一种上料装置及上料系统的制作方法

1.本实用新型涉及硬盘搬运领域，特别是一种上料装置及上料系统。


背景技术：

2.在硬盘的生产环节中存在有搬运环节，在搬运环节中需要将料盘中的硬盘移动到送料装置上，由送料装置完成对硬盘的输送，现有技术通常是采用人工将装满硬盘的料盘放置于上料工位处，随后由搬运机构拾取上料工位处的硬盘，并将硬盘搬运并放置于送料装置处，每当料盘中的硬盘被取光时，就需要手动拿走空盘，随后才能再由搬运机构继续拾取下一料盘中的硬盘，人力成本较高，不利于节省搬运成本。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例要解决的技术问题在于，提供一种上料装置及上料系统，以解决现有技术中每当料盘中的硬盘被取光时，就需要手动拿走空盘，随后才能再由搬运机构继续拾取下一料盘中的硬盘，人力成本较高的问题。
4.第一方面，本实用新型实施例提供了一种上料装置，包括：料盘，用于承载所述物料；安装框架；空盘收集箱，其装设于所述安装框架上，所述空盘收集箱用于容置空载的所述料盘；承载机构，其包括承载座与第一升降驱动组件，所述承载座与所述安装框架滑动连接，所述承载座用于承载堆叠放置的所述料盘，所述第一升降驱动组件与所述承载座及所述安装框架连接，所述第一升降驱动组件用于驱动所述承载座升降；限位机构，其装设于所述安装框架上，且位于所述承载座的周缘，所述限位机构用于抵接所述料盘，以限制所述料盘于所述承载座上水平移动；
5.搬运机构，其包括机械手组件以及位移驱动组件，所述机械手组件用于拾取与放置所述料盘，所述位移驱动组件装设于所述安装框架上，并与所述机械手组件连接，所述位移驱动组件用于驱动所述机械手组件往返于所述承载座与所述空盘收集箱，以及用于驱动所述机械手组件往返于所述承载座与所述送料装置。
6.进一步地，所述位移驱动组件包括：第二升降驱动组件，其与所述机械手组件连接以驱动所述机械手组件升降；第一水平驱动组件，其与所述安装框架以及所述第二升降驱动组件连接，所述第一水平驱动组件用于驱动所述第二升降驱动组件，以带动所述机械手组件往返于所述承载座与所述空盘收集箱，以及带动所述机械手组件往返于所述承载座与所述送料装置。
7.进一步地，所述位移驱动组件还包括第二水平驱动组件，其装设于所述安装框架上，并与所述第一水平驱动组件连接，所述第二水平驱动组件用于驱动所述第一水平驱动组件，以带动所述机械手组件于水平移动，且移动方向垂直于所述第一水平驱动组件的驱动方向。
8.进一步地，所述第一升降驱动组件包括：齿条，其沿重力方向设置于所述安装框架上；齿轮，其与所述齿条啮合；旋转驱动件，其装设于所述承载座，所述齿轮与所述旋转驱动
件连接，所述旋转驱动件通过驱动所述齿轮转动以带动所述承载座沿所述齿条升降。
9.进一步地，所述旋转驱动件包括旋转驱动本体以及与所述旋转驱动本体连接的转轴，所述转轴受所述旋转驱动本体驱动旋转，所述齿轮直接装设于所述转轴上。
10.进一步地，所述限位机构包括第一限位件与第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件分别位于所述承载座相邻的两侧，以与所述料盘相邻的两个侧壁相抵，所述安装框架包括：第一支撑杆；第二支撑杆，其沿第一方向与所述第一支撑杆间隔设置；第三支撑杆，其沿第二方向与所述第一支撑杆间隔设置，第四支撑杆，其沿第二方向与所述第二支撑杆间隔设置，且沿所述第一方向与所述第三支撑杆间隔设置；第一连接杆，其连接所述第一支撑杆与所述第三支撑杆，所述第一限位件与所述第一连接杆固定连接；第二连接杆，其连接所述第三支撑杆与所述第四支撑杆，所述第二限位件与所述第二连接杆固定连接。
11.进一步地，所述限位机构还包括：第三限位件，其沿所述第一方向与所述第一限位件相对且间隔设置，所述第一限位件、所述第二限位件与所述第三限位件三者共同围合形成有夹持空间；传动件，其与所述第二连接杆连接，并与所述第三限位件靠近所述第二连接杆的一侧固定连接；第一驱动组件，其与所述第二连接杆连接以及与所述传动件连接，所述第一驱动组件用于通过驱动所述传动件沿所述第一方向移动，从而带动所述第三限位件相对所述第一限位件移动，以调整所述夹持空间的大小。
12.进一步地，还包括传感器，其装设于所述安装框架，并与所述搬运机构通信连接，所述传感器用于识别所述料盘中的载料情况，并根据所述载料情况驱动所述搬运机构工作。
