取组件；431、抓取元件；432、承托单元；4321、承托动力源；4322、承托板；43221、连接部；43222、支撑部；433、压合单元；4331、压合动力源；4332、压板；44、调整组件；441、调整动力源；442、调整丝杆；443、调整板；444、调整导轨；45、按压组件；451、按压动力源；452、按压单元；46、定位相机；50、电气控制***；51、控制器；52、运动控制模块；53、伺服控制模块；54、图像处理模块；55、信号交换模块；56、输入模块；57、输出模块；530、行走驱动模块；531、升降驱动模块；532、夹爪驱动模块；533、取料驱动模块；534、定位驱动模块；535、机械手驱动模块；536、承托驱动模块；537、压合驱动模块；538、调整驱动模块；539、按压驱动模块。

具体实施方式

以下说明书和权利要求中使用的术语和词不限于字面的含义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本申请。因此，对本领域技术人员很明显仅为了说明的目的而不是为了如所附权利要求和它们的等效物所定义的限制本申请的目的而提供本申请的各种实施例的以下描述。

虽然比如“第一”、“第二”等的序数将用于描述各种组件，但是在这里不限制那些组件。该术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，第一组件可以被称为第二组件，且同样地，第二组件也可以被称为第一组件，而不脱离本申请构思的教导。在此使用的术语“和/或”包括一个或多个关联的列出的项目的任何和全部组合。

在这里使用的术语仅用于描述各种实施例的目的且不意在限制。如在此使用的，单数形式意也包括复数形式，除非上下文清楚地指示例外。另外将理解术语“包括”和/或“具有”当在该说明书中使用时指定所述的特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在，而不排除一个或多个其它特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组的存在或者附加。

如图1至图11所示是根据本实用新型的一个优选实施例的自动换料设备100，其包括一个自动换料装置1，以用于向一个加工设备2进行一个或多个物料3的自动换料操作。自动换料装置1包括一个储料装置10、一个移料装置20、一个定位装置30和一个抓取装置40，其中储料装置10用于存储物料3，移料装置20用于转移和输送物料3，定位装置30用于暂存物料3，抓取装置40用于将待加工的物料3转移至加工设备2或从加工设备2取下已经完成加工后的物料3。

本实用新型的这个优选实施例中，加工设备2可以实施为钻孔机，物料3是需要钻孔的加工工件如PCB板料，自动换料设备100用于钻孔机的PCB板料的自动上下料，即将待加工的物料3(生料)输送至钻孔机上和/或将钻孔机上的完成加工的物料3(熟料)取下并暂存至自动换料设备100。

如图4中所示，储料装置10包括一个安装架11和一个料仓12，料仓12设置于和被支撑于安装架11，以用于存储物料3。料仓12可以固定地连接于安装架11，也可以可活动地设置于安装架11，从而便于从安装架11取下料仓12。

在这个优选实施例中，料仓12可移动地设置于安装架11，例如安装架11上设置有一个或多个滚轴，料仓12可滑动地放置于该滚轴上，从而能够方便将料仓12安装于安装架11或从安装架11上取下。这样，可以将料仓12中存储待加工的物料3并放置于安装架11以用于向加工设备2提供该生料，或者当料仓12中存储的都是加工完成后的物料3时，可以整体地将料仓12从安装架11取下以用于方便地获取该熟料。

更具体地，在这个优选实施例中，储料装置10还包括一个智能移动底座13，其能够受控制而自由地移动，安装架11连接于智能移动底座13，以随着智能移动底座13被移动至邻近加工设备2的位置以完成换料操作。智能移动底座13可以实施为带电池的可自由移动的智能搬运机器人，或者可以人工推动的活动车，或者其可以在安装了有线电缆的预设的导轨上活动，从而将自动换料设备100导引着靠近或远离加工设备2。

安装架11可以安装于智能移动底座13，或者与智能移动底座13一体地形成。安装架11包括一个支撑台111和一个支撑架112，其中支撑架112连接于支撑台111，料仓12设置于支撑台111，移料装置20、定位装置30和抓取装置40可以设置于并且安装于支撑架112或支撑台111。

料仓12包括一个架体121和多个储料层122，其中多个储料层122互相间隔地连接于架体121，以在相邻的两个储料层122之间形成储料室123，这样使得料仓12具有多个储料室123，每个储料室123用于存储一个待加工的物料3或完成加工的物料3。

在这个优选实施例中，这些储料层122沿着料仓12的高度方向地布置，即储料室123按照上下相邻间隔地方式排列，从而使料仓12可以利用高度空间来存储较多数量的物料3，以减小料仓12的长度。各个储料层122可以是一个隔板，也可以是一个形形框架，或多个隔条等结构。

如图5和图6所示，移料装置20包括一个升降组件21和一个取料组件22，升降组件21组装于安装架11，如连接固定于安装架11的支撑台111，取料组件22连接于升降组件21，以在升降组件21的驱动下能够产生升降运动从而输送物料3。

更具体地，升降组件21包括一个升降底座211、一个升降驱动机构212和一个固定架213，其中升降底座211在升降驱动机构212的驱动力作用下沿着固定架213进行升降运动从而驱动取料组件22同步地升降运动。

升降驱动机构212可以是各种可以实现驱动升降底座211进行升降运动的结构如液压驱动机构、气压驱动机构等。在这个实施例中，升降驱动机构212包括一个升降驱动动力源2121、一个传动单元2122、一个驱动丝杆2123和两个升降导轨2124。升降驱动动力源2121实施为驱动电机。传动单元2122包括相啮合的一个第一升降传动齿轮21221和一个第二升降传动齿轮21222，第一升降传动齿轮21221和第二升降传动齿轮21222分别组装于固定架213的相反两面，其中第一升降传动齿轮21221连接于升降驱动动力源2121，驱动丝杆2123连接于第二升降传动齿轮21222，并且驱动丝杆2123连接于升降底座211，并且升降底座211也可滑动地设置于两个升降导轨2124。这样当升降驱动动力源2121的驱动电机转动时，第一升降传动齿轮21221被升降驱动动力源2121驱动而转动，从而驱动第二升降传动齿轮21222转动，以驱动丝杆2123转动，从而驱动丝杆2123驱动升降底座211移动，例如驱动电机正转时，驱动丝杆2123驱动升降底座211向上抬升地运动，驱动电机反转时，驱动丝杆2123相应地反转以驱动升降底座211进行下降运动，从而升降底座211的升降运动驱动取料组件22的升降运动。

