一种自动排料上料系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于小型零部件自动排料上料的系统，属于自动化生产设备领域。


背景技术：

2.在生产中，经常会使用到一些小型的零部件，或原料；随着自动化生产的需求越来越普遍，针对这类大批量、结构简单的零部件，需要集中进行清单后，再排料、上料，放置到规则的运输架上，方便输送、清点，也方便后续的环节进行取用。
3.中国专利公开号为cn104760833a的自动排料机，公开了一种自动排布工件的设备，但并不具备上料功能。中国专利公开号为cn210854190u的一种自动上料排料装置，也公开了类似的设备，但其上料效率较低。
4.故，有必要设计一款更加高效的自动排料上料系统，满足当前自动化生产需求下的批量化产品使用需求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种自动排料上料系统，以期满足自动化生产需求下的批量短小物料的集中排列、搬运需求，对物料进行自动化整理、排料、上料，方便后续运输、取用。
6.为达到上述实用新型的目的，提供了一种自动排料上料系统，包括上料机、自动进料机构、自动放料机构、排料板定位机构、排料板输送机；
7.所述上料机将物料整理后，经出料管逐个输出到所述自动进料机构内；
8.所述自动进料机构与所述自动放料机构之间通过输料输送带进行连接；
9.所述输料输送带的两端分别设有皮带轮，其中一侧的皮带轮连接有皮带驱动电机；
10.所述输料输送带上间隔设有输料块；所述输料块上设有用于储存物料的凹槽；
11.所述输料输送带的一端设有所述自动进料机构；
12.所述输料输送带的另一端设有所述自动放料机构；
13.所述自动进料机构包括分料板、水平推板气缸、第一推料杆、及第一推料气缸；
14.所述分料板上设有分料凹槽；
15.所述分料板安装在所述水平推板气缸上；所述水平推板气缸带动所述分料板运动，形成 2个状态，分别为接料状态，及推料状态；
16.接料状态下，所述分料板上的所述分料凹槽受控与所述出料管相衔接；
17.推料状态下，所述分料板的实体部分挡住所述出料管，所述分料凹槽移动到所述第一推料杆的前方；
18.所述第一推料杆安装在所述第一推料气缸上；
19.所述第一推料杆、所述分料凹槽，及输料输送带上的储料凹槽形成一直线，所述第
一推料杆在所述第一推料气缸的驱动下伸入到所述分料凹槽内，将物料从所述分料凹槽推入到所述输料输送带上的储料凹槽内；
20.所述自动放料机构，包括推料机构，及接料放料机构，分别位于所述输料输送带的两侧；
21.所述推料机构包括若干平行分布的第二推料杆；全部第二推料杆的推料端面齐平；
22.所述第二推料杆的尾部连接在同一块推料板上，所述推料板安装在第二推料气缸上；
23.所述接料放料机构包括接料板，及旋转驱动装置；所述接料板上开设有若干接料孔；
24.所述接料孔、输料输送带上输料块、第二推料杆的分布间距均相等，且在所述自动放料机构内位置相对应；
25.所述接料板安装在所述旋转驱动装置上，所述旋转驱动装置带动所述接料板旋转；
26.所述接料板的旋转位置设有2个状态，分别为接料状态，及放料状态；
27.接料状态下，所述接料板竖起，且靠近所述输料输送带的侧面，所述接料孔与所述输料块上的储料凹槽相对齐；全部所述第二推料杆在所述第二推料气缸的驱动下，同时插入到前方的输料输送带的输料块的凹槽内，并推动凹槽内存储的物料，将物料推入到所述接料孔内；
28.放料状态下，所述接料板水平，且靠近下方的排料板，物料落入到排料板上的待料孔内；
29.所述自动放料机构的下方设有所述排料板定位机构、及所述排料板输送机；
