一种工件上料装置及工件上料方法与流程

本发明涉及自动装配技术领域，具体涉及一种工件上料装置及工件上料方法。

背景技术：

自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。

在电子设备装配工艺中，在某个工位上经常需要对工件夹取，并进行多个方向的移动、旋转，改变其位置。实现工件与装配载体之间的配合。这些动作需要机械手等自动化加工设备完成。现有一种紧固、旋转一体化取料结构，包括夹紧挡块、夹紧拉杆、上轴承、中空旋转轴、同步轮、下轴承、调整块、滚轮、旋臂和支架，该紧固、旋转一体化取料结构，具有结构设计合理、工作效率高、可实现夹持、旋转、检测一体化的取料功能，有效的节约了成产和加工成本，同时也提高了产品的成品率，具有极大的经济价值。

但是上述的取料机构无法再取料过程中对工件的位置及形状进行判断，在执行夹取搬运的过程中只能按照预先设定的程序按步骤完成各个动作，对于安装位置的偏移以及已发生变形的工件不能有效识别，因此，该取料机构在自动化生产中无法保证取料目标的有效性。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中取料过程中无法识别工件状态的缺陷，从而提供一种能够具有自动识别功能的工件上料装置和工件上料方法。

本发明提供一种工件上料装置，包括工作台，以及设置在工作台上的

供料机构，具有运载料盘的的供料区，所述供料区内设有升降装置，所述升降装置将料盘提升至供料位置，以供取料装置夹取工件；

传送线机构，包括单向运动传送带、若干放置于所述传送带上随传送带移动的载具以及设置于所述传送带旁的载具定位装置，所述载具定位装置将所述载具固定在安装位置；

工件搬运机构，包括取料装置和移动装置，所述移动装置驱动所述取料装置在所述工作台上移动，所述取料装置从所述取料位置的供料机构上夹取工件，在所述移动装置的驱动下将工件运送至所述安装位置，并将工件安装在所述载具中；

筛选机构，包括外形检测单元和其包括外形检测单元和废料盒，所述外形检测单元对工件的外形进行检测，若检测结果为不合格，所述取料装置松开对工件的夹持，将工件抛入废料盒中。

所述供料机构包括

第一机架，具有并行设置的供料区和回料区，用于运载料盘，所述供料位置位于所述供料区的顶部；

所述供料区与所述回料区的端部具有互相连通的移载区，所述供料区和所述回料区的另一端部分别具有进行上下物料的移料区；

以及移载机构，所述移载机构在所述移载区内运动，用于将料盘固定于供料位置，并将料盘运送至所述回料区

所述供料区和所述回料区内分别设有互相独立的升降装置和平移装置，所述升降装置通过升降运动在所述移载区和移料区之间输送料盘；所述平移装置通过水平运动向上、下料区输送或输出所述料盘。

所述取料装置包括第二机架、夹取机构、检测机构

夹取机构安装于所述第二机架上，包括至少一个升降单元和至少一个夹取单元，所述夹取单元通过升降单元连接于所述第二机架上，所述升降单元驱动所述夹取单元做升降运动；所述夹取单元具有可夹取工件的夹爪；

检测机构包括固定设置于所述第二机架上的位置度差检测单元，所述位置度差检测单元用于检测并获得安装位置与原定目标位置在水平面内的位置偏移，所述移动装置根据检测结果调整所述取料装置的移动路径。

所述位置度差检测单元为固定于所述第二机架上的上照相机，其摄像头朝下设置，用于检测并获得位于其下方的安装位置和原定目标位置之间的位置偏移。

所述移动装置包括水平移动结构和竖向移动结构，所述水平移动结构包括设置在所述工作台上的y轴直线模组和与其滑动连接的x轴直线模组；所述竖向移动结构包括滑动连接于所述x轴直线模组上的z轴升降模组，所述取料装置通过第二机架固定连接在所述z轴升降模组上；所述水平移动结构根据所述位置差检测单元的检测结果调整移动路径。

