一种三轴自动料仓设备的制作方法

本实用新型涉及料仓设备，具体地涉及一种三轴自动料仓设备。

背景技术：

随着社会的发展，机械设备尤其是自动化设备发挥着越来越重要的作用，自动化设备正成为一个国家工业发展水平的重要标志，直接关系着国家经济发展的基础。

但是，现阶段对物料的整理及摆放大部分仍然靠人工完成，不但劳动强度大、效率底下，日益增长的人工成本使得制造成本提高。

因此，有必要提供一种可以自动完成料框的抓取、输送及堆叠的三轴自动料仓设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有中的问题，并提供一种可以自动完成料框的抓取、输送及堆叠的三轴自动料仓设备。

为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种三轴自动料仓设备包括三轴提升机和交换平台，所述交换平台设于所述三轴提升机的前侧；所述三轴提升机包括相互垂直的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，以及设于所述Z轴运动机构底部的抓取机构，所述三轴提升机的后侧设有用于放置推车的推车通道，所述交换平台的顶面放置待抓取的料盘；在工作时，所述三轴提升机的X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构相互配合使所述抓取机构抓取所述交换平台顶面的料盘，并将所述料盘叠放于位于所述推车通道内的推车上。

优选地，所述X轴运动机构包括X轴伺服电机、X轴滑块和X轴滑轨，所述X轴伺服电机设于所述X轴滑块上，并驱动所述X轴滑块沿所述X轴滑轨移动；所述Y轴运动机构包括Y轴伺服电机、Y轴滑块和Y轴滑轨，所述Y轴伺服电机设于所述Y轴滑块上，并驱动所述Y轴滑块沿所述Y轴滑轨移动；所述Z轴运动机构包括Z轴伺服电机和Z轴导轨，所述Z轴伺服电机通过齿轮驱动所述Z轴导轨沿垂直方向上下移动，且所述抓取机构设于所述Z轴导轨的底部；所述Y轴滑轨固定于所述X轴滑块上，所述Z轴伺服电机固定于所述Y轴滑块上；在工作时，所述X轴滑块带动所述Y轴滑轨沿所述所述X轴滑轨移动，所述Y轴滑块带动所述Z轴伺服电机沿所述Y轴滑轨移动，所述Z轴导轨带动所述抓取机构沿垂直方向上下移动。

优选地，所述抓取机构包括相对间隔设置的两个夹爪、设于两个所述夹爪之间的连接板和分别驱动两个所述夹爪的两个气缸，两个所述气缸分别设于所述连接板的相对两端，并与相对应的所述夹爪相邻设置；所述抓取机构的连接板固定于所述Z轴运动机构的Z轴导轨底部，使得所述Z轴运动机构的Z轴导轨带动所述抓取机构的连接板沿垂直方向上下移动。

优选地，所述交换平台包括至少一个托板组件，所述托板组件包括第一无杆气缸、托板和托板滑轨，所述托板用于承载所述料盘，并设于所述托板滑轨上，所述第一无杆气缸驱动所述托板沿所述托板滑轨滑动；所述托板滑轨组件平行与所述x轴运动机构的运动方向，并正对所述三轴提升机的前侧设置。

优选地，所述交换平台还包括与所述托板组件相邻设置的挡板组件，所述挡板组件包括第二无杆气缸、挡板、滑块和挡板滑轨，所述挡板固定于所述滑块，并与所述挡板滑轨垂直设置，所述第二无杆气缸驱动所述滑块沿所述挡板滑轨移动，并带动所述挡板沿所述挡板滑轨移动；所述挡板平行于所述托板滑轨，所述挡板滑轨设于所述托板滑轨远离所述三轴提升机的一端，并垂直于所述托板滑轨设置；在工作时，所述第二无杆气缸驱动所述挡板推动设于所述托板上的料盘沿所述挡板滑轨方向移动。