另外，传动单元2122还可包括一个升降传动带21223，其与第一升降传动齿轮21221和第二升降传动齿轮21222相接合，从而第一升降传动齿轮21221和第二升降传动齿轮21222能够同步地转动。

升降驱动机构212还包括两个升降限位元件2125，其分别组装于固定架213的顶侧和底侧，以分别可活动地安装和保持驱动丝杆2123的两个端部，并且能够限定取料组件22的最上位移和升降底座211的最下位移。

升降驱动机构212还包括两组升降定位元件2126，每组升降定位元件2126分别位于升降导轨2124的相反两端，以限定升降底座211的两端的最大位移，并防止升降底座211从对应的两个升降导轨2124脱离。

如图7和图8所示，取料组件22包括一个或多个夹取机构221、一个取料驱动机构222和一个取料支架223，其中夹取机构221用于夹取物料3，取料驱动机构222用于驱动夹取机构221产生位移，取料支架223作为承载结构，夹取机构221和取料驱动机构222被支载和支撑在取料支架223上。

在这个优选实施例中，取料组件22包括两个夹取机构221，这两个夹取机构221互相间隔地设置，以用于夹取物料3的端部的两侧。在从储料装置10的料仓12取出未加工的物料3时，取料驱动机构222用来驱动两个夹取机构221朝向靠近料仓12的方向移动从而允许两个夹取机构221到达邻近料仓12的位置以夹取存储在料仓12中的未加工的物料3，然后取料驱动机构222可以驱动两个夹取机构221朝向远离料仓12的方向移动以使未加工的物料3脱离料仓12的储料室123，从而后续在升降组件21的驱动力作用下将取料组件22和未加工的物料3向上输送。

在取料组件22用于将完成加工的物料3输送至储料装置10的料仓12中时，在升降组件21的驱动力作用下，取料组件22和完成加工的物料3被向下输送至到达需要用来存储完成加工的物料3的空置的储料室123的对应位置处，这时两个夹取机构221继续保持夹取完成加工的物料3，取料驱动机构222用来驱动两个夹取机构221朝向靠近料仓12的方向移动从而允许两个夹取机构221到达邻近料仓12的位置以将取料组件22上的完成加工的物料3输送进入料仓12的对应的储料室12中，从而完成加工的物料3可以暂存在储料室123中。

定位装置30可以用来暂存待加工的物料3，当取料组件22上升至对应定位装置30的位置时，取料驱动机构222用来驱动两个夹取机构221朝向靠近定位装置30的方向移动从而允许两个夹取机构221到达邻近定位装置30的位置以将取料组件22上的待加工的物料3转移至定位装置30，从而供抓取装置40将定位于定位装置30上的待加工的物料3上料至加工设备2。

定位装置30也可以被用来暂存完成加工的物料3，取料组件22上升至对应定位装置30的位置时，取料驱动机构222的两个夹取机构221可以松开取料组件22上的待加工的物料3并且两个夹取机构221可以移动至与待加工的物料3保持合适的距离，从而供抓取装置40将取料组件22上的待加工的物料3上料至加工设备2。取料驱动机构222可以用来驱动两个夹取机构221朝向靠近定位装置30的方向移动从而允许两个夹取机构221到达邻近定位装置30的位置以将定位装置30上的完成加工的物料3夹取，并朝向远离定位装置30的方向移动以将完成加工的物料3上料至移料装置20，并且进一步地将完成加工的物料3可以输送进入料仓12的对应的储料室123中，从而完成加工的物料3可以暂存在储料室123中。

各个夹取机构221可以实施为各种能够夹取物料3的结构，例如可以是真空吸附单元、液压驱动夹爪、气压驱动夹爪或电机驱动夹爪等。在这个优选实施例中，如图8中所示，各个夹取机构221包括一个夹爪2211和一个夹爪动力源2212，例如夹爪动力源2212可以是驱动气缸，通过气压驱动的方式，使夹爪2211的两部分靠近和远离，从而改变夹爪2211的夹槽2213的大小，从而夹紧物料3或将物料3释放。

另外，各个夹取机构221还包括一个限位元件2214，其连接于夹爪2211，并且位于夹槽2213的侧面，限位元件2214的端部用来阻止物料3的端部过度地进入夹槽2213中而被卡在夹取机构221中。

取料组件22的取料驱动机构222包括一个取料动力源2221和一个取料传动单元2222，其中在取料动力源2221的驱动作用下，取料传动单元2222用来驱动各个夹取机构221产生前后位移。可以理解的是，取料动力源2221实施为各种能够提供动力的结构，例如可以是液压缸、气缸或驱动电机，在这个实施例中，取料动力源2221实施为伺服电机，其可以正反转，从而驱动取料传动单元2222，以用来驱动夹取机构221的前后位移。

在这个实施例中，取料组件22包括两个夹取机构221，因此取料传动单元2222用来同步地驱动两个夹取机构221的位移。具体地，取料传动单元2222包括两个取料传送元件22221、两对取料驱动轮22222、两个取料传动轮22223、一个取料控制轮22224和一个取料驱动轴22225，并且取料驱动轴22225两端可活动地安装于两个定位块22226。其中各个夹取机构221连接于对应的一个取料传送元件22221，从而能够在对应的传送元件2221的驱动下产生位移，其中各个取料传送元件22221可以是传送带、传送链等。其中取料传送元件22221呈环形，其两端套设在一对取料驱动轮22222，其中邻近取料传动轮22223的驱动轮作为主动轮，其可以被取料传动轮2223驱动而转动，取料控制轮22224耦接于取料动力源2221，如通过输送皮带或相啮合的齿轮的方式与驱动动力源2221相连接从而受取料动力源2221的驱动而转动。控制轮22224转动时，驱动取料驱动轴22225转动，从而驱动取料传动轮22223转动，从而进一步地驱动取料驱动轮22222和取料传送元件22221转动，从而驱动夹取机构221移动。可以理解的是，取料传动单元2222的上述结构只作为举例而并不限制本实用新型，本实用新型可以根据实际情况进行设计所需要的传送齿轮***的长度，也可以设计其他可能的传动结构。

