自动上料设备的制作方法

1.本实用新型涉及物料转移设备，特别是涉及一种自动上料设备。


背景技术：

2.在生产制程场合中，部分纸盒在使用前，每个纸盒会处于折叠状态，纸盒在折叠后接近平板状，并相互叠放，以减少批量的纸盒所占用的空间。在需要取用纸盒时，将纸盒由人工逐一取出，然后传送到折盒设备或人力加工线，将纸盒折装成可以容纳产品的形态，再将成型的纸盒运送到产品包装区进行使用。
3.然而，在大批量处理的过程中，人工无法持续、高效地完成纸盒的逐一取出，因而不利于产品生产线的连续运行。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种自动实现料盒取出的自动上料设备。
5.一种自动上料设备，用于将多层堆放的折叠料盒转移至预定工位，包括：
6.夹持机构，所述夹持机构用于对所述折叠料盒产生夹持或吸附作用，让所述折叠料盒随所述夹持机构移动；
7.料架，所述料架用于容纳多层堆放的所述折叠料盒；
8.升降机构，所述升降机构连接所述夹持机构；所述升降机构用于带动所述夹持机构相对所述料架升降移动；
9.平移机构，所述平移机构连接所述升降机构；所述平移机构用于带动所述夹持机构沿平面移动；所述料架处于所述夹持机构的平面移动范围内；及
10.顶推机构，所述顶推机构用于将所述料架中的所述折叠料盒推升至预定高度。
11.上述自动上料设备，通过顶推机构将料架中多层堆放的折叠料盒的最上层推升至预定高度，其后，平移机构使升降机构及夹持机构沿平面方向移动至与最上层的折叠料盒对应的位置；升降机构使夹持机构下降至与最上层的折叠料盒接触，在夹持机构对折叠料盒夹持后，升降机构使夹持机构及折叠料盒一同相对料架上升。随后，平移机构带动夹持机构沿平面移动，使夹持机构移动至出料工位上方，升降机构通过让夹持机构下降至出料工位，让折叠料盒平稳地放置到出料工位上，从而自动化地完成折叠料盒的取出，后续由其他加工装置或人工对折叠料盒对接成型。由于自动上料设备自动化地完成折叠料盒的取出操作，从而可持续高效地完成折叠料盒的逐一取出，有利于产品生产线的连续运行。
12.在其中一个实施例中，所述料架的数量至少为二，各所述料架之间平行排列；所述顶推机构与所述料架在数量上对应，所述顶推机构用于推升对应的所述料架中的所述折叠料盒；从而避免需要频繁地对料架进行补料，有利于自动上料设备的持续运行。
13.在其中一个实施例中，所述料架包括底座、滑动连接所述底座的底框及连接所述底框的若干限位条；所述限位条沿垂直所述底框表面的方向延伸；在多个所述限位条之间形成放置槽，所述放置槽用于容纳所述折叠料盒；从而能方便向放置中放入折叠料盒。
14.在其中一个实施例中，所述顶推机构包括连接所述料架的顶推架、滑动连接所述顶推架的托板及连接所述顶推架的顶推驱动器；所述托板沿所述放置槽的深度方向与所述顶推架滑动连接；所述托板延伸至所述放置槽中；所述顶推驱动器用于驱动所述托板相对所述顶推架移动；从而能将下一层折叠料盒上升至预定高度，方便夹持机构每次能从相同高度准确地取出最上层的折叠料盒。
15.在其中一个实施例中，所述夹持机构包括连接所述升降机构的夹座及连接所述夹座的吸盘件；所述吸盘件用于对所述折叠料盒产生吸附作用；从而能通过真空气压直接吸附固定折叠料盒，方便简化夹持机构的结构。
16.在其中一个实施例中，所述夹持机构还包括旋转驱动器；所述旋转驱动器连接在所述升降机构与所述夹座之间，所述旋转驱动器用于驱动所述夹座绕主轴线转动；所述主轴线与所述夹持机构的升降移动方向平行设置；从而能将折叠料盒以统一的角度放置到出料工位上。
17.在其中一个实施例中，所述旋转驱动器为旋转气缸；所述旋转驱动器的主体连接所述升降机构，所述旋转驱动器的活塞杆连接所述夹座；从而方便完成折叠料盒的角度调整。
18.在其中一个实施例中，所述夹座背向升降机构的一侧连接有凸板；所述夹持机构还包括转动连接所述凸板的转架，所述吸盘件连接在所述转架上；所述夹持机构还包括连接所述夹座的定向组件，所述定向组件通过弹性使所述转架相对所述夹座维持在预定角度；从而让折叠料盒能相对料架顺利升降移动。