优选地，还包括电控箱，所述电控箱控制所述三轴提升机和所述交换平台的运动；所述电控箱设于所述三轴提升机的前侧，且所述电控箱设于所述交换平台的顶部。

优选地，所述三轴提升机包括两个X轴运动机构、一个Y轴运动机构和一个Z轴运动机构，两个所述X轴运动机构相对平行间隔设置，且所述Y轴运动机构设于两个所述X轴运动机构之间，且所述Y轴运动机构的两端分别与两个所述X轴运动机构连接设置，所述Z轴运动机构垂直于所述X轴运动机构和所述Y轴运动机构所在平面设置，且所述Z轴运动机构与所述Z轴运动机构连接设置。

优选地，所述三轴提升机还包括提升机支架，所述提升机支架支撑所述X轴运动机构、所述Y轴运动机构、所述Z轴运动机构和所述抓取机构，在所述提升机支架的后侧还设置有用于放置推车的推车通道。

本实用新型所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果包括：

1、在所述三轴自动料仓设备内，只需人工将装满空料框的推车推入三轴提升机的框架内，然后有本发明自动完成料框的抓取、输送及堆叠，减少人工劳动强度，因此可广泛应用于机加产品的收料环节，节约了人工成本，降低了劳动强度，提高了工作效率；

2、在所述三轴自动料仓设备内，通过与机械手的配合，使得以往一台加工机器需要一人放料，一人收料的模式转变为几台加工机器只需一人放料，节省了操作人员，有效的提高了生产效率，极大的缩短了加工时间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的三轴自动料仓设备的侧面结构示意图；

图2是图1所示三轴自动料仓设备中三轴提升机的结构示意图；

图3是图1所示三轴自动料仓设备的交换平台和电控箱的结构示意图；

图4是图1所示三轴自动料仓设备的立体组装结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请同时参阅图1、图2和图3，图1是本实用新型实施例提供的三轴自动料仓设备的侧面结构示意图；图2是图1所示三轴自动料仓设备中三轴提升机的结构示意图；图3是图1所示三轴自动料仓设备的交换平台和电控箱的结构示意图。所述三轴自动料仓设备100包括三轴提升机10、交换平台20和电控箱30，所述电控箱30控制所述三轴提升机10和所述交换平台20的运动。其中，所述电控箱30设于所述三轴提升机10的前侧，所述交换平台20设于所述电控箱30的顶部。在本实施例中，所述交换平台20的顶部放置待抓取的料盘，所述三轴提升机10抓取所述料盘，并将所述料盘放置于推车上。

所述三轴提升机10包括两个X轴运动机构11、Y轴运动机构12、Z轴运动机构13、抓取机构14和提升机支架15。其中，所述X轴运动机构11、Y轴运动机构12和Z轴运动机构13相互垂直，所述抓取机构14设于所述Z轴运动机构13的底部。

具体地，两个所述X轴运动机构11相对平行间隔设置，且所述Y轴运动机构12设于两个所述X轴运动机构11之间，且所述Y轴运动机构12的两端分别与两个所述X轴运动机构11连接设置，所述Z轴运动机构13垂直于所述X轴运动机构11和所述Y轴运动机构12所在平面设置，且所述Z轴运动机构13与所述Y轴运动机构12连接设置。

所述X轴运动机构11包括X轴伺服电机111、X轴滑块112和X轴滑轨113，所述X轴伺服电机111设于所述X轴滑块112上，并驱动所述X轴滑块112沿所述X轴滑轨113移动。

所述Y轴运动机构12包括Y轴伺服电机121、Y轴滑块122和Y轴滑轨123，所述Y轴伺服电机121设于所述Y轴滑块122上，并驱动所述Y轴滑块122沿所述Y轴滑轨113移动。

所述Z轴运动机构13包括Z轴伺服电机131和Z轴导轨132，所述Z轴伺服电机131通过齿轮驱动所述Z轴导轨132沿垂直方向上下移动，且所述抓取机构14设于所述Z轴导轨132的底部。

所述抓取机构14包括相对间隔设置的两个夹爪141、设于两个所述夹爪141之间的连接板142和分别驱动两个所述夹爪141的两个气缸143。两个所述气缸143分别设于所述连接板142的相对两端，并与相对应的所述夹爪141相邻设置。其中，两个所述气缸143可以分别驱动两个所述夹爪141沿所述连接板142相向移动，从而实现所述抓取机构14的抓取功能。