在这个实施例中，取料支架223包括一个基座2231和一个取料导轨2232，其中基座2231用来安装和支撑取料驱动机构222。两个取料传送元件22221沿着基座2231的长度方向延伸，一对取料驱动轮22222设置在基座2231的两端。更具体地，基座2231在邻近固定架213的一端为近端22311，邻近料仓12的一端为远端22312，两个取料传送元件22221分别用来驱动两个夹取机构221朝向基座2231的邻近料仓12的远端22312移动或朝向基座2231的相反的近端22311移动，从而驱动夹取机构221到达邻近料仓12的位置以夹取物料3或将物料3夹取以后驱动物料3上料至取料组件22。

本实用新型中，物料3实施为PCB板料，其底侧设置有定位销钉。料仓12的储料室123中可以设置有导引条，并且该导引条具有凹槽，以供引导物料3的定位销钉的移动，从而导引物料3的移动。

如图5中所示，在这个实施例中，料仓12的储料层121实施为隔板，在面向取料组件22的一侧具有两个缺口124，当物料3存储在料仓12的对应的储料室123中并且供取料组件22来提取时，两个夹取机构221的夹爪2211在被驱动而从储料室123中取料时，两个夹爪2211分别可以进入缺口124中，从而方便夹爪2211延伸入进所述料仓12中以夹取物料3的端部。

可以理解的是，料仓12的储料层121也可以通过其他结构来方便夹取机构221的夹料操作。例如，储料层121的深度尺寸略微小于物料3的长度尺寸，这样当各个物料3被存储在对应的储料室123中时，物料3的端部可以延伸出对应的储料室123，这样相邻的两个物料3之间具有空隙，从而夹爪2211可以延伸进入对应的该空隙，从而用来夹取物料3的端部，即这个实施方式中，夹爪2211不用延伸进入储料室123中。

取料导轨2232凸起地设置于基座2231，以用来支撑和引导物料3的滑动。更具体地，取料导轨2232具有一个取料导引槽22321，物料3的定位销钉可以在取料导轨2232的取料导引槽22321中滑动，从而取料导轨2232可以导引物料3的移动。

两个夹取机构221的夹爪2211在夹取存储在料仓12中的待加工的物料3时，夹爪2211夹取待加工的物料3的位置适合于使待加工的物料3能够被支撑在取料导轨2232上并且在夹取机构221受取料驱动机构222驱动而朝向基座2231的近端22311移动时，待加工的物料3沿着取料导轨2232滑动并且定位销钉在取料导引槽22321中滑动，直至待加工的物料3完全脱离料仓12而上料至取料组件22的取料导轨2232。两个夹取机构221的夹爪2211在向料仓12输送完成加工的物料3时，夹爪2211夹取完成加工的物料3在夹取机构221受取料驱动机构222驱动而朝向基座2231的远端22311和朝向料仓12移动时，完成加工的物料3沿着取料导轨2232滑动并且定位销钉在取料导引槽22321中滑动，直至完成加工的物料3完全脱离取料导轨2232而转移至料仓12的储料室123中，此时夹爪2211可释放物料3并在取料驱动机构222的驱动下远离料仓12。相应地，在上述两个过程中，实施为伺服电机的取料动力源2221通过控制正反转的方式来驱动取料传动单元2222，从而驱动两个取料传送元件22221正反转以带动对应的夹取机构221朝向料仓12的方向移动或朝向远离料仓12的方向移动。

定位装置30可以用来放置来自取料组件22的待加工的物料3或来自加工设备2的完成加工的物料3。在这个实施例中，定位装置30被实施为用来放置待加工的物料3，以供抓取装置40抓取以后上料到加工设备2。

更具体地，参考图4和图9中所示，定位装置30包括一个定位底座31、一个定位输送组件32和一个定位导引组件33，其中定位输送组件32和定位导引组件33被支撑于定位底座31，以分别用于将物料3在定位装置30和取料组件22之间转移以及导引物料3的移动以使物料3移动至需要的位置。

定位装置30被连接于储料装置10的安装架11并且位于料仓12的上方，从而定位装置30和料仓12沿着高度方向地叠加地设置，移装装置20从料仓12中提取待加工的物料3以后只需要通过升降组件21通过升降运动便可以将待加工的物料3输送至能够转移至定位装置30的位置，从而提高整个自动换料设备100的集成度，并减少其占用的长度空间。

定位输送组件32包括一个定位动力源321、一个定位驱动机构322和一个或多个定位传送元件323。定位动力源32可以是各种能够提供动力的结构，例如可以是液压缸、气缸或驱动电机，在这个实施例中，定位动力源321实施为伺服电机，定位驱动机构322受定位动力源32的驱动而能够驱动定位传送元件323转动，从而用来驱动物料3的移动。

在这个实施例中，定位输送组件32包括两个互相间隔并且平行地排列的定位传送元件323，其各自可以实施为传送带或传送链，以用于输送物料3。定位驱动机构322包括一个定位驱动轴3221、两个定位驱动轮3222和两个定位从动轮3223，其中两个定位传送元件323的两端分别套设于一个定位驱动轮3222和一个定位从动轮3223，即一个定位驱动轮3222和一个定位从动轮3223作为一对控制轮以用来驱动对应的定位传送元件323的转动。

定位驱动轴3221连接于定位动力源321，定位驱动轮3222连接于定位驱动轴3221，这样，定位动力源321的伺服电机转动时，定位驱动轴3221转动以驱动定位驱动轮3222转动，从而驱动对应的定位传送元件323绕着定位驱动轮3222和定位从动轮3223转动，从而在物料3到达定位传送元件323上时能够被两个定位传送元件323输送。

定位导引组件33包括两个定位导引元件331，两者之间形成一个定位导引槽332，物料3的定位销钉适合于在两个定位导引元件331之间的定位导引槽332中滑动，从而定位导引组件33能够导引物料3的移动并且最终定位物料3的位置。定位导引组件33还包括一个定位阻挡元件333，其位于定位导引槽332的远离移料装置20的末端以用来阻止物料3的进一步的移动从而用来确定物料3的保持位置。

两个定位导引元件331可以在定位导引槽332的邻近移料装置20的近端形成一个导向槽334，其是沿着朝向定位导引槽332的方向具有渐小的口径，从而用来方便导引物料3的销钉进入定位导引槽332。

可以理解的是，两个定位导引元件331可以实施为定位板，并且可以进一步地配置有驱动结构，以用来驱动两个定位导引元件331产生上下位移，从而能够将物料3向上抬升，以方便抓取装置40的抓取操作。

