上料模组以及多工位上料装置

技术领域

本发明涉及板材上料对中技术领域，尤其涉及一种上料模组以及多工位上料装置。

背景技术

对于需要进行加工的板材类产品而言，需要将堆垛放置在一起的板材逐个通过机械臂抓取至加工工位处。具体地，板材放置于加工工位上时，要求板材按照需求的方向和角度送入。从而，在板材上料过程中，涉及到板材的位置的对中校正。然而，现有的板材上料设备存在上料速度慢以及设备体积较大的问题。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种上料模组以及多工位上料装置，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种上料模组，其包括：工件抓手、第一升降机构以及第二升降机构；

所述第一升降机构包括：第一升降单元，其与所述工件抓手传动连接；所述第二升降机构包括：第二升降单元，其与所述第一升降机构传动连接；

所述第一升降机构在水平方向上设置于所述第二升降机构的一侧，并能够由所述第二升降单元驱动在竖直方向上进行往复运动，且所述第一升降单元能够由所述第二升降单元带动，驱动所述工件抓手在竖直方向上进行同步运动。

作为本发明上料模组的改进，所述工件抓手包括：抓手本体、连接于所述抓手本体下方的吸盘组件，所述抓手本体的上端与所述第一升降单元传动连接。

作为本发明上料模组的改进，所述第二升降单元包括：升降座、升降电机以及齿条，所述齿条竖直地连接于所述升降座上，所述升降电机的输出端套装有一齿轮，所述齿轮与所述齿条相啮合。

作为本发明上料模组的改进，所述第二升降单元还包括：第二导轨以及与之配合的第二滑块，所述第二导轨或者第二滑块设置于所述升降座上，并能够在所述升降电机的驱动下，沿所述第二滑块或者第二导轨进行滑动。

作为本发明上料模组的改进，所述第一升降单元包括：第一带轮、第二带轮以及传动带；

所述第一带轮枢转连接于所述升降座的顶部位置，所述第二带轮枢转连接于所述升降座的底部位置，所述传动带的两端固定设置，并套装于所述第一带轮和第二带轮上，所述工件抓手与所述传动带相连接。

作为本发明上料模组的改进，所述第二升降单元还包括为所述工件抓手升降运动提供导向的：第一导轨以及与之配合的第一滑块，所述第一导轨和第一滑块设置于所述升降座和工件抓手之间。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种多工位上料装置，其包括：对中台、上料模组、多轴机械手以及至少两个垛料台；

所述上料模组为如上所述的上料模组；

所述上料模组由所述多轴机械手驱动于所述对中台与任一垛料台之间进行往复运动。

作为本发明多工位上料装置的改进，所述对中台包括：台面、第一对位气缸、第二对位气缸、第一限位部以及第二限位部；

所述第一对位气缸沿X方向设置于所述台面上，所述第二对位气缸沿Y方向设置于所述台面上，所述第一限位部与所述第一对位气缸相对设置，所述第二限位部与所述第二对位气缸相对设置，所述第一对位气缸、第二对位气缸、第一限位部以及第二限位部之间形成工件对位区域。

作为本发明多工位上料装置的改进，所述多轴机械手包括：机座、第一枢转机械臂、第二枢转机械臂以及枢转连接头；

所述第一枢转机械臂包括：第一枢转臂以及第一枢转机构，所述第一枢转机构安装于所述机座上，并与所述第一枢转臂的一端传动连接；

所述第二枢转机械臂包括：第二枢转臂以及第二枢转机构，所述第二枢转机构安装于所述第一枢转臂的另一端，并与所述第二枢转臂的一端传动连接；

所述枢转连接头包括：连接头本体以及第三枢转机构，所述第三枢转机构安装于所述第二枢转臂的另一端，并与通过所述连接头本体与所述上料模组传动连接。

作为本发明多工位上料装置的改进，所述垛料台包括：垛料台本体、磁力分张器以及挡柱；

所述磁力分张器设置于所述垛料台本体上，所述挡柱分布于所述磁力分张器两侧，所述磁力分张器以及挡柱之间形成垛料空间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的上料模组采用第一升降机构以及第二升降机构，其中第二升降机构能够带动第一升降机构和工件抓手整体升降，第一升降机构能够带动工件抓手独立升降。从而，通过双重升降驱动提高了工件抓手的升降速度，进而提高了工件抓手的上料速度。

同时，通过采用第一升降机构以及第二升降机构，第一升降机构在水平方向上设置于第二升降机构的一侧，进而有利于降低模组整体的高度。

此外，多工位上料装置在上料过程中，能够同步对上料模组抓取的板材进行对位，进而配合对中台可减少板材上料时所需的校正时间，提高上料的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明多工位上料装置一实施例的立体示意图；

