一种抽屉式片料上料装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种用于人工备料与机器人自动上料的交互过程的抽屉式片料上料装置。


背景技术：

2.随着汽车行业自动化的发展，机器人自动上料逐渐取代了人工上料。在汽车零部件焊接线中，由于需要焊接的零件较多，以往通常靠人工从料框中取件后放在焊接设备上，工厂需要大量的装件取件操作工人，且工件放置易错，生产节拍较慢；现机器人自动上料逐渐增多，机器人放置工件精准，生产节拍大大缩短，但需要多种上料设备配合人工备料及机器人自动取料，如何在机器人有限的活动空间内存储大量的零部件，方便人工备料及机器人抓取上料，是亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种抽屉式片料上料装置，以解决安置空间紧张、零部件放置位置不方便机器人抓取的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种抽屉式片料上料装置，包括，抽屉式料仓、吸盘模组抓取装置、定位台、控制系统、底座、机器人，其中，
5.所述抽屉式料仓，安装在所述底座上，用于容纳待加工的工件；
6.所述吸盘模组抓取装置，安装在所述底座上，用于将抽屉式料仓内的工件吸取、移位至所述定位台；
7.所述定位台，对所述待加工的工件进行定位；
8.所述控制系统，控制所述吸盘模组抓取装置和机器人的动作。
9.进一步地，所述抽屉式料仓，包括，工件承载组件、限位组件、防抽屉脱落组件、柜体、滑轨组件、废料排出滑道、废料口挡板，其中，
10.所述工件承载组件通过所述滑轨组件设置在所述柜体内；
11.所述限位组件，定位所述工件承载组件的工作位置；
12.所述防抽屉脱落组件，设置在所述工件承载组件下方，用于保护所述工件承载组件；
13.所述废料排出滑道，倾斜地附接到所述柜体并与设置在所述柜体下部的废料口连通；
14.所述废料口挡板，覆盖在所述废料口上。
15.进一步地，所述工件承载组件，包括抽屉、工件安置托盘、限位板、挡块、拉环，其中，
16.所述限位板，安装在所述工件安置托盘内；
17.所述工件安置托盘，安装在所述抽屉内；
18.所述挡块，设置在所述抽屉的一端，限制所述抽屉推入所述柜体内的位置；
19.所述拉环，设置在所述抽屉边缘的中间位置，用于容纳所述机器人的拉杆。
20.进一步地，所述限位组件，包括，穿销气缸组件、固定限位块和第一检测开关、带销孔的限位块、连接支架，其中，
21.所述带销孔的限位块，设置在所述抽屉的一侧；
22.所述穿销气缸组件通过所述连接支架固定在所述柜体上，与带销孔的限位块处于同侧；
23.所述固定限位块和所述第一检测开关，设置在所述连接支架上。
24.进一步地，所述防抽屉脱落组件，包括，设置在所述抽屉下方的辅助棍、行程开关和挡板，所述辅助棍数目为偶数，分别设置在所述抽屉下方的两侧，所述行程开关和所述挡板设置在所述柜体一侧的支架上。
25.进一步地，在所述抽屉的一端还设置有检测杆，在所述柜体的同一侧边缘上设置有第二检测开关。
26.进一步地，所述吸盘模组抓取装置包括水平移动模组、设置在所述水平移动模组上方的垂直移动模组、吸盘组件，其中，
27.所述水平移动模组，安装在所述底座上，与所述抽屉和所述滑轨组件同向；
28.所述吸盘组件，设置在所述垂直移动模组上。
29.进一步地，所述定位台，包括，基座和定位盘；所述定位盘，包括，支撑定位销、支撑限位板、第三检测开关。
30.更进一步地，所述控制系统，包括，伺服控制器、电磁阀、真空发生器及plc。
31.本实用新型的抽屉式片料上料装置，与现有技术相比具有如下有益效果：
32.(1)本实用新型的抽屉式装置适用于片料的自动上料，占地空间较小；
33.(2)该设备设置多层抽屉，片料以叠在一起的形式放置在抽屉中，根据工件大小，可以安置多组叠料，从而满足更多备料、减少人工放料频次，提高生产效率；
34.(3)合理地把人工操作区域和机器人操作区域分割开来，是一种低成本高效率和高安全性的上料方式。
35.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
