自动上下料装置和玻璃精雕机的制作方法

本实用新型涉及数控加工领域，具体涉及一种自动上下料装置和玻璃精雕机。

背景技术：

现有的玻璃精雕机设置有上料装置、下料装置、或者上下料一体化的装置，但是在上、下料过程中，尤其是上料过程，由于机台处于潮湿的环境，机械手在抓取原材料(玻璃工件)时，相邻两片玻璃工件之间往往因为表面过于光滑并且存在液体，造成相互之间的吸力，使下层的玻璃工件黏附在上层玻璃工件的下表面。

因此，当机械手抓取一玻璃工件并上提时，往往会带起该玻璃工件下层的玻璃工件，因而在机械手转运玻璃工件的过程中，下层被带起的玻璃工件则很容易从机械手上掉落，造成原材料损失。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种自动上下料装置，旨在解决现有的上下料装置中机械手转运玻璃工件时下层玻璃工件容易被带起从而造成工件滑落的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种自动上下料装置，该自动上下料装置包括：

工作台，所述工作台上方设有支撑架；

机械手，安装在所述支撑架上并位于所述工作台的上方，所述机械手的执行末端设有第一真空吸盘；

物料盒，设置于所述工作台上并位于所述机械手的下方，所述物料盒用于盛放待加工的工件；

工件分离机构，包括两垂直设置的毛刷以及驱动两所述毛刷贴近或远离所述工件的第一驱动气缸，所述第一驱动气缸安装于所述工作台，两所述毛刷分别位于所述物料盒的相邻两侧，所述物料盒上与该相邻两侧对应的位置设有避让所述毛刷的开口。

优选地，所述自动上下料装置还包括设置于所述机械手的执行末端的吹气机构，所述吹气机构包括依次连通的气源、气流调节阀和吹气软管，所述吹气软管的出气口用于朝向所述物料盒中的工件吹气。

优选地，所述工作台上依次排列设置有至少两个治具。

优选地，所述治具包括用于吸取工件的第二真空吸盘，所述第二真空吸盘的相邻两侧分别设有由第二驱动气缸驱动的定位块，两所述定位块可朝向或远离所述第二真空吸盘移动。

优选地，所述机械手包括相互垂直设置的X轴滑动架、Y轴滑动架和Z轴滑动架，所述X轴滑动架安装在所述支撑架上，所述Z轴滑动架通过可沿所述X轴滑动架滑动的X轴滑块安装于X轴滑动架，并通过设置于所述X轴滑动架的X轴驱动件驱动所述X轴滑块运动；所述Y轴滑动架通过可沿所述Z轴滑动架滑动的Z轴滑块安装于所述Z轴滑动架，并通过设置于所述Z轴滑动架的Z轴驱动件驱动所述Z轴滑块运动；所述Y轴滑动架包括Y轴驱动件和连接在所述Y轴驱动件与所述第一真空吸盘之间的安装板。

优选地，所述X轴驱动件和Z轴驱动件采用直线电机或伺服电机。

优选地，所述Y轴驱动件采用气缸，所述气缸的伸缩杆与所述安装板连接，所述安装板中设有用于连接所述第一真空吸盘与真空泵的气孔。

优选地，所述物料盒包括托盘、沿所述托盘四周竖向设置的若干立柱、和与所述托盘连接的推拉把手，所述托盘的底部与工作台之间通过两平行导轨滑动连接。

优选地，所述自动上下料装置还包括两个分别设置于物料盒两侧的废料盒。

本实用新型还提出一种玻璃精雕机，该玻璃精雕机包括如上所述的自动上下料装置。

本实用新型通过机械手执行末端的第一真空吸盘将物料盒中待加工的玻璃工件吸住并向上提起，工件分离机构上的第一驱动气缸驱动两毛刷靠近该工件，使两毛刷的刷头抵住工件的边缘或插入两相邻工件之间的间隙中，使被提起的工件在上升过程中与其下方的工件分离，从而防止多块玻璃工件黏在一起，造成下方玻璃被带起并中途滑落造成的原材料浪费；同时也提高了生产效率，降低了原材料成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中自动上下料装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中自动上下料装置的A区放大图；

图3为本实用新型一实施例中自动上下料装置的B区放大图；

图4为本实用新型又一实施例中物料盒的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提出一种自动上下料装置，如图1、图2和图3所示，该自动上下料装置包括：

工作台1，工作台1上方设有支撑架11；

机械手2，安装在支撑架11上并位于工作台1的上方，机械手2的执行末端设有第一真空吸盘3；

物料盒4，设置于工作台1上并位于机械手2的下方，物料盒4用于盛放待加工的工件9；

工件分离机构6，包括两垂直设置的毛刷61以及驱动两毛刷61贴近或远离工件的第一驱动气缸62，第一驱动气缸62安装于工作台1，两毛刷61分别位于物料盒4的相邻两侧，物料盒4上与该相邻两侧对应的位置设有避让毛刷61的开口。本实用新型实施例中，支撑架11包括竖直设置的撑杆和加强筋，两支撑架11分列工作台1的左右两端，两支撑架11的上端与机械手2连接，机械手2位于两支撑架11之间，使机械手2悬空设置于工作台1的上方。

