CN104670888B - 上下料装置 - Google Patents
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Abstract
一种上下料装置，包括基板、装设于基板上的移动组件、装设于基板上且分别位于移动组件两侧的第一限位件及第二限位件，第一限位件的位置高度与第二限位件的位置高度不同，上下料装置还包括安装件、装设在安装件上的旋转组件、装设在移动组件相对两侧的两个弹性组件，以及装设在旋转组件上的按压件，取料件装设在按压件上，每个弹性组件均包括活动穿设于安装件的活动件，旋转组件能够带动按压件及取料件旋转，使得按压件能够选按压其中任意一活动件突出安装件，移动组件能够驱动旋转组件及安装件移动，使突出安装件的活动件抵持在对应的第一限位件或第二限位件上。上述上下料装置占据空间小、结构简单且维护成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种上下料装置，尤其涉及一种能够将物料下料至不同高度的上下料装置。
背景技术
在机械制造中，常需要对存料台上的工件上料，然后将工件下料至不同高度的第一加工台和第二加工台，并使得第二加工台上工件的摆放方向与第一加工台上工件的摆放方向相反。为了高效率地完成上述工作，人们常采用机械手代替人工作业进行取料和放料。然而机械手结构复杂、占用空间大、维护及运行成本高。因此，出现了一种维护成本较低的上下料装置，该上下料装置包括两个相邻设置的搬运组件，每个搬运组件均包括一个线性移动件及设于该线性移动件上的旋转件，其中一个搬运组件的旋转件从存料台上取出工件，由与该旋转件对应的线性移动件将其定位至该第一加工台上，再将该工件按照预设角度放置于该第一加工台上。另一个搬运组件的旋转件从存料台上取出工件，由与该旋转件对应的线性移动件将其定位至该第二加工台上，再将该工件按照预设角度放置于该第二加工台上，使第二加工台上工件的摆放方向与第一加工台上工件的摆放方向相反。但是，上述上下料装置由于采用两个搬运组件同时动作，仍占据较大工作空间，且两个搬运组件动作的过程中，其执行端的运动容易发生干涉。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种占据空间小、结构简单且维护成本低的上下料装置。
一种上下料装置，其包括线性移动机构及取料件，该线性移动机构包括基板、装设于该基板上的移动组件、装设于该基板上且分别位于该移动组件两侧的第一限位件及第二限位件，该第一限位件的位置高度与第二限位件的位置高度不同，该上下料装置还包括安装在该移动组件上的安装件、装设在该安装件上的旋转组件、装设在该安装件上的两个弹性组件，以及装设在该旋转组件上的按压件，该取料件装设在该按压件上，该两个弹性组件分别设在该移动组件相对两侧并分别与该第一限位件及第二限位件相对应，每个弹性组件均包括活动穿设于该安装件的活动件，该旋转组件能够带动该按压件及该取料件旋转，使得该按压件能够选择性地按压其中任意一弹性组件的活动件，并使该活动件突出该安装件，该移动组件能够驱动该旋转组件及该安装件一起移动，使得突出该安装件的该活动件抵持在对应的第一限位件或第二限位件上以进行限位。
本发明的上下料装置，仅采用一个线性移动机构及设置于该线性移动机构上的旋转机构相配合，以抓取和释放工件，其工作空间相对较小。通过第一限位件及第二限位件限制线性移动机构带动旋转组件的移动位置以适应两个不同高度的第一加工台及第二加工台，通过旋转组件便可调整工件在第一加工台及第二加工台上的相对安装方向，其结构简单，且维护成本低。
附图说明
图1为本发明上下料装置的组装立体图。
图2为图1所示上下料装置的线性移动机构的立体分解图
图3为图1所示上下料装置的线性移动机构的立体剖视图。
图4为图1所示上下料装置的旋转机构的立体分解图。
图5为图1所示上下料装置的旋转机构的部分结构的立体剖视图。
图6为图4所示上下料装置的旋转组件的立体剖视图。
主要元件符号说明
| 上下料装置 | 100 |
| 线性移动机构 | 20 |
| 基板 | 22 |
| 安装槽 | 221 |
| 安装孔 | 223 |
| 安装部 | 225 |