30.所述排料板定位机构包括粗定位机构，及定位移动机构；
31.所述粗定位机构设置在排料板四周，包括位于排料板输送方向前方的前端定位结构，位于排料板两侧的侧向定位结构，以及位于排料板输送方向后方的后端定位结构；
32.所述前端定位结构的主体为升降气缸；所述前端定位结构落下状态，完全低于所述排料板输送机的输送平面；所述前端定位结构升起状态，部分结构随活塞杆升起，并逐挡在排料板的前方；
33.所述侧向定位结构分别安装在所述排料板输送机的左右两侧；所述侧向定位结构包括侧向定位驱动气缸、侧向定位板；所述侧向定位驱动气缸固定安装在所述排料板输送机的两侧外；所述侧向定位驱动气缸的活塞杆端部固定有所述侧向定位板，所述侧向定位板与所述排料板输送机的运行方向相平行；
34.所述后端定位结构，包括后端升降气缸，及后端定位气缸；
35.所述后端升降气缸安装固定在所述排料板输送机内，所述后端升降气缸的活塞杆上设有所述后端定位气缸，所述后端定位气缸水平安装；
36.后端升降板固定在所述后端升降气缸的活塞杆上；
37.所述后端定位气缸的活塞杆端部设有后端定位推板；
38.所述后端升降气缸的活塞杆落下时，所述后端定位结构全部位于所述排料板输送机的物料输送平面的下方；
39.所述后端升降气缸的活塞杆升起时，所述后端升降板带动所述后端定位气缸升起，所述后端定位推板与排料板齐平；
40.所述粗定位机构内侧设有所述定位移动机构；
41.所述定位移动机构，包括伺服滑台、滑动板、移动升降托板、移动升降气缸；
42.所述伺服滑台安装固定在机架上，所述伺服滑台设有伺服驱动电机；
43.所述伺服滑台的滑块上安装有滑动板；所述滑动板上安装有移动升降气缸；
44.所述移动升降气缸的活塞杆顶部设有移动升降托板，所述移动升降托板承托排料板。
45.作为本实用新型的进一步改进，所述分料板安装在水平滑板上；
46.所述水平滑板的一端设有定位板。
47.进一步的，所述第一推料杆的运动方向与所述分料板的运动方向相垂直。
48.作为本实用新型的进一步改进，接料状态下，所述分料凹槽的工位上方设有第一物料检测传感器。
49.作为本实用新型的进一步改进，推料状态下，所述输料输送带的储料凹槽的工位上方设有第二物料检测传感器。
50.作为本实用新型的进一步改进，所述输料输送带相对于所述第一推料杆的另一侧设有定位杆，所述定位杆与所述第一推料杆位置相对应。
51.作为本实用新型的进一步改进，所述输料输送带的下部设有限位板，所述限位板上部开设有限位槽，所述输料输送带嵌入在所述限位槽内。
52.进一步的，所述限位板设置在两端的皮带轮之间，且从自动放料机构内延伸到自动进料机构内。
53.作为本实用新型的进一步改进，所述接料放料机构内的旋转驱动装置，包括与接料板相固定的旋转板，所述旋转板安装在所述接料板的两端；
54.所述旋转板的上端铰接安装在轴承座上；
55.其中一侧的所述旋转板通过转轴穿过轴承座连接到旋转驱动电机的输出轴上。
56.作为本实用新型的进一步改进，所述接料放料机构内的所述接料板上设有物料固定机构。
57.进一步的，所述物料固定机构为负压吸附机构，所述接料板的上方设有吸料板，所述吸料板的下方设有若干吸料杆，所述吸料杆的末端设有吸料口，所述吸料口与所述接料孔相对应；
58.所述吸料杆与负压产生设备相连。
59.更进一步的，所述吸料板安装在一辅助放料气缸上，所述辅助放料气缸相对所述接料板固定；所述辅助放料气缸带动个所述吸料板相对所述接料板运动。
60.作为本实用新型的进一步改进，所述粗定位机构内的前端定位结构包括2个阻挡气缸，分别安装在所述排料板输送机的左右两侧。
61.作为本实用新型的进一步改进，所述粗定位机构内的所述侧向定位板通过直线滑块安装在滑板上。
