自动换盘机构及自动换盘系统的制作方法

1.本实用新型涉及自动搬运机构领域，特别是涉及一种自动换盘机构及自动换盘系统。


背景技术：

2.随着自动搬运技术的发展，出现了自动换盘机构，其主要应用于自动化生产线上物料的搬移。
3.相关技术中，自动换盘机构布置在前段设备和后段设备之间，自动换盘机构采用托盘将物料从前段设备搬移到后段设备，空托盘在回流皮带上再从后段设备流转回到前段设备，前、后段设备必须联机使用。实际生产过程中遇到两台设备需分开运行的情况，例如，后段设备故障引起停机时，后段设备无法接收物料，由于回流皮带上满载托盘，因此，前段设备也必须停机，前段设备无法实现单独运转生产。即现有自动换盘机构只能满足前段和后段设备联机使用，无法满足前段和后段设备同时分开运行。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有自动换盘机构只能满足前段和后段设备联机使用，无法满足前段和后段设备同时分开运行的难题，提供一种自动换盘机构及自动换盘系统，以解决上述难题。
5.本技术的一个方面，提供：
6.一种自动换盘机构，用于将托盘在前段设备和后段设备之间回流周转，其特征在于，所述自动换盘机构包括：
7.皮带模组，设置于所述前段设备和所述后段设备之间，且包括用于输送所述托盘的第一皮带模组和第二皮带模组；其中，所述第一皮带模组和所述第二皮带模组均包括平移皮带，所述第一皮带模组和所述第二皮带模组的所述平移皮带彼此平行、沿第一方向延伸且输送方向相反；所述第一皮带模组和所述第二皮带模组的所述平移皮带均具有预设长度；
8.移位模组，设置于所述前段设备和所述皮带模组之间，且沿第二方向延伸；所述移位模组具有在所述第二方向上相对且间隔设置的第一位置和第二位置；所述第一位置位于所述第一皮带模组的平移皮带的输出侧，所述第二位置位于所述第二皮带模组的平移皮带的输入侧；所述移位模组用于接收从所述第一皮带模组的输出侧输出的所述托盘，并驱动该所述托盘沿所述第二方向从所述第一位置移动至所述第二位置；
9.第一推顶模组，用于将所述第一皮带模组的所述托盘沿所述第一方向移动至所述第一位置；
10.第二推顶模组，用于将所述第二位置上的所述托盘沿所述第一方向移动至所述第二皮带模组；
11.所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。
12.在其中一个实施例中，所述预设长度至少为能够在所述平移皮带上放置至少两个所述托盘的长度。
13.在其中一个实施例中，所述第一皮带模组和所述第二皮带模组均包括第一驱动件及第一传动组件，所述第一驱动件的输出端与所述第一传动组件连接，且所述第一传动组件包括供所述平移皮带绕设的第一皮带轮组，以驱动所述平移皮带沿所述第一方向输送。
14.在其中一个实施例中，所述第一皮带模组和所述第二皮带模组均包括两组所述第一皮带轮组以及两个第一导轨；
15.两组所述第一皮带轮组分别平行且间隔设置；
16.两个所述第一导轨沿所述第二方向平行且间隔设置，且每一所述第一导轨设置于对应的所述第一皮带轮组的两个皮带轮之间；
17.所述平移皮带设置有两根，两根所述平移皮带一一对应滑动连接于所述第一导轨。
18.在其中一个实施例中，所述移位模组包括设置于所述皮带模组一侧的第二驱动件，以及用于承载所述托盘的托盘架；
19.所述第二驱动件与所述托盘架相连，以驱动所述托盘从所述第一位置移动至所述第二位置。
20.在其中一个实施例中，所述移位模组还包括螺母及沿所述第二方向延伸的螺杆；
21.所述螺杆连接于所述第二驱动件的输出端，所述螺母螺纹连接于所述螺杆，所述螺母的外侧连接于所述托盘架。
22.在其中一个实施例中，所述自动换盘机构还包括夹料模组，所述夹料模组设置于所述前段设备和所述移位模组之间；
23.所述夹料模组包括料爪部，所述料爪部用于将所述前段设备生产的产品移动至所述移位模组的所述第一位置上的所述托盘。