19.在其中一个实施例中，所述定向组件成对设置在所述转架的两侧；所述定向组件包括连接所述夹座的载板、活动穿设于所述载板的限位杆及容置于所述载板的弹性件；所述限位杆用于抵接所述转架，以缓冲所述转架相对所述夹座的转动；所述弹性件用于将所述限位杆向靠近所述转架的方向推挤；从而保证夹持机构对折叠料盒的准确夹持。
20.在其中一个实施例中，所述平移机构包括x轴移动组件及y轴移动组件；所述x轴移动组件包括：驱动座、x轴滑座、横移转接板及x轴驱动器；所述x轴滑座沿x轴方向相对所述驱动座滑动设置；所述横移转接板连接所述x轴滑座，且沿y轴方向延伸；所述x轴驱动器用于驱动所述x轴滑座相对所述驱动座移动；所述y轴移动组件包括y轴滑座及y轴驱动器；所述y轴滑座沿y轴方向滑动连接所述横移转接板；所述y轴驱动器用于驱动所述y轴滑座相对所述横移转接板移动；所述升降机构包括连接所述y轴滑座的升降转接板、连接所述升降转接板的z轴滑座及z轴驱动器；所述升降转接板沿z轴方向延伸；所述z轴滑座沿z轴方向滑动连接所述升降转接板；所述z轴驱动器用于驱动所述z轴滑座相对所述升降转接板移动；所述夹持机构连接所述z轴滑座；从而能带动夹持机构沿不同方向的移动。
附图说明
21.图1为本实用新型的一实施例的自动上料设备的立体示意图；
22.图2为图1所示的自动上料设备的分解示意图；
23.图3为图1中的料架及顶推机构的立体示意图；
24.图4为图3中的料架的分解示意图；
25.图5为图3中的料架在另一角度的分解示意图；
26.图6为图1中的升降机构及平移机构的立体示意图；
27.图7为图1中的夹持机构的分解示意图；
28.图8为图7中的定向组件的分解示意图。
29.附图中各标号与含义之间的对应关系为：
30.100、自动上料设备；20、夹持机构；21、夹座；211、凸板；22、吸盘件；23、旋转驱动器；24、转架；25、定向组件；251、载板；252、限位杆；253、弹性件；254、压板；26、轴体；27、轴承件；30、料架；31、底座；32、底框；321、侧槽；33、限位条；331、放置槽；332、侧开口；34、滑轨；35、支撑轮；40、升降机构；41、升降转接板；42、z轴滑座；43、z轴驱动器；44、z轴丝杠副；50、平移机构；51、x轴移动组件；511、驱动座；512、x轴滑座；513、横移转接板；514、x轴驱动器；515、x轴丝杠副；52、y轴移动组件；521、y轴滑座；522、y轴驱动器；523、y轴丝杠副；60、顶推机构；61、顶推架；62、托板；63、顶推驱动器；64、第一丝杠副；700、折叠料盒。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接地接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接地接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另
一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
37.请参阅图1至图8，为本实用新型一实施方式的自动上料设备100，用于将多层堆放的折叠料盒700，从顶层逐一取出并转移至预定工位。该自动上料设备100包括：夹持机构20、料架30、升降机构40、平移机构50及顶推机构60；夹持机构20用于对折叠料盒700产生夹持或吸附作用，让折叠料盒700随夹持机构20移动；料架30用于容纳多层堆放的折叠料盒700；升降机构40连接夹持机构20；升降机构40用于带动夹持机构20相对料架30升降移动；平移机构50连接升降机构40；平移机构50用于带动夹持机构20沿平面移动；料架30处于夹持机构20的平面移动范围内；顶推机构60用于将料架30中的折叠料盒700推升至预定高度。
38.通过顶推机构60将料架30中多层堆放的折叠料盒700的最上层推升至预定高度，其后，平移机构50使升降机构40及夹持机构20沿平面方向移动至与最上层的折叠料盒700对应的位置；升降机构40使夹持机构20下降至与最上层的折叠料盒700接触，在夹持机构20对折叠料盒700夹持后，升降机构40使夹持机构20及折叠料盒700一同相对料架30上升。随后，平移机构50带动夹持机构20沿平面移动，使夹持机构20移动至出料工位上方，升降机构40通过让夹持机构20下降至出料工位，让折叠料盒700平稳地放置到出料工位上，从而自动化地完成折叠料盒700的取出，后续由其他加工装置或人工对折叠料盒700对接成型。由于自动上料设备100自动化地完成折叠料盒700的取出操作，从而可持续高效地完成折叠料盒700的逐一取出，有利于产品生产线的连续运行。
