一种自动衔接入料存储装置及其接料存储工艺的制作方法

本发明涉及自动化生产领域，特别指用于自动化产线自动送料及物料组装加工的一种自动衔接入料存储装置及其接料存储工艺。

背景技术：

1、自动化即通过机器替代人工完成各种生产加工，在自动化设备领域，由于生产产品一般由多个零散的零配件组成，在实际生产过程中，需要将各种零配件通过设备自动组装，从而形成完整的产品结构。因此，各种物料的自动组装加工普遍存在的生产工艺，应用于多个领域，如各种智能终端设备，手机、平板电脑、智能手表、电池、电源等产品，以及各类日用产品、玩具等均有应用物料自动化组装的生产需求。由于自动组装过程中物料的种类规格各异，现有的自动组装技术针对不同物料一般采用各自的组装设备，难以形成标准化通用性组装设备。

2、对于物料的自动化组装，由于需要组装不同的物料，因此涉及到被组装的物料如各类电子元器件及基材物料如pcb板；因此，对于物料的自动化组装工艺整体包括三个工艺段，即被组装物料自动上料工艺、基材物料的上料工艺及被组装物料与基材物料的自动组装工艺。

3、对于基材物料的上料工艺一般采用治具作为装置载体，将治具夹装基材物料后将基材物料运送至组装工位处由组装机械手将被组装物料取出后自动组装至基材物料上。治具夹装基材物料后，一般直接通过运输机构将治具运送至生产线的组装工位处后，组装机械手将物料组装至基材物料上，组装完成后治具带动基材物料移动至下一工站，直至物料组装完成。在实际组装过程中，对于部分组装完成或者物料全部组装完成后的物料需要进行储存，现有的储存方式一般为直接将单个的物料逐个取出，并搬运至储存装置内，该种方式储存效率低下，无法适应高速自动化产线的产能要求。

4、另外，对于单轨传输的治具，治具自由嵌设在滑轨上后，通过治具自身的重力压住设置于滑轨一侧的传输带上，通过治具与传输带的静摩擦力驱动治具向前运动，针对该种传输方式，治具定位后，由于整条生产线上的工位排布很多，因此需要传输带保持向前不断传输状态，在单个工位组装过程中就需要定位的同时使得治具与传输带脱离，以免运动中的传输带与定位固定后的治具底部之间不断摩擦，因此针对该种结构需要重新设计治具定位机构以满足上述工艺要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种实现了自动衔接取料、自动定位抬升缓存、横移送料、滑入式存料及自动柔性限位，极大地提升了物料转移及存储效率的自动衔接入料存储装置及其接料存储工艺。

2、本发明采取的技术方案如下：一种自动衔接入料存储装置，包括进料线体、缓存线体、治具定位机构、接送料机构及缓存机构，其中，上述进料线体及缓存线体沿同一直线方向设置在机台上，进料线体将承载物料的治具直线传送至各组装工位进行组装加工，物料组装完成后，进料线体将治具移送至缓存线体；上述治具定位机构设置于进料线体的各组装工位及缓存线体上，以便阻挡定位治具；上述接送料机构设置于缓存线体的一侧；缓存机构设置于接送料机构的一侧；接送料机构将缓存线体处的治具接取后，带动治具横向移动至缓存机构外侧，并将治具推入缓存机构内；上述缓存机构包括至少二层上下间隔设置的储存空间，各层储存空间内并列间隔地设有至少二个储存位；接送料机构直线移动至各储存位处，以便放入治具，储存空间存满治具后，接送料机构升降运动，以便存放另一储存空间，储存位处设置有限位组件，以便限位治具。

3、优选的，所述的进料线体及缓存线体包括线体支座、传动轮、传送带及传送电机，其中，上述线体支座竖直设置，线体支座的一侧上部平行间隔地设置有至少二个张紧轮，张紧轮与线体支座的侧壁可转动地连接；上述传动轮设置在张紧轮的下方，并与线体支座的侧壁可转动地连接；上述传送带套设在张紧轮及传动轮上，并经张紧轮及传动轮张紧；上述传送电机设置在线体支座的侧部，线体支座的输出端与传动轮连接，并驱动传动轮旋转运动，传动轮带动传送带运动；上述线体支座的顶部设有直线滑轨，治具可滑动地嵌设在直线滑轨上，治具的底部压紧传送带，传送带通过静摩擦力带动治具直线运动。