24.在其中一个实施例中，所述夹料模组还包括第三驱动件以及第四驱动件；
25.所述第三驱动件与所述料爪部连接，以驱动所述料爪部沿第三方向移动而夹取所述前段设备生产的所述产品；
26.所述第四驱动件与所述第三驱动件连接，以驱动所述料爪部将夹取的所述产品沿所述第一方向移动至所述移位模组的所述第一位置；
27.所述第一方向、所述第二方向与所述第三方向两两垂直。
28.在其中一个实施例中，所述第一推顶模组包括设置于所述第一位置沿所述第一方向一侧的第一平移气缸，所述第一平移气缸的活塞杆沿第一方向延伸，以将所述第一皮带模组的上的所述托盘沿所述第一方向移动至所述第一位置；
29.第二推顶模组，包括设置于所述第二位置沿所述第一方向另一侧的第二平移气缸，所述第二平移气缸的活塞杆沿第一方向延伸，以将所述第二位置上的所述托盘沿所述第一方向移动至所述第二皮带模组。
30.本技术的另一个方面，提供：
31.一种自动换盘系统，其特征在于，包括两个所述的自动换盘机构。
32.上述自动换盘机构可以在前段设备和后段设备联机时使用，也可以在前段设备和后段设备分开运行时使用。由于第一皮带模组和第二皮带模组的平移皮带均具有预设长
度，平移皮带上未载满托盘，换而言之，平移皮带上具有预留空位，因此，在后段设备停机维修时，后段设备无法再接收前段设备的产品，而前段设备无须停机，可继续生产产品存储在移位模组的第一位置的托盘中，移位模组将该托盘移动到第二位置，第二推顶模组将该托盘推至第二皮带模组上，平移皮带上具有预留空位，可以更多地存储产品，继而实现前段设备单独运转生产。
附图说明
33.图1为本实用新型的一实施例中的自动换盘机构的俯视示意图；
34.图2为本实用新型的一实施例中的自动换盘机构的轴侧示意图；
35.图3为本实用新型的一实施例中的自动换盘机构的爆炸示意图；
36.图4为本实用新型的一实施例中的皮带模组的爆炸示意图；
37.图5为本实用新型的一实施例中的移位模组的爆炸示意图；
38.图6为本实用新型的一实施例中的夹料模组的爆炸示意图；
39.图7为图6中料爪部的局部放大图；
40.图8为本实用新型的一实施例中的自动换盘系统的俯视示意图；
41.图9为本实用新型的一实施例中的自动换盘系统的轴侧示意图。
42.图中：100、自动换盘机构；200、托盘；10a、第一皮带模组；10b、第二皮带模组；11、平移皮带；f1、第一方向；20、移位模组；f2、第二方向；w1、第一位置；w2、第二位置；12、第一机架；13、第一皮带轮组；14、第一导轨； 15、第一驱动件；16、轴皮带轮组；17、主轴；18、驱动轮；21、第二机架； 22、滑座；23、螺杆；24、螺母；25、托盘架；26、转接座；27、第二驱动件； 28、联轴器；30、夹料模组；31、料爪部；32、第三机架；33、第二导轨；34、滑块；35、啮合块；36、第二皮带轮组；37、第三驱动件；38、第四驱动件； f3、第三方向；41、第一推顶模组；42、第二推顶模组。
具体实施方式
43.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
44.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
45.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两
个，三个等，除非另有明确具体的限定。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
49.图1为本实用新型的一实施例中的自动换盘机构100的俯视示意图；图2 为本实用新型的一实施例中的自动换盘机构100的轴侧示意图；图3为本实用新型的一实施例中的自动换盘机构100的爆炸示意图。