当移料装置20的升降组件21将取料组件22向上输送至与定位装置30对应的位置，取料组件22的取料支架223的取料导轨2232的取料导引槽22321与定位装置30的定位导引槽332的位置对齐。两个夹取机构221在取料驱动机构222的驱动作用下保持夹持着物料3并将物料3朝向定位装置30移动，待加工的物料3的底侧的定位销钉在取料导引槽22321中滑动，经定位装置30的导向槽334进入定位导引槽332，这样物料3在受驱动而转动的两个定位传送元件323的驱动下移动，并且物料3底侧的定位销钵在定位装置30的定位导引槽332中滑动直至物料3的前端到达定位阻挡元件333并且物料3完全脱离取料组件22而上料至定位装置30，从而供抓取装置40将待加工的物料3从定位装置30转移至加工设备2。

当定位装置30用来暂存来自加工设备2的完成加工的物料3时，两个定位传送元件323受驱动而反向转动时，可以将完成加工的物料3朝向移料装置20的取料组件22移动，并且完成加工的物料3底侧的定位销钉在定位导引槽332中滑动，并且取料组件22的夹取机构221可以夹取完成加工的物料3并且在取料驱动机构222的驱动作用下将完成加工的物料3保持夹持地拉动，并使完成加工的物料3的底侧的定位销钉在取料组件22的取料导轨2232的取料导引槽22321中滑动，以使完成加工的物料3转移至取料组件22，从而进一步地用于输送完成加工的物料3至料仓12。

本领域技术人员可以理解的是，当移料装置20配置有多个取料组件22时，多个取料组件22可以同时从料仓12中提取中多个物料3，并且多个取料组件22可以依次到达与定位装置30对齐的位置以将物料3转移至定位装置30以供抓取装置40抓取而上料至加工设备2。

本实用新型的抓取装置40是用来自动抓取物料3以在自动换料设备100和加工设备2之间转移的装置，其可以是各种智能机械手装置或真空吸附装置。在本实用新型的这个优选实施例中，如图10中所示，抓取装置40包括一个机械手41、一个抓取底座42、一个或多个抓取组件43和一个调整组件44，其中抓取底座42安装于机械手41，机械手可以是协作机械手或工业机械手，抓取底座42在机械手41的带动下进行升降运动、水平运动或翻转运动，抓取组件43用于抓取物料3，调整组件44设置于抓取底座42，以用来调整抓取组件43的抓取位置，从而使抓取组件43抓取物料3或释放物料3，并且方便适应于不同尺寸的物料3。

在这个优选实施例中，抓取装置40包括多个抓取组件43如四个抓取组件43，各个抓取组件43包括一个抓取元件431、一个承托单元432和一个压合单元433，其中抓取元件431用来夹持物料3，承托单元432用来从物料3托起物料3，压合单元433用来压合于物料3的顶侧。

更具体地，抓取元件431的侧面设置有增加摩擦力的条纹，这样物料3的侧边可以被四个抓取元件431的侧面抵接从而稳固地被保持在四个抓取元件431的内侧。各个承托单元432包括一个承托动力源4321和一个承托板4322，其中承托板4322包括一个连接部43221和一个支撑部43222，其中支撑部43222横向地延伸并连接于连接部43221，并且在承托动力源4321的驱动下，承板板4322能够转动从而使支撑部43222位于物料3的下方，从而从物料3的底侧支撑物料3。承托动力源4321可以是各种液压驱动动力源、气压驱动动力源或驱动电机等，在这个实施例中，承托动力源4321实施为驱动气缸，以驱动承托板4322旋转，如旋转180度，以使在抓取元件431在夹持住物料3以后，支撑部43222能够受驱动而转动至物料3的下方以支撑物料3。

各个压合单元433包括一个压合动力源4331和一个压板4332，压合动力源4331可以是各种液压驱动动力源、气压驱动动力源或驱动电机等，在这个实施例中，压合动力源4331实施为驱动气缸，其驱动压板4332移动从而在抓取元件431夹持住物料3以后，可以通过压板4332压合于物料3的顶面，从而物料3的侧面通过四个抓取元件431夹持，物料3的底侧通过承托单元432支撑，物料3的顶面通过压板4332压合，从而使物料3得以被稳固地保持在抓取装置40中。可以理解的是，压板4332可以配置有缓冲垫，从而压板4332可以弹性地压合于物料3的顶面，以防止物料3被压坏。

在这个优选实施例中，调整组件44包括一个调整动力源441、一个或多个调整丝杆442、一个或多个调整板443，其中调整组件44用来调整抓取组件43的抓取元件431的位置，从而调整四个抓取元件431能够在调整组件44有作用下抓紧或松开物料3，并且四个抓取元件431可以界定的针对物料3的抓取尺寸，从而使抓取组件43得以能够适应不同尺寸的物料3。

更具体地，调整组件44包括两个调整丝杆442和两个调整板443，每个调整板443的两端分别安装有两个抓取组件43，每个调整丝杆442连接于对应的调整板443，并且在调整动力源441的驱动作用下并且通过合适的传动机构传动作用下驱动对应的调整板443移动，以带动两个抓取组件43向内或向外移动，从而调整抓取组件43的抓取位置。调整动力源441可以是各种液压驱动动力源、气压驱动动力源或驱动电机等，在这个实施例中，调整动力源441实施为驱动电机。

另外，调整组件44还包括两个调整导轨444，其设置于抓取底座42，两个调整板443分别设置于两个调整导轨444，从而分别沿对应的调整导轨444进行水平方向的滑动，调整导轨444得以导引对应的调整板443的滑动轨迹。

可以理解的是，两个调整板443被配置为受调整动力源441驱动时朝向相反的方向运动，即同时朝向互相靠近或互相远离的方向移动，从而调整两对抓取组件43之间的距离，以实现四个抓取组件43对物料3的抓取和释放。

抓取装置40还可包括两个按压组件45，各个按压组件45包括一个按压动力源451和一个按压单元452，按压动力源451可以是各种液压驱动动力源、气压驱动动力源或驱动电机等，在这个实施例中，压动力源451实施为驱动气缸，以驱动按压单元452伸出从而按压于物料3的顶面。

