柔性上料设备的制作方法

1.本实用新型属于物料输送设备技术领域，具体涉及一种柔性上料设备。


背景技术：

2.在产品自动组装过程中，产品零部件的自动上料是必不可少的部分，目前，通过抖盘将成堆的零部件打散，再通过ccd相机拍照获取正确姿态的零部件所在方位，最后通过机械手将正确姿态的零部件抓取上料，实现零部件上料的柔性化，例如，公开号为cn108554843a，名称为一种磁芯产品智能循环分拣系统的中国发明专利申请。由于条状或板状的零部件水平放置时的重心低于其竖直放置时的重心，因此，抖盘打散条状或板状的零部件后，条状或板状的零部件均呈水平状态，但在某些产品的组装时，需将条状或板状的零部件竖直放置；例如，在某些接插件中，接插件的壳体呈条状，壳体具有烟囱，组装时，需将条状的壳体竖直放置，并向烟囱内组装端子、密封圈等零部件，现有的柔性上料设备需适应此类需求。


技术实现要素：

3.为了解决现有柔性上料设备存在的无法将水平态的物料转变为竖直态的物料的技术问题，本实用新型目的在于提供一种柔性上料设备。
4.本实用新型所采用的技术方案为：
5.一种柔性上料设备，包括：用于将水平态的物料转变为竖直态的物料的转变机构；
6.所述转变机构包括载座、旋转座和驱动所述旋转座靠近或远离载座的第一滑动驱动装置；所述载座包括用于定位所述物料的定位部；所述定位部具有定位底面、背离所述旋转座的第一定位侧面和两个相对的第二定位侧面；所述第一定位侧面和第二定位侧面均为竖直面；所述旋转座包括用于夹紧所述物料的夹紧部和驱动所述夹紧部旋转的第一旋转驱动装置；
7.所述转变机构处于第一模式时，所述第一旋转驱动装置用于驱动所述夹紧部旋转至水平状态，所述第一滑动驱动装置用于驱动所述夹紧部与所述定位部内的物料对接；
8.所述转变机构处于第二模式时，所述第一滑动驱动装置用于驱动所述夹紧部和所述物料远离所述载座，所述第一旋转驱动装置用于驱动所述夹紧部和所述物料旋转至竖直状态。
9.作为柔性上料设备进一步可选的方案，所述载座包括旋转盘和驱动所述旋转盘绕竖向轴线旋转的第二旋转驱动装置；所述定位部设有多个，多个所述定位部绕所述旋转盘的周向分布。
10.作为柔性上料设备进一步可选的方案，所述定位部包括条状的底板和沿所述底板长度方向排布的多组定位单元；所述底板的顶面为所述定位底面；
11.所述定位单元包括背离所述载座设置的第一侧板和两个相对设置的第二侧板；两个第二侧板之间的间距可调节设置；
12.所述第一侧板朝向所述载座的表面为所述第一定位侧面；两个所述第二侧板相对的表面为所述第二定位侧面。
13.作为柔性上料设备进一步可选的方案，所述第一侧板设有第一弹性元件；所述第一弹性元件的至少一部分凸出于所述第一定位侧面，所述第一弹性元件的形变方向平行于所述旋转座的滑动方向。
14.作为柔性上料设备进一步可选的方案，同一所述定位单元中，其中一个所述第二侧板固定于所述第一侧板或底板，另一个所述第二侧板连接有驱动其沿所述底板的长度方向滑动的第二滑动驱动装置。
15.作为柔性上料设备进一步可选的方案，所述滑动设置的第二侧板设有第二弹性元件；所述第二弹性元件的至少一部分凸出于相应所述第二定位侧面，所述第二弹性元件的形变方向平行于所述第二侧板的滑动方向。
16.作为柔性上料设备进一步可选的方案，所述第二滑动驱动装置包括滑板、感应块、传感器和驱动所述滑板沿所述底板的长度方向滑动的气缸；所述滑动的第二侧板均与所述滑板连接；
17.所述感应块固定于所述滑板，所述感应块沿所述底板的长度方向分布有多个感应结构，所述感应结构用于触发所述传感器。
18.作为柔性上料设备进一步可选的方案，所述定位部还包括升降块和驱动所述升降块升降的升降驱动装置；所述底板的顶面开有竖向的滑槽，所述滑槽与所述升降块滑动配合。