4、优选的，所述的治具包括治具底座、治具载座、连接弹簧、限位摆块、第一滚轮、第二滚轮及治具滑座，其中，上述治具载座与治具底座上下间隔设置；上述连接弹簧设置于治具底座与治具载座之间；上述治具底座与治具载座的侧壁上分别开设有至少二个向内凹陷的侧槽，治具底座与治具载座的侧槽由下而上向倾斜向上对应设置，治具底座的侧槽沿治具底座的侧边方向水平延伸；上述限位摆块包括至少二个，限位摆块嵌设在治具底座与治具载座的侧槽之间，且限位摆块的上下两端分别可转动地设置在治具底座及治具载座的侧槽内。

5、优选的，所述的第一滚轮及第二滚轮沿与治具相反方向间隔设置在治具底座的侧壁上，且分别与治具底座的侧壁可转动地连接；上述治具滑座设置于治具底座的底部，治具滑座可滑动地嵌设在直线滑轨上，治具底座的底部压紧直线滑轨一侧设置的传送带，传送带通过静摩擦力带动治具沿直线滑轨直线运动，并通过直线滑轨导向限位。

6、优选的，所述的治具定位机构包括定位支座、定位气缸、定位滑座、定位连接块、定位弹簧柱、第一斜顶块、第二斜顶块、阻挡支座及阻挡柱，其中，上述定位支座竖直设置在直线滑轨的侧部；上述上述定位气缸竖直设置在定位支座的一侧，且输出端朝下设置；上述定位滑座沿竖直方向可滑动地连接在定位支座的另一侧壁上；上述定位连接块的一端连接在定位气缸的输出端上，定位连接块的另一端穿过定位支座水平延伸至定位支座的另一侧，并与定位滑座连接，定位气缸通过定位连接块驱动定位滑座升降运动；上述定位弹簧柱竖直设置，定位弹簧柱的下端连接在定位滑座上，并竖直向上延伸；上述第一斜顶块及第二斜顶块分别设置于定位滑座的顶部及外侧壁上，第一斜顶块竖直连接在定位弹簧柱的上端，且第一斜顶块及第二斜顶块的顶部分别设有第一斜面及第二斜面，第一斜面沿治具运动方向倾斜向上延伸，第二斜面的倾斜方向与第一斜面相反；上述第一斜面的顶端设有向内凹陷的定位槽，定位槽的内径不小于第一滚轮的外径。

7、优选的，所述的阻挡支座设置在定位滑座靠近治具运动方向的侧壁上，并竖直向上延伸；上述阻挡柱设置在阻挡支座的上部，且水平朝治具相反方向延伸；治具直线运动至治具定位机构处时，阻挡柱阻挡治具上层的治具载座，由于惯性作用，治具下层的治具底座继续带动第一滚轮及第二滚轮分别沿着第一斜顶块及第二斜顶块的第一斜面和第二斜面运动，第一滚轮给第一斜面的作用力向下压缩定位弹簧柱，使第一斜顶块下降，直至第一滚轮运动至第一斜面的顶端时向下滑入定位槽内后，定位弹簧柱的反弹力向上推动第一斜顶块向上运动，第一斜顶块带动第二斜顶块向上顶起第二滚轮，第二滚轮给治具底座向上的作用力克服连接弹簧的弹力使治具底座向上抬起，使治具底座的底部脱离传送滑轨一侧的传送带，使传送带与治具底座之间的静摩擦力传动失效，且治具底座与治具载座之间的间距缩小，限位摆杆逐步朝水平方向旋转。

8、优选的，所述的接送料机构包括横移直线模组、横移支座、升降直线模组及接送料组件，其中，上述横移直线模组沿垂直于直线滑轨方向设置于缓存线体的侧部；上述横移支座可滑动地设置在横移直线模组上， 并与横移直线模组的输出端连接，横移直线模组驱动横移支座直线运动；上述升降直线模组沿竖直方向设置于横移支座上；上述接送料组件连接与升降直线模组的输出端上，并经升降直线模组驱动而升降运动；接送料组件移动至缓存线体处时，与进料线体的直线滑轨对接，治具从直线滑轨滑入接送料组件，接送料组件带动治具移动至缓存机构的外侧时，将治具推入缓存机构的缓存位。

