一种上料台机构的制作方法

本发明属于料台和料台夹具技术领域，特别是涉及一种上料台机构。

背景技术：

自动贴合设备是手机生产线中的重要一环，自动贴合设备可以用于贴合手机边框辅料，具体来说，自动贴合设备包括夹具、贴合机构和供料机构，夹具用于夹持手机边框，供料机构为收放卷机构，贴合机构为建立在电动滑台上的真空吸附装置，通过电动滑台带动真空吸附装置位移，并通过真空吸附，从供料机构中吸取辅料，然后移动到夹具处，将辅料贴合到手机边框上。

现有技术中，常用的自动贴合设备的夹具是从工件侧面夹持住工件，这样的话，一旦工件种类或尺寸改变，将要重新设计和制造夹具，难以节省成本，并且需要花费大量时间。

技术实现要素：

为解决上述的问题，本发明提供了一种上料台机构，其上料台夹具从工件的上下两侧夹持住工件，可以适应不同尺寸的工件。

本发明所采取的技术方案是：一种上料台机构，包括上料台夹具和位移组件；所述上料台夹具设置在所述位移组件上并沿所述位移组件前后移动；所述上料台夹具包括上夹板、活动料板以及顶升组件，所述上夹板位于所述活动料板上方，所述顶升组件与所述活动料板连接并驱动其上下移动实现对工件上下端的夹紧，以适配不同尺寸的工件。

上述技术方案中，所述上料台夹具进一步包括支撑组件，所述顶升组件设置在所述支撑组件上。

上述技术方案中，所述顶升组件包括顶升气缸和顶升板；所述顶升气缸通过所述顶升板连动所述活动料板升降。

上述技术方案中，所述上夹板上开设有用于供外部机构操作被所述上夹板和所述活动料板夹持住的工件的动作窗口，方便外部机构对被所述夹持组件所夹持的工件进行操作。

上述技术方案中，所述活动料板上形成分隔肋，所述分隔肋在所述活动料板上分隔出至少两个放料部，便于所述夹持组件一次夹持更多工件。

上述技术方案中，所述上料台夹具还包括设于所述支撑组件上的传送带组件；所述传送带组件连动所述活动料板平动，提高所述活动料板的抽取和放置动作的自动化程度。

上述技术方案中，所述传送带组件包括支撑条、支撑轮、导向轮、传送带、传送带电机和动力轮；所述支撑条固定在所述支撑组件上，所述支撑轮支撑所述传送带的两端，所述支撑条支撑所述传送带的平移部，所述传送带电机通过所述动力轮连动所述传送带运行，所述导向轮在所述动力轮附近为所述传送带导向。

上述技术方案中，该种上料台机构还包括挡块组件；所述挡块组件设在所述活动料板的行程末端，以便在所述活动料板的行程末端挡住所述活动料板。

上述技术方案中，所述挡块组件包括气缸、挡块和导向轴；所述气缸的活塞杆通过所述挡块上的长槽与所述挡块连接，所述导向轴为所述挡块的运动导向，以保护气缸。

上述技术方案中，所述上料台夹具至少设置有两个，所述位移组件与所述上料台夹具数量相等；每个所述位移组件分别连动每个所述上料台夹具交替位移。

本发明的有益效果是：

该种上料台机构，需要夹持工件时，夹持组件从工件的上下两侧夹持住工件，只需要工件的长度和宽度分别小于夹持组件的放料部的长度和宽度，即可通过夹持组件夹持住工件，使夹持组件可以适应不同长度和宽度的工件，该种上料台机构所夹持的工件的长度和宽度改变时，不必重新设计和制造夹持组件，节省了时间和成本，提高了应用该种上料台机构的设备的生产效率，此外，夹持组件的每个放料部均可以夹持一个工件。