19.作为柔性上料设备进一步可选的方案，所述夹紧部设有多组，多组所述夹紧部沿夹紧部的旋转方向排布；每组所述夹紧部与所述定位部的定位单元一一对应。
20.本实用新型的有益效果为：
21.定位部的定位底面、第一定位侧面和两个相对的第二定位侧面围成一个长方体状的定位空间，该定位空间的顶部敞开，以便将物料放置于定位空间内，该定位空间朝向旋转座的侧部敞开，以便夹紧部能夹紧物料并将其取出；待夹紧部夹紧定位空间内的物料后，第一滑动驱动装置驱动旋转座远离载座，待物料离开定位空间后，第一旋转驱动装置驱动夹紧部和被夹紧部夹紧的物料旋转至竖直状态。
附图说明
22.图1是一种使用本实用新型的柔性上料设备上料的一类物料的结构示意图。
23.图2是本实用新型的柔性上料设备的结构示意图。
24.图3是图2所示的柔性上料设备中定位部的结构示意图。
25.图4是图2所示的柔性上料设备中传感器和感应块的结构示意图。
26.图5是用过第二弹压块中心和升降块中心的平面剖切定位部的结构示意图。
27.图6是用过第一弹压块中心和升降块中心的平面剖切定位部的结构示意图(省略气缸和升降驱动装置)。
28.图中：10-载座；11-定位部；111-底板；1111-定位底面；112-第一侧板；1121-第一定位侧面；113-第二侧板；1131-第二定位侧面；114-升降块；115-升降驱动装置；116-第一弹性元件；117-第二弹性元件；118-第二滑动驱动装置；1181-滑板；1182-感应块；1183-传
感器；1184-感应结构；1185-气缸；12-旋转盘；13-第二旋转驱动装置；20-旋转座；21-夹紧部；22-第一旋转驱动装置；30-第一滑动驱动装置；40-物料。
具体实施方式
29.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，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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获得其他的附图。
30.以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
31.在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。
32.此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
33.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。
34.请参阅图1，条状或板状物料40，例如某类连接器外壳、笔类、手机类等物料40，该类物料40水平放置时的重心低于物料40竖直放置时的重心，因此，抖盘抖动时，物料40均呈水平状态，在组装包含该类物料40的产品时，需将物料40竖直放置，显然现有技术中的柔性上料设备暂不能实现该功能。为此，请参阅图2，本实施例提供一种能将水平态的物料40转变为竖直态的物料40的柔性上料设备，包括：转变机构；转变机构包括载座10、旋转座20和驱动旋转座20靠近或远离载座10的第一滑动驱动装置30；载座10包括用于定位物料40的定位部11；定位部11具有定位底面1111、背离旋转座20的第一定位侧面1121和两个相对的第二定位侧面1131；第一定位侧面1121和第二定位侧面1131均为竖直面；旋转座20包括用于夹紧物料40的夹紧部21和驱动夹紧部21旋转的第一旋转驱动装置22；转变机构处于第一模式时，第一旋转驱动装置22用于驱动夹紧部21旋转至水平状态，第一滑动驱动装置30用于驱动夹紧部21与定位部11内的物料40对接；转变机构处于第二模式时，第一滑动驱动装置30用于驱动夹紧部21和物料40远离载座10，第一旋转驱动装置22用于驱动夹紧部21和物料40旋转至竖直状态。
