自动化设备的制作方法

1.本实用新型涉及加工设备技术领域，特别涉及一种自动化设备。


背景技术：

2.在制造加工行业中，自动化机械加工制造已是现在制造行业当中发展的趋势，也是未来竞争激烈当中制造行业所发展的目标。然而，目前的自动化设备所采用的进料方式大多是人工手动上料，导致生产效率较低，另外，在一些能够自动上料的自动化设备中，上料模组的上料高度固定，无法灵活地匹配生产线上不同高度的进料口。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种自动化设备，旨在提供一种可自动化上料且上料高度可调的自动化设备。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的自动化设备，包括：
5.机架，设置有供料工位和位于所述供料工位下游的取料工位；
6.供料小车，相对所述机架可活动，用以向所述供料工位运输存料仓；
7.上料装置，包括对应所述供料工位设置的感应器和升降机构，所述感应器用以识别所述供料小车是否到达所述供料工位，所述升降机构用以驱动位于所述供料工位的所述存料仓升降；以及
8.取料装置，可活动地设置于所述机架，以在所述供料工位和所述取料工位之间运动，用于将所述存料仓内的料盘运送至所述取料工位。
9.可选地，所述升降机构包括设于所述机架的第一驱动件和活动连接于所述机架的作用件，所述第一驱动件用于驱动所述作用件升降，以使所述作用件能够抵接于所述存料仓的底板，并带动所述存料仓升降。
10.可选地，所述作用件的顶部凸设有多个第一限位凸部，所述存料仓的底板设置有多个限位孔，所述作用件抵接于所述存料仓的底板时，一所述限位凸部对应卡入一所述限位孔。
11.可选地，所述升降机构还包括设置于所述作用件的第二驱动件和夹持件，所述第二驱动件驱动连接于所述夹持件，所述存料仓的底板还开设有第一避让过孔，所述作用件抵接于所述存料仓的底板时，所述夹持件穿设于所述第一避让过孔，并能在所述第二驱动件的驱动下，抵接于所述底板的背离所述作用件的一侧，而使所述底板被夹持于所述作用件和夹持件之间。
12.可选地，所述第二驱动件用以驱动所述夹持件旋转，以使所述夹持件的长度方向能在第一方向和第二方向之间切换，所述夹持件的长度小于所述第一避让过孔在所述第一方向上的宽度，并大于在所述第一避让过孔在所述第二方向上的宽度；
13.所述第二驱动件还能驱动所述夹持件升降，以使所述夹持件在旋转时能悬于所述底板的上方，并能在所述夹持件转动至长度方向为第二方向时带动所述夹持件抵接于所述
底板。
14.可选地，所述第二驱动件设置为旋转气缸，所述旋转气缸固设于所述作用件的底侧，所述作用件设置有第二避让过孔，所述旋转气缸设置有可旋转的输出轴，所述输出轴穿设于所述第二避让过孔，所述夹持件固定连接于所述输出轴，并位于所述作用件的顶侧。
15.可选地，所述升降机构还包括固定连接于所述旋转气缸的两抵接臂，两抵接臂在所述第一方向上间隔分布，所述抵接臂穿设于所述第二避让过孔；
16.在所述作用件抵接于所述存料仓的底板时，两所述抵接臂穿设所述第一避让过孔，并分别抵接于所述第一避让过孔的相对两侧，所述夹持件于两所述抵接臂之间抵接于所述底板。
17.可选地，所述料盘的底部设置有多个限位凹槽，所述取料装置的顶部凸设有多个第二限位凸部，所述取料装置的顶部抵接于所述料盘的底部时，一所述第二限位凸部对应卡入一所述限位凹槽，以使所述取料装置能够带动所述料盘移动。
18.可选地，所述自动化设备还包括无杆气缸，所述无杆气缸驱动连接于所述取料装置。
19.可选地，所述自动化设备还包括设置于所述机架的导向槽，所述供料小车对应设置有导向部，所述导向槽用以供所述导向部滑动连接，以引导所述供料小车到达所述供料工位。
20.可选地，所述机架的边侧凸设有固定板，所述固定板安装有两排可转动的导向滚轮，所述导向滚轮的轴向与竖直方向相并行，两排所述导向滚轮相间隔设置，而在两排所述导向滚轮之间形成所述导向槽。
21.本实用新型技术方案中，供料小车是独立于机架存在的，在供料小车上放有存料仓，存料仓内装有自动化加工需要的材料，通过供料小车运送材料，节省了人工成本。当供料小车到达供料工位，能被感应器识别，自动化设备即可控制升降机构动作，以带动存料仓升降，使得存料仓能到达机架上的进料口，从而使得存料仓的上料高度可调，而后，存料装置能够运动至供料工位，并取出存料仓内的料盘，再将料盘运输至取料工位，即可完成自动化上料。并且，在存料仓内存放有多个沿高度方向分布的料盘时，升降机构还可以对存料仓的高度进行微调，以使对应的料盘与机架的进料口相对，而供取料装置取出并运输。由此，本实用新型的自动化设备能够实现自动上料，且上料高度可调。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本实用新型自动化设备一实施例的结构示意图；
