本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的上料裝置，屬于自動(dòng)化生產(chǎn)線上料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在裝配生產(chǎn)線，通常需要將待裝配的工件送到指定的裝配位置，再通過(guò)人工裝配或自動(dòng)裝配。而對(duì)一些精度較高的工件是采用專用的工位器具中，通過(guò)工位器具將各工件取出后，再將工位器具回收，采用人工送料，易造成磕碰，影響到裝配質(zhì)量，而且轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，需要提供較大放置工位器件的空間，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理，能充分利用空間，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料和對(duì)空料盤進(jìn)行回收的用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的上料裝置。

本發(fā)明為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是：用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的上料裝置，其特征在于：包括下部的料盤放置機(jī)構(gòu)，后側(cè)的料盤升降機(jī)構(gòu)以及上部的料盤保持機(jī)構(gòu)和換料盤機(jī)構(gòu)；

所述的料盤放置機(jī)構(gòu)包括底部的限位座和插裝在限位座上的料盤支座，所述的限位座包括底板和固定在底板左側(cè)和右側(cè)的導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊內(nèi)設(shè)有用于插裝料盤支座的插槽，底板上還設(shè)有用于支承料盤支座的支承板，底板在其一個(gè)導(dǎo)向塊的外側(cè)設(shè)有至少一個(gè)對(duì)料盤支座側(cè)部進(jìn)行限位的定位氣缸，底板在后部安裝有至少兩個(gè)用于對(duì)料盤支座后部進(jìn)行限位的后擋塊；所述的料盤支座包括盤座，盤座安裝有多個(gè)用于對(duì)料盤左側(cè)和右側(cè)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向桿，具有下導(dǎo)套的托運(yùn)板套裝在至少一個(gè)左側(cè)的導(dǎo)向桿和至少一個(gè)右側(cè)的導(dǎo)向桿上；

所述的料盤升降機(jī)構(gòu)包括安裝在限位座后部的豎板以及第一電機(jī)和滾珠絲杠，第一電機(jī)安裝在豎板的后下部，且第一電機(jī)的輸出側(cè)通過(guò)同步帶與滾珠絲杠連接，滾珠絲杠的上部和下部轉(zhuǎn)動(dòng)連接在上絲杠座和下絲杠座上，升降板包括連接座和用于支承托運(yùn)板的托板，連接座上的絲母旋接在滾珠絲杠上；

所述的料盤保持機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在左右兩側(cè)的夾持座、保持氣缸以及夾座，所述的夾持座位于在豎板前上部的左側(cè)和右側(cè)，各保持氣缸安裝在各自對(duì)應(yīng)的夾持座上，各夾持座位于保持氣缸的前側(cè)和后側(cè)安裝有上導(dǎo)套，連接在夾座的導(dǎo)柱設(shè)置在上導(dǎo)套內(nèi)，且保持氣缸的活動(dòng)端與用于夾緊料盤的夾座連接；

所述的換料盤機(jī)構(gòu)包括升降導(dǎo)軌、第二電機(jī)和換取氣缸，三軸機(jī)械手縱向移動(dòng)的移動(dòng)門架上安裝有座板，第二電機(jī)和升降導(dǎo)軌安裝在座板上，第二電機(jī)的輸出側(cè)通過(guò)齒輪與安裝在升降導(dǎo)軌上的齒條嚙合，且齒條的下部與氣缸座連接，兩換取氣缸安裝在氣缸座的左側(cè)和右側(cè)，且各換取氣缸的活動(dòng)側(cè)與盤夾連接。

其中：所述豎板的前部安裝有兩個(gè)直線導(dǎo)軌，連接座后部的滑槽安裝在直線導(dǎo)軌上。

所述的三軸機(jī)械手位于料盤保持機(jī)構(gòu)的上方，三軸機(jī)械手包括左側(cè)和右側(cè)的縱向?qū)к壸v向?qū)к壸习惭b有縱向?qū)к?，移?dòng)門架上的滑槽安裝在兩縱向?qū)к壣?，且縱向進(jìn)給 電機(jī)的輸出側(cè)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與移動(dòng)門架連接，安裝在移動(dòng)門架上的橫向進(jìn)給電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與橫向移動(dòng)板連接，橫向移動(dòng)板上安裝有升降氣缸，升降氣缸的移動(dòng)側(cè)連接有夾緊氣缸。

