一种上料机的制作方法

本发明涉及输送设备领域，具体涉及一种上料机。

背景技术：

目前，ic芯片、电子pcb板、药片、五金件等各种小块规则物料在生产加工过程中，经常需要上料机将其从一个位置精准传输至另一个位置；比如，半导体芯片经常需要从一种规格矩阵式料盘抓取并精准放到另一种规格矩阵式料盘；又比如，药片生产包装过程中，经常需要将其从一种规格的料盘抓放到另一种规格的料片槽中去封装；在小五金生产包装和电子pcb板转移的过程中同样会遇到上述情况。但是，现有技术的上料机在传送物料的过程中，有的无法保证物料由上料装置传送到下料装置时物料是摆正的，即无法保证物料被传送至下料装置时摆放的角度是准确的；若物料被传送到下料装置时摆放角度有偏差，就会导致下一道工序出现问题。此外，现有的上料机存在结构复杂、成本高、适用性差、通用性不广的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术有的上料机存在无法保证物料由上料装置传送到下料装置时物料是摆正的技术问题，本发明提供一种新型的上料机，其能够在物料由上料装置传送到下料装置的过程中对物料进行初次定位，以使物料在被传送至下料装置时摆放角度是准确的。

为实现上述目的，本发明所提供的一种上料机，包括工作台、均安装在所述工作平台上的上料装置、下料装置、初次定位装置、传送装置和检测装置；

所述上料装置和所述下料装置并列间隔设置，所述初次定位装置和检测装置均位于所述上料装置和所述下料装置之间，所述传送装置架设于所述上料装置和所述下料装置的上方，以使所述传送装置将所述上料装置输送来的物料先传送至所述初次定位装置处进行初定位，再将初定位后的物料传送至所述下料装置处；物料在被所述传送装置由所述初次定位装置传送至所述下料装置的过程中经过所述检测装置的检测区域，所述检测装置检测该物料是否摆正。

上述上料机中，所述初次定位装置包括定位组件和第一支撑组件，所述定位组件设于所述第一支撑组件上，所述第一支撑组件设于所述工作台上；

所述定位组件包括定位单元和第一动力单元，所述第一动力单元与所述定位单元驱动连接以驱动所述定位单元对物料进行定位；

所述定位单元包括定位板和多个定位片，所述定位板上开设有用于放置物料的限位槽；多个所述定位片设置在所述限位槽内并在所述第一动力单元的驱动下对放入所述限位槽内的物料进行定位。

上述上料机中，所述定位单元还包括与所述定位片一一对应的多个定位块；所述第一动力单元包括气抓气缸、直线导轨、弹簧和弹簧安装座；

所述直线导轨和弹簧安装座均安装在所述定位板上，多个所述定位块均安装在所述直线导轨的滑块上，所述定位片与所述定位块一一对应连接，所述弹簧安装座通过所述弹簧与所述定位块连接；

当所述传送装置未将物料放入所述限位槽内时，所述气抓气缸的气抓张开，所述直线导轨上的多个所述定位块向四周张开，以使多个所述定位片向四面张开，所述初次定位装置处于非工作状态；

当所述传送装置将物料放入所述限位槽内时，所述气抓气缸的气抓闭合，每个所述定位片在与其相对应的所述弹簧的弹力作用下向所述限位槽内的物料的方向闭合以对该物料进行定位，所述初次定位装置处于工作状态。

上述上料机中，所述第一支撑组件包括第一支撑单元、用于安装所述气抓气缸的气抓气缸安装板；

所述第一支撑单元的一端连接所述气抓气缸安装板，所述第一支撑单元的另一端连接所述定位板，以使所述定位板与所述气抓气缸安装板上下平行设置；所述第一动力单元位于所述定位板与所述气抓气缸安装板之间。

