本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种上料装置及生产系统。
背景技术：
在设备生产流水线中，多采用机械手来抓取工件，以降低工人作业强度，同时提高作业效率。
举例来说，在太阳能组件的生产过程中，利用机械手在抓持工位抓取边框并将其摆放到组装工位上。待当前的边框被机械手抓走后，人工地将在后的边框摆放至抓持工位，机械手对该在后的边框进行抓取并进行下一动作。
发明人发现，现有技术至少存在以下技术问题：
人工地将边框摆放至抓持工位使生产等待时间变长，影响生产效率，且增加了人工成本。
技术实现要素：
本发明实施例提供了上料装置及生产系统，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：
一方面，提供了上料装置，所述上料装置包括：
用于存储工件的存料机构，所述存料机构上设置有用于使所述工件出料的送料口；
与所述送料口连通的定位机构，用于使所述工件定位于抓持工位；
所述定位机构上设置有抓取区域，所述工件通过所述抓取区域被抓取。
在一种可能的实现方式中，所述存料机构具有容纳区域，所述容纳区域用于存储多个层叠设置的所述工件。
在一种可能的实现方式中，所述存料机构包括：相对设置的两个限位件，两个所述限位件用于限定所述容纳区域。
在一种可能的实现方式中，所述限位件包括：沿竖直方向延伸的前挡段、侧挡段和后挡段；
所述前挡段、所述侧挡段和所述后挡段顺次连接以配合构成用于容纳所述工件的端部的容纳槽。
在一种可能的实现方式中，所述上料装置还包括：设置于所述容纳槽内的纵向隔板，用于形成两个容纳前后两列工件的隔槽。
在一种可能的实现方式中，所述上料装置还包括：用于将所述定位机构连接于所述存料机构的连接机构，所述连接机构开设有用于供所述工件移离所述定位机构的开口。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：位移机构，用于对由所述存料机构和所述定位机构构成的上料单元进行位移。
在一种可能的实现方式中，所述位移机构包括：固定部；
可沿所述固定部移动的移动部；
所述上料单元固定在所述移动部上。
在一种可能的实现方式中，所述固定部和所述移动部上设置有相适配的滑轨机构。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括控制机构，所述控制机构包括：第一控制单元；
与所述第一控制单元电性连接的驱动单元；
与所述驱动单元和所述移动部连接的传动单元；
所述第一控制单元被配置为用于控制所述驱动单元是否作业；
所述驱动单元被配置为对所述传动单元提供动力；
所述传动单元被配置为使所述移动部沿所述固定部移动。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：设置于所述存料机构和/或所述定位机构上的报警机构，用于在所述存料机构内工件的数量低于设定阈值的情形下，进行报警。
在一种可能的实现方式中，所述报警机构包括：设置于所述存料机构和/或所述定位机构上的检测单元；
与所述检测单元电性连接的第二控制单元；
与所述主控单元电性连接的报警单元；
所述检测单元被配置为检测所述存料机构内工件的数量；
所述第二控制单元被配置为将所述存料机构内工件的数量与所述设定阈值进行比较，在所述存料机构内工件的数量低于设定阈值的情形下，向所述报警单元发出报警指令；
所述报警单元被配置为根据所述报警指令，发出报警。
另一方面，本发明实施例还提供了生产系统，所述生产系统包括：上述提及的任一种上料装置；
机械手，用于从所述上料装置的抓取区域抓取工件。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的上料装置可用于生产流水线中，通过在存料机构内预存储多个工件，并且使工件由送料口进入定位机构中，实现了工件在抓持工位上的定位。与此同时，机械手通过定位机构上的抓取区域来抓取工件并将其摆放至组装工位上。可见，本发明实施例提供的上料装置，通过设置存料机构来预先存储工件，当在前的工件被机械手抓走后，存料机构中的工件发生移动，并由送料口直接进入定位机构并定位于抓持工位。相比人工地将工件摆放至抓持工位而言，利用该上料装置能够缩短将工件定位于抓持工位的时间，减少了生产等待时间，不仅提高了生产效率，且降低了人工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种上料装置的轴测图；
