一种自动上下料装置及车间的制作方法

1.本实用新型涉及物料上下料技术领域，尤其涉及一种自动上下料装置及车间。


背景技术：

2.目前，在物料的加工过程中，通常是采用人工的方式对物料先进行上料，以使加工设备对物料进行加工，当加工完成后再通过人工的方式对物料进行下料，以将加工完成后的物料从加工设备上取下。其中，物料具体可以是切削件或者钣金件等。
3.然而，由于采用人工的方式不仅费时费力，使物料的上下料效率较低，且在上下料过程中，很容易磕碰到加工设备，出现安全事故，导致上下料的安全性较低。
4.因此，亟需一种自动上下料装置及车间，能够解决以上问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提出一种自动上下料装置，其能够使物料的上下料效率较高，且使上下料的安全性较高。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种自动上下料装置，其用于对物料进行上料和下料，所述自动上下料装置设置在工作平面上，所述工作平面上还设置有多个用于加工所述物料的加工设备，所述自动上下料装置包括：
8.机械手，其设置在所述工作平面上，所述机械手能够相对于所述工作平面移动，且各个所述加工设备分别位于所述机械手的移动路径的两侧；
9.供料组件，其设置在所述工作平面上且位于所述机械手的移动路径的一侧，所述供料组件包括多个上料料仓和多个下料料仓，所述上料料仓和所述下料料仓分别用于放置加工前的所述物料和加工后的所述物料；
10.围设件，其设置在所述工作平面上，且所述围设件、所述供料组件及各个所述加工设备相互之间形成围合空间，所述机械手位于所述围合空间内。
11.进一步地，所述工作平面上设置有轨道，所述供料组件位于所述轨道的一侧，且各个所述加工设备分别位于所述轨道的两侧，所述机械手能够在所述轨道上滑动。
12.进一步地，所述机械手包括：
13.机械手本体和机械手夹爪，所述机械手夹爪连接在所述机械手本体的自由端，所述机械手夹爪上设置有夹持气缸，所述夹持气缸用于抓放所述物料。
14.进一步地，所述夹持气缸的数量设置有多个，多个所述夹持气缸均匀设置在所述机械手夹爪上。
15.进一步地，所述供料组件还包括：
16.机架，其固定设置在所述工作平面上；
17.转盘，其间隔设置在所述机架的上方，所述上料料仓和所述下料料仓均设置在所述转盘上，且在所述转盘的下方设置有转动驱动机构，所述转动驱动机构用于驱动所述转
盘相对于所述机架转动；
18.多个顶升件，一个顶升件与一个所述上料料仓或者一个所述下料料仓对应设置，且所述顶升件的一端设置在所述机架内，另一端穿出所述机架并能够伸缩穿至所述转盘，以使一个所述顶升件能够进入一个所述上料料仓或一个所述下料料仓内，以带动所述上料料仓或所述下料料仓内的所述物料沿竖直方向移动。
19.进一步地，所述顶升件包括：
20.驱动件及顶升板，所述驱动件的固定端设置在所述机架内，所述驱动件的驱动端与所述顶升板驱动连接，所述驱动件用于驱动所述顶升板沿竖直方向移动。
21.进一步地，所述加工设备的数量设置为3-9台。
22.进一步地，所述供料组件还包括：
23.多个光栅传感器，多个所述光栅传感器均匀设置在所述机架上。
24.进一步地，所述围设件包括多个围栏，所述供料组件、多个所述围栏及多个所述加工设备相互之间形成所述围合空间。
25.本实用新型的另一个目的在于提出一种车间，该车间内的物料的上下料效率较高，且上下料的安全性较高。
26.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
27.一种车间，所述车间内采用至少一组如上所述的自动上下料装置。
28.本实用新型的有益效果为：