上述上料机中，所述传送装置包括物料换轨机构、物料抓放机构和信息读取机构；所述物料换轨机构包括xy方向移动平台和z方向上下移动平台；

所述z方向上下移动平台上设有所述物料抓放机构和信息读取机构，z方向上下移动平台与物料抓放机构驱动连接以带动物料抓放机构沿z方向上下移动；所述z方向上下移动平台设于所述xy方向移动平台上，并能在所述上料装置和所述下料装置之间往返运动，以使所述物料抓放机构从所述上料装置抓取物料并顺序传送至所述初次定位装置和下料装置处。

上述上料机中，所述xy方向移动平台包括x方向移动单元和y方向移动单元；所述x方向移动单元架设于所述上料装置和下料装置的上方，所述y方向移动单元与所述上料装置和下料装置并列间隔设置且位于靠近所述下料装置的一侧，所述x方向移动单元与所述y方向移动单元呈t字型设置；所述y方向移动单元与所述x方向移动单元驱动连接，并能带动所述x方向移动单元沿y方向前后移动；所述z方向上下移动平台设于所述x方向移动单元上，并可在所述x方向移动单元上沿x方向左右移动。

上述上料机中，所述信息读取机构包括二维码读取单元；所述二维码读取单元包括二维码相机、条形光源和第二支撑组件；所述条形光源和二维码相机均设于所述第二支撑组件上，所述二维码相机位于所述条形光源的上方；所述第二支撑组件设于所述z方向上下移动平台上。

上述上料机中，所述物料抓放机构包括吸嘴单元和第二动力单元；所述第二动力单元与所述吸嘴单元驱动连接，用于控制所述吸嘴单元的吸嘴的张合以抓放物料，并可驱动所述吸嘴旋转。

上述上料机中，还包括设于所述工作台上的电控单元；所述检测装置包括检测组件和第三支撑组件，所述检测组件设于所述第三支撑组件上，所述第三支撑组件设于所述工作台上；

初定位后的物料在被所述传送装置由所述初次定位装置传送至所述下料装置的过程中经过所述检测组件的检测区域；所述检测组件检测该物料是否摆正，并将检测结果反馈给所述电控单元，以使所述电控单元调节所述吸嘴的旋转角度。

上述上料机中，还包括用于将所述下料装置输送的物料传送至下一道工序的转移装置。

本发明的上料机与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)由于物料由上料装置传送到下料装置的过程中，上料机的初次定位装置对物料进行了初次定位，这样可以使得物料在被传送至下料装置时摆放角度是准确的；而且，物料在被传送装置由初次定位装置传送至下料装置的过程中会经过检测装置的检测区域，检测装置会检测该物料是否摆正，防止出现失误；

(2)本发明的上料机结构简单、成本低、适用性强、通用性广。

附图说明

图1是本发明实施例的上料机的结构示意图；

图2是本发明实施例的上料机去除上壳体时的结构示意图；

图3是本发明实施例的上料机的初次定位装置的结构示意图；

图4是本发明实施例的上料机的初次定位装置的分解示意图；

图5是本发明实施例的上料机的初次定位装置的局部结构示意图；

图6是本发明实施例的上料机的检测装置的结构示意图；

图7是本发明实施例的上料机的传送装置的结构示意图；

图8是本发明实施例的上料机的传送装置的局部结构示意图；

图9是本发明实施例的上料机的z方向上下移动平台与物料抓放机构和信息读取机构的结构示意图；

图10是本发明实施例的上料机的z方向上下移动平台的结构示意图；

图11是本发明实施例的上料机的信息读取机构的结构示意图；

图12是本发明实施例的上料机的物料抓放机构的结构示意图；

图13是本发明实施例的上料机的物料抓放机构的局部结构示意图一；

图14是本发明实施例的上料机的物料抓放机构的局部结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

结合图1至图14所示，本发明所提供的一种上料机，包括工作台、均安装在工作平台上的上料装置1、下料装置3、初次定位装置2、传送装置5和检测装置4；

上料装置1和下料装置3并列间隔设置，初次定位装置和检测装置4均位于上料装置1和下料装置3之间，传送装置5架设于上料装置1和下料装置3的上方，以使传送装置5将上料装置1输送来的物料先传送至初次定位装置2处进行初定位，再将初定位后的物料传送至下料装置3处，由于物料由上料装置1传送到下料装置3的过程中，上料机的初次定位装置2对物料进行了初次定位，这样可以使得物料在被传送至下料装置3时摆放角度是准确的；物料在被传送装置5由初次定位装置2传送至下料装置3的过程中经过检测装置4的检测区域，检测装置4检测该物料是否摆正，这样可以防止出现失误。

