自动上下料装置及镭雕机的制作方法

1.本发明涉及机械领域，尤其涉及一种自动上下料装置以及具有该装置的镭雕机。


背景技术：

2.自动上下料装置作为提升产线自动化程度，降低劳动强度，改善生产效率的一种改进，广泛应用于各种生产线上，现有技术中，自动上下料装置在对托盘进行分离时，对分离后的托盘的推送并不稳定，将影响到托盘内的产品在推送过程中发生碰撞的风险或在托盘内偏移，影响后续机械手将产品抓取放置在指定位置上的精度，导致产品放置到指定位置后还需要进行二次的位置调整，不仅需要增加额外的机构对产品进行二次的位置调整，还会导致生产效率低下。


技术实现要素：

3.鉴于此，有必要提供一种能够稳定的将分离后的托盘稳定的推送至指定位置的自动上下料装置以及具有该装置的镭雕机。
4.本发明提供一种自动上下料装置，所述自动上下料装置包括：
5.两支撑座，两所述支撑座间隔一定距离设于工作台上，用于承载层叠放置且装有产品的托盘；
6.托盘分离机构，用于将层叠放置的所述托盘进行分离，所述托盘分离机构包括：
7.两分离单元，两所述分离单元间隔一定距离相对设于所述工作台上，所述分离单元包括分隔板、第一驱动装置和第二驱动装置，一所述第一驱动装置连接一所述分隔板，两所述第一驱动装置用于驱动两所述分隔板相互靠近或远离，一所述第二驱动装置连接一所述第一驱动装置，两所述第二驱动装置用于驱动两所述第一驱动装置同步升降；
8.转移机构，所述转移机构用于将分离后的所述托盘转移至指定位置，所述转移机构包括第一支撑板、第一滑座、第一滑轨和第三驱动装置，两所述第一滑座间隔一定距离设于所述工作台上，两所述第一滑轨间隔一定距离相互平行地设于所述第一支撑板背面，并分别滑动地设于一所述第一滑座上，所述第三驱动装置设于所述工作台上并位于两所述第一滑座之间，用于驱动所述第一支撑板往复运动，所述第一支撑板的正面还设有限位凸起，所述限位凸起用于限制所述托盘随着所述第一支撑板运动时不会掉落；
9.机械手，设于所述转移机构的后方，用于抓取位于所述指定位置的所述托盘上的所述产品。
10.进一步的，所述转移机构还包括第二支撑板、第二滑轨和第四驱动装置，两所述第二滑轨与所述第一滑轨平行并设于所述工作台上，所述第二支撑板滑动地设于两所述第一滑轨上，并在所述第四驱动装置的驱动下往复运动，其中，两所述第一滑座设于所述第二支撑板上。
11.进一步的，所述工作台上还设有第一限位块，所述第二支撑板的背面设有第二限位块，所述第一限位块与所述第二限位块之间设有缓冲件。
12.进一步的，还包括升降机构，所述升降机构设于所述指定位置下方，所述升降机构包括支撑架、第三滑轨和第五驱动装置，所述支撑架滑动地设于所述第三滑轨上，并在所述第五驱动装置的作用下实现升降，以便于将位于所述指定位置的所述托盘向下运输。
13.进一步的，还包括输送组件，所述输送组件设于所述升降机构底部，所述输送组件包括第六驱动装置和两输送带，两所述输送带间隔一定距离相对设置，并在所述第六驱动装置的驱动下运动，所述支撑架向下运动并穿过两所述输送带将所述托盘放置在两所述输送带上。
14.进一步的，还包括视觉识别组件，所述视觉识别组件包括第一相机和第七驱动装置，所述第一相机通过相机支架设于所述第七驱动装置的输出端，并在所述第七驱动装置的驱动下运动对所述托盘内所述产品的正反进行识别。
15.进一步的，还包括安装座，所述机械手设于所述安装座上，所述机械手包括固定座、第一臂、第二臂和抓取组件，所述固定座设于所述安装座上，所述第一臂的一端转动连接在所述固定座上，所述第二臂的一端转动连接在所述第一臂的另一端，所述抓取组件连接在所述第二臂的另一端，所述抓取组件包括旋转轴、转盘和多个吸嘴，所述旋转轴转动地连接在所述第二臂远离所述第一臂的一端，所述转盘设于所述旋转轴上，所述多个吸嘴设于所述转盘上，用于吸附所述产品。
