下料设备及下料方法

技术领域

本发明属于下料设备技术领域，具体涉及一种下料设备及下料方法。

背景技术

自动化生产中，在一个工序完成后常常需要用到下料设备对加工完成后的产品进行接收，现有的下料设备通常在输送设备后方设置料盒进行接料，这种采用直接接料的方式只适用于质量要求低，磕碰不易损坏的产品，对于一些高精密、易损坏的产品，需要将产品放置在料盒内进行输送。然而由于产品、料盒均需要输送，相较于传统下料设备只要对产品进行输送的方式而言，目前下料设备输送精度、准确度要求更高，同时保证输送效率是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种下料设备及下料方法，该下料设备具有将产品自动、精准且高效的接入料盒中的优点。

根据本发明实施例的下料设备，包括：至少一个对接装置，所述对接装置用于接收产品；推料机构，所述推料机构位于所述对接装置的一侧；搬运装置，所述搬运装置在所述对接装置与所述推料机构之间活动，以将产品从所述对接装置搬运至所述推料机构；料盒接驳机构，所述料盒接驳机构上承载有料盒，所述料盒接驳机构带动料盒进行水平运动和竖直运动，料盒在进行竖直运动时，料盒位于所述推料机构的后方，以接收从所述推料机构推出的产品。

根据本发明一个实施例，所述推料机构包括：支撑机构，所述支撑机构上承载有产品；导向限位机构，所述导向限位机构位于所述支撑机构的一端，所述导向限位机构对通过的产品进行导向限位，所述导向限位机构远离所述支撑机构的一侧设置有料盒；推料单元，所述推料单元设于所述支撑机构的一侧，所述推料单元沿所述支撑机构的长度方向运动，将所述产品推入导向限位机构进行导向限位后进入所述料盒。

根据本发明一个实施例，所述支撑机构和所述对接装置均为同步带输送机构，所述支撑机构和所述对接装置通过同一动力源驱动，所述导向限位机构位于所述支撑机构的出料端。

根据本发明一个实施例，所述导向限位机构包括：底座；两个调节组件，两个所述调节组件均安装在所述底座上，所述调节组件上设有导向限位件，所述导向限位件用于对所述产品进行导向限位；所述导向限位件包括宽度限位块和高度限位块，所述产品在两个宽度限位块之间输送，所述高度限位块安装在所述宽度限位块上，所述产品在所述高度限位块的下方输送。

根据本发明一个实施例，所述料盒接驳机构包括：第一料盒支撑平台，所述第一料盒支撑平台承载有空料盒；第二料盒支撑平台，所述第二料盒支撑平台位于所述第一料盒支撑平台的上方；水平移动机构，所述水平移动机构位于所述第一料盒支撑平台的一侧；竖直移动机构，所述竖直移动机构安装在所述水平移动机构上，所述水平移动机构驱动所述竖直移动机构进行水平运动；料盒固定机构，所述料盒固定机构用于夹持料盒，所述料盒固定机构安装在所述竖直移动机构上，所述竖直移动机构驱动料盒进行竖直运动。

根据本发明一个实施例，所述第一料盒支撑平台上具有传送带，以将空料盒向所述料盒固定机构输送，所述水平移动机构为丝杆螺母机构。

根据本发明一个实施例，所述竖直移动机构包括：第一框架；导轨滑块机构，所述导轨滑块机构设在所述第一框架内；第一丝杆驱动装置，所述第一丝杆驱动装置设在所述第一框架内；所述料盒固定机构包括：第二框架，所述第二框架与所述导轨滑块机构和所述第一丝杆驱动装置相连；导柱导套机构，所述导柱导套机构设于所述第二框架内；第二丝杆驱动装置，所述第二丝杆驱动装置设于所述第二框架内；下夹块，所述下夹块安装在所述第二框架的下端；上夹块，所述上夹块与所述第二丝杆驱动装置和所述导柱导套机构相连。