50.请一并参阅图1-图3，本实用新型一实施例提供了的自动换盘机构100，用于将托盘200在前段设备和后段设备之间回流周转，包括皮带模组、移位模组 20、第一推顶模组41及第二推顶模组42，皮带模组设置于前段设备和后段设备之间，包括用于输送托盘200的第一皮带模组10a和第二皮带模组10b。其中，第一皮带模组10a和第二皮带模组10b均包括平移皮带11，第一皮带模组10a 和第二皮带模组10b的平移皮带11彼此平行、沿第一方向f1延伸且输送方向相反；第一皮带模组10a和第二皮带模组10b的平移皮带11均具有预设长度。移位模组20，设置于前段设备和皮带模组之间，且沿第二方向f2延伸。移位模组20具有在第二方向f2上相对且间隔设置的第一位置w1和第二位置w2。第一位置w1位于第一皮带模组10a的平移皮带11的输出侧，第二位置w2位于第二皮带模组10b的平移皮带11的输入侧。移位模组20用于接收从第一皮带模组 10a的输出侧输出的托盘200，并驱动该托盘200沿第二方向f2从第一位置w1 移动至第二位置w2。第一推顶模组41，用于将第一皮带模组10a的托盘200沿第一方向f1移动至第一位置w1。第二推顶模组42，用于将第二位置w2上的托盘200沿第一方向f1移动至第二皮带模组10b。第一方向f1和第二方向f2彼此垂直。
51.上述自动换盘机构100可以在前段设备和后段设备联机时使用，也可以在前段设备和后段设备分开运行时使用。由于第一皮带模组10a和第二皮带模组 10b的平移皮带11均具有预设长度，平移皮带11上未载满托盘200，换而言之，平移皮带11上具有预留空位，因此，在后段设备停机维修时，后段设备无法再接收前段设备的产品，而前段设备无须停机，可继续生产产品存储在移位模组 20的第一位置w1的托盘200中，移位模组20将该托盘200移动到第二位置w2，第二推顶模组42将该托盘200推至第二皮带模组10b上，平移皮带11上具有预留空位，可以更多地存储产品，继而实现前段设备单独运转生产。
52.为了便于理解，在图1和图3中示出了第一方向f1、第二方向f2和第三方向f3，第一方向f1、第二方向f2和第三方向f3两两垂直，在一个具体实施例中，第一方向f1为左右方向，第二方向f2为前后方向，第三方向f3为上下方向，在图3中还示出了第一位置w1和第二位置w2。自动换盘机构100可以将托盘200在前段设备(图未示)和后段设备(图未示)之间回流周转，前段设备位于自动换盘机构100的左侧，后段设备位于自动换盘机构100的右侧。自动换盘机构100包括皮带模组、移位模组20、第一推顶模组41及第二推顶模组 42。皮带模组设置于前段设备和后段设备之间，具体地，皮带模组设置在移位模组20和后段设备之间，皮带模组包括前后方向上并排设置的用于输送托盘200 的第一皮带模组10a和第二皮带模组10b。第一皮带模组10a和第二皮带模组 10b均包括左右方向上延伸且输送方向相反的平移皮带11，具体地，第一皮带模组10a的平移皮带11往左输送托盘200，第二皮带模组10b的平移皮带11往右输送托盘200，第一皮带模组10a和第二皮带模组10b的平移皮带11均具有预设长度。前段设备和后段设备联机时，平移皮带11上未载满托盘200，使得平移皮带11具有预留空位，预留空位上未承载托盘200。
53.结合图3所示，进一步地，移位模组20设置于前段设备和皮带模组之间，且沿前后方向上延伸。移位模组20具有第一位置w1和第二位置w2。第一位置 w1位于第一皮带模组10a的平移皮带11的输出侧，具体到如图3所示的实施例中，该平移皮带11的输送方向是从右至左，那么该平移皮带11的输出侧是左侧，换而言之，第一位置w1位于第一皮带模组10a的平移皮带11的左侧；同理，第二位置w2位于第二皮带模组10b的平移皮带11的输入侧，具体到如图3 所示的实施例中，该平移皮带11的输送方向是从左至右，那么该平移皮带11 的输入侧是左侧，换而言之，第二位置w2位于第二皮带模组10b的平移皮带11 的左侧。实际应用中，第一推顶模组41将第一皮带模组10a上的托盘200往左移动至第一位置w1。