29.通过在工作平面上设置供料组件和机械手，使机械手能够相对于工作平面移动，并使供料组件位于机械手的移动路径的一侧，且使各个加工设备分别位于机械手的移动路径的两侧；当需要进行上料时，使机械手移动至供料组件处，并抓取供料组件的上料仓内的物料，再移动至各个加工设备处，以使加工设备对物料进行加工；当加工完成后，再使机械手移动至加工设备处，并抓取加工设备处完成加工后的物料，再移动至供料组件处，以将加工完成后的物料放置在供料组件的下料仓内，从而完成物料的自动上料下料过程，整个过程均不需要人为进行，其自动化程度较高；相对于现有技术中采用人工上料下料的方式，省时省力，使物料的上下料效率较高；由于不需要人为进行上料下料，也就避免了工作人员在操作过程中很容易磕碰到加工设备而出现安全事故的问题；同时，在工作平面上设置了围设件，使围设件、供料组件及各个加工设备相互之间能够形成围合空间，将机械手设置在围合空间内，以能够避免机械手的操作可能会产生的危险，从而使整个上下料操作的安全性较高。
附图说明
30.图1是本实用新型提供的自动上下料装置的结构示意图；
31.图2是本实用新型提供的机械手的结构示意图；
32.图3是本实用新型提供的夹持气缸的结构示意图；
33.图4是本实用新型提供的供料组件的结构示意图一；
34.图5是本实用新型提供的供料组件的结构示意图二；
35.图6是本实用新型提供的顶升件的结构示意图。
36.附图标记：
37.1-加工设备；2-围栏；3-机械手；31-机械手本体；32-机械手夹爪；33-夹持气缸；34-电控箱；36-连接座；4-供料组件；41-机架；42-转盘；43-顶升件；431
‑ꢀ
驱动件；432-丝杆；433-顶升板；44-上料料仓；441-限位杆；45-下料料仓；46
‑ꢀ
光栅传感器；6-轨道；7-控制器。
具体实施方式
38.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
39.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。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实用新型中的具体含义。
40.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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的结构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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
42.本实施例中提出了一种自动上下料装置以及一种车间，该自动上下料装置用于对物料进行自动化上料和下料，进而能够使物料的上下料效率较高，且使上下料的安全性较高；且在车间内采用至少一组该自动上下料装置，以使车间内的上料下料效率以及安全性均较高。其中，物料具体可以为切削件或者钣金件。
43.具体地，如图1-6所示，整个自动上下料装置设置在工作平面上，在工作平面上还设置有多个用于加工物料的加工设备1；自动上下料装置包括机械手3、供料组件4和围设件；其中，机械手3设置在工作平面上，机械手3能够相对于工作平面移动，且各个加工设备1分别位于机械手3的移动路径的两侧；供料组件4设置在工作平面上且位于机械手3的移动路径的一侧，供料组件4包括多个上料料仓44和多个下料料仓45，上料料仓44和下料料仓45分别用于放置加工前的物料和加工后的物料，即在上料料仓44内放置有物料，以便于机械手3能够直接从上料料仓44内抓取物料进行上料，再通过机械手3将加工完成后的物料放置在下料料仓45内，以对加工完成后的物料进行统一放置管理；围设件设置在工作平面上，且围设件、供料组件4及各个加工设备1相互之间能够围设形成围合空间，机械手3位于围合空间内。
44.其中，加工设备1具体可以为铣削加工设备或者cnc加工中心等；且加工设备1的数量设置为3-9台。对于加工设备1的类型以及加工设备1的数量均不作具体限定，加工设备1
的具体类型以及设置数量均需要根据物料的实际类型以及加工工况决定。
45.通过在工作平面上设置供料组件4和机械手3，使机械手3能够相对于工作平面移动，并使供料组件4位于机械手3的移动路径的一侧，且使各个加工设备1分别位于机械手3的移动路径的两侧；当需要进行上料时，使机械手3移动至供料组件4处，并抓取供料组件4的上料仓内的物料，再移动至各个加工设备1处，以使加工设备1对物料进行加工；当加工完成后，再使机械手3移动至加工设备1处，并抓取加工设备1处完成加工后的物料，再移动至供料组件4处，以将加工完成后的物料放置在供料组件4的下料仓内，从而完成物料的自动上料下料过程，整个过程均不需要人为进行，其自动化程度较高；相对于现有技术中采用人工上料下料的方式，省时省力，使物料的上下料效率较高；由于不需要人为进行上料下料，也就避免了工作人员在操作过程中很容易磕碰到加工设备1或者工作平面上的其它设备而出现安全事故的问题，进而使上下料的安全性较高。
