一种自适应的自动送料装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及自动送料装置技术领域，尤其涉及的是一种自适应的自动送料装置。
【背景技术】
[0002]目前，在机械生产车间普遍使用托盘或料架来盛装各种物料，工人从托盘或料架上一个一个地拿取物料，工人拿取物料需要完成弯腰、抓物、起身等动作。由于弯腰、起身这些不产生劳动价值的动作的存在，不仅导致生产效率的降低、工人的劳动强度加大，并且长期反复地弯腰起身动作容易引起一些职业疾病。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种自适应的自动送料装置，代替现有的送料方式，工人不必弯腰就可以轻便舒适地取到物料。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种自适应的自动送料装置，包括人体扫描仪、工控机、物料检测机构和物料运送机构，所述人体扫描仪对工人进行扫描获得工人的3D人体数据并将所述3D人体数据传输给所述工控机，所述物料检测机构和物料运送机构均由所述工控机控制，所述物料检测机构和物料运送机构设置在机架上，所述机架包括机座和顶板，所述物料检测机构包括升降杆、对射式光电传感器、接近开关、以及驱动所述升降杆上下移动的第一驱动机构，所述升降杆竖直设置在所述顶板上并贯穿所述顶板，所述对射式光电传感器、接近开关设置在所述升降杆的下端;所述物料运送机构包括料板、螺杆、以及驱动所述螺杆转动的第二驱动机构，所述料板水平设置在所述机座和顶板之间，所述螺杆上下贯穿所述料板并能带动所述料板上下移动;所述工控机根据接收到的所述3D人体数据给每个工人确定送料高度，并控制所述第一驱动机构使所述对射式光电传感器运动到所述送料高度，然后所述工控机控制所述第二驱动机构使所述料板上升，当所述料板上的最上层物料被所述对射式光电传感器检测到时停止上升。
[0006]所述对射式光电传感器设置在传感器架上，所述传感器架的后端设有一个横杆，所述对射式光电传感器的发射端和接收端连线为第一直线，所述横杆在水平面内沿着与所述第一直线相垂直的方向延伸，所述升降杆的下端设有一个供所述横杆穿过的孔，所述横杆能够沿着所述孔的轴向来回移动，所述横杆相对于所述孔不能转动，所述对射式光电传感器的发射端和接收端通过一个伸缩杆连接。
[0007]所述第一驱动机构包括第一电机、以及由所述第一电机驱动的齿轮，所述升降杆为一个竖直的齿条，所述齿轮与所述齿条相嗤合。
[0008]所述顶板上设有导向管，所述导向管套在所述升降杆外。
[0009]所述第二驱动机构包括第二电机和蜗轮蜗杆机构，所述第二电机驱动所述蜗轮蜗杆机构运动，所述蜗轮固定在所述螺杆的下端。
[0010]所述自动送料装置还包括料架，所述料架包括一个底盘，所述底盘中心设有凸起的环形限位台，所述环形限位台上设有向上伸出的料杆，所述料板上一侧设有供所述环形限位台穿过的U型开口。
[0011]所述机座上设有供所述料架的底盘移动的多个滚筒，所述滚筒的轴线方向与所述料板上的U型开口的对称轴相垂直，在所述机座上与所述料板的U型开口方向相反的一侧设有挡板，所述挡板位于所述多个滚筒的一旁。
[0012]所述自动送料装置还包括料框，所述料框位于所述机座的一侧，且所述料框与所述料板的U型开口方向位于同一侧，所述料框中设有供所述料架的底盘移动的多个钢球，所述钢球能在所述料框中自由转动。
[0013]所述工控机上设置有摄像头、显示屏、键盘、操作按钮和USB接口，所述工控机通过所述USB接口与所述人体扫描仪相连。
[0014]所述料板上固定设置有一个螺套，所述螺杆上下贯通所述螺套并与所述螺套螺纹连接。
[0015]本实用新型相比现有技术具有以下优点:
[0016]1、本实用新型提供的一种自适应的自动送料装置，通过工控机连接人体扫描仪获取工人的3D人体数据，为每个工人选择符合人机工程学特性的送料高度，并控制物料检测机构和物料运送机构把物料送到每个工人所需要的高度，使工人不必弯腰就可以轻便舒适地拿取物料，大大降低工人劳动强度，提高工作效率。
