一种高效的自动上料设备和自动化生产系统
技术领域
本实用新型涉及自动化生产设备技术领域，尤其是涉及一种高效的自动上料设备和自动化生产系统。
背景技术
参见图1至图5，现有一款呈罩壳状的产品1，该产品1原先放置在托盘2内，该托盘2遮挡了产品1的局部外周面。在对产品1进行除尘刷白电油时，需要把产品1更换到专用治具3上，该治具3可使产品1的外端面和外周面均外露，无遮挡，从而可进行除尘刷白电油处理。
把产品1从托盘2更换到治具3上，现有方式是人工将托盘2内的产品1一个一个取出来，再一个一个安装到对应的治具3上，占用较多人力，人工成本高且工作效率低。而且，在对产品1进行除尘刷白电油处理时，也是人工一个一个地对产品1进行除尘和刷白电油，占用较多人力，人工成本高且生产效率低。
发明内容
本实用新型的第一目的是提供一种生产效率高且成本低的自动上料设备。
本实用新型的第二目的是提供一种生产效率高且成本低的自动化生产系统。
为了实现上述实用新型的第一目的，本实用新型提供一种高效的自动上料设备，包括输送线、机械手和顶升组件，输送线用于承载并运送治具，输送线包括两条并排设置的输送带，两条输送带同步同向移动，治具放置在两条输送带上，机械手可把产品放置在治具上，顶升组件位于两条输送带之间，顶升组件包括顶针组件，顶针组件包括第一驱动机构和顶针，第一驱动机构控制顶针在竖直方向上移动，顶针可迫使治具与输送带分离。
由以上方案可见，当输送线上相邻的两个治具分别移动至顶针组件的上方时，第一驱动机构控制顶针在竖直方向上向上移动，顶针顶起位于上方的治具，从而使得该治具与输送带分离，然后机械手可把产品放置在顶针组件上的治具上，自动化上料工作可靠。上料设备通过自动化地把产品快速安装到输送线的治具上，节省作业人力，降低生产成本，大大提高生产效率。
进一步的方案是，顶升组件还包括挡板组件，在输送带移动方向上，挡板组件位于顶针组件的前端，挡板组件包括第二驱动机构和挡板，第二驱动机构控制挡板在竖直方向上移动。
进一步的方案是，顶针组件和挡板组件的数量均为两个，在输送带移动方向上，一个挡板组件、一个顶针组件、一个挡板组件和一个顶针组件依次布置。
进一步的方案是，第一驱动机构和第二驱动机构均为气缸。
进一步的方案是，上料设备还包括视觉组件，视觉组件用于给位于放置架上的产品拍照并传输给机械手，机械手可把位于放置架上的产品放置到治具上。
进一步的方案是，机械手包括旋转驱动机构、连接臂、第三驱动机构和夹爪组件，旋转驱动机构控制连接臂绕竖直方向旋转，第三驱动机构位于连接臂上，第三驱动机构控制夹爪组件在竖直方向上移动，夹爪组件可夹取产品。
更进一步的方案是，夹爪组件包括夹爪驱动机构、第一夹爪和第二夹爪，夹爪驱动机构控制第一夹爪和第二夹爪同步朝向或远离彼此移动。
为了实现上述实用新型的第二目的，本实用新型提供一种自动化生产系统，包括上料设备，上料设备包括输送线、机械手和顶升组件，输送线用于承载并运送治具，输送线包括两条并排设置的输送带，两条输送带同步同向移动，治具放置在两条输送带上，机械手可把产品放置在治具上，顶升组件位于两条输送带之间，顶升组件包括顶针组件，顶针组件包括第一驱动机构和顶针，第一驱动机构控制顶针在竖直方向上移动，顶针可迫使治具与输送带分离。
由以上方案可见，当输送线上相邻的两个治具分别移动至顶针组件的上方时，第一驱动机构控制顶针在竖直方向上向上移动，顶针顶起位于上方的治具，从而使得该治具与输送带分离，然后机械手可把产品放置在顶针组件上的治具上，自动化上料工作可靠。自动化生产系统通过上料设备自动化地把产品快速安装到输送线的治具上，节省作业人力，降低生产成本，大大提高生产效率。
附图说明
图1是罩壳状产品的第一视角结构图。
图2是罩壳状产品的第二视角结构图。
图3是托盘的结构图。
图4是托盘装满罩壳状产品的结构图。
图5是治具的结构图。