图2为图1中多工位上料装置另一角度的立体示意图；

图3为图1中上料模组的立体放大示意图；

图4为图3中上料模组另一角度的立体示意图；

图5为图1中对中台的立体放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1-4所示，本发明一实施例提供一种上料模组100，其包括：工件抓手10、第一升降机构20以及第二升降机构30。

其中，第一升降机构20在水平方向上设置于第二升降机构30的一侧，并能够由第二升降机构30的第二升降单元31驱动在竖直方向上进行往复运动，且第一升降机构20的第一升降单元21能够由第二升降单元31带动，驱动工件抓手10在竖直方向上进行同步运动。

如此，第二升降机构30带动第一升降机构20和工件抓手10进行整体升降，第一升降机构20带动工件抓手10进行独立升降，从而通过双重升降驱动有利于提高工件抓手10的升降速度，进而提高工件抓手10的上料速度。

且通过设置第一升降机构20以及第二升降机构30，第一升降机构20在水平方向上设置于第二升降机构30的一侧。如此，通过两个水平设置的升降机构，替代传统的独立升降机构，有利于降低模组整体的高度。

具体地，工件抓手10、第一升降机构20以及第二升降机构30形成的模组整体地可收容于一壳体40中，该壳体40下方具有便于工件抓手10伸出的开口。

其中，工件抓手10用于抓取板材。

本实施例中，工件抓手10包括：抓手本体11、连接于抓手本体11下方的吸盘组件12。其中，抓手本体11的上端与第一升降机构20传动连接。从而，第一升降机构20工作时，可带动工件抓手10下降并抓取工件，然后提升抓取的工件进行上料。

抓手本体11为一竖直设置的型材。吸盘组件12包括：安装座121以及连接于所述安装座121上的吸盘122。安装座121包括：连接于抓手本体11下端的横梁1211、连接于横梁1211两侧的吸盘支架1212。吸盘122通过连接件1220垂直向下连接于各吸盘支架1212上，任一侧的吸盘支架1212的数量可根据需求设置。优选地，两侧的吸盘支架1212对称排布。如此，便于根据板材的形状、尺寸等，合理设置吸盘122的数量以及吸盘122的排布方式，进而便于抓取板材。

第二升降机构30用于带动第一升降机构20和工件抓手10进行整体升降，其包括：第二升降单元31，该第二升降单元31与第一升降机构20传动连接。

本实施例中，第二升降单元31包括：升降座32、升降电机33以及齿条34。

其中，齿条34竖直地连接于升降座32上，升降电机33的输出端套装有一齿轮，齿轮能够与齿条34相啮合。如此，升降电机33工作时，通过齿轮和齿条34的传动配合，可带动与齿条34相连接的升降座32进行升降。进而，可带动与升降座32相连接的第一升降机构20进行升降。

此外，为了保证运动的稳定性，第二升降单元31还包括：第二导轨35以及与之配合的第二滑块36。其中，第二导轨35或者第二滑块36设置于升降座32上，并能够在升降电机33的驱动下，沿第二滑块36或者第二导轨35进行滑动。如此使得，升降座32运动时，能够沿着第二导轨35进行运动。

第一升降机构20用于驱动工件抓手10独立升降，其包括：第一升降单元21，其与工件抓手10传动连接。

本实施例中，第一升降单元21包括：第一带轮22、第二带轮23以及传动带24。

其中，第一带轮22枢转连接于升降座32的顶部位置，第二带轮23枢转连接于升降座32的底部位置，传动带24的两端分别通过固定件240固定于模组所在壳体40的内侧壁上。传动带24进一步套装于第一带轮22和第二带轮23上，工件抓手10与传动带24相连接。

如此，当第二升降机构30工作时，可带动第一机构及工件抓手10整体升降。此时，由于套装于第一带轮22和第二带轮23上的传动带24处于张紧状态，进而当第一带轮22和第二带轮23下降时，下方的第二带轮23能够同步拉动传动带24向下运动，进而带动与传动带24相连接的工件抓手10向下运动；同理，当第一带轮22和第二带轮23上升时，上方的第一带轮22能够同步拉动传动带24向上运动，进而带动与传动带24相连接的工件抓手10向上运动。而上述工件抓手10由第一升降机构20带动升降的同时，始终还由第二升降机构30带动升降，从而通过双重升降驱动有利于提高工件抓手10的升降速度，进而提高工件抓手10的上料速度。

此外，为了保证运动的稳定性，第二升降单元31还包括为工件抓手10升降运动提供导向的：第一导轨25以及与之配合的第一滑块26，第一导轨25和第一滑块26设置于升降座32和工件抓手10之间。如此使得，工件抓手10运动时，能够沿着第一导轨25进行运动。