[0017]2、本实用新型由于传感器架后端的横杆可以在齿条下端的孔中沿孔的轴向来回移动，从而可调节对射式光电传感器与物料之间的距离，且对射式光电传感器的发射端和接收端之间的距离也是可调的。此外，传感器架还可以根据实际需要进行更换，使本实用新型装置可以适用于检测多种不同尺寸、不同轮廓形状的物料，适用范围广泛。
[0018]3、本实用新型设计人性化，在料框中铺设一层钢球，在机座上安装若干个滚筒，这样工人可以轻松不费力地把装有沉重物料的料架从料框中移动到滚筒上，操作方便、省时省力。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的立体结构示意图。
[0020]图2为本实用新型的传感器架与对射式光电传感器连接的立体结构示意图。
[0021 ]图3为本实用新型装置的工作流程图。
[0022]图中标号:1摄像头;2显示屏;3键盘;4操作按钮;5USB接口；6第一电机;7齿轮;8齿条;9导向管；10顶板;11接近开关;12传感器架；13对射式光电传感器;14伸缩杆;15物料;16立柱；17螺杆；18料板；19螺套；20内六角螺栓;21第二电机；22平键；23蜗杆；24蜗轮;25机座;26挡板;27滚筒;28底盘;29料杆;30料框;31钢球，32横杆。
【具体实施方式】
[0023]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0024]参见图1至图2，本实施例提供的一种自适应的自动送料装置，包括人体扫描仪、工控机、物料检测机构和物料运送机构，人体扫描仪对工人进行扫描获得工人的3D人体数据并将3D人体数据传输给工控机，工控机根据接收到的3D人体数据给工人确定符合人机特性的送料高度，对于站立作业的工人选择其立姿肘高作为送料高度。物料检测机构和物料运送机构均由工控机控制，物料检测机构和物料运送机构设置在机架上;机架包括机座25、立柱16和顶板10，立柱16安装在机座25与顶板10之间能够支撑顶板10并使得整个装置稳固。
[0025]物料检测机构包括升降杆、传感器架12、伸缩杆14、横杆32、对射式光电传感器13、接近开关11、以及驱动升降杆上下移动的第一驱动机构，第一驱动机构可以是齿轮齿条机构或液压机构，在图1中所采用的第一驱动机构为齿轮齿条机构，该齿轮齿条机构包括第一电机6、以及由第一电机6驱动的齿轮7，升降杆为齿条8，齿轮7与齿条8相嗤合。齿条8竖直设置在顶板10上并贯穿顶板10，由于人的身高基本上在1.5米至2.0米之间，所以工人送料高度的大概相差0.5米，因此齿条8的长度大于0.5米可取值为0.65米。传感器架12的前端的伸缩杆14为两段直径不同的空心管组成，并在两段直径不同的空心管的相应位置上设置有沟槽，使得两段直径不同的空心管只能轴向拉伸但不能相互转动。对射式光电传感器13的发射端和接收端分别设置在伸缩杆14的两端上，传感器架12的后端设有一个横杆32，对射式光电传感器13的发射端和接收端连线为第一直线，横杆32在水平面内沿着与第一直线相垂直的方向延伸，齿条8的下端设有一个供横杆32穿过的孔，横杆32能够沿着孔的轴向来回移动，横杆32相对于孔不能转动;传感器架12具有可调整性和互换性，由于传感器架12的横杆32可以在齿条8下端的孔中沿孔的轴向来回移动，从而可调节对射式光电传感器13与物料15之间的距离;且对射式光电传感器13的发射端和接收端之间的距离也是可调的，此外传感器架12还可以根据实际需要进行更换，使得本装置可以适用于检测多种不同尺寸、不同轮廓形状的物料15，适用范围广泛。
[0026]顶板10上设有导向管9，齿条8位于对其具有导向作用的导向管9中，导向管9下端有一侧面被切除一部分，使得导向管9内的齿条8能够与固定在顶板10上的齿轮7啮合，齿轮7由第一电机6驱动，被检测的物料15上升到刚好能挡住从对射式光电传感器13发射端向接收端发出的光线时能被对射式光电传感器13检测到。接近开关11安装在齿条8的下端。
[0027]物料运送机构包括料板18、螺杆17、以及驱动螺杆17转动的第二驱动机构，料板18水平地设置在机座25和顶板10之间，料板18上固定设置有一个螺套19