机械手2执行末端的第一真空吸盘3将第二物料盒5中最上层的待加工玻璃工件9吸住并向上提起时，工件分离机构6上的第一驱动气缸62驱动两毛刷61靠近该工件9，当两毛刷61到达工作位置时，其刷头与待加工的工件9的边缘抵接，或刷头的尖部插入两相邻工件9之间的间隙，两相邻工件尤其指最上层工件与其下一层工件，使被提起的工件9在上升过程中与其下方的工件9分离。从而防止多块玻璃工件9黏在一起，避免了因下方玻璃被带起并中途滑落造成的原材料浪费；同时也提高了生产效率，降低了材料成本。被提起的待加工工件9在与其下方的工件9分离后，随机械手2移动至工件加工工位，以完成上料过程。工件9完成加工之后，机械手2执行末端的第一真空吸盘3将该工件9吸起以进行下料动作。

在一较佳实施例中，如图1所示，还包括用于盛放已加工工件的第二物料盒5，该第二物料盒5与物料盒4并排设置于工作台上，其结构可与物料盒4相同，工件9完成加工之后，机械手2执行末端的第一真空吸盘3将该工件9吸起并放置于第二物料盒5中，以完成下料过程。

在一较佳实施例中，如图1和图2所示，自动上下料装置还包括设置于机械手2的执行末端的吹气机构，吹气机构包括依次连通的气源、气流调节阀和吹气软管，吹气软管的出气口用于朝向物料盒4中的工件9吹气。

本实施例中，吹气软管采用可在任意角度进行弯曲、折叠并定形呈某一形态的万向软管。气流调节阀控制气源向吹气软管吹气的时间和气流量，气流调节阀连接有玻璃精雕机的PLC控制器，由PLC控制器控制其开闭，从而达到调控吹气机构的目的。当机械手2将待加工的工件9吸起时，气流调节阀打开，气源向吹气软管输出气流，吹气软管则对准被提起的工件9与其下方的工件9之间的间隙进行吹气，使二者之间的间隙增大，同时在工件分离机构6的作用下，被提起的工件9在上升过程中，与其下方的工件9之间很容易被分离开。

在一较佳实施例中，如图1和图2所示，吹气机构还包括与气泵连接的吹气头10，该吹气头10用于去除工件9表面的液体。

在一较佳实施例中，如图1所示，工作台1上依次排列设置有至少两个治具7。

首先机械手2将待加工的工件9从物料盒4中运输至其中一个治具7中，使之在加工机构(加工主轴之类)下进行加工，在加工该工件9的过程中，机械手2依次地将其他待加工的工件9一一从物料盒4中运输至对应的剩余治具7中；当第一个治具7中的工件9加工完成时，机械手2将该已加工的工件9从该治具7中取出下料，即运输至第二物料盒5中；以此类推，机械手2反复重复上料、下料的动作。

在一较佳实施例中，如图1所示，治具7包括用于吸取工件9的第二真空吸盘71，第二真空吸盘9的相邻两侧分别设有由第二驱动气缸73驱动的定位块72，两定位块72可朝向或远离所述第二真空吸盘71移动。

本实施例中，第二真空吸盘71与真空泵连接，两定位块72分别为设置于第二真空吸盘71的长度和宽度方向上的两个矩形结构。当工件9放置于该第二真空吸盘71上时，被其吸住固定，此时，第二驱动气缸73驱动两定位块72向第二真空吸盘71移动，使与第二真空吸盘71相对歪斜的工件9回正，直至与第二真空吸盘71的边缘对准平齐，从而达到校正工件9与治具7之间相对位置的目的。

在一较佳实施例中，如图1所示，机械手2包括相互垂直设置的X轴滑动架21、Y轴滑动架27和Z轴滑动架24，X轴滑动架21安装在支撑架11上，Z轴滑动架21通过可沿X轴滑动架21滑动的X轴滑块22安装于X轴滑动架21，并通过设置于X轴滑动架21的X轴驱动件23驱动X轴滑块22运动；Y轴滑动架27通过可沿Z轴滑动架24滑动的Z轴滑块25安装于Z轴滑动架24，并通过设置于Z轴滑动架24的Z轴驱动件26驱动Z轴滑块25运动；Y轴滑动架27包括Y轴驱动件271和连接在Y轴驱动件271与第一真空吸盘3之间的安装板272。

本实施例中的X轴、Y轴、Z轴分别为如图1所示的三个相互垂直的方向，在此我们设定X轴方向为水平方向上工作台1的左右两向，Y轴方向为水平方向上工作台1的前后两向，Z轴为竖直方向。