| 限位感应件 | 2251 |
| 移动组件 | 24 |
| 支座 | 241 |
| 导向杆 | 243 |
| 主杆 | 245 |
| 活塞 | 2451 |
| 滑动件 | 247 |
| 收容腔 | 2471 |
| 导向孔 | 2473 |
| 第一限位件 | 26 |
| 基体 | 261,281 |
| 缓冲部 | 263,283 |
| 第二限位件 | 28 |
| 旋转机构 | 40 |
| 安装件 | 42 |
| 第一安装板 | 421 |
| 通孔 | 4211 |
| 第二安装板 | 423 |
| 弹性组件 | 44 |
| 装设件 | 441 |
| 凸缘部 | 4411 |
| 筒部 | 4413 |
| 抵持端 | 4415 |
| 收容孔 | 4417 |
| 第一收容孔 | 4418 |
| 第二收容孔 | 4419 |
| 活动件 | 443 |
| 抵持凸缘 | 4431 |
| 弹性件 | 445 |
| 旋转组件 | 46 |
| 缸体 | 461 |
| 本体 | 4611 |
| 盖体 | 4613 |
| 第一腔体 | 4614 |
| 第二腔体 | 4616 |
| 活塞齿条 | 463 |
| 齿条部 | 4631 |
| 转动件 | 465 |
| 齿轮 | 4651 |
| 输出件 | 467 |
| 取料组件 | 48 |
| 按压件 | 481 |
| 连接部 | 4811 |
| 按压部 | 4813 |
| 连接杆 | 483 |
| 取料件 | 485 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施方式的上下料装置100，用于将第一工件从高度为H1的存料台上运送至邻近该存料台设置的高度同样为H1的第一加工台上，将第二工件从该存料台上运送至邻近该存料台设置的高度为H2（H1不等于H2）的第二加工台上，并使第二加工台上第二工件的摆放方向与第一加工台上第一工件的摆放方向相反。上下料装置100包括线性移动机构20及装设于线性移动机构20上的旋转机构40。线性移动机构20能够带动旋转机构40平移，旋转机构40能够从该存料台上抓取工件，并将该工件放置于第一加工台上，或将该工件旋转180度后放置于第二加工台上。
请同时参阅图2，线性移动机构20包括基板22、装设于基板22上的移动组件24以及邻近移动组件24装设于基板22上的第一限位件26和第二限位件28。
基板22大致呈矩形板状，其上平行凹设有两个安装槽221。两个安装槽221均为长条形槽，且沿竖直方向分别邻近基板22的两个侧边设置。基板22还于每个安装槽221的底壁贯通开设一个安装孔223。安装孔223为长条形孔，并沿着安装槽221的延伸方向开设。基板22的一侧还装设有一个安装部225，安装部225邻近其中一个安装槽221设置。安装部225的一端设置有限位感应件2251，限位感应件2251用于感应移动组件24移动的极限位置，以防止移动组件24在极限位置处因剧烈碰撞而损坏。
请同时参阅图3，在本实施例中，移动组件24为滑台气缸。移动组件24包括两个支座241、设置于两个支座241上的导向杆243和主杆245，以及设置于导向杆243和主杆245上的滑动件247。
两个支座241分别间隔设置于基板22的两端，并位于两个安装槽221之间。导向杆243大致呈圆柱杆状，其平行于安装槽221设置，且两端分别固定在两个支座241上。在本实施例中，导向杆243的数量为两个，两个导向杆243分别邻近两个安装槽221设置。主杆245的两端分别固定在两个支座241上，并平行于导向杆243且位于两个导向杆243之间。主杆245上固定设置有活塞2451。在本实施例中，滑动件247为气缸缸体，其滑动套设在导向杆243及主杆245上。滑动件247的大致中部贯通开设有收容腔2471，并于收容腔2471的两侧分别贯通开设有两个导向孔2473，两个导向孔2473分别对应于两个导向杆243。滑动件247通过收容腔2471套设在活塞2451上，且活塞2451的外侧壁与收容腔2471的侧壁相贴合。两个导向杆243分别活动穿设于对应的导向孔2473中。滑动件247于收容腔2471的两端处与主杆245气密且可滑动地连接，收容腔2471侧壁与活塞2451气密连接，活塞2451能够在收容腔2471内相对滑动件247滑动。