62.作为本实用新型的进一步改进，所述粗定位机构内的所述侧向定位板的内侧设有若干导向轮。
63.作为本实用新型的进一步改进，所述粗定位机构内的所述侧向定位驱动气缸为行程可调气缸；
64.所述侧向定位驱动气缸的活塞杆向外延伸，设有调节段。
65.作为本实用新型的进一步改进，所述粗定位机构内的后端定位气缸设有2个以上，分别间隔安装在后端升降板上；所述后端升降板固定在所述后端升降气缸的活塞杆上。
66.作为本实用新型的进一步改进，所述定位移动机构内的所述移动升降气缸仅设有1个，且位于所述滑动板的中间。
67.进一步的，所述移动升降托板与所述滑动板之间设有直线导向机构；
68.所述直线导向机构为直线轴承及导杆，所述直线导向机构分别设置在所述移动升降托板与所述滑动板的四角。
69.作为本实用新型的进一步改进，所述移动升降托板上设有限位机构；
70.所述移动升降托板上设置的限位机构与所述排料板上的限位机构相匹配。
71.进一步的，所述移动升降托板上设置的限位机构为定位销，所述排料板上相应的设有定位孔。
72.本实用新型的一种自动排料上料系统，通过设置上料机、及自动进料机构，将物料整理的码放到输料输送带上；输料输送带批量将物料输入到自动放料机构内，以整排/整行的形式，转移到排料板上；待料的排料板由排料板定位机构进行定位，并配合自动放料机构进行逐行精确移动；排料板上被放满物料后，再由排料板输送机进行输出；排料板连同物料，即规整、方便清点数量，又方便取用。
73.本实用新型通过合理设计，实现了整排/整行的物料投放进排料板，投放效率高，极好的满足了自动化生产需求下的批量短小物料的集中排列、搬运需求。
附图说明
74.图1为本实用新型的一种自动排料上料系统的整体结构示意图；
75.图2为自动进料机构的示意图；
76.图3为自动放料机构的整体结构示意图；
77.图4为自动放料机构的整体结构俯视图；
78.图5为自动放料机构的整体结构侧示图；
79.图6为本实用新型整体的端部侧示图；
80.图7为排料板粗定位机构的整体结构示意图；
81.图8为排料板粗定位机构的整体结构俯意图；
82.图9为侧向定位结构的整体俯视图；
83.图10为后端定位结构的整体结构示意图；
84.图11为定位移动机构的整体结构示意图；
85.图12为定位移动机构的整体结构侧视图。
具体实施方式
86.以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。
87.如图1所示，为本实用新型一种自动排料上料系统的整体结构示意图；目标在于将
短小的物料，规则的排布到排料板里，然后输出插满物料的排料板，方便后续工序集中取用，且排料板排布规则，即方便取用，又方便运输。
88.本实用新型一种自动排料上料系统，包括上料机1、自动进料机构2、自动放料机构3、排料板定位机构4、排料板输送机5。所述上料机1优选为振动上料盘，其内集中导入待处理的物料，然后通过振动进行整理、上料，然后逐个输出到所述自动进料机构2内。所述自动进料机构2与所述自动放料机构3之间通过输料输送带进行连接，所述自动进料机构2将物料逐个摆放在所述输料输送带上，然后集中输送到所述自动放料机构3内，由所述自动放料机构3集中取下所述输料输送带上排放的物料，将物料以整排的形式放入到排料板内；待料的排料板优选的放置在所述排料板定位机构4上，逐排移动，直至排料板上放满物料，再由所述排料板输送机5输出，同时输入一块空的排料板，供继续排放物料。