46.同时，通过在工作平面上设置围设件，使围设件、供料组件4及各个加工设备1相互之间能够围设形成围合空间，并将机械手3设置在围合空间内，进而能够避免机械手3的操作可能会产生的危险，从而使整个上下料操作的安全性更高；并且还可以对机械手3提供保护作用，以使机械手3的工作稳定性较好，从而保证了上下料的稳定性。
47.值得说明的是，本实施例中的上料过程指的是将上料料仓44内待加工的物料移动并放置在加工设备1上；下料过程指的是将加工完成后的物料从加工设备1上取下并移动放置在下料料仓45内。
48.进一步地，如图1所示，围设件包括多个围栏2，供料组件4、多个围栏2 及多个加工设备1相互之间围设以形成围合空间。
49.如图1所示，在工作平面上设置有轨道6，供料组件4位于轨道6的一侧，且各个加工设备1分别位于轨道6的两侧，机械手3能够在轨道6上滑动，从而实现机械手3能够相对于工作平面移动。其中，对于机械手3在轨道6上的滑动结构不作具体限定，只要能够实现机械手3在轨道6上滑动即可。
50.具体地，机械手3为六轴机械手，以使机械手3的灵活性较好，进而便于抓取物料；如图2和图3所示，机械手3包括机械手本体31和机械手夹爪32，机械手夹爪32连接在机械手本体31的自由端，在机械手夹爪32上设置有夹持气缸33，以使夹持气缸33用于抓放物料。
51.进一步地，夹持气缸33的数量设置有多个，多个夹持气缸33均匀设置在机械手夹爪32上，以能够进一步使机械手3的灵活性较好，从而能够便于从多个角度抓放物料。其中，夹持气缸33通过连接座36设置在机械手夹爪32上，即多个夹持气缸33的固定端均匀设置在连接座36上，多个夹持气缸33的夹持端用于夹取物料。本实施例中，如图3所示，夹持气缸33的数量设置有三个。其它实施例中，还可以使夹持气缸33的数量设置有两个或者其它数量。
52.具体而言，如图2所示，机械手3还包括电控箱34，电控箱34与机械手本体31控制连接，电控箱34用于控制机械手本体31的运转，以控制机械手夹爪 32及夹持气缸33的运转；且自动上下料装置还包括控制器7，控制器7与电控箱34控制连接，进而使控制器7能够通过控制电控箱34以控制整个机械手3 的运转，从而保证上料下料的自动进行。本实施例中的电控箱34和控制器7均为现有技术中常见的结构，因此，此处不再对电控箱34和控制器7的控制原理进行详细赘述。
53.进一步地，如图4-6所示，供料组件4还包括机架41、转盘42以及多个顶升件43；其
中，机架41固定设置在工作平面上；转盘42间隔且转动设置在机架41的上方，在转盘42的下方设置有转动驱动机构，转动驱动机构用于驱动转盘42转动；且上料料仓44和下料料仓45均设置在转盘42上；一个顶升件 43与一个上料料仓44或者一个下料料仓45对应设置，即一个上料料仓44处对应设置有一个顶升件43，一个下料料仓45处对应设置有一个顶升件43；且顶升件43的一端设置在机架41内，顶升件43的另一端穿出机架41并可以伸缩穿过转盘42，以使一个顶升件43能够进入一个上料料仓44或一个下料料仓45 内，进而能够使顶升件43带动上料料仓44或下料料仓45内的物料沿竖直方向进行移动。其中，转动驱动机构具体可以为伺服电机或转动气缸。
54.通过转动驱动机构驱动转盘42相对于机架41转动，以使转盘42上的上料料仓44或者下料料仓45能够转动至适宜位置，以便于机械手3能够从上料料仓44进行取料或者将加工完成后的物料放置在下料料仓45内。
55.其中，转盘42上的上料料仓44和下料料仓45的设置位置和设置数量均需要通过具体的上下料工况决定，此处对转盘42上的上料料仓44和下料料仓45 的设置位置和设置数量不作具体限定。
