一种多工位快速上下料结构的制作方法

本发明涉及搬运运输领域，尤其涉及一种多工位快速上下料结构。

背景技术：

目前，在工业自动化生产领域，自动化生产线运用的越来越普遍，在自动化生产线中tt时间(节拍时间)作为自动化程度的一个重要指标，一直受到充分的重视，在生产过程中，部分工序所需的时间比较久，对整体生产的效率造成影响。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种多工位快速上下料结构，提高上下料的速度，从而提高生产效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多工位快速上下料结构，包括机架，所述机架上固定设有水平设置的工作台，所述工作台的上端面上设有平行设置的第一模组和第二模组，所述第一模组上滑动设有在驱动机构的带动下沿所述第一模组的长度方向来回移动的第一治具，所述第二模组上滑动设有在驱动机构的带动下沿所述第二模组的长度方向来回移动的第二治具；所述机架上固定设有第一上下料架体，所述第一上下料架体的两侧上设有两平行设置的第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨均位于所述第一模组和所述第二模组的竖直上方，所述第一模组和所述第一导轨垂直设置；所述第一导轨上设有在驱动机构的带动下沿所述第一导轨的长度方向来回移动的第一上下料模组，所述第一上下料模组的底端设有用于抓持待加工产品的上下料机械手组件；所述第二导轨上设有在驱动机构的带动下沿所述第二导轨的长度方向来回移动的第二上下料模组，所述第二上下料模组的底端设有用于抓持待加工产品的上下料机械手组件。

本发明的有益效果是：本发明在实际应用中，可以根据产品在治具工作位的工作时间，将此步工序所需的实际时间减小，大大压缩了长时间工序对整个生产线时间的影响，提高了生产效率，起到了良好的效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述第一上下料架体包括两竖直架杆以及设在所述工作台上方的水平架杆，两个所述竖直架杆的顶端分别与所述水平架杆的两端固定连接，两个所述竖直架杆的底端分别固定在所述工作台相对的两侧边上，所述第一模组和所述第二模组均设在所述第一上下料架体的两个所述竖直架杆之间，所述第一导轨和所述第二导轨对称设在所述第一上下料架体的所述水平架杆的两侧上。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一上下料架体采用两竖直架杆和一水平架杆组成的倒u型的结构，一方面方便第一导轨和第二导轨的设置，使得第一导轨、第二导轨与工作台之间有操作的空间，另一方面不会影响第一模组上的第一治具的移动以及第二模组上的第二治具的移动。在本发明中，所述竖直架杆的顶端还可以与所述水平架杆的中部固定连接，其连接位置可以根据实际需要进行调整，以确保不影响工作台上的第一治具和第二治具的移动即可。

进一步，所述工作台的上端面上还设有平行设置的第三模组和第四模组，所述第三模组上滑动设有在驱动机构的带动下沿所述第三模组的长度方向来回移动的第三治具，所述第四模组上滑动设有在驱动机构的带动下沿所述第四模组的长度方向来回移动的第四治具；所述机架上固定设有第二上下料架体，所述第二上下料架体的两侧上设有两平行设置的第三导轨和第四导轨，所述第三导轨和所述第四导轨均位于所述第三模组和所述第四模组的竖直上方，所述第三模组和所述第三导轨垂直设置；所述第三导轨上设有在驱动机构的带动下沿所述第三导轨的长度方向来回移动的第三上下料模组，所述第三上下料模组的底端设有用于抓持待加工产品的上下料机械手组件；所述第四导轨上设有在驱动机构的带动下沿所述第四导轨的长度方向来回移动的第四上下料模组，所述第四上下料模组的底端设有用于抓持待加工产品的上下料机械手组件。

采用上述进一步方案的有益效果是：在工作台上设置另一组上下料结构，实现多组多工位快速上下料，进一步提高生产效率。

进一步，所述第二上下料架体包括两竖直架杆以及设在所述工作台上方的水平架杆，两个所述竖直架杆的顶端分别与所述水平架杆的两端固定连接，两个所述竖直架杆的底端分别固定在所述工作台相对的两侧边上，所述第三模组和所述第四模组均设在所述第二上下料架体的两个所述竖直架杆之间，所述第三导轨和所述第四导轨对称设在所述第二上下料架体的所述水平架杆的两侧上。在本发明中，所述竖直架杆的顶端还可以与所述水平架杆的中部固定连接，其连接位置可以根据实际需要进行调整，以确保不影响工作台上的第一治具和第二治具的移动即可，例如，可以将两个竖直架杆设置在第一治具和第二治具之间，只需要确保能对水平架杆能固定稳定即可。

