一种等高上料层板自动堆叠装置以及自动堆叠设备

技术领域

本发明涉及自动化生产设备技术领域，具体涉及一种上料层板自动堆叠装置以及自动堆叠设备。

背景技术

目前，在自动化生产设备中，物料车的上料过程，大多通过吸盘或其它夹爪等方式吸取物料后升降到达所需高度，进而为不同高度的物料车上料。此方案适用于吸盘、夹爪组件有足够大的空间，且在升降过程中不会与其他组件发生干涉。但是，如果上料高度有限，吸盘、夹爪在提升物料的过程中，在升降过程中易脱落，造成物料损失，不能满足生产要求。

因此，本领域需要一种上料层板自动堆叠装置以及自动堆叠设备来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中上料高度有限，吸盘、夹爪在提升物料的过程中，在升降过程中易脱落，造成物料损失，不能满足生产要求的问题，本发明提供了一种上料层板自动堆叠装置，包括平移机构、顶升机构和物料小车；物料小车用于放置物料层板，位于平移机构的下方，顶升机构设置在物料小车的两侧，顶升机构能够将物料小车上的物料层板提升至设定高度，平移机构提升物料并平移至指定位置；平移机构包括支架、底板、第一滑轨滑块机构、滑轨连接板、模组滑块、吸盘组件底板、吸盘安装板、第一气缸；底板沿长度方向固定设置在支架上，第一滑轨滑块机构设置底板上，滑轨连接板与第一滑轨滑块机构的滑块连接设置，吸盘组件底板与模组滑块连接设置，丝杠螺母与模组滑块的侧端连接设置，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠旋转后，丝杠螺母推动吸盘组件底板，使吸盘组件底板进行水平移动；吸盘组底板上设置有第一气泵和多个升降导杆机构，第一气泵的伸缩端与吸盘组安装板垂直连接，第一气泵的伸缩端伸出后，使第一气泵伸缩端推动吸盘安装板下移，吸盘安装板上的吸盘与物料接触后吸附物料；顶升机构包括滚珠丝杠升降组件、钩爪安装底板和钩子头组件，滚珠丝杠升降组件的一端设置在物料小车的两侧，滚珠丝杠升降组件的另一端设置有钩子头机构，钩子头机构用于支撑物料层板的下边缘，滚珠丝杠升降组件能够使钩子头组件在竖直方向上进行上升或者下降。

在上述上料层板自动堆叠装置的优选技术方案中，平移机构还包括电机，电机的输出轴通过联轴器与丝杠的一端连接，丝杠的另一端与固定在底板上的固定座连接。

在上述上料层板自动堆叠装置的优选技术方案中，顶升机构的每次提升的最大高度相同。

在上述上料层板自动堆叠装置的优选技术方案中，钩子头机构包括钩子平台底板、第二气缸安装板、第二气缸、第二气缸连接件、双滑轨支撑板、钩子头底板、钩子头、第二滑轨滑块机构、第三滑轨滑块机构、物料层板定位块、第三气缸连接板、第三气缸；在钩爪安装底板的每一端竖向设置有两个钩子平台底板，两个钩子平台底板之间设置有双滑轨支撑板，在双滑轨支撑板上设置有第二滑轨滑块机构，在第二滑轨滑块机构中的第二滑块上设置有钩子头底板，钩子头底板下端设置有第二气缸连接件，第二气缸设置在第二气缸安装板上，通过第二气缸带动钩子头伸缩，钩子头的上方设置有第三滑轨滑块机构，在第三滑轨滑块机构的第三滑块上设置有物料层板定位块，第三气缸固定在第三气缸连接板上，第三气缸连接板与钩子头的尾端垂直连接，物料层板定位块与第三气缸的伸缩端连接，第三气缸的伸缩端的推动下使物料层板定位块的凸出端插入物料层板的凹陷部。

在上述上料层板自动堆叠装置的优选技术方案中，凹陷部为凹陷的三角形，凸出端为凸出的三角形。

在上述上料层板自动堆叠装置的优选技术方案中，升降导杆机构包括轴套、升降导杆，轴套的一端设置在吸盘支撑板上，升降导杆的一端设置在吸盘安装板上，升降导杆能够在轴套内上下移动。

在上述上料层板自动堆叠装置的优选技术方案中，吸盘安装板安装有多个吸盘，每个吸盘通过气管与真空泵连接。

在上述上料层板自动堆叠装置的优选技术方案中，平移机构还包括侧加强筋和中间加强筋，侧加强筋设置在吸盘模组底板的两侧，中间加强筋的两端分别与吸盘模组两侧的侧加强筋连接，以增强平移机构的整体刚度。