24.图2为本实用新型自动化设备不配供料小车的侧视图；
25.图3为本实用新型自动化设备部分装置的结构示意图。
26.附图标号说明：
[0027][0028][0029]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。
[0031]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0032]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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。
[0033]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0034]
本实用新型提出一种自动化设备
[0035]
在本实用新型实施例中，该自动化设备包括：
[0036]
机架150，设置有供料工位和位于所述供料工位下游的取料工位；
[0037]
供料小车100，相对所述机架150可活动，用以向所述供料工位运输存料仓400；
[0038]
上料装置，包括对应所述供料工位设置的感应器140和升降机构200，所述感应器140用以识别所述供料小车100是否到达所述供料工位，所述升降机构200用以驱动位于所述供料工位的所述存料仓400升降；以及
[0039]
取料装置300，可活动地设置于所述机架150，以在所述供料工位和所述取料工位之间运动，用于将所述存料仓400内的料盘410运送至所述取料工位。
[0040]
如图1、图2和图3所示，自动化设备中的机架150设有供料工位和取料工位，在整个自动化加工过程中，供料小车100是独立于机架150存在的，在供料小车100上放有存料仓400，存料仓400内装有自动化加工需要的材料，通过供料小车100运送材料，节省了人工成本。当供料小车100到达供料工位，能被感应器140识别，自动化设备即可控制升降机构200移动，以带动存料仓400升降，使得存料仓400能到达机架150上的进料口，从而使得存料仓400的上料高度可调，而后，存料装置能够运动至供料工位，并取出存料仓400内的料盘410，再将料盘410运输至取料工位，即可完成自动化上料。并且，在存料仓400内存放有多个沿高度方向分布的料盘410时，升降机构200还可以对存料仓400的高度进行微调，以使对应的料盘410与机架150的进料口相对，而供取料装置300取出并运输。由此，本实用新型的自动化设备能够实现自动上料，且上料高度可调。
[0041]
进一步地，所述升降机构200包括设于所述机架150的第一驱动件220和活动连接于所述机架150的作用件250，所述第一驱动件220用于驱动所述作用件250升降，以使所述作用件250能够抵接于所述存料仓400的底板420，并带动所述存料仓400升降。本技术方案将第一驱动件220作为升降机构200升降运动的驱动装置，安装在机架150上，用以将存料仓400运输至机架150的进料口。可以理解，供料小车100远低于机架150的进料口，升降机构200需要带动存料仓400上升一定距离才可到达机架150的进料口，其中供料小车100设置有对应作用件250的避让空间，作用件最初处于机架150的底侧，在作用件250上升至抵接于存料仓400的底部以及带动存料仓400继续上升的过程中，作用件250在避让空间内穿行，而不会与供料小车100发生干涉。而当存料仓400内的物料被拿取完毕后，作用件250下降，即可带动存料仓400随之下降，直至存料仓400又重新回到供料小车100上。在本实施例中，第一驱动件220为伺服电机，伺服电机固定在机架150上，并通过丝杠驱动作用件250的升降运动。当然，在其他实施例中，第一驱动件220也可以为气缸。本技术方案中作用件250的设置避免了第一驱动件220直接作用在存料仓400上驱动存料仓400运动，即避免了存料仓400和第一驱动件220因直接接触而造成的结构失配、结构磨损的情况。