16.本发明还提供一种镭雕机，所述镭雕机包括上述任一方案所述的一种自动上下料装置，所述镭雕机还包括多个镭射模组，所述多个镭射模组设于所述机械手的周侧，用于对所述机械手抓取的所述产品进行镭射打标。
17.进一步的，所述多个镭射模组为四组，每一所述镭射模组均包括一机架、一对位机构和一激光器，所述对位机构设于所述机架上，所述对位机构上设有治具，所述治具用于承载所述机械手抓取的所述产品，所述激光器设于所述治具上方，用于对所述治具内的所述产品进行打标，所述对位机构用于将所述治具移动至所述激光器正下方。
18.进一步的，所述对位机构包括第一丝杆、第二丝杆和第二相机，所述第一丝杆设于所述机架上，所述第二丝杆沿第一方向滑动地设于所述第一丝杆上，所述治具沿第二方向滑动地设于所述第二丝杆上，所述第二相机设于所述治具上方，用于确认所述治具是否到达所述激光器正下方，其中，所述第一方向和所述第二方向为两个不同的方向。
19.相较于现有技术，本发明的有益效果：本发明通过间隔设置的两所述支撑座将层叠放置且装有产品的托盘进行承载，通过所述托盘分离机构将层叠放置的所述托盘进行分离，并通过所述第三驱动装置驱动所述第一支撑板在所述工作台上往复运动，将位于两所述支撑座上被分离的所述托盘运输至所述指定位置，以便于所述机械手对所述托盘上的所述产品进行抓取，从而使得所述自动上下料装置可以对分离后所述托盘上的所述产品进行稳定输送，有效地避免所述托盘内的所述产品在输送过程中发生偏移，影响所述托盘内的所述产品的输送精度。
附图说明
20.图1为本发明自动上下料装置的整体示意图。
21.图2为本发明自动上下料装置的另一角度示意图。
22.图3为本发明托盘分离机构的具体实施方式示意图。
23.图4为本发明自动上下料装置的正视图。
24.图5为本发明转移机构、托盘限位组件的结构示意图。
25.图6为本发明转移机构具体实施方式的示意图。
26.图7为本发明机械手具体实施方式的示意图。
27.图8为本发明镭雕机的整体示意图。
28.图9为本发明一镭射模组具体实施方式的示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。可以理解的是，附图仅仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的连接关系仅仅是为了便于清晰描述，并不限定连接方式。
30.需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
31.还需要说明的是，本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.请参阅图1-2，本发明提供一种自动上下料装置100，所述自动上下料装置100包括工作台10、两支撑座20、托盘分离机构30、转移机构40、机械手50、视觉识别组件60、升降机构70、输送组件80、安装座51和托盘限位组件110。
33.两所述支撑座20间隔一定距离设于所述工作台10上，用于承载层叠放置且装有产品1的托盘2。
34.所述托盘分离机构30包括两分离单元31，两所述分离单元31间隔一定距离相对设于所述工作台10上，并位于两所述支撑座20的外侧，用于将层叠放置的所述托盘2进行分离，以使得最下层的所述托盘2能够与叠放在其上方的所述托盘2分离。
35.所述转移机构40用于将所述托盘分离机构30分离出来的所述托盘2转移至指定位置，以便于所述机械手50夹取。
36.所述托盘限位组件110包括两组，两所述托盘限位组件110相对设置，用于将位于所述指定位置的所述托盘2进行限位，以便于所述机械手50抓取所述托盘2内的所述产品1。