所述的料盤在側(cè)部設(shè)有至少兩個(gè)導(dǎo)向凹槽，料盤四角下部設(shè)有插座套，料盤上部對(duì)應(yīng)設(shè)有同軸的插柱。

所述的夾座的前后兩側(cè)設(shè)有凸塊，各凸塊上設(shè)有用于對(duì)料盤角部進(jìn)行限位的角形定位槽。

所述的保持氣缸為帶磁性開(kāi)關(guān)薄型氣缸。

所述的第一電機(jī)為帶減速機(jī)伺服電機(jī)，第二電機(jī)為帶剎車伺服電機(jī)。

本發(fā)明的自動(dòng)化生產(chǎn)線上料裝置，采用料盤放置機(jī)構(gòu)、料盤升降機(jī)構(gòu)以及料盤保持機(jī)構(gòu)和換料盤機(jī)構(gòu)，把層層堆疊好料盤放置在料盤放置機(jī)構(gòu)的料盤支座上，通過(guò)底板兩側(cè)的導(dǎo)向塊推入放置平臺(tái)上，通過(guò)后擋塊起到了阻擋定位作用，然后再通過(guò)氣缸定位的精確定位，使得裝有料盤的盤座能夠定位準(zhǔn)確，并在料盤升降機(jī)構(gòu)的第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，故而帶動(dòng)升降板沿Z軸方向向上運(yùn)動(dòng)，而料盤支座位于升降板的上方，使升降板在上升運(yùn)動(dòng)直接帶動(dòng)料盤支座上的料盤做上升運(yùn)動(dòng)，并能通過(guò)第一電機(jī)、同步帶、滾珠絲杠組合實(shí)現(xiàn)了整體料盤沿Z軸方向的準(zhǔn)確定位和移動(dòng)，而上部的料盤保持機(jī)構(gòu)通過(guò)保持氣缸和導(dǎo)柱的組合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了料盤在Z軸方向到位后的夾持固定，避免了保持氣缸的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了料盤位置的精確性和機(jī)械手抓取位置的準(zhǔn)確性，當(dāng)機(jī)械手夾取料盤上的工件完畢后，換料盤機(jī)構(gòu)自動(dòng)抓取并放置在料盤支座上，將空料盤進(jìn)行疊放，故能充分利用空間，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料和對(duì)空料盤進(jìn)行回收，不無(wú)人工搬運(yùn)，大幅度提高了生產(chǎn)的效率。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的上料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明料盤放置機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明料盤升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明料盤保持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明換料盤機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1—料盤放置機(jī)構(gòu)，1-1—底板，1-2—支承板，1-3—盤座，1-4—導(dǎo)向塊，1-5—定位氣缸，1-6—導(dǎo)向桿，1-7—托運(yùn)板，1-8—后擋塊，1-9—下導(dǎo)套，2—料盤升降機(jī)構(gòu)，2-1—上絲杠座，2-2—滾珠絲杠，2-3—直線導(dǎo)軌，2-4—豎板，2-5—第一電機(jī)，2-6—同步帶，2-7—同步帶輪，2-8—下絲杠座，2-9—升降板，2-91—連接座，2-92—托板，3—料盤保持機(jī)構(gòu)，3-1—保持氣缸，3-2—夾持座，3-3—導(dǎo)柱，3-4—夾座，3-41—角形定位槽，3-5—上導(dǎo)套，4—換料盤機(jī)構(gòu)，4-1—升降導(dǎo)軌，4-2—齒條，4-3—座板，4-4—電機(jī)座，4-5—第二電機(jī)，4-6—齒輪，4-7—連接塊，4-8—?dú)飧鬃?-9—換取氣缸，4-10—盤夾，5—三軸機(jī)械手，5-1—升降氣缸，5-2—橫向移動(dòng)板，5-3—移動(dòng)門架，5-4—橫向進(jìn)給電機(jī)，5-5—縱向?qū)к壸?-6—縱向?qū)к墸?-7—縱向進(jìn)給電機(jī)，6—料盤。