采用上述进一步方案的有益效果是：第二上下料架体采用两竖直架杆和一水平架杆组成的倒u型的结构，一方面方便第三导轨和第四导轨的设置，使得第三导轨、第四导轨与工作台之间有操作的空间，另一方面不会影响第三模组上的第三治具的移动以及第四模组上的第四治具的移动。

进一步，所述驱动机构包括伺服电机以及与所述伺服电机的输出端传动连接的丝杆，所述第一模组的一端、所述第二模组的一端、所述第一导轨的一端、所述第二导轨的一端、所述第三模组的一端、所述第四模组的一端、所述第三导轨的一端、所述第四导轨的一端上均设有所述伺服电机，所述第一模组的侧边上、所述第二模组的侧边上、所述第一导轨的侧边上、所述第二导轨的侧边上、所述第三模组的侧边上、所述第四模组的侧边上、所述第三导轨的侧边上、所述第四导轨的侧边上均通过联轴器连接有所述丝杆。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用伺服电机带动丝杆的方式作为驱动机构，实现移动的精准性控制。

进一步，所述第一上下料架体和所述第二上下料架体对称设在所述机架上，所述第一上下料架体和所述第二上下料架体的对称面为竖直对称面，所述第一模组和所述第三模组关于所述竖直对称面对称设置，所述第二模组和所述第四模组关于所述竖直对称面对称设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：两组上下料结构对称设置，便于整体的安装，减少占用的空间。

进一步，所述上下料机械手组件包括竖直设置的气缸，所述气缸的活塞杆竖直向下设置，所述气缸的活塞杆的底端固定设有吸盘安装板，所述吸盘安装板上固定设有多个吸盘，所述吸盘通过管道与气源连接。所述第一上下料模组上、所述第二上下料模组上、所述第三上下料模组上以及所述第四上下料模组上均固定设有所述气缸。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用气缸带动的吸盘作为机械手组件，结构简单，控制方便，成本低。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明工作流程示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机架，2、工作台，3、第一模组，4、第二模组，5、第一治具，6、第二治具，7、第一上下料架体，8、第一导轨，9、第二导轨，10、第一上下料模组，11、上下料机械手组件，11-1、气缸，11-2、吸盘安装板，11-3、吸盘，12、第二上下料模组，13、第三模组，14、第四模组，15、第三治具，16、第四治具，17、第二上下料架体，18、第三导轨，19、第四导轨，20、第三上下料模组，21、第四上下料模组，22、伺服电机，23、丝杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、图2、图3所示，本发明的实施例包括机架1，所述机架1上固定设有水平设置的工作台2，所述工作台2的上端面上设有平行设置的第一模组3和第二模组4，所述第一模组3和所述第二模组4并列间隔设置，且所述第一模组3的长度和所述第二模组4的长度相同，所述第一模组3上滑动设有在驱动机构的带动下沿所述第一模组3的长度方向来回移动的第一治具5，所述第二模组4上滑动设有在驱动机构的带动下沿所述第二模组4的长度方向来回移动的第二治具6；所述机架1上固定设有第一上下料架体7，所述第一上下料架体7的两侧上设有两平行设置的第一导轨8和第二导轨9，所述第一导轨8和所述第二导轨9均位于所述第一模组3和所述第二模组4的竖直上方，所述第一模组3和所述第一导轨8垂直设置，所述第一治具5在移动的过程中经过所述第一导轨8的竖直下方，所述第二治具6在移动的过程中经过第二导轨9的竖直下方；所述第一导轨8上设有在驱动机构的带动下沿所述第一导轨8的长度方向来回移动的第一上下料模组10，所述第一上下料模组10的底端设有用于抓持待加工产品的上下料机械手组件11；所述第二导轨9上设有在驱动机构的带动下沿所述第二导轨9的长度方向来回移动的第二上下料模组12，所述第二上下料模组12的底端设有用于抓持待加工产品的上下料机械手组件11；

所述工作台2的上端面上还设有平行设置的第三模组13和第四模组14，所述第三模组13上滑动设有在驱动机构的带动下沿所述第三模组13的长度方向来回移动的第三治具15，所述第四模组14上滑动设有在驱动机构的带动下沿所述第四模组14的长度方向来回移动的第四治具16；所述机架1上固定设有第二上下料架体17，所述第二上下料架体17的两侧上设有两平行设置的第三导轨18和第四导轨19，所述第三导轨18和所述第四导轨19均位于所述第三模组13和所述第四模组14的竖直上方，所述第三模组13和所述第三导轨18垂直设置，所述第三治具15在移动的过程中经过所述第三导轨18的竖直下方，所述第四治具16在移动的过程中经过第四导轨19的竖直下方；所述第三导轨18上设有在驱动机构的带动下沿所述第三导轨18的长度方向来回移动的第三上下料模组20，所述第三上下料模组20的底端设有用于抓持待加工产品的上下料机械手组件11；所述第四导轨19上设有在驱动机构的带动下沿所述第四导轨19的长度方向来回移动的第四上下料模组21，所述第四上下料模组21的底端设有用于抓持待加工产品的上下料机械手组件11。

