一种周转箱自动上料装置的制作方法

本实用新型属于周转箱装置技术领域，尤其涉及一种周转箱自动上料装置。

背景技术：

在生产制造企业中，大量的通用零部件会被装入周转箱中，并运送到下一个生产加工工序。但是在实际生产中，周转箱中的零部件需要人工上料和取用，这极大的影响了自动生产线的运行效果。

技术实现要素：

本实用新型提供的一种周转箱自动上料装置，实现了周转上料和取用的自动化，有助于节约人工成本和提高生产效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种周转箱自动上料装置，包括周转箱、输送机构、升降机构、夹取移动机构、视觉定位系统和控制系统；

所述周转箱底部设置有活动支撑板，所述活动支撑板上放置有零件；

所述输送机构包括主框架和运输导轨；所述主框架由竖直框架和水平框架组成，所述水平框架伸出所述竖直框架一侧；所述运输导轨分别包括固定在所述竖直框架内的垂直导轨和固定在所述水平框架的水平导轨，所述水平导轨和所述垂直导轨分别对所述周转箱起到垂直导向和水平导向的作用；

所述升降机构包括托板组和升降导轨，所述托板组的上端与所述周转箱底部的活动支撑板相连，所述托板组在所述升降导轨的带动下将零件沿竖直方向托举至所述周转箱表面的位置；

所述视觉定位系统位于所述水平框架远离所述竖直框架的一端，包括光源、工业相机、图像采集卡和激光测距仪，所述光源用于发射照射到零件上的光线，所述相机用于拍摄照片，所述照片传输给图像采集卡，转换为数字信号后传送给控制器，所述激光测距仪用于计算零件与所述夹取移动机构的距离；所述夹取移动机构在控制系统的控制下进行夹取零件的操作；

所述控制系统包括控制器和检测元件；所述检测元件包括光电开关、接近开关和位移传感器；所述控制器用于接收和处理视觉定位系统和检测元件发出的输入信号，经过计算处理后向输送机构、升降机构和夹取移动机构发出输出信号，控制输送机构、升降机构和夹取移动机构的操作。

进一步的，所述周转箱的内部被分割为若干格子，所述格子底部设置有活动支撑板每个格子内存放有由下至上叠放着的零件。

进一步的，所述输送机构还包括运输气缸，所述运输气缸包含垂直组气缸和水平组气缸，分别推动周转箱沿垂直导轨和水平导轨运动；运输气缸活塞杆的端部通过铰接安装有推板，用于增加气缸活塞杆与周转箱的接触面积；所述水平导轨和所述垂直导轨的端部都设置有限位块，用于防止周转箱移动超过极限位，滑出导轨；所述水平导轨与所述周转箱的上边沿接触。

进一步的，所述升降机构还包括立柱、减速电机和滚珠丝杠；所述立柱的一端固定于地面，另一端固定于水平框架的下表面，所述升降导轨沿立柱延伸方向固定于立柱；所述托板组由若干竖直设置的托板构成，所述托板组的下端固定连接有固定架，所述固定架的侧面固定连接在所述升降导轨的滑块上；所述滚珠丝杠与减速电机连接，并固定于托板组的底端；所述减速电机驱动滚珠丝杠作位移可控的升降运动，带动托板组沿升降导轨移动，将一层零件整体托举至高于周转箱表面的位置。

进一步的，所述夹取移动机构包括夹紧机构、垂直移动机构、水平移动机构和固定立柱；所述固定立柱被固定于水平框架的上端；水平移动机构置于固定立柱的上端，处于水平位置，垂直移动机构置于水平移动机构的上端，处于竖直位置，夹紧机构固定于垂直移动机构的蜗杆的下端；夹紧机构由电磁线圈驱动夹紧，每次夹取单个零件。

进一步的，所述竖直框架的上端和水平框架远离所述竖直框架的一端分别设置一组光电开关和接近开关，分别用于检测和反馈所述周转箱在垂直轨道和水平轨道的位置。

进一步的，所述位移传感器安装于升降机构的升降导轨，用于检测和反馈托板组移动的距离和位置。

进一步的，所述控制器为可编程控制器，即PLC，用于控制执行元件的工作，所述执行元件为垂直组气缸、水平组气缸、减速电机和电磁线圈。

本实用新型的有益效果如下：

实现了承装零件的周转箱的自动升降以及取用，避免了工人人工取用零件，劳动强度大大减少，减少了人工成本、提高了自动化程度和自动化生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的周转箱自动上料装置的结构示意图；

图2为图1A处局部放大图；

图3为夹取移动装置和视觉定位系统的结构示意图。

其中：

1、周转箱；2、竖直框架；3、水平框架；4、垂直导轨；5、水平导轨；6、垂直组气缸；8、立柱；9、升降导轨；10、托板组；11、固定架；12、滑块；13、夹紧机构；14、垂直移动机构；15、水平移动机构；16、固定立柱；17、光源； 18、工业相机；19、图像采集卡；20、激光测距仪；21、光电开关；22、接近开关；23、位移传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

如图1所示，本实用新型提供一种周转箱1自动上料装置，包括周转箱1、输送机构、升降机构、夹取移动机构、视觉定位系统和控制系统；所述周转箱1 的内部被分割为若干格子，所述格子底部设置有活动支撑板每个格子内存放有由下至上叠放着零件。