35.初始时，转变机构处于第一模式，将物料40放置于载座10的定位部11内，第一滑动驱动装置30驱动夹紧部21向定位部11移动，使夹紧部21夹紧定位部11内的物料40；然后，转变机构向第二模式转变，第一滑动驱动装置30驱动夹紧部21及被夹紧部21夹紧的物料40向远离载座10的方向移动，待物料40离开定位部11后，第一旋转驱动装置22驱动夹紧部21及被夹紧部21夹紧的物料40转动至竖直状态。
36.实际上，定位底面1111、第一定位侧面1121和两个第二定位侧面1131围成一个长方体状的定位空间，且该定位空间朝向旋转座20的一侧和顶侧均敞开，以便放置物料40和夹紧部21夹紧物料40，可以理解的是，随着夹紧部21的结构不同，例如当夹紧部21是从物料40外部夹紧物料40时，如，常见的夹爪气缸，定位底面1111、第一定位侧面1121和/或两个第二定位侧面1131可开设避让槽予以避让，或定位底面1111、第一定位侧面1121和/或两个第二定位侧面1131为阶梯面，以避让夹紧部21；当夹紧部21是从物料40内部夹紧物料40时，如夹紧部21为弹性芯轴，例如物料40包括具有开口的中空部时，夹紧部21从开口处插入中空部并撑开，以夹紧物料40，此时，定位底面1111、第一定位侧面1121和两个第二定位侧面1131不会干涉夹紧部21，因此，无需开设避让槽或设置其他避让结构。
37.实际上，可通过在载座10上开设槽，形成上述定位空间，槽底为上述定位底面1111，槽的三个侧壁分别为上述第一定位侧面1121和第二定位侧面1131；也可通过多个板体围成上述定位空间，如在板体一上固定u型板体，u型板体的开口朝向旋转座20，板体一的顶面为上述定位底面1111，u型板体的三个内侧面分别为上述第一定位侧面1121和第二定位侧面1131；还可在板体一上固定三个呈u型分布的板体二，即板体一的顶面为定位底面1111，三个板体二的内侧面为上述第一定位侧面1121和第二定位侧面1131。夹紧部21可为夹爪气缸或弹性爪等夹紧机构。
38.在一些实施方式中，载座10可包括旋转盘12和驱动旋转盘12绕竖向轴线旋转的第二旋转驱动装置13；定位部11设有多个，多个定位部11绕旋转盘12的周向分布。从而在其中一个定位部11与夹紧部21对接时，其余的定位部11可放置物料40，减少等待时间，提高效率。请参阅图2，在本实施方式中，定位部11设置有两个，两个定位部11沿旋转盘12的周向均匀分布。
39.实际上，第一旋转驱动装置22和第二旋转驱动装置13均可采用气动马达、伺服电机等旋转驱动件，或齿轮齿条机构等旋转驱动机构实现。
40.在一些实施方式中，请参阅图3、5和6，定位部11包括条状的底板111和沿底板111长度方向排布的多组定位单元；底板111的顶面为定位底面1111；定位单元包括背离载座10设置的第一侧板112和两个相对设置的第二侧板113；两个第二侧板113之间的间距可调节设置；第一侧板112朝向载座10的表面为第一定位侧面1121；两个第二侧板113相对的表面为第二定位侧面1131。通过设置多组定位单元，使得一个定位部11可放置多个物料40，实现多个物料40取放，减少机械手往复取放的次数，从而提高取放效率；其次，可通过调节两个第二侧板113之间的间距，能适应更多尺寸产品，提高通用性，同时在夹紧部21夹紧物料40后，两个第二侧板113打开，便于物料40随夹紧部21移动。
