料盘上料周转装置及自动焊锡机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种料盘上料周转装置及以该装置构建的自动焊锡机，属于自动化设备领域。其中，料盘上料周转装置包括上料周转机构及数量为一个以上的料盘仓。料盘仓包括进料仓、工作仓、周转仓及出料仓。上料周转机构用于使料盘在进料仓出料口、工作仓进料口、工作仓出料口、周转仓进料口、周转仓进料口及出料仓出料口间依序传送。配置有该料盘上料周转装置的自动/半自动设备能够提高上料效率与操作安全性。
【专利说明】
料盘上料周转装置及自动焊锡机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种料盘上料周转装置及以该料盘上料周转装置构建的自动焊锡机。【背景技术】
[0002]自动焊锡机作为一种自动化制造设备，在汽车电子、数码、电子、电声、LCD、线路板等生产行业得到普遍应用，主要用于对连接器、RJ/网络变压器、排线、FPCB拉焊、C0F拉焊、 电脑主板、细小的CABLE、喇叭和马达等器件进行高速高质量的焊锡焊接。
[0003]公布号为CN104384650A的专利文献中公布了一种自动焊锡机，其包括机架及安装在该机架上的料盘上料周转装置，如其说明书附图1、2所示，该料盘上料换料周转装置由装置本体及安装在装置本体上的上料周转机构与两个料盘仓构成，其工作过程为:先停机，在其中一个料盘仓中放入一组在纵向上重叠码放的料盘，待最上一料盘中的待焊工件被取完时，上料周转机构就会将该空料盘周转至另一料盘仓，待该组料盘中的待焊工件被取完时， 再停机，将整组空料盘从另一料盘仓中取出，重复该过程进行第二组料盘的上料与周转，整个过程需不断地停机，不利于生产效率的提高，并存在安全隐患。
[0004]料盘作为一种辅助工装，广泛应用于消费电子及半导体等加工制造行业的自动或半自动设备中，其与料盘上料周转装置相配合，为自动或半自动设备自动供料。除了上述拥有两个料仓的料盘上料周转装置，还有一种料盘上料周转装置为只具有一个料盘仓，其工作方式为:先停机，在该料盘仓内放置一组料盘，料盘被逐个地传送至设备或生长线另一端，待该组料盘被传送完后，需再次停机并放入下组料盘，也不利于生产效率的提高及存安全隐患。
【发明内容】
[0005]本实用新型的主要目的是提供一种生产效率高、安全性高的料盘上料周转装置；
[0006]本实用新型的另一目的是提供一种以上述料盘上料周转装置构建的自动焊锡机。
[0007]为了实现上述主要目的，本实用新型提供的料盘上料周转装置包括上料周转机构及数量为一个以上的料盘仓。料盘仓包括进料仓、工作仓、周转仓及出料仓。上料周转机构用于使料盘在进料仓出料口、工作仓进料口、工作仓出料口、周转仓进料口、周转仓进料口及出料仓出料口间依序传送。
[0008]由以上方案可见，通过至少设置进料仓、工作仓、周转仓及出料仓，在工作过程中， 操作人员只需将一组盛装有待焊工件的料盘从进料仓进料口放入进料仓中，通过上料周转机构将料盘依次传送至工作仓、周转仓与出料仓，接着在出料仓出料口处将空料盘取出，并不断地在进料仓中添加装载有待处理工件的料盘，整个过程无需停机进行补充料盘与取出料盘，提高生产效率与安全性。
[0009]具体的方案为上料周转机构包括用于升降进料仓内料盘的第一升降机构，用于将进料仓出料口处的料盘移送至工作仓进料口处的第一移送机构，用于升降工作仓内料盘的第二升降机构，用于将工作仓出料口处的料盘传送至周转仓进料口处的传送机构，用于升降周转仓内料盘的第三升降机构，用于将周转仓出料口处的料盘移送至出料仓进料口处的第二移送机构，及用于升降出料仓内料盘的第四升降机构。通过这些机构的配合，有效地将料盘依序在进料仓、工作仓、周转仓与出料仓间传送。