在抓取装置40将待加工的物料3转移至加工设备2以后，抓取组件43释放待加工的物料3，此时按压组件45同时启动，以驱动按压单元452压合于物料3的顶面，从而使得因受抓取组件43的夹持而产生微小形变的待加工的物料3得以快速恢复原状，从而进入准备状态以完成后续的钻孔加工工艺。

按压单元452可以实施为按压板，并且可选择配置有缓冲垫，从而按压单元452可以弹性地压合于物料3的顶面，以防止物料3被压坏。

抓取装置40还包括一个定位相机46，其安装于抓取底座42，以用来实时地采集图像信息，从而为抓取装置40取放物料3提供定位作用。更具体地，定位相机46可以确定抓取装置40与加工设备2和取料组件22之间的相对位置关系，从而指导抓取装置40将待加工的物料3上料至加工设备2的加工工位，或将完成加工的物料3下料至自动换料设备100的定位装置30上或取料组件22的取料支架223上。

自动换料设备100还包括一个电气控制***50，其包括一个控制器51、一个运动控制模块52、一个伺服控制模块53、一个图像处理模块54、一个信号交换模块55、一个输入模块56和一个输出模块57，其中控制器51可以是各种类型的电路控制板，例如可以是PLC(Programmable Logic Controller，可编程控制器)或其他具有I/O输入输出、数据通信、逻辑控制的控制板，运动控制模块52和伺服控制模块53用来控制移料装置20、定位装置30和抓取装置40的操作，图像处理模块54用来处理定位相机46得到的图像信息，信号交换模块55用来将控制器51的控制指令发送给其他模块，输入模块56和输出模块57用来实现模块之间的信息的输入和输出。

在本实用新型的这个优选实施例中，控制器51控制运动控制模块52输出控制信号至信号交换模块55，信号交换模块55将控制信号发送给伺服控制模块53，这样伺服控制模块53用来控制移料装置20、定位装置30和抓取装置40的操作。控制器51可以与运动控制模块52互相独立，运动模制模块52可以替换为运动控制板卡，也可以是控制器51一体地集成有运动控制模块52。

如图3中所示，伺服控制模块53进一步地包括一个升降驱动模块531、一个夹爪驱动模块532、一个取料驱动模块533、一个定位驱动模块534、一个机械手驱动模块535、一个承托驱动模块536、一个压合驱动模块537、一个调整驱动模块538和一个按压驱动模块539。升降驱动模块531用来驱动和控制移料装置20的升降组件21的实施为驱动电机的升降驱动动力源2121，从而控制升降组件21的升降底座211的升降运动；夹爪驱动模块532用来驱动和控制移料装置20的取料组件22的实施为驱动气缸的夹爪动力源2212，从而控制夹爪2211对物料3的夹持与释放操作；取料驱动模块533用来驱动和控制移料装置20的取料组件22的实施为驱动电机的取料动力源2221，从而驱动取料传送元件22221的转动，以驱动夹取机构221的移动；定位驱动模块534用来驱动和控制定位装置30的实施为驱动电机的定位动力源321，从而驱动定位传送元件323的转动，以用来在定位装置30和取料组件22之间输送物料3；机械手驱动模块535用来驱动和控制抓取装置40的机械手41；承托驱动模块536用来驱动和控制抓取装置40的抓取组件43的实施为驱动电机的承托动力源4321，从而控制承托板4322的转动，以使支撑部43222能够用来支撑物料3；压合驱动模块537用来驱动和控制抓取装置40的抓取组件43的实施为驱动气缸的压合动力源4331，以驱动压板4332的移动以压合于物料3的顶面；调整驱动模块538用来驱动和控制抓取装置40的调整组件44的实施为驱动电机的调整动力源441，从而驱动调整板443的移动，以调整抓取组件43的位置；按压驱动模块539用来驱动和控制抓取装置40的按压组件45的按压动力源451，从而驱动按压单元452的移动，以使按压单元452得以用来按压于物料3的顶面。

当本实用新型的自动换料设备100还包括智能移动底座13时，伺服控制模块53还包括一个行走驱动模块530，用来驱动和控制智能移动底座13的移动，从而驱动储料装置10移动以将自动换料设备100移动至邻近加工设备2的位置或移动至远离加工设备2的位置。

本实用新型相应地提供一种自动换料方法，其用于将自动换料设备100中暂存的待加工的物料3即生料，上料至加工设备2以供加工设备2对待加工的物料3进行加工，如对PCB板料进行钻孔加工；当加工设备2的加工工位中还存在完成加工的物料3即熟料时，所述自动换料方法还用于将加工设备2上的完成加工的物料3取走并输送进入自动换料设备100中的料仓12中暂存。

参考图11中所示，其示意了本实用新型的自动换料方法的一个具体的流程。所述自动换料方法包括取生料步骤、输送生料步骤、上生料步骤、下熟料步骤和存熟料步骤。在取生料步骤中取料组件22从料仓12中取出待加工的物料3；在输送生料步骤中，移料装置20的升降组件21驱动取料组件22产生位移以到达等待上料位置；在上生料步骤中，抓取装置40将自动换料设备100上的待加工物料3上料至加工设备2；在下熟料步骤中，抓取装置40将加工设备2上的完成加工的物料3转移至自动换料设备100；在存熟料步骤中，完成加工的物料3经自动换料设备100的移料装置20转移至储料装置10的料仓12中暂存。

更具体地，在所述取生料步骤中，加工设备2的控制端通过自动换料设备100的电气控制***50的信号交换模块55传递信号至控制器51从而启动取生料步骤，控制器51控制运动控制模块52输出控制信号至信号交换模块55，信号交换模块55将控制信号发送给伺服控制模块53，伺服控制模块53的升降驱动模块531控制移料装置20的升降组件21的升降驱动动力源2121开始工作，从而通过传动单元2122驱动传动丝杆2123转动，以使升降底座211沿着升降导轨2124移动至使取料组件22到达位于与储料装置10的料仓12的预定层储料室123对应的位置。同时伺服控制模块53的取料驱动模块533控制移料装置20的取料组件22的取料动力源2221开始工作，从而驱动取料传动单元2222以使取料传送元件22221转动，从而取料传送元件22221带动夹取机构221朝向料仓12的方向移动以到达取料位置。接着伺服控制模块53的夹爪驱动模块532驱动取料组件22的夹取机构221的夹爪动力源2212开始工作，以控制夹取机构221的夹爪2211的夹取动作，从而使夹爪211夹住存储在料仓12的储料室123中的一个待加工的物料3。最后伺服控制模块53的取料驱动模块533控制移料装置20的取料组件22的取料动力源2221继续工作，从而驱动取料传动单元2222以使取料传送元件22221反向转动，从而取料传送元件22221带动夹取机构221朝向远离料仓12的方向移动以使料仓12中的储料室123中的待加工的物料3完全脱离料仓12而到达取料组件22的取料支架223的取料导轨2232上，并且在待加工的物料3的移动过程中，物料3底侧的定位销钉在取料组件22的取料支架223的取料导轨2232的取料导引槽22321中滑动从而待加工的物料3的移动过程得以被取料导轨2232限制和引导。