在上述上料层板自动堆叠装置的优选技术方案中，物料小车包括楔形定位块和圆柱支撑，每层物料层板之间设置有楔形定位块，保证每次等高顶升模组在堆叠物料车时准确堆叠。

在上述上料层板自动堆叠装置的优选技术方案中，物料小车的底座上设置有多个车轮，方便物料转移。

另一方面，本发明还提供一种应用上述的等高上料层板自动堆叠装置的自动堆叠生产设备，包括进料传送带、排序机器人、上料排序传送带、平移机构、物料小车、顶升机构；进料传送带与上料排序传送带成直角布置，排序机器人对进料传送带上的物料进行排序，并将排好序的物料移动至上料排序传送带上，通过平移机构和顶升机构实现物料的等高堆叠。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，在不改变吸盘或者夹爪组件的高度，只需平移即可。通过改变物料车每层物料层板的高度来适应吸盘或夹爪组件的高度，此方案解决了吸盘升降空间限制，上料高度限制的问题，并且避免了吸盘升降过程物料掉落的风险。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1为本发明的平移机构的结构示意图一；

图2为本发明的平移机构的结构示意图二；

图3为本发明的顶升机构的结构示意图二；

图4为本发明的顶升机构的结构示意图二；

图5为本发明的物料小车的结构示意图；

图6为本发明的楔形定位块的结构示意图；

图7为本发明的楔形定位块的正视图；

图8为本发明的自动堆叠设备的结构示意图；

附图标记：1、支架；2、平移机构；201、底板；202、第一滑轨滑块机构；2021、第一滑轨；2022、第一滑块；203、第一滑轨连接板；204、第一电机；205、模组滑块；206、吸盘组件底板；207、吸盘安装板；208、第一气缸；209侧加强筋；210中间加强筋；211、升降导杆机构；2111、轴套；2112、升降导杆；3、顶升机构；31、滚珠丝杠组件；32、钩爪安装底板；33钩子头组件；3301、平台底板；3302、第二气缸安装板；3303、第二气缸；3304、第二气缸连接件；3305、双滑轨支撑板；3306、第二滑轨滑块机构；3307、钩子头底板；3308、钩子头；3309、第三滑轨滑块机构；3310、物料层板定位块；3311、第三气缸安装板；3312、第三气缸连接件；3313第三气缸；4、物料小车；41、底座；42、楔形定位块；43、圆柱支撑；5、进料传送带；6、排序机器人；7上料排序传送带；8、物料层板；9气管。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士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及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于背景技术中，当上料高度有限，吸盘、夹爪在提升物料的过程中，在升降过程中易脱落，造成物料损失，不能满足生产要求技术问题，本发明的等高上料层板自动堆叠装置在不改变吸盘或者夹爪组件的高度，只需平移即可；通过改变物料车每层物料层板的高度来适应吸盘或夹爪组件的高度，此方案解决了吸盘升降空间限制，上料高度限制的问题，并且避免了吸盘升降过程物料掉落的风险。

具体地，如图1至5、8所示，本发明的等高上料层板自动堆叠装置包括平移机构2、顶升机构3和物料小车4；物料小车4用于放置物料层板8，位于平移机构2的下方，顶升机构3设置在物料小车4的两侧，顶升机构3能够将物料小车4上的物料层板8提升至设定高度，平移机构2提升物料并平移至指定位置；平移机构2包括支架1、底板201、第一滑轨滑块机构202、滑轨连接板、模组滑块205、吸盘组件底板206、吸盘安装板207、第一气缸208；底板201沿长度方向固定设置在支架1上，第一滑轨滑块机构202设置底板201上，滑轨连接板与第一滑轨滑块机构202的滑块连接设置，吸盘组件底板206与模组滑块205连接设置，丝杠螺母与模组滑块205的侧端连接设置，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠旋转后，丝杠螺母推动吸盘组件底板206，使吸盘组件底板206进行水平移动；吸盘组底板201上设置有第一气泵和多个升降导杆机构211，第一气泵的伸缩端与吸盘组安装板垂直连接(优选地，第一气泵的伸出端固定在吸盘组安装板的中央位置，以提高吸盘组安装板在运动过程中的平稳性)，第一气泵的伸缩端伸出后，使第一气泵伸缩端推动吸盘安装板207下移，吸盘安装板207上的吸盘与物料接触后吸附物料；顶升机构3包括滚珠丝杠升降组件、钩爪安装底板32和钩子头组件33，滚珠丝杠升降组件的一端设置在物料小车4的两侧，滚珠丝杠升降组件的另一端设置有钩子头机构，钩子头机构用于支撑物料层板8的下边缘，滚珠丝杠升降组件能够使钩子头组件33在竖直方向上进行上升或者下降。