13.进一步地，所述机械手组件包括吸盘和/或夹抓。
14.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种上料系统，包括上料装置，其为上第一方面所述的上料装置；供能装置，其与搬运机构以及第一升降驱动组件连接，所述供能装置用于给所述搬运机构以及所述第一升降驱动组件提供能源。
15.本实用新型实施例的有益效果在于：通过在安装框架上设有空盘收集箱，以及设置有能带动机械手组件往返于承载座与所述空盘收集箱的位移驱动组件，当承载座所承载的料盘上的所有物料都被搬走后，就可以利用位移驱动组件驱动机械手组件将空载的料盘从承载座上移动至空盘收集箱处。具体是使用机械手组件去拾取承载座上的空载的料盘，随后使用位移驱动组件去驱动所述机械手组件移动至空盘收集箱处，此时机械手组件就可以将空载的料盘放置于空盘收集箱处，由此实现了自动化地搬走空盘，从而释放了劳动力，节省了人力成本。
附图说明
16.下面将结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，附图中：
17.图1是本实用新型实施例提供的上料系统的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例提供的承载机构与料盘的结构示意图；
19.图3为图1所示上料系统的另一角度的结构示意图；
20.图4是图3中a位置局部放大示意图；
21.图5是本实用新型实施例提供的位移驱动组件的结构示意图；
22.图6是本实用新型实施例提供的转驱动件的结构示意图；
23.图7是本实用新型实施例提供的限位机构的结构示意图；
24.图8是本实用新型实施例提供的第三夹持件、传动件以及第一驱动组件的爆炸视图；
25.图中各附图标记为：
26.1、安装框架；11、第一支撑杆；12、第二支撑杆；13、第三支撑杆；14、第四支撑杆；15、第一连接杆；16、第二连接杆；2、空盘收集箱；3、承载机构；31、承载座；32、第一升降驱动组件；321、齿条；322、齿轮；323、旋转驱动件；3231、旋转驱动本体；3232、转轴；4、限位机构；41、第一限位件；42、第二限位件；43、第三限位件；44、传动件；441、凹槽；4411、螺纹孔；45、第一驱动组件；451、驱动件本体；452、输出轴；453、传动块；4531、通孔；4532、安装部；4533、连接部；46、第四限位件；47、第二驱动组件；5、搬运机构；51、机械手组件；511、物料搬运机械手；512、料盘搬运机械手；52、位移驱动组件；521、第二升降驱动组件；522、第一水平驱动组件；523、第二水平驱动组件；6、料盘；7、传感器；8、供能装置。
具体实施方式
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
28.本实用新型提实施例供了一种上料装置，如图1-5所示，上料装置包括安装框架1、空盘收集箱2、承载机构3以限位机构4、搬运机构5以及料盘6。料盘6用于承载物料(图中未示出)，空盘收集箱2装设于安装框架1上，空盘收集箱2用于容置空载的料盘6。承载机构3包括承载座31与第一升降驱动组件32，承载座31与安装框架1滑动连接，承载座31用于承载堆叠放置的料盘6，第一升降驱动组件32与承载座31及安装框架1连接，第一升降驱动组件32用于驱动承载座31升降。限位机构4装设于安装框架1上，且位于承载座31的周缘，限位机构4用于抵接料盘6，以限制料盘6于承载座31上水平移动。搬运机构5包括机械手组件51以及位移驱动组件52，机械手组件51用于拾取与放置料盘6，位移驱动组件52装设于安装框架1上，并与机械手组件51连接，位移驱动组件52用于驱动机械手组件51往返于承载座31与空盘收集箱2，以及用于驱动机械手组件51往返于承载座31与送料装置。
29.本实施例的上料装置在使用时，若干装满物料(图中未示出)的料盘6堆叠放置在承载座31上，并利用限位机构4对料盘6进行限位，限位后利用机械手组件51拾取物料，并利用位移驱动组件52搬运物料至送料装置(图中未示出)上。每当搬运机构5取空一个料盘6时，就驱动机械手组件51拾取被取空的料盘6，并利用位移驱动组件52搬运料盘6至空盘收集箱2处，随后利用第一升降驱动组件32带动承载座31上升一个料盘6厚度的距离，就可以再次使用搬运机构5取物料，以此循环，直至所有料盘6均被取空。
