一种自动换物料框的物料架的制作方法

本发明涉及物料运输技术领域，更具体地是涉及一种自动换物料框的物料架。

背景技术：

现代社会工业化生产的背景下，流水线上的工人操作效率要求高，同时对物料的供给效率也提出了更高的要求。生产流程中的物料供给一般都是使用物料框存放和周转各种零部件，再将装满零部件的物料框有序的放置在物料架上。然而目前普遍都是由人工更换物料架上的物料框，这样会造成生产效率的低下，同时如果物料重量较大，人很容易疲劳，甚至无法搬动，也容易产生安全问题。

为解决这些问题，中国专利201822167300.5提出了一种物料框切换装置，可以实现物料框自动切换，缓冲滑轨上的物料框装满物料后，不需要人工搬动物料框，其可自动滑动至出料滑轨，这样去除了人工搬运装载物料的物料框的步骤。但是其这种技术方案只能依靠物料框本身的重力作用进行滑动，不能对物料框做进一步的调整，放置到比较合适的作业位置，使用上较不便利，另外在没有外部动力源的情况下，其滑道需要较长，占用空间也较大，没有考虑到实际生产过程中工位空间较小的问题。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术中物仅依靠重力驱动不便利的不足，提供了一种带有驱动装置、使用便利可靠、结构紧凑的自动换物料框的物料架。

在本技术方案中，提供了一种自动换物料框的物料架，包括框架、驱动装置、切换系统；驱动装置和切换系统设置于框架内部，切换系统包括送料框滑道、接料框滑道、出料框滑道，送料框滑道倾斜地设置于框架内部的上半部，出料框滑道设置于送料框滑道的下方，接料框滑道的一端转动设置于框架内部，另一端与驱动装置固定连接，接料框滑道与驱动装置固定连接的一端靠近送料框滑道及出料框滑道相邻近的一端。

本发明通过在送料框滑道和出料框滑道相邻近的一端设置可转动的接料框滑道，接料框滑道连接有驱动装置，驱动装置驱动接料框滑道的上下转动，接取送料框滑道滑下的满物料框和将使用后的空物料框送到出料框滑道，相比只是单单利用物料框的重力来驱使其自身滑动而言，这样的设置整体结构更加紧凑，减少了工位占用空间，同时可以更加高效快捷地进行物料框的切换；而且通过驱动装置还可以将接料框滑道进一步抬高到合适的作业位置，方便作业人员拿取物料框中的物料，克服了单单利用物料框重力作为切换动力源不能进行物料框调整的缺陷。

作为进一步改进的结构形式，上述的驱动装置由第一气缸和第二气缸组成，第一气缸的一端与框架的底部固定连接，第一气缸的另一端与第二气缸的一端连接，第二气缸的另一端与接料框滑道靠近送料滑道一端的底部固定连接，物料框沿着送料框滑道滑下时，第一个气缸驱动接料框滑道向上转动与送料框滑道连接，接取来自送料框滑道的满物料框，然后第二气缸工作，驱动接料框滑道继续向上转动，将接料框滑道调整到合适的位置，方便工作人员拿取物料，一个物料框中的物料用完后，第二气缸与第一气缸依次复位，接料框滑道向下转动与出料框滑道连接，空物料框滑落到出料框滑道中，接着第一气缸驱动接料框滑道向上转动，完成一次物料框的切换循环。需要注意的是，驱动装置由第一气缸和第二气缸组成只是一种优选的实施方式，其他的类型的动力装置也在本方案包括的范围内，如电动机。

作为进一步改进的结构形式，上述的框架为框架结构，框架垂直的一面设置有水平的第一安装杆和第二安装杆，与设置有第一安装杆和第二安装杆相对的一面设置有水平的第三安装杆和第四安装杆，与设置有第三安装杆和第四安装杆相对的另一面还设置有水平的转轴。框架结构可以节省物料架的制造成本，同时也能够给工作人员提供更好的视野，以观察物料架内部的物料情况；而设置的多个安装杆和转轴，可以给物料架的其他部件提供安装支撑，同时也可以可以起到增强框架强度的作用，以免物料过重将物料架压变形。