89.如图2所示，为所述自动进料机构2的结构示意图；上料机1的出料管11接入到所述自动进料机构2内，将物料逐个输出。所述自动进料机构2包括分料板21，其安装在水平滑板 210上，所述分料板21上设有分料凹槽211，所述分料凹槽211仅供单个物料进入；所述分料板21通过安装支架22连接有一水平推板气缸23，所述水平推板气缸23受控带动所述分料板21左右移动，所述出料管11的出料口与所述分料板21相衔接；当所述分料板21位于待料状态时，所述出料管11的出料口与所述分料凹槽211相贯通，物料可从所述出料管11 的出料口落入到所述分料凹槽211内；物料进入到所述分料凹槽211内后，所述水平推板气缸23可受控启动，带动所述分料板21移动，所述分料凹槽211移入到推料工位，此时所述分料板21的主体优选的将所述出料管11的出料口进行封闭，防止物料继续掉出；推料工位设有第一推料杆24、第一推料气缸25，所述第一推料杆24与所述第一推料气缸25的活塞杆相连；所述分料凹槽211带动物料进入推料工位后，所述第一推料气缸25启动，所述第一推料杆24插入到所述分料凹槽211内，将物料推入到输料输送带上的输料块201的凹槽内。优选的，所述输料输送带相对于所述第一推料杆24的另一侧设有定位杆26，与所述第一推料杆24配合，将物料精确的放置到输料块201的凹槽内，避免物料滑落。推料完毕后，所述水平推板气缸23、及所述第一推料气缸25反向动作，所述分料板21、及所述第一推料杆24均复位，进行下一个进料循环。
90.优选的，所述第一推料杆24的运动方向与所述分料板21的运动方向相垂直，这样接料、送料更快捷。图中所示所述分料板21为水平安装，根据需要也可以竖直安装。所述水平滑板 210的一端设有定位板，可以对分料板21进行定位，以便分料凹槽211与输料块201的凹槽相对齐，便于进料。
91.优选的，在所述分料凹槽211的待料工位上方设有第一物料检测传感器27，用于确定所述分料凹槽211内是否已进入待处理的物料，以便启动气缸。
92.优选的，推料工位的所述输料块201的凹槽的上方设有第二物料检测传感器28，用于确定物料是否已进入到输料块201的凹槽内，以便反向启动气缸。
93.图中所示，物料为短小的圆柱棒，圆柱棒由于外形简单且规则，适用于自动排料上料；但根据需要，也可以是规则的矩形体、螺钉等，只需要调整分料凹槽211、输料块201的凹槽的形状，以及各衔接部件的位置关系，就能适用；最后物料规则的排布在输料输送带上的输料块201内，然后集中向自动放料机构3进行输送。
94.如图3-图5所示，为本实用新型的自动放料机构3的结构示意图；中间为输料输送
带，输料输送带上设有待放料的物料，连续排布；输料输送带的两端分别设有皮带轮202，一侧的皮带轮连接有皮带驱动电机203，进行旋转驱动，所述皮带驱动电机203优选为伺服电机，可带动输料输送带精确停放位置。
95.所述输料输送带的两侧分别设有动作机构，一侧为推料机构，另一侧为接料放料机构。
96.所述推料机构包括若干平行分布的第二推料杆311，全部第二推料杆311的推料端面齐平，可同时推动输料输送带排列的物料；所述第二推料杆311的尾部连接在同一块推料板31 2上，然后推料板312安装在第二推料气缸313上，所述第二推料气缸313的活塞杆运动，可带动所述推料板312连同上面设置的全部第二推料杆311一起运动，将第二推料杆311插入到输料输送带的输料块201的凹槽内，将其内的物料推出。
97.为防止推料过程中，输料输送带晃动，所述输料输送带的下部设有限位板32，所述限位板32上部开设有限位槽，所述输料输送带嵌入在所述限位槽内，可有效避免左右晃动，实际也可避免运转过程中的上下晃动、左右晃动。所述限位板32可以设置在2端的皮带轮202之间一直从自动放料机构3内延伸到自动进料机构2内，在自动进料过程中也可起到相应的防止晃动的作用。
