CN215286830U - 一种自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动上料装置，包括支架组件、以及位于所述支架组件上部的磁力分层组件，所述磁力分层组件与所述支架组件的相对高度可调节，所述磁力分层组件包括磁力固定架，所述磁力固定架设有磁力固定板、所述磁力固定板上设有多个磁铁块。本实用新型所述的自动上料装置通过设置在钣金件周侧的磁铁块对纵向叠放的钣金件产生向上的磁力，在磁力作用下，最顶层的单层钣金件被吸附悬空，防止与下面叠放的钣金件卡和在一块，实现钣金件的自动分层，便于后续机械手的抓取。

Description

一种自动上料装置

技术领域

本实用新型涉及工业自动化技术领域，具体而言，涉及一种自动上料装置。

背景技术

在工业加工过程中，需要对一些零部件进行弯折、焊接等加工，如微波炉用的平板状钣金件(用于制作U型板)，需要进行弯折后再与顶板等进行焊接装配。传统的操作方式是由人工用手将每一块平板状钣金件(用于制作U型板)放置到折弯台上，需手动操作，人力成本高，并且不是很可靠。

随着自动化程度的提高，机械手臂可代替人工进行拾取、输送平板状钣金件(用于制作U型板)至指定位置，大大提高了加工效率；但在使用过程中，当零部件长时间纵向叠放时，在重力的作用下容易两块甚至多块卡和在一块，为后续的加工造成不必要的损失和麻烦。另外，若零部件叠放不整齐或发生偏移以及零部件的高度发生改变时，机械手也都很难进行准确响应，容易出现故障，甚至损坏设备。

为了满足对大量的配件做前期的加工，使其能达到工业自动化生产，减少人工操作，需要开发一种能够自动上料，分层送进的自动上料装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种自动上料装置，以解决现有技术中配件加工过程中无法自动、稳定的上料，尤其是对微波炉的平板状钣金件(用于制作U型板)进行弯折加工。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种自动上料装置，包括支架组件、以及位于所述支架组件上部的磁力分层组件，所述磁力分层组件与所述支架组件的相对高度可调节，所述磁力分层组件包括磁力固定架，所述磁力固定架设有磁力固定板，所述磁力固定板上设有多个磁铁块。

磁铁块对纵向叠放的钣金件产生向上的磁力，在磁力作用下，位于顶层的平板状钣金件被吸附悬空，防止钣金件卡和在一块，实现钣金件的自动分层，便于后续机械手的抓取；同时，通过磁力分层组件的上下移动可对物料小车的进行锁定，避免钣金件在上料过程中发生偏移。

优选的，还包括物料小车，所述物料小车包括主体、托板，所述托板可分离的设在所述主体的上表面，用于支撑待加工的钣金件，所述支架组件设置第一升降机构，所述磁力固定架上设有高度探测装置，通过第一升降机构和高度探测装置将所述托板上升至指定高度。

当第一次顶层的钣金件被取走后，钣金件的叠放的高度下降，第二次顶层的钣金件与磁铁的距离加大，降低了磁铁对钣金件的磁力作用，为此，设置高度探测装置，用于检测顶层钣金件的高度，当检测到顶层钣金件的高度下降时，托板通过第一升降机构和高度探测装置移动至指定高度，确保钣金件的分层效果。

优选的，所述第一升降机构包括导轨、第一滑块、升降座板及动力输出单元，所述升降座板设置在托板下方且与第一滑块、动力输出单元固定连接，所述导轨竖直的设在支架组件的侧壁面上，所述第一滑块与所述导轨滑动相连，用于引导所述升降座板的升降。优选的，所述动力输出单元包括丝杆和套接在丝杆上的第二滑块，所述第二滑块与所述升降座板固定连接。

当检测到顶层钣金件的高度下降时，升降座板在动力输出单元的作用下，托起托板及托板上的钣金件向上移动；同时通过导轨和滑块的配合，对升降座板的竖直移动进行限位，提高设备的精度及使用寿命。

优选的，所述第一升降机构有两个，对称的安装在所述支架组件左、右两侧的侧壁面上，所述第一升降机构外侧设置第一传送机构，所述第一传送机构之间设有同步杆，所述同步杆的上部设有第二传送机构，所述第二传送机构的另一端与驱动电机相连。