[0010]更具体的方案为上料周转机构还包括用于有选择地支撑料盘仓内料盘的料盘支撑机构。便于将整组料盘放入进料仓，及从出料仓中将整组料盘取出。
[0011]—个再具体的方案为料盘支撑机构包括卡爪及用于驱动该卡爪在支撑位置与收起位置间往复移动的致动器。
[0012]另一个再具体的方案为第一移送机构位于进料仓与工作仓的下方，第二移送机构位于周转仓的与出料仓的下方，传送机构位于料盘上料周转装置的上部，料盘支撑机构位于料盘仓的底部。在进料仓与工作仓中，支撑于料盘支撑机构上的料盘与支撑于第一移送机构上的料盘间无干涉。在周转仓与出料仓中，支撑于料盘支撑机构上的料盘与支撑于第二移送机构上的料盘间无干涉。
[0013]—个优选的方案为第一升降机构与第四升降机构均为托盘机构。托盘机构包括托盘与气缸，托盘与气缸的推杆固定连接。结构简单，成本低，且便于实现小范围内的升降功能及控制。
[0014]另一个优选的方案为第二升降机构与第三升降机构为均丝杆升降机构。丝杆升降机构包括电机，引导件，可沿引导件往复移动的托盘，与电机转子传动连接的丝杆，及与丝杆相匹配的丝杆螺母。丝杆螺母与托盘固定连接。成本低，便于实现较大范围内的升降功能及控制。
[0015]另一个优选的方案为第一移送机构与第二移送机构均为横移机构。横移机构包括致动器，沿横向布置的引导件，及可沿引导件往复移动的承载台。致动器动子与承载台固定连接。成本低，便于实现较大范围内的传送及控制。
[0016]再一个优选的方案为传送机构包括致动器，夹持机构，沿横向布置的引导件，及可沿引导件往复移动的气缸。气缸推杆沿纵向布置，且该推杆与夹持机构固定连接。致动器动子与气缸固定连。成本低，且便于控制。
[0017]为了实现上述另一目的，本实用新型提供的自动焊锡机包括机架及安装于该机架上的料盘上料周转装置。其中，料盘上料周转装置为上述任一技术方案所描述的料盘上料周转装置。【附图说明】
[0018]图1为现有一种装载有待焊电感的料盘；
[0019]图2为如图1所示料盘的局部剖视图；
[0020]图3为多个如图1所示料盘在纵向上重叠码放的状态示意图；[0021 ]图4为本实用新型自动焊锡机实施例的立体图；[〇〇22]图5为图4中A局部放大图；
[0023]图6为本实用新型自动焊锡机实施例中料盘上料周转装置的立体图；
[0024]图7为本实用新型自动焊锡机实施例中料盘上料周转装置在略去侧板、底板及隔板之后的结构分解图；
[0025]图8为本实用新型自动焊锡机实施例中传送机构的立体图；
[0026]图9为本实用新型自动焊锡机实施例中横移机构的立体图；
[0027]图10为本实用新型自动焊锡机实施例中丝杆升降机构的立体图；
[0028]图11为本实用新型自动焊锡机实施例中托盘机构的立体图；
[0029]图12为本实用新型自动焊锡机实施例中料盘支撑机构的立体图；
[0030]图13为将一组装载有待焊电感的料盘放入本实用新型自动焊锡机实施例的进料仓中的状态示意图；[0031 ]图14为通过本实用新型自动焊锡机实施例中的横移机构将进料仓出料口处料盘移送至工作仓进料口处的状态示意图；
[0032]图15为料盘完全从本实用新型自动焊锡机实施例中的进料仓移送至工作仓的状态图；
[0033]图16为空料盘被本实用新型自动焊锡机实施例中的传送机构从工作仓出料口处传送至周转仓进口处的状态示意图；
[0034]图17为本实用新型自动焊锡机实施例中丝杆升降机构将位于周转仓进料口处的空料盘运送至横移机构承载台上的状态示意图；
[0035]图18为本实用新型自动焊锡机实施例中横移机构将位于周转仓出料口处的空料盘移送至出料仓进料口处的状态示意图；