附图说明

图1是本发明的实施例一提供的一种上料台机构的立体视图；

图2是本发明的实施例一提供的一种上料台机构的位移组件的立体视图；

图3是本发明的实施例一提供的一种上料台机构的上料台夹具的立体视图；

图4是本发明的实施例一提供的一种上料台机构的上料台夹具在另一角度下的立体视图；

图5是本发明的实施例一提供的一种上料台机构的上料台夹具的内部结构立体视图；

图6是本发明的实施例一提供的一种上料台机构的上料台夹具的传送带组件的结构立体视图；

图7是本发明的实施例一提供的一种上料台机构的活动料板的立体视图；

图8是本发明的实施例一提供的一种上料台机构的挡块组件的立体视图；

图9是本发明的实施例一提供的一种上料台机构的挡块组件的挡块的立体视图；

图10是本发明的实施例二提供的一种自动贴合设备的立体视图；

图11是本发明的实施例二提供的一种自动贴合设备的贴合机构的立体视图；

图12是本发明的实施例二提供的一种自动贴合设备的吸取装置的立体视图；

图13是本发明的实施例二提供的一种自动贴合设备的收放卷机构的立体视图；

附图标记为：

1、上料台夹具；11、上夹板；111、动作窗口；12、活动料板；121、分隔肋；122、放料部；13、顶升组件；131、顶升气缸；132、顶升板；1321、水平部；1322、竖直部；133、顶升座；14、支撑组件；141、基板；142、侧板；15、传送带组件；151、支撑条；152、支撑轮；153、导向轮；154、传送带；155、传送带电机；156、动力轮；16、气缸；161、接头；17、挡块；171、连接部；172、长槽；173、缓冲块；174、抱紧肋；18、导向轴；191、支板；192、支块；193、支座；194、延伸部；10、导向套；101、料板光电传感器；

2、位移组件；22、位移电机；23、丝杆；24、丝杆螺母；25、联轴器；26、丝杆支撑座；27、螺母座；28、滑台；29、直线导轨；291、滑块；20、拖链；201、固定座；202、光电传感器；203、光电挡块；

3、大理石平台；4、机架；5、收放卷机构；51、剥料台；52、放料盘；53、收料盘；54、主动辊；6、工作台；7、贴合机构；71、吸取装置；72、磁轨；73、吸取装置滑台；74、动子；75、升降电机；76、同步带。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

本发明实施例一提供一种上料台机构，如图1-2所示，其包括上料台夹具1和位移组件2；上料台夹具1设置在位移组件2上并沿位移组件2前后移动；上料台夹具1包括上夹板11、活动料板12以及顶升组件13，上夹板11位于活动料板12上方，顶升组件13与活动料板12连接并驱动其上下移动实现对工件上下端的夹紧。

进一步具体描述，如图3-7所示，上料台夹具1还包括支撑组件14，顶升组件13设置在支撑组件14上。支撑组件14包括基板141和侧板142；基板141为金属底板，侧板142有两块，均为金属板，两块侧板142相互对置地竖立并固定在基板141两侧，形成支撑组件14。

支撑组件14为上料台夹具1提供了支撑基础。

上夹板11为金属板，其跨设于两块侧板142之间，具体来说，上夹板11的其中一侧固定在其中一块侧板142的顶面，上夹板11的另一侧固定在另一块侧板142的顶面。上夹板11上开设有用于供外部机构操作被上夹板11和活动料板12夹持住的工件的动作窗口111。

活动料板12为金属板，其上表面覆盖有防滑层，以防被上夹板11和活动料板12夹住的工件滑出，同时避免活动料板12刮伤工件，防滑层的材料为硅胶或橡胶。活动料板12上形成分隔肋121，使活动料板12上形成至少两个放料部122，本实施例中，分隔肋121有两条，两个分隔肋121分别在活动料板12的上表面沿纵向和横向设置，即两个分隔肋121相互垂直地设在活动料板12上表面，从而在活动料板12上分隔出四个放料部122。

当工件的长宽尺寸对应小于放料部122的长宽尺寸时，每个放料部122均可以分别放置工件，使上夹板11和活动料板12能一次夹持更多工件，提高活动料板12的放料空间的利用率，从而提高生产效率。