同步杆可以使位于支架组件两侧的第一升降机构实现同步平稳的上升，防止在上升过程中托板两侧运动不同步而发生倾斜；同时充分利用支架组件的内部空间，满足纵向叠放多块钣金件的升降需求。

优选的，所述第一传送机构包括第一传送带、呈水平设置的第一齿轮和第二齿轮，所述第一传送带与第一齿轮、第二齿轮啮合连接，第二传送机构包括第二传送带、呈竖直设置的第三齿轮和第四齿轮，第二传送带与第三齿轮、第四齿轮啮合连接，所述同步杆的两端分别与第一齿轮固定连接，所述第三齿轮固定设置在所述同步杆上，所述第一传送机构还包括变向器，所述变向器与所述动力输出单元固定连接。

工作时，驱动电机驱动第二传送机构上的第四齿轮转动，第四齿轮带动第二传送带和第三齿轮转动，第三齿轮同时带动同步杆及其两端的第一齿轮转动，第一齿轮进而带动第二齿轮和第一传送带运动，第二齿轮带动变向器运动，变向器进而带动动力输出单元的丝杆转动，最终带动升降座板上升，最终实现对托板的顶升作用。

优选的，所述磁力固定架的下端部设置连接板，所述连接板的下方设有第二升降机构，所述第二升降机构包括气缸座、升降导柱及升降气缸，所述气缸座设在所述支架组件的侧壁面上，所述升降气缸设在所述气缸座的下部，所述升降导柱设在所述气缸座内，所述升降导柱的一端穿过所述气缸座与升降气缸相连，另一端与所述连接板固定相连。

优选的，所述磁力分层组件还包括第一方向调节单元、第二方向调节单元，所述第一方向调节单元用于调节位于第一方向上磁铁块的相对位置，所述第二方向调节单元用于调节位于第二方向上磁铁块的相对位置。

优选的，所述支架组件的后壁面上设有锁定机构，所述锁定机构包括旋转气缸和锁定块，所述旋转气缸靠近锁定块的一端设有输出轴，所述锁定块在所述旋转气缸的驱动下围绕所述输出轴进行旋转以锁定物料小车。

当物料小车进入支架组件后，锁定机构的旋转气缸带动锁定块旋转一定的角度，使物料小车前端底部的挡板卡在锁定块和后壁面之间，从而避免物料小车前后移动，提高钣金件供料的精准度。

优选的，所述锁定机构还设有限位块，所述限位块有两个，对称的设在所述旋转气缸的左、右两侧。

当物料小车进入支架组件后，限位块首先对物料小车进行自动推入定位，物料小车的前端与限位块抵接后在进行锁定，避免物料小车与支架组件的后壁面距离过近、过远；同时可通过抵接触发锁定机构，提高自动上料装置的自动化水平。

优选的，所述物料小车的主体上还设有物料导杆，所述托板上设有开孔，所述物料导杆穿过所述托板并向上延伸，所述托板可沿所述物料导杆进行上下移动。

物料导杆与磁力分层组件配合，磁力分层组件通过高度探测装置移动至指定高度并框住物料导杆，实现对物料小车的双重锁定；此外物料导杆可引导托板向上或向下移动，提高设备运行的稳定性与精准性。

优选的，所述托板的上表面设有多个不同厚度的垫高块，所述垫高块根据所述钣金件的底部高度进行调整。

相对于现有技术，本实用新型所述的自动上料装置具有以下优势：(1)通过的磁力分层组件对处于纵向叠放的钣金件顶层的板材产生磁力而悬空，防止钣金件卡和在一块，实现钣金件的自动分层，便于后续机械手的抓取；(2)当顶层钣金件被抓取后，托板通过第一升降机构和高度探测装置移动至指定高度，确保钣金件的分层效果；(3)物料小车进入支架组件后，通过限位块对物料小车进行自动推入定位，锁定机构的旋转气缸带动锁定块进行旋转，从而位于物料小车前端底部的挡板卡在锁定块和后壁面之间，避免物料小车前后移动；(4)物料导杆与磁力分层组件配合，磁力分层组件通过第二升降机构移动至指定高度并框住物料导杆，实现对物料小车的双重锁定；物料导杆可引导托板向上或向下移动，提高设备运行的稳定性与精准性。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述自动上料装置的整体示意图；