具體實(shí)施方式

見(jiàn)圖1～5所示，本發(fā)明的用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的上料裝置，包括下部的料盤放置機(jī)構(gòu)1、后側(cè)的料盤升降機(jī)構(gòu)2以及上部的料盤保持機(jī)構(gòu)3和換料盤機(jī)構(gòu)4。

見(jiàn)圖1、2所示，本發(fā)明料盤放置機(jī)構(gòu)1包括底部的放置平臺(tái)和料盤支座。見(jiàn)圖1、2所示，本發(fā)明放置平臺(tái)包括底板1-1和固定在底板1-1左側(cè)和右側(cè)的導(dǎo)向塊1-4，導(dǎo)向塊1-4內(nèi)設(shè)有用于插裝料盤支座的插槽，通過(guò)兩導(dǎo)向塊1-4對(duì)料盤支座在左右兩側(cè)進(jìn)行限位，底板1-1上還設(shè)有用于支承料盤支座的支承板1-2，見(jiàn)圖1、2所示，該底板1-1上安裝有兩個(gè)支承板1-2，既方便將料盤支座放置在支承板1-2上，而且也方便運(yùn)輸工具的操作。見(jiàn)圖1、2所示，本發(fā)明底板1-1在其一個(gè)導(dǎo)向塊1-4的外側(cè)設(shè)有至少一個(gè)對(duì)料盤支座側(cè)部進(jìn)行限位的定位氣缸1-5，可采用兩個(gè)定位氣缸1-5并同步工作，本發(fā)明在定位氣缸1-5的活動(dòng)側(cè)設(shè)有側(cè)定位塊，通過(guò)定位氣缸1-5帶動(dòng)側(cè)定位塊將放置在放置平臺(tái)上的料盤支座推向另一側(cè)，進(jìn)行橫向限位。本發(fā)明底板1-1在后部安裝有至少兩個(gè)用于對(duì)料盤支座后部進(jìn)行限位的后擋塊1-8，將放置在支承板1-2上的料盤支座向后推，而對(duì)料盤支座在縱向進(jìn)行限位，對(duì)料盤支座夠準(zhǔn)確定位。

見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明料盤支座包括盤座1-3，盤座1-3可插裝在導(dǎo)向塊1-4內(nèi)，盤座1-3安裝有多個(gè)用于對(duì)料盤6左側(cè)和右側(cè)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向桿1-6，當(dāng)料盤6在料盤升降機(jī)構(gòu)2帶動(dòng)下向上移動(dòng)時(shí)，通過(guò)各導(dǎo)向桿1-6起到導(dǎo)向限位作用，當(dāng)空料盤6在換料盤機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)下向下移動(dòng)時(shí)，同樣通過(guò)各導(dǎo)向桿1-6起到導(dǎo)向限位作用。見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明具有下導(dǎo)套1-9的托運(yùn)板1-7套裝在至少一個(gè)左側(cè)的導(dǎo)向桿1-6和至少一個(gè)右側(cè)的導(dǎo)向桿1-6上，可將多個(gè)料盤6放置在托盤上，通過(guò)料盤升降機(jī)構(gòu)2帶動(dòng)托盤向上移動(dòng)。見(jiàn)圖1、2所示，本發(fā)明料盤6在側(cè)部設(shè)有至少兩個(gè)導(dǎo)向凹槽，料盤6四角下部設(shè)有插座套，料盤6上部對(duì)應(yīng)設(shè)有同軸的插柱，能方便將多個(gè)料盤6進(jìn)行疊放。