图6是本实用新型自动化生产系统实施例的结构图。
图7是本实用新型自动化生产系统实施例中上料设备的结构图。
图8是本实用新型自动化生产系统实施例中上料设备的局部结构图。
图9是本实用新型自动化生产系统实施例中顶升组件的结构图。
图10是本实用新型自动化生产系统实施例中机械手的结构图。
图11是本实用新型自动化生产系统实施例中供料设备的第一视角结构图。
图12是本实用新型自动化生产系统实施例中供料设备的第二视角结构图。
图13是本实用新型自动化生产系统实施例中发料机构的结构图。
图14是本实用新型自动化生产系统实施例中产品搬运机构和托盘搬运机构的结构图。
图15是本实用新型自动化生产系统实施例中除尘设备的结构图。
图16是本实用新型自动化生产系统实施例中除尘设备的第一视角局部结构图。
图17是本实用新型自动化生产系统实施例中除尘设备的第二视角局部结构图。
图18是本实用新型自动化生产系统实施例中除尘设备的第三视角局部结构图。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
参见图1至图5，产品1呈罩壳状，罩壳状产品1放置在托盘2内，该托盘2遮挡了罩壳状产品1的局部外周面，托盘2中一排放置有七个罩壳状产品1，总共有四排。在对罩壳状产品1进行除尘刷白电油时，需要把罩壳状产品1更换到专用治具3上，治具3可使罩壳状产品1的外端面和外周面均外露，无遮挡，从而可对罩壳状产品1的外端面和外周面进行除尘刷白电油处理。
参见图6，自动化生产系统4包括机架46、两条输送线45、两组治具供给机构41、两个供料设备42、两个上料设备43以及除尘设备44，两条输送线45、两组治具供给机构41、两个供料设备42、两个上料设备43以及除尘设备44分别设置在机架46上。两条输送线45并排设置，两组治具供给机构41分别位于两条输送线45的前端，除尘设备44位于两条输送线45的后端上，治具供给机构41储存有多个治具3并把治具3供给输送线45。两个供料设备42分别位于两条输送线45的对称两侧，两个上料设备43也分别位于两条输送线45的对称两侧。在输送线45的移动方向上，上料设备43邻近供料设备42设置。
参见图7至图10，输送线45用于承载并运送治具3，一条输送线45包括两条并排设置的输送带451，两条输送带451同步同向移动，治具3通过治具供给机构41放置在两条输送带451上。上料设备43包括机械手431、顶升组件432以及视觉组件433(参见图11)，机械手431可把罩壳状产品1放置在输送线45的治具3上，顶升组件432位于两条输送带451之间。
具体地，顶升组件432包括顶针组件和挡板组件，顶针组件包括第一驱动机构4322和顶针4321，第一驱动机构4322控制顶针4321在竖直方向上移动，顶针4321可迫使治具3与输送带451分离。在输送带451移动方向上，挡板组件位于顶针组件的前端。挡板组件包括第二驱动机构4324和挡板4323，第二驱动机构4324控制挡板4323在竖直方向上移动。本实施例第一驱动机构4322和第二驱动机构4324均为气缸，一个上料设备43适配有两个顶针组件和两个挡板组件，在输送带451移动方向上，一个挡板组件、一个顶针组件、一个挡板组件和一个顶针组件依次布置。
其中视觉组件433用于给位于放置架47上的罩壳状产品1拍照并传输给机械手431，机械手431可把位于放置架47上的罩壳状产品1放置到输送线45的治具3上。机械手431包括旋转驱动机构、连接臂4311、第三驱动机构和夹爪组件，旋转驱动机构控制连接臂4311绕竖直方向旋转，第三驱动机构位于连接臂4311上，第三驱动机构控制夹爪组件在竖直方向上移动。夹爪组件包括夹爪驱动机构4312、第一夹爪4313和第二夹爪4314，夹爪驱动机构4312控制第一夹爪4313和第二夹爪4314同步朝向或远离彼此移动，从而夹取或放置罩壳状产品1。