在所述输送生料步骤中，伺服控制模块53的升降驱动模块531控制移料装置20的升降组件21的升降驱动动力源2121开始工作，从而通过传动单元2122驱动传动丝杆2123转动，以使升降底座211沿着升降导轨2124移动至到达准备上料的高度位置。抓取装置40可以直接从取料组件22上抓取待加工的物料3并上料至加工设备2的加工工位上，此时伺服控制模块53的夹爪驱动模块532驱动取料组件22的夹取机构221的夹爪动力源2212以控制夹取机构221的夹爪2211的释放动作，从而使夹爪211释放夹持于夹爪2211的待加工的物料3。然后伺服控制模块53的取料驱动模块533控制移料装置20的取料组件22的取料动力源2221继续工作，从而驱动取料传动单元2222以使取料传送元件22221反向转动，从而取料传送元件22221带动夹取机构221远离待加工的物料3，以使夹取机构221与待加工的物料3保持预定距离，从而供抓取装置40直接从取料组件22上抓取待加工的物料3。

当抓取装置40在定位装置30上抓取待加工的物料3时，在所述输送生料步骤中，伺服控制模块53的取料驱动模块533控制移料装置20的取料组件22的取料动力源2221开始工作，从而驱动取料传动单元2222以使取料传送元件22221转动，从而取料传送元件22221带动夹取机构221朝向定位装置30的方向移动以使待加工的物料3的至少一部分被转移至定位装置30，此时伺服控制模块53的夹爪驱动模块532驱动取料组件22的夹取机构221的夹爪动力源2212以控制夹取机构221的夹爪2211的释放动作，从而使夹爪211释放夹持于夹爪2211的待加工的物料3。然后，伺服控制模块53的定位驱动模块534驱动定位装置30的定位动力源321开始工作，从而驱动定位机构322以使定位传送元件323转动，以将上料至定位装置30的待加工物料3移动至完全脱离取料组件22而完全上料至定位装置30。在待加工的物料3的移动过程中，待加工的物料3底侧的定位销钉从取料组件22的取料支架223的取料导轨2232的取料导引槽22321中经由定位装置30的定位导引组件33的导向槽334进入定位导引槽332，直至被定位阻挡元件333阻挡从而使待加工的物料3被上料至定位装置30的所需要的位置。

当加工设备2的需要放料的加工工位上还有未取下的完成加工的物料3时，所述自动换料方法先执行所述下熟料步骤，然后再执行所述上生料步骤。当加工设备2的需要放料的加工工位上没有完成加工的物料3时，所述自动换料方法可直接执行所述上生料步骤。

在所述上生料步骤中，通过定位相机46拍摄图像并且通过图像处理模块54确定得到抓取装置40与加工设备2之间的相对位置关系。然后伺服控制模块53的机械手驱动模块535驱动机械手41到达待加工的物料3所在的位置，机械手41带动抓取底座42移动以使抓取组件43的抓取元件431从定位置30上抓取待加工的物料3。在这个过程中，伺服控制模块53的调整驱动模块538驱动调整动力源441开始工作，以通过调整丝杆442驱动调整板443活动从而带动抓取组件43移动，以使抓取元件431得以稳固地夹持待加工的物料3的侧边。接着伺服控制模块53的承托驱动模块536驱动抓取组件43的承托动力源4321开始工作，以驱动承板板4322转动从而使支撑部43222转动至位于待加工的物料3的底侧以支撑待加工的物料3；并且伺服控制模块53的压合驱动模块537驱动抓取组件43的压合动力源4331开始工作，以驱动压板4322压合于待加工的物料3的顶面。最后，伺服控制模块53的机械手驱动模块535驱动机械手41带动抓取底座42移动以使抓取组件43抓取着待加工的物料3并将待加工的物料3释放至加工设备2的加工工位上。当待加工的物料3被抓取组件43释放后，伺服控制模块53的按压驱动模块539驱动按压动力源451开始工作，以驱动按压单元452使按压单元452得以用来按压于待加工的物料3的顶面，以使待加工的物料3从微小形变中快速恢复原状而准备加工。

可以理解的是，在待加工的物料3也可以直接从取料组件22上被抓取装置40抓取至加工设备2的加工工位时，此时定位装置30可以用来暂存来自加工设备2上的完成加工的物料3，即加工设备2的完成加工的物料3被下料至定位装置30暂存。

在本实用新型的这个优选实施例的所述下熟料步骤中，加工设备2的加工工位上的完成加工的物料3通过抓取装置40下料至取料组件22。更具体地，伺服控制模块53的机械手驱动模块535驱动机械手41带动抓取底座42移动以使抓取组件43从加工设备2的加工工位上抓取完成加工的物料3并移动至取料组件22的上方，并且当待加工的物料3被转移至定位装置30时，抓取装置40的抓取组件43受伺服控制模块53控制而将完成加工的物料3上料至取料组件22的取料支架223上。