所述载具定位装置包括

顶升机构，设于并行运输的传送带之间，可相对所述传送带上下移动，用于将所述载具顶升脱离所述传送带至所述安装位置；

阻挡机构，沿传送方向设于所述顶升机构的下游，具有可升降的阻挡杆，用于阻止所述载具运动；

定位机构，具有对称于传送方向设置于所述传送带的两侧的一对固定座，所述固定座上设有载具固定器和载具解锁装置；所述载具固定器与所述顶升机构配合对所述载具施加夹合力；所述载具解锁装置对处于所述安装位置时载具进行解锁以实现工件的安装。

所述外形检测单元为设置在所述工作台上的下照相机，其摄像头朝上设置，对经过其上方的所述工件的外形进行拍照；所述废料盒与所述下照相机设置于所述供料机构与所述传送线机构之间的工作台上。

本发明还提供一种使用上述的工件上料装置进行的工件上料方法包括以下步骤：

s1：所述取料装置从所述供料位置处的料盘内夹取工件；

s2：所述移动装置驱动所述取料装置运动至所述筛选机构上方，所述外形检测单元对所述工件的外形进行检测，所述取料装置根据检测结果调整对所述工件的夹持状态；

s3：所述移动装置驱动所述取料装置将所述工件安装至所述安装位置的所述载具中。

所述s1步骤包括

s11：所述取料装置上的检测机构对所述供料位置的所述料盘进行检测，以获取所述料盘中工件的位置；

s12：所述夹取单元根据检测结果确定夹取位置。

所述s3步骤包括：

s31：所述取料装置上的检测机构对所述安装位置上的载具进行检测，以获取所述载具上的预安装位置；

s32：所述移动装置对所述取料装置的移动路径进行修正，并驱动所述取料装置到达安装位置；

s33：所述取料装置将所述工件安装至所述载具中。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的工件上料装置，包括供料机构、传送线机构、工件搬运机构以及筛选机构，供料机构具有运载料盘的供料区，供料区内设有升降装置用于将料盘提升至供料位置。传送线机构包括单向运动的传送带，和若干放置传送带上的载具，传送带旁的载具定位装置用于将载具固定于安装位置，工件搬运机构中取料装置从供料位置夹取工件，并在移动装置的驱动下移动到安装位置，将工件安装在停泊于安装位置的载具中。在工件搬运机构运送工件的路程中，会经过筛选机构，筛选机构中的外形检测单元对工件的外形进行检测，若检测结果不合格，取料装置则将不合格的工件丢入废料盒中。通过设置供料机构可以实现工件的不间断供料，生产效率得到的提升。工件搬运机构能够自动对工件以及的载具的位置进行识别，实现自动夹取、安装的动作，不需要人工的介入，保证了上料过程中工件位置的准确性。传送线机构可以同时运送多个载具，可以连续上料，满足了自动化加工生产所需的连续性，便于整条生产线的管理。而筛选机构则能够对工件进行筛选，避免缺陷产品的出现，保证了产品的合格率。通过供料机构、传送线机构、工件搬运机构以及筛选机构的配合工作，实现了工件上料全程的自动化，有利于对产生过程管理和控制，保证了产品的质量。

2.本发明提供的工件上料装置，供料机构包括第一机架，第一机架中具有并行设置的供料区和回料区，用于运载料盘。供料区和回料区内分别设有互相独立的升降装置和平移装置，升降装置通过升降运动在移载区和移料区之间输送料盘。而供料区与回料区端部有连通的移载区，移载区内设施移载机构用于固定或平移料盘。通过升降装置的升降运动可以实现料盘的升降运动，实现了连续供给工件，从而使得料盘能够到达供料位置以便取料装置夹取工件。移载机构则能够将供料区顶部的已取走工件的空料盘移送至回料区，为供料区下层的料盘上升留出的空间，以便继续进行工件的供料。而回料区的升降装置在收集空料盘之后将空料盘下降至移料区，交由平移装置移出回料区以完成料盘的回收，实现了供料机构的弹夹式的上料功能，使得上料过程变得连续，不会出现由于上料而导致整条生产线停机等待的情况，保证了生产过程的连续性，提高了生产效率，同时也便于管理减轻了人工工作量。

