取料投料设备和物料搬运系统的制作方法

本发明涉及搬运系统领域，特别涉及一种取料投料设备和一种物料搬运系统。

背景技术：

在工业生产中，物料经常需要从一个加工点搬运至另一个加工点进行不同种类的加工处理，而对物料进行搬运一般采用人工操作手动葫芦或电动葫芦。这种方法搬运速度慢，满足不了大批量的生产。另一方面，很多时候加工点是在高温高湿等特殊环境下，人工搬运、投放需要佩戴防护用品且有可能给工作人员带来伤害。

因此，如何提升物料搬运的速度，以满足大批量的生产，并可以避免在特殊环境下搬运物料对搬运人员造成危害，是目前急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种取料投料设备，使得物料搬运的速度大幅度提升，可以满足大批量的生产，并可以避免在特殊环境下搬运物料对搬运人员造成危害。

本发明的实施方式提供了一种取料投料设备，包含：

轨道；

料车机构，包含可滑动地设置在所述轨道上的料车、用于驱动所述料车沿所述轨道的长度方向进行直线运动的第一驱动装置；

升降机构，包含可滑动地设置在所述料车上的升降平台、用于驱动所述升降平台沿垂直于所述轨道的方向进行直线运动的第二驱动装置；

抓料机构，包含：抓料臂、用于驱动所述抓料臂抓取或松开物料的第三驱动装置；

平移机构，包含可滑动地设置在所述升降平台上的推送平台，用于驱动所述推送平台水平垂直于所述轨道的长度方向进行直线运动的第四驱动装置，且所述抓料臂设置在所述推送平台上；

主控系统，分别与所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述第三驱动装置和所述第四驱动装置电性连接，用于控制所述第一驱动装置、所述第二驱动装置、所述第三驱动装置和所述第四驱动装置。

本发明的实施方式还提供了一种物料搬运系统，包含：如上所述的取料投料设备、k个用于存放物料的放料工位、与所述主控系统连接用于辅助所述取料投料设备判断其运行位置的定位装置；

其中，k为大于或等于1的自然数，且各工位在所述轨道的一侧沿所述轨道的长度方向依次排列，所述取料投料设备用于搬运其中一个放料工位内的物料至其他放料工位。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在需要物料搬运的地方设置轨道，轨道上设置料车，通过第一驱动装置进行驱动，使其在轨道上运行。料车上设置升降平台，通过第二驱动装置进行驱动，使其在垂直于轨道的方向进行直线运动。升降平台上设置推送平台，通过第四驱动装置进行驱动，使其在水平垂直于轨道的长度方向进行直线运动。推送平台上设置抓料臂，并配备第三驱动装置，用于抓取或松开物料。第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置和第四驱动装置都与主控系统电性连接，通过主控系统进行控制。该取料投料设备可以在轨道周围任意区域内运输物料，物料搬运的速度大幅度提升，并且可以满足大批量的生产，同时也避免在特殊环境下搬运物料对搬运人员造成危害。

另外，所述轨道包含：

天轨和地轨，平行且相对设置；

其中，所述料车分别可滑动地设置在所述天轨和所述地轨上。

设置天轨和地轨使料车的运行更为平稳。

另外，所述料车包含：

料车本体，可滑动地设置在所述轨道上；

升降杆，固设在所述料车本体上，并垂直于所述轨道；

其中，所述升降平台可滑动地设置在所述升降杆上，所述第二驱动装置设置在所述料车本体上，且用于驱动所述升降平台在所述升降杆上沿垂直于所述轨道的方向进行直线运动。

升降平台通过第二驱动装置在升降杆上滑动来改变升降平台的高度。

另外，所述抓料臂包含：

杆部，与所述推送平台固定连接；

臂爪部，与所述杆部相连；

其中，所述第三驱动装置设置所述臂爪部上，用于驱动所述臂爪部抓取或松开所述物料。

另外，所述臂爪部包含：

爪盘，与所述杆部连接；

n个爪片，均可转动地设置在爪盘上，并以所述爪盘的中心为基点在所述爪盘上等距环绕；

所述第三驱动装置包含：

旋转气缸，可转动地设置在所述爪盘上；

m个转臂，均设置在所述旋转气缸上，且所述m等于所述n均为大于或等于2的自然数，并一一对应；

其中，各转臂分别与各自所述对应的爪盘可转动连接，且当所述旋转气缸正向转动时，各转臂带动各爪片以与所述爪盘的连接部位为枢转点正向转动，将各爪片从所述爪盘内转动至所述爪盘外抓取所述物料，而当所述旋转气缸反向旋转时，各转臂带动各爪片以与所述爪盘的连接部位为枢转点反向转动，将各爪片从爪盘内转动至爪盘内松开所述物料。