在所述存熟料步骤中，伺服控制模块53的夹爪驱动模块532驱动取料组件22的夹取机构221的夹爪动力源2212开始工作，以控制夹取机构221的夹爪2211的夹取动作，从而使夹爪211夹住上料至取料组件22的取料支架223上的完成加工的物料3。伺服控制模块53的升降驱动模块531控制移料装置20的升降组件21的升降驱动动力源2121开始工作，从而通过传动单元2122驱动传动丝杆2123转动，以使升降底座211沿着升降导轨2124下降地移动至使取料组件22到达位于与储料装置10的料仓12的空置的一个层储料室123对应的位置。同时伺服控制模块53的取料驱动模块533控制移料装置20的取料组件22的取料动力源2221开始工作，从而驱动取料传动单元2222以使取料传送元件22221转动，从而取料传送元件22221带动夹取机构221朝向料仓12的方向移动以将完成加工的物料3向料仓12输送，并且在完成加工的物料3在向着料仓12的移动过程中，物料3底侧的定位销钉在取料组件22的取料支架223的取料导轨2232的取料导引槽22321中滑动直至物料3底侧的定位销钉滑入料仓12的储料室123中形成的相应导导引槽中。当完成加工的物料3脱离取料组件22的取料支架223而上料至料仓12的储料室123中时，伺服控制模块53的夹爪驱动模块532驱动取料组件22的夹取机构221的夹爪动力源2212开始工作，以控制夹取机构221的夹爪2211的释放动作，从而使夹爪211释放完成加工的物料3，从而将完成加工的物料3存储在料仓12的储料室123中。

在完成加工的物料3输送至料仓12中后，此时升降组件21可以直接继续工作，将取料组件22输送至对应料仓12的另一层储料室123的位置，以准备取下一个待加工的物料3。或者取料组件22恢复原状并且在升降组件21的驱动下上升以用来承接下一个完成加工的物料3。

可以理解是，所述上生料步骤和所述存熟料步骤可以同步地进行，从而上料和下料存储的一个整个换料流程的完成时间得以缩短。并且在一个换料流程结束以后，可以自动地重复下一个流程，直至料仓12中的待加工的物料3全部换成完成加工的物料3。

参考图11中所示，取料组件22可以从料仓12中的第一层开始取料，并依次地将料仓12中的待加工的物料3取出，直至料仓12中的所有层的待加工的物料3都被取出并且被料仓12中的所有储料室123中都换成完成加工的物料3时，可由其他背负料仓12的移动装置移动至自动换料设备100的侧面与料仓输送装置对接，将储料装置10的料仓12通过该料仓输送装置输送以将熟料仓换下并换上全部存储有待加工的物料3的生料仓，这样就可以实现加工设备2的不间断作业。

可以理解的是，取料组件22从料仓12中的第一层开始取料时，该第一层可以是料仓12的最底侧的那一侧储料室123，也可以是料仓12的最顶侧的那一侧储料室123。当然，料仓12中待加工的物料3的取出顺序并不限制于上述顺序，也可以根据需要设计其他的取出料仓12中的待加工的物料3的顺序。

相应地，可以看出，本实用新型的自动换料方法，能够实现加工设备2的换料过程的自动化，可以一天24小时不间断地换料，减少或无需人工的参与，降低工厂用工成本，提高加工设备2的工作效率和稳定性。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

Claims (10)

1.一种自动换料设备的电气控制***，其特征在于，其用于控制自动换料设备给加工设备进行换料操作，其中所述自动换料设备包括储料装置、移料装置和抓取装置，所述储料装置包括料仓用于储存物料，所述移料装置用于输送该物料，所述抓取装置用于将该物料抓取并放置于该加工设备，其中所述电气控制***包括：

控制器；

运动控制模块；

伺服控制模块；以及

信号交换模块，其中所述控制器控制所述运动控制模块输出控制信号至所述信号交换模块，所述信号交换模块用于将控制信号发送给所述伺服控制模块，所述伺服控制模块用来控制所述移料装置和所述抓取装置的操作。

2.根据权利要求1所述的自动换料设备的电气控制***，其特征在于，所述自动换料设备还包括定位装置，所述伺服控制模块还用于驱动所述定位装置和所述移料装置以使该物料在所述定位装置和所述移料装置之间转移，其中所述定位装置用于暂存待加工的该物料，所述抓取装置从所述定位装置抓取待加工的该物料并上料至该加工设备。

3.根据权利要求1所述的自动换料设备的电气控制***，其特征在于，所述伺服控制模块包括如下中至少一种模块：

升降驱动模块，以驱动所述移料装置的升降组件的升降动力源，从而驱动所述移料装置的升降底座产生升降位移；

夹爪驱动模块，以驱动所述移料装置的取料组件的夹爪，从而夹取或释放该物料；

取料驱动模块，以驱动所述移料装置的取料组件的取料动力源，从而驱动所述取料组件的取料传送元件以带动所述取料组件的夹取机构同步移动；

机械手驱动模块，以驱动所述抓取装置的机械手，从而驱动所述机械手以将所述抓取装置的抓取底座和抓取组件到达抓取该物料的位置；

调整驱动模块，以驱动所述抓取装置的调整组件的调整动力源，以使调整板受驱动而驱动所述抓取组件抓取或释放该物料；

承托驱动模块，以驱动所述抓取组件的承托动力源，以使承托板移动从而使所述承托板的支撑部移动至该物料的底侧以支撑该物料；

压合驱动模块，以驱动所述抓取组件的压合动力源，以使压板移动从而使所述压板压合于该物料的顶面；以及

图像处理模块，以处理定位相机的图像信息以确定所述抓取装置和该加工设备之间的相对位置。

4.一种自动换料设备，其用于加工设备的物料的换料，其特征在于，所述自动换料设备包括：

储料装置，其包括料仓，以用于储存该物料；

移料装置，其用于输送该物料；以及

抓取装置，其用于将该物料抓取并放置于该加工设备。

5.根据权利要求4所述的自动换料设备，其特征在于，还包括定位装置，其中该物料适合于在所述定位装置和所述移料装置之间转移，其中所述定位装置用于暂存待加工的该物料，所述抓取装置从所述定位装置抓取待加工的该物料并上料至该加工设备。

6.根据权利要求4所述的自动换料设备，其特征在于，所述自动换料设备还包括定位装置，其中该物料适合于在所述定位装置和所述移料装置之间转移，其中所述定位装置用于暂存来自该加工设备的完成加工的该物料，其中所述抓取装置从所述移料装置抓取待加工的该物料并上料至该加工设备。

7.根据权利要求5所述的自动换料设备，其特征在于，所述移料装置包括升降组件和取料组件，所述取料组件设置于所述升降组件以在所述升降组件的驱动下产生升降位移，所述取料组件用于从所述料仓提取该物料，所述升降组件驱动所述取料组件到达与所述定位装置对应的位置，并且允许该物料从所述取料组件转移至所述定位装置。

