一种料盘自动上下料装置及其供料方法与流程

1.本发明涉及自动化上料领域，特指一种料盘自动上下料装置及其供料方法。


背景技术：

2.在很多自动化生产、检测、制造设备中(例如，化学检测、自动化加工)，都会使用料盘进行供料，料盘中可以承载有需要检测或加工的零部件，也可以承载有需要进行检测或后续处理的样本。在上料时，通常是操作操作人员手动将料盘放置到设备的上料位置，让设备能够对料盘上存放的试管或零部件等执行检测、加工、开盖等后续操作。但是，在手动上料盘方案中，每次上料时只能上一个料盘，之后在下料时也需要操作人员手动将料盘取走，因此需要操作人员进行频繁的上下料盘的工作，效率较低，同时还需要较高的人员成本。
3.针对人工上下料盘存在的上述问题，现有技术中出现了一些自动供料的方案，如现有技术201822001936.2公开的一种托盘自动供料机构，让操作人员能够一次性在设备的上料工位摆放多个料盘，之后设备会将这些料盘逐个或一次性取走以进行后续操作，结束后再将这些料盘输送至下料工位，通过增加上下料工位的数量，就能够有效减少人工供料的次数，提高整体效率。但是，常规的供料方案往往需要基于机械臂等机构来实现料盘的抓取和移载，其成本和复杂度较高，不利于维护。另外，为了保证一次上料的所有料盘都能够成功自动下料而无需操作人员的干预，就需要让上料工位和下料工位的数量对应相同，使料盘的下料工位能够容纳一次性上料的最大料盘数量，例如，如果有2个上料工位，假设每个工位所容纳的料盘数量相同，那么下料工位的数量同样是2个。但是，由于上料工位和下料工位都需要占用空间，所以随着工位数量的增加，就会导致设备整体体积增大，占用更多的空间，变向提高了设备的成本。