3.本发明提供的工件上料装置，取料装置包括第二机架、夹取机构、检测机构，每个夹取机构包括多个升降单元和夹取单元，每个夹取单元通过升降单元连接在第二机架上，每套升降单元和夹取单元彼此之间独立运动，使得每个夹取单元的夹取动作不会发生干扰。检测机构则包括固定设置于第二机架上的位置度差检测单元，用于检测并获得安装位置与原定目标位置在水平面内的位置偏移，从而移动装置能够根据检测结果调整运动路径，使得夹取机构向载具内安装工件时能够对准载具内的工件安装槽，避免工件与载具本体发生干涉导致工件受到损伤。通过设置检测机构能够保证工件安装的准确性，保护工件在安装过程中免遭硬性伤害。

4.本发明提供的工件上料装置，位置度差检测单元为固定于第二机架上的上照相机，其摄像头朝下设置，用于检测并获得位于其下方的安装位置和原定目标位置之间的位置偏移。通过将上照相机固定设置在第二机架上，上照相机便能够跟随夹取机构同步运动，从而在夹取机构夹取或安装工件之前对夹取位置和安装位置进行检测，使得夹取机构和移动装置能够及时调整夹取或运动方式，满足了工件安装的精确度需求。

5.本发明提供的工件上聊装置，移动装置包括水平移动结构和竖向移动结构，水平移动结构包括设置工作台上的y轴直线模组和与其滑动连接的x轴直线模组。由于y轴直线模组与x轴直线模组在相互垂直，通过组合两者的运动，可以实现取料装置在水平面内的任意位置的移动，便于控制系统精确控制运动路径，配合位置度差检测单元可以实现工件的精准安装。

6.本发明提供的工件上料装置，载具定位装置包括顶升机构、阻挡机构和定位机构，顶升机构将载具抬升使得载具暂时与传送带脱离，阻挡机构则用于暂时阻挡载具进一步向前运动，顶升机构和定位机构的固定操作。定位机构包括设置在传送带两旁的固定座，固定座上设有载具固定器和载具解锁装置，当顶升机构将载具抬升到与载具固定器接触时，顶升机构和载具固定器分别从底面和顶面对载具施加夹合力使得载具被固定在安装位置无法继续移动，保证在工件安装过程中位置的稳定性。工件安装结束后顶升机构将载具下降放回至传送带上，等待固定下一个载具，实现了流水线式的生产过程。

7.本发明提供的工件上料装置，外形检测单元为设置在工作台上的下照相机，其摄像头朝上设置，对经过其上方的工件的外形进行拍照，取料装置则将不合格的工件抛进废料盒中，保证了待安装工件符合产品质量要求。而废料盒与下照相机设置于供料机构与传送线机构之间的工作台上，从而取料装置在搬运工件的过程中可以直接从下照相机和废料盒上方经过，不会增加过多的搬运路径，保证了生产的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为实施例1中工件上料装置的立体图；