另外，所述物料为一被所述臂爪部伸入的料筒，且所述料筒内壁上等距环设a个抵持件，所述a等于所述n，并一一对应，且在各爪片伸展至爪盘外后，与各自所对应的抵持件相互抵持；

或者所述料筒内壁上设有一个环绕于所述料筒内壁的抵持环，各爪片伸展至爪盘外后，与所述抵持环相互抵持。

臂爪部可以方便地抓取物料。

另外，各爪片上还开设用于各转臂在带动各爪片进行转动时，在各爪片上进行滑动的凹槽，使转臂可以推动爪片运动。

另外，所述取料投料设备还包含：

接渣机构，设置在所述料车上，并位于所述升降平台下方，用于收集所述取料投料设备抓取所述物料后掉落的渣液；

另外，所述接渣机构包含：

平台，设置在所述料车上；

接渣盘，与所述平台可滑动连接，用于收集所述取料投料设备抓取所述物料后掉落的渣液；

第五驱动装置，设置在所述平台上，并与所述主控系统电性连接，用于驱动所述接渣盘沿水平垂直于所述轨道的长度方向进行直线运动。

接渣盘可以跟随物料的移动而移动，收集物料掉落的渣液。

另外，所述定位装置为条码定位装置或激光测距定位装置。使定位更为精确。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中取料投料设备的正视示意图；

图2是本发明第一实施方式中取料投料设备的左视示意图；

图3是本发明第一实施方式中取料投料设备的电路示意图；

图4是本发明第一实施方式中取料投料设备的抓料臂示意图；

图5是本发明第一实施方式中图4中抓料臂的爪片未展开时的a-a的剖示图；

图6是本发明第一实施方式中图4中抓料臂的爪片展开时的a-a的剖示图；

图7是本发明第二实施方式中取料投料设备的正视示意图；

图8是本发明第二实施方式中取料投料设备的左视示意图；

图9是本发明第二实施方式中取料投料设备的电路示意图；

图10是本发明第二实施方式中取料投料设备的接渣盘示意图；

图11是本发明第三实施方式中物料搬运系统的示意图；

图12是本发明第三实施方式中物料搬运系统的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种取料投料设备，如图1、2、3所示，包含：轨道1、料车机构、升降机构、抓料机构、平移机构和主控系统。料车机构包含：可滑动地设置在轨道1上的料车2、用于驱动料车2沿轨道1的长度方向进行直线运动的第一驱动装置3。升降机构包含：可滑动地设置在料车2上的升降平台4、用于驱动升降平台4沿垂直于轨道1的方向进行直线运动的第二驱动装置5。抓料机构包含：抓料臂6、用于驱动抓料臂6抓取或松开物料的第三驱动装置7。平移机构包含：可滑动地设置在升降平台4上的推送平台8，用于驱动推送平台8水平垂直于轨道1的长度方向进行直线运动的第四驱动装置9，且抓料臂6设置在推送平台8上。主控系统分别与第一驱动装置3、第二驱动装置5、第三驱动装置7和第四驱动装置9电性连接，用于控制第一驱动装置3、第二驱动装置5、第三驱动装置7和第四驱动装置9。

通过上述描述不难发现，轨道1可以设置在需要搬运物料的地方，在轨道1上设置料车2，通过第一驱动装置3进行驱动，第一驱动装置3为一电机，通电后，使料车2在轨道1上运行。料车2上设置升降平台4，通过第二驱动装置5进行驱动，第二驱动装置5为一电机，通电后使升降平台4在垂直于轨道1的方向进行直线运动。升降平台4上设置推送平台8，通过第四驱动装置9进行驱动，第四驱动装置9也为一电机，使升降平台4在水平垂直于轨道1的长度方向进行直线运动。推送平台8上设置抓料臂6，并配备第三驱动装置7，用于抓取或松开物料。第一驱动装置3、第二驱动装置5、第三驱动装置7和第四驱动装置9都与主控系统电性连接，通过主控系统进行控制。该取料投料设备可以在轨道1周围任意区域内运输物料，物料搬运的速度大幅度提升，并且可以满足大批量的生产，同时也避免在特殊环境下搬运物料对搬运人员造成危害。