98.所述接料放料机构首先包括接料板331，其上开设有若干接料孔332；所述接料孔332、输料输送带上输料块201、第二推料杆311的分布间距均相等，且在自动放料机构3内位置对应；所述接料板331安装在一旋转驱动装置上，所述旋转驱动装置，包括与接料板331相固定的旋转板342，所述旋转板342优选的安装在所述接料板331的两端，所述旋转板342 的上端铰接安装在轴承座343上，其中一侧的所述旋转板342通过转轴穿过轴承座343连接有旋转驱动电机344；所述旋转驱动电机344、轴承座343固定在安装板341上，然后安装在自动放料机构3的安装平台上，其安装平台下方为待料的排料板，可受控移动，每移动一下，可将整条的待料孔位正好位于所述接料孔332的正下方。
99.所述旋转驱动电机344带动所述旋转板342旋转，进而带动所述接料板331旋转，使之具有2个工位状态：接料工位、放料工位；如图5所示，接料工位为所述接料板331被旋起，所述接料孔332与输料输送带上输料块201相衔接，此时所述第二推料气缸313启动，所述第二推料杆311将物料从输料块201上推下，并插入到所述接料孔332内，直至物料完全离开输料块201，且完全插入到所述接料孔332内。完毕后，所述旋转驱动电机344动作，带动所述接料板331向下旋转，至放料工位，所述接料孔332带动物料旋转至排料板的待料孔位上方，然后将物料投入到待料孔位内，完成放料，排料板受控前进一端距离，将空的待料孔位移动到所述接料孔332的下方，输料输送带动作，将放置有物料的输料块201移动到指定位置，开始新一轮接料、放料。
100.由于所述接料板331需要向下旋转，最后物料靠自身重力落入到排料板内，故优选的所述接料孔332上设有固定物料的机构，以期在旋转过程中物料不提前脱落。该物料固定机构可以是，所述接料板331的上方设有吸料板333，所述吸料板333的下方设有若干吸料杆33 4，所述吸料杆334的末端设有吸料口，与所述接料孔332相对应，所述吸料板333或所述吸料杆334连接有负压产生设备，可在所述吸料口产生负压；当物料插入到接料孔332内后，负压产生设备工作，吸料口产生吸力，将物料的端部吸住，从而固定住物料，放置旋转过程中掉落；当需要放料时，负压产生设备停止工作即可，此时物料失去吸力，受自身重力作用
下落。
101.更进一步的，所述吸料板333安装在一辅助放料气缸335上，所述辅助放料气缸335可固定在安装板341上，在放料工位，所述辅助放料气缸335可带动所述吸料板333下压，使所述吸料杆334起到推料作用，将物料从接料孔332内推出，更确保物料能够完全投入到排料板内。
102.自动放料机构3的工作过程中，需要位于下方的排料板受控精确移动，以使其上的待料孔位与接料孔332良好对应，故对排料板的移动控制要求较高，常规设备内一般采用2条皮带形成所述排料板输送机5对排料板进行输送，但其定位、运动控制精度较低，故有必要在所述排料板输送机5与所述自动放料机构3之间再设置一套排料板定位机构4，如图6所示，对排料板进行更加精准的定位及移动控制，以配合自动排料放料。
103.所述排料板定位机构4由2部分组成，分别为粗定位机构，及定位移动机构。
104.如图7、图8所示，为粗定位机构的结构示意图，围绕排料板的四周，设置四处定位机构，包括位于排料板输送方向前方的前端定位结构41，位于排料板两侧的侧向定位结构42，以及位于排料板输送方向后方的后端定位结构43。
105.所述前端定位结构41主体为升降气缸，根据需要将活塞杆升起，其活塞杆上可安装阻挡块，或直接使用活塞杆，活塞杆升起后，阻挡在排料板输送方向上，使排料板不再向前移动；图中所示，本实施例的前端定位结构41为2个阻挡气缸，安装在前方的左右两侧，从而2个位置对排料板进行阻挡。