顶升组件13有两个，两个顶升组件13均设置在支撑组件14上。每个顶升组件13均包括顶升气缸131、顶升板132和顶升座133；顶升座133为金属底座，顶升气缸131的缸体通过顶升座133固定在基板141上，并使顶升气缸131的活塞杆竖直向上。顶升板132为金属材料，其包括水平部1321和竖直部1322，水平部1321和竖直部1322可以通过螺栓相互固定，也可以一体成型，使得水平部1321和竖直部1322相互垂直。顶升气缸131的活塞杆的末端与水平部1321通过螺栓固定连接，从而使顶升气缸131能连动顶升板132升降。装配完成后，两个顶升组件13相互对置，分别位于两块侧板142旁。两个顶升组件13是同步运动的，具体来说，两个顶升气缸131的活塞杆同时伸出或回缩，使两块顶升板132同时升降，实现两个顶升组件13的同步运动。

上料台夹具1还包括设于支撑组件14上的传送带组件15；传送带组件15连动活动料板12平动。

具体来说，传送带组件15包括支撑条151、支撑轮152、导向轮153、传送带154、传送带电机155和动力轮156。支撑条151为金属长条，其上表面平整，支撑条151固定在支撑组件14的侧板142上。传送带电机155为步进电机或伺服电机，本实施例中，传送带电机155固定在基板141上，传送带电机155的转轴水平设置。动力轮156套设在传送带电机155的转轴上，动力轮156与传送带电机155的转轴键联接或过盈配合，装配完成后，动力轮156靠近侧板142，动力轮156的轴与侧板142相互垂直。每个传送带组件15中均有一对支撑轮152和一对导向轮153。两个支撑轮152的转轴均固定在侧板142上，支撑轮152的轮体则可以绕各自的转轴旋转；两个支撑轮152分别位于支撑条151的两侧。两个导向轮153的转轴均通过长孔固定在侧板142上，导向轮153的轮体则可以绕各自的转轴旋转；两个导向轮153分别位于动力轮156的两侧。传送带154为皮带，相应地，支撑轮152、导向轮153以及动力轮156均为皮带轮；传送带154两端分别包覆在两个支撑轮152外，使支撑轮152支撑传送带154，并且，传送带154的平移部受支撑条151的支撑，传送带154在动力轮156附近时，经过两个导向轮153导向，并包覆在动力轮156外，使动力轮156旋转时可以连动传送带154运动，实现传送带154的运行，其中，由支撑条151上表面支撑的部分传送带154沿水平面平动，该部分即为传送带154的平移部。由于两个导向轮153的转轴均通过长孔固定在侧板142上，使得传送带154的绷紧力可以调节，从而调节传送带154和动力轮156之间的摩擦力，通过调节导向轮153的位置，使传送带154与动力轮156的配合更良好。

传送带组件15有两个，分别相互对置地对应两块侧板142来安装及配合，使得两块侧板142的支撑条151上均有沿水平面平动的传送带154，两条传送带154是同步运动的，具体来说，两个传送带电机155的转速相同，使得传送带154沿水平面平动的速度相同，实现两条传送带154的同步运动；而且两个支撑条151的固定高度相同，使两条传送带154在支撑条151上沿水平面平动的部分高度相同。

传送带组件15连动活动料板12平动，具体来说，上料台夹具1使用时，工作人员或外部机器人将活动料板12的一端放置在传送带154的一端，传送带电机155旋转并连动传送带154运行，使传送带154连动活动料板12进入上料台夹具1内部，提高了上料台夹具1使用时的自动化程度。

顶升组件13与活动料板12连接并驱动其上下移动实现对工件上下端的夹紧，具体来说，传送带154连动活动料板12进入上料台夹具1内部后，上夹板11位于活动料板12上方，顶升气缸131的活塞杆伸出，并通过顶升板132顶起活动料板12，上夹板11和活动料板12分别从工件上下两侧夹紧工件，此时，顶升组件13的顶升板132从活动料板12的下表面抵紧活动料板12。

现有技术中，常用的自动贴合设备的夹具是从工件侧面夹持住工件，这样的话，一旦工件种类或尺寸改变，将要重新设计和制造夹具，难以节省成本。本实施例的上料台夹具1，需要夹持工件时，把工件放在活动料板12上，通过顶升组件13连动活动料板12上下移动，并与上夹板11配合以夹持住工件，即上夹板11与活动料板12分别从工件的上下两侧夹持住工件，只需要工件的长度和宽度分别对应小于活动料板12的放料部122的长度和宽度，即可通过上夹板11与活动料板12夹持住工件，使活动料板12可以适应不同长度和宽度的工件，且活动料板12的每个放料部122均可以夹持工件。