治具3通过治具供给机构41放置到两条输送带451上，随着两条输送带451的同步同向移动，从而带动治具3在输送带451移动的方向上移动。当相邻的两个治具3分别移动至两个顶针组件的上方时，第一驱动机构4322控制顶针4321在竖直方向上向上移动，顶针4321顶起位于上方的治具3，从而使得该治具3与输送带451分离。同时，第二驱动机构4324控制挡板4323在竖直方向上向上移动，挡板4323可阻挡输送带451上的治具3接近顶针组件。接着，视觉组件433给位于放置架47上的罩壳状产品1拍照并传输给机械手431，机械手431根据视觉组件433提供的罩壳状产品1位置信息，旋转驱动机构控制连接臂4311绕竖直方向旋转，从而带动夹爪组件旋转至放置架47上的罩壳状产品1的上方，第三驱动机构控制夹爪组件在竖直方向上移动，并且夹爪驱动机构4312控制第一夹爪4313和第二夹爪4314同步朝向彼此移动，从而夹取放置架47上的罩壳状产品1。随后，旋转驱动机构控制连接臂4311绕竖直方向旋转，从而带动夹爪组件旋转至其中一个顶针组件上的治具3的上方，第三驱动机构控制夹爪组件在竖直方向上移动，并且夹爪驱动机构4312控制第一夹爪4313和第二夹爪4314同步远离彼此移动，从而把罩壳状产品1放置到其中一个顶针组件上的治具3上。
往复循环，当两个顶针组件上的两个治具3均装满罩壳状产品1后，第一驱动机构4322控制顶针4321在竖直方向上向下移动，使得该治具3放置在输送带451上，同时第二驱动机构4324控制挡板4323在竖直方向上向下移动，从而解除阻挡治具3的移动，使得输送带451上的治具3移动至下一工位。一个上料设备43适配有两个顶针组件和两个挡板组件，保证一直有一个待装产品的治具3等待安装罩壳状产品1，减少治具3切换的时间。上料设备43通过自动化地把罩壳状产品1快速安装到输送线45的治具3上，节省作业人力，降低生产成本，大大提高生产效率。
参见图11至图14，供料设备42包括发料机构423、收料机构424、托盘搬运机构422和产品搬运机构421。产品搬运机构421包括第一控制机构4211、第二控制机构4214和取料吸盘4216，第一控制机构4211控制第二控制机构4214和取料吸盘4216在水平方向上移动，第二控制机构4214控制取料吸盘4216在竖直方向上移动。发料机构423位于取料吸盘4216的下方，发料机构423包括第一托架4231和第三控制机构4232，第三控制机构4232控制第一托架4231在竖直方向上移动，第一托架4231可放置多个装有罩壳状产品1的托盘2，取料吸盘4216可吸附托盘2上的罩壳状产品1。本实施例取料吸盘4216的数量为七个，七个取料吸盘4216在水平方向垂直于输送线45移动方向上并排设置，七个取料吸盘4216可对应地吸附托盘2上一排罩壳状产品1。托盘搬运机构422包括第四控制机构4221、第五控制机构4223和托盘吸盘4225，第四控制机构4221控制第五控制机构4223和托盘吸盘4225在水平方向上移动，第五控制机构4223控制托盘吸盘4225在竖直方向上移动。收料机构424位于托盘吸盘4225的下方，收料机构424包括第二托架4241和第六控制机构4242，第六控制机构4242控制第二托架4241在竖直方向上移动，托盘吸盘4225可吸附托盘2并放置在第二托架4241上。