[0036]图19为空料盘被完全移送至本实用新型自动焊锡机实施例中出料仓的状态示意图。
[0037]以下结合实施例及其附图对本实用新型作进一步说明。
[0038]本实用新型主要是对现有料盘上料周转装置的结构进行改进，以提高料盘的上料周转效率及安全性，具有该料盘上料周转装置的自动焊锡机等自动或半自动设备的其他结构完全可以根据现有产品进行设计。
[0039]以下各实施例主要针对本实用新型的自动焊锡机，由于本实用新型自动焊机实施例采用了本实用新型料盘上料周转装置实施例，在自动焊锡机实施例的说明中已包含对料盘上料周转装置实施例的说明。
[0040]料盘实际结构根据待处理工件与处理设备的要求进行设计，本实用新型将以如图 1所示料盘01为例进行说明，其用于自动焊锡机中对待焊电感02进行上料。
[0041]参见图1及图2,料盘01为一板块结构，其上表面内凹形成有10行X 10列的电感装载槽011，在上表面四个角处各固定有定位柱012,位于下表面与定位柱012相对应的位置处内凹形成有与定位柱012相匹配的定位孔013。[〇〇42]参见图3,当多个料盘01在纵向重叠码放时，料盘01的定位柱012将插入位于其上方且相邻的料盘01的定位孔内，且在相邻两个料盘01之间形成有间隙014。【具体实施方式】[〇〇43]自动焊锡机实施例
[0044]参见图4及图5,自动焊锡机1的机架10上设有护罩11及位于护罩11内的料盘上料周转装置2。
[0045]参见图6及图7,料盘上料周转装置2由装置本体20、进料仓21、工作仓22、周转仓23、出料仓24、传送机构25,数量为两个的托盘机构26、横移机构27与丝杠升降机构28及数量为十六个的料盘支撑机构29构成。[〇〇46]装置本体20由侧板201、侧板202、侧板203、侧板204、隔板205及底板206构成。[〇〇47]进料仓21、工作仓22、周转仓23及出料仓24构成本实施例的料盘仓，它们仓体均由四块横截面为L型的构件200组成，当料盘01被装入料盘仓内时，L型构件的直内角边与料盘 01的侧边间隙配合并构成料盘01在料盘仓内沿垂向移动的限位与引导件，每个料盘仓配置四个料盘支撑机构29。[〇〇48]参见图8，传送机构25由机构本体、夹持机构251、气缸252、致动器及沿横向布置的导轨253构成。致动器由电机254、丝杠255、丝杆螺母256及滑块257构成。机构本体具有用于支撑丝杆255的支撑轴承258与支撑轴承259。电机254的定子，支撑轴承258,支撑轴承259及导轨253均通过紧固件与侧板203固定连接。滑块257可沿导轨253往复移动地套于导轨253 上。滑块257及丝杆螺母256均与气缸252的缸体固定连接。气缸252的推杆与夹持机构251的基体固定连接，用于驱动夹持机构251在纵向上往复移动，夹持机构251的气缸驱动两个夹爪2511、2512夹持或释放料盘01。丝杆255的一端与电机254的转子通过联轴器传动连接，通过丝杆螺母机构的驱动作用，带动气缸252沿横向移动，进而带动夹持机构251沿横向移动。 导轨254构成本实施例的引导件，可以采用导杆与滑套配合以替代本实施例中的滑轨与滑块以达到相同目的。丝杆螺母构成本实施例致动器的动子，通过致动器与气缸252的配合， 以驱动夹爪251U2512在横向与纵向作二维空间移动。致动器还可以为直线电机或气缸，直线电机的动子及气缸的推杆对应地构成致动器的动子。