图2为实施例1中供料机构的结构示意图；

图3为实施例1中料盘的结构示意图；

图4为实施例1中移载机构的结构示意图；

图5为实施例1中的工件搬运机构和筛选机构的结构示意图；

图6为实施例1中取料装置的结构示意图；

图7为实施例1中夹取机构的结构示意图；

图8为实施例1中传送线机构的结构示意图；

图9为实施例1中载具固定装置的结构示意图；

图10为实施例1中定位机构的结构示意图；

图11为实施例1中的载具的俯视图；

图12为实施例1中工件上料装置的俯视图。

附图标记说明：

1-工作台；2-供料机构；3-传送线机构；4-工件搬运机构；5-筛选机构；6-供料位置；7-安装位置；8-工件；

21-第一机架；22-供料区；23-回料区；24-移载区；25-升降装置；26-平移装置；27-移载机构；28-料盘；

251-第一叉杆单元；261-第二叉杆单元；271-移载框架；272-限位托架；273-移载导轨；281-工件放置槽；

31-传送带；32-载具定位装置；33-载具；34-顶升机构；35-阻挡机构；36-定位机构；

341-支撑平台；342-顶升架；343-伸缩柱；

331-本体；332-工件安装槽；333-锁定装置；334-解锁孔；

3331-锁定柱；3332-联动件；3333-拨杆；

361-固定座；362-载具固定器；363-载具解锁装置；364-连梁；

3621-弹簧导柱；3631-解锁销；3641-第一支臂；3642-第二支臂；

41-取料装置；42-移动装置；43-第二机架；44-夹取机构；45-检测机构；

51-下照相机；52-废料盒；

421-y轴直线模组；422-x轴直线模组；423-z轴升降模组；441-升降单元；442-夹取单元；451-上照相机；

4411-升降气缸；4412-升降架；4421-夹取气缸；4422-夹爪。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种工件上料装置，其结构如图1和图12所示，包括工作台1、供料机构2、传送线机构3、工件搬运机构4和筛选机构5。供料机构2上设有供料位置6，传送线机构3上设有安装位置7。工件搬运机构4从供料位置6夹取工件8，经过筛选机构5的检测筛选后，将合格工件8移动安装至安装位置7的目标载具33中。

如图1和图2所示，本实施例中的供料机构2采用弹夹式的供料方式进行供料，其具有运载料盘28的供料区22，以及回收料盘28的回料区23。供料区22与回料区23中均设有彼此独立的升降装置25，可以同步提升料盘28和下降料盘28，实现了供料和回收同步进行，从而使得供料过程变得连续。供料位置6位于供料区22的顶部，装载有工件8的料盘28停驻在该位置，以供取料装置41夹取工件8。如图1和图8所示，传送线机构3设置在供料机构2相对一侧的工作台1上，包括两条位于同一水平面内的平行设置的传送带31，传送带31上运输有载具33。载具33中可以安装若干工件8。传送带31旁设有载具定位装置32，载具33到达载具定位装置32的位置被暂时与传送带31分离并被固定在安装位置7，以供取料装置41将工件8安装于其中。如图1和图5所示，工件搬运机构4包括取料装置41和移动装置42，移动装置42驱动取料装置41在工作台1上移动，取料装置41从取料位置的供料机构2上夹取工件8，在移动装置42的驱动下将工件8运送至安装位置7，并将工件8安装在载具33中。在工件搬运机构4运送工件8的路程中，会经过筛选机构5，筛选机构5中的外形检测单元对工件8的外形进行检测，若检测结果不合格，取料装置41则将不合格的工件8丢入废料盒52中。

通过设置供料机构2可以实现工件8的不间断供料，生产效率得到的提升。工件搬运机构4能够自动对工件8以及的载具33的位置进行识别，实现自动夹取、安装的动作，不需要人工的介入，保证了上料过程中工件8位置的准确性。传送线机构3可以同时运送多个载具33，可以连续上料，满足了自动化加工生产所需的连续性，便于整条生产线的管理。而筛选机构5则能够对工件8进行筛选，避免缺陷产品的出现，保证了产品的合格率。通过供料机构2、传送线机构3、工件搬运机构4以及筛选机构5的配合工作，实现了工件8上料全程的自动化，有利于对产生过程管理和控制，保证了产品的质量。

如图3所示，本实施例中料盘28中设有工件放置槽281，每个工件8防止槽内设有防呆结构，用于确定工件8放置方向，防呆结构具体为防呆柱和单侧设置的防呆槽，在料盘28中由于防呆柱和防呆槽的配合限制，工件8只能以唯一的方向放置在工件放置槽281中，不可能出现工件8的倒置或错位，否则工件8无法放置进料盘28中，从而确保工件8被夹取时方向的正确性。