X轴滑动架21上设有与X轴滑块22配合滑动连接的X轴导轨，Z轴滑动架24上设有与Z轴滑块25配合滑动连接的Z轴导轨；X轴驱动件23与X轴滑块22连接，以驱动X轴滑块22和Z轴滑动架24沿X轴导轨滑动；Z轴驱动件26与Z轴滑块25连接，以驱动Z轴滑块25和Y轴滑动架27沿X轴导轨滑动。第一真空吸盘3安装在安装板272的下端，安装板272的上端与Y轴驱动件271连接，Y轴驱动件271驱动安装板272和第一真空吸盘3沿Y轴方向移动。本实施例中，机械手2能够在X轴、Y轴、Z轴三个方向上进行运动，从而灵活地对工件9进行转运。

在一较佳实施例中，X轴驱动件23和Z轴驱动件26采用直线电机或伺服电机。

本实施例中，若X轴驱动件23(或Z轴驱动件26)采用直线电机，X轴滑块22下端面则连接有由磁性材料制成的动子，X轴导轨上设有与该动子适配的定子，定子连接有交流电源，动子与定子之间通过磁场作用实现相对运动。通过调节交流电源的电压或频率，可以得到不同的速度、电磁推力，适用于低速往复运行的场合。直线电机具有高加速度和较低的速度波动，同时具备极高的定位精度。

若X轴驱动件23(或Z轴驱动件26)采用伺服电机，则伺服电机的输出轴连接有与X轴导轨平行的丝杠，X轴滑块22套装在丝杠上且两者相互配合连接，当伺服电机做功时，丝杠随输出轴转动，X轴滑块22则沿丝杠滑动，带动Z轴滑动架24沿X轴方向滑动。

在一较佳实施例中，如图1所示，Y轴驱动件271采用气缸，气缸的伸缩杆与安装板272连接，安装板272中设有用于连接第一真空吸盘3与真空泵的气孔。真空泵通过该安装板272上的气孔与第一真空吸盘3连接，通过抽气的方式令第一真空吸盘3与光滑的玻璃工件9表面之间产生负压，从而吸住工件9。

在一较佳实施例中，如图4所示，物料盒4包括有托盘41、沿托盘41四周竖向设置的若干立柱42、和与托盘41连接的推拉把手43，托盘41的底部与工作台1之间通过两平行导轨44滑动连接。

本实施例中，第二物料盒5与物料盒4结构一致，为便于从图1中进行引线标号，故将物料盒4和第二物料盒5各自所包含的托盘、立柱、推拉把手和导轨的标号一致以托盘41、立柱42、推拉把手43、导轨44表示。

托盘41的形状与工件9形状适配，其边缘均匀布置有若干竖向放置的立柱42，形成一个水平截面与工件9形状适配的容置空间，该空间用于放置工件9。托盘41的底部与工作台1之间用过两沿Y轴设置的平行导轨44滑动连接，托盘41的后侧，连接有一推拉把手43，用于拉动(或推动)该托盘41沿两导轨44滑动，从而移出工作台1，便于工作人员往物料盒4中置入新的待加工工件，以及将装满已加工工件的第二物料盒5进行更换。

在一较佳实施例中，如图1所示，自动上下料装置还包括两个分别设置于物料盒4两侧的废料盒8。

本实施例中其中一个废料盒8位于物料盒4的一侧，用于放置具有缺陷的待加工工件9。另一废料盒8，位于第二物料盒5远离物料盒4的一侧，用于放置加工后存在缺陷的废弃工件。

本实用新型还提出一种玻璃精雕机，该玻璃精雕机包括有如上任意一个实施例中所述的自动上下料装置，如图1、图2和图3所示，该自动上下料装置至少包括：

工作台1，工作台1上方设有支撑架11；

机械手2，安装在支撑架11上并位于工作台1的上方，机械手2的执行末端设有第一真空吸盘3；

物料盒4，设置于工作台1上并位于机械手2的下方，物料盒4用于盛放待加工的工件9；

工件分离机构6，包括两垂直设置的毛刷61以及驱动两毛刷61贴近或远离工件的第一驱动气缸62，第一驱动气缸62安装于工作台1，两毛刷61分别位于物料盒4的相邻两侧，物料盒4上与该相邻两侧对应的位置设有避让毛刷61的开口。

本实施例中，机械手2执行末端的第一真空吸盘3将第二物料盒5中最上层的待加工玻璃工件9吸住并向上提起时，工件分离机构6上的第一驱动气缸62驱动两毛刷61靠近该工件9，当两毛刷61到达工作位置时，其刷头与待加工的工件9的边缘抵接，且刷头的尖部插入两相邻工件9之间的间隙，两相邻工件尤其指最上层工件与其下一层工件，使被提起的工件9在上升过程中与其下方的工件9分离。从而防止多块玻璃工件9黏在一起，避免了工件9黏在一起造成的原材料浪费；同时也提高了生产效率，降低了材料成本。被提起的待加工工件9在与其下方的工件9分离后，随机械手2移动至工件加工工位，以完成上料过程。工件9完成加工之后，机械手2执行末端的第一真空吸盘3将该工件9吸起以进行下料动作。

需要说明，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求保护的范围之内。

以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。