41.实际上，可通过现有技术调节两个第二侧板113之间的间距，例如，可通过类似夹爪气缸的结构实现，即可将两个第二侧板113安装于夹爪气缸的两个夹臂上；也可通过螺旋传动机构实现，将两个第二侧板113分别开设正反螺纹，然后通过具有正反螺纹的螺杆分别第二侧板113螺纹连接，旋转螺杆即可调节两个第二侧板113之间的间距；还可通过齿轮齿条机构实现，将两个第二侧板113分别安装于位于齿轮两侧的齿条上，齿轮旋转，即可调节两个第二侧板113之间的间距；或者，将其中一个第二侧板113固定，将另一个第二侧板113安装到伸缩缸的活塞杆上。
42.以上列举了几种实现调节两个第二侧板113之间的间距功能的具体结构，显而易
见的是，实现调节两个第二侧板113之间的间距功能的结构不局限上述几种具体结构，只要能改变两个第二侧板113之间的间距即可。
43.在一些实施方式中，请参阅图3，位于同一定位部11的多个第一侧板112可一体成型为立板，以使多个第一定位侧面1121位于同一平面，进而确保多个被定位的物料40的一致性。立板可固定于底板111。
44.实际上，对于内胀式夹紧机构，需将夹紧部21的至少一部分插入物料40内部，若物料40背离夹紧部21的一侧与第一侧板112刚性接触，那么在夹紧部21与物料40对接时，可能出现将物料40压变形设置压坏的情况；其次，对于多个夹紧部21同时与多个物料40对接时，这种风险会更大。因此，在一些实施方式中，请参阅图3，第一侧板112设有第一弹性元件116；第一弹性元件116的至少一部分凸出于第一定位侧面1121，第一弹性元件116的形变方向平行于旋转座20的滑动方向，从而在夹紧部21与定位部11内的物料40对接时，可通过第一弹性元件116的弹性力进行缓冲，避免夹紧部21将物料40压变形或压坏。第一弹性元件116可为聚氨酯块等由弹性制成的零件；第一弹性元件116也可为弹簧等；在本实施方式中，请参阅图3和6，第一弹性元件116为第一弹压块，第一弹压块的伸缩块沿旋转座20的滑动方向贯穿立板，并与立板滑动配合，第一弹压块的弹簧座固定在立板背离旋转座20的一侧，第一弹压块的弹簧分别抵至第一弹压块的伸缩块和第一弹压块的弹簧座。
45.在一些实施方式中，请参阅图3，同一定位单元中，其中一个第二侧板113固定于第一侧板112或底板111，另一个第二侧板113连接有驱动其沿底板111的长度方向滑动的第二滑动驱动装置118，与第二滑动驱动装置118连接的第二侧板113为动侧板，则与第一侧板112或底板111连接的第二侧板113为顶侧板，第二滑动驱动装置118动侧板滑动，从而调节两个第二侧板113之间的间距，进而适应不同规格的物料40；同时，在物料40放置到定位部11内后，第二滑动驱动装置118动侧板滑动，将定位部11内的物料40夹紧，从而避免在夹紧部21与物料40对接过程中和/或旋转盘12旋转过程中，物料40发生偏移。
46.当第二滑动驱动装置118为气缸或液压缸等仅有一个行程的驱动装置时，物料40规格相差较大时，该类驱动装置在驱动动侧板压紧物料40后仍有富余行程，则可能会将物料40压变形甚至压坏；同时，当使用一个气缸或油缸等仅有一个行程的驱动装置同时驱动多个动侧板运动时，物料40与物料40之间本身因精度问题必然存在差异，可能导致一个物料40被夹紧后，其余物料40与动侧板之间仍有间隙，因此，在一些实施方式中，请参阅图3和5，滑动设置的第二侧板113及动侧板设有第二弹性元件117；第二弹性元件117的至少一部分凸出于相应第二定位侧面1131，第二弹性元件117的形变方向平行于第二侧板113的滑动方向，从而利用第二弹性元件117的形变抵消驱动装置的富余行程，并利用第二弹性元件117的弹性力确保每个物料40均被夹紧。第二弹性元件117可为聚氨酯块等由弹性制成的零件；第二弹性元件117也可为弹簧等；在本实施方式中，请参阅图3和5，第二弹性元件117为第二弹压块，第二弹压块的伸缩块沿旋转座20的滑动方向贯穿动侧板，并与动侧板滑动配合，第二弹压块的弹簧座固定在动侧板背离定侧板的一侧，第二弹压块的弹簧分别抵至第二弹压块的伸缩块和第二弹压块的弹簧座。