如图2所示，本实施例中的供料机构2具有第一机架21，第一机架21中具有并行设置的供料区22和回料区23，用于运载料盘28。图2中左侧为供料区22右侧为回料区23，供料区22与回料区23的端部具有互相连通的移载区24，供料区22和回料区23的另一端部分别具有进行上下物料的移料区。供料区22和回料区23内分别设有互相独立的升降装置25和平移装置26，升降装置25通过升降运动在移载区24和移料区之间输送料盘28。移载区24内设施移载机构27用于固定或平移料盘28。通过升降装置25的升降运动可以实现料盘28的升降运动，实现了连续供给工件8，使得料盘28能够到达供料位置6以便取料装置41夹取工件8。移载机构27则能够将供料区22顶部的已取走工件8的空料盘28移送至回料区23，为供料区22下层的料盘28上升留出的空间，以便继续进行工件8的供料。而回料区23的升降装置25在收集空料盘28之后将空料盘28下降至移料区，交由平移装置26移出回料区23以完成料盘28的回收，实现了供料机构2的弹夹式的上料功能，使得上料过程变得连续，不会出现由于上料而导致整条生产线停机等待的情况，保证了生产过程的连续性，提高了生产效率，同时也便于管理减轻了人工工作量。

具体的，升降装置25可下降至不高于平移装置26所在平面的位置处，通过升降运动料盘28在升降装置25与平移装置26之间转移。在回料区23内，升降装置25通过下降运动将料盘28转移至平移装置26上，在上料区内，升降装置25通过上升运动将料盘28从平移装置26转移至升降装置25上。通过设置彼此独立运动不会发生干涉的平移装置26和升降装置25，使得料盘28的装卸工作和上、下料工作可以分开同时进行，进而在上、下料的同时可以预先进行料盘28的装卸工作，减少了整个生产线因为装卸料时停顿的等待时间，提高了工作效率。

如图2所示，本实施例中的升降装置25包括第一驱动单元和水平设置的第一叉杆单元251，平移装置26包括水平设置的第二叉杆单元261，第二叉杆单元261的若干叉杆与第一叉杆单元251的若干叉杆错开设置，且第一叉杆单元251可穿过第二叉杆单元261进行升降运动。交错设置的叉杆单元将料盘28的水平运动和升降运动划分开，并且又可以在第一叉杆单元251和第二叉杆单元261交错时，完成料盘28的交接，克服了在原有的单一运载托架依次进行升降和水平的模式下，上料区和下料区存在较长等待时间，造成生产线停顿时间较长的缺陷，实现了不停机的工件8供料操作，提高了生产效率。

具体的，本实施例中的升降装置25为丝杆传动机构，丝杆竖向设置于机架上并连接于第一驱动单元，升降装置25上设有与丝杆配合的丝杆螺母。

如图4所示，本实施例中的移载机构27包括移载框架271、限位托架272和移载导轨273。移载导轨273沿水平方向设置于移载区24内，连接供料区22和回料区23。移载框架271与移载导轨273滑动连接，并受驱动单元驱动运动。限位托架272设于移载框架271内侧对料盘28支撑限位，其具有未对料盘28支撑的收起位置和对料盘28支撑的打开位置。利用移载机构27完成料盘28在供料区22和回料区23之间的搬运工作，满足多层料盘28的上料和下料需求，实现了弹夹式的上下料操作，使得整个工作过程连续性提高。

将图2中的供料区和回料区分别设定为左侧和右侧，本实施例中的供料机构工作过程如下：

供料过程：先将供料区的左平移装置拉出，向其上放置若干层叠的装有工件的料盘，将左平移装置推进供料区，由左升降装置将料盘提升至移载区，使得最上层料盘位于供料位置，由取料装置进行夹取工件，直到整个料盘上的工件全部被取光。