[0049]参见图9,横移机构由承载台271、致动器及两根相互平行且沿横向布置的导轨272 构成。承载台271由安装座2710与两块U型构件2711构成，U型构件2711的叉臂端面凸起形成有与如图2所示的定位孔013相匹配的定位凸起2712。致动器由本体、电机273、丝杆螺母274 及丝杆275构成;本体具有支撑轴承276,用于对丝杆275的一端进行支撑;电机273的转子通过联轴器与丝杆275的另一端传动连接，丝杆螺母274与安装座2710固定连接，安装座2710 可沿导轨272滑动地置于导轨272上。导轨272、支撑轴承276及电机273的定子与底板206固定连接。导轨272构成本实施例的引导件，其还可以采用导杆进行替代。
[0050]参见图10，丝杆升降机构28由本体、电机281、丝杆282、丝杆螺母283、导轨284及托盘285构成，本体具有用于支撑丝杆282的支撑轴承286与支撑轴承287。电机281的转子通过联轴器与丝杆282的一端传动连接，丝杆螺母283与托盘285固定连接，且丝杆螺母283可沿导轨284往复滑动。通过电机281及丝杆螺母机构的驱动作用及导轨284的引导作用，驱动托盘285沿纵向往复移动。电机281的定子、导轨284及支撑轴承286与侧板203固定连接，支撑轴承287与电机281的定子固定连接。导轨284构成本实施例的引导件。[〇〇51 ] 参见图11，托盘机构26由气缸262与托盘261构成，托盘261与气缸262的推杆固定连接，气缸262的缸体通过固定件与侧板203固定连接。[〇〇52] 参见图12,料盘支撑机构29由本体290、气缸291及卡爪292构成。卡爪292通过铰轴 2901铰接至本体290上，气缸291的推杆通过连杆机构推动卡爪292绕销轴2901旋转。本体 290上形成用于容纳卡爪292的容纳腔2900,通过气缸291推动卡爪292绕销轴2901旋转进容纳腔2900内，此时，卡爪292位于收起位置；当气缸291推动卡爪292绕销轴旋出容纳腔2900， 此时卡爪292位于支撑位置。支撑位置优选为如图12所示状态，此时，卡爪292朝上的端面沿水平方向布置。料盘支撑机构还可以采用推杆沿横向布置的气缸与卡爪相配合构成，其中卡爪与气缸推杆固定连接，从而驱动卡爪伸出本体以位于支撑位置，或缩进本体以位于收起位置。气缸291构成本实施例的驱动器。[〇〇53]参见图6至图12,构件200的一条外直角边与侧板203、隔板205或侧板201固定连接，从而组装成四个料盘仓。隔板205的两端分别与侧板202及侧板204固定连接，且侧板201 至204及隔板205均与底板206固定连接，构成料盘上料周转装置2的装置本体20。进料仓21 的上端口与下端口分别构成其进料口与出料口，工作仓22的上端口与下端口分别构成其出料口与进料口，周转仓23的上端口与下端口分别构成其进料口与出料口，出料仓24的上端口与下端口分别构成其出料口与进料口。[〇〇54]传送机构25位于料盘上料周转装置2的上部，从而可以通过夹持机构251将位于工作仓22出料口处的料盘夹住，并通过气缸252与致动器的作用而将夹住的料盘放入周转仓 23的进料口处。
[0055]—端位于进料仓21下方且另一端位于工作仓22下方的横移机构27构成本实施例的第一移送机构;一端位于周转仓23下方且另一端位于出料仓24下方的横移机构27构成本实施例的第二移送机构。
[0056]托盘261可在进料仓21底部沿纵向往复移动的托盘机构26构成本实施例的第一升降机构，托盘285可在工作仓22内沿纵向往复移动的丝杆升降机构28构成本实施例的第二升降机构，托盘285可在周转仓23内沿纵向往复移动的丝杆升降机构28构成本实施例的第三升降机构，托盘261可在出料仓24底部沿纵向往复移动的托盘机构26构成本实施例的第四升降机构。[〇〇57]参见图6及图7,配置给每个料盘仓的四个料盘支撑机构29分为两组，同组料盘支撑机构29位于两块构件200之间，两组料盘支撑机构29相对布置，当如图12所示的卡爪292 位于支撑位置时，卡爪292将伸入料盘仓的仓内，当卡爪292位于收起位置时，卡爪292将位于料盘仓的仓外，即驱动器驱动卡爪292在支撑位置与收起位置间往复移动，从而有选择地对位于料盘仓的料盘进行支撑。[〇〇58] 上料周转过程如下:[〇〇59](1)如图7及图12所示，配置给进料仓21的四个料盘支撑机构29,它们的卡爪292绕铰轴2901转动至支撑位置。