106.所述侧向定位结构42具体如图9所示，包括侧向定位驱动气缸421、侧向定位板422；所述侧向定位驱动气缸421固定安装在所述排料板输送机5的两侧外，其活塞杆端部固定有所述侧向定位板422，所述侧向定位板422平直设置，两侧的所述侧向定位板422共同向内对夹，可推动排料板，对其进行侧向定位。
107.优选的，所述侧向定位板422通过直线滑块安装在滑板423上，实现更好的直线运动导向。
108.优选的，所述侧向定位板422的内侧设有若干导向轮424，这样两侧的所述侧向定位结构42对夹住排料板的两侧后，受导向轮424作用，排料板还能前后移动。
109.优选的，所述侧向定位驱动气缸421为行程可调气缸，其活塞杆向外延伸，设有调节段 425，可调节所述侧向定位驱动气缸421的活塞杆伸出长度，从而适应不同宽度的排料板。
110.所述后端定位结构43，具体如图10所示，包括后端升降气缸431，后端定位气缸433；所述后端升降气缸431安装固定在所述排料板输送机5内，所述后端升降气缸431的活塞杆上设有所述后端定位气缸433，所述后端定位气缸433水平安装，且优选的设有2个以上，分别间隔安装在后端升降板432上，所述后端升降板432固定在所述后端升降气缸431的活塞杆上；所述后端定位气缸433的活塞杆端部设有后端定位推板434；所述后端升降气缸43 1的活塞杆落下时，所述后端定位结构43全部位于所述排料板输送机5的物料输送平面的下方，不影响排料板输送；所述后端升降气缸431的活塞杆升起时，所述后端升降板432带动所述后端定位气缸433升起，此时所述后端定位推板434与排料板齐平，然后启动所述后端定位气缸433，所述后端定位推板434推向排料板，将其前端顶在所述前端定位结构41上，从而实现对排料板的前后定位。
111.空的排料板由所述排料板输送机5输入后，先由上述粗定位机构动作，将排料板的位置进行调整，然后下方的定位移动机构动作，将排料板升起，并脱离所述排料板输送机5的输送平面。
112.所述定位移动机构，具体结构见图11、图12所示，主要包括伺服滑台441、滑动板442、移动升降托板451、移动升降气缸452；所述伺服滑台441安装固定在机架上，所述伺服滑台441的主体为滚珠丝杠，其末端设有伺服驱动电机443，所述伺服滑台441的滑块上安装有滑动板442；所述滑动板442上安装有移动升降气缸452，本实施例，所述移动升降气缸452仅设有1个，且位于所述滑动板442的中间；所述移动升降气缸452的活塞杆顶部设有移动升降托板451，所述移动升降托板451用于承托经粗定位的排料板；所述移动升降托板451上设有限位机构，与所述排料板上的限位机构配合，将排料板精确定位在所述移动升降托板45 1上，本实施例中所示限位机构为位于所述移动升降托板451上设有定位销455，相应的在排料板上设有定位孔。所述移动升降托板451受所述移动升降气缸452驱动，可相对所述滑动板442升降运动。优选的，所述移动升降托板451与所述滑动板442之间设有直线导向机构 453，本实施例中为直线轴承及导杆，且分别设置在四角，对所述移动升降托板451的升降运动进行导向。
113.所述定位移动机构结合所述粗定位机构使用，待排料板经粗定位后，所述移动升降气缸 452动作，所述移动升降托板451升起，并将排料板托起，并离开所述排料板输送机5的输送表面，不再受所述排料板输送机5的驱动而运动；此时，排料板受所述伺服滑台441驱动，进行受控移动，配合上方的自动放料机构3进行运动，直至放满物料，再降落到排料板输送机5上，向外输出。
114.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。