移载过程：移载框架将取完工件的空料盘向右平移至回料区的右升降装置上方，限位托架释放料盘交由右升降装置承接。接着移载框架向左平移回供料区。左升降装置继续提升下一层料盘至供料位置。如此重复之前过程直到供料区的料盘全部移动到回料区。

回料过程：回料区的右升降装置将空料盘下降至移料区，将空料盘交由右平移装置承接，右平移装置向外拉出，将层叠的空料盘取出。右升降装置向上运动回到移载区，等待下一批料盘。

如此重复以上步骤，进行弹夹式的供料操作。

如图6所示，取料装置41包括第二机架43、夹取机构44、检测机构45，夹取机构44包括至少一个升降单元441和至少一个夹取单元442，每个夹取单元442通过升降单元441连接在第二机架43上，每套升降单元441和夹取单元442彼此之间独立运动，使得各个夹取单元442的夹取动作不会发生干扰。检测机构45则包括固定设置于第二机架43上的位置度差检测单元，用于检测并获得安装位置7与原定目标位置在水平面内的位置偏移，从而移动装置42能够根据检测结果调整运动路径，使得夹取机构44向载具33内安装工件8时能够对准载具33内的工件安装槽332，避免工件8与载具33本体发生干涉导致工件8受到损伤。通过设置检测机构45能够保证工件8安装的准确性，保护工件8在安装过程中免遭硬性伤害。

具体的，如图6所示，本实施了中的位置差检测单元为上照相机451，其固定连接于第二机架43上，摄像头朝向下方，由于检测位于其下方的安装位置7和原定目标位置之间的位置偏移。通过将上照相机451固定设置在第二机架43上，上照相机451便能够跟随夹取机构44同步运动，从而在夹取机构44夹取或安装工件8之前对夹取位置和安装位置7进行检测，使得夹取机构44和移动装置42能够及时调整夹取或运动方式，满足了工件8安装的精确度需求。

同时在取料装置41位于供料位置6进行夹取工件8之前，上照相机451会对料盘28上的工件8进行拍照，以确定工件8的位置，从而确定夹取机构44下降和夹取的位置。

如图6所示，本实施例中的第二机架43上还设有旋转装置，其包括旋转电机和输出端，夹取机构44通过旋转架连接在输出端，旋转装置可以使得夹取机构44转动一定角度，以调整工件8的在水平面内的角度。

如图6和图7所示，本实施例中的夹取机构44包括四个升降单元441以及设于升降单元441上的四个夹取单元442，每个升降单元441上均连接有一个夹取单元442，升降单元441驱动与其连接的夹取单元442执行升降运动，升降单元441通过旋转架连接于旋转单元的输出端。由于各个夹取单元442分别设于升降单元441上，实现了夹取单元442的独立升降夹取，实现了各个工件8间的独立装配。具体的，升降单元441包括升降气缸4411和升降架4412，升降气缸4411驱动升降架4412带动夹取单元做升降运动，夹取单元442包括夹取气缸4421和夹爪4422，夹取气缸4421驱动夹爪4422进行夹取动作。

如图5所示，本实施例中的移动装置42包括水平移动结构和竖向移动结构，水平移动结构包括设置工作台1上的y轴直线模组421和与其滑动连接的x轴直线模组422。由于y轴直线模组421与x轴直线模组422在相互垂直，通过组合两者的运动，可以实现取料装置41在水平面内的任意位置的移动，便于控制系统精确控制运动路径，配合位置度差检测单元可以实现工件8的精准安装。y轴直线模组421和x轴直线模组422均包括伺服电机、直线丝杆和平行导轨，伺服电机与控制机构电连接，控制机构根据位置差检测单元检测到的位置偏移分别对伺服电机发出调整指令，使得水平移动结构能够将取料装置41移动到预安装位置7，完成工件8的准确放置。竖向移动结构包括滑动连接于x轴直线模组422上的z轴升降模组423，取料装置41通过第一机架21固定连接在z轴升降模组423上，用于控制取料装置41的整体升降动作。