作为进一步改进的结构形式，上述的第一安装杆、第二安装杆、第三安装杆、第四安装杆和转轴从高到低的顺序依次为第一安装杆、第三安装杆、转轴、第四安装杆、第二安装杆。这样设置的目的在于，物料架的其他部件安装在安装杆或转轴上时，可以倾斜地固定在框架内部，从而可以利用重力的部分分力作用，使物料框能在滑道中向下滑动，完成部分的换物料框动作，避免全部采用外部动力驱动物料框的运动需要增加更多的驱动部件，使得物料框装置的整体结构更加简单和更加节能高效。

作为进一步改进的结构形式，上述的送料框滑道一端固定设置在第一安装杆上，另一端固定设置在第三安装杆上，由于第一安装杆高于第三安装杆，这样设置的目的在于，使送料框滑道可以从框架的外侧面的上部向下倾斜至框架内部，将物料框放置在送料框滑道上时，物料框受到一个与送料框滑道平面平行的重力分力，可以驱动物料框向下滑道至框架内部，为下一步的切换做准备。

作为进一步改进的结构形式，上述的出料框滑道包括滑落区和缓冲区，滑落区与缓冲区成钝角固定连接，缓冲区远离滑落区的一端固定设置在第二安装杆上，滑落区远离缓冲区的一端固定设置在第四安装杆上。由于出料框滑道是用于空物料框的滑动，可以不必考虑物料框冲击造成物料撒落的情况，这样设置可以使出料框滑道的滑落区更加倾斜陡峭，而缓冲区则较为平缓，物料框在出料框滑道上时，可以更加快速地从滑落区滑动到缓冲区中，等待工作人员将物料框取走，避免空物料框滑落速度过慢或不能滑落，阻碍下一次的切换循环。

作为进一步改进的结构形式，上述的送料框滑道靠近第三安装杆的一端转动设置有挡料框装置，挡料框装置设置有凸块、挡板、弹性件，挡板与凸块固定连接，凸块转动设置于送料框滑道上，弹性件一端固定在凸块上，另一端固定在送料框滑道上，初始状态下，弹性件的的拉力作用于凸块，使与凸块固定连接的挡板处于第一设定位置，挡板平面与送料框滑道平面成锐角，角度范围为30°～60°，以阻挡物料框向下滑落；当凸块受到向上的力时，可带动挡板转动一定角度至第二设定位置，挡板平面与送料框滑道平面平行或挡板整体处于送料框滑道下方，物料框可向下滑落；凸块受到的向上的力消失后，弹性件复位，带动挡板回到第一设定位置，阻挡下一个物料框的滑落。

作为进一步改进的结构形式，上述的接料框滑道靠近送料框滑道的一端转动设置有拨杆，另一端转动设置于转轴上，接料框滑道可在驱动装置的带动下绕着转轴转动，当接料框滑道向上转动时，拨杆向凸块施予一个向上的力，使凸块带动挡板转动。

作为进一步改进的结构形式，上述的送料框滑道、接料框滑道、出料框滑道均为多根滚轴等距排列结构，分散的滚轴设置可以减少物料框与送料框滑道、接料框滑道、出料框滑道的接触面积，进而减少摩擦力，同时滚轴可以将滑动摩擦变为滚动摩擦，物料框放置在上面时更容易滑落，加快物料框的滑动速度，提高装置的运行效率。

作为进一步改进的结构形式，上述的框架的顶面设置有操纵开关，操纵开关与驱动装置电连接，方便工人控制驱动装置的运行状态，同时可在物料框跌落等突发情况下紧急停止装置的运行，保障工人的安全。