39.可选地，折叠料盒700指折扁状态的料盒,料盒可以是纸盒或采用其他材料构成的可折叠盒子。
40.请参阅图1及图2，在其中一种实施方式中，料架30的数量至少为二，各料架30之间平行排列；顶推机构60与料架30在数量上一对一地对应，顶推机构60用于推升对应的料架30中的折叠料盒700。
41.在自动上料设备100使用前，先将互相叠放的折叠料盒700逐层补充放置到每一料架30中。夹持机构20将其中一料架30中的所有折叠料盒700取完后，在从另一料架30中取出折叠料盒700。通过将料架30的数量设置为两个以上，从而能在每次补料时将更多的折叠料盒700放置于料架30中，避免需要频繁地对料架30进行补料，有利于自动上料设备100的持续运行。
42.请参阅图3至图5，在其中一种实施方式中，料架30包括底座31、滑动连接底座31的底框32及连接底框32的若干限位条33；限位条33沿垂直底框32表面的方向延伸；在多个限位条33之间形成放置槽331，放置槽331用于容纳折叠料盒700。通过将底座31固定至自动上料设备100的支撑架或地面，底框32带动限位条33相对底座31移动，让放置槽331的开口避开夹持机构20，从而能方便向放置中放入折叠料盒700。
43.具体地，底框32局部容置在底座31中，底框32与底座31之间通过滑轨34实现滑动连接；进一步地，底框32中与滑轨34背向的内侧设有侧槽321，侧槽321沿平行滑轨34的方向延伸；底座31上可转动地安装有支撑轮35，支撑轮35容置于侧槽321，以对底框32产生滚动支撑作用，从而能保证底框32及限位条33在滑动过程中的平衡。进一步地，由于料盒在折叠
后可能无法保证上下表面完全平行，相邻上下层之间相互同向叠放会导致最上层的折叠料盒700出现倾斜，通过在相邻的限位条33之间设有侧开口332，让多层叠放的折叠料盒700的相邻上下层之间相互垂直设置，以消除折叠料盒700因上下表面不平行而导致倾斜逐层叠加，其中长度方向与放置槽331的宽度方向平行的折叠料盒700从侧开口332外凸出放置槽331。
44.请参阅图3，在其中一种实施方式中，顶推机构60包括连接料架30的顶推架61、滑动连接顶推架61的托板62及连接顶推架61的顶推驱动器63；托板62沿放置槽331的深度方向与顶推架61滑动连接；托板62延伸至放置槽331中；顶推驱动器63用于驱动托板62相对顶推架61移动。
45.通过将托板62延伸至放置槽331中，在对料架30进行补料，放入多层叠放的折叠料盒700时，最底层的折叠料盒700承托在托板62上。在折叠料盒700的最上层被夹持机构20取出后，顶推驱动器63带动托板62上移，托板62将折叠料盒700向上推升，从而能将下一层折叠料盒700上升至预定高度，方便夹持机构20每次能从相同高度准确地取出最上层的折叠料盒700。具体地，顶推机构60还包括第一丝杠副64，顶推驱动器63为伺服电机，顶推驱动器63通过第一丝杠副64驱动托板62相对顶推架61移动。具体地，托板62的表面与限位杆252的长度方向垂直；
46.请参阅图7，在其中一种实施方式中，夹持机构20包括连接升降机构40的夹座21及连接夹座21的吸盘件22；吸盘件22用于对折叠料盒700产生吸附作用。具体地，升降机构40通过夹座21带动吸盘件22移动。吸盘件22连通至真空气源，以对折叠料盒700产生吸附作用。
47.请参阅图2及图7，在其中一种实施方式中，夹持机构20还包括旋转驱动器23；旋转驱动器23连接在升降机构40与夹座21之间，旋转驱动器23用于驱动夹座21绕主轴线转动；主轴线与夹持机构20的升降移动方向平行设置。在多层叠放的折叠料盒700的相邻上下层之间相互垂直设置时，通过利用旋转驱动器23转动夹持机构20，从而在将折叠料盒700放置到出料工位前，能调整折叠料盒700的方向，将折叠料盒700以统一的角度放置到出料工位上。
48.在其中一种实施方式中，旋转驱动器23为旋转气缸；旋转驱动器23的主体连接升降机构40，旋转驱动器23的活塞杆连接夹座21。从而方便完成折叠料盒700的角度调整。