图2为本实用新型实施例所述自动上料装置的另一视角图；

图3为本实用新型实施例所述自动上料装置的爆炸示意图；

图4为本实用新型实施例所述自动上料装置的侧视图；

图5为本实用新型实施例所述送料小车的爆炸示意图；

图6为本实用新型实施例所述送料小车的另一视角图；

图7为本实用新型实施例所述磁力分层组件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述磁力分层组件的爆照示意图；

图9为本实用新型实施例所述支架组件的整体示意图；

图10为本实用新型实施例所述支架组件的俯视图；

图11为本实用新型实施例所述支架组件的局部示意图；

图12为本实用新型实施例所述支架组件的另一视角的局部示意图。

附图标记说明：

1-支架组件、11-侧壁面、12-后壁面、13-第一升降机构、131-升降座板、132-导轨、133-第一滑块、134-动力输出单元、1341-第二滑块、1342-丝杆、135-第一传送机构、1351-变向器、1352-第二齿轮、1353-第一传送带、1354-第一齿轮、136-第二传送机构、1361-第三齿轮、1362-第二传送带、1363-第四齿轮、137-驱动电机、138-同步杆；14-第二升降机构、141-气缸座、142-升降导柱、143-第三滑块、144-升降气缸；15-锁定机构、151-限位块、152-旋转气缸、153-输出轴、154-锁定块；

2-磁力分层组件、21-磁力固定架、211-磁力固定板、212-磁铁块、22-第一方向调节单元、23-第二方向调节单元、24-高度探测装置、25-连接板；

3-物料小车、301-主体、302-托板、303-开孔、304-物料导杆、305-垫高块、306-挡板；4-钣金件。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

实施例1

如图1所示，一种自动上料装置，包括支架组件1、以及位于所述支架组件1上部的磁力分层组件2，所述磁力分层组件2与所述支架组件1的相对高度可调节，所述磁力分层组件2包括磁力固定架21，所述磁力固定架21设有磁力固定板211、所述磁力固定板211上设有多个磁铁块212。设置在钣金件4周侧的磁铁块212对纵向叠放的钣金件4产生向上的磁力，在磁力作用下，最顶层的单层钣金件4被吸附悬空，防止与下面叠放的钣金件4卡和在一块，实现钣金件4的自动分层，便于后续机械手的抓取。

具体的，如图11、12所示，所述支架组件1包括侧壁面11和后壁面12，所述侧壁面11位于所述后壁面12的左右两侧，所述磁力分层组件2安装在所述侧壁面11上。优选的，所述磁力分层组件2的下端部设置连接板25，所述连接板25与所述侧壁面11之间安装第二升降机构14，用于使磁力分层组件2相对于所述支架组件1进行上下移动。作为本实用新型的一个示例，所述第二升降机构14包括气缸座141、升降导柱142及升降气缸144，所述气缸座141竖直设置在所述侧壁面11上，所述升降气缸144设在所述气缸座141的下部，所述升降导柱142设在所述气缸座141内，所述升降导柱142的一端穿过所述气缸座141与所述升降气缸144相连，另一端与所述连接板25固定相连。优选的，所述第二升降机构14还包括第三滑块143，所述第三滑块143设在升降导柱142上且与所述气缸座141相连，该设置可提高第二升降机构14的装配强度和运行稳定性。