9、优选的，所述的接送料组件包括接送料连接座、接送料支座、治具滑轨、推入气缸、推入连接座、推入滑轨、推入升降气缸及推入块，其中，上述接送料连接座连接在升降直线模组的输出端上，并水平延伸；上述接送料支座设置在接送料连接座的侧部，并沿垂直于接送料连接座方向直线延伸，接送料支座的上部一侧设有向外延伸的支撑平面，支撑平面上设有治具滑轨，支撑平面下方侧部形成台阶面，接送料组件移动至缓存线体处时，台阶面从外侧贴紧缓存线体的线体支座，使治具滑轨移动至线体支座的顶部，且与进料线体的直线滑轨对接成一条直线，直线滑轨上的治具滑入治具滑轨内；接送料支座上开设有上下贯通的推槽；上述推入气缸设置在接送料支座的底部；上述推入滑轨沿推入气缸方向设置在接送料支座82靠近底部的侧壁上；上述推入连接座连接在推入气缸的输出端上，并可滑动地连接在推入滑轨上，推入气缸驱动推入连接座直线运动；上述推入升降气缸竖直设置在推入连接座上，且输出端穿过推入槽向上延伸；上述推入块水平连接在推入升降气缸的输出端上，并延伸至治具一侧；推入气缸通过推入连接座驱动推入升降气缸及推入块沿着推入滑轨直线运动，推入块将治具推入至缓存机构的储存位内，推料完成后推入升降气缸驱动推入块缩回至推入槽内，避免干涉治具运动。

10、优选的，所述的缓存机构包括缓存支座、缓存支板、缓存支块、缓存槽、缓存滑轨、限位槽及治具限位组件，其中，上述缓存支座包括二个，两缓存支座平行间隔设置，并分别沿竖直方向延伸，两缓存支座的内侧壁上沿竖直方向间隔设有至少二个支撑台阶面；上述缓存支板包括至少二块，缓存支板水平设置在两缓存支座之间，并经台阶支撑面支撑，上下缓存支板之间形成缓存空间；上述缓存支块包括至少二个，缓存支块两两一组设置于缓存支板上，两缓存支块之间形成缓存槽；缓存支块的上部固定设置有缓存滑轨；治具经推入块从治具滑轨推入缓存滑轨内，治具的治具底座滑入缓存槽内；上述限位槽包括至少二个，限位槽开设在缓存槽内；上述治具限位组件设置在限位槽内，治具滑入缓存机构时，治具的第一滚轮经缓存限位组件限位固定。

11、优选的，所述的治具限位组件包括限位连接块、治具限位块及治具限位弹簧，其中，上述限位连接块固定连接在限位槽的侧壁上；上述治具限位块可转动地连接在限位连接块的侧壁上，治具限位块的底部通过治具限位弹簧与限位槽的槽底连接；上述治具限位块的外侧设有由内而外倾斜向下延伸的滑入斜面，滑入斜面的内侧设有嵌槽；治具滑入缓存机构时，治具的第一滚轮沿着滑入斜面逐步滑入至嵌槽内，治具限位弹簧向下压缩，以便限位缓存治具。

12、一种自动衔接入料存储装置的接料储存工艺，包括如下工艺步骤：

13、s1、物料组装：治具夹装固定物料后，经进料线体驱动至各组装工位处，治具经治具定位机构定位抬升后，进行物料组装；

14、s2、接料准备：步骤s1中物料组装完成后，接送料机构的接送料组件横移至缓存机构处，接送料组件的治具滑轨与进料线体的直线滑轨对接成一条直线；

15、s3、治具缓存：步骤s2中治具滑轨与直线滑轨对接好后，治具带动物料移动至缓存线体处，治具经缓存线体上的治具定位机构将治具定位固定；

16、s5、移料：步骤s4中治具停止运动后，治具定位机构回退，接送料机构带动治具横向移动至缓存机构的储存位外侧；

17、s6、放料：步骤s5中治具移动至储存位外侧后，接送料机构将治具直线推动，使治具滑入储存位内：

18、s7、储存定位：步骤s6中的治具滑入储存位时，经储存机构处设置的治具限位组件进行限位固定。

19、本发明的有益效果在于：

20、本发明针对现有技术存在的缺陷和不足自主研发设计了一种实现了自动衔接取料、自动定位抬升缓存、横移送料、滑入式存料及自动柔性限位，极大地提升了物料转移及存储效率的自动衔接入料存储装置及其接料存储工艺。