第一限位件26及第二限位件28分别装设于两个安装槽221中，且第一限位件26的位置高于第二限位件28的位置。螺钉等紧固件（图未示）穿设于安装孔223将第一限位件26及第二限位件28固定于基板22上。第一限位件26设置于其中一个安装槽221中且邻近其中一个支座241。在本实施例中，第一限位件26包括基体261及设置于基体261上的缓冲部263。缓冲部第二限位件28设置于另一个安装槽221的大致中部位置处，其结构与第一限位件26结构相同，同样包括基体281及缓冲部283。第一限位件26及第二限位件28用于限制旋转机构40的移动位置，以防止旋转机构40越过限定位置与障碍物发生碰撞。
请同时参阅图4，旋转机构40包括安装件42、装设于安装件42上的两个弹性组件44和旋转组件46，以及设置在旋转组件46上的取料组件48。
安装件42大致为L形，其包括第一安装板421及垂直设置于第一安装板421一侧的第二安装板423。第一安装板421固定装设于滑动件247上，其对应两个安装槽221贯通开设有两个通孔4211。第二安装板423由第一安装板421朝向远离滑动件247的方向延伸形成。第二安装板423用于安装旋转组件46。
请同时参阅图5，两个弹性组件44分别对应于两个通孔4211装设于第一安装板421上。每个弹性组件44均包括装设件441、活动件443及弹性件445。装设件441包括固定于第一安装板421上的凸缘部4411、形成于凸缘部4411背离第一安装板421一侧的筒部4413。筒部4413上远离凸缘部4411的末端形成抵持端4415。装设件441沿轴向贯穿开设有收容孔4417，收容孔4417为阶梯孔，其包括第一收容孔4418及第二收容孔4419。第一收容孔4418与通孔4211对准且大致同轴，其孔径比通孔4211孔径略大。第二收容孔4419贯穿抵持端4415，其孔径小于第一收容孔4418的孔径。活动件443活动穿设于第一收容孔4418，且其两端凸伸出装设件441。活动件443上形成抵持凸缘4431，抵持凸缘4431收容于第一收容孔4418中，并抵持于抵持端4415。弹性件445收容于第一收容孔4418中并套设于活动件443上，且其一端抵持第一安装板421，另一端抵持抵持凸缘4431。当活动件443上远离凸缘部4411的一端受外力抵压时，其沿收容孔4417的轴向移动，凸伸出第一收容孔4418远离第二收容孔4419的一端，并与对应的安装槽221上的缓冲部263、283相对。当外力撤销时，在弹性件445的弹性回复力下，活动件443恢复初始状态。
请同时参阅图6，在本实施例中，旋转组件46为旋转气缸，其设置于第二安装板423上朝向第一限位件26的一侧。旋转组件46包括缸体461、设置于缸体461内的两个活塞齿条463和转动件465，以及连接于转动件465上的输出件467。缸体461包括本体4611，及设置于本体4611相对两端的盖体4613。本体4611装设于第二安装板423上，其上贯通开设有两个第一腔体4614，两个盖体4613将第一腔体4614的两端封闭。两个第一腔体4614相互平行设置，且其轴线均平行于第二安装板423。两个第一腔体4614分别用于收容两个活塞齿条463。本体4611还于两个第一腔体4614之间开设有一个第二腔体4616，第二腔体4616的轴线垂直于第一腔体4614的轴线，且其两侧分别与两个第一腔体4614相连通。每个活塞齿条463气密地收容于一个第一腔体4614中，并能沿第一腔体4614的轴线滑动。活塞齿条463朝向第二腔体4616的一侧设置有齿条部4631。转动件465转动设置于第二腔体4616中，其上对应第二腔体4616与第一腔体4614连通处设置有齿轮4651，齿轮4651的两侧分别与两个活塞齿条463上的齿条部4631啮合。输出件467设置于本体4611上，其大致中部位置固定连接于转动件465的一端。在本实施例中，输出件467为连接法兰。活塞齿条463在第一腔体4614内运动时能够通过齿轮4651带动转动件465转动，从而带动输出件467转动一定角度。