如图7、8所示，所述磁力分层组件2还包括安装在磁力固定架21上的第一方向调节单元22、第二方向调节单元23，所述第一方向调节单元22用于调节位于第一方向上磁铁块212的相对位置，所述第二方向调节单元23用于调节位于第二方向上磁铁块212的相对位置。根据钣金件4的重量、尺寸，通过调整位于钣金件4周侧的磁铁块212的相对距离、分布，从而提供相应大小的磁力。优选的，所述第一方向、第二方向互相垂直设置。所述第一方向调节单元22、第二方向调节单元23的结构可相同或不同。作为本实用新型的一个示例，所述第一方向调节单元22包括第三驱动件、第一连接板、第一导向杆、第一调节板，所述第一导向杆、第三驱动件分别位于所述第一连接板的左右两侧，所述第一导向杆在远离第一连接板的一端穿过所述磁力固定架21后与所述磁力固定板211相连；优选的，所述第一方向调节单元22有两个，沿第一方向对称的设在所述磁力分层组件2的两侧。优选的，所述磁力固定架21设置磁力固定板211，所述磁力固定板211上设有磁铁块212，所述磁铁块212之间设有至少一个高度探测装置24，可实时探测是否存在钣金件4，提高设备的智能化、连续化水平。优选的，所述高度探测装置24为红外线高度探测仪。

实施例2

为了提高自动上料装置的自动化水平，申请人在实施例1的基础上对其进一步改进。如图1-3所示，所述自动上料装置还包括物料小车3，用于支撑、放置钣金件4，所述支架组件1为方框型，其顶面开口形成开口，便于后续机械手抓取钣金件4；同时，其至少一个侧面分别形成开口，用于物料小车3的推入、推出。

如图5、6所示，所述物料小车3包括主体301、托板302，所述托板302可分离的设在所述主体301的上表面，用于支撑待加工的钣金件4，所述支架组件1设置第一升降机构13，用于托板302的升高、下降，通过第一升降机构13和高度探测装置24将所述托板302上升至指定高度，以便于磁力分层组件2的自动分层。优选的，所述第二升降机构14驱动磁力分层组件2的升高以便于物料小车3的推入，并通过驱动磁力分层组件2的降低以锁定物料小车3。

当第一次顶层的钣金件4被取走后，其叠放的高度下降，第二次顶层的钣金件4与磁铁块212的距离加大，降低了磁铁块212对钣金件4的磁力作用；通过高度探测装置24检测顶层钣金件4的高度，当检测到顶层钣金件4的高度下降时，托板302通过第一升降机构13和高度探测装置24移动至指定高度，磁铁块212对顶层的钣金件4对一侧进行吸附，并在上升过程中逐渐对另一侧进行吸附，确保钣金件4的分层效果。

优选的，所述物料小车3的主体301上还设有物料导杆304，所述托板302上设有开孔303，所述物料导杆304穿过所述开孔303并向上延伸，所述托板302可沿所述物料导杆304进行上下移动。更优选的，所述磁力分层组件2的磁力固定板211上与物料导杆304相应位置设有避让空间，用于对物料导杆304进行限位。

通过物料导杆304与磁力分层组件2配合，磁力分层组件2通过高度探测装置24移动至指定高度并框住物料导杆304，实现对物料小车3的双重锁定；所述物料导杆304还可引导托板302向上或向下移动，提高设备运行的稳定性与精准性。

优选的，所述托板302的上表面设有多个不同厚度的垫高块305，所述垫高块305根据所述钣金件4的底部高度进行调整，使底部高低不平的钣金件处于平放的状态。所述垫高块305包括依次设置的第一垫高块、第二垫高块、第三垫高块，其高度逐渐降低。

如图9-12所示，所述第一升降机构13包括导轨132、第一滑块133、升降座板131及动力输出单元134，所述升降座板131与第一滑块133、动力输出单元134固定连接，所述升降座板131设置在托板302下方，用于支撑所述托板302向上、向下移动，所述导轨132竖直的设在支架组件1的侧壁面11上，所述第一滑块133与所述导轨132滑动相连，用于引导所述升降座板131的升降。优选的，所述动力输出单元134包括丝杆1341和套接在丝杆1341上的第二滑块1342，所述第二滑块1342与所述升降座板131固定连接。

当检测到顶层钣金件4的高度下降时，升降座板131在动力输出单元134的作用下，托起托板302及托板302上的钣金件4整体向上移动；同时通过导轨132和第一滑块133的配合，对升降座板131的竖直移动进行限位，提高设备的精度及使用寿命。