结合图1至图5所示，初次定位装置2的作用是为了提高物料在由上料装置1传送到下料装置3时的摆放精度和准确度，其包括定位组件和第一支撑组件，定位组件设于第一支撑组件上，第一支撑组件设于工作台上；

定位组件包括定位单元和第一动力单元，第一动力单元与定位单元驱动连接以驱动定位单元对物料进行定位。

在一种实施方式中，定位单元包括定位板36和多个定位片40，定位板36上开设有用于放置物料的限位槽；多个定位片40设置在限位槽内并在第一动力单元的驱动下对放入限位槽内的物料进行定位。在该实施例中，定位单元还包括与定位片40一一对应的多个定位块42；第一动力单元包括气抓气缸37、直线导轨38、弹簧39和弹簧安装座41；

直线导轨38和弹簧安装座41均安装在定位板36上，多个定位块42均安装在直线导轨38的滑块上，定位片40与定位块42一一对应连接，弹簧安装座41通过弹簧39与定位块42连接；

当传送装置5未将物料放入限位槽内时，气抓气缸37的气抓张开，直线导轨38上的多个定位块42向四周张开，以使多个定位片40向四面张开，初次定位装置2处于非工作状态；

当传送装置5将物料放入限位槽内时，气抓气缸37的气抓闭合，每个定位片40在与其相对应的弹簧39的弹力作用下向限位槽内的物料的方向闭合以对该物料进行定位，初次定位装置2处于工作状态。

第一支撑组件包括第一支撑单元35、用于安装气抓气缸37的气抓气缸安装板34；

第一支撑单元35的一端连接气抓气缸安装板34，第一支撑单元35的另一端连接定位板36，以使定位板36与气抓气缸安装板34上下平行设置；第一动力单元位于定位板36与气抓气缸安装板34之间。

本发明实施例的初次定位装置2结构简单，成本低；经测试可知其对物料定位可达到单边0.002mm。

结合图1、图2、图7至14所示，传送装置5包括物料换轨机构、物料抓放机构57和信息读取机构55；物料换轨机构包括xy方向移动平台54和z方向上下移动平台56；

z方向上下移动平台56上设有物料抓放机构57和信息读取机构55，z方向上下移动平台56与物料抓放机构57驱动连接以带动物料抓放机构57沿z方向上下移动；z方向上下移动平台56设于xy方向移动平台54上，并能在上料装置1和下料装置3之间往返运动，以使物料抓放机构57从上料装置1抓取物料并顺序传送至初次定位装置2和下料装置3处。

在一种实施方式中，本发明实施例的z方向上下移动平台56包括第四支撑组件、设于第二支撑组件上的第三动力单元；

第三动力单元包括z轴步进电机88和传动组件，z轴步进电机88通过传动组件与物料抓放机构57驱动连接以带动物料抓放机构57上下移动。

在一种实施方式中，本发明实施例的z方向上下移动平台56的传动组件包括凸轮随动器安装块89、凸轮随动器90、摆轴传动块91、摆动块传动块92、复位弹簧93和上下移动直线导轨94；z方向上下移动平台56还包括用于固定安装z轴步进电机88的z轴电机安装板86和限位块87；其中，z轴步进电机88和上下移动直线导轨94均安装在z轴电机安装板86上，凸轮随动器90通过凸轮随动器安装块89与z轴电机88的动力端连接，摆轴传动块91套装在凸轮随动器90上，摆动块传动块92连接于摆轴传动块91的下部，摆动块传动块92设于上下移动直线导轨94上以保证其上下直线移动，摆动块传动块92与物料抓放机构57连接，详细参见图10所示。