请再次参阅图4，取料组件48包括按压件481、设置于按压件481上的连接杆483以及设置于连接杆483上的取料件485。按压件481包括连接部4811以及形成于连接部4811上的按压部4813。连接部4811大致呈扁平圆柱状，其固定装设于输出件467上。按压部4813由连接部4811的外侧壁延伸形成，并抵压于一个活动件443的末端。连接杆483垂直设置于连接部4811上，取料件485装设于连接杆483远离连接部4811的一端。取料件485用于抓取并释放工件，在本实施例中，取料件485为真空吸盘。可以理解，取料件485可以设计为其他型式的取料结构，例如，取料件485可以为夹爪，或当工件具有磁性时，取料件485可以为磁力吸盘等。
组装本实施方式的上下料装置100时，首先，将移动组件24、第一限位件26和第二限位件28装设于基板22上。然后，将安装件42固定于滑动件247上，再将弹性组件44装设于安装件42的第一安装板421上，将旋转组件46装设于安装件42的第二安装板423上。最后，将取料组件48装设于旋转组件46的输出件467上，使得按压部4813的末端抵压于和第二限位件28相对应的弹性组件44的活动件443末端。
使用本实施方式的上下料装置100时，首先，将上下料装置100邻近高度为H1的存料台（图未示）设置于可移动的工作台（图未示）上，使旋转组件46相对远离第一限位件26及第二限位件28，且按压部4813的末端抵压于和第二限位件28相对应的弹性组件44的活动件443一端，令活动件443另一端与第二限位件28的缓冲部283相对应。启动上下料装置100，滑动件247带动旋转机构40沿导向杆243滑动，直至活动件443另一端抵持于第二限位件28的缓冲部283，滑动件247停止滑动，取料件485从存料台上抓取工件（图未示）。其次，滑动件247带动旋转机构40及其上的工件复位，工作台带动上下料装置100移动至高度为H1的第一加工台处。滑动件247带动旋转机构40沿导向杆243滑动，直至活动件443另一端抵持于第二限位件28的缓冲部283，滑动件247停止滑动，取料件485将工件释放至第一加工台上。然后，滑动件247带动旋转机构40复位，再继续带动取料件485从存料台上抓取工件后再次复位。旋转组件46动作，使输出件467带动取料组件48及其上的工件旋转180度，使按压部4813的末端抵压于和第一限位件26相对应的弹性组件44的活动件443一端，令活动件443另一端与第一限位件26的缓冲部283相对应。滑动件247带动旋转机构40沿导向杆243滑动，直至活动件443另一端抵持于第一限位件26的缓冲部283，滑动件247停止滑动，取料件485将工件释放至第二加工台上。此时，第二加工台上工件的摆放方向与第一加工台上工件的摆放方向相反，滑动件247带动旋转机构40复位，上下料装置100完成一个工作循环。
本发明的上下料装置100，仅采用一个线性移动机构20及设置于该线性移动机构20上的旋转机构40相配合，以抓取和释放工件，其工作空间相对较小。通过第一限位件26及第二限位件28限制线性移动机构20带动旋转组件46的移动位置以适应两个不同高度的第一加工台及第二加工台，通过旋转组件46便可调整工件在第一加工台及第二加工台上的相对安装方向，其结构简单，且维护成本低。
可以理解，基板22上的安装槽221及安装槽221内的安装孔223均可以省略，而在组装上下料装置100时，仅需将第一限位件26邻近其中一个支座241设置，将第二限位件28对应设置于两个支座241之间，使得滑动件247带动旋转组件46运动时，证第一限位件26及第二限位件28能够限制旋转机构40的移动位置，令取料件485能够适应两个不同高度的第一加工台及第二加工台即可。甚至，基板22可以省略，而在组装上下料装置100时，仅需将第一限位件26及第二限位件28装设于支座241上或装设于导向杆243的相应位置上即可。
可以理解，移动组件24可以为其他的线性移动机构。例如，移动组件24设计为丝杠螺母机构，仅需将主杆245设置为丝杠，其上设有传动螺纹，滑动件247套设于主杆245上并与该传动螺纹相螺合，保证主杆245能够带动滑动件247沿导向杆243滑动即可。再如，移动组件24可以设计为普通的顶出直线气缸，仅需将该气缸装设于基板22上，并将滑动件247连接于该气缸的执行端，保证该气缸能够带动滑动件247沿导向杆243滑动即可。可以理解，移动组件24可以由齿轮齿条带动的线性移动机构或者线性马达等其他线性移动机构，仅需保证移动组件24的输出为直线轨迹，并能带动旋转机构40作线性运动即可。