图2是本发明实施例提供的一种上料装置的前视图；
图3是本发明实施例提供的另一种上料装置的轴测图；
图4示出了图3所示的上料装置中存料机构和定位机构的剖视图。
其中，图1中示意了左、右两个存料机构，针对位于左侧的存料机构，为了更清楚地示意开口，并未在开口中体现出工件；针对位于右侧的存料机构，为了更清楚地示意工件的定位，在开口中体现出了工件。
附图标记分别表示：
1-存料机构，101-限位件，102-开口，
1a-前挡段，1b-侧挡段，1c-后挡段，
2-定位机构，201-抓取区域，
3-位移机构，301-固定部，302-移动部，
m-工件。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一方面，本发明实施例提供了一种上料装置，如附图1和附图2所示，该上料装置包括：用于存储工件m的存料机构1，其中，存料机构1上设置有用于使工件m出料的送料口；
与送料口连通的定位机构2，用于使工件m定位于抓持工位；
定位机构2上设置有抓取区域201，工件m通过该抓取区域201被抓取。
本发明实施例提供的上料装置可用于生产流水线中，通过在存料机构1内预存储工件m，并且使工件m由送料口进入定位机构2中，实现了工件在抓持工位上的定位。与此同时，机械手通过定位机构2上的抓取区域201来抓取工件m并将其摆放至组装工位上。可见，本发明实施例提供的上料装置，通过设置存料机构1来预先存储工件m，当在前的工件m被机械手抓走后，存料机构1中的工件m发生移动，并由送料口直接进入定位机构2并定位于抓持工位。相比人工地将工件m摆放至抓持工位而言，利用该上料装置能够缩短将工件m定位于抓持工位的时间，减少了生产等待时间，不仅提高了生产效率，且降低了人工成本。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的“抓持工位”指的是：对应机械手设置的位置，当工件位于在该工位处时，能够被机械手顺利抓取。
本发明实施例中，所涉及的工件m可以为太阳能组件的边框，即，该上料装置可用于太阳能组件的生产流水线中。
在一种可能的实现方式中，存料机构1可存储多个工件m，并且，其上的送料口可以使单个工件m出料，以确保送料过程稳定有序。
对于工件m由存料机构1经送料口转移至定位机构2的移动过程，当送料口仅允许单个工件m出料时，这就意味着，当前位于抓持工位中的工件m在被抓走之后，被出料的单个工件m即可由送料口进入定位机构2，以定位于抓持工位。
可以手动或自动地驱动存料机构1中的多个工件m由送料口移动至定位机构2，而自动驱动方式，对于减少生产等待时间，避免操作失误更为有利。在实现自动驱动的前提下，考虑到尽可能地节省能源，本发明实施例对存料机构1的结构进行了示例说明：
如附图1所示，该存料机构1具有容纳区域，该容纳区域用于存储多个层叠设置的工件m。其中，该容纳区域的底部开口即为送料口。
应用时，通过将多个工件m叠在一起放置入容纳区域内，由于容纳区域的底部(即，送料口)与定位机构2连通，当定位机构2中的当前工件m被机械手抓走后，与其相邻的在后的工件m将在重力作用下由送料口进入定位机构2中进行定位，等待机械手抓取。可见，上述结构的存料机构1，在其内按要求布置多个工件m之后，无须人工参与，依靠工件m自身的重力即可进行单个工件m的依次送料。
其中，该容纳区域可以沿竖直方向布设，此时，多个工件m自上而下层叠设置，以使工件m能够在重力作用下快速下落，当下落至容纳区域的底部开口，即送料口时，工件m出料。
为了尽可能地减少生产等待时间，甚至将其缩短为0，需要使在后工件m定位于抓持工位的时间小于或等于机械手将抓取的在前工件m转移至组装工位的时间。在工件m规格及尺寸确定的前提下，通过实验确定送料口与定位机构2之间的距离，使工件m在重力作用下自由下落的时间小于或等于机械手将抓取的在前工件m转移至组装工位的时间即可。
对于存料机构1上的容纳区域来说，其作用在于容纳多个工件m，同时，对工件m进行限位，使其仅能在上下方向上位移，而避免发生其他不必要的位移，确保由送料口送出的工件m顺利地进入定位机构2中。
根据工件m的实际结构来确定容纳区域的结构，举例来说，当工件m为太阳能组件边框时，由于边框为长条状，此时，可以将容纳区域设置为具有预设高度的矩形腔。或者，当工件m为圆盘状时，可以将容纳区域设置有具有预设高度的圆筒腔。