37.所述机械手50设于所述转移机构40的后方并位于所述安装座51上，用于夹取经所
述转移机构40转移至所述指定位置的所述托盘2内的所述产品1。
38.所述视觉识别组件60设于所述工作台10上，并位于所述指定位置上方，用于对位于所述指定位置处的所述托盘2内的所述产品1的正反进行识别。
39.所述升降机构70可升降的设于所述指定位置下方，用于将所述托盘2向下转移至所述工作台10下方。
40.所述输送组件80设于所述升降机构70的底部，用于将所述升降机构70向下输送的所述托盘2向后输送，以便于及时将所述托盘2进行转移，使得所述托盘2可以快速地再次投入使用，提升所述托盘2的使用效率，降低所述托盘2周转所需用量。
41.请参阅图3-4，所述分离单元31包括分隔板311、第一驱动装置312和第二驱动装置313，一所述第一驱动装置312连接一所述分隔板311，两所述第一驱动装置312用于驱动两所述分隔板311相互靠近或远离，一所述第二驱动装置313连接一所述第一驱动装置312，两所述第二驱动装置313用于驱动两所述第一驱动装置312同步升降，实现对层叠放置的所述托盘2的分离。
42.所述托盘分离机构30还包括两相对设置的安装架32，两所述安装架32设于所述工作台10上并位于两所述支撑座20的外侧，一所述安装架32用于安装一所述分离单元31。
43.在一种实施方式中，所述分离单元31还包括l形安装板314，所述第一驱动装置312设于所述安装板314上，并沿水平方向驱动所述分隔板311运动，所述第二驱动装置313的输出端连接所述安装板314，并沿竖直方向驱动所述安装板314运动。
44.当两所述第一驱动装置312驱动两所述分隔板311相互靠近时，两所述分隔板311分别插入层叠放置的所述托盘2之间的间隙中，并在两所述第二驱动装置313的驱动下，两所述安装板314基本同步的向上运动，从而使得位于两所述分隔板311以上的所述托盘2与最下层的所述托盘2分离。
45.当最下层的所述托盘2被所述转移机构40输送至所述指定位置后，通过两所述第二驱动装置313分别驱动两所述安装板314向下运动，使得未分离的所述托盘2再次放置在两所述支撑座20上，并通过两所述第一驱动装置312分别驱动两所述分隔板311朝着相反的方向运动，使得两所述分隔板311分别从最下层的所述托盘2的底部退出，并在两所述第二驱动装置313的驱动下，使得两所述分隔板311向上运动到初始位置，实现一次对所述托盘2的分离。
46.优选的，所述安装架32上还设有刻度线(未表示)，当更换不同规格的所述托盘2时，根据所述托盘2的外形尺寸以及结合所述刻度线可以快速地调整所述第一驱动装置312和所述第二驱动装置313的初始位置，使得所述托盘分离机构30可以快速的进行调节，以便于更快进行换线。
47.请结合图2，进一步的，两所述安装架32的内侧还设有挡板315，所述挡板315用于防止层叠放置的所述托盘2在分离时发生倾倒。
48.优选的，两所述安装架32的同一侧还设有安全光栅组件，所述安全光栅组件包括发射杆3161和接收杆3162，所述发射杆3161和所述接收杆3162相对设置，所述发射杆3161发出多条相互平行且间距相等的光束并由所述接收杆3162接收，起到安全防护作用，避免所述托盘分离机构30运行时，作业员进行所述托盘2投放，导致安全事故发生。
49.请参阅图5-6并结合图2和图4，在一种实施方式中，所述转移机构40包括第一支撑
板41、第一滑座42、第一滑轨43和第三驱动装置44。
50.两所述第一滑座42间隔一定距离设于所述工作台10上，并位于两所述支撑座20之间。
51.两所述第一滑轨43间隔一定距离相互平行地设于所述第一支撑板41的背面，并分别滑动地设于一所述第一滑座42上。
