一种自动上下料分拣设备

1.本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种自动上下料分拣设备。


背景技术：

2.在设备的装配生产过程中，需要对若干配件进行组装，不同规格的设备之间在使用配件类型以及数量上会存在差异。在生产过程中，往往需要同时进行多种规格设备的装配工作，且每种规格设备的需求都是小批量的，在装配工作之前，需要人工配料，常会出现多配或者少配的情况；在装配完成后，多出的配件大多没有进行及时回收而被闲置浪费。增加生产成本的同时还降低了生产效率。
3.鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种自动上下料分拣设备，使其更具有实用性。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种自动上下料分拣设备。
5.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种自动上下料分拣设备，包括：操作台、机械臂和分拣组件，在所述操作台的平面上设置有集料槽和分拣槽，所述机械臂和所述分拣组件分别设置在所述操作台的上下两侧，在所述集料槽内设置有集料盒，所述分拣组件的投料口对应所述分拣槽且突出所述操作台台面设置；所述机械臂包括取料组件、第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件，所述第三驱动组件能够驱动所述取料组件沿竖直方向移动，所述第二驱动组件能够驱动所述第三驱动组件沿所述操作台的宽度方向移动，所述第一驱动组件能够驱动所述第二驱动组件沿所述操作台的长度方向移动；所述分拣组件包括所述投料口、输送管道和容纳腔，在所述投料口处设置有无线射频识别终端，在所述集料槽中的物料上设置有标签，所述输送管道设置有多个，且在所述容纳腔中对应所述输送管道设置有多个分拣箱，在所述输送管道中设置有第四驱动组件用于控制所述输送管道与所述投料口之间的连通。
6.进一步的，所述投料口包括导向部和分类部，所述导向部的一端突出所述操作台台面设置，所述分类部设置在所述导向部的另一端并与多个所述输送管道相连，所述无线射频识别终端设置在所述导向部的内壁，在所述分类部内设置有感应器；所述导向部设置为两端贯通柱体结构，所述分类部设置为多面棱锥体结构的框架，多个所述输送管道分别与所述分类部的多个侧面相连。
7.进一步的，所述输送管道设置为三棱柱体结构，所述输送管道的横截面尺寸对应所述分类部的侧面尺寸设置。
8.进一步的，所述第四驱动组件包括第一气缸、传动组件和挡板，所述第一气缸和所述传动组件均设置在所述输送管道中，所述挡板位于所述输送管道与所述分类部的连接处，所述第一气缸通过所述传动组件驱动所述挡板开合，实现所述投料口与不同所述输送
管道之间的连通。
9.进一步的，所述传动组件包括第一铰接座、第二铰接座、连杆和第一滑轨，所述第一气缸和所述第一滑轨均沿所述输送管道的长度方向设置；所述第一铰接座与所述第一滑轨滑动连接并通过所述第一气缸驱动沿所述第一滑轨滑动，所述第二铰接座设置在所述挡板朝向所述输送管道的一侧，所述连杆的两端分别与所述第一铰接座和所述第二铰接座铰接。
10.进一步的，在所述输送管道靠近所述分拣箱的一端设置有缓冲组件，所述缓冲组件包括支撑板、第二滑轨、缓冲板和复位弹簧；所述第二滑轨设置在所述支撑板上且沿竖直方向延伸至所述分拣箱内，所述缓冲板沿水平方向设置在所述输送管道的下方，并与所述第二滑轨滑动连接，所述缓冲板通过复位弹簧与所述容纳腔的顶部相连。
11.进一步的，所述支撑板和所述第二滑轨均设置为l型，且在其弯折处采用圆弧过度。
12.进一步的，所述取料组件包括沿竖直方向设置的第一转动气缸、第二转动气缸、安装板和吸盘组件，所述第二转动气缸与所述第一转动气缸反向设置，所述安装板吊设在所述第二转动气缸上，所述吸盘组件在所述安装板上设置有多个。
13.进一步的，所述第一驱动组件包括沿所述操作台长度方向设置的第一支撑梁、第一导轨和第一同步带，所述第二驱动组件包括沿所述操作台宽度方向设置的第二支撑梁、第二导轨和第二同步带，所述第三驱动组件包括滑块和沿竖直方向设置的第三支撑梁，沿所述第三支撑梁的长度方向设置有第三导轨和丝杆；所述第二支撑梁的一端与所述第一同步带固定连接并与所述第一导轨滑动连接，所述第一同步带通过第一电机驱动并带动所述第二支撑梁沿所述第一导轨的长度方向移动，所述滑块与所述第二同步带固定连接并与所述第二导轨滑动连接，所述第二同步带通过第二电机驱动，所述滑块远离所述第二导轨的一侧与所述丝杆螺接并与所述第三导轨滑动连接，所述丝杆通过第三电机驱动并带动所述第三支撑梁沿竖直方向移动，所述取料组件设置在所述第三支撑梁靠近所述操作台的一端。
