一种批量自动上下料装置的制作方法

本实用新型属于光通信设备的技术改进领域，尤其涉及一种批量自动上下料装置。

背景技术：

原光通讯行业产品自动化工序的自动上下料数量有限，一般为1套夹具数十只产品，在生产过程中需要作业员不断进行上下料，自动化程度相对不高。

因上料数量有限，作业员在生产过程中操作如下，上料→等待→下料→上料，持续进行此动作步骤。同时因为等待时间不长，通常在半小时以下，作业员又无法完成其他工序的生产，存在较长的等待时间（累计）；频繁进行夹具的更换，增加了作业员的劳动强度，为不必要的动作浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种批量自动上下料装置，旨在解决上述的技术问题。

本实用新型是这样实现的，一种批量自动上下料装置，所述批量自动上下料装置包括若干夹具盒、Z轴推送机构、水平运动机构、夹具条运动定位机构及PLC控制机构，所述夹具条运动定位机构设于所述水平运动机构上，若干所述夹具盒分别置于所述水平运动机构的定位架内，所述Z轴推送机构设于所述水平运动机构的下底面，所述Z轴推送机构的推杆穿过所述水平运动机构的底板与所述水平运动机构的夹具盒连接，所述PLC控制机构的输出端分别连接所述Z轴推送机构的控制端、水平运动机构的控制端及夹具条运动定位机构的控制端。

本实用新型的进一步技术方案是：所述Z轴推送机构包括上料Z轴推送装置及下料Z轴推送装置，所述上料Z轴推送装置与下料Z轴推送装置相同，其包括步进电机、丝杠模组、推杆安装块、推杆及丝杠模组安装座，所述丝杠模组设于所述丝杠模组安装座上，所述推杆安装块设于所述丝杠模组上，所述推杆设于推杆安装座上，所述步进电机通过联轴器连接所述丝杠模组。

本实用新型的进一步技术方案是：所述水平运动机构包括底板、上料运动机构及下料运动机构，所述上料运动机构及下料运动机构分别设于所述底板的顶面两侧，所述上料运动机构与所述下料运动机构平行。

本实用新型的进一步技术方案是：所述上料运动机构与所述下料运动机构相同，其包括底座板、连接板、定位架、运动平台、丝杠模组及直线导轨，两根所述直线导轨平行设于所述底座板上，所述丝杠模组设于所述底座板上、且置于两根所述直线导轨之间，两根所述直线导轨分别到所述丝杠模组之间的距离相等，所述运动平台通过连接板设于所述丝杠模组上，所述定位架设于所述运动平台上，所述运动平台与所述直线导轨之间设有滑动垫块。

本实用新型的进一步技术方案是：所述夹具条运动定位机构包括夹具条推动装置、夹具条滑槽、第一定位气缸、第二定位气缸、第一夹紧气缸、第二夹紧气缸、六轴机械手拖动装置及安装底座，所述六轴机械手拖动装置设于所述安装底座上，所述夹具条滑槽设于所述安装底座上、并置于所述六轴机械手拖动装置的前端，所述第一定位气缸及第二定位气缸分别安装底座内、且气缸杆穿过所述安装底座及设夹具条滑槽，所述第一定位气缸的气缸杆及第二定位气缸的气缸杆分别连接定位夹具，所述第一夹紧气缸及第二夹紧气缸分别设于所述安装底座内、且气缸上分别穿过所述安装底座，所述第一夹紧气缸的气缸杆及第二夹紧气缸的气缸杆分别连接夹紧夹具，所述第一夹紧气缸与所述第一定位气缸呈轴对称，所述第二夹紧气缸与所述第二定位气缸呈轴对称，所述夹具条推动装置设于所述底板上、且与所述夹具条滑槽平齐相对应。

本实用新型的进一步技术方案是：所述夹具条推动装置包括支架及推送气缸，所述推送气缸设于所述支架上，所述支架包括支板及顶板，所述支板的一端与所述顶板的一端成直角连接。