30.本实施例利用搬运机构5搬走被取空的料盘6，并利用空盘收集箱2对被取空的料盘6进行收集，从而释放了劳动力，节省了人力成本。
31.具体地，本实施例的限位机构4可以限制料盘6于承载座31上水平移动，从而确保搬运机构5与料盘6对位准确，限位后使用搬运机构5将料盘6中的物料搬运至送料装置上，就可以避免机械手组件51无法精准地拾取到物料的情况出现，实现了流畅地搬运，大幅度提高搬运效率。
32.具体地，本实施例的第一升降驱动组件32可以驱动承载座31升降，使得承载座31上可以一次性堆叠多个料盘6，只要顶部的料盘6被取走后使用第一升降驱动组件32带动承载座31上升一个料盘6厚度的距离即可。由此，减少了工人搬运料盘6的次数，降低了劳动强度，且大幅度缩短了搬运机构5的待机时长，提高了搬运效率。
33.在具体实施例中，如图1-5所示，位移驱动组件52包括第二升降驱动组件521以及第一水平驱动组件522。第二升降驱动组件521与机械手组件51连接以驱动机械手组件51升降。第一水平驱动组件522与安装框架1以及第二升降驱动组件521连接，第一水平驱动组件522用于驱动第二升降驱动组件521，以带动机械手组件51往返于承载座31与空盘收集箱2，以及带动机械手组件51往返于承载座31与送料装置。
34.本实施例只需要两个直线运动的驱动组件(第二升降驱动组件521、第一水平驱动组件522)即可带动机械手组件51将物料移动至送料装置上，以及将空载的料盘6移动至空盘收集箱2处，相较于结构复杂的多轴搬运机器人而言，结构简单，实现难度低且实现成本低。
35.在具体实施例中，如图1-5所示，位移驱动组件52还包括第二水平驱动组件523，其装设于安装框架1上，并与第一水平驱动组件522连接，第二水平驱动组件523用于驱动第一水平驱动组件522，以带动机械手组件51于水平移动，且移动方向垂直于第一水平驱动组件522的驱动方向。
36.具体地，如果只设置第一水平驱动组件522，那么机械手组件51只能沿一条直线于水平方向上移动，这就导致料盘6中只能放置一行物料。本实施例通过设置第二水平驱动组件523，且第二水平驱动组件523能带动机械手组件51于水平移动，且移动方向垂直于第一水平驱动组件522的驱动方向，使得机械手组件51能于水平方向上的任意位置悬停。这就使得物料可以呈矩阵式放置于料盘6中，大幅度提高了料盘6的装载能力，进而提高了搬运效率。
37.在具体实施例中，如图1-5所示，机械手组件51包括物料搬运机械手511与料盘搬运机械手512，二者均与第二升降驱动组件521连接。物料搬运机械手511用于拾取与放置物料。料盘搬运机械手512用于拾取与放置料盘6。
38.具体地，物料与料盘6的体积与重量均相差甚远，共用同一机械手会导致这一机械手的制造难度大，制造成本高。因此优选采用物料搬运机械手511以及料盘搬运机械手512分别对物料与料盘6进行拾取与放置。
39.具体地，物料搬运机械手511与料盘搬运机械手512为吸盘。吸盘能稳定地吸住物料，并且不会对吸盘造成任何损坏。
40.可选地，物料搬运机械手511与料盘搬运机械手512为夹抓，夹抓稳定可靠，能长期在恶劣的环境中运行。
41.当然，为了保证物料搬运机械手511与料盘搬运机械手512稳定可靠，物料搬运机械手511与料盘搬运机械手512也可以同时包括吸盘与夹抓。
42.在一实施例中，如图1-7所示，上料装置还包括传感器7，传感器7装设于安装框架1上并与搬运机构5通信连接，传感器7用于识别料盘6中的载料情况，并根据载料情况驱动搬运机构5工作。
43.具体地，传感器7可以识别料盘6中是否承载有物料，如果承载有物料就可以直接
或间接反馈相应信息至搬运机构5，让搬运机构5对物料进行搬运，如果没有物料，就可以直接或间接反馈相应信息至搬运机构5，让搬运机构5对料盘6进行搬运。
44.在一实施例中，如图1-3所示，第一升降驱动组件32包括齿条321、齿轮322以及旋转驱动件323。齿条321沿重力方向设置于安装框架1上。齿轮322与齿条321啮合。旋转驱动件323装设于承载座31，齿轮322与旋转驱动件323连接，旋转驱动件323通过驱动齿轮322转动以带动承载座31沿齿条321升降。