移位模组20接收从第一皮带模组10a的左侧输出的托盘 200，需要说明的是，此时的托盘200为空托盘，在第一位置w1上，托盘200 接收来自前段设备的产品直至该空托盘被装满，移位模组20驱动装满产品的托盘200沿前后方向从第一位置w1移动至第二位置w2。第二推顶模组42接着将第二位置w2上的装满产品的托盘200往右移动至第二皮带模组10b，第二皮带模组10b将装满产品的托盘200往右输送至后段设备，后段设备将产品接收后，将空托盘移动至第一皮带模组10a，第一皮带模组10a将空托盘往左输送至第一推顶模组41处，如此托盘200在前段设备和后段设备之间回流周转。
54.结合图3所示，在一些实施例中，所述预设长度至少为能够在所述平移皮带上放置至少两个所述托盘的长度。
55.可以理解的是，平移皮带11具有预设长度，该预设长度至少为托盘200长度的两倍，优选的该预设长度为托盘200的整数倍，例如该预设长度为托盘200 的两倍时，如前所述，在后段设备停机维修时，后段设备无法再接收前段设备的产品，而前段设备无须停机，可继续生产产品存储在移位模组20的第一位置 w1的空托盘中，移位模组20将该托盘200移动到第二位置w2，第二推顶模组42将该托盘200推至第二皮带模组10b上，平移皮带11上具有预留空位，此时的预留空位的长度为一个托盘200的长度，因而可以多存储一盘产品，继而实现前段设备单独运转生产。当然，可以理解的是，在其他实施例中，该预设长度也可以不为托盘200的整数倍，可以根据生产的实际需要设置皮带的长度，只要保证平移皮带11上具有预留的至少一个托盘200空位即可。
56.结合图4所示，图4为本实用新型的一实施例中的皮带模组的爆炸示意图，在一些实施例中，第一皮带模组10a和第二皮带模组10b均包括第一驱动件15 及第一传动组件，第一驱动件15的输出端与第一传动组件连接，且第一传动组件包括供平移皮带11绕设的第一皮带轮组13，以驱动平移皮带11沿第一方向 f1输送。
57.结合图4所示，在一个具体地实施例中，第一皮带模组10a和第二皮带模组10b还包括第一机架12，第一传动组件还包括轴皮带轮组16、主轴17、两个驱动轮18。第一驱动件15连接于第一机架12，第一驱动件15的输出轴通过轴皮带轮组16与主轴17的中间处连接，主轴17可旋转的连接于第一机架12。主轴17的相对两端分别与一驱动轮18连接，两个驱动轮18分别与平移皮带11 抵触连接，以驱动平移皮带11转动，进而输送托盘200。
58.结合图4所示，在一些实施例中，第一皮带模组10a和第二皮带模组10b 均包括两组第一皮带轮组13以及两个第一导轨14，两组第一皮带轮组13分别平行且间隔设置，两个第一导轨14沿第二方向f2平行且间隔设置，且每一第一导轨14设置于对应的第一皮带轮组13的两个皮带轮之间，平移皮带11设置有两根，两根平移皮带11一一对应滑动连接于第一导轨14。
59.可以理解的是，两组第一皮带轮组13分别平行且间隔设置于第一机架12，每组第一皮带轮组13均包括布置在第一机架12左右两端的两个皮带轮，两根第一导轨14固定于第一机架12且分别设置于该两个皮带轮之间，两根平移皮带11对应滑接于两个第一导轨14上。第一导轨14用于支撑平移皮带11并提供良好的导向作用。在一些实施例中，结合图4所示，第一皮带轮组13还包括位于皮带模组下方的若干张紧轮，若干张紧轮分别与平移皮带11抵触连接，以张紧平移皮带11防止其松弛，进而达到更好地输送效果。
60.结合图5所示，图5为本实用新型的一实施例中的移位模组20的爆炸示意图，在一些实施例中，移位模组20包括设置于皮带模组一侧的第二驱动件27，以及用于承载托盘200的托盘架200，第二驱动件27与托盘架200相连，以驱动托盘200从第一位置w1移动至第二位置w2。
61.结合图5所示，在一些实施例中，移位模组20还包括螺母24及沿第二方向f2延伸的螺杆23，螺杆23连接于第二驱动件27的输出端，螺母24螺纹连接于螺杆23，螺母24的外侧连接于托盘架200。