优选的，所述第一升降机构13有两个，对称的安装在所述支架组件1左、右两侧的侧壁面11上，所述第一升降机构13外侧设置第一传送机构135，所述第一传送机构135之间设有同步杆138，所述同步杆138的上部设有第二传送机构136，所述第二传送机构136的另一端与驱动电机137相连。

通过设置的同步杆138可使位于支架组件1两侧的第一升降机构13实现同步平稳的上升，防止在上升过程中托板302两侧运动不同步而发生倾斜；同时充分利用支架组件1的内部空间，满足纵向叠放多块钣金件4的升降需求。

优选的，所述驱动电机137位于所述支架组件1的尾端。位于尾部的驱动电机137通过皮带轮同步杆138转动，同步杆138再同步带动左右两侧的皮带轮，进而带动丝杆1342进行同步升降。

驱动电机137放在尾部而不是放在底部，可以方便物料小车3的推入推出，而不会形成阻挡；通过同步杆138使左右两侧的丝杆1342同步运动，可使托板(302)始终保持平稳状(如始终处于水平)，同时结合不同厚度的垫高块305，使平板状钣金件4始终保持水平状态，保证逐层分层的目的。

优选的，所述第一传送机构135包括第一传送带1353、呈水平设置的第一齿轮1354和第二齿轮1352，所述第一传送带1353与第一齿轮1354、第二齿轮1352啮合连接，第二传送机构136包括第二传送带1362、呈竖直设置的第三齿轮1361和第四齿轮1363，第二传送带1362与第三齿轮1361、第四齿轮1363啮合连接，所述同步杆138的两端分别与第一齿轮1354固定连接，所述第三齿轮1361固定设置在所述同步杆138上，所述第一传送机构135还包括变向器1351，所述变向器1351与所述动力输出单元134固定连接。

工作时，驱动电机137驱动第二传送机构136上的第四齿轮1363转动，第四齿轮1363带动第二传送带1362和第三齿轮1361转动，第三齿轮1361同时带动同步杆138及其两端的第一齿轮1354转动，第一齿轮1354进而带动第二齿轮1352和第一传送带1353运动，第二齿轮1352带动变向器1351运动，所述变向器进1351进而带动动力输出单元134的丝杆1342转动，从而带动第二滑块1341和升降座板131上升，最终实现对托板302的顶升作用。

实施例3

为了提高对物料小车3的锁定的精准性，申请人在上述方案的基础上进一步优化。具体的，如图2、4、9、10所示，所述支架组件1的后壁面12上设有锁定机构15，所述物料小车3的主体301上设有挡板306，通过挡板306与锁定机构15的配合实现对物料小车3的二次锁定。所述挡板306位于所述主体301的上端面或下端面。优选的，所述挡板306位于所述主体301的下端面。

所述锁定机构15包括旋转气缸152和锁定块154，所述旋转气缸152靠近锁定块154的一端设有输出轴153，所述锁定块154在所述旋转气缸152的驱动下围绕所述输出轴153进行旋转并与所述挡板306抵接以完成物料小车3的二次锁定。

当物料小车3进入支架组件1后，首先磁力分层组件2向下移动，通过对物料导杆304的限位、固定进行一次锁定；锁定机构15的旋转气缸152带动锁定块154旋转一定的角度，使物料小车3前端底部的挡板306卡在锁定块154和后壁面12之间，从而避免物料小车3前后移动，提高钣金件4供料的精准度。

优选的，所述锁定机构15还设有限位块151，所述限位块151有两个，对称的设在所述旋转气缸152的左、右两侧。

当物料小车3进入支架组件1后，限位块151首先对物料小车3的前端相抵接，进行实现自动推入定位，物料小车3的前端与限位块151抵接后再通过锁定机构15进行二次锁定，避免物料小车3与支架组件1的后壁面12距离过近、过远。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种自动上料装置，其特征在于，包括支架组件(1)、以及位于所述支架组件(1)上部的磁力分层组件(2)，所述磁力分层组件(2)与所述支架组件(1)的相对高度可调节，所述磁力分层组件(2)包括磁力固定架(21)，所述磁力固定架(21)设有磁力固定板(211)，所述磁力固定板(211)上设有多个磁铁块(212)。