根据工件m的数目来确定容纳区域的深度，其中，工件m的数目满足预存量足够多，且不会对上料装置过渡施压，保持上料装置稳定即可。
存料机构1的结构可根据实际生产环境进行适应性设计，只要确保其具有符合要求的容纳区域即可。
示例地，存料机构1可以为周缘封闭，而上下端开口的箱体结构，示例性地，该结构的存料机构1可以一体成型，也可以由多个部件组装而成，或者，也可以为上下端开口，且周缘开放的箱体结构，示例性，该结构的存料结构1可以仅容纳工件m的端部，也可以在周缘处设置开口。
考虑到在将工件m放置入容纳区域的过程中以及之后，为了清楚直观地观察工件m的放置状态，并可容易地调整工件m放置状态使其符合要求，可以使存料机构1为上、下端开口，且周缘开放的箱体结构，其中，下端开口即为送料口。
如附图1-附图3所示，本发明实施例中，存料机构1包括：相对设置的两个限位件101，两个限位件101用于限定该容纳区域。也可以理解为，两个限位件101之间的间隙可作为容纳区域。
由上述可知，该容纳区域为开放式，在进行工件m放置操作时，通过该开放式的容纳区域即可观察或调整工件m放置状态。另外，上述结构的存料机构1还具有结构简单的优点，利于简化其制造工艺。
举例来说，当工件m为长条状的太阳能组件边框时，通过在边框长度方向的两端分别设置一个限位件101，即可形成上述容纳区域。
上述限位件101可为板状，块状或者其他适应生产系统的结构，只要满足两个限位件101之间能够形成期望形状的容纳区域即可。
作为一种示例，该限位件101可以为由板状结构限定的凹槽结构。
进一步地，如附图1-附图4所示，该限位件101可包括：沿竖直方向延伸的前挡段1a、侧挡段1b和后挡段1c，其中，前挡段1a、侧挡段1b和后挡段1c顺次连接，以配合构成用于容纳工件m的端部的容纳槽。
通过如上设置的限位件101，在满足工件m放置状态可视化的前提下，通过对工件m的端部进行限位，使工件m仅能沿上下方向移动。
举例来说，当工件m为长条状的太阳能组件的边框时，可以使限位件101包括：顺次垂直连接的前挡段1a(即，在前的挡板)、侧挡段1b(即，侧部的挡板)和后挡段1c(即，在后的挡板)，以形成矩形结构的容纳槽。
作为一种示例，可以使前挡段1a、侧挡段1b和后挡段1c一体化，由此构成的限位件101具有高强度。
对于如何使工件m从容纳区域内送出，在一种可能的实现方式中，该上料装置还包括：用于将定位机构2连接于存料机构1的连接机构，连接机构开设有用于供工件m移离定位机构2的开口102。
通过在连接机构上设置开口102，当工件m由容纳区域底部的送料口进入定位机构2时，由于工件m同时暴露于开口102中，不受阻挡，能够被机械手从定位机构2中顺利抓取。
在一种可能的实现方式中，连接机构可包括多个挡板，分别与前挡段1a、侧挡段1b和后挡段1c的底部一体化连接，并与存料机构1一体成型，此时，如附图3和附图4所示，通过在与前挡段1a和/或后挡段1c的底部连接的挡板上开设用于暴露工件m端部的开槽，构成开口102。
通常情况下，机械手面对定位机构2进行抓取作业，即，定位机构2的前方或者后方设置有一个机械手，或者，前方和后方同时设置有一个机械手(即，前、后机械手)。此时，通过在前挡段1a和/或后挡段1c的底部开设开槽以形成开口102，能够适应于前和/或后机械手的情形。
当面对前、后机械手时，可以在容纳区域内同时放置前后两列工件m，前列的工件m由在前的送料口进入在前的定位机构2中，后列的工件m由在后的送料口送入在后的定位机构2中即可。为了使前后两列工件m摆放有序，互不影响，该上料装置还可包括：设置于容纳槽内的纵向隔板，用于形成两个容纳前后两列工件(m)的隔槽，以隔开前后两列工件m。示例地，该隔板可以位于容纳槽的中部。
另外，需要说明的是，基于上述示例可知，送料口处将放置前后两个工件m，基于此时，送料口可以分割成前送料区和后送料区，它们分别对应一个工件m。并且，这也与上述提及的存料机构1上设置有用于使单个工件m出料的送料口并不矛盾。
在另一种可能的实现方式中，连接机构可与定位机构2一体成型，此时，通过在定位机构2的两端设置与侧挡段1b连接的挡板，两个挡板之间的区域即可作为开口102(可参见附图1)。
当如上设置开口102时，作为一种示例，如附图3所示，可以使定位机构2面向开口102的表面设置成平面结构，此时，工件m由存料机构1直接送入定位机构2的上述平面上，并通过开口102被机械手向前和/或向后抓走。其中，定位机构2中非面向开口102的表面可以适应性地设置成其他结构，例如，其侧端面可以设置成弧形结构。