21、本发明整体包括进料线体、缓存线体接送料机构及缓存机构，进料线体与缓存线体设置于同一直线方向上，缓存机构设置于两者的一侧，接送料机构设置于缓存线体与缓存机构之间，进料线体以直线滑轨作为承载结构，夹装物料的治具可滑动地嵌设在直线滑轨上，治具的底部通过自身重力压紧设置于直线滑轨一侧的传送带，传动带运动时通过静摩擦力驱动治具沿着直线滑轨运动至进料线体的各组装工位处，在组装工位处治具经治具定位机构定位并抬升脱离传送带后，将外部的各种物料组装至治具上夹装的物料上。物料组装完成后，接送料机构的接送料组件移动至缓存机构处，并与进料线体的直线滑轨对接，治具经直线滑轨滑入接送料组件的治具滑轨内，并通过缓存线体处设置的治具定位机构阻挡定位后，接送料组件带动治具横向移动至缓存机构处，并将治具沿垂直于横移方向推入缓存机构的储存位内，治具滑入储存位内，经储存位处设置的治具限位组件进行自动柔性限位，从而实现治具存储。

22、本发明针对物料的夹装设计有治具，本发明的治具设计为上下双层结构，下层为治具底座，上层为治具载座，两者之间通过连接弹簧连接，同时在治具底座及治具载座的侧部分别开设有侧槽，两者的侧槽沿倾斜方向排设，两者的侧槽之间嵌设有限位摆块，限位摆块的两端分别可转动地连接在侧槽内，通过限位摆块既保证了治具底座与治具载座之间连接在一起，同时该种连接实现了治具底座与治具载座之间间距及治具底座与治具载座水平方向相对位置的可调整状态，同时连接弹簧配合形成弹性支撑。治具底座的一侧连接滑座，滑座嵌设在传送滑轨上，治具底座的底部设有带接触层，以便接触传送滑轨一侧的传送带。另外，治具底座的侧部还间隔设有第一滚轮和第二滚轮，第一滚轮及第二滚轮可转动地连接在治具底座侧壁上。

23、本发明针对治具上述单轨传送方式独创性地设计有治具定位机构，治具定位机构的作用在于将依靠传送带的静摩擦力驱动而直线传送的治具阻挡定位，同时还使治具向上脱离传送带，以免治具阻挡停止运动后，仍在运动中的传送带不断的与治具底部摩擦，影响治具及传送带使用寿命。本发明的治具定位机构以竖直设置的定位支座作为承载结构，整体仅包括一个动力输出部件即定位气缸，气缸驱动定位滑座升降运动，在结构设计上定位气缸及定位滑座分别竖直设置在定位支座的两侧，通过下部贯穿定位支座的定位连接块连接定位气缸的输出端和定位滑座，有效地利用空间，减少整体空间占用率。特别地，本发明在定位滑座的顶部通过竖直设置的定位弹簧连接有第一斜顶块，定位弹簧的内部应力大于治具的连接弹簧的内部应力；第一斜顶块的侧壁上连接有第二斜顶块，定位滑座的端壁上连接有阻挡支柱；第一斜顶块和第二斜顶块的顶部分别设有倾斜方向相反的第一斜面和第二斜面，其中第一斜面的顶部设有向下凹陷的定位槽，定位槽的宽度大于第一滚轮的外径；阻挡支座沿竖直方向向上延伸至第一斜顶块的上方，阻挡支座的上部靠近第一斜顶块一侧的侧壁上设有水平延伸的阻挡柱。当治具运动至治具定位机构处使，阻挡柱将治具上层的治具载座阻挡，治具载座停止运动，治具下层底座因为惯性继续向前运动，此时第一滚轮沿着第一斜面向上滑动，第一斜顶块下压定位弹簧，直至第一滚轮滑动至第一斜面的顶部时向下掉落至定位槽内，此时第一斜顶块失去第一滚轮的向下压力，定位弹簧的反弹力向上推动第二斜顶块上升，第二斜顶块顶部的第二斜面抵住治具的第二滚轮，并向上顶升第二滚轮，第二滚轮带动底座克服连接弹簧的内部应力向上运动，实现了底座的底部脱离传送带，同时底座向上运动时，通过限位摆块的柔性连接使得底座与治具载座之间的间距缩短。通过上述结构设计，通过一个动力输出在实现阻挡治具运动的同时完成了治具的抬升，使得治具与传送带之间的传动失效，以便进行组装加工。