所述输送机构包括主框架、运输导轨和运输气缸；所述主框架由竖直框架2 和水平框架3组成，所述水平框架3伸出所述竖直框架2一侧；所述运输导轨分别包括固定在所述竖直框架2内的垂直导轨4和固定在所述水平框架3的水平导轨5，所述水平导轨5和所述垂直导轨4分别对所述周转箱1起到垂直导向和水平导向的作用；所述运输气缸包含垂直组气缸6和水平组气缸，分别推动周转箱1沿垂直导轨4和水平导轨5运动；运输气缸活塞杆的端部通过铰接安装有推板，用于增加气缸活塞杆与周转箱1的接触面积；所述水平导轨5和所述垂直导轨的端部都设置有限位块，用于防止周转箱1移动超过极限位，滑出导轨；所述水平导轨5与所述周转箱1的上边沿接触，除了具有导向作用外还具有承载重量的作用。

如图2所示，所述升降机构包括立柱8、减速电机、滚珠丝杠、托板组10 和升降导轨9，所述立柱8的一端固定于地面，另一端固定于水平框架3的下表面，所述升降导轨9沿立柱8延伸方向固定于立柱8；所述托板组10由若干竖直设置的托板构成，所述托板组10的上端与所述周转箱1底部的活动支撑板相连，所述托板组10的下端固定连接有固定架11，所述固定架11的侧面固定连接在所述升降导轨9的滑块12上；所述滚珠丝杠与减速电机连接，并固定于托板组10的底端；所述减速电机驱动滚珠丝杠作位移可控的升降运动，带动托板组10沿升降导轨9移动，将一层零件整体托举至高于周转箱1表面的位置。如图3所示，所述视觉定位系统位于所述水平框架3的远离所述竖直框架2的一端，包括光源17、相机18、图像采集卡19和激光测距仪20，所述光源17用于发射照射到零件上的光线，所述相机18用于拍摄照片，所述照片传输给图像采集卡19，转换为数字信号后传送给控制器，所述激光测距仪20用于计算零件与所述夹取移动机构的距离；所述夹取移动机构在控制系统的控制下进行夹取零件的操作。

所述控制系统包括PLC可编辑逻辑控制器和检测元件；所述检测元件包括光电开关21、接近开关22和位移传感器23；所述控制器用于接收和处理视觉定位系统和检测元件发出的输入信号，经过计算处理后向输送机构、升降机构和夹取移动机构发出输出信号，控制输送机构、升降机构和夹取移动机构的操作。

如图3所示，所述夹取移动机构包括夹紧机构13、垂直移动机构14、水平移动机构15和固定立柱16；所述固定立柱16被固定于水平框架3的上端；水平移动机构15置于固定立柱16的上端，处于水平位置，垂直移动机构14置于水平移动机构15的上端，处于竖直位置，夹紧机构13固定于垂直移动机构14 的蜗杆的下端；夹紧机构13由电磁线圈驱动夹紧，每次夹取单个零件。

所述竖直框架2的上端和水平框架3远离所述竖直框架2的一端分别设置一组光电开关21和接近开关22，分别用于检测和反馈所述周转箱1在垂直轨道和水平轨道的位置。

所述位移传感器23安装于升降机构的升降导轨9，用于检测和反馈托板组 10移动的距离和位置。

所述控制器为可编程控制器，即PLC，用于控制执行元件的工作，所述执行元件为垂直组气缸6、水平组气缸、减速电机和电磁线圈。

实现了承装零件的周转箱1的自动升降以及取用，避免了工人人工取零件，劳动强度大大减少，减少了人工成本、提高了自动化程度和自动化生产效率。

本实用新型的使用过程：

将周转箱1装入竖直框架2的底部，垂直组气缸6推动周转箱1沿垂直导轨4作提升运动，当周转箱1触发了置于竖直框架2上端的光电开关21和接近开关22，垂直组气缸6停止动作并保持位置；水平组气缸推动周转箱1沿水平导轨5作横向移动，当周转箱1触发了置于主框架水平部分左端的光电开关21 和接近开关22，水平组气缸停止动作并保持位置；减速电机驱动滚珠丝杠，带动托板组10沿升降导轨9上升，位移传感器23检测和反馈托板组10移动的距离和位置，当一层零件整体被搬运至高于周转箱1表面的位置，减速电机和滚珠丝杠停止动作并保持位置。光源17发射特定的光照射到零件上，由CCD工业照相机18拍摄照片，传输给图像采集卡19，转换为数字信号后传送给PLC；激光测距仪20通过激光发生器发射特定频率激光，激光到达目标零件后形成漫反射光，通过接收到漫反射光与发射出的激光之间的角度来计算出零件和夹紧机构13之间的距离；垂直移动机构14和水平移动机构15由减速电机驱动，带动夹紧机构13沿上下、左右和前后方向移动，到达视觉定位系统反馈的目标位置，夹取零件并移动；PLC接收和处理视觉定位系统和检测元件发出的输入信号，经过计算处理后向输送装置、升降装置、夹取移动装置发出输出信号，控制气缸、减速电机和电磁线圈等执行元件的工作。

本文中应用了具体个例对实用新型构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该实用新型构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。