8.根据权利要求7所述的自动换料设备，其特征在于，所述取料组件包括夹取机构、取料驱动机构和取料支架，其中所述夹取机构用于夹取该物料，所述取料驱动机构用于驱动所述夹取机构的位移以使该物料在所述料仓和所述取料组件的所述取料支架之间转移。

9.根据权利要求8所述的自动换料设备，其特征在于，所述夹取机构受所述取料驱动机构的驱动到达邻近所述料仓的位置以夹取存储在所述料仓中的该物料并且受所述取料驱动机构的驱动而朝向远离所述料仓的方向移动从而使该物料完全脱离所述料仓而完全上料至所述取料组件的所述取料支架。

10.一种自动换料设备，其用于加工设备的物料的换料，其特征在于，所述自动换料设备包括：

储料装置，其包括料仓，以用于储存该物料；

移料装置，其用于输送该物料；以及

抓取装置，其用于将该物料抓取并放置于该加工设备；

其中所述自动换料设备还包括定位装置，其中该物料适合于在所述定位装置和所述移料装置之间转移，其中所述定位装置用于暂存待加工的该物料，所述抓取装置从所述定位装置抓取待加工的该物料并上料至该加工设备；

其中所述移料装置包括升降组件和取料组件，所述取料组件设置于所述升降组件以在所述升降组件的驱动下产生升降位移，所述取料组件用于从所述料仓提取该物料；

其中所述升降组件驱动所述取料组件到达与所述定位装置对应的位置，并且允许该物料从所述取料组件转移至所述定位装置；

其中所述取料组件包括夹取机构、取料驱动机构和取料支架，其中所述夹取机构用于夹取该物料，所述取料驱动机构用于驱动所述夹取机构的位移以使该物料在所述料仓和所述取料组件的所述取料支架之间转移；

其中所述夹取机构受所述取料驱动机构的驱动到达邻近所述料仓的位置以夹取存储在所述料仓中的该物料并且受所述取料驱动机构的驱动而朝向远离所述料仓的方向移动从而使该物料完全脱离所述料仓而完全上料至所述取料组件的所述取料支架；

其中所述夹取机构包括夹爪和夹爪动力源，其中在所述夹爪动力源的驱动下，所述夹爪适于夹取或释放该物料；

其中所述夹爪具有夹槽，并且所述夹爪机构还包括限位元件，以防止该物料的端部过度地进入所述夹槽；

其中所述取料组件包括两个互相间隔的所述夹取机构，以用于夹取该物料的端部；

其中所述取料驱动机构包括取料动力源和取料传动单元，其中所述取料传动单元受所述取料动力源的驱动而带动所述夹取机构产生靠近所述料仓或远离所述料仓的位移；

其中所述取料传动单元包括环形的取料传送元件，所述夹取机构连接于所述取料传送元件，以在所述取料传送元件受驱动而转动时带动所述夹取机构产生位移；

其中所述取料传动单元还包括一对取料传送轮、取料传动轮、取料控制轮和取料驱动轴，其中所述取料传送元件的两端设置于所述一对取料传送轮，所述取料控制轮耦接于所述取料动力源，所述取料控制轮受所述取料动力源的驱动而驱动所述取料驱动轴转动，从而驱动所述取料传动轮转动，以进一步地驱动其中一个所述取料传送轮转动，从而驱动所述取料传送元件转动；

其中所述取料支架包括基座和取料导轨，其中所述取料导轨设置于所述基座并且具有取料导引槽，其中该物料的底侧的定位销钉适合于在所述取料导引槽中滑动；

其中所述料仓包括多个互相间隔的储料层，以形成多个储料室，其中所述储料层在邻近所述移料装置的一侧具有缺口，以方便所述夹取机构延伸进入所述缺口以夹取或释放该物料；

其中所述升降组件包括升降底座和升降驱动机构，其中所述取料组件被支撑于所述升降底座，所述升降驱动机构用于驱动所述升降底座的升降位移；

其中所述升降驱动机构包括升降驱动动力源、传动单元和驱动丝杆，其中所述驱动丝杆连接于所述升降底座，其中所述升降驱动动力源驱动所述传动单元以使所述传动单元驱动所述驱动丝杆转动，从而驱动所述升降底座的升降位移；

其中所述升降组件包括固定架，所述固定架上设置有升降导轨，所述升降底座适于受所述驱动丝杆的驱动而沿所述升降导轨产生升降位移；

其中所述传动单元包括第一升降传动齿轮和第二升降传动齿轮，所述第二升降传动齿轮连接于所述驱动丝杆，所述第一升降传动齿轮受所述升降驱动动力源驱动而转动，以驱动所述第二升降传动齿轮转动，从而驱动所述驱动丝杆转动；

其中所述定位装置包括定位底座和定位输送组件，所述定位输送组件用于将来自所述取料组件的该物料转移至所述定位底座；

其中所述定位输送组件包括定位动力源、定位驱动机构和环形的定位传送元件，其中所述定位动力源驱动所述定位驱动机构，以使所述定位驱动机构驱动环形的定位传送元件转动，从而驱动该物料在所述取料组件和所述定位装置之间转移；

其中所述定位装置包括定位导引组件，其具有定位导引槽，以导引该物料的底侧的定位销钉的滑动；

其中所述定位装置设置于所述料仓的顶侧；

其中所述抓取装置包括机械手、抓取底座和多个抓取组件，其中所述抓取组件设置于所述抓取底座，所述抓取底座连接于所述机械手以在所述机械手的驱动下移动，所述抓取组件用于抓取该物料；

其中所述抓取装置包括调整组件，以用于调整所述抓取组件的位置，从而使得所述抓取组件得以抓取或释放该物料；

其中所述抓取组件包括抓取元件和承托单元，其中所述抓取元件摩擦地与该物料的侧面接触从而夹住该物料，所述承托单元包括承托动力源和承托板，其中所述承托板包括支撑部，并且所述承托板受所述承托动力源的驱动而移动以使所述支撑部移动至该物料的底侧从而从该物料的底侧支撑该物料；

其中所述抓取组件包括压合单元，所述压合单元包括压合动力源和压板，其中所述压板受所述压合动力源的驱动而压合于该物料的顶面；

其中所述调整组件包括调整动力源、调整丝杆和调整板，所述抓取组件连接于所述调整板，其中所述调整动力源驱动所述调整丝杆转动，以使所述调整板移动，从而调整所述调整组件的位置。