与现有技术相比，有益效果是：

本发明在送料框滑道和出料框滑道相邻近的一端设置有可转动的接料框滑道，接料框滑道连接有驱动装置，驱动装置驱动接料框滑道的上下转动，接取送料框滑道滑下的满物料框和将使用后的空物料框送到出料框滑道，相比只是单单利用物料框的重力来驱使其自身滑动而言，这样的设置整体结构更加紧凑，减少了工位占用空间，同时可以更加可靠、高效快捷地进行物料框的切换，提高整体工作效率；而且通过驱动装置还可以将接料框滑道进一步抬高到合适的作业位置，方便作业人员拿取物料框中的物料，克服了单单利用物料框重力作为切换动力源不能进行物料框调整的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例自动换物料框的物料架的整体结构示意图；

图2为图1的a部局部放大示意图；

图3为本发明实施例自动换物料框的物料架驱动装置与接料框滑道连接示意图；

图4为本发明实施例自动换物料框的物料架框架结构示意图；

图5为本发明实施例自动换物料框的物料架的出料框滑道示意图；

图6为本发明实施例自动换物料框的物料架送料框滑道示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1、图2所示，一种自动换物料框的物料架，包括框架1、驱动装置7、切换系统；驱动装置7和切换系统设置于框架1内部，切换系统包括送料框滑道2、接料框滑道3、出料框滑道4，送料框滑道2倾斜地设置于框架(1)内部的上半部，出料框滑道4设置于送料框滑道2的下方，接料框滑道3的一端转动设置于框架1内部，另一端与驱动装置7固定连接，接料框滑道13与驱动装置7固定连接的一端靠近送料框滑道2及出料框滑道4相邻近的一端。

本实施例中切换系统共三组并排设置在框架内部，仅仅是一种参考，为了表示可设置多组切换系统于框架中，提高物料架的容纳能力，若想进一步提高物料架的容纳能力，可根据需求增加多组切换系统。

如图3所示，驱动装置7由第一气缸71和第二气缸72组成，第一气缸71的一端与框架1的底部固定连接，第一气缸71的另一端与第二气缸的一端连接，第二气缸72的另一端与接料框滑道3靠近送料框滑道2一端的底部固定连接，物料框沿着送料框滑道2滑下时，第一个气缸71驱动接料框滑道3向上转动与送料框滑道2连接，接取来自送料框滑道2的满物料框，然后第二气缸72工作，驱动接料框滑道3继续向上转动，将接料框滑道3调整到合适的位置，方便工作人员拿取物料，一个物料框中的物料用完后，第二气缸72与第一气缸71依次复位，接料框滑道3向下转动与出料框滑道4连接，空物料框滑落到出料框滑道4中，接着第一气缸71驱动接料框滑道3向上转动，完成一次物料框的切换循环。需要注意的是，驱动装置7由第一气缸71和第二气缸72组成只是本实施例中的一种优选的实施方式，其他的类型的动力装置也在本方案包括的范围内，如电动机，电动机配合齿轮齿条或推杆等传动机构构成的驱动装置也可实现驱动接料框上下转动的功能。

如图4所示，框架1垂直的一面上设置有水平的第一安装杆11和第二安装杆12，与设置有第一安装杆11和第二安装杆12相对的一面设置有水平的第三安装杆13和第四安装杆14，与设置有第三安装杆13和第四安装杆14相对的另一面还设置有水平的转轴15。框架结构可以节省物料架的制造成本，同时也能够给工作人员提供更好的视野，以观察物料架内部的物料情况；而设置的多个安装杆和转轴15，可以给物料架的其他部件提供安装支撑，同时也可以可以起到增强框架强度的作用，以免物料过重将物料架压变形。

如图4所示，第一安装杆11、第二安装杆12、第三安装杆13、第四安装杆14和转轴15从高到低的顺序依次为第一安装杆11、第三安装杆13、转轴15、第四安装杆14、第二安装杆12。这样设置的目的在于，物料架的其他部件安装在安装杆或转轴15上时，可以倾斜地固定在框架1内部，从而可以利用重力的部分分力作用，使物料框能在滑道中向下滑动，完成部分的换物料框动作，避免全部采用外部动力驱动物料框的运动需要增加更多的驱动部件，使得物料框装置的整体结构更加简单和更加节能高效。