本实用新型的进一步技术方案是：所述PLC控制机构包括上料PLC控制器及下料PLC控制器，所述上料PLC控制器连接下料PLC控制器双向通信，所述上料PLC控制器的输入端分别连接启动开关的输出端、急停开关的输出端、调试开关的输出端、气缸感应开关的输出端及夹具条位置感应开关的输出端，所述上料PLC控制器的输出端分别连接所述上料运动机构的控制端及上料上料Z轴推送装置的控制端，所述下料PLC控制器的输出端分别连接所述下料运动机构的控制端、下料Z轴推送装置的控制端、六轴六轴机械手拖动装置的控制端、第一定位气缸的控制端、第二定位气缸的控制端、第一夹紧气缸的控制端及第二夹紧气缸的控制端。

本实用新型的进一步技术方案是：所述夹具盒包括底面板、第一侧板、第二侧板、顶面板、拉手及若干滑槽，所述第一侧板的一端及第二侧板的一端分别连接所述底面板的侧面，所述第一侧板的另一端及第二侧板的另一端分别连接顶面板的侧面，所述第一侧板及第二侧板平行，若干滑槽分别设于所述第一侧板和第二侧板上，所述第一侧板上的滑槽与所述第二侧板上的滑槽对称设置，所述拉手设于所述顶面板的上表面上。

本实用新型的有益效果是：通过采用夹具盒放置夹具条的方式，实现批量上料。一个夹具盒放置10条夹具，每个夹具条放置15PCS，上料150PCS；上料/下料采用高度和水平推送机构，采用合理设计（高度推送机构推送单个夹具盒，减少负载重量），按照设定顺序逐步进行上料/下料；夹具条的移动采用滑槽定位，简单可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的光器件的结构图。

图2是本实用新型实施例提供的光器件安装在夹具条的结构图。

图3是本实用新型实施例提供的夹具条运动定位机构和水平运动机构的结构图。

图4是本实用新型实施例提供的水平运动机构的结构图一。

图5是本实用新型实施例提供的部分水平运动机构的结构图一。

图6是本实用新型实施例提供的部分水平运动机构的结构图二。

图7是本实用新型实施例提供的Z轴推送机构的结构图三。

图8是本实用新型实施例提供的夹具盒的结构图。

图9是本实用新型实施例提供的批量自动上下料装置的结构图。

具体实施方式

附图标记：10-Z轴推送机构 20-水平运动机构 30-夹具条运动定位机构 40-夹具盒 50-光器件 60-夹具条 101-步进电机 102-丝杠模组 103-推杆安装块 104-杠模组安装座 105-推杆 201-底板 202-上料运动机构 203-下料运动机构 301-六轴机械手拖动装置 302-夹具条滑槽 303-支架 304-推送气缸 305-定位架 401-底面板 402-第一侧板 403-第二侧板 404-顶面板 405-拉手 406-滑槽 2001-直线导轨 丝杠模组 2003-连接板 2004-滑动垫块

图1示出了本实用新型提供的批量自动上下料装置，所述批量自动上下料装置包括若干夹具盒40、Z轴推送机构10、水平运动机构20、夹具条运动定位机构30及PLC控制机构，所述夹具条运动定位机构30设于所述水平运动机构20上，若干所述夹具盒40分别置于所述水平运动机构30的定位架304内，所述Z轴推送机构10设于所述水平运动机构20的下底面，所述Z轴推送机构10的推杆穿过所述水平运动机构20的底板201与所述水平运动机构30的定位架304连接，所述PLC控制机构的输出端分别连接所述Z轴推送机构10的控制端、水平运动机构20的控制端及夹具条运动定位机构30的控制端。