本发明在实际应用中，可以根据产品在治具工作位的工作时间，将此步工序所需的实际时间减小，大大压缩了长时间工序对整个生产线时间的影响，提高了生产效率，起到了良好的效果；在工作台2上设置另一组上下料结构，实现多组多工位快速上下料，进一步提高生产效率。在本发明的实施例中，可以根据实际需求增设一组或多组上下料结构。

优选的，所述第一上下料架体7包括两竖直架杆以及设在所述工作台2上方的水平架杆，两个所述竖直架杆的顶端分别与所述水平架杆的两端固定连接，两个所述竖直架杆的底端分别固定在所述工作台2相对的两侧边上，所述第一模组3和所述第二模组4均设在所述第一上下料架体7的两个所述竖直架杆之间，且所述水平架杆与所述第一模组3和所述第二模组4垂直设置，所述第一导轨8和所述第二导轨9对称设在所述第一上下料架体7的所述水平架杆的两侧上。所述第二上下料架体17包括两竖直架杆以及设在所述工作台2上方的水平架杆，两个所述竖直架杆的顶端分别与所述水平架杆的两端固定连接，两个所述竖直架杆的底端分别固定在所述工作台2相对的两侧边上，所述第三模组13和所述第四模组14均设在所述第二上下料架体17的两个所述竖直架杆之间，所述水平架杆和所述第三模组13和所述第四模组14垂直设置，所述第三导轨18和所述第四导轨19对称设在所述第二上下料架体17的所述水平架杆的两侧上。第一上下料架体7和第二上下料架体17均采用两竖直架杆和一水平架杆组成的倒u型的结构，一方面方便水平架杆上导轨的设置，使得导轨与工作台2之间有操作的空间，另一方面不会影响第一治具5、第二治具6、第三治具15和第四治具16的移动。

在本发明的实施例中，所述驱动机构包括伺服电机22以及与所述伺服电机22的输出端传动连接的丝杆23，所述第一模组3的一端、所述第二模组4的一端、所述第一导轨8的一端、所述第二导轨9的一端、所述第三模组13的一端、所述第四模组14的一端、所述第三导轨18的一端、所述第四导轨19的一端上均设有所述伺服电机22，所述第一模组3的侧边上、所述第二模组4的侧边上、所述第一导轨8的侧边上、所述第二导轨9的侧边上、所述第三模组13的侧边上、所述第四模组14的侧边上、所述第三导轨18的侧边上、所述第四导轨19的侧边上均通过联轴器连接有所述丝杆23，采用伺服电机22带动丝杆23的方式作为驱动机构，实现移动的精准性控制。

在本发明的实施例中，为了便于整体的安装，减少占用的空间，所述第一上下料架体7和所述第二上下料架体17对称设在所述机架1上，所述第一上下料架体7和所述第二上下料架体17的对称面为竖直对称面，所述第一模组3和所述第三模组13关于所述竖直对称面对称设置，所述第二模组4和所述第四模组14关于所述竖直对称面对称设置。在本实施例中，所述工作台2呈矩形结构，以其长度方向的中分线所在的竖直面为对称面，所述第一上下料架体7和所述第二上下料架体17对称设置，所述第一模组3和所述第三模组13对称设置，所述第二模组4和所述第四模组14对称设置。

在本发明的实施例中，所述上下料机械手组件11包括竖直设置的气缸11-1，所述气缸11-1的活塞杆竖直向下设置，所述气缸11-1的活塞杆的底端固定设有吸盘安装板11-2，所述吸盘安装板11-2上固定设有多个吸盘11-3，所述吸盘11-3通过管道与气源连接。所述第一上下料模组10上、所述第二上下料模组12上、所述第三上下料模组20上以及所述第四上下料模组21上均固定设有所述气缸11-1。采用气缸11-1带动的吸盘11-3作为机械手组件，结构简单，控制方便，成本低。