在本发明中，丝杠螺母和丝杠、滚珠丝杠组件31为现有技术，本文不再赘述。第一滑轨滑块机构202中的第一滑轨2021和第一滑块2022的具体结构在本发明中不做限制，只要第一滑块能够在第一滑轨中滑动即可。吸盘组可以设置为6个、8个、10个等数量，且吸盘的形状可以为圆形、椭圆形，也可以是异型。

优选地，平移机构2还包括电机204，电机204的输出轴通过联轴器与丝杠的一端连接，丝杠的另一端与固定在底板201上的固定座连接。电机204可以是伺服电机204，也可是步进电机204，本领域技术人员在实际应用中可以根据具体情况选用。

优选地，顶升机构3的每次提升的最大高度相同，以实现等高上料堆叠的目的。

优选地，如图3和4所示，钩子头机构包括钩子平台底板3301、第二气缸安装板3302、第二气缸3303、第二气缸连接件3304、双滑轨支撑板3305、第二滑轨滑块机构3306、钩子头底板3307、钩子头3308、第三滑轨滑块机构3309、物料层板定位块3310、第三气缸连接板3311、第三气缸3313；在钩爪安装底板32的每一端竖向设置有两个钩子平台底板3301，两个钩子平台底板3301之间设置有双滑轨支撑板3305，在双滑轨支撑板3305上设置有第二滑轨滑块机构，在第二滑轨滑块机构中的第二滑块上设置有钩子头底板3307，钩子头底板3307下端设置有第二气缸连接件3304，第二气缸3303设置在第二气缸安装板3302上，通过第二气缸3303带动钩子头伸缩，钩子头的上方设置有第三滑轨滑块机构3309，在第三滑轨滑块机构3309的第三滑块上设置有物料层板定位块3310，第三气缸3313固定在第三气缸连接板3311上，第三气缸连接板3311与钩子头3308的尾端垂直连接，物料层板定位块3310与第三气缸3313的伸缩端连接，第三气缸3313的伸缩端的推动下使物料层板定位块3310的凸出端插入物料层板8的凹陷部。在本发明中，定位块的突出端的形状可以是三角形，可以是矩形，也可以是异型结构，物料层板8的凹陷部采用与定位块的突出端相同形状的凹陷形状即可。钩子头为一板状结构。

优选地，凹陷部的形状为凹陷的三角形，凸出端的形状为凸出的三角形。

优选地，如图1和2所示，升降导杆机构211包括轴套2111、升降导杆2112，轴套2111的一端设置在吸盘支撑板上，升降导杆2112的一端设置在吸盘安装板207上，升降导杆2112能够在轴套2111内上下移动。

优选地，吸盘安装板207安装有多个吸盘，每个吸盘通过气管9与真空泵连接。

优选地，如图1和2所示，平移机构2还包括侧加强筋209和中间加强筋210，侧加强筋209设置在吸盘模组底板201的两侧，中间加强筋210的两端分别与吸盘模组两侧的侧加强筋209连接，以增强平移机构2的整体刚度。侧加强筋209的形状为三角形，中间加强筋210的形状为矩形，侧加强近和中间加强筋210可以采用镂空设计，在降低侧加强筋209和中间加强筋210的重量前提下，保证了其足够的强度。

优选地，如图5和8所示，物料小车4包括楔形定位块42和圆柱支撑，每层物料层板8之间设置有楔形定位块42，如图6和7所示，保证每次等高顶升模组在堆叠物料车时可以准确堆叠。物料小车4的底座41上设置有多个车轮，一般可设置为4个车轮，方便物料转移。小车的底座形状可以为长方形，也可以是正方形。

本发明中，各部件可以是由铁制成，也可以是有不锈钢制成，也可以是铝制成。

另一方面，如图8所示，本发明还提供一种应用上述等高上料层板自动堆叠装置的自动堆叠设备，包括进料传送带5、排序机器人6、上料排序传送带7、平移机构2、物料小车4、顶升机构3；进料传送带5与上料排序传送带7成直角布置，排序机器人6对进料传送带5上的物料进行排序，并将排好序的物料移动至上料排序传送带7上，通过平移机构2和顶升机构3实现物料的等高堆叠。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。