如图8和图9所示，该种上料台机构还包括挡块组件；挡块组件设在活动料板12的行程末端，以便在活动料板12的行程末端处挡住活动料板12。

挡块组件包括气缸16、挡块17、导向轴18、支板191、支块192、支座193以及导向套10。

支座193为金属支撑座，支座193为挡块组件提供支撑基础；支座193上延伸出两个延伸部194，延伸部194与支座193是一体成型的。支块192有两个，两个支块192相互对置地竖立并固定在两个延伸部194上。支板191为金属板，其上开有三个通孔，三个通孔沿支板191的长边方向排列，其中一个通孔位于支板191中央，称为中央通孔，另外两个通孔分别位于该中央通孔两侧；支板191跨设于两个支块192之间，具体来说，支板191的其中一侧固定在其中一个支块192的顶面，支板191的另一侧固定在另一个支块192的顶面。

气缸16的缸体通过螺栓固定在支板191的下表面，气缸16的活塞杆竖直向上设置，并穿过支板191的中央通孔。导向套10有两个，均为金属轴套，两个导向套10分别穿设在支板191的中央通孔两侧的通孔中；导向轴18有两条，均为金属轴体，每条导向轴18分别穿设在一个导向套10中。

挡块17包括连接部171和缓冲块173；连接部171为金属块，其上开有长槽172，长槽172贯通连接部171的两个端面；连接部171在长槽172两侧分别形成抱紧肋174，抱紧肋174与连接部171一体成型。缓冲块173呈块状，其为弹性良好的材料，例如橡胶、硅胶以及橡塑发泡材料，缓冲块173与连接部171固定连接。气缸16的活塞杆前端连接有接头161；接头161与长槽172的形状匹配，气缸16与挡块17的连接部171通过长槽172连接，即气缸16活塞杆上的接头161嵌入在长槽172中，装配完成后，两个抱紧肋174从两侧抱紧接头161。每条导向轴18的一端分别与所述挡块17的连接部171的一侧固定连接。气缸16连动挡块17升降，具体来说，气缸16的活塞杆伸出时，通过接头161顶起挡块17，气缸16的活塞杆回缩时，通过接头161连动挡块17下降；上述过程中，导向轴18与导向套10配合，为挡块17的运动导向。

由于气缸16的活塞杆前端的接头161位于挡块17的长槽172内，挡块17受到水平方向的冲击力时，装配完成后的长槽172与水平方向的冲击力是同一方向的，虽然水平方向的冲击力能使挡块17发生一定位移，但挡块17位移时，位于挡块17的长槽172内的接头161不会受水平方向的力，因此，水平方向的冲击力无法作用到气缸16上，该冲击力会作用在导向轴18和导向套10上，从而保护气缸16。

挡块组件通过支座193固定在上料台夹具1的基板141上，挡块组件位于上料台夹具1的后端，即活动料板12的行程末端。在挡块组件前设有料板光电传感器101，料板光电传感器101固定在支板191上，其光电发射器竖直向上设置，料板光电传感器101用于感应活动料板12到位与否。

上料台夹具1在使用时，传送带电机155反转，使传送带154连动活动料板12退出上料台夹具1，工作人员或者外部机器人向活动料板12的放料部122放入工件，工件放置完成后，工作人员或者外部工业机器人将活动料板12的一端放到传送带154上，传送带电机155正转，使传送带154连动活动料板12进入上料台夹具1，活动料板12的一端到达料板光电传感器101上方后，料板光电传感器101的信号发生变化，主控获取该变化后，通过控制气缸16的空气压缩泵来控制气缸16，使气缸16的活塞缸伸出并连动挡块17上升，从而挡住活动料板12，使活动料板12停止运动，同时传送带电机155停止旋转。通过顶升组件13连动的活动料板12向上平动，并与上夹板11配合以夹持住工件，即上夹板11与活动料板12分别从工件的上下两侧夹持住工件，完成工件位置的固定。此时，外部机构可以穿过上夹板11的动作窗口111对被上夹板11与活动料板12所夹持的工件进行操作。