附图说明
36.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起，用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
37.图1为根据本实用新型的抽屉式片料上料装置的示意图；
38.图2为根据本实用新型的抽屉式料仓透视图；
39.图3为抽屉式料仓的另一角度透视图；
40.图4为限位组件示意图；
41.图5为抽屉式料仓的又一角度透视图；
42.图6示出了吸盘模组抓取装置示意图；
43.图7为精定位台示意图。
具体实施方式
44.下面将参照附图更详细地描述本实用新型的实施例。虽然附图中显示了本实用新型的某些实施例，然而应当理解的是，本实用新型可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本实用新型。应当理解的是，本实用新型的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本实用新型的保护范围。
45.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
46.需要注意，本实用新型中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。“多个”应理解为两个或以上。
47.下面，将参考附图详细地说明本实用新型的实施例。
48.术语
49.片料：指由薄钢板冲压而成的零部件，其与其他零部件组合焊接后形成汽车车体上的零件。
50.图1为根据本实用新型的抽屉式片料上料装置的示意图，如图1所示，本实用新型的抽屉式片料上料装置，包括，抽屉式料仓1、吸盘模组抓取装置2、精定位台3及控制系统4、底座5、机器人，用于配合机器人拉出推入抽屉，实现人工在站外码料，机器人站内取料装夹。
51.抽屉式料仓1的主要作用是方便人工码料，同时起到粗定位的作用；吸盘模组抓取装置2的主要作用是将抽屉式料仓1内的粗定位后的工件移位至下面的精定位台3，方便机器人准确抓取工件放入夹具中；控制系统4包括伺服控制器、电磁阀、真空发生器及plc，用于控制吸盘模组抓取装置2和机器人的动作；底座5用于固定抽屉式料仓1、吸盘模组抓取装置2。
52.图1中示出了机器人侧和人工侧，其中工人站在抽屉有拉手的一侧，面对柜体上料，抽屉另一侧为机器人操作侧。由此可见，柜体将工人与机器人工作区隔开，确保安全性。
53.图2为根据本实用新型的抽屉式料仓透视图，图3为抽屉式料仓的另一角度透视图，本实用新型的抽屉式料仓1中的每个抽屉停留位置共三个档位，分别为人工装件档位、料仓储存档位、吸盘模组抓取档位。
54.参考图2和图3，抽屉式料仓1包括工件承载组件、限位组件、防抽屉脱落组件、柜体13、滑轨组件14、废料排出滑道15、废料口挡板16。
55.工件承载组件包括抽屉101、工件安置托盘102、粗限位板(未示出)、挡块103、拉环104，其中粗限位板安装在工件安置托盘102内，用于控制每一叠片料的位置，工件安置托盘102安装在抽屉101内。抽屉101通过滑轨组件14连接至柜体13上，抽屉101可以沿着滑轨组件14往复运动。根据工件数量需求，可以在柜体13中安置多个抽屉101。挡块103设置在抽屉101右侧面靠近机器人侧的一端上，用于人工将抽屉101推入柜体13内的限位。拉环104设置在抽屉靠近机器人侧的边缘的中间位置，用于容纳机器人的拉杆，以便在机器人拉杆的拉
动下对抽屉101进行推拉。
56.图4为限位组件示意图，如图4所示，限位组件包括穿销气缸组件111、固定限位块112和检测开关113、带销孔的限位块114和连接支架115，带销孔的限位块114设置在抽屉101的一侧，随抽屉101一起移动，用于吸盘模组抓取装置2取料时的抽屉101的定位。穿销气缸组件111从机器人侧通过连接支架115固定在柜体13上，其与带销孔的限位块114处于同侧，用于与固定限位块112和检测开关113一起，进行人工侧推抽屉101进入柜体13的限位以及机器人将抽屉101拉出位的锁止。固定限位块112和检测开关113设置在连接支架115上。检测开关113例如可以为接近开关。