值得一提的是，轨道1包含：天轨和地轨，平行且相对设置，料车2分别可滑动地设置在天轨和地轨上。设置天轨后，料车2的运行比只设地轨更为平稳。

另外，料车2包含：料车本体、升降杆10。其中，料车本体可滑动地设置在轨道1上；升降杆10固设在料车本体上，并垂直于轨道1。升降平台4可滑动地设置在升降杆10上，第二驱动装置5设置在料车本体上，且用于驱动升降平台4在升降杆10上沿垂直于轨道1的方向进行直线运动。升降平台4通过第二驱动装置5在升降杆10上滑动来改变升降平台4的高度。

需要说明的是，如图4所示，抓料臂6包含：杆部11、臂爪部。其中，杆部11与推送平台8固定连接，杆部11一端环设加强筋，增加杆部的强度与刚度。臂爪部与杆部11相连，第三驱动装置7设置臂爪部上，用于驱动臂爪部抓取或松开物料。

值得一提的是，如图5、6所示，臂爪部包含：爪盘12、四个爪片13。其中，爪盘12与杆部11连接，在爪盘12上，以爪盘12的中心为基点等距环绕设置4个转动轴，四个爪片13设置在转动轴上，爪片13呈飞刀状，爪片刀面呈圆弧形，该圆弧直径与爪盘直径相同，刀头部分呈一内凹面。第三驱动装置7包含：旋转气缸14、四个转臂15。旋转气缸14可转动地设置在爪盘12上，四个转臂15均设置在旋转气缸14上。各转臂15分别与各自对应的爪盘12可转动连接，且当旋转气缸14正向转动时，各转臂15带动各爪片13以与爪盘12的连接部位为枢转点正向转动，将各爪片13从爪盘12内转动至爪盘12外抓取物料，而当旋转气缸14反向旋转时，各转臂15带动各爪片13以与爪盘12的连接部位为枢转点反向转动，将各爪片13从爪盘12内转动至爪盘12内松开物料。此实施方式中，正向转动为顺时针转动，反向转动为逆时针转动。

还需要说明的是，物料为一被臂爪部伸入的料筒，且料筒内壁上等距环设四个抵持件，且在四个爪片13伸展至爪盘12外后，与各自所对应的抵持件相互抵持，因此臂爪部可以方便地抓取物料。或者，作为一种替换方案，料筒内壁上可以设置一个环绕于料筒内壁的抵持环，各爪片13伸展至爪盘12外后，与抵持环相互抵持，臂爪部同样可以方便地抓取物料。

此外，各爪片13上还开设用于各转臂15在带动各爪片13进行转动时，在各爪片13上进行滑动的凹槽16，使转臂15可以推动爪片13运动。凹槽16呈三角形，三角形的两边分别为爪片13未转动时转臂15一侧的位置、爪片13转动并伸展完毕后转臂15一侧的位置。

本发明的第二实施方式涉及一种取料投料设备，第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本发明第二实施方式中，如图7、8、9所示，取料投料设备还包含接渣机构。接渣机构设置在料车2上，并位于升降平台4下方，用于收集取料投料设备抓取物料后掉落的渣液。

具体地说，如图10所示，接渣机构包含：平台19、接渣盘17和第五驱动装置18。其中，平台19设置在料车2上，接渣盘17与平台19可滑动连接，用于收集取料投料设备抓取物料后掉落的渣液，第五驱动装置18设置在平台19上，并与主控系统电性连接，用于驱动接渣盘17沿水平垂直于轨道1的长度方向进行直线运动。接渣盘17可以在取料投料设备抓取物料后，跟随物料的移动而移动，收集物料掉落的渣液。该取料投料设备可以在轨道1周围任意区域内运输物料，物料搬运的速度大幅度提升，并且可以满足大批量的生产，同时也避免在特殊环境下搬运物料对搬运人员造成危害。在搬运一些会掉渣液的物料时，可以通过接渣盘收集渣液，搬运的效果更好。

本发明第三实施方式涉及一种物料搬运系统，如图11、12所示，包含：如第二实施方式中的取料投料设备、多个用于存放物料的放料工位20、与主控系统连接用于辅助取料投料设备判断其运行位置的定位装置。各工位在轨道1的一侧沿轨道1的长度方向依次排列，取料投料设备用于搬运其中一个放料工位20内的物料至其他放料工位20。

值得一提的是，定位装置为条码定位装置，各放料工位20处都设置有一个条码定位装置，主控系统可以通过条码定位装置判断取料投料设备的运行位置，只需向主控系统输入搬运物料的命令，主控系统可以自行运行实现物料的搬运，通过条码定位装置使主控系统的定位能够更为精确。作为一种替换的方案，定位装置也可以为激光测距定位装置。该物料搬运系统可以使物料搬运的速度大幅度提升，并且可以满足大批量的生产，同时也避免在特殊环境下搬运物料对搬运人员造成危害。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。