根据本发明一个实施例，所述搬运装置包括：龙门架；直线运动机构，所述直线运动机构安装在所述龙门架上；抓取机构，所述抓取机构安装在所述直线运动机构的输出端上，所述直线运动机构驱动所述抓取机构在所述对接装置与所述推料机构之间活动。

根据本发明一个实施例，所述抓取机构包括：气缸，所述气缸安装在直线运动机构上，所述气缸的输出端上设置有安装条，所述安装条与产品的长度方向相平行；多个抓取单元，多个所述抓取单元沿所述安装条的长度方向间隔布置，所述抓取单元可沿所述安装条的长度方向进行位置微调；所述抓取单元朝向产品的一端形成为吸盘，所述吸盘与所述安装条之间具有弹性件，所述弹性件的伸缩方向与所述气缸的驱动方向相平行。

根据本发明一个实施例，一种下料方法，采用上述的下料设备对产品进行下料，包括以下步骤：步骤一：对接装置接收前道设备输送来的产品，搬运装置将产品搬运至推料机构上；步骤二：料盒接驳机构将料盒移动至推料机构的后方；步骤三：推料机构对产品进行导向，并推动产品进入料盒的一层中；步骤四：料盒接驳机构带动料盒进行升降运动，重复步骤一至步骤三，推料机构将下一个产品推入料盒的另一层中；步骤五：待料盒内放满产品后，料盒接驳机构重新抓取空的料盒进行下料。

本发明的有益效果是，本发明结构简单，下料过程简便，通过对接装置接驳产品，采用搬运装置将产品搬运到推料机构上，料盒接驳机构提供料盒，并通过推料机构将产品进行导向后推入料盒，本发明能够实现连续提供产品和料盒，从而完成自动化下料，并且下料精度和效率得到了大幅提升。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的另一角度的结构示意图；

图3是料盒接驳机构的结构示意图；

图4是搬运装置工作时的示意图；

图5是竖直移动机构和料盒固定机构的示意图；

图6是搬运装置的结构图；

图7是抓取机构的结构图；

图8是抓取单元的剖视图；

图9是推料机构的结构示意图；

图10是推料机构的结构示意图；

图11是导向限位机构的结构示意图；

图12是导向限位机构的结构示意图；

附图标记：

推料机构33、搬运装置11、对接装置12、料盒接驳机构34、料盒35、龙门架121、直线运动机构122、抓取机构123、气缸110、安装条111、抓取单元112、调节孔1111、吸盘1121、弹簧1122、吸杆1123、锁紧螺母1124、导向套1125、水平移动机构341、竖直移动机构342、料盒固定机构343、第一料盒支撑平台344、第二料盒支撑平台345、第一框架3421、导轨滑块机构3422、第一丝杆驱动装置3423、第二框架3431、下夹块3432、上夹块3433、导柱导套机构3434、第二丝杆驱动装置3435、支撑机构30、推料单元31、导向限位机构32、立板311、导轨312、连接块313、推料块314、丝杆315、丝杆螺母316、弹性件317、限位件318、光电319、底座320、第一对接块321、第二对接块322、对接槽323、支撑轴承324、调节组件325、支撑块327、宽度限位块3251、高度限位块3252、调节座3253、调节块3254、调节螺钉3255、导向杆3256。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图具体描述本发明实施例的下料设备及下料方法。

如图1-图12所示，根据本发明实施例的下料设备，包括：至少一个对接装置12、推料机构33和搬运装置11，对接装置12用于接收产品；推料机构33位于对接装置12的一侧；搬运装置11在对接装置12与推料机构33之间活动，以将产品从对接装置12搬运至推料机构33；料盒接驳机构34，料盒接驳机构34上承载有料盒，料盒接驳机构34带动料盒进行水平运动和竖直运动，料盒在进行竖直运动时，料盒位于推料机构33的后方，以接收从推料机构33推出的产品。