見(jiàn)圖1、3所示，本發(fā)明料盤升降機(jī)構(gòu)2包括安裝在限位座后部的豎板2-4以及第一電機(jī)2-5和滾珠絲杠2-2，第一電機(jī)2-5安裝在豎板2-4的后下部，且第一電機(jī)2-5的輸出側(cè)通過(guò)同步帶2-6與滾珠絲杠2-2連接，本發(fā)明第一電機(jī)2-5為帶減速機(jī)伺服電機(jī)，在滾珠絲杠2-2的下部安裝有同步帶輪2-7，動(dòng)力通過(guò)同步帶2-6傳至滾珠絲杠2-2，而帶動(dòng)滾珠絲杠2-2轉(zhuǎn)動(dòng)。見(jiàn)圖1、3所示，本發(fā)明滾珠絲杠2-2的上部和下部轉(zhuǎn)動(dòng)連接在上絲杠座2-1和下絲杠座2-8上，可通過(guò)軸承支承滾珠絲杠2-2，升降板2-9包括連接座2-91和用于支承托運(yùn)板1-7的托板2-92，連接座2-91上的絲母旋接在滾珠絲杠2-2上，通過(guò)滾珠絲杠2-2轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)升降板2-9在Z向向上運(yùn)動(dòng)，由于料盤6位于升降板2-9的托板2-92上方，所以升降板2-9的上升運(yùn)動(dòng)直接帶動(dòng)料盤6做上升運(yùn)動(dòng)。見(jiàn)圖1、3所示，本發(fā)明在豎板2-4的前部安裝有兩個(gè)直線導(dǎo)軌2-3，連接座2-91后部的滑槽安裝在直線導(dǎo)軌2-3上，通過(guò)增加了兩個(gè)直線導(dǎo)軌2-3而增加導(dǎo)向功能，保證升降板2-9上升時(shí)的平穩(wěn)性。

見(jiàn)圖1、4所示，本發(fā)明料盤保持機(jī)構(gòu)3包括左右兩側(cè)的夾持座3-2、保持氣缸3-1以及夾座3-4，兩夾持座3-2位于在豎板2-4前上部的左側(cè)和右側(cè)，可將兩夾持座3-2與豎板2-4連接，或?qū)蓨A持座3-2安裝在機(jī)架上，各保持氣缸3-1安裝在各自對(duì)應(yīng)的夾持座3-2上，本發(fā)明的保持氣缸3-1采用帶磁性開(kāi)關(guān)薄型氣缸，帶動(dòng)夾座3-4沿橫向移動(dòng)，本發(fā)明各夾持座3-2位于保持氣缸3-1的前側(cè)和后側(cè)安裝有上導(dǎo)套3-5，連接在夾座3-4 上的導(dǎo)柱3-3設(shè)置在上導(dǎo)套3-5內(nèi)，且保持氣缸3-1的活動(dòng)端與用于夾緊料盤6的夾座3-4連接，通過(guò)導(dǎo)柱3-3和上導(dǎo)套3-5的輔助運(yùn)動(dòng)，避免了保持氣缸3-1的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)夾座3-4夾持料盤6，實(shí)現(xiàn)了料盤6位置的精確性，提高了機(jī)械手抓取位置的準(zhǔn)確性。見(jiàn)圖4所示，本發(fā)明夾座3-4的前后兩側(cè)設(shè)有凸塊，各凸塊上設(shè)有用于對(duì)料盤6角部進(jìn)行限位的角形定位槽3-41，能準(zhǔn)確將料盤6卡在角形定位槽3-41內(nèi)，通過(guò)保持氣缸3-1的夾持作用來(lái)固定住最上層的料盤6。