可以理解，旋转组件46可以为其他的旋转驱动机构。例如，旋转组件46设计为由旋转电机带动的减速机构或其他旋转机构，仅需将取料组件48连接于该旋转机构的输出端，保证该旋转机构的输出为间歇式回转运动即可。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种上下料装置，其包括线性移动机构及取料件，其特征在于：该线性移动机构包括基板、装设于该基板上的移动组件、装设于该基板上且分别位于该移动组件两侧的第一限位件及第二限位件，该第一限位件的位置高度与第二限位件的位置高度不同，该上下料装置还包括安装在该移动组件上的安装件、装设在该安装件上的旋转组件、装设在该安装件上的两个弹性组件，以及装设在该旋转组件上的按压件，该取料件装设在该按压件上，该两个弹性组件分别设在该移动组件相对两侧并分别与该第一限位件及第二限位件相对应，每个弹性组件均包括活动穿设于该安装件的活动件，该旋转组件能够带动该按压件及该取料件旋转，使得该按压件能够选择性地按压其中任意一弹性组件的活动件，并使该活动件突出该安装件，该移动组件能够驱动该旋转组件及该安装件一起移动，使得突出该安装件的该活动件抵持在对应的第一限位件或第二限位件上以进行限位。
2.如权利要求1所述的上下料装置，其特征在于:该移动组件包括两个支座、主杆及滑动件，该两个支座间隔设置在该基板上，该主杆的两端分别固定于该两个支座上，该滑动件上开设有收容腔，该主杆穿设该收容腔，该主杆上固定套设有活塞，该滑动件于该收容腔的两端处与该主杆气密且可滑动地连接，该活塞收容于该收容腔内，该安装件装设于该滑动件上。
3.如权利要求2所述的上下料装置，其特征在于:该移动组件还包括导向杆，该导向杆平行于该主杆设置于该两个支座上且活动穿设该滑动件。
4.如权利要求1所述的上下料装置，其特征在于:该旋转组件包括连接于该安装件上的缸体及设于该缸体内的转动件，该按压件连接于该转动件上。
5.如权利要求4所述的上下料装置，其特征在于:该缸体内开设有第一腔体及与该第一腔体连通的第二腔体，该第一腔体内滑动设置有活塞齿条，该活塞齿条朝向该第二腔体的一侧设置有齿条部，该转动件转动设置于该第二腔体中，该转动件上设置有齿轮，该齿轮在该第一腔体及该第二腔体连通处与该齿条部啮合，该活塞齿条能够在第一腔体内滑动，并通过该齿轮带动该转动件及该取料件转动。
6.如权利要求5所述的上下料装置，其特征在于:该旋转组件还包括设置于该缸体上的输出件，该输出件与该转动件连接，该按压件装设于该输出件上，该转动件能够通过该输出件带动该取料件转动。
7.如权利要求2所述的上下料装置，其特征在于:该安装件包括装设于该移动组件上的第一安装板及设置于该第一安装板一侧的第二安装板，该两个弹性组件设置在该第一安装板上，该旋转组件设置于该第二安装板上。
8.如权利要求7所述的上下料装置，其特征在于:该弹性组件还包括装设件及弹性件，该装设件固定于该安装件上，该活动件活动穿设于该装设件且一端凸伸出该安装件，该活动件上形成抵持凸缘，该弹性件套设于该活动件上并收容于该装设件中，该弹性件一端抵持该第一安装板，另一端抵持该凸缘。
9.如权利要求8所述的上下料装置，其特征在于:该第一限位件包括设置于该基板上的基体及设置于该基体上的缓冲部，该缓冲部朝向该对应的活动件凸伸出该安装件的一端，该第二限位件的结构与该第一限位件的结构相同，该第二限位件同样包括设置于该基板上的基体及设于该基体上的缓冲部。
10.如权利要求9所述的上下料装置，其特征在于:该旋转组件还包括设置于该按压件上的连接杆，该取料件设置于该连接杆上，该按压件上凸伸形成有按压部，该按压部抵压于一个活动件的末端，使该活动件凸伸出该安装件，从而使该滑动件带动该旋转组件运动至对应的第一限位件或第二限位件处时，该活动件的末端能够抵压于该对应的缓冲部。
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