本实施例中，对接装置12的数量为两个，推料机构33位于两个对接装置12之间。对接装置12接收加工后的产品，再通过搬运装置11抓取到推料机构33上。

如图9至图12所示，推料机构33包括：支撑机构30、导向限位机构32和推料单元31，支撑机构30上承载有产品；导向限位机构32位于支撑机构30的一端，导向限位机构32对通过的产品进行导向限位，导向限位机构32远离支撑机构30的一侧设置有料盒；推料单元31设于支撑机构30的一侧，推料单元31沿支撑机构30的长度方向运动，将产品推入导向限位机构32进行导向限位后进入料盒。

本发明通过支撑机构30对产品进行承载和支撑，通过推料单元31将产品推向料盒，并在推动过程中利用导向限位机构32对产品进行导向限位，确保产品能够准确进入料盒内，保证了产品的推料精度，避免发生推料方向错误或者产品堆叠的问题，实现了产品在自动化推料的连续性。

根据本发明一个实施例，支撑机构30和对接装置12均为同步带输送机构，支撑机构30和对接装置12通过同一动力源驱动，本实施例中动力源为电机，导向限位机构32位于支撑机构30的出料端。

根据本发明一个实施例，导向限位机构32包括：底座320和两个调节组件325，底座320上设置有支撑块327；两个调节组件325均安装在底座320上，两个调节组件325相对设置在支撑块327的两侧；调节组件325上设有导向限位件，导向限位件位于调节组件325朝向支撑块327的一侧，导向限位件用于对产品进行导向限位。

换言之，调节组件325用于调节导向限位件的位置，当被推动的产品发生变化时，可以调节导向限位件的位置，对不同的产品进行适配，这样可以针对不同的产品进行导向限位。

进一步地，支撑块327上安装有第一对接块321和第二对接块322，第一对接块321和第二对接块322之间形成有对接槽323，支撑机构30的出料端位于对接槽323内。

就是说，第一对接块321和第二对接块322分别位于支撑机构30的两侧，这样可以确保支撑机构30与导向限位机构32对齐。

在本实施例中，调节组件325包括：调节座3253、调节块3254和调节螺钉3255，调节座3253上竖直设置有导向杆3256；调节块3254滑动套设在导向杆3256上；调节螺钉3255的外周缘与调节座3253螺纹连接，调节螺钉3255的一端与调节块3254转动相连。

导向限位件安装在调节块3254上，本实施例中导向杆3256数量为两个，调节块3254带动导向限位件沿导向杆3256所在轴线运动，调节螺钉3255旋转时带动调节块3254上下移动，当调节到适当位置时，调节螺钉3255停止转动。

优选地，导向限位件包括宽度限位块3251和高度限位块3252，宽度限位块3251安装在调节块3254朝向支撑块327的一侧，产品在两个宽度限位块3251之间输送，通过改变宽度限位块3251的宽度，来适应宽度不同的产品，高度限位块3252安装在宽度限位块3251朝向支撑块327的一侧，产品在支撑块327与高度限位块3252之间输送，利用调节螺钉3255调节高度限位块3252与支撑块327之间的高度，来适应高度不同的产品，支撑块327的上方还设置有感应光电，感应光电可以感应是否有产品进入导向限位机构32。

更为优选地，高度限位块3252的下方设置有支撑轴承324，产品的下表面与支撑轴承324滚动相连，高度限位块3252下表面与支撑轴承324之间的距离大于等于产品的厚度。本实施例中支撑轴承324安装在第二对接块322和支撑块327上，支撑轴承324对产品两侧进行滚动支撑，避免产品在水平方向上倾斜。

在此基础上，高度限位块3252下表面具有导向斜面，导向斜面与支撑轴承324上沿之间的距离沿推料方向逐渐减小。这样设计，形成了喇叭口结构，可以便于产品进入高度限位块3252的下表面。