24、本发明针对治具从线体转移至缓存机构的工艺需求独创性地设计有接送料机构，接送料机构集成横移运动、升降运动及直线推入运动于一体，以横移直线模组驱动横移支座沿垂直于直线滑轨方向运动，横移支座上设有升降直线模组，升降直线模组驱动接送料组件升降运动，以使接送料组件在缓存机构的上下各储存空间之间滑动，将治具送入不同的储存空间。本发明的接送料组件以接送料连接座连接升降直线模组的输出端，接送料连接座的侧部连接有接送料支座，接送料支座的上部一侧设有向外延伸的支撑平面，支撑平面的上部设有治具滑轨，支撑平面的下方侧部形成台阶面，接料时，接送料支座直线移动至缓存线体处，台阶面与缓存线体竖直设置的线体支座嵌合，使治具滑轨与进料线体的直线滑轨实现对接，进料线体直线滑轨上的治具可直接滑入治具滑轨内。治具滑轨一侧间隔开设有推槽，推槽上下贯通接送料支座，且沿治具滑轨相同方向直线延伸；接送料支座的底部设有推入气缸，推入气缸的输出端上连接有推入连接座，推入连接座与设置在接送料支座底部侧壁上的推入滑轨可滑动地连接，推入气缸驱动推入连接座沿着推入滑轨直线运动，以便带动设置于推入连接座上的推入升降气缸靠近或远离缓存机构，从而驱动推入升降气缸的输出端上水平连接的推入块将治具滑轨上的治具推入缓存机构的储存位内；同时，推入升降气缸驱动推入块在推槽内升降运动，以避免接入治具时与治具运动干涉。

25、本发明针对储存工艺需求，独创性地设计有缓存机构，本发明的缓存机构以平行间隔设置的缓存支座作为承载载体，两竖直设置的缓存支座之间形成存放空间，在两缓存支座的内壁沿竖直方向间隔设置有多个支撑台阶面，两缓存支座的支撑台阶面上水平设有缓存支板，上下两层缓存支板之间形成单层的物料储存空间，同时单层的储存空间内，并列设有多个储存位，从而极大地提升了存储量。储存支板上二二一组并列设有多块向上凸起的缓存支块，两缓存支板之间形成一个单独的储存位，缓存支块的上部固定设有缓存滑轨，两缓存支块之间形成缓存槽，接送料组件带动治具移动至缓存位时，治具滑轨与缓存滑轨对接成一条直线，治具从治具滑轨上直线滑入缓存滑轨内，治具的治具底座嵌入缓存槽内，该种滑入式存料方式效率高，且通过缓存滑轨定位保证了存储物料位置准确性。另外，本发明在缓存槽内还设有限位槽，限位槽内设置有治具限位组件，治具限位组件的限位连接块的一侧固定在限位槽的侧壁上，限位连接块的另一侧可转动地连接有治具限位块，治具限位块的底部通过治具限位弹簧与限位槽地连接，治具限位块的外侧设有由内而外倾斜向下延伸的滑入斜面，滑入斜面的内侧设有嵌槽；治具滑入储存位时，治具的第一滚轮沿着滑入斜面逐步滑入至嵌槽内，治具限位弹簧向下压缩，以便限位缓存治具；通过治具限位组件实现了治具滑入储存位过程中自动柔性限位。