在所述X轴运动机构11和所述Y轴运动机构12之间，所述Y轴运动机构12的Y轴滑块122的相对两端分别固定于两个所述X轴运动机构11的X轴滑块112上，使得所述X轴运动机构11的X轴滑块112带动所述Y轴运动机构12的Y轴滑轨123沿所述X轴滑轨113移动，从而使得所述X轴运动机构11可以带动所述Y轴运动机构12沿所述X轴滑轨113移动；

在所述Y轴运动机构12和所述Z轴运动机构13之间，所述Z轴运动机构13的Z轴伺服电机131固定于所述Y轴运动机构12的Y轴滑块122上，使得所述Y轴运动机构12的Y轴滑块122带动所述Z轴运动机构13的Z轴伺服电机131沿所述Y轴滑轨123滑动，从而使得所述Y轴运动机构12可以带动所述Z轴运动机构13沿所述Y轴滑轨123移动；

在所述Z轴运动机构13和所述抓取机构14之间，所述抓取机构14的连接板142固定于所述Z轴运动机构13的Z轴导轨132底部，使得所述Z轴运动机构13的Z轴导轨132带动所述抓取机构14的连接板142沿垂直方向上下移动，从而使得所述Z轴运动机构13可以带动所述抓取机构14沿垂直方向上下移动。

所述提升机支架15作为基座支撑所述X轴运动机构11、所述Y轴运动机构12、所述Z轴运动机构13和所述抓取机构14。具体地，在本实施例中，所述X轴运动机构11、所述Y轴运动机构12设置于所述提升机支架15顶端，并承载所述Z轴运动机构13和所述抓取机构14。

进一步地，在所述提升机支架15的后侧还设置有用于放置推车的两个推车通道151。所述两个推车通道151相对平行设置，并使得放置于所述推车通道151内的推车位于所述抓取机构14的正下方，从而方便所述抓取机构14将抓取的料盘放置所述推车上。不限于本实施例，在其他可替代实施例中，所述三轴提升机10可以设置一个或至少三个所述推车通道151，本实用新型对此不做限定。

在工作时，所述三轴提升机10的X轴运动机构11、Y轴运动机构12和Z轴运动机构13相互配合使所述抓取机构14抓取所述交换平台20顶面的料盘，并将所述料盘叠放于位于所述推车通道15内的推车上。

所述交换平台20包括两个托板组件21和与所述托板组件21相邻设置的挡板组件22。两个所述托板组件21用于放置料盘，所述挡板组件22可以移动放于所述托板组件21上的料盘。

在本实施例中，两个所述托板组件21分别与所述提升机支架15的两个推车通道151对应设置，从而使得所述三轴提升机10可以将推车内的料盘直接放置在相对应的所述托板组件21上。

当然，不限于本实施例，所述交换平台20还可以仅设置一个或者至少三个所述托板组件21。每一所述托板组件21均沿所述X轴运动机构11运动方向设置，并相互之间平行间隔设置。

两个所述托板组件21相对平行间隔设置，且每一所述托板组件21包括第一无杆气缸211、托板212和托板滑轨213，所述托板212用于承载所述料盘，并设于所述托板滑轨213上，所述第一无杆气缸211驱动所述托板212沿所述托板滑轨213滑动。而且，所述托板滑轨213平行与所述X轴运动机构11的运动方向，并正对所述三轴提升机10的前侧设置。

在本实施例中，每一所述托板组件21包括两个相对间隔平行设置的所述托板滑轨213，用于支撑所述托板212。当然，不限于本实施例，在其他可替代实施例中，所述托板组件21还可以仅包括一个或至少两个所述托板212，本实用新型对此不作限定。

所述挡板组件22包括第二无杆气缸221、挡板222、滑块223和挡板滑轨224，所述挡板222固定于所述滑块223，并与所述挡板滑轨224垂直设置，所述第二无杆气缸221驱动所述滑块223沿所述挡板滑轨224移动，并带动所述挡板222沿所述挡板滑轨224移动。

在所述托板组件21和所述挡板组件22之间，所述挡板组件22的挡板滑轨224设于所述托板组件21的托板滑轨213远离所述三轴提升机10的一端，并垂直于所述托板滑轨213设置。