根据本发明一个实施例，推料单元31包括：立板311、连接块313和丝杆315，立板311上设置有导轨312；连接块313滑动设在导轨312上，连接块313与推料块314相连，推料块314位于支撑机构30的上方；丝杆315安装在立板311的一侧，丝杆315上套设有丝杆螺母316，丝杆螺母316与连接块313之间通过弹性件317相连。

也就是说，丝杆315和丝杆螺母316形成动力源，带动连接块313和推料块314沿导轨312运动，而弹性件317可以在推料过程出现阻碍时进行缓冲。

进一步地，立板311的两端均设置有限位件318和光电319。限位件318用于抵住丝杆螺母316，光电319用于判断推料单元31是否到达端点。

推料机构33工作时，搬运装置11将产品放置在支撑机构30上，随后推料单元31开始工作，推料块314推动产品向导向限位机构32移动，产品通过高度限位块3252与支撑块327之间后进入料盒。

如图2、图3和图5所示，根据本发明一个实施例，料盒接驳机构34包括：第一料盒支撑平台344、第二料盒支撑平台345、水平移动机构341、竖直移动机构342和料盒固定机构343，第一料盒支撑平台344承载有空料盒；第二料盒支撑平台345位于第一料盒支撑平台344的上方；水平移动机构341位于第一料盒支撑平台344的一侧；竖直移动机构342安装在水平移动机构341上，水平移动机构341驱动竖直移动机构342进行水平运动；料盒固定机构343用于夹持料盒，料盒固定机构343安装在竖直移动机构342上，竖直移动机构342驱动料盒进行竖直运动。

其中，第一料盒支撑平台344上具有传送带，以将空料盒向料盒固定机构343输送，水平移动机构341为丝杆螺母机构。

根据本发明一个实施例，竖直移动机构342包括：第一框架3421、导轨滑块机构3422和第一丝杆驱动装置3423，导轨滑块机构3422设在第一框架3421内；第一丝杆驱动装置3423设在第一框架3421内；料盒固定机构343包括：第二框架3431、导柱导套机构3434、第二丝杆驱动装置3435、下夹块3432和上夹块3433，第二框架3431与导轨滑块机构3422和第一丝杆驱动装置3423相连；导柱导套机构3434设于第二框架3431内；第二丝杆驱动装置3435设于第二框架3431内；下夹块3432安装在第二框架3431的下端；上夹块3433与第二丝杆驱动装置3435和导柱导套机构3434相连。

换言之，第一料盒支撑平台344用于放置空料盒，第二料盒支撑平台345用于放置装满产品的料盒，料盒固定机构343夹持住料盒后，水平移动机构341和竖直移动机构342共同驱动料盒运动，第一料盒支撑平台344上的传送带将料盒朝向料盒固定机构343移动，上夹块3433向下夹块3432靠近，从而夹持住料盒，竖直移动机构342带动料盒向上移动，推料机构33每将一个产品推入料盒后，料盒便向上移动一定距离，以便于下一个产品推入料盒，料盒装满后，便输送至第二料盒支撑平台345上。

如图6至图8所示，搬运装置11包括：龙门架121、直线运动机构122和抓取机构123，直线运动机构122安装在龙门架121上；抓取机构123安装在直线运动机构122的输出端上，直线运动机构122驱动抓取机构123在对接装置12与推料机构33之间活动。

根据本发明一个实施例，抓取机构123包括：气缸110和多个抓取单元，气缸110安装在直线运动机构122上，气缸110的输出端上设置有安装条111，安装条111与产品的长度方向相平行；多个抓取单元沿安装条111的长度方向间隔布置，抓取单元可沿安装条111的长度方向进行位置微调；抓取单元朝向产品的一端形成为吸盘1121，吸盘1121与安装条111之间具有弹性件，弹性件的伸缩方向与气缸110的驱动方向相平行。