2.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，还包括物料小车(3)，所述物料小车(3)包括主体(301)、托板(302)，所述托板(302)可分离的设在所述主体(301)的上表面，用于支撑待加工的钣金件(4)，所述支架组件(1)设置第一升降机构(13)，所述磁力固定架(21)上设有高度探测装置(24)，通过第一升降机构(13)和高度探测装置(24)将所述托板(302)上升至指定高度。

3.根据权利要求2所述的自动上料装置，其特征在于，所述第一升降机构(13)包括导轨(132)、第一滑块(133)、升降座板(131)及动力输出单元(134)，所述升降座板(131)设置在托板(302)下方且与第一滑块(133)、动力输出单元(134)固定连接，所述导轨(132)竖直的设在支架组件(1)的侧壁面(11)上，所述第一滑块(133)与所述导轨(132)滑动相连，用于引导所述升降座板(131)的升降。

4.根据权利要求3所述的自动上料装置，其特征在于，所述第一升降机构(13)有两个，对称的安装在所述支架组件(1)左、右两侧的侧壁面(11)上，所述第一升降机构(13)外侧设置第一传送机构(135)，所述第一传送机构(135)之间设有同步杆(138)，所述同步杆(138)的上部设有第二传送机构(136)，所述第二传送机构(136)的另一端与驱动电机(137)相连。

5.根据权利要求4所述的自动上料装置，其特征在于，所述第一传送机构(135)包括第一传送带(1353)、呈水平设置的第一齿轮(1354)和第二齿轮(1352)，所述第一传送带(1353)与第一齿轮(1354)、第二齿轮(1352)啮合连接，第二传送机构(136)包括第二传送带(1362)、呈竖直设置的第三齿轮(1361)和第四齿轮(1363)，第二传送带(1362)与第三齿轮(1361)、第四齿轮(1363)啮合连接，所述同步杆(138)的两端分别与第一齿轮(1354)固定连接，所述第三齿轮(1361)固定设置在所述同步杆(138)上，所述第一传送机构(135)还包括变向器(1351)，所述变向器(1351)与所述动力输出单元(134)固定连接。

6.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述磁力固定架(21)的下端部设置连接板(25)，所述连接板(25)的下方设有第二升降机构(14)，所述第二升降机构(14)包括气缸座(141)、升降导柱(142)及升降气缸(144)，所述气缸座(141)设在所述支架组件(1)的侧壁面(11)上，所述升降气缸(144)设在所述气缸座(141)的下部，所述升降导柱(142)设在所述气缸座(141)内，所述升降导柱(142)的一端穿过所述气缸座(141)与升降气缸(144)相连，另一端与所述连接板(25)固定相连。

7.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述磁力分层组件(2)还包括第一方向调节单元(22)、第二方向调节单元(23)，所述第一方向调节单元(22)用于调节位于第一方向上磁铁块(212)的相对位置，所述第二方向调节单元(23)用于调节位于第二方向上磁铁块(212)的相对位置。

8.根据权利要求1所述的自动上料装置，其特征在于，所述支架组件(1)的后壁面(12)上设有锁定机构(15)，所述锁定机构(15)包括旋转气缸(152)和锁定块(154)，所述旋转气缸(152)靠近锁定块(154)的一端设有输出轴(153)，所述锁定块(154)在所述旋转气缸(152)的驱动下围绕所述输出轴(153)进行旋转以锁定物料小车(3)。

9.根据权利要求8所述的自动上料装置，其特征在于，所述锁定机构(15)还设有限位块(151)，所述限位块(151)有两个，对称的设在所述旋转气缸(152)的左、右两侧。

10.根据权利要求2所述的自动上料装置，其特征在于，所述物料小车(3)的主体(301)上还设有物料导杆(304)，所述托板(302)上设有开孔(303)，所述物料导杆(304)穿过所述托板(302)并向上延伸，所述托板(302)可沿所述物料导杆(304)进行上下移动。

11.根据权利要求10所述的自动上料装置，其特征在于，所述托板(302)的上表面设有多个不同厚度的垫高块(305)，所述垫高块(305)根据所述钣金件(4)的底部高度进行调整。

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