[0042]
进一步地，所述作用件250的顶部凸设有多个第一限位凸部，所述存料仓400的底板420设置有多个限位孔423，所述作用件250抵接于所述存料仓400的底板420时，一所述限位凸部对应卡入一所述限位孔423。可以理解地，作用件250的顶部与存料仓400的底板420设置了多个限位凸部与多个供限位凸部插入的限位孔423，且限位凸部在存料仓400与作用件250配合时都会与限位孔423一一对应配合，使得存料仓400的位置能够从供料小车100上转移到作用件250上，并使存料仓400在作用件250上的水平移动受到了限制，增加了存料仓
400与作用件250之间的配合稳定性，进而避免了存料仓400因配合不够稳定而出现的倾倒、摇晃情况，保证了升降机构200在运行时水平方向上的稳定性。在其他实施例中，也可以在作用件250的顶部设置多个限位孔，在存料仓400的底板420设置多个相对应地限位凸部，亦或者，增大作用件250顶侧以及存料仓40底侧的外表面粗糙程度，通过二者之间的摩擦力，保障二者之间的连接稳定性。
[0043]
进一步地，所述升降机构200还包括设置于所述作用件250的第二驱动件210和夹持件240，所述第二驱动件210驱动连接于所述夹持件240，所述存料仓400的底板420还开设有第一避让过孔422，所述作用件250抵接于所述存料仓400的底板420时，所述夹持件240穿设于所述第一避让过孔422，并能在所述第二驱动件210的驱动下，抵接于所述底板420的背离所述作用件250的一侧，而使所述底板420被夹持于所述作用件250和夹持件240之间。本技术方案中的第二驱动件210的本体固定在作用件250上，驱动部分连接有夹持件240，使得夹持件240能够在第二驱动件210的驱动下运动，相应地夹持件240能够相对于作用件250运动。升降机构200在带动作用件250进行升降运动之前，先将作用件250抵接在存料仓400的底板420上，设于作用件250上的夹持件240会穿过存料仓400底板420的第一避让过孔422进入存料仓400中，并通过第二驱动件210的反向驱动，并抵接在存料仓400的底部远离作用件250的一面，存料仓400底板420的两侧都被抵压住，避免了因升降机构200升降速度过快或过慢而出现的作用件250与存料仓400纵向分离的情况，保证了升降机构200及存料仓400在移动时垂直方向上的稳定性。
[0044]
进一步地，所述第二驱动件210用以驱动所述夹持件240旋转，以使所述夹持件240的长度方向能在第一方向和第二方向之间切换，所述夹持件240的长度小于所述第一避让过孔422在所述第一方向上的宽度，并大于在所述第一避让过孔422在所述第二方向上的宽度；所述第二驱动件210还能驱动所述夹持件240升降，以使所述夹持件240在旋转时能悬于所述底板420的上方，并能在所述夹持件240转动至长度方向为第二方向时带动所述夹持件240抵接于所述底板420。本技术方案中的避让过孔在第一方向和第二方向上的长度不同，并且夹持件240的大小介于两个方向对应的长度之间，本技术方案中的第二驱动件210除了可以驱动夹持件240升降，还可以驱动该夹持件240旋转，可以理解地，在夹持件240进入存料仓400之前，第二驱动件210驱动夹持件240旋转到避让过孔长度大于夹持件240长度的位置，使得夹持件240能够顺利进入存料仓400，之后第二驱动件210驱动夹持件240旋转至避让过孔长度小于夹持件240长度的位置，再将夹持件240抵接在存料仓400的底板420上方，使得夹持件240卡在避让过孔的周缘，进而实现了稳定的抵接和卡合，并且夹持件240通过旋转进入第一避让过孔422，之后再次旋转并抵押在存料仓400底板420的操作全部是自动加工设备自动操作的，这些自动操作的行为提高了驱动件驱动的智能化水平，进而进一步地增加了设备的自动化能力。
[0045]
进一步地，所述第二驱动件210设置为旋转气缸，所述旋转气缸固设于所述作用件250的底侧，所述作用件250设置有第二避让过孔251，所述旋转气缸设置有可旋转的输出轴230，所述输出轴230穿设于所述第二避让过孔251，所述夹持件240固定连接于所述输出轴230，并位于所述作用件250的顶侧。旋转气缸既能够驱动夹持件240旋转，又能够驱动夹持件240升降，满足第二驱动件210的要求。当然，在其他实施例中，也可以选择电机和舵机作为第二驱动件210，即电机作为升降驱动件、舵机作为旋转驱动件。第二避让过孔的面积小