具体地，产品搬运机构421还包括滑轨4212、滑动件4213和第一连接件4215，滑轨4212在水平方向上延伸，滑动件4213可移动地与滑轨4212配合，第一控制机构4211控制滑动件4213在水平方向上移动，第二控制机构4214和取料吸盘4216设置在滑动件4213上。第二控制机构4214控制第一连接件4215在竖直方向上移动，取料吸盘4216设置在第一连接件4215上。托盘搬运机构422还包括第二连接件4222和第三连接件4224，第四控制机构4221控制第二连接件4222在水平方向上移动，第五控制机构4223和托盘吸盘4225设置在第二连接件4222上，第五控制机构4223控制第三连接件4224在竖直方向上移动，托盘吸盘4225设置在第三连接件4224上。本实施例托盘吸盘4225的数量为四个，四个托盘吸盘4225之间形成四边形。发料机构423还包括第一导轨4233和第一移动件4234，第一导轨4233在竖直方向上延伸，第一移动件4234可移动地与第一导轨4233配合，第三控制机构4232控制第一移动件4234在竖直方向上移动，第一托架4231设置在第一移动件4234上。收料机构424还包括第二导轨4243和第二移动件4244，第二导轨4243在竖直方向上延伸，第二移动件4244可移动地与第二导轨4243配合，第六控制机构4242控制第二移动件4244在竖直方向上移动，第二托架4241设置在第二移动件4244上。本实施例第二控制机构4214、第四控制机构4221、第五控制机构4223均为气缸。
在第一托架4231上放置多个装满罩壳状产品1的托盘2，第三控制机构4232控制第一托架4231带动装满罩壳状产品1的托盘2在竖直方向上向上移动，第一控制机构4211控制第二控制机构4214和取料吸盘4216在水平方向上移动至装满罩壳状产品1的托盘2的上方，第二控制机构4214控制取料吸盘4216在竖直方向上向下移动，使取料吸盘4216抵靠并吸附托盘2上的罩壳状产品1。随后，第二控制机构4214控制取料吸盘4216在竖直方向上向上移动，第一控制机构4211控制第二控制机构4214和取料吸盘4216在水平方向上移动至放置架47的上方，接着第二控制机构4214控制取料吸盘4216在竖直方向上向下移动，取料吸盘4216把所吸附的罩壳状产品1放置在放置架47上。
如此反复循环，直至一个托盘2内的罩壳状产品1全部被取料吸盘4216取完，第四控制机构4221控制第五控制机构4223和托盘吸盘4225在水平方向上移动，使托盘吸盘4225位于第一托架4231上的空托盘2上方，第五控制机构4223控制托盘吸盘4225在竖直方向上向下移动，使托盘吸盘4225抵靠并吸附在空托盘2上。随后，第五控制机构4223控制托盘吸盘4225在竖直方向上向上移动，第四控制机构4221控制第五控制机构4223和托盘吸盘4225在水平方向上移动至第二托架4241的上方，接着第五控制机构4223控制托盘吸盘4225在竖直方向上向下移动，托盘吸盘4225把所吸附的空托盘2放置在第二托架4241。然后，第六控制机构4242控制第二托架4241带动空托盘2在竖直方向上向下移动一个托盘2高度，为后续叠加放置空托盘2预留位置。
供料设备42自动化地把罩壳状产品1从托盘2中取出，同时自动化地回收空托盘2，节省作业人力，降低生产成本，大大提高生产效率。
参见图15至图18，除尘设备44还包括刷白电油组件、两个除尘组件441、两个顶针组件、两个挡板组件、防护罩和抽风系统，在输送线45移动方向上，刷白电油组件位于两个除尘组件441之间。除尘组件441具有多个高压气体出气口4411，多个出气口4411在水平方向上垂直于输送线45的移动方向并排设置。刷白电油组件具有驱动机构、第一毛刷442和第二毛刷443，第一毛刷442和第二毛刷443均呈圆筒状设置并位于输送线45的上方，第一毛刷442的轴线在水平方向上平行于输送线45的移动方向，第二毛刷443的轴线在水平方向上垂直于输送线45的移动方向。驱动机构控制第一毛刷442在水平方向上垂直于输送线45移动方向移动，且驱动机构控制第一毛刷442绕自身轴线旋转，第二毛刷443可绕自身轴线旋转，第一毛刷442和第二毛刷443均可抵靠在输送线45上的罩壳状产品1上并为其刷白电油。白电油学名正庚烷，因为它具有高脂溶性和高挥发性，而且去污能力强，常在工业上用作清洗剂。