14.本发明的有益效果为：通过机械臂实现配件的拿取投放，通过在配件上设置标签并配合投料口中的无线射频识别终端，实现不同规格配件的识别，通过分拣组件实现不同规格配件的分拣，提高生产效率，避免配件浪费，降低生产成本；在具体实施过程中，能够同时拿取多个同种零件，依次投入至分拣组件中，再通过分拣组件分配至每一分拣箱中，重复对装配设备所需多种规格的配件进行上述动作，实现对同一设备所需配件的多套配件进行分拣，能够在分拣完成后同时装配多套设备，提高了生产效率；在装配过程中针对装配易损件提前准备过多的物料，能够在装配完成后将多余的配件统一放入集料盒中，通过机械臂依次投入分拣组件中，将每一规格的配件统一分拣在同一分拣箱中，便于下次装配时使用，避免配件浪费，降低生产成本。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明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发明中记载的一些实施例，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获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例中自动上下料分拣设备的结构示意图；图2为本发明实施例中机械臂的结构示意图；图3为本发明实施例中机械臂上各驱动组件；图4为本发明实施例中取料组件的结构示意图；图5为本发明实施例中分拣组件的结构示意图；图6为本发明实施例中投料口和输送管道的结构示意图；图7为本发明实施例中导向部和分类部的结构示意图；图8为本发明实施例中分拣组件的剖视图；图9为本发明实施例中传动组件的结构示意图；图10为本发明实施例中缓冲组件的结构示意图。
17.附图标记：1、操作台；11、集料槽；12、分拣槽；13、集料盒；2、机械臂；21、取料组件；211、第一转动气缸；212、第二转动气缸；213、安装板；214、吸盘组件；22、第一驱动组件；221、第一电机；222、第一支撑梁；223、第一导轨；224、第一同步带；23、第二驱动组件；231、第二电机；232、第二支撑梁；233、第二导轨；234、第二同步带；24、第三驱动组件；241、滑块；242、第三支撑梁；243、第三导轨；244、丝杆；245、第三电机；3、分拣组件；31、投料口；311、导向部；312、分类部；313、无线射频识别终端；32、第四驱动组件；321、第一气缸；322、传动组件；323、挡板；324、第一铰接座；325、第二铰接座；326、连杆；327、第一滑轨；33、输送管道；34、缓冲组件；341；支撑板、342、第二滑轨；343、缓冲板；344、复位弹簧；35、容纳腔；351、分拣箱。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“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。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.如图1至图10所示的一种自动上下料分拣设备，包括操作台1、机械臂2和分拣组件3，在操作台1的平面上设置有集料槽11和分拣槽12，机械臂2和分拣组件3分别设置在操作台1的上下两侧，在集料槽11内设置有集料盒13，分拣组件3的投料口31对应分拣槽12且突
出操作台1台面设置；机械臂2包括取料组件21、第一驱动组件22、第二驱动组件23和第三驱动组件24，第三驱动组件24能够驱动取料组件21沿竖直方向移动，第二驱动组件23能够驱动第三驱动组件24沿操作台1的宽度方向移动，第一驱动组件22能够驱动第二驱动组件23沿操作台1的长度方向移动；分拣组件3包括投料口31、输送管道33和容纳腔35，在投料口31处设置有无线射频识别终端313，在集料槽11中的物料上设置有标签，输送管道33设置有多个，且在容纳腔35中对应输送管道33设置有多个分拣箱351，在输送管道33中设置有第四驱动组件32用于控制输送管道33与投料口31之间的连通。
22.在本发明中，需要对不同种的配件设置不同的识别标签，且在同种配件中的若干配件上均设置对应的识别标签，当配件完成装配后，将设置在其上的标签摘除。具体的，在配料过程中，将多种规格的集料盒13放置于操作台1上的集料槽11中，通过机械臂2从不同集料盒13中拿取配件投入至分拣组件3的投料口31中，通过设置在投料口31中的无线射频识别终端313检测配件上的标签，通过控制中心打开不同的输送管道33，实现配件的分拣。
23.进一步的，在具体实施过程中，能够同时拿取多个同种零件，依次投入至分拣组件3中，再通过分拣组件3分配至每一分拣箱351中，重复对装配设备所需多种规格的配件进行上述动作，实现对同一设备所需配件的多套配件进行分拣，能够在分拣完成后同时装配多套设备，提高了生产效率。
24.进一步的，在具体实施过程中，在装配过程中若出现物料的损坏，或者针对装配易损件提前准备了过多的物料，能够在装配完成后将多余的配件统一放入集料盒13中，通过机械臂2依次投入分拣组件3中，将每一规格的配件统一分拣在同一分拣箱351中，便于下次装配时使用。