基于上述示例，举例来说，可以使定位机构2设置成平板状。
在一种可能的实现方式中，连接机构、存料机构1和定位机构2可一体成型，此时，通过在连接机构上设置符合要求的开口102即可。进一步地，开口102可以设计侧挡段，在实现工件m被抓取的同时，还可对其进行限位。
其中，开口102可以设计成仅允许单个的工件m通过，以使工件m的送料过程稳定有序。该开口102的宽度与工件m的宽度一致即可。
应用时，位于定位机构2中的当前工件m与位于送料口内的在后工件m接触，在当前工件m被机械手抓走之后，送料口中的在后工件m在重力作用下将自动落入定位机构2中。同时，送料口处被在后的另一个工件m所占据。
开口102的结构与工件m的结构相适配，以确保工件m进入其内后准确定位于抓持工位。举例来说，当工件m为长条状的太阳能组件的边框时，可以将开口102设置成与工件m外廓相适配的条状开口。
上述提及，需要在定位机构2上设置抓取区域201，来为机械手抓取工件m提供抓取空间，即，抓取区域201只要能满足机械手可以顺利抓取住工件m即可。对于该抓取区域201的形成，作为一种示例，如附图1所示，该定位机构2可以设计成整体式结构，在定位机构2的预设位置开设与机械手相适配的开孔作为抓取区域201即可。
作为另一种示例，该定位机构2包括：两个相对设置的定位件，两个定位件之间的间隙作为抓取区域201(图中未示出)。
示例地，该定位件可以为板状或者块状等，工件m被部分暴露于抓取区域201，以被机械手抓取。
本发明实施例中，存料机构1和定位机构2一一对应，构成一组上料单元；并且，上料单元设置有一组或多组。
在一种可能的实现方式中，上料单元可以设置为一组，此时，上料单元可固定在作业平台上，与机械手对应即可。
在另一种可能的实现方式中，上料单元可以设置为多组，例如两组、三组等。此时，可以针对每组上料单元对应设置一个机械手，也可以针对多组上料单元设置一个机械手。
为了便于对上料单元进行位移，以便于换料、维护等操作，如附图1-附图3所示，本发明实施例提供的装置还包括位移机构3，用于对由存料机构1和定位机构2构成的上料单元进行位移。
其中，可以在位移机构3上设置一组上料单元，也可以设置多组上料单元。
考虑到当存料机构1中预存的工件m用完后，需要向其中重新添加工件m，这需要一定的操作时间。在该操作时间内，如若使机械手停机，则会造成资源浪费，且影响生产效率。为了解决这个技术问题，在本发明实施例中，使上料单元为多组，此时，上料单元固定在位移机构3上，并可随位移机构3进行位移。
通过设置位移机构3，当其中一个上料单元中预存的工件m用完时，通过移动位移机构3，可使另一个预存有足量工件m的上料单元与机械手相对，此时，机械手可即时进行抓取作业，减少了等待时间，避免了因人工上料对生产节拍和产能的影响。
可以理解的是，位移机构3带动上料单元进行沿轴向方向的位移，以将任一个上料单元切换至工作位。并且，此时上料单元可以设置为两组、三组、四组等。
示例地，如附图1和附图2所示，该位移机构3包括：固定部301；可沿所述固定部301移动的移动部302；上料单元固定在所述移动部302上。
应用时，通过使移动部302带动上料单元沿固定部301移动，以将特定的上料单元切换至工作位。
可以理解的是，移动部302可以设置在上料单元的下端，或者侧部，只要使该位移机构3的设置不应影响机械手的抓取作业即可。而固定部301可以固定在生产系统的作业平台上。
在一种可能的实现方式中，该固定部301和移动部302上设置有相适配的滑轨机构，举例来说，该滑轨机构可包括：相适配的滑道和滑台。滑道和滑台任选地设置在固定部301和移动部302上，只要确保两者相互适配即可。
举例来说，为了使滑动过程顺畅且稳定，可以将滑道设置为燕尾槽或弧形槽等槽状结构，对应地，滑台设置为燕尾形或弧形等凸块结构即可。其中，上述弧形槽可以为优弧形状的槽体。
可以通过手动方式驱动移动部302的移动，也可以通过自动方式驱动移动部302的移动。考虑到自动驱动方式具有迅速精确等优点，可以采用自动驱动的方式。示例地，可以设置与位移机构3连接的控制机构，以控制位移机构3的移动。
示例地，该控制机构包括：第一控制单元；与第一控制单元电性连接的驱动单元；与驱动单元和移动部302连接的传动单元。
其中，第一控制单元被配置为用于控制驱动单元是否作业；驱动单元被配置为对传动单元提供动力；传动单元被配置为使移动部302沿固定部301移动。