如图8所示，本实施例中的传送线机构3包括上下两层传送带31，两层传送带31的运行方向相反，两层传送带31的两端均设有移载升降台，用于在上下层传送带31之间搬运载具33，从而实现载具33在传送线上的循环运动。上层传送带31向整条生产线的工位排列方向运送载具33，使得载具33承载工件8经过各个工位进行加工安装操作，下层传送带31则用于从生产线下游将运载过工件8的空载具33运送回生产线的上游，实现载具33的循环使用，保持了生产过程的连续性，满足了自动化加工的要求。每层传送带31均具有位于同一水平面内平行设置的两条传送带31，在运送载具33的过程中，传送带31一直保持均速直线运动。

如图8所示，本实施例中的传送线机构3中具有载具定位装置32，用于将载具33固定在安装位置7，其包括顶升机构34、阻挡机构35和定位机构36，顶升机构34将载具33抬升使得载具33暂时与传送带31脱离，阻挡机构35位于顶升机构34的下游，用于暂时阻挡载具33进一步向前运动，以便顶升机构34和定位机构36的固定操作，而定位机构36与顶升机构34分别从顶面和底面对载具33施加夹合力使得载具33被固定在安装位置7无法继续移动，保证在工件8安装过程中位置的稳定性。工件8安装结束后顶升机构34将载具33下降放回至传送带31上，等待固定下一个载具33，实现了流水线式的生产过程。

具体的，如图8和图9所示，本实施例中的顶升机构34设于并行两条传送带31之间，包括支撑平台341和顶升架342，支撑平台341桥架在两条传送带31之间，顶升架342通过顶升气缸连接在支撑平台34131上，相对支撑平台341升降运动，具有让载具33与传送带31接触的传输位置和脱离传送带31的安装位置7。升降架4412托起载具33可以让载具33从传送带31上分离，载具33将不再向前运动，当下降时，载具33又可以与传送带31接触继续向前运动恢复传送过程。支撑平台341和顶升架342之间设有四个伸缩柱343，伸缩柱343的一端滑动连接于支撑平台341上，另一端与顶升架342的底部相连，通过设置的四个伸缩杆，可以对顶升架342的运动进行导向，保证顶升架342沿着竖直方向运动，确保载具33在水平方向上处于水平位置，满足加工精度要求。

如图8所示，本实施例中传送带31之间设置若干阻挡机构35，阻挡机构35包括阻挡杆和阻挡气缸，阻挡杆上升后将阻止载具33继续前行，从而使得载具定位装置32处的载具33停留，便于定位操作。而传送带31上其他的阻挡机构35则能将各个载具33之间的距离间隔开，避免载具33之间的堆积。

如图9所示，本实施例中的定位机构36包括两座对称设于传送带31两侧的固定座361，固定座361门型架结构，顶部具有连接两个座脚的连梁364，连梁364上设有载具固定器362。如图10所示，载具固定器362为从连梁364上向传送带31中间延伸的第一支臂3641，以及安装于第一支臂3641底部的弹簧导柱3621，弹簧导柱3621与顶升机构34配合对载具33施加固定载具33的夹合力。具体的，本实施例中的第一支臂3641成型于连梁364的两端，由于定位机构36包括两个对称设置于传送线的两侧，因此载具固定器362包括四个弹簧导柱3621，分别固定载具33的四个角部。当载具33被顶升机构34抬升至工作位置时，载具33的上表面与弹簧导柱3621相接触，并压缩弹簧导柱3621，利用弹簧导柱3621与载具33顶部接触产生的下压力，可以将载具33紧紧地压在顶升机构34的顶升架342上，载具33的上下表面均能受到固定，保证在工件8安装过程中位置的稳定性。工件8安装结束后顶升机构34将载具33下降放回至传送带31上，等待固定下一个载具33，实现了流水线式的生产过程。