47.实际上，当通过气缸或液压缸等仅有一个行程的驱动装置驱动动侧板滑动以夹紧不同规格的物料40时，可通过时延发出物料40被夹紧的信号，但此类方式容易误判，例如当物料40未被准确放入到定位部11时，两个第二侧板113的夹紧位置将发生变化，因此，请参
阅图3，在一些实施方式中，第二滑动驱动装置118包括滑板1181、感应块1182、传感器1183和驱动滑板1181沿底板111的长度方向滑动的气缸1185；气缸1185的缸体固定于底板111或旋转盘12，气缸1185的活塞杆与滑板1181连接；滑动的第二侧板113均与滑板1181连接；感应块1182固定于滑板1181，感应块1182沿底板111的长度方向分布有多个感应结构1184，感应结构1184用于触发传感器1183。感应结构1184之间的间距与物料40规格相关，即某一规格物料40被夹紧时，必然对应某一感应结构1184刚好触发传感器1183，从而准确或者物料40是否被正确夹紧。
48.实际上，感应结构1184与传感器1183类型相关：例如，请参阅图4，当传感器1183为光电对射式传感器1183时，感应结构1184为开设在感应块1182的上通孔；当传感器1183为接近传感器1183时，感应结构1184可为固定于感应块1182上的凸块。以上，列举了感应结构1184和传感器1183具体实施方式，显而易见的是，感应结构1184和传感器1183不限于上述几种具体实施方式，只要能实现准确发出物料40被正确夹紧的信号即可。
49.在一些实施方式中，请参阅图3和5，定位部11还包括升降块114和驱动升降块114升降的升降驱动装置115；底板111的顶面开有竖向的滑槽，滑槽与升降块114滑动配合。升降驱动装置115驱动升降块114升降，从而可改变定位底面1111的位置，进而使转变机构能适应不同高度规格的物料40，进一步提升通用性。升降驱动装置115可采用伺服缸等实现，也可采用气缸、液压缸等实现。在本实施方式中，请参阅图5，升降驱动装置115为笔形气缸，笔形气缸的缸体固定于底板111，活塞杆抵至升降块114；活塞杆可与升降块114固定连接，从而通过笔形气缸带动升降块114上下滑动；活塞杆也可不与升降块114连接，可在升降块114与底板111之间设置弹簧使升降块114复位，此类结构为现有，在此不再赘述。
50.在一些实施方式中，请参阅图2，夹紧部21设有多组，多组夹紧部21沿夹紧部21的旋转方向排布；每组夹紧部21与定位部11的定位单元一一对应。从而使不同组夹紧部21对应不同夹紧尺寸的物料40，进一步提升转变机构的通用性。请参阅图1和2，在本实施方式中，夹紧部21为内胀式夹紧机构，夹紧尺寸为物料40开口尺寸，即每组夹紧部21分别对应不同开口尺寸的物料40。
51.上述柔性上料设备的工作过程为：
52.将多个物料40置于同一定位部11的多个定位空间内，第二旋转驱动装置13驱动旋转盘12转动至有物料40的定位部11与旋转座20对应；将多个物料40放置于未与旋转座20对应的定位部11，同时，第一滑动驱动装置30驱动旋转座20向载座10方向运动至夹紧部21与物料40对接，然后夹紧部21夹紧物料40，第一滑动驱动装置30驱动旋转座20远离载座10至物料40离开定位部11；然后，第一旋转驱动装置22驱动夹紧部21旋转至物料40竖直放置，同时，第二旋转驱动装置13驱动旋转转动，进入下一个工作循环。
53.本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。