技术实现要素：

4.本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种料盘自动上下料装置及其供料方法，通过灵活使用各个工位，能够让部分工位既是上料工位，也是下料工位，从而减少了工位的数量，有效减少了工位所占的面积，进而能够减小整体设备所占的空间。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种料盘自动上下料装置，包含底座、水平设置在底座上且沿底座长度方向放置的移载机构、多个设置在底座上且位于移载机构上方的储料工位、设置在底座上且位于移载机构一端的供料工位、多组设置在底座上且分别位于多个储料工位正下方用于将料盘在储料工位和移载机构之间进行输送的升降机构；多个所述储料工位沿移载机构的长度方向放置，其中一个储料工位用于上料，另一个储料工位用于下料，剩余的储料工位用于上料或下料。
6.优选的，每组所述升降机构均包括水平设置在底座上端的安装板、水平设置在安装板上方的升降板、多根竖直设置在升降板底部且穿过安装板的导杆、设置在安装板上用于驱动升降板升降的丝杆步进电机；所述升降板上至少设置有两个竖直放置可伸入料盘定位孔内的定位柱。
7.优选的，每组所述升降机构还包括用于检测升降板位置的位置检测组件；所述位置检测组件包括竖直设置在底座底部的安装架、多个设置在安装架上且竖直间隔放置的槽型光电开关、水平设置且两端分别与两根导杆底部连接的连接板、设置在连接板上与多个槽型光电开关配合的感应片。
8.优选的，所述安装板与导杆的连接处均设置有自润滑轴套。
9.优选的，每个所述储料工位均包括设置在底座上且位于移载机构上方的龙门架、设置在龙门架顶部的料口、分别竖直设置在料口四个角上且截面呈l形的角柱、分别设置在料口两侧的托料组件。
10.优选的，每个所述储料工位还设置有用于检测储料工位内料盘数量的数量检测组件；所述数量检测组件包括设置在其中一根角柱将且竖直间隔放置的感应器。
11.优选的，每组所述托料组件均包括设置在安装块、水平滑动设置在安装块上的托板、设置在安装块上用于驱动托板伸入料口内托住料盘的托料气缸。
12.优选的，每个所述储料工位中一侧的两根角柱高度低于另一侧的两根角柱高度。
13.优选的，所述移载机构包括设置在底座上端一侧且沿底座长度方向放置的直线模组、设置在底座上端另一侧且与直线模组平行放置的导轨、水平放置且两端分别设置在直线模组驱动端和导轨上的载料盘、设置在载料盘上便于升降机构穿过的通孔；多个所述升降机构沿移载机构的长度方向放置，且位于直线模组和导轨之间。
14.本发明还公开了一种料盘自动上下料装置的供料方法，所述储料工位设置有三个，其中a储料工位用于上料，b储料工位用于上料或下料，c储料工位用于下料，包括以下步骤：
15.s 1：a储料工位和b储料工位内分别码放待加工的料盘，c储料工位空置，用于码放加工好的料盘；
16.s2：b储料工位用于上料，c储料工位用于下料，包括以下步骤：
17.s21：移载机构移动至b储料工位正下方，b储料工位对应的升降机构用于将b储料工位最下方待加工的料盘置于移载机构上；
18.s22：移载机构将待加工的料盘输送到供料工位进行上料；
19.s23：移载机构将加工好的料盘移动至c储料工位正下方，c储料工位对应的升降机构用于将移载机构上加工好的料盘置于c储料工位内；
20.s24：重复上述步骤21
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23，直至b储料工位内所有待加工的料盘均加工完成并放置到c储料工位内，此时，b储料工位空置；
21.s3：a储料工位用于上料，b储料工位用于下料，按照步骤2，直至a储料工位内所有待加工的料盘均加工完成并放置到b储料工位内,此时，a储料工位空置,b储料工位和c储料工位分别码放加工好的料盘。
22.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
23.1、本发明通过灵活使用各个储料工位，能够让部分储料工位既能上料，又能下料，从而减少了工位的数量，有效减少了工位所占的面积，进而能够减小整体设备所占的空间；
24.2、本发明整体结构比较简单，可靠性高，易于维护，成本较低。
附图说明
25.下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
26.附图1为本发明所述的料盘自动上下料装置的结构示意图；
27.附图2为本发明去除多个储料工位后的结构示意图；
28.附图3为本发明中升降机构的结构示意图；
29.附图4为本发明中储料工位的结构示意图；
30.附图5为本发明中托料组件的结构示意图。
31.其中：1、底座；2、移载机构；21、直线模组；22、导轨；23、载料盘；24、通孔；3、储料工位；31、龙门架；32、料口；33、角柱；34、托料组件；341、安装块；342、托板；343、托料气缸；35、感应器；4、供料工位；5、升降机构；51、安装板；52、升降板；53、导杆；54、丝杆步进电机；55、定位柱；56、位置检测组件；561、安装架；562、槽型光电开关；563、连接板；564、感应片；57、自润滑轴套。
具体实施方式
32.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
33.附图1
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5为本发明所述的料盘自动上下料装置，包含底座1、水平设置在底座1上且沿底座1长度方向放置的移载机构2、三个设置在底座1上且位于移载机构2上方的储料工位3、设置在底座1上且位于移载机构2一端的供料工位4、三组设置在底座1上且分别位于三个储料工位3正下方用于将料盘在储料工位3和移载机构2之间进行输送的升降机构5；三个所述储料工位3沿移载机构2的长度方向放置，其中a储料工位用于上料，b储料工位用于上料或下料，c储料工位用于下料；本发明通过灵活使用各个储料工位，能够让部分储料工位既能上料，又能下料，从而减少了工位的数量，有效减少了工位所占的面积，进而能够减小整体设备所占的空间。