如图1和图2所示，位移组件2建立在一个大理石平台3上。位移组件2包括位移电机22、丝杆23、丝杆螺母24、联轴器25、丝杆支撑座26、螺母座27、滑台28、直线导轨29、拖链20、固定座201、光电传感器202以及光电挡块203。

位移电机22可以为伺服电机，也可以为步进电机，本实施例中，位移电机22为带刹车的伺服电机；位移电机22的主体固定在理石平台95上。固定座201为金属联轴器固定座，其内部形成容置空间，以供容置联轴器25，联轴器25设在固定座201内；位移电机22的转轴和丝杆23的一端通过联轴器25连接，使得位移电机22的转轴旋转时连动丝杆23旋转，固定座201上设有轴承，以进一步支撑丝杆23，丝杆23的另一端穿设在丝杆支撑座26中，即丝杆23分别通过固定座201和丝杆支撑座26来支撑。丝杆螺母24套接在丝杆23上，丝杆螺母24与丝杆23相互配合，具体来说，丝杆23旋转时，丝杆螺母24沿丝杆23方向平动。

每个位移组件2均包括两条直线导轨29，直线导轨29为金属直线导轨，两条直线导轨29分别设在丝杆23两侧，且两条直线导轨29均与丝杆23平行。每条直线导轨29上均套设有两个直线滑块291，直线滑块291能沿直线导轨29的方向滑动。

螺母座27为金属工件，其中央形成抱环，所述抱环与丝杆螺母24形状匹配，即丝杆螺母24能嵌入到抱环中。滑台28为金属平台，螺母座27固定在滑台28下，丝杆螺母24嵌入到螺母座27的抱环中，使得丝杆23能连动滑台28平动，即丝杆23旋转时连动丝杆螺母24平动，进而连动螺母座27和滑台28沿丝杆23的方向平动。

直线导轨29为滑台28的运动导向，具体来说，直线导轨29上的直线滑块291与滑台28固定连接，使得滑台28沿丝杆23的方向平动时，直线导轨29能为滑台28的运动导向。

上料台夹具1设置在位移组件2上并沿位移组件2前后移动，具体来说，上料台夹具1的基板141固定在位移组件2的滑台28上，使滑台28运动时能连动上料台夹具1前后移动。

上料台夹具1至少设置有两个，位移组件2与上料台夹具1数量相等；每个位移组件2分别连动每个上料台夹具1交替位移。本实施例中，位移组件2有两个，两个位移组件2分别相互平行地建立在大理石平台3上，每个位移组件2的滑台28上均固定设有一个上料台夹具1。

拖链20有两条；拖链20是由链节组成的拖链，其设置方向与丝杆23的方向一致；拖链20的一端固定在大理石平台3上，另一端则固定在上料台夹具1的侧板142上。装配完成后，上料台夹具1和挡块组件的电缆、信号线缆以及气管从拖链20中穿过，以保护线缆并方便工作人员理线。

光电传感器202为对射型光电传感器；每个位移组件2均包括三个光电传感器202，其中两个光电传感器202分别定义了位移组件2的行程两端，作为极限行程，剩余的一个光电传感器202定义了位移组件2的初始位置。光电挡块203为金属挡片，光电挡块203设在滑台28上并随滑台28运动，光电挡块203挡住光电传感器202的光路时，光电传感器202的信号发生变化，以便主控获取滑台28和上料台夹具1的位置。

位移组件2连动上料台夹具1位移，使该种上料台机构能与外部设备配合，以满足不同类型的外部设备的需求。每个位移组件2分别连动每个上料台夹具1交替位移，使一个上料台夹具1在上料时，其他上料台夹具1能夹持待操作的工件并供其他机构操作该批待操作的工件。

实施例二：

本发明实施例二提供一种自动贴合设备，应用了本发明实施例一中的一种上料台机构，如图10所示，该种自动贴合设备包括机架4、工作台6、收放卷机构5、工作台6和贴合机构7。