52.所述第三驱动装置44设于所述工作台10上并位于两所述第一滑座42之间，用于驱动所述第一支撑板41往复运动。其中，沿所述第一滑轨43的轴向方向，所述第一支撑板41的宽度小于两所述支撑座20之间的距离，以便于所述第一支撑板41在所述第三驱动装置44的驱动下可以达到两所述支撑座20之间并位于层叠放置的所述托盘2的下方。
53.所述第一支撑板41的高度不高于两所述支撑座20的高度，以便于所述第一支撑板41能够到达放有所述托盘2的两所述支撑座20之间。
54.所述第一支撑板41的正面还设有限位凸起411，当所述第三驱动装置44驱动所述第一支撑板41运动带动被分离的所述托盘2时，所述限位凸起411限制该托盘2随着所述第一支撑板41运动，实现对该托盘2的转移。
55.具体的，当所述第一支撑板41朝着靠近两所述支撑座20的方向运动至层叠放置的所述托盘2下方后，并在所述托盘分离机构30的作用下将最下层的所述托盘2分离并放置在两所述支撑座20上时，所述限位凸起411位于该托盘2远离所述机械手50的一侧，并随着所述第一支撑板41运动，将放置在两所述支撑座20上的所述托盘2转移至所述指定位置。
56.在另一种实施方式中，所述转移机构40还包括第二支撑板45、第二滑轨46和第四驱动装置47，两所述第二滑轨46与所述第一滑轨43平行并设于所述工作台10上，所述第二支撑板45滑动地设于两所述第二滑轨46上，并在所述第四驱动装置47的驱动下往复运动，其中，两所述第一滑座42设于所述第二支撑板45上。
57.具体的，所述第二支撑板45的背面设至少两第二滑座48，所述第二支撑板45通过至少两所述第二滑座48滑动地设于所述第二滑轨46上，所述第四驱动装置47设于两所述第二滑轨46之间或设于两所述第二滑轨46的一侧，用于驱动所述第二支撑板45在所述第二滑轨46上运动。
58.优选的，所述工作台10上还设有第一限位块11，所述第二支撑板45的背面设有第二限位块(未表示)，所述第一限位块11与所述第二限位块之间设有缓冲件(未表示)。
59.具体的，所述第一限位块11固设于所述工作台10上并位于两所述支撑座20之间。所述第二限位块与所述第二支撑板45同步运动。所述缓冲件可以是弹簧或硅胶弹片。当所述第四驱动装置47驱动所述第二支撑板45朝着靠近所述机械手50的方向运动时，所述第二限位块朝着所述第一限位块11的方向运动并与所述第一限位块11配合逐渐将所述缓冲件进行压缩，以使得所述第二支撑板45逐渐地停止运动，避免所述第二支撑板45突然停止运动，导致所述托盘2内的所述产品1晃动。
60.通过设置所述第二支撑板45、所述第二滑轨46、第二滑座48和所述第四驱动装置47，使得所述转移机构40的运动行程更长，以便于所述自动上下料装置100可以适应更大规格的所述托盘2的输送。
61.当所述第四驱动装置47驱动所述第二支撑板45运动的同时，所述第三驱动装置44也在驱动所述第一支撑板41运动。以使得所述转移机构40可以更快速的对所述托盘2进行
转移，提升了所述转移机构40的转移效率，从而提升了所述自动上下料装置100的工作效率。
62.所述托盘限位组件110包括第八驱动装置111和限位推板112，所述第八驱动装置111用于驱动所述限位推板112运动。
63.当所述转移机构40将所述托盘2转移至所述指定位置时，两所述第八驱动装置111分别驱动一所述限位推板112相向运动将所述托盘2的相对侧进行限位，以便于所述机械手50对该托盘2内的所述产品1进行夹取。
64.请再参阅图4，所述升降机构70设于所述指定位置的下方，用于对经所述机械手50取走所述产品1后的所述托盘2向下转移，以便于所述托盘2及时向后输送，避免所述托盘2堵塞并提升所述托盘2的周转效率。