45.本实施例采用了齿轮322配合齿条321的传动方式，不仅传动比准确，还具有结构紧凑、传动稳定不打滑的特点。具体地，由于齿轮322与齿条321啮合，又因为齿条321是固定不动的，所以齿轮322转动时，会沿齿条321移动，又因为齿条321是沿重力方向设置的，所以齿轮322能进行升降运动，从而带动带动旋转驱动件323升降，进而带动承载座31升降。
46.在具体实施例中，如图1-6所示，旋转驱动件323包括，旋转驱动本体3231以及与旋转驱动本体3231连接的转轴3232，转轴3232受旋转驱动本体驱动旋转，齿轮322直接装设于转轴3232上。
47.本实施例中的齿轮322是直接装设于转轴3232上的，相较于在转轴3232上设置传动组件，并利用传动组件将扭矩传递至齿轮322上的实施例而言，本实施例所提供的第一升降驱动组件32结构较为简单，整体体积小，且制作成本较为低廉。
48.如图1-7所示，限位机构4包括第一限位件41与第二限位件42。第一限位件41与第二限位件42分别位于承载座31相邻的两侧，以与料盘6相邻的两个侧壁相抵。安装框架1包括第一支撑杆11、第二支撑杆12、第三支撑杆13、第四支撑杆14、第一连接杆15以及第二连接杆16。第二支撑杆12沿第一方向(x方向)与第一支撑杆11间隔设置。第三支撑杆13沿第二方向(y方向)与第一支撑杆11间隔设置。第四支撑杆14沿第二方向与第二支撑杆12间隔设置，且沿第一方向与第三支撑杆13间隔设置。第一连接杆15连接第一支撑杆11与第三支撑杆13，第一限位件41与第一连接杆15固定连接。第二连接杆16连接第三支撑杆13与第四支撑杆14，第二限位件42与第二连接杆16固定连接。
49.通过实施本实施例，由于第一限位件41与第二限位件42能与料盘6相邻的两个侧壁相抵，因此第一限位件41与第二限位件42可以在水平方向上实现对料盘6的限位，只要在使用搬运机构5将料盘6中的物料搬运至送料装置之前，利用第一限位件41与第二限位件42对料盘6进行限位，就可以确保搬运机构5与料盘6对位准确，随后使用搬运机构5将料盘6中的物料搬运至送料装置上，就可以避免机械手组件51无法精准地拾取到承载座31处的物料的情况出现，实现了流畅地搬运，大幅度提高搬运效率。
50.在一实施例中，如图1-7所示，限位机构4还包括第三限位件43、传动件44以及第一驱动组件45。第三限位件43沿第一方向与第一限位件41相对且间隔设置，第一限位件41、第二限位件42与第三限位件43三者共同围合形成有夹持空间(图中未示出)。传动件44与第二连接杆16连接，并与第三限位件43靠近第二连接杆16的一侧固定连接。第一驱动组件45与第二连接杆16连接，以及与传动件44连接，第一驱动组件45用于通过驱动传动件44沿第一方向移动，从而带动第三限位件43相对第一限位件41移动，以调整夹持空间的大小。
51.具体地，由于第一限位件41与第二限位件42不会对料盘6进行夹持，因此在利用第一限位件41与第二限位件42对料盘6进行限位后，料盘6可能会受外界因素影响于承载座31上发生偏移，此时又会导致机械手组件51无法精准地拾取到料盘6上的物料。本实施例通过
设置第三限位件43与第一驱动组件45，在利用第一限位件41与第二限位件42对料盘6进行限位后，采用第一驱动组件45驱动第三限位件43相对第一限位件41移动，直至第三限位件43与料盘6相抵，此时第三限位件43与第一限位件41会对料盘6产生夹持力，料盘6不易受外界因素影响而发生偏移。通过实施本实施例，外界搬运机构5在在搬运物料时只会跨越第二限位件42，无需跨越第一驱动组件45与传动件44，增加搬运机构5的可操作性空间，更易于搬运机构5的设置与工作。
52.在具体实施例中，如图1-8所示，传动件44表面设有凹槽441。第一驱动组件45包括驱动件本体451、输出轴452以及传动块453。驱动件本体451装设于安装框架1上，输出轴452与驱动件本体451连接，输出轴452受驱动件本体451驱动而相对驱动件本体451伸出或缩回。传动块453包括安装部4532以及与安装部4532连接的连接部4533，安装部安装于凹槽441中，并与凹槽441的槽壁相抵，连接部4533与输出轴452连接。其中，驱动件本体451通过驱动输出轴452带动传动块453，进而带动传动件44。