工作台6设在机架4上，本发明实施例一的上料台机构也设在机架4上，具体来说，上料台机构的大理石平台3固定在机架4中部，工作台6有两个，分别位于上料台机构的大理石平台3左右两侧。

如图13所示，每个工作台6上分别设有一个收放卷机构5，每个收放卷机构5均包括主动辊54、两个剥料台51、两个放料盘52和两个收料盘53；一个剥料台51、一个放料盘52和一个收料盘53收放卷为一组，收卷一条料带；收放卷机构5所承载的料带，从放料盘52出发，经过剥料台51后，由主动辊54来滚送，直至到达收料盘53，收料盘53收卷料带。

如图11和图12所示，贴合机构7包括吸取装置71、磁轨72、吸取装置滑台73和动子74；磁轨72和动子74构成直线电机，直线电机的磁轨72固定在支架上，该支架把磁轨72支撑在大理石平台3的上方，位移组件2可以连动上料台夹具1位移，到达支架下方；动子74有两个，均设在磁轨72上并与磁轨72电磁耦合，使动子74可以沿磁轨72运动，实现直线电机的精密位移；每个动子74上均设置一个吸取装置滑台73，每个吸取装置滑台73上设置两个吸取装置71，吸取装置滑台73上还设有升降电机75，升降电机75通过同步带76来连动吸取装置71升降，动子74则通过吸取装置滑台73连动升降电机75和吸取装置71沿磁轨72运动。吸取装置71通过气管与真空发生器连通，从而在吸取装置71的吸头附件产生负压，进而吸取收放卷机构5的料带上的物料。

自动贴合设备在使用时，料带承载的是手机中框辅料，上料台夹具1所夹持的工件为手机中框。

分别向每个收放卷机构5的两个放料盘52中添加料带，料带从放料盘52出发，经过剥料台51后，由主动辊54来滚送，直至到达收料盘53，收料盘53收卷料带。

位移电机22旋转，通过丝杆23连动滑台28和上料台夹具1平动，到达大理石平台3边缘处；然后传送带电机155反转，使传送带154连动活动料板12退出上料台夹具1，工作人员或者外部工业机器人取出活动料板12，然后工作人员或者外部工业机器人将手机中框分别放置在活动料板12的放料部122，放置完成后，工作人员或者外部工业机器人将活动料板12的一端放到传送带154上，传送带电机155正转，使传送带154连动活动料板12进入上料台夹具1内部，活动料板12的一端到达料板光电传感器101上方后，料板光电传感器101的信号发生变化，主控获取该变化后，通过控制气缸16的空气压缩泵来控制气缸16，使气缸16的活塞缸伸出并连动挡块17上升，从而挡住活动料板12，使活动料板12停止运动，同时传送带电机155停止旋转；此时，顶升气缸131的活塞杆伸出，通过顶升板132连动活动料板12上升，从而使活动料板12和上夹板11分别从手机中框的上下两侧夹持住手机中框。位移电机22旋转，通过丝杆23和丝杆螺母24连动滑台28和上料台夹具1进入自动贴合设备内部。

上料台夹具1进入自动贴合设备内部后，直线电机连动吸取装置71平动，到达收放卷机构5的剥料台51上方，即吸取装置71到达料带所承载的辅料上方，然后升降电机75连动吸取装置71下降，吸取装置71到达料带后，真空发生器开启，使吸取装置71的吸头附近产生负压，以吸取料带所承载的辅料，吸取辅料后，升降电机75连动吸取装置71上升，离开料带。

吸取装置71取料完成后，直线电机连动吸取装置71平动，到达上夹板11的动作窗口111上方，升降电机75连动吸取装置71下降，从而穿过动作窗口111，向手机中框贴料。

贴料完成后，升降电机75连动吸取装置71上升并离开动作窗口111；位移电机22旋转，通过丝杆23和丝杆螺母24连动滑台28和上料台夹具1到达大理石平台3边缘，此时可以取出活动料板12，从而取出已贴料的手机中框，完成贴合操作过程。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。