多工位上下料装置及自动化测量系统的制作方法

本实用新型属于三坐标自动化测量技术领域，具体涉及一种多工位上下料装置及具有该多工位上下料装置的自动化测量系统。

背景技术：

随着现代工业的发展和人们对产品质量要求的日益提升，对工件尺寸检验的抽检频次和数量不断增加，有的工件甚至要求全检，而且工厂一般工件种类繁多，产量很大。这对测量系统的效率提出了新的更高的要求。

现有技术中，工件在上测量机上的上下料，主要靠人力或通过机械助力将工件安放到测量台面或工装上，测量完成后，再通过人力或机械助力更换零件；另外，如果零件测量需要工装夹具，而不同的零件的夹具也不同，在更换零件时就需更换夹具；上述现象均会使工件的上下料时间比较长，而此时测量系统处于等待中，严重影响了测量效率。

技术实现要素：

本实用新型提供一种多工位上下料装置及自动化测量系统，可以解决现有技术工件上下料占用时间长，而工件上下料时测量系统处于等待状态，严重影响测量效率的问题。

为达到解决上述技术问题的目的，本实用新型所提出的多工位上下料装置采用以下技术方案予以实现：一种多工位上下料装置，包括具有支撑平台的机架、设置在支撑平台上的旋转升降机构和设置在旋转升降机构上的上下料托盘，所述旋转升降机构包括旋转部件、转台和升降部件，所述旋转部件驱动所述转台在水平面内转动，所述升降部件设置在所述转台上，所述上下料托盘与所述升降部件固定连接，且所述上下料托盘具有多个上下料工位。

所述上下料托盘的中心部位与所述升降部件固定连接。

所述旋转部件与所述转台通过蜗轮蜗杆传动机构传动连接。

所述上下料托盘为长方形，其具有两个所述上下料工位，两个所述上下料工位位于所述上下料托盘的两端上。

所述上下料工位上设有通孔和位于通孔外围的至少两个定位销和沿周向布设的多个挡料板。

所述旋转部件为伺服电机，所述升降部件为导向气缸，且所述导向气缸数量为两个，沿所述上下料托盘的长度方向排列。

本实用新型还提出了一种自动化测量系统，包括测量机系统、控制系统和上下料装置，所述测量机系统包括测量机本体及测量工位托盘；所述上下料装置为上述的多工位上下料装置，所述旋转升降机构驱动所述上下料托盘可在水平面内转动并在竖直方向上升降使多个所述上下料工位依次与所述测量工位托盘衔接。

所述测量工位托盘上设有用于判断上料工件到位的传感器及定位所述上料工件的定位部件。

所述自动化测量系统还包括安全防护系统，所述安全防护系统包括围栏、安全光幕和报警装置，所述围栏上设有进出料口，所述安全光幕安装在所述进出料口处，所述报警装置安装在所述围栏上。

与现有技术相比，通过设置旋转升降机构可以驱动上下料托盘在水平面内转动同时可以升降，上下料托盘上设有多个上下料工位，上下料托盘转动可以使多个上下料工位转动，上下料托盘转动升降带动上下料工位升降，当其中一个上下料工位转动并升降至与测量工位托盘顺利衔接并进入测量过程中，其他上下料工位可以装卸工件做好测量准备；在测量后工件下料过程中，通过上下料托盘的转动使其余的上下料工位上做好测量准备的工件传输至测量工位托盘上同理进行衔接和测量；这样一来可以实现测量与测量准备的循环交替工作，实现时间节拍上的无缝对接，大大提高了测量的效率；同时，在多个上下料工位上可以准备不同的工件和工装夹具，实现多品种工件的测量准备，不用频繁更换夹具，节省更换夹具的时间，缩短上下料时间，进一步提高测量效率。

附图说明

图1为本实用新型多工位上下料装置实施例中与测量工位衔接时的结构示意图；

图2为本实用新型多工位上下料装置实施例中旋转升降机构结构示意图；

图3为本实用新型自动化测量系统实施例中结构示意图。

图中：100、多工位上下料装置；110、机架；111、支撑平台；120、旋转升降机构；121、旋转部件；122、转台；a、水平支撑面；123、升降部件；124、蜗轮蜗杆传动机构；130、上下料托盘；131、上下料工位；132、通孔；133、定位销；134、挡料板；200、测量机系统；210、测量工位托盘；220、测量机；230、传感器；240、定位部件；300、控制系统；400、围栏；410、进出料口；500、安全光幕；600、报警装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1和图2，本实施例一种多工位上下料装置100，包括具有支撑平台111的机架110、设置在支撑平台111上的旋转升降机构120和设置在旋转升降机构120上的上下料托盘130，旋转升降机构120包括旋转部件121、转台122和升降部件123，旋转部件121驱动转台122在水平面内转动，转台122呈水平状态并具有水平支撑面a，升降部件123设置在转台122的水平支撑面a上随转台122的转动而转动，上下料托盘130呈水平状态并与升降部件123固定连接，进而也随转台122转动而转动，同时随升降部件123升降而升降，从而实现旋转升降机构120驱动上下料托盘130在水平面内转动，同时也可竖直升降；上下料托盘130具有多个上下料工位131，则多个上下料工位131随上下料托盘130的转动、升降而变换位置。