65.所述升降机构70包括支撑架71、第三滑轨72和第五驱动装置73，所述支撑架71滑动地设于所述第三滑轨72上，并在所述第五驱动装置73的驱动下实现升降，以便于将位于所述指定位置的所述托盘2向下运输。
66.具体的，所述第三滑轨72至少为两根，至少两所述第三滑轨72竖直地设于所述工作台10下方，所述支撑架71为两个，两所述支撑架71间隔一定距离通过第三滑座74与所述第三滑轨72滑动连接，并在所述第五驱动装置73的驱动下可向上运动至所述指定位置对该托盘2进行输送。
67.其中，两所述支撑架71之间的距离不小于所述第一支撑板41的宽度，以便于当两所述支撑架71运动至所述指定位置时，两所述支撑架71可以对所述第一支撑板41上的所述托盘2进行承载，并当所述第一支撑板41运动至两所述支撑座20之间后，通过所述第五驱动装置73将该托盘2向下进行输送。
68.请结合图5，两所述支撑架71上还分别设有托板711，当所述支撑架71位于所述指定位置时，所述托板711的上表面与所述第一支撑板41的上表面位于同一水平面上，使得所述托板711配合所述第一支撑板41形成一个更大面积的支撑面，从而对所述托盘2更好地进行支撑，以便于所述机械手50更精准、稳定地对该托盘2内的所述产品1进行吸取。
69.请再参阅图2，所述输送组件80设于所述升降机构70底部，用于将所述升降机构70上的所述托盘2向后输送。
70.所述输送组件80包括第六驱动装置81和两输送带82，两所述输送带82间隔一定距离相对设置，并在所述第六驱动装置81的驱动下运动。
71.两所述输送带82位于两所述支撑架71之间，当两所述支撑架71在所述第五驱动装置73的驱动下向下运动并低于两所述输送带82时，两所述支撑架71上的所述托盘2将放置在两所述输送带82上，并在所述第六驱动装置81的驱动下将所述托盘2向后输送。
72.具体的，两所述输送带82之间还设有主动轴83，所述主动轴83设于两所述输送带82的同一端，并通过所述第六驱动装置81驱动进行转动，从而带动两所述输送带82运动。
73.请再参阅图1，所述视觉识别组件60包括第一相机61和第七驱动装置62，所述第一相机61通过相机支架63设于所述第七驱动装置62的输出端，并在所述第七驱动装置62的驱动下运动以对所述托盘2内所述产品1的正反进行识别。
74.具体的，当所述转移机构40将所述托盘2输送至所述指定位置时，所述托盘2位于所述视觉识别组件60的正下方。其中，所述第七驱动装置62为无杆气缸。
75.请参阅图7，所述机械手50包括固定座52、第一臂53、第二臂54和抓取组件55，所述固定座52设于所述安装座51上，所述第一臂53的一端转动连接在所述固定座52上，所述第二臂54的一端转动连接在所述第一臂53的另一端，所述抓取组件55连接在所述第二臂54的另一端。
76.所述抓取组件55包括旋转轴551、转盘552和多个吸嘴553，所述旋转轴551转动地连接在所述第二臂54远离所述第一臂53的一端，所述转盘552设于所述旋转轴551上，所述多个吸嘴553设于所述转盘552上，用于吸附所述产品1。
77.请参阅图8-9，本发明还提供一种镭雕机，所述镭雕机包括上述的一种自动上下料装置100，所述镭雕机还包括多个镭射模组90，所述多个镭射模组90设于所述机械手50的周侧，用于对所述机械手50抓取的所述产品1进行镭射打标。
78.所述吸嘴553包括两组，其中一组所述吸嘴553用于将所述托盘2内的所述产品1进行抓取并放置在一所述镭射模组90上，另一组所述吸嘴553用于将经所述镭射模组90镭射打标后的所述产品1进行抓取并放回该托盘2内，以使得所述托盘2既用于输送待打标的所述产品1，又用于承载已打标的所述产品1。使得所述托盘2的利用效率进一步得到提升。