在工作时，所述挡板组件22的第二无杆气缸221可以驱动所述挡板222推动设于所述托板组件21的托板212上的料盘沿所述挡板滑轨224方向移动。

接下来将结合附图具体描述所述三轴自动料仓设备100的工作过程。

请参阅图4，为了描述方便，将所述三轴自动料仓设备100内的两个推车记为第一推车E和第二推车F，在所述交换平台20中，与所述第一推车E相对应的托板组件21记作托板组件21A，与所述第二推车F相对应的托板组件21记作托板组件21B。

而且，在所述X轴运动机构11的运动方向上，记朝向所述交换平台20的运动方向为X轴正方向，远离所述交换平台20的运动方向为X轴负方向；

在所述Y轴运动机构12的运动方向上，记朝向所述第一推车E车，并远离所述第二推车F的运动方向为Y轴正方向，远离所述第一推车E，并朝向所述第二推车F的运动方向为Y轴负方向；

在所述Z轴运动机构13的运动方向上，记垂直向上的运动方向为Z轴正方向，垂直向上的的运动方向为Z轴负方向。

具体地，所述三轴自动料仓设备100的工作过程如下：

一、空料盘的抓取和放置：

将叠放有多层空料盘的第一推车E和未载有料盘的第二推车F沿两个所述推车通道151推入所述三轴提升机10的后侧；

所述抓取机构14的两个气缸143分别驱动两个所述夹爪141夹紧所述第一推车E内位于顶层的空料盘，所述Z轴运动机构13的Z轴伺服电机131通过齿轮驱动所述Z轴导轨132沿Z轴正向方向提起，并通过所述X轴伺服电机111驱动所述X轴滑块112沿X轴正向方向滑动，从而带动所述Y轴运动机构12和所述Z轴运动机构13将所述空料盘放置在所述交换平台20的托板组件21A的托板212A上；

在所述交换平台20上，所述第一无杆气缸211A带动所述托板212A沿X轴正方向运行到顶端，等待在所述空料盘内放置产品；

二、满料盘的抓取和放置：

当机械手在所述空料盘内放置产品形成满料盘后，所述挡板组件22的第二无杆气缸221带动所述滑块223在所述挡板滑轨224沿Y轴负方向滑动，从而使得所述挡板222推动所述满料盘推至所述托板组件21B的托板212B上；

此时，所述Y轴伺服电机121驱动所述Y轴滑块122在所述Y轴滑轨123沿Y轴负方向滑动，使得所述Y轴滑块122带动所述Z轴运动机构13和所述抓取机构14沿Y轴负方向运行至末端，进而使得所述抓取机构14位于所述托板212B上的所述满料盘的正上方，所述Z轴伺服电机131通过齿轮驱动所述Z轴导轨132带动所述抓取机构14沿Z轴负方向下降至所述满料盘处，并通过所述抓取机构14的两个夹爪141抓紧所述满料盘；

此时，由所述X轴伺服电机111驱动所述X轴滑块112沿X轴负向方向滑动，从而使得所述抓取机构14将所述满料盘放置在所述第二推车F的正上方，所述Z轴伺服电机131通过齿轮驱动所述Z轴导轨132向Z轴负方向下降，直至所述满料盘的底部接触到所述第二推车F后，所述抓取机构14的两个气缸143分别驱动两个所述夹爪141松开所述满料盘。

最后，所述X轴伺服电机111、所述Y轴伺服电机121、所述Z轴伺服电机131和所述交换平台20同时运行，将所述抓取机构14送至原点处。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果包括：

1、在所述三轴自动料仓设备内，只需人工将装满空料框的推车推入三轴提升机的框架内，然后有本发明自动完成料框的抓取、输送及堆叠，减少人工劳动强度，因此可广泛应用于机加产品的收料环节，节约了人工成本，降低了劳动强度，提高了工作效率；

2、在所述三轴自动料仓设备内，通过与机械手的配合，使得以往一台加工机器需要一人放料，一人收料的模式转变为几台加工机器只需一人放料，节省了操作人员，有效的提高了生产效率，极大的缩短了加工时间。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。