25.在本发明中，作为分拣组件3的优选实施例，投料口31包括导向部311和分类部312，导向部311的一端突出操作台1台面设置，分类部312设置在导向部311的另一端并与多个输送管道33相连，无线射频识别终端313设置在导向部311的内壁，在分类部312内设置有感应器；导向部311设置为两端贯通柱体结构，分类部312设置为多面棱锥体结构的框架，多个输送管道33分别与分类部312的多个侧面相连。
26.无线射频识别终端313设置在导向部311的内壁，能够在配件投入的第一时间进行标签的识别，并通过控制中心连通相应的输送管道33，使配件导入对应的分拣箱351中，在投料口31的分类部312设置感应器用于检测配件是否顺利导入输送通道中，在实施过程中，可以通过在分拣箱351顶部设置感应器，确认配件是否导入分拣箱351中。
27.如图6和图7所示，投料口31通过其分类部312与若干输送通道相连，分类部312设置为多面棱锥体结构的框架，输送管道33设置为三棱柱体结构，输送管道33的横截面尺寸对应分类部312的侧面尺寸设置。能够确保配件落入分类部312，且当分类部312与输送管道33之间得挡板323打开后，配件能够顺利导入输送管道33中。分类部312的多面棱锥体结构设计能够避免若干输送管道33之间的干涉。
28.在输送管道33中设置有控制与投料口31连通的第四驱动组件32，如图8和图9所示，第四驱动组件32包括第一气缸321、传动组件322和挡板323，第一气缸321和传动组件322均设置在输送管道33中，挡板323位于输送管道33与分类部312的连接处，第一气缸321
通过传动组件322驱动挡板323开合，实现投料口31与不同输送管道33之间的连通。
29.进一步的，传动组件322包括第一铰接座324、第二铰接座325、连杆326和第一滑轨327，第一气缸321和第一滑轨327均沿输送管道33的长度方向设置；第一铰接座324与第一滑轨327滑动连接并通过第一气缸321驱动沿第一滑轨327滑动，第二铰接座325设置在挡板323朝向输送管道33的一侧，连杆326的两端分别与第一铰接座324和第二铰接座325铰接。通过第一气缸321输出轴提供动力，驱动第一铰接座324沿第一滑轨327朝向挡板323靠近或者远离，由连杆326控制挡板323的打开或者闭合。结构简单，更具实用性。
30.作为分拣组件3的另一优选实施例，在输送管道33靠近分拣箱351的一端设置有缓冲组件34，缓冲组件34包括支撑板341、第二滑轨342、缓冲板343和复位弹簧344；第二滑轨342设置在支撑板341上且沿竖直方向延伸至分拣箱351内，缓冲板343沿水平方向设置在输送管道33的下方，并与第二滑轨342滑动连接，缓冲板343通过复位弹簧344与容纳腔35的顶部相连。支撑板341和第二滑轨342均设置为l型，且在其弯折处采用圆弧过度。
31.如图8和图9所示，缓冲组件34设置在容纳腔35顶部与输送管道33的连通处。缓冲组件34包括竖直设置的支撑板341和第二滑轨342，第二滑轨342固定在支撑板341上，在第二滑轨342上沿水平方向设置有缓冲板343，缓冲板343对应输送管道33设置在其下方且与第二滑轨342滑动连接。配件通过缓冲板343运送至分拣箱351的底部，缓冲板343通过弯折处时将配件投下，再通过复位弹簧344将缓冲板343复位，防止配件从高处直接掉下造成损坏，弧面设置使缓冲板343滑动更顺畅。
32.如图2至图4所示，取料组件21包括沿竖直方向设置的第一转动气缸211、第二转动气缸212、安装板213和吸盘组件214，第二转动气缸212与第一转动气缸211反向设置，安装板213吊设在第二转动气缸212上，吸盘组件214在安装板213上设置有多个。
33.第一驱动组件22包括沿操作台1长度方向设置的第一支撑梁222、第一导轨223和第一同步带224，第二驱动组件23包括沿操作台1宽度方向设置的第二支撑梁232、第二导轨233和第二同步带234，第三驱动组件24包括滑块241和沿竖直方向设置的第三支撑梁242，沿第三支撑梁242的长度方向设置有第三导轨243和丝杆244；第二支撑梁232的一端与第一同步带224固定连接并与第一导轨223滑动连接，第一同步带224通过第一电机221驱动并带动第二支撑梁232沿第一导轨223的长度方向移动，滑块241与第二同步带234固定连接并与第二导轨233滑动连接，第二同步带234通过第二电机231驱动，滑块241远离第二导轨233的一侧与丝杆244螺接并与第三导轨243滑动连接，丝杆244通过第三电机245驱动并带动第三支撑梁242沿竖直方向移动，取料组件21设置在第三支撑梁242靠近操作台1的一端。
34.在实施过程中，通过第一驱动组件22、第二驱动组件23和第三驱动组件24将取料组件21移送至取料或投料位置，通过吸盘组件214拿放配件，相反设置的第一转动气缸211和第二转动气缸212分别用于吸盘组件214取料和投料过程中，驱动安装板213转动，调节吸盘组件214的取料或者投料位置，实现持续往复的取料投料动作。
35.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。