通过设置旋转升降机构120使上下料托盘130上的多个上下料工位131变换位置，当其中一个上下料工位131转动并升降至与测量工位托盘210顺利衔接并进入测量过程中，如图1所示，其他上下料工位131可以装卸工件做好测量准备；在测量后工件下料过程中，通过上下料托盘130的转动使其余的上下料工位131上做好测量准备的工件传输至测量工位托盘210上同理进行衔接和测量；这样一来可以实现测量与测量准备的循环交替工作，实现时间节拍上的无缝对接，大大提高了测量的效率；同时，在多个上下料工位131上可以准备不同的工件和工装夹具，实现多品种工件的测量准备，不用频繁更换夹具，节省更换夹具的时间，缩短上下料时间，进一步提高测量效率。

为使上下料托盘130转动及升降动作平稳，上下料托盘130的中心部位与升降部件123固定连接。

若旋转部件121的转动轴线与转台122的转动轴线重合，旋转部件121可直接驱动转台122转动；若旋转部件121的转动轴线与转台122的转动轴线垂直，如图2所示，旋转部件121通过蜗轮蜗杆传动机构124与转台122传动连接。

本实施例中上下料托盘130为长方形，其具有两个上下料工位131，两个上下料工位131位于上下料托盘130的两端上，则旋转部件121带动转台122及上下料托盘130转动180°，即可实现两个上下料工位131与测量工位托盘210的衔接转换，即实现双工位上下料。当然，上下料工位131的数量也可以为其他个数，上下料托盘130的形状可合理设置，比如十字形或t字形，优选上下料工位131在上下料托盘130上均匀布设，以使上下料托盘130转动同一角度即可实现多个上下料工位131与测量工位托盘210的衔接转换，比如上下料托盘130为十字形，均匀布设四个上下料工位131，则使上下料托盘130转动90°即可实现四个上下料工位131依次与测量工位托盘210的衔接转换。

进一步地，上下料工位131上设有通孔132和位于通孔132外围的至少两个定位销133和沿周向布设的多个挡料板134，以对工件进行定位和保护。通常上下料工位131和测量工位托盘210的衔接为如图1所示的上下重叠衔接，通孔132的作用在于避让测量工位托盘210上的结构部件，本实施例中通孔132避让上述测量工位托盘210上的传感器230和定位部件240。同时，工件在测量前通常是在夹具上装夹定位后进行上料至测量工位托盘210进行测量，定位销133用于将工件夹具固定在上下料工位131上，挡料板134止挡夹具周边，对夹具进行周向限位。

本实施例中旋转部件121为伺服电机，速度控制、位置精度准确，保证上下料工位131和测量工位托盘210的准确衔接；升降部件123为导向气缸，导向性能良好，运行更平稳，且导向气缸数量为两个，沿上下料托盘130的长度方向排列，以当上下料托盘130的长度较大时也能运行平稳。

作为本实用新型的最佳实施例，本实施例多工位上下料装置具体上下料过程为：人工将装有被测工件的夹具放置在其中一个上下料工位131上，定位销330将工件夹具固定在上下料工位131上；旋转部件121驱动转台122旋转，使上下料托盘130转动180°，使放置工件及夹具的上下料工位131转至测量工位托盘210的正上方，上下料托盘130在升降部件230的作用下下降，下降到一定高度后被测工件夹具将落在测量工位托盘210的定位部件240上，实现定位，此时上下料托盘130还将下降一段距离，以保证被测工件夹具与上下料托盘130完全脱离，被测夹具实现准确定位，传感器230判断到被测工件到位，此时可以对工件进行测量。测量期间，工人可以在另一端上下料工位131继续上料，工件全部测量完成后，升降部件230将上下料托盘130抬起，上下料托盘130再次转动180°，被测工件退出测量工位托盘210，同时另一端上下料工位131上的工件及其夹具被转动至测量工位托盘210上方，准备下一循环测量。

参照图3，本实施例还提出了一种自动化测量系统，包括测量机系统200、控制系统300和上下料装置，测量机系统200包括测量机本体220及测量工位托盘210；上下料装置为本实施例所述的多工位上下料装置100，其具体参见本实用新型多工位上下料装置100的实施例及附图1和图2的描述，在此不再赘述。旋转升降机构120驱动上下料托盘130可在水平面内转动并在竖直方向上升降使多个上下料工位131依次与测量工位托盘210衔接。

进一步地，测量工位托盘210上设有用于判断上料工件到位的传感器230及定位上料工件的定位部件240。传感器230判断到装有被测工件的夹具放置到位，此时可以对工件进行测量，定位部件240用于将装有被测工件的夹具定位在测量工位托盘210上，本实施例中定位部件240为定位球。

为避免意外闯入带来安全隐患，本实施例自动测量系统还包括安全防护系统，所述安全防护系统包括将多工位上下料装置100包围住的围栏400、设置在围栏400的进出料口410处的安全光幕500和安装在围栏400上的报警装置600。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。