通过操作第一控制单元以使驱动单元作业，驱动单元为传动单元提供动力，以使传动单元带动移动部302移动，并且，使移动部302的移动距离可控。
举例来说，该驱动单元可以为驱动电机，传动件可以为能够将驱动电机的输出轴的转动转化为直线运动的丝杠传动机构，或者齿轮传动机构等。以传动件为丝杠传动机构举例来说，其包括相配合的丝杠和传动螺母，丝杠可以与驱动电机的输出轴连接，而移动部302可以固定在传动螺母上。
对于第一控制单元说，其可以被配置为控制移动部302的移动距离，也可以被配置为用于在监测到其中一个上料单元上无工件m时，控制移动部302移动，使预存有工件m的进料单元移动至与机械手相对，进行工件m抓取作业。
为了能够及时发现存料机构1中预存的工件m即将用完，提高生产效率，该装置还包括：设置于存料机构1和/或定位机构2上的报警机构，用于在存料机构1内工件m数量低于设定阈值的情形下，进行报警。
该报警机构可包括：设置于存料机构1和/或定位机构2上的检测单元；与检测单元电性连接的第二控制单元；与第二控制单元电性连接的报警单元。其中，检测单元被配置为检测存料机构1内工件m的数量；第二控制单元被配置为将存料机构1内工件m的数量与设定阈值进行比较，在存料机构1内工件m的数量低于设定阈值的情形下，向报警单元发出报警指令；报警单元被配置为根据报警指令，发出报警。
在一种可能的示例中，检测单元可以为设置于存料机构1上的感应器，该感应器被配置为感应所述工件m的经过信号。
第二控制单元被配置为通过获取感应器发出经过信号的次数，并在次数达到设定次数的情形下，确定存料机构1内工件m的数量低于设定阈值，向报警单元发出报警指令。
当感应器，例如接近感应器被设置在存料机构1特定位置处时，当存料机构1内工件m数量逐渐减少，并达到设定阈值的情形下，感应器感应到的经过信号的次数是确定的，此时可将该确定的次数定义为待报警次数。当第二控制单元获取到感应器发出经过信号的次数达到待报警次数的情形下，即可确定存料机构1内工件m的数量低于设定阈值。该种方式更容易检测到在未来特定时间段内存料机构1内将会出现无工件m的情况，以便于提前报警。
在另一种可能的示例中，检测单元可以为设置于定位机构2上的传感器，该传感器被配置为感应工件m的压力信号。
第二控制单元被配置为获取传感器发出的压力信号，并在设定时间内未获取所述压力信号的情形下，确定存料机构1内工件m的数量低于设定阈值，向报警单元发出报警指令。
当传感器，例如压力传感器设置在定位机构2特定位置处的压力传感器，以及与压力传感器电性连接的报警器。该压力传感器被配置为用于感应工件m经过定位机构2时所发出的压力信号，并且，当在预设时间段内未检测到压力信号时，将报警信息发送至报警器，报警器即可进行报警作业。该种实现方式更容易检测到目前存料机构1无工件m的情况。
该报警单元可以为以声音信号或者视觉信号的形式发出报警信号的报警器，例如可以蜂鸣形式发出报警信号的蜂鸣报警器，和/或，以闪烁灯形式发出报警信息的闪光灯报警器。
进一步地，上述第二控制单元可与第一控制单元电性连接，当第二控制单元确定存料机构1内工件m的数量低于设定阈值的情形下，将该信息发给第一控制单元，第一控制单元根据该信息来控制上料单元移动，使机械手与预存有工件m的上料单元相对即可。
可以理解的是，第一控制单元和第二控制单元可以印制电路板的形式存在，并且两者可以集成为一个印制电路板。
另一方面，本发明实施例还提供了一种生产系统，该生产系统包括：上述的任一种上料装置；以及
机械手，用于在上料装置的抓取区域201抓取工件m。
该生产系统在用于组件的流水线加工时，通过使用上述上料装置，将工件m定位于抓持工位的时间缩短，可有效减少生产等待时间，提高生产效率，降低人工成本。
示例地，该生产系统可用于生产太阳能组件，该工件m可以为太阳能组件的边框。
该生产系统具有机械手，以及用于与机械手交互的上料装置，基于采用了上述上料装置，通过在存料机构1内预存储工件m，并且使工件m由送料口进入定位机构2中，实现了工件在抓持工位上的定位。与此同时，机械手通过定位机构2上的抓取区域201来抓取工件m并将其摆放至组装工位上。可见，本发明实施例涉及的生产系统，相比人工地将工件m摆放至抓持工位而言，利用该上料装置能够缩短将工件m定位于抓持工位的时间，减少了生产等待时间，不仅提高了生产效率，且降低了人工成本。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。