62.结合图5所示，在一个具体地实施例中，移位模组20还包括第二机架21、联轴器28、滑座22以及转接座26，第二驱动件27连接于第二机架21，滑座 22固定连接于第二机架21，第二驱动件27的输出轴通过联轴器28与螺杆23 连接，螺杆23可旋转的连接于滑座22，螺母24与螺杆23相旋接，转接座26 固定连接于螺母24，托盘架200固定连接于转接座26，第二驱动件27驱动螺杆23转动，进而带动托盘架200将从第一位置w1移动至第二位置w2。
63.结合图6和图7所示，图6为本实用新型的一实施例中的夹料模组30的爆炸示意图，图7为图6中料爪部31的局部放大图，在一些实施例中，自动换盘机构100还包括夹料模组30，夹料模组30设置于前段设备和移位模组20之间，夹料模组30包括料爪部31，料爪部31用于将前段设备生产的产品移动至移位模组20的第一位置w1上的托盘200。
64.结合图6和图7所示，在一些实施例中，夹料模组30还包括第三驱动件37 以及第四驱动件38，第三驱动件37与料爪部31连接，以驱动料爪部31沿第三方向f3移动而夹取前段设备生产的产品，第四驱动件38与第三驱动件37连接，以驱动料爪部31将夹取的产品沿第
一方向f1移动至移位模组20的第一位置w1，第一方向f1、第二方向f2与第三方向f3两两垂直。
65.结合图6和图7所示，在一个具体的实施例中，夹料模组30还包括第三机架32、第二导轨33、滑块34、啮合块35以及第二皮带轮组36。第三驱动件37、第二皮带轮组36均连接于第三机架32，且第二皮带轮组36沿第一方向f1上布设，第三驱动件37的输出轴连接于第二皮带轮组36，啮合块35与第二皮带轮组36中的皮带啮合固定连接，第二导轨33沿第三方向f3上固定连接于啮合块 35，第四驱动件38驱动滑块34滑动连接于第二导轨33，料爪部31固定连接于滑块34，料爪部31沿第三方向f3夹取前段设备生产的产品，并沿第一方向f1 移动至移位模组20的第一位置w1的空托盘。
66.结合图1-图3所示，在一些实施例中，第一推顶模组41包括设置于第一位置w1沿第一方向f1一侧的第一平移气缸，第一平移气缸的活塞杆沿第一方向 f1延伸，以将第一皮带模组10a的上的托盘200沿第一方向f1移动至第一位置 w1，第二推顶模组42，包括设置于第二位置w2沿第一方向f1另一侧的第二平移气缸，第二平移气缸的活塞杆沿第一方向f1延伸，以将第二位置w2上的托盘200沿第一方向f1移动至第二皮带模组10b。
67.结合图1-图3所示，在一个具体的实施例中，第一平移气缸的缸体固定连接于第一机架12，第一平移气缸的活塞杆推动第一皮带模组10a的平移皮带11 的输出侧的空托盘的右端完全脱离该平移皮带11的皮带轮的圆弧部，且将该空托盘推至移位模组20的第一位置w1上的托盘架200上。第二平移气缸的缸体固定连接于第三机架32，第二平移气缸的活塞杆将移位模组20的第二位置w2 上的托盘架200上的装满产品的托盘200的右端推至第二皮带模组10b上的平移皮带11，以使其越过该平移皮带11的皮带轮的圆弧部。
68.结合图8-图9所示，图8为本实用新型的一实施例中的自动换盘系统的俯视示意图，图9为本实用新型的一实施例中的自动换盘系统的轴侧示意图。本技术还提供一种自动换盘系统，包括两个上述自动换盘机构100。
69.在实际应用中，可以根据实际需要将两个自动换盘机构100沿第一方向f1 呈中心对称地布置在前段设备和后段设备之间，或者进一步地，可以根据实际需要在两个自动换盘机构100之间布置其他的操作设备或者人工操作位。
70.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
71.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。