如图11所示，本实施例中的载具33中包括本体331和四个工件安装槽332，工件8沿着工件安装槽332的长度方向竖直插入。工件安装槽332的两端为u型槽，u型槽的槽壁上设有允许锁定装置333通过的通孔。锁定装置333具有至少从一个方向从通孔进入u型槽内的锁定柱3331，锁定柱3331对工件8的侧壁施加压力，从而使得工件8与工件安装槽332紧密相抵，完成对工件8的锁定。锁定柱3331通过联动件3332驱动，在u型槽的通孔内滑动，从而实现对工件8的锁定和解锁。联动件3332设置于本体331的通槽内，端部与通槽之间设有复位弹簧，使得联动件3332在自然状态下保持向锁定方向移动，从而保证对工件8的锁定。联动件3332的中部设有突出通槽的拨杆3333，当需要对工件8进行解锁时，拨动拨杆3333向压缩复位弹簧的方向运动，即可带动锁定柱3331松开对工件8的抵接。如图11上部所示，在通槽的上方设有盖板，位于拨杆3333位置留有解锁孔334。

由于向载具33内安装工件8需要先使得锁定装置333处于解锁状态，因此定位机构36的连梁364上还设有载具解锁装置363，包括可对应插入载具33顶部表面的解锁孔334内的解锁销3631，解锁销3631安装于从连梁364上向传送带31中间延伸的第二支臂3642上。具体的，如图10所示，本实施例中的第二支臂3642位于连梁364中部，解锁销3631为一具有斜面的楔块，楔块的尖端朝下，当载具33上升到工作位置过程中，楔块的尖端先进入载具33上解锁孔334，随后楔块的斜面与载具33上的锁定机构的拨杆3333接触，推动拨杆3333向一侧偏移，拨杆3333带动与之联动的联动件3332，释放对载具33上工件安装槽332的锁定，使得工件8能够顺利插入放置槽内。同理，当载具33回到传送线的过程中，楔块渐渐减小对拨杆3333的推移距离，使得载具33上的锁定机构向原锁定位置恢复，完成对工件8的锁定。通过设置该载具解锁装置363，使得在顶升定位载具33的过程中自动完成载具33的解锁。

如图5所示，本实施例中筛选机构5的外形检测单元为设置在工作台1上的下照相机51，其摄像头朝上设置，对经过其上方的工件8的外形进行拍照，取料装置41则将不合格的工件8抛进废料盒52中，保证了待安装工件8符合产品质量要求。而废料盒52与下照相机51设置于供料机构2与传送线机构3之间的工作台1上，从而取料装置41在搬运工件8的过程中可以直接从下照相机51和废料盒52上方经过，不会增加过多的搬运路径，保证了生产的效率。

作为第一种可替换的实施方式，供料机构2中的升降装置25可以改由气缸驱动。

作为第二种可替换的实施方式，供料机构2中也可只设有供料区22，料盘28上的工件8取完之后由人工搬运。

作为第三种可替换的实施方式，传送线机构3也可只设一层传送带31。

实施例2

本实施提供一种工件上料方法，采用实施例1中的工件上料装置进行如下步骤：

取料装置上的检测机构对供料位置的料盘进行检测，通过上照相机对工件进行拍照，以获取料盘中工件的位置；

夹取单元根据检测结果确定夹取位置；

移动装置驱动取料装置运动至筛选机构上方，外形检测单元对工件的外形进行检测，取料装置根据检测结果调整对工件的夹持状态，若工件合格则保持夹持状态，若工件不合格则松开对工件的夹持，将工件抛入废料盒中；

取料装置上的检测机构对安装位置上的载具进行检测，以获取载具上的预安装位置；

移动装置对取料装置的移动路径进行修正，并驱动取料装置到达安装位置；

取料装置将工件安装至载具中。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。