在一种实施方式中，xy方向移动平台54包括x方向移动单元和y方向移动单元；x方向移动单元架设于上料装置1和下料装置3的上方，y方向移动单元与上料装置1和下料装置3并列间隔设置且位于靠近下料装置3的一侧，x方向移动单元与y方向移动单元呈t字型设置；y方向移动单元与x方向移动单元驱动连接，并能带动x方向移动单元沿y方向前后移动；z方向上下移动平台56设于x方向移动单元上，并可在x方向移动单元上沿x方向左右移动。

在该实施例中，本发明实施例的xy方向移动平台54可由现有技术的中的x轴从动同步轮58、x轴坦克链托板59、x轴坦克链60、后板61、x轴滑动导向杆62、真空发生器63、x轴伺服电机64、y轴坦克链65、y轴坦克链托板66、y轴直线导轨67、y轴从动同步轮68、y轴同步带轮69、基板安装板70、x轴主动同步轮71、x轴直线导轨72、x轴同步带73、y轴伺服电机74、y轴主动同步轮75、y轴伺服电机安装板76、支撑板77、底板安装板78、减速同步带79、减速同步轮80、连接轴81、变速同步轮82、轴承座83、轴承84、x平台移动模组安装板85等部件根据实际使用需要组装而成，在此对其结构不在赘述，详细参见图7所示。其中，安装在y轴伺服电机74上的y轴主动同步轮75，通过减速同步带79传动带动减速同步轮80实现y方向移动平台减速。

在一种实施方式中，信息读取机构55包括二维码读取单元；二维码读取单元包括二维码相机98、条形光源95和第二支撑组件；条形光源95和二维码相机98均设于第二支撑组件上，二维码相机98位于条形光源95的上方；第二支撑组件设于z方向上下移动平台56上。

在该实施例中，第二支撑组件包括水平设置的条形光源安装板96和相机卡件、竖直设置的相机安装板101；

二维码相机98安装在相机卡件上，相机卡件与相机安装板101连接；条形光源安装板96位于二维码相机98的下方，条形光源95安装在条形光源安装板96上。

在该实施例中，二维码读取单元还包括用于调整相机卡件相对相机安装板101的安装位置的调节板100、用于调整条形光源安装板96相对相机安装板101的安装位置的条形光源调节块102；

相机卡件通过调节板100与相机安装板101可拆卸连接；条形光源安装板96通过条形光源调节块102与相机安装板101可拆卸连接。

在该实施例中，相机卡件包括可拆卸连接的相机夹紧块99和相机卡板97；相机夹紧块99和相机卡板97围合形成一个与二维码相机98外部尺寸相匹配的内腔，二维码相机98安装在内腔中，详细参见图11所示。

物料抓放机构57包括吸嘴单元和第二动力单元；第二动力单元与吸嘴单元驱动连接，用于控制吸嘴单元的吸嘴的张合以抓放物料，并可驱动吸嘴旋转。

在一种实施方式中，物料抓放机构57的第二动力单元包括物料抓放动力模组，物料抓放动力模组与吸嘴单元驱动连接，以控制吸嘴125的张合以抓放物料；

物料抓放动力模组包括直线导轨103、导轨安装板104、惰轮安装座105、惰轮106、同步带107、步进电机108、步进电机安装座109和同步带轮132；

导轨安装板104竖直设置，直线导轨103水平安装在导轨安装板104上，步进电机108安装在步进电机安装座109上，惰轮106安装在惰轮安装座105，同步带轮132套装在步进电机108的动力端上，同步带107套装在同步带轮132与惰轮106上，详细参见图12所示。