所述Z轴推送机构10包括上料Z轴推送装置及下料Z轴推送装置，所述上料Z轴推送装置与下料Z轴推送装置相同，其包括步进电机101、丝杠模组102、推杆安装块103、推杆105及丝杠模组安装座104，所述丝杠模组102设于所述丝杠模组安装座104上，所述推杆安装块103设于所述丝杠模组上102，所述推杆105设于推杆安装座103上，所述步进电机101通过联轴器连接所述丝杠模组102。

所述水平运动机构20包括底板201、上料运动机构202及下料运动机构203，所述上料运动机构202及下料运动机构203分别设于所述底板201的顶面两侧，所述上料运动机构202与所述下料运动机构203平行。

所述上料运动机构202与所述下料运动机构相同，其包括底座板、连接板2003、定位架305、运动平台、丝杠模组2002及直线导轨2001，两根所述直线导轨2001平行设于所述底座板上，所述丝杠模组2002设于所述底座板上、且置于两根所述直线导轨2001之间，两根所述直线导轨2001分别到所述丝杠模组2002之间的距离相等，所述运动平台通过连接板2003设于所述丝杠模组上，所述定位架305设于所述运动平台上，所述运动平台与所述直线导轨2001之间设有滑动垫块2004。

所述夹具条运动定位机构30包括夹具条推动装置、夹具条滑槽302、第一定位气缸、第二定位气缸、第一夹紧气缸、第二夹紧气缸、六轴机械手拖动装置301及安装底座，所述六轴机械手拖动装置301设于所述安装底座上，所述夹具条滑槽302设于所述安装底座上、并置于所述六轴机械手拖动装置301的前端，所述第一定位气缸及第二定位气缸分别安装底座内、且气缸杆穿过所述安装底座及设夹具条滑槽302，所述第一定位气缸的气缸杆及第二定位气缸的气缸杆分别连接定位夹具，所述第一夹紧气缸及第二夹紧气缸分别设于所述安装底座内、且气缸上分别穿过所述安装底座，所述第一夹紧气缸的气缸杆及第二夹紧气缸的气缸杆分别连接夹紧夹具，所述第一夹紧气缸与所述第一定位气缸呈轴对称，所述第二夹紧气缸与所述第二定位气缸呈轴对称，所述夹具条推动装置设于所述底板上、且与所述夹具条滑槽302平齐相对应。

所述夹具条推动装置包括支架303及推送气缸304，所述推送气缸304设于所述支架303上，所述支架303包括支板及顶板，所述支板的一端与所述顶板的一端成直角连接。

所述PLC控制机构包括上料PLC控制器及下料PLC控制器，所述上料PLC控制器连接下料PLC控制器双向通信，所述上料PLC控制器的输入端分别连接启动开关的输出端、急停开关的输出端、调试开关的输出端、气缸感应开关的输出端及夹具条位置感应开关的输出端，所述上料PLC控制器的输出端分别连接所述上料运动机构的控制端及上料上料Z轴推送装置的控制端，所述下料PLC控制器的输出端分别连接所述下料运动机构的控制端、下料Z轴推送装置的控制端、六轴六轴机械手拖动装置的控制端、第一定位气缸的控制端、第二定位气缸的控制端、第一夹紧气缸的控制端及第二夹紧气缸的控制端。

所述夹具盒40包括底面板401、第一侧板402、第二侧板403、顶面板404、拉手405及若干滑槽406，所述第一侧板402的一端及第二侧板403的一端分别连接所述底面板的侧面，所述第一侧板402的另一端及第二侧板403的另一端分别连接顶面板404的侧面，所述第一侧板402及第二侧板403平行，若干滑槽406分别设于所述第一侧板402和第二侧板403上，所述第一侧板402上的滑槽406与所述第二侧板403上的滑槽406对称设置，所述拉手405设于所述顶面板404的上表面上。