工作原理：如图4所示，在第二导轨9的一端的竖直下方设置有a上料取料位，在第一导轨8远离所述a上料取料位的一端的竖直下方设置有a下料放料位，设定第一模组3与所述第二导轨9的交叉处为第一治具上料位，第一模组3和第一导轨8的交叉处为第一治具下料位，所述第二导轨9和第二模组4的交叉处为第二治具上料位，所述第一导轨8与所述第二模组4的交叉处为第二治具下料位；同样的，在第四导轨19的一端的竖直下方设置有b上料取料位，所述第三导轨18远离所述b上料取料位的一端的竖直下方设置有b下料放料位，设定第四导轨19与所述第三模组13的交叉处为第三治具上料位，第三导轨18和第三模组13的交叉处为第三治具下料位，所述第四导轨19和第四模组14的交叉处为第四治具上料位，所述第三导轨18与所述第四模组14的交叉处为第四治具下料位；所述第一模组3远离所述第三模组13的一端为第一治具工作位，所述第三模组13远离所述第一模组3的一端的第三治具工作位，所述第二模组4远离所述第四模组14的一端的第二治具工作位，所述第四模组14远离所述第二模组4的一端为第四治具工作位。

在本发明的实施例中，所述第一模组3、第二模组4、第三模组13和第四模组14均采用直线模组(直线模组有几种叫法，线性模组、直角坐标机器人、直线滑台等，是继直线导轨、直线运动模组、滚珠丝杆直线传动机构的自动化升级单元。可以通过各个单元的组合实现负载的直线、曲线运动，是轻负载的自动化更加灵活、定位更加精准。)，其具体结构为现有技术，其与驱动机构的连接关系也为现有技术，在此不做具体的描述。

第二上下料模组12在驱动机构的带动下移动至a上料取料位，通过上下料机械手组件11进行取料在a上料取料位进行取料；取料后，第二上下料模组12在驱动机构的带动下移动至第一治具上料位，同时，第一治具5在驱动机构的带动下移动至第一治具上料位，上下料机械手组件11将机械手上的产品放置于第一治具5上，然后，第二上下料模组12在驱动机构的带动下返回a上料取料位继续取料，第一治具5在驱动机构的带动下移动至第一治具工作位，对产品进行加工工序；第二上下料模组12再次取料在驱动机构的带动下移动至第二治具上料位，同时，第二治具6在驱动机构的带动下移动至第二治具上料位，上下料机械手组件11将机械手上的产品放置于第二治具6上，然后，第二上下料模组12在驱动机构的带动下返回a上料取料位继续取料，第二治具6在驱动机构的带动下移动至第二治具工作位，对产品进行加工工序。在第一治具工作位完成加工的产品在驱动机构的带动下，第一治具5运载产品移动至第一治具下料位，第一上下料模组10在驱动机构的带动下移动至第一治具下料位，通过上下料机械手组件11抓取第一治具5上的产品，然后在驱动机构的带动下移动至a下料放料位，上下料机械手组件11松开产品，将产品置于a下料放料位，然后，第一上下料模组10在驱动机构的带动下移动至第二治具下料位，在第二治具工作位完成加工工序的产品在第二治具6的运载下移动至第二治具下料位，上下料机械手组件11抓取第二治具6上的产品，然后在驱动机构的带动下移动至a下料放料位放料。

和上述工序同时进行的，第四上下料模组21在驱动机构的带动下移动至b上料取料位，通过上下料机械手组件11进行取料在b上料取料位进行取料；取料后，第四上下料模组21在驱动机构的带动下移动至第三治具上料位，同时，第三治具15在驱动机构的带动下移动至第三治具上料位，上下料机械手组件11将机械手上的产品放置于第三治具15上，然后，第四上下料模组21在驱动机构的带动下返回b上料取料位继续取料，第三治具15在驱动机构的带动下移动至第三治具工作位，对产品进行加工工序；第四上下料模组21再次取料在驱动机构的带动下移动至第四治具上料位，同时，第四治具16在驱动机构的带动下移动至第四治具上料位，上下料机械手组件11将机械手上的产品放置于第四治具16上，然后，第四上下料模组21在驱动机构的带动下返回b上料取料位继续取料，第四治具16在驱动机构的带动下移动至第四治具工作位，对产品进行加工工序。在第三治具工作位完成加工的产品在驱动机构的带动下，第三治具15运载产品移动至第三治具下料位，第三上下料模组20在驱动机构的带动下移动至第三治具下料位，通过上下料机械手组件11抓取第三治具15上的产品，然后在驱动机构的带动下移动至b下料放料位，上下料机械手组件11松开产品，将产品置于b下料放料位，然后，第三上下料模组20在驱动机构的带动下移动至第四治具下料位，在第四治具工作位完成加工工序的产品在第四治具16的运载下移动至第四治具下料位，上下料机械手组件11抓取第四治具16上的产品，然后在驱动机构的带动下移动至b下料放料位放料。

本发明在实际应用中，可以根据产品在治具工作位的工作时间，将此步工序所需的实际时间减小到原所需时间的四分之一，大大压缩了长时间工序对整个生产线时间的影响，提高了生产效率，起到了良好的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。