79.所述安装座51上还设有废料盘56，当所述第一相机61识别到所述托盘2内的所述产品1未按照指定方向放置时，所述镭雕机将控制所述机械手50将该未按照指定方向放置的所述产品1放置在所述废料盘56内，避免错误打标，造成不必要的损失。
80.在一种实施方式中所述多个镭射模组90为四组，四组所述镭射模组90两两相对设于所述安装座51的相对侧，以便于所述机械手50将所述产品1放置在所述镭射模组90上进行打标。
81.每一所述镭射模组90均包括一机架91、一对位机构92和一激光器93。所述对位机构92设于所述机架91上，所述对位机构92上设有治具94，所述治具94用于承载所述机械手50抓取的所述产品1，所述激光器93设于所述治具94上方，用于对所述治具94内的所述产品1进行打标，所述对位机构92用于将所述治具94移动至所述激光器93的正下方。
82.具体的，所述对位机构92包括第一丝杆921、第二丝杆923和第二相机922，所述第一丝921杆设于所述机架91上，所述第二丝杆923沿第一方向滑动地设于所述第一丝杆921上，所述治具94沿第二方向滑动地设于所述第二丝杆923上，所述第二相机922设于所述治具94上方，用于确认所述治具94是否到达所述激光器93的正下方，其中，所述第一方向和所述第二方向为两个不同的方向。
83.在一种实施方式中，所述第一方向和所述第二方向是两个相互垂直的方向
84.进一步的，所述治具94可以是真空吸附治具，所述治具94上设有抽气孔(未表示)，所述抽气孔通过抽气管(未表示)与抽气装置(未表示)连通，当所述产品1放置在所述治具94上时，所述抽气孔在所述抽气装置的作用下，通过所述抽气管对所述产品1进行真空吸附，以使得所述产品1在所述治具94上不会发生偏移，以便于所述对位机构92更高效地对所述产品1进行对位，从而缩短所述激光器93等待的时间，使得所述镭雕机更高效的对所述产品1进行打标。
85.每一所述治具94设有多个放置槽941，以便于所述机械手50同时将多个所述产品1放置在所述治具94上，从而降低所述机械手50的运动次数，以及减少所述对位机构92的行程，使得所述镭雕机的生产效率更高。
86.本发明的工作原理如下：通过人工或其他机械手将承载有待打标的所述产品1的所述托盘2层叠放置在两所述支撑座20上；通过所述托盘分离机构30将最下层的所述托盘2与上层的所述托盘2进行分离；并通过所述转移机构40将分离后的该托盘2输送至所述指定位置；先通过所述第一相机61对所述托盘2内的所述产品1的正反进行识别；再由所述机械手50将该托盘2内的所述产品1进行抓取，并将正确摆放的所述产品1放置在所述治具94内进行真空吸附固定；再由所述对位机构92将该治具94进行输送，并在所述第二相机922的配合下将所述治具94内的所述产品1输送至所述激光器93正下方；再通过所述激光器93对所述产品1进行打标；并由所述机械手50将打标后的所述产品1进行抓取并放置在所述位于所述指定位置的所述托盘2内，通过该托盘2承载已打标的所述产品1，并经过所述升降机构70和所述输送组件80将已打标的所述产品1向后输送。其中，未按指定方向摆放的所述产品1将由所述机械手50直接放置在所述废料盘56中。
87.本技术的说明书和权利要求书中，词语“包括/包含”和词语“具有/包括”及其变形，用于指定所陈述的特征、数值、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数值、步骤、部件或它们的组合。
88.本发明的一些特征，为阐述清晰，分别在不同的实施例中描述，然而，这些特征也可以结合于单一实施例中描述。相反，本发明的一些特征，为简要起见，仅在单一实施例中描述，然而，这些特征也可以单独或以任何合适的组合于不同的实施例中描述。
89.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。