物料盒水平运动机构将第一个夹具盒推送到预定位置→物料盒高度推送机构将物料盒推送到第一个夹具条60上料位置→夹具条运动定位机构将夹具条推送到工作位置→作业（点胶/测试等）→夹具条60运动机构将夹具条推送到下料夹具盒中（下料机构与上料机构完全相同，作业时动作亦相同）→物料盒水平运动机构将第二个夹具盒推送到预定位置→物料盒高度推送机构将物料盒推送到第二个夹具条上料位置→夹具条运动定位机构将夹具条推送到工作位置→作业（点胶/测试等）→夹具条运动机构将夹具条推送到下料夹具盒中→重复上述动作直至整个作业完成；物料即为光器件50。

夹具条经上述两个高度和水平推送机构定位→推送气缸将夹具条推送到夹具定位滑槽中→夹紧气缸将夹具条定位住→6轴机械手通过安装在其旋转头上的两个定位杆，将夹具条推送到工作位置→作业（点胶/测试等）6轴机械手将夹具条推送到下料端夹具盒中→重复上述动作。

1个夹具条放置15个产品，同时夹具条两侧的圆孔是6轴机械手定位和移动夹具时使用的。

1个夹具盒放置10个夹具条，上下夹具条时，通过夹具盒的上的滑槽进行定位。

两个高度推送机构安装在底板上的。高度推送机构分为步进电机，丝杆模组，推杆安装块，推杆（与夹具盒相连接）以及丝杆模组安装座组成。推杆安装块是安装在丝杆模组滑块上的，通过控制步进电机的转动实现推杆的上下运动，实现夹具盒的高度变化。

水平运动机构分为以下几个部分，定位架（1次可放置8个夹具盒，即上料1200PCS），运动平台，连接板（图4），丝杆模组，直线滑轨组成。上下料结构完全相同，其运动方式也一致。工作方式如下，第一夹具盒上料（或下料）完成后，水平运动平台向前运动一个夹具盒的位置，依次完成夹具盒的上料。步进电机通过丝杆模组推动运动平台的运动，重载直线导轨保证运动平台的平稳运行。这里需要说明的是连接板的设计，连接板与丝杆滑块和运动平台相连，运动平台和夹具盒由直线滑轨承重，连接板上定位柱嵌套在运动平台上，只起到定位作用，平台水平运动时，推动其前后运动。

夹具条运动机构有以下组成部分，夹具条推动气缸，夹具条滑槽，定位气缸（挡住夹具条前端），夹紧气缸，6轴机械手拖动机构。其工作方式如下，水平和高度推送机构将夹具盒退送到固定位置后，夹具条推动气缸将夹具条推入到滑槽中，定位气缸1将夹具条挡住，夹紧气缸1将夹具条夹紧，6轴机械手拖动机构将夹具条拖动到工作位置（动作前上述两气缸松开），定位气缸2和夹紧气缸2将夹具条夹紧直到作业完成，6轴机器手拖动机构将夹具条推送到下料夹具盒中，至此一个动作周期完成。

6轴机械手拖动机构工作方式。6轴机械手可利用4轴机械手或丝杆模组组成的龙门机构替代。6轴机械手上安装有图5所示的定位和推送机构，其定位时依靠两个导杆，导杆两段的台阶插入到夹具条定位孔中拖动夹具条在滑槽中前进。当工作完成后，安装在两根定位杆上的推杆将夹具条推送到下料夹具盒中。为保证推送位置的准确和推送力度，在推杆上增加弹簧和直线轴承，保证设备的稳定性。

该机构上下料机构分别采用一套PLC控制，输入端有操作开关，气缸感应及夹具条位置感应等开关，输出端控制6轴机械手输入信号，推杆气缸，定位气缸及夹紧气缸等，通过PLC程序的编写实现预定的动作，实现设备的功能。其中PLC控制步进电机推动丝杆运动原理如下，PLC输出方向和脉冲两路信号到步进驱动器中，步进驱动器将型号转换为电机正反转和相应的转动参数，实现丝杆的设定运动距离。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。