如图5所示，出料框滑道4包括滑落区41和缓冲区42，滑落区41与缓冲区41成钝角固定连接，角度范围在120°～150°，缓冲区42远离滑落区41的一端固定设置在第二安装杆12上，滑落区41远离缓冲区42的一端固定设置在第四安装杆14上。由于出料框滑道2是用于空物料框的滑动，可以不必考虑物料框冲击造成物料撒落的情况，这样设置可以使出料框滑道4的滑落区41更加倾斜陡峭，而缓冲区42则较为平缓，物料框在出料框滑道4上时，可以更加快速地从滑落区41滑动到缓冲区42中，等待工作人员将物料框取走，避免空物料框滑落速度过慢或不能滑落，阻碍下一次的切换循环。

如图6所示，送料框滑道2靠近第三安装杆13的一端转动设置有挡料框装置5，挡料框装置设置有凸块51、挡板52、弹性件53，挡板51与凸块52固定连接，凸块51转动设置于送料框滑道2上，弹性件53一端固定在凸块51上，另一端固定在送料框滑道2上，初始状态下，弹性件53的的拉力作用于凸块51，使与凸块51固定连接的挡板52处于第一设定位置，挡板52平面与送料框滑道2平面成锐角，角度范围为30°～60°，以阻挡物料框向下滑落；当凸块51受到向上的力时，可带动挡板52转动一定角度至第二设定位置，挡板52平面与送料框滑道2平面平行或挡板52整体处于送料框滑道2下方，物料框可向下滑落；凸块51受到的向上的力消失后，弹性件53复位，带动挡板52回到第一设定位置，阻挡下一个物料框的滑落。其中弹性件53可以是弹簧、拉簧、扭簧等。

本实施例中的送料框滑道2一端固定设置在第一安装杆11上，另一端固定设置在第三安装杆13上，由于第一安装杆11高于第三安装杆13，这样设置的目的在于，使送料框滑道2可以从框架1的外侧面的上部向下倾斜至框架1内部，将物料框放置在送料框滑道2上时，物料框受到一个与送料框滑道2平面平行的重力分力，可以驱动物料框向下滑道至框架1内部，为下一步的切换做准备。

本实施例中的接料框滑道3靠近送料框滑道1的一端转动设置有拨杆6，另一端转动设置于转轴15上，接料框滑道3可在驱动装置7的带动下绕着转轴15转动，当接料框滑道3向上运动时，拨杆6向凸块51施予一个向上的力，使凸块51带动挡板52转动至第二设定位置。

本实施例中的送料框滑道2、接料框滑道3、出料框滑道4均为多根滚轴等距排列结构，分散的滚轴设置可以减少物料框与送料框滑道2、接料框滑道3、出料框滑道4的接触面积，进而减少摩擦力，同时滚轴将滑动摩擦变为滚动摩擦，物料框放置在上面时更容易滑落，加快物料框的滑动速度，提高装置的运行效率。

本实施例中的框架1的顶面设置有操纵开关8，操纵开关8与驱动装置7电连接，方便工人控制驱动装置7的运行状态，同时可在物料框跌落等突发情况下紧急停止装置的运行，保障工人的安全。

启动操纵开关8后，第一气缸71驱动接料框滑道3绕着转轴15向上转动，与送料框滑道连接，同时接料框滑道3上的拨杆6对凸块51施力，使挡板52转动至第二设定位置，物料框由于受到重力分力的作用，从送料框滑道2中滑落到接料框滑道3中，第二气缸72继续工作，驱动接料框装置3绕着转轴15向上转动至方便工人取物料的位置，此时，凸块51受到来自拨杆6的力消失，弹性件53复位带动挡板52回到第一设定位置，阻挡下一个物料框的滑落；物料用完后，第一气缸71与第二气缸72复位，接料框滑道3向下转动与出料框滑道4连接，物料框受到重力的分力使其滑落到出料框滑道4中，等待工人取走，接着第一气缸71继续驱动接料框滑道3向上转动，完成一次物料框的切换。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。