34.进一步，每组所述升降机构5均包括水平设置在底座1上端的安装板51、水平设置在安装板51上方的升降板52、四根竖直设置在升降板52底部四个角上且穿过安装板51的导杆53、设置在安装板51上用于驱动升降板52升降的丝杆步进电机54；所述升降板52上设置有两根竖直放置可伸入料盘定位孔内的定位柱55；工作时：通过丝杆步进电机54驱动安装板51升降，将料盘在储料工位3和移载机构2之间进行输送，其中通过采用丝杆步进电机54作为动力，相比于传动气缸驱动，便于精确控制安装板51的升降位置，且通过四根导杆53能起到导向作用，使得安装板51升降过程中更加平稳，并且通过两根定位柱55能对料盘进行定位，提高位置精度。
35.进一步，每组所述升降机构5还包括用于检测升降板52位置的位置检测组件56；所述位置检测组件56包括竖直设置在底座1底部的安装架561、三个设置在安装架561上且竖直间隔放置的槽型光电开关562、水平设置且两端分别与两根导杆53底部连接的连接板563、设置在连接板563上与多个槽型光电开关562配合的感应片564；工作时：由于感应片564与升降板52同步升降，通过三个槽型光电开关562与感应片564配合，分别用于检测升降板52的上极限位置、原点位置和下极限位置，便于进行控制。
36.进一步，所述安装板51与导杆53的连接处均设置有自润滑轴套57；工作时：通过自润滑轴套57能减少磨损，提高使用寿命。
37.进一步，每个所述储料工位3均包括设置在底座1上且位于移载机构2上方的龙门架31、设置在龙门架31顶部的料口32、分别竖直设置在料口32四个角上且截面呈l形的角柱33、分别设置在料口32两侧的托料组件34；四根所述角柱33形成储料仓；当储料工位3用于上料时：将待加工的料盘码放在储料仓内，当升降机构5上升与储料仓最下方待加工的料盘接触后，两个托料组件34缩回，储料仓最下方待加工的料盘落在升降机构5上，然后升降机构5下降，同时两个托料组件34伸出，卡住上一个待加工的料盘避免其下落，此时只有最下面待加工的料盘随着升降机构5继续下降，按照上述步骤，直至储料仓空置；当储料工位3用于下料时：两个托料组件34缩回，升降机构5上升将加工好的料盘置于储料仓内，当加工好的料盘高于托料组件34时，两个托料组件34伸出，卡住加工好的料盘避免其下落，直至储料仓放满。
38.进一步，每个所述储料工位3还设置有用于检测储料工位3内料盘数量的数量检测组件；所述数量检测组件包括设置在其中一根角柱33将且竖直间隔放置的感应器35；工作时：通过角柱33上的多个感应器35用于检测储料工位3内料盘的数量，便于控制。
39.进一步，每组所述托料组件34均包括设置在安装块341、水平滑动设置在安装块341上的托板342、设置在安装块341上用于驱动托板342伸入料口32内托住料盘的托料气缸343；工作时：通过托料气缸343驱动托板342伸入料口32内托住料盘，避免料盘下落。
40.进一步，每个所述储料工位3外侧的两根角柱33高度低于内侧的两根角柱33高度；由于外侧的两根角柱33高度较低，便于工作人员上下料。
41.进一步，所述移载机构2包括设置在底座1上端一侧且沿底座1长度方向放置的直线模组21、设置在底座1上端另一侧且与直线模组21平行放置的导轨22、水平放置且两端分别设置在直线模组21驱动端和导轨22上的载料盘23、设置在载料盘23上便于升降机构5穿过的通孔24；多个所述升降机构5沿移载机构2的长度方向放置，且位于直线模组21和导轨22之间；工作时：通过直线模组21驱动载料盘23在多个储料工位3和供料工位4之间移动，由于载料盘23的两端分别设置在直线模组21驱动端和导轨22上，使得载料盘的移动过程中更加平稳。
42.本发明所述的料盘自动上下料装置的供料方法，包括以下步骤：
43.s 1：a储料工位和b储料工位内分别码放待加工的料盘，c储料工位空置，用于码放加工好的料盘；
44.s2：b储料工位用于上料，c储料工位用于下料，包括以下步骤：
45.s21：移载机构2移动至b储料工位正下方；
46.s22：b储料工位对应的升降机构5上升，穿过移载机构2的通孔24与b储料工位内最下方待加工的料盘接触；
47.s23：两个托料组件34缩回，b储料工位最下方待加工的料盘落在升降机构5的升降板52上；
48.s24：升降机构5下降，同时两个托料组件34伸出，卡住上一个待加工的料盘避免其下落，此时只有最下面待加工的料盘随着升降机构5继续下降；当升降机构5的升降板52低于移载机构2的载料盘23时，待加工的料盘落在移载机构2的载料盘23上；
49.s25：移载机构2将待加工的料盘输送到供料工位4进行上料；
50.s26：移载机构2将加工好的料盘移动至c储料工位正下方；
51.s27：两个托料组件34缩回，c储料工位对应的升降机构5上升，将加工好的料盘置于c储料工位内；
52.s28：当加工好的料盘高于托料组件34时，两个托料组件34伸出，卡住加工好的料盘避免其下落；
53.s29：重复上述步骤21
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28，直至b储料工位内所有待加工的料盘均加工完成并放置到c储料工位内，此时，b储料工位空置；
54.s3：a储料工位用于上料，b储料工位用于下料，按照步骤2，直至a储料工位内所有待加工的料盘均加工完成并放置到b储料工位内,此时，a储料工位空置,b储料工位和c储料工位分别码放加工好的料盘。
55.现有技术中，如果需要实现两个工位的上料和下料，通常需要两个上料工位和两个下料工位，即共计四个工位；而本发明则通过三个储料工位就可以实现两上两下，相当于节省了一个工位，其中b工位既是上料工位也是下料工位；本发明也可以设置四个储料工位，实现三上三下，相当于节省了两个工位，有效减少了工位所占的面积，进而能够减小整体设备所占的空间。
56.以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。