在该实施例中，第二动力单元包括吸嘴旋转动力模组，吸嘴旋转动力模组与吸嘴单元驱动连接，以驱动吸嘴125旋转；

旋转动力模组包括旋转电机110、旋转电机安装座111、吸嘴底板112、上下直线导轨113、滑块安装板114和末端轴承座115；

旋转电机110安装在旋转电机安装座111上，吸嘴底板112竖直设置于旋转电机安装座111的下方，上下直线导轨113竖直安装在吸嘴底板112上；吸嘴单元位于旋转电机安装座111的下方，且通过滑块安装板114和末端轴承座115与上下直线导轨113滑动连接，详细参见图13所示。

在该实施例中，吸嘴单元包括吸嘴模组、驱动模组和支撑模组，吸嘴模组包括吸嘴125，吸嘴模组、驱动模组均设于支撑模组上；

驱动模组均与物料抓放动力模组、吸嘴旋转动力模组、吸嘴模组驱动连接，以使物料抓放动力模组通过驱动模组控制吸嘴125的张合，并使吸嘴旋转动力模组通过驱动模组驱动吸嘴125旋转。

在吸嘴单元的一种实施方式中，吸嘴单元可以由现有技术中的感应圈116、联轴器117、导向轴118、支座119、散热垫圈120、耐磨垫圈121、密封圈122、滚子轴承123、吸杆124、吸嘴125、轴用c形卡环126、垫圈127、e型卡环128、导杆座129、缓冲弹簧130和连轴销131等部件根据实际使用需要组装而成，在此对其结构不在赘述，详细参见图14所示。当步进电机108转动时，安装在其上的同步带轮132通过同步带107带动惰轮106转动，并最终实现吸嘴125的张合；当吸嘴125吸住物料在传送的过程中经过检测装置4的检测区域时，所述检测装置4检测该物料是否摆正，若检测到物料没有摆正，存在一定角度的偏差，则旋转电机110旋转，并最终带动吸杆124旋转，以对物料的摆设角度进行微调，使物料调节至摆正的位置。

本发明实施例的传送装置5结构简单、成本低、适用性强、通用性广。

结合图1、图2和图6所示，本发明实施例的上料机还包括设于工作台上的电控单元；检测装置4包括检测组件和第三支撑组件，检测组件设于第三支撑组件上，第三支撑组件设于工作台上；

初定位后的物料在被传送装置5由初次定位装置2传送至下料装置3的过程中经过检测组件的检测区域；检测组件检测该物料是否摆正，并将检测结果反馈给电控单元，以使电控单元调节吸嘴的旋转角度。

在一种实施方式中，检测装置4由现有技术中的相机模组安装板43、调节手柄44、光源45、光源安装座46、相机47、卡板48、相机安装板49、丝母安装座50、立板51、底板52和丝杠53等部件根据实际使用需要组装而成，在此对其结构不在赘述，详细参见图6所示；。在此需要说明的是，通过旋扭调节手柄44可以调节相机47与物料之间的距离，使物料成像更加清晰；当物料抓放机构57把物料由初次定位装置2传送至检测装置4的光源45的正上方时，相机47对物料进行拍摄并对拍摄的图像进行处理以判断物料是否有角度偏差；若发现物料存在角度偏差，则物料抓放机构57的相关部件带动物料转动一角度，以使物料摆正(如上述实施例中，使吸嘴125旋转一定的角度，从而使物料摆正)。

如图2所示，本发明实施例的上料机还包括用于将下料装置3输送的物料传送至下一道工序的转移装置6。

本发明的上料机与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)由于物料由上料装置1传送到下料装置3的过程中，上料机的初次定位装置2对物料进行了初次定位，这样可以使得物料在被传送至下料装置3时摆放角度是准确的；而且，物料在被传送装置5由初次定位装置2传送至下料装置3的过程中会经过检测装置4的检测区域，检测装置4会检测该物料是否摆正，防止出现失误；

(2)本发明的上料机结构简单、成本低、适用性强、通用性广。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。