基于相同的发明构思，本发明另一实施例还提供一种多工位上料装置。

如图1、2所示，多工位上料装置200包括：对中台201、上料模组100、多轴机械手202以及至少两个垛料台203。

其中，上料模组100由多轴机械手202驱动于对中台201与任一垛料台203之间进行往复运动。该上料模组100为如上所述实施例介绍的上料模组100，本实施例中不再重复介绍。

如图5所示，对中台201用于对准备上料的板材的位置进行校正，以便于板材能够按照需求的方向和角度送入下游工位。

具体地，对中台201包括：台面211、第一对位气缸212、第二对位气缸213、第一限位部214以及第二限位部215。

第一对位气缸212沿X方向设置于台面211上，第二对位气缸213沿Y方向设置于台面211上，第一限位部214与第一对位气缸212相对设置，第二限位部215与第二对位气缸213相对设置。如此，第一对位气缸212、第二对位气缸213、第一限位部214以及第二限位部215之间形成工件对位区域。

从而，对中台201工作时，通过其第一对位气缸212、第二对位气缸213推动板材，直至抵靠于对侧的相应限位部上，进而完成板材的对中。上述第一限位部214和第二限位部215可以为限位块或者限位条等，第一限位部214和第二限位部215可根据需求布置在台面211的合适位置处。

此外，对中台201还包括：双张检测传感器216和有料检测传感器217。通过上述双张检测传感器216和有料检测传感器217，可检测工件对位区域处是否有板材需要对中、以及是否为单张板材，从而保证检测结果的准确性。上述双张检测传感器216和有料检测传感器217可以采用现有型号的成品传感器，本领域技术人员可根据实际的需求，选择相应型号的传感器并结合应用于本实施例中。

多轴机械手202用于带动上料模组100在对中台201与任一垛料台203之间进行往复运动。具体地，多轴机械手202包括：机座221、第一枢转机械臂222、第二枢转机械臂223以及枢转连接头224。通过采用多级枢转机械臂，有利于覆盖更大的运动行程以及更多的上料位置。

其中，第一枢转机械臂222包括：第一枢转臂2221以及第一枢转机构2222，第一枢转机构2222安装于机座221上，并与第一枢转臂2221的一端传动连接。如此，第一枢转机构2222工作时，可带动第一枢转臂2221在平面内进行360°转动。一个实施方式中，第一枢转机构2222包括：第一枢转电机以及第一减速机。此时，第一枢转电机经第一减速机与第一枢转臂2221的一端传动连接。

第二枢转机械臂223包括：第二枢转臂2231以及第二枢转机构2232，第二枢转机构2232安装于第一枢转臂2221的另一端，并与第二枢转臂2231的一端传动连接。如此，第二枢转机构2232工作时，可带动第二枢转臂2231在平面内进行360°转动。一个实施方式中，第二枢转机构2232包括：第二枢转电机以及第二减速机。此时，第二枢转电机经第二减速机与第二枢转臂2231的一端传动连接。

枢转连接头224包括：连接头本体2241以及第三枢转机构2242，第三枢转机构2242安装于第二枢转臂2231的另一端，并与通过连接头本体2241与上料模组100传动连接。如此，第三枢转机构2242工作时，可驱动上料模组100围绕第三枢转机构2242的转轴进行转动。一个实施方式中，第三枢转机构2242包括：第三枢转电机以及第三减速机。此时，第三枢转电机经第三减速机通过连接头本体2241与上料模组100传动连接。

此外，上述第一枢转机械臂222、第二枢转机械臂223以及枢转连接头224在带动上料模组100上料过程中，还能够同步对上料模组100抓取的板材进行对位。即在相应系统的控制下，通过各枢转机械臂222、223带动上料模组100平移，可实现板材在水平面内的水平对位；同时，通过枢转连接头224带动上料模组100枢转，可实现板材的枢转对位。进而配合上述对中台201可减少板材上料时所需的校正时间，提高上料的效率。

垛料台203用于放置等待上料的层叠放置在一起的板材，其包括：垛料台本体231、磁力分张器232以及挡柱233。通过采用多个垛料台203，能够实现多工位的上料。

其中，磁力分张器232设置于垛料台本体231上，挡柱233分布于磁力分张器232两侧，磁力分张器232以及挡柱233之间形成垛料空间。

综上所述，本发明的上料模组采用第一升降机构以及第二升降机构，其中第二升降机构能够带动第一升降机构和工件抓手整体升降，第一升降机构能够带动工件抓手独立升降。从而，通过双重升降驱动提高了工件抓手的升降速度，进而提高了工件抓手的上料速度。

同时，通过采用第一升降机构以及第二升降机构，第一升降机构在水平方向上设置于第二升降机构的一侧，进而有利于降低模组整体的高度。

此外，多工位上料装置在上料过程中，能够同步对上料模组抓取的板材进行对位，进而配合对中台可减少板材上料时所需的校正时间，提高上料的效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。