49.请参阅图7，在其中一种实施方式中，夹座21背向升降机构40的一侧连接有凸板211；夹持机构20还包括转动连接凸板211的转架24，吸盘件22连接在转架24上；夹持机构20还包括连接夹座21的定向组件25，定向组件25通过弹性使转架24相对夹座21维持在预定角度。
50.因而转架24及吸盘件22能相对夹座21具有转动空间，当折叠料盒700的边缘在升降移动的过程中受到卡阻时，通过转架24相对夹座21的转动，能让折叠料盒700的边缘避开卡阻部位，让折叠料盒700能相对料架30顺利升降移动。具体地，夹持机构20还包括转动穿设于夹座21或转架24的轴体26，转架24相对夹座21的转动轴线与轴体26的中心重合。进一步地，轴体26上套设有轴承件27，以减少轴体26与夹座21或轴体26与转架24之间的转动摩擦力。具体地，转架24相对夹座21的转动轴心与夹持机构20的升降方向垂直设置。
51.请参阅图7，在其中一种实施方式中，定向组件25成对设置在转架24的两侧；定向
组件25包括连接夹座21的载板251、活动穿设于载板251的限位杆252及容置于载板251的弹性件253；限位杆252用于抵接转架24，以缓冲转架24相对夹座21的转动；弹性件253用于将限位杆252向靠近转架24的方向推挤。由于两个限位杆252作用于转架24的两侧，转架24在从预定角度相对夹座21偏摆后，压缩量大的弹性件253通过限位杆252使转架24向复位方向摆动，令转架24相对夹座21恢复预定角度，从而保证夹持机构20对折叠料盒700的准确夹持或吸附。
52.请参阅图2及图6，在其中一种实施方式中，平移机构50包括x轴移动组件51及y轴移动组件52；x轴移动组件51包括：驱动座511、x轴滑座512、横移转接板513及x轴驱动器514；x轴滑座512沿x轴方向相对驱动座511滑动设置；横移转接板513连接x轴滑座512，且沿y轴方向延伸；x轴驱动器514用于驱动x轴滑座512相对驱动座511移动；y轴移动组件52包括y轴滑座521及y轴驱动器522；y轴滑座521沿y轴方向滑动连接横移转接板513；y轴驱动器522用于驱动y轴滑座521相对横移转接板513移动；升降机构40包括连接y轴滑座521的升降转接板41、连接升降转接板41的z轴滑座42及z轴驱动器43；升降转接板41沿z轴方向延伸；z轴滑座42沿z轴方向滑动连接升降转接板41；z轴驱动器43用于驱动z轴滑座42相对升降转接板41移动；夹持机构20连接z轴滑座42。
53.具体地，x轴驱动器514、y轴驱动器522或z轴驱动器43为伺服电机或步进电机，x轴移动组件51还包括x轴丝杠副515，x轴驱动器514通过x轴丝杠副515带动x轴滑座512移动；y轴移动组件52还包括y轴丝杠副523，y轴驱动器522通过y轴丝杠副523带动y轴滑座521移动；升降机构40还包括z轴丝杠副44，z轴驱动器43通过z轴丝杠副44带动z轴滑座42移动。具体地，x轴方向与y轴方向相垂直设置，z轴方向同时与x轴方向及y轴方向垂直设置。
54.本实施例中，通过顶推机构60将料架30中多层堆放的折叠料盒700的最上层推升至预定高度，其后，平移机构50使升降机构40及夹持机构20沿平面方向移动至与最上层的折叠料盒700对应的位置；升降机构40使夹持机构20下降至与最上层的折叠料盒700接触，在夹持机构20对折叠料盒700夹持后，升降机构40使夹持机构20及折叠料盒700一同相对料架30上升。随后，平移机构50带动夹持机构20沿平面移动，使夹持机构20移动至出料工位上方，升降机构40通过让夹持机构20下降至出料工位，让折叠料盒700平稳地放置到出料工位上，从而自动化地完成折叠料盒700的取出，后续由其他加工装置或人工对折叠料盒700对接成型。由于自动上料设备100自动化地完成折叠料盒700的取出操作，从而可持续高效地完成折叠料盒700的逐一取出，有利于产品生产线的连续运行。
55.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
56.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。