在本实施例中，抓取单元的数量为四个，抓取时，四个抓取单元的排列方向、安装条111的长度方向、产品的长度方向保持一致，位于两端的抓取单元用于抓取产品的两端，位于中间的抓取单元用于抓取产品的中部，这样可以多点抓取长条状的产品，保持产品抓取时处于平直状态，避免产品断裂或弯曲；采用吸盘1121对产品进行吸附，同时通过弹性件缓冲接近部件的压力，相较于夹爪抓取的方式而言，本申请避免与产品的硬接触，保护了产品。

在此基础上，安装条111上开设有多个调节孔1111，多个调节孔1111与多个抓取单元一一对应，调节孔1111的长度方向与安装条111的长度方向相平行，抓取单元在调节孔111内位置可调。本实施例中，调节孔1111的数量为四个，抓取单元可在调节孔1111内沿调节孔1111的长度方向进行位置微调。

换言之，通过调节抓取单元的位置，确保每个抓取单元吸附在产品的不同位置上，保证产品受力均匀。

根据本发明一个实施例，抓取单元包括吸杆1123，吸杆1123的一端与吸盘1121相连，吸杆1123的另一端与真空发生器相连，通过监测真空发生器的负压值来判定吸盘1121是否吸住产品。

也就是说，只需要对真空发生器的负压值进行监测即可对每个吸盘1121是否吸附住产品进行有效判断，如果没有吸住则重新进行吸取，多次吸不住则进行报警。

进一步地，吸杆1123上滑动套设有导向套1125，导向套1125卡设在调节孔1111内。更进一步地，弹性件为弹簧1122，弹簧1122套设在吸杆1123上，弹簧1122的下端与吸杆1123相连，弹簧1122的上端与导向套1125相连。

也即，气缸110驱动抓取单元靠近产品时，吸盘1121与产品接触，此时弹簧1122收缩，吸杆1123与导向套1125反向滑动，这样可以确保吸盘1121与产品保持一定压力，避免了硬接触，提高了吸附效果。

根据本发明一个实施例，导向套1125包括筒部和法兰部，筒部位于调节孔1111内，筒部上套设有锁紧螺母1124，安装条111卡设在法兰部与锁紧螺母1124之间。导向套1125和锁紧螺母1124的截面构成“工”字形，锁紧螺母1124在锁紧时，锁紧螺母1124与法兰部夹持住安装条111，松开锁紧螺母1124即可微调抓取单元在调节孔1111内的位置。

其中，锁紧螺母1124的数量为两个，两个锁紧螺母1124相贴合，为了提高连接稳定性，采用两个锁紧螺母1124来固定导向套1125，两个锁紧螺母1124相互锁紧，避免了长时间使用后产生松动。

搬运装置11工作时，预先调节各抓取单元之间的距离，使抓取单元与产品完成适配，搬运装置带动抓取机构移动到产品的上方，气缸110向下移动，吸盘1121与产品接触，气缸110继续向下，弹簧1122受压缩，气缸110向上移动，吸盘1121带动产品向上移动一定高度，搬运装置将产品搬运至其它地方，整个过程中对真空发生器的负压值进行监测，从而判断产品是否从吸盘1121上脱落。

本发明还公开了一种下料方法，采用上述的下料设备对产品进行下料，包括以下步骤：步骤一：对接装置12接收前道设备输送来的产品，搬运装置11将产品搬运至推料机构33上；步骤二：料盒接驳机构34将料盒移动至推料机构33的后方；步骤三：推料机构33对产品进行导向，并推动产品进入料盒的一层中；步骤四：料盒接驳机构34带动料盒进行升降运动，重复步骤一至步骤三，推料机构33将下一个产品推入料盒的另一层中；步骤五：待料盒内放满产品后，料盒接驳机构34重新抓取空的料盒进行下料。

利用本发明的下料设备和下料方法对产品进行下料，提高了自动化程度，提高了下料效率和产品装入料盒的精度，保证了产品的质量，避免产品出现磕碰损坏的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。