[0060](2)如图13所示，将整组装载有待焊电感02的料盘01从进料仓21的上端口放入进料仓21，图12所示的料盘支撑机构29的卡爪292将支撑位于最下方料盘的下表面，以对整组料盘01进行支撑。[〇〇61 ](3)如图11、图12及图14所示，第一升降机构的托盘261将位于进料仓21内的整组料盘01沿纵向向上托起一定高度，料盘支撑机构29的卡爪292旋转至收起位置，第一升降机构的托盘261沿纵向向下移动，同时料盘支撑机构29的卡爪利用两料盘之间的间隙014旋转至支撑位置，并支撑在倒数第二个料盘〇 1的下表面，最下方的料盘〇 1随托盘261继续下降至其定位柱012与倒数第二个料盘01的定位孔013相脱离，并且其定位孔013套于如图9所示的四个定位凸起2713上，即在进料仓21中，支撑于料盘支撑机构29上的料盘与支撑于第一移送机构上的料盘间无干涉，以便料盘01随第一移送机构进行移动。通过横移机构27推动如图9所示的承载台271将料盘01移动至工作仓22的进口处，并通丝杆升降机构28的托盘推动料盘01在工作仓内22沿纵向上升至位于工作仓22内卡爪292上方，卡爪292旋转至支撑位置，料盘01随丝杆升降机构28的托盘下降至料盘01被支撑在卡爪292上。[〇〇62] 重复步骤(3)，如图15所示，将进料仓21内整组料盘01移送至工作仓22内。[〇〇63](4)如图15所示，自动焊锡机的机械手将位于工作仓22内最上方的料盘01内待焊电感全部取走进行焊接处理。传送机构25将通过夹持机构251将空料盘夹住并传送至周转仓23的进料口处。如图16所示，第三升降机构，即丝杆升降机构28的托盘沿纵向上升至托住料盘01，传送机构25的夹持机构251释放料盘01。如图17所示，被释放的料盘01随第三升降机构降至周转仓23的出料口处，并将料盘01放置在第二移送机构，即放置在横移机构27的承载台271上。如图18所示，料盘01随承载台271被移送至出料仓24的进料口处，第四升降机构将沿出料仓24的纵向提升料盘01的高度，并使配置在出料仓24内的料盘支撑机构的卡爪处于支撑位置，从而将料盘01支撑在出料仓24内。[〇〇64]重复步骤(4)，如图19所示，不断地将工作仓22内随着焊接处理进程产生的空料盘 01移送至出料仓24内，直至整组料盘被移送至出料仓24内，操作人员将整组空料盘01取出， 但无需进行停机操作。在整个过程中，可以等工作仓22内的料盘被处理差不多了，再在进料仓21内放入整组料盘，整个过程也无需进行停机。[〇〇65]在整个处理过程中，由于将第一移送机构、第二移送机构设置在料盘支撑机构29 的下方，要求在进料仓21、工作仓22、周转仓23及出料仓24内，支撑在支撑机构29上的料盘与支撑在横移机构27上的料盘间不存在干涉。
[0066]当然了，可以省去配置给料盘仓的料盘支撑机构，由于每个料盘在工作仓22内进行处理一段时间，每次只需放入一个料盘就可以进行整个操作过程。
[0067]夹持机构、气缸、驱动器及致动器的行程。可以通过设置传感器对它们的运动位置进行检测，以对他们的行程进行控制，对于一些行程为固定的装置，可以通过设置行程开关对它们的行程进行控制。