53.具体地，输出轴452在伸缩的过程中传动块453会不停地受力。如果传动块453仅采用简单的连接结构安装于传动件44上的话，随着时间的推移，连接结构会逐渐松动，导致传动块453在运动时会变得越来越不稳，晃动越来越大，甚至失效。本实施例通过在传动件44便面设置有凹槽441，传动块453的安装部安装于凹槽441中，并与凹槽441的槽壁相抵，输出轴452在伸缩的过程中，传动块453会因槽壁的限制一直卡在凹槽441中，即使长期工作也不会发生松动，延长了限位机构4的使用寿命。
54.在具体实施例中，如图1-8所示，限位机构4还包括螺钉(图中未示出)，凹槽441的槽底开设有螺纹孔4411；传动块453上设有通孔4531，螺钉的尾部穿过通孔4531安装于螺纹孔4411中，以将传动块453安装于凹槽441中。
55.具体地，螺钉连接具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，因此本实施例使用螺钉将传动块453安装于凹槽441中。
56.当然，可以理解的是，也可以使用卡扣式连接、磁吸式连接等方式将传动块453安装于凹槽441中，本领域技术人员可以对此进行适应性调整。
57.在具体实施例中，如图1-4所示，通孔4531具有沿其轴向设置的第一孔段(图中未示出)与第二孔段(图中未示出)，第一孔段的孔径大于第二孔段的孔径以及大于螺钉的头部的直径，第一孔段的深度大于螺钉的头部的长度。
58.具体地，由于第一孔段的孔径大于第二孔段的孔径以及大于螺钉的头部的直径，且第一孔段的深度大于螺钉的头部的长度。因此安装螺钉时，螺钉的头部可以完全置入第一孔段中，不会凸出第一孔段，不占用空间的同时，还能使得传动块453表面看起来较为平整，视觉体验更优。
59.在一实施例中，如图1-7所示，限位机构4还包括第四限位件46与第二驱动组件47。第四限位件46与第二限位件42相对且间隔设置。第二驱动组件47与第四限位件46连接，第二驱动组件47用于驱动第四限位件46相对第二限位件移动，以调节二者之间的距离。
60.在本实施例中，利用第一限位件41与第二限位件42对料盘6进行限位后。不仅会采用第一驱动组件45驱动第三限位件43相对第一限位件移动，直至第三限位件43与料盘6相抵。还会采用第二驱动组件47驱动第四限位件46相对第二限位件42移动，直至第四限位件46与料盘6相抵。本实施例可以对料盘6的四周进行限位，从而完全杜绝料盘6于水平方向上
发生偏移这一现象。
61.本实用新型实施例展示了一种上料装置，如图1-5所示，上料装置在使用时，若干装满物料(图中未示出)的料盘6堆叠放置在承载座31上，并利用限位机构4对料盘6进行限位，限位后利用机械手组件51拾取物料，并利用位移驱动组件52搬运物料至送料装置(图中未示出)上。每当搬运机构5取空一个料盘6时，就驱动机械手组件51拾取被取空的料盘6，并利用位移驱动组件52搬运料盘6至空盘收集箱2处，随后利用第一升降驱动组件32带动承载座31上升一个料盘6厚度的距离，就可以再次使用搬运机构5取物料，以此循环，直至所有料盘6均被取空。利用搬运机构5搬走被取空的料盘6，并利用空盘收集箱2对被取空的料盘6进行收集，从而释放了劳动力，节省了人力成本。限位机构4可以限制料盘6于承载座31上水平移动，从而确保搬运机构5与料盘6对位准确，限位后使用搬运机构5将料盘6中的物料搬运至送料装置上，就可以避免机械手无法精准地拾取到物料的情况出现，实现了流畅地搬运，大幅度提高搬运效率。第一升降驱动组件32可以驱动承载座31升降，使得承载座31上可以一次性堆叠多个料盘6，只要顶部的料盘6被取走后使用第一升降驱动组件32带动承载座31上升一个料盘6厚度的距离即可。由此，减少了工人搬运料盘6的次数，降低了劳动强度，且大幅度缩短了搬运机构5的待机时长，提高了搬运效率。
62.本实用新型还提供了一种上料系统，如图1所示。上料系统包括上料装置与供能装置8。供能装置8与搬运机构5以及第一升降驱动组件32连接，供能装置8用于给搬运机构5以及第一升降驱动组件32提供能源。
63.具体地，能源可以为气能和/或电能。通过实施本实施例，利用搬运机构5搬走被取空的料盘6，并利用空盘收集箱2对被取空的料盘6进行收集，从而释放了劳动力，节省了人力成本。
64.应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上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；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要的保护范围。