其中，第一毛刷442和第二毛刷443的内部均设置有供给白电油的油路和阀体，阀体用于控制油路的供油量。防护罩盖合在刷白电油组件、两个除尘组件441和输送线45上，抽风系统用于将防护罩内部的废气抽出。输送线45包括两条并排设置的输送带451，两条输送带451同步同向移动，罩壳状产品1通过治具3放置在两条输送带451上。两个顶针组件位于两条输送带451之间，且一个顶针组件位于第一毛刷442的下方。在输送带451移动方向上，另外一个顶针组件位于输送带451前端的出气口4411的下方。顶针组件包括第一驱动机构4322和顶针4321，第一驱动机构4322控制顶针4321在竖直方向上移动，顶针4321可使输送带451上的罩壳状产品1停止移动。在输送带451移动方向上，一个顶针组件、一个挡板组件、一个顶针组件和一个挡板组件依次布置，挡板组件包括第二驱动机构4324和挡板4323，第二驱动机构4324控制挡板4323在竖直方向上移动。
具体地，本实施例输送线45、第一毛刷442和第二毛刷443的数量均为两个，除尘组件441、顶针组件和挡板组件的数量均为四个，每条输送线45适配有一个第一毛刷442、一个第二毛刷443、两个除尘组件441、两个顶针组件和两个挡板组件。在水平方向上垂直于输送线45的移动方向上，两个第一毛刷442并排设置，两个第二毛刷443也并排设置。四个除尘组件441两两分组，刷白电油组件位于两组除尘组件441之间，在水平方向上垂直于输送线45的移动方向上，每组的两个除尘组件441并排设置。
当输送线45上的治具3带着罩壳状产品1分别移动到前端除尘组件441的出气口4411的下方和第一毛刷442的下方时，两个第一驱动机构4322控制两组顶针4321在竖直方向上向上移动，顶针4321顶起位于上方的治具3，使得该治具3与输送带451分离，从而位于该治具3上的罩壳状产品1停止移动。同时，第二驱动机构4324控制挡板4323在竖直方向上向上移动，挡板4323可阻挡输送带451上的其他治具3接近顶针组件。接着，前端除尘组件441的出气口4411对位于下方的罩壳状产品1进行高压空气除尘处理，同时驱动机构控制第一毛刷442在水平方向上垂直于输送线45移动方向移动，且驱动机构同时控制第一毛刷442绕自身轴线旋转，从而第一毛刷442抵靠在罩壳状产品1上并为其刷白电油。随后，两个第一驱动机构4322控制两组顶针4321在竖直方向上向下移动，使得该治具3带着除尘处理后的罩壳状产品1放置在输送带451上，同时第二驱动机构4324控制挡板4323在竖直方向上向下移动，从而解除阻挡治具3的移动，使得输送带451上的治具3移动至下一工位。接着，前端除尘组件441进行第一次除尘处理的罩壳状产品1移动至第一毛刷442处进行第二次除尘处理，第二次除尘处理的罩壳状产品1移动至第二毛刷443处进行第三次除尘处理，伴随着输送线45的移动，第二毛刷443可绕自身轴线旋转，第二毛刷443抵靠在罩壳状产品1上并为其刷白电油。然后，第二毛刷443对罩壳状产品1进行第三次除尘处理之后，伴随着输送线45的移动，第三次除尘处理后的罩壳状产品1移动至后端除尘组件441处，后端除尘组件441的出气口4411对位于下方的罩壳状产品1进行高压空气除尘处理，即对罩壳状产品1进行第四次除尘处理。
除尘设备44自动化地对罩壳状产品1进行多次除尘处理，节省作业人力，降低生产成本，大大提高生产效率。
本实用新型自动化生产系统4可自动化地进行上下料，同时可自动化地回收托盘2，而且可自动化地对产品进行除尘处理，节省作业人力，降低生产成本，大大提高生产效率。
以上实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。