57.在抽屉101靠近机器人侧的一端还设置有检测杆105，如图5所示，在柜体13靠近机器人侧的相应边缘上设置有检测开关106，用于通过检测检测杆105，确定抽屉101是否在柜体13内，其中检测开关106例如可以为接近开关。具体地，当人工在抽屉101内装满工件后，抽屉101被推入柜体13内，穿销气缸组件111的销子挡住挡块103，检测开关106检测到检测杆105，确定抽屉101已在柜体13内，人工完成备料；当机器人通过拉环104将抽屉101拉出后，固定限位块112挡住带销孔的限位块114，对抽屉101拉出限位，方便穿销气缸组件111穿销，检测开关113检测带销孔的限位块114，确定抽屉101在吸盘模组抓取档位。
58.防抽屉脱落组件，其包括设置在抽屉101下方的辅助棍121、行程开关122和挡板123，辅助棍121数目为偶数，分别设置在抽屉101下方的两侧，防止抽屉101脱离滑轨后掉落。行程开关122和挡板123设置在柜体13一侧的支架上，当抽屉101脱离滑轨向机器人侧滑动时会触碰行程开关122并被挡板123拦截。
59.废料排出滑道15倾斜设置在柜体13与精定位台3之间，当吸盘模组抓取装置2取料失败后料件会掉落入废料排出滑道15，工人打开废料口挡板16从柜体下面设置的废料口取出废料。
60.图6示出了吸盘模组抓取装置示意图，吸盘模组抓取装置2包括水平移动模组21、垂直移动模组22、吸盘组件23，其中，水平移动模组21安装在底座5上，与抽屉滑轨同向；水平移动模组21上方设置有垂直移动模组22，在垂直移动模组22上设置有吸取工件的吸盘组件23。水平移动模组21和垂直移动模组22均可以采用商购的直线移动模组。吸盘组件23可以根据待吸取工件尺寸以及个数的需要进行设置，在本实施例中，吸盘组件23设置为可以同时吸取4个工件。
61.图7为精定位台示意图，精定位台3，包括基座31和定位盘32，定位盘31的组数与吸盘组件23单次可以吸取的工件的最大数目相对应，在本实施例中为4，每组定位盘包括支撑定位销、支撑限位板、检测开关(例如，接近开关)，以适应吸盘放件。支撑定位销、支撑限位板、检测开关的具体布置可以根据片料的形态进行设置。
62.下面结合抽屉式片料上料装置的工作过程，对抽屉式片料上料装置进行进一步说明。
63.首先，装置处于初始状态，在初始状态，装置中无工件，抽屉101在柜体13内，穿销气缸组件111的销子伸出，吸盘组件23在柜体13上方等待，检测开关106有信号。
64.人工放料：人工拉出抽屉101，检测开关106无信号，片料以叠放形式放入抽屉101的工件安置托盘102中；人工将抽屉101送入柜体13中，挡块103接触穿销气缸组件111的销子，使抽屉101不能被推至取件工位，只能在柜体13内。人工按下按钮，检测开关106有信号，
告知plc工件已到位。
65.机器人带动抽屉伸出：工件到位后，plc发出指令，穿销气缸组件111的销子缩回，然后机器人被驱动以用拉杆钩住拉环104，将抽屉101拉出柜体13至吸盘模组抓取档位；穿销气缸组件111旁边的检测开关113检测到带销孔限位块114，气缸伸出将销子送入销孔中，抽屉101位置锁死。
66.吸盘模组抓取装置动作：水平移动模组21、垂直移动模组22带动吸盘组件23，从抽屉101里将工件取出至精定位台3上，台子上的检测开关有信号。
67.机器人抓取工件：机器人从精定位台3抓取工件至夹具上，台子上对应工件的检测开关无信号。
68.待精定位台3上的工件全部取完，吸盘再次抓取并送入工件，往复循环。
69.抽屉工件取完后，穿销气缸组件111的销子缩回，抽屉101解锁，机器人将抽屉101送入柜体13中，穿销气缸组件111旁边的检测开关113无信号，检测开关106有信号，穿销气缸组件111销子伸出，告知plc此处缺料，人工准备码料，进入下一循环。
70.与人工上料相比，本实用新型的抽屉式片料上料装置与机器人配合，大大提高了产能、降低工件放置错误率，在机器人有限的活动空间内存储大量的零部件，方便人工备料及机器人抓取上料，减少人工备料频次，提高生产效率。
71.本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。