[0068]本实用新型的主要构思是通过至少设置进料仓、工作仓、周转仓及出料仓，并通过上料周转机构使料盘在进料仓出料口、工作仓进料口、工作仓出料口、周转仓进料口、周转仓出料口及出料仓进料口间依序传送，以在操作人放料盘与取料盘过程中，无需进行停机操作，以提高生产效率及操作的安全性，根据本构思，上料周转装置的结构及配置并不局限于上述实施例，还有多种显而易见的变化;料盘的上料周转过程并不局限于上述实施例中， 还有多种显而易见的变化，比如，通过修改料盘支撑机构在料盘仓中的位置，横移机构可以一次移送两个以上的料盘。
【主权项】
1.料盘上料周转装置，包括上料周转机构及一个以上的料盘仓；其特征在于:所述料盘仓包括进料仓、工作仓、周转仓及出料仓；所述上料周转机构用于使料盘在所述进料仓的出料口、所述工作仓的进料口、所述工 作仓的出料口、所述周转仓的进料口、所述周转仓的出料口及所述出料仓的进料口间依序传送。2.根据权利要求1所述料盘上料周转装置，其特征在于:所述上料周转机构包括用于升降所述进料仓内料盘的第一升降机构，用于将所述进料 仓的出料口处的料盘移送至所述工作仓的进料口处的第一移送机构，用于升降所述工作仓 内料盘的第二升降机构，用于将所述工作仓的出料口处的料盘传送至所述周转仓的进料口 处的传送机构，用于升降所述周转仓内料盘的第三升降机构，用于将所述周转仓的出料口 处的料盘移送至所述出料仓的进料口处的第二移送机构，及用于升降所述出料仓内料盘的 第四升降机构。3.根据权利要求2所述料盘上料周转装置，其特征在于:所述上料周转机构还包括用于有选择地支撑所述料盘仓内料盘的料盘支撑机构。4.根据权利要求3所述料盘上料周转装置，其特征在于:所述料盘支撑机构包括卡爪及用于驱动所述卡爪在支撑位置与收起位置间往复移动 的驱动器。5.根据权利要求3所述料盘上料周转装置，其特征在于:所述第一移送机构位于所述进料仓与所述工作仓的下方，所述第二移送机构位于所述 周转仓的与所述出料仓的下方，所述传送机构位于所述料盘上料周转装置的上部，所述料 盘支撑机构位于所述料盘仓的底部；在所述进料仓与所述工作仓中，支撑于所述料盘支撑机构上的料盘与支撑于所述第一 移送机构上的料盘间无干涉；在所述周转仓与所述出料仓中，支撑于所述料盘支撑机构上的料盘与支撑于所述第二 移送机构上的料盘间无干涉。6.根据权利要求2至5任一项所述料盘上料周转装置，其特征在于:所述第一升降机构与所述第四升降机构为托盘机构；所述托盘机构包括托盘与气缸，所述托盘与所述气缸的推杆固定连接。7.根据权利要求2至5任一项所述料盘上料周转装置，其特征在于:所述第二升降机构与所述第三升降机构为丝杆升降机构；所述丝杆升降机构包括电机，引导件，可沿所述引导件往复移动的托盘，与所述电机的 转子传动连接的丝杆，及与所述丝杆相匹配的丝杆螺母；所述丝杆螺母与所述托盘固定连接。8.根据权利要求2至5任一项所述料盘上料周转装置，其特征在于:所述第一移送机构与所述第二移送机构为横移机构；所述横移机构包括致动器，沿横向布置的引导件，及可沿所述引导件往复移动的承载 台；所述致动器的动子与所述承载台固定连接。9.根据权利要求2至5任一项所述料盘上料周转装置，其特征在于:所述传送机构包括致动器，夹持机构，沿横向布置的引导件，及可沿所述引导件往复移 动的气缸；所述气缸的推杆沿纵向布置，所述推杆与所述夹持机构固定连接；所述致动器的动子与所述气缸固定连接。10.自动焊锡机，包括机架及安装于所述机架上的料盘上料周转装置；其特征在于:所述料盘上料周转装置为权利要求1至9任一项所述料盘上料周转装置。
【文档编号】B23K3/08GK205571662SQ201620427902
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】黄杰, 梁吉平, 李小东
【申请人】珠海市艾森科技有限公司