于第一避让过孔的面积，且第二避让过孔251能够供支撑件通过，第一避让过孔422的面积大于旋转气缸与作用件的连接面，所以，可以理解地，第二避让过孔251的设置使得固定在作用件250背离存料仓400一侧的气缸能够固定在作用件250上，避免了第一避让过孔422的过孔面积过大而使得气缸不能使用的情况，进而使得气缸能够带动夹持件240从存料仓400的外部进入存料仓400的内部，进而达到固定存料仓400的效果。
[0046]
进一步地，所述升降机构200还包括固定连接于所述旋转气缸的两抵接臂260，两抵接臂260在所述第一方向上间隔分布，所述抵接臂260穿设于所述第二避让过孔251；在所述作用件250抵接于所述存料仓400的底板420时，两所述抵接臂260穿设所述第一避让过孔422，并分别抵接于所述第一避让过孔422的相对两侧，所述夹持件240于两所述抵接臂260之间抵接于所述底板420。两个抵接臂260是间隔设置的，中间留有供夹持件240放置的空间，夹持件240抵接在存料仓400底板420的时候，抵接臂260给夹持件240施加抑制旋转的限位力，使得夹持件240能够稳定地抵接在底板420上，减少在水平方向上移动的可能性，避免了由于外力而使夹持件240脱出避让过孔的情况。
[0047]
进一步地，所述料盘410的底部设置有多个限位凹槽421，所述取料装置300的顶部凸设有多个第二限位凸部320，所述取料装置300的顶部抵接于所述料盘410的底部时，一所述第二限位凸部320对应卡入一所述限位凹槽421，以使所述取料装置300能够带动所述料盘410移动；本技术方案中的料盘410是可拆卸地连接于料仓的，其中取料装置300与升降装置的配合可以实现料盘410位置的变动。当取料装置300需要将料盘410从存料仓400中取出时，取料装置300的顶部抵接于料盘410的底部，并在升降装置的升降配合下，使得料盘410的限位凹槽421与取料装置300的限位凸部实现一一对应配合，从而使得料盘410从存料仓400中实现拆卸，并固定在取料装置300上，即料盘410从供料工位转移到取料工位上，限位凸部与限位凹槽421的存在增强了料盘410与取料装置300之间的配合，使得料盘410能够很快地实现转移，更加地高效、稳定。
[0048]
进一步地，所述自动化设备还包括无杆气缸310，所述无杆气缸310驱动连接于所述取料装置300。无杆气缸310与驱动装置相连，使得驱动装置在无杆气缸310的带动下，即可以实现高效、快速的响应，在取料工位与供料工位之间不断往返，有可以节省安装空间。
[0049]
进一步地，所述自动化设备还包括设置于所述机架150的导向槽，所述供料小车100对应设置有导向部130，所述导向槽用以供所述导向部130滑动连接，以引导所述供料小车100到达所述供料工位。本技术方案特征中的设置在机架150上的导向槽，与供料小车100上的导向部130相对应，即导向槽上设置限位装置，限制供料小车100进入预先设定好的运动路线上，以便以最快的速度对位、并到达供料工位处，减少了供料小车100到供料工位的时间，进而提高了供料效率。并且导向槽与导向部130的滑动连接也能减少二者之间因为限位而产生的摩擦阻力，同样地，提高了供料效率。
[0050]
进一步地，所述机架150的边侧凸设有固定板120，所述固定板120安装有两排可转动的导向滚轮110，所述导向滚轮110的轴向与竖直方向相并行，两排所述导向滚轮110相间隔设置，而在两排所述导向滚轮110之间形成所述导向槽。在本实施例中，通过在机架150的固定板120上设置有两排导向滚轮110，该导向滚轮110间隔设置且轴向与竖直方向相并行，进而使得在固定板120上，两排导向滚轮110之间形成了一个与每一排导向滚轮110平行的导向槽，该导向槽可以供供料小车100上的导向部130通过，并对导向部130的运动方向进行
了限制，使其只能够在导向槽沿着每一排导向滚轮110的分布方向上运动。导向滚轮110的设置，将导向槽与导向部130之间的阻力具体为滚动摩擦阻力，减少了阻力大小的同时也有利于导向部130滑入导向槽中，从而提高了导向效率。当然，在其他实施例中，也可以通过在供料小车100上设置固定板120及导向滚轮110，机架150上设置导向部130来实现对供料小车100的导向引导作用。
[0051]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。