見(jiàn)圖1、5所示，本發(fā)明換料盤機(jī)構(gòu)4包括升降導(dǎo)軌4-1、第二電機(jī)4-5和換取氣缸4-9，三軸機(jī)械手5縱向移動(dòng)的移動(dòng)門架5-3安裝有座板4-3，第二電機(jī)4-5和升降導(dǎo)軌4-1安裝在座板4-3上，該座板4-3上安裝有電機(jī)座4-4，可將第二電機(jī)4-5安裝在電機(jī)座4-4上，使第二電機(jī)4-5和升降導(dǎo)軌4-1隨移動(dòng)門架5-3沿縱向?qū)к?-6移動(dòng)，即沿Y軸方向移動(dòng)，第二電機(jī)4-5的輸出側(cè)通過(guò)齒輪4-6與安裝在升降導(dǎo)軌4-1上的齒條4-2嚙合，本發(fā)明的第二電機(jī)4-5為帶剎車伺服電機(jī)，通過(guò)第二電機(jī)4-5輸出側(cè)的齒輪4-6驅(qū)動(dòng)齒條4-2上下移動(dòng)，見(jiàn)圖5所示，本發(fā)明齒條4-2的下部與氣缸座4-8連接，本發(fā)明可在齒條4-2下部安裝有連接塊4-7，通過(guò)連接塊4-7與氣缸座4-8連接，兩換取氣缸4-9安裝在氣缸座4-8的左側(cè)和右側(cè)，且各換取氣缸4-9的活動(dòng)側(cè)與盤夾4-10連接，本發(fā)明的換取氣缸4-9可采用雙導(dǎo)桿氣缸，通過(guò)齒輪4-6嚙合齒條4-2使得齒條4-2沿Z軸方向上下運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)連接在氣缸座4-8下方的換取氣缸4-9和盤夾4-10跟著Z向上下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)換取氣缸4-9的閉合運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)盤夾4-10夾住空料盤6，并且依靠三軸機(jī)械手5的前后運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了空料盤6的換取放置，在齒條4-2下移過(guò)程中，將空料盤6沿導(dǎo)向桿1-6下移，將空料盤6放置在放置平臺(tái)上。

見(jiàn)圖1、5所示，本發(fā)明的三軸機(jī)械手5位于料盤保持機(jī)構(gòu)3的上方，三軸機(jī)械手5安裝在機(jī)架上(圖中未視出)，三軸機(jī)械手5包括左側(cè)和右側(cè)的縱向?qū)к壸?-5，縱向?qū)к壸?-5上安裝有縱向?qū)к?-6，移動(dòng)門架5-3上的滑槽安裝在兩縱向?qū)к?-6上，且縱向進(jìn)給電機(jī)5-7的輸出側(cè)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與移動(dòng)門架5-3連接，可采用絲桿絲母或齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)縱向進(jìn)給電機(jī)5-7驅(qū)動(dòng)移動(dòng)門架5-3沿縱向?qū)к?-6前后移動(dòng)，安裝在移動(dòng)門架5-3上的橫向進(jìn)給電機(jī)5-4通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與橫向移動(dòng)板5-2連接，同樣可采用絲桿絲母或齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在橫向進(jìn)給電機(jī)5-4的驅(qū)動(dòng)下，使橫向移動(dòng)板5-2沿移動(dòng)門架5-3上的導(dǎo)軌橫向移動(dòng)，橫向移動(dòng)板5-2上安裝有升降氣缸5-1，升降氣缸5-1的活動(dòng)則安裝有夾緊氣缸，通過(guò)夾緊氣缸夾放工件。

見(jiàn)圖1～5所示，本發(fā)明工作時(shí)，將堆疊好料盤6的料盤支座整體推放臺(tái)放置平臺(tái)上，通過(guò)后擋塊1-8以及定位氣缸1-5進(jìn)行定位，通過(guò)料盤升降機(jī)構(gòu)2帶動(dòng)所有堆疊好的料盤6在Z軸方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)料盤6到位后，檢測(cè)到信號(hào)，通過(guò)保持氣缸3-1動(dòng)作帶動(dòng)夾座3-4夾持固定住最上層的料盤6，三軸機(jī)械手5開(kāi)始夾取料盤6上的工件，等最上層料盤6上工件取完后，換料盤機(jī)構(gòu)4隨移動(dòng)門架5-3移動(dòng)，并通過(guò)換取氣缸的閉合運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)盤夾4-10夾住最上層的空料盤6再隨移動(dòng)門架5-3移動(dòng)，并通過(guò)第二電機(jī)4-5的驅(qū)動(dòng)齒條向下移動(dòng)，將空料盤6放置在料盤支座的一側(cè)，然后料盤升降機(jī)構(gòu)2繼續(xù)上升，使得下方的前有工件的料盤6再次上升，如此往復(fù)。