56.进一步地，上料料仓44和下料料仓45的结构相同，此处仅对上料料仓44 的结构进行说明，不再对下料料仓45的结构进行详细赘述；具体而言，如图4-6 所示，上料料仓44包括多个限位杆441，多个限位杆441均垂直设置在转盘42 上，且多个限位杆441相互之间围设形成类似于圆柱状的结构，物料依次叠放在类似于圆柱状的结构内；其中，由于顶升件43能够进入到上料料仓44或下料料仓45内，即一个顶升件43能够位于一个上料料仓44或一个下料料仓45 的多个限位杆441之间，进而能够在将物料放置在类似于圆柱状的结构内时，使顶升件43能够对物料提供支撑作用。本实施例中，每个上料料仓44均包括四个限位杆441，四个限位杆441呈方形的排列形式均匀设置在转盘42上，以形成类似于圆柱状的结构。
57.具体地，如图5和图6所示，顶升件43包括驱动件431、丝杆432及丝杆螺母、顶升板433；其中，驱动件431的固定端设置在机架41内，驱动件431 的驱动端与丝杆432驱动连接，丝杆432竖直且转动设置在机架41内，丝杆螺母套设在丝杆432上；顶升板433与丝杆螺母固定连接；其中，驱动件431能够驱动丝杆432转动，使丝杆螺母在丝杆432上沿竖直方向移动，进而使丝杆螺母带动顶升板433在竖直方向上移动，以使顶升板433能够位于一个上料料仓44或一个下料料仓45的多个限位杆441之间，进而能够在将物料放置在类似于圆柱状的结构内时，使顶升板433能够对物料提供支撑作用；并且，顶升板433同时能够带动物料在竖直方向上相对于限位杆441进行移动，从而将物料移动至相对于工作平面较为适宜的位置处，以便于机械手3能够更为顺利地抓取或者放置物料。本实施例中，驱动件431具体为伺服电机。
58.值得说明的是，在转动驱动机构驱动转盘42相对于机架41转动时，顶升板433上靠近转盘42的一端此时需要向远离转盘42的方向缩回，以避免顶升板433会对转盘42相对于机架41的转动产生干涉，以保证转盘42能够相对于机架41进行转动。
59.进一步地，在丝杆螺母与机架41两者中的其中一个上设置有导轨，在另一个上设置有导块，导块能够在导轨上滑动，以能够为丝杆螺母在竖直方向上的移动提供导向作用，进而使丝杆螺母和顶升板433在竖直方向上的移动的平稳性较好。
60.具体地，如图4和图5所示，供料组件4还包括多个光栅传感器46，光栅传感器46与
控制器7通信连接，且多个光栅传感器46均匀设置在机架41上；光栅传感器46用于检测是否有工作人员在将加工之前的物料放置在上料料仓44 内、或者是否有工作人员在将下料料仓45内经加工完成后的物料取出，并将检测信息反馈至控制器7，以使控制器7控制机械手3停止运转，进而避免机械手 3在上料料仓44内进行取料或在下料料仓45内进行放料操作的过程中对在转盘 42上进行操作的工作人员产生伤害，进而使整个上料下料过程的安全性更高。本实施例中，设置有四个光栅传感器46，四个光栅传感器46分别设置在机架 41的四个角上。
61.本实施例中的自动上下料装置的具体工作过程如下：
62.首先，使驱动件431驱动丝杆432转动，使丝杆螺母在丝杆432上沿竖直方向移动，进而使丝杆螺母带动顶升板433在竖直方向向上移动，以使顶升板 433能够位于上料料仓44的多个限位杆441之间，进而能够在将物料放置在多个限位杆441之间时，使顶升板433能够对物料提供支撑作用。
63.之后，使顶升板433继续带动物料在竖直方向向上相对于限位杆441进行移动，从而通过顶升板433将物料移动至相对于工作平面较为适宜的位置处。
64.然后，使机械手3在轨道6上滑动至上料料仓44附近，再通过控制器7控制机械手3运转，以使机械手3上的夹持气缸33夹住上料料仓44内的物料；而后，再使机械手3在轨道6上滑动至加工设备1处，并使机械手3上的夹持气缸33松开夹住的物料，以将物料放置在加工设备1上，以使加工设备1对物料进行加工，从而完成对物料的自动上料过程。
65.最后，当加工完成后，再通过控制器7控制机械手3运转，以使机械手3 上的夹持气缸33夹住加工设备1上加工完成后的物料；之后，再使机械手3在轨道6上滑动至下料料仓45处，并使机械手3上的夹持气缸33松开夹住的物料，以将加工完成后的物料放置在下料料仓45内，从而完成对物料的自动下料过程。
66.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。