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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010910961.1 (22)申请日 2020.09.02 (71)申请人 西安精雕精密机械工程有限公司 地址 710075 陕西省西安市高新区软件新 城天谷八路528号国家电子商务示范 基地东区303室 (72)发明人 高霄周海龙李冬艳刘瑜 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任 公司 61200 代理人 高博 (51)Int.Cl. B65G 47/74(2006.01) B65G 43/08(2006.01) B23Q 7/00(2006.01) (54)发。
2、明名称 一种单工位工件装载装置及其方法 (57)摘要 本发明公开了一种单工位工件装载装置及 其方法， 包括整体焊接底座框架组件， 整体焊接 底座框架组件上设置有旋转机构， 旋转机构上设 置有料位支架， 料位支架分别与旋转机构和整体 焊接底座框架组件连接， 整体焊接底座框架组件 和料位支架的外部设置有钣金护罩组件， 钣金护 罩组件的顶部设置有顶部吊装开口， 钣金护罩组 件上部的前侧设置有圆弧门， 钣金护罩组件上部 的一侧设置有按钮盒。 本发明在换料过程中不需 要将原有料仓、 搬运设备(机器人)和加工设备离 线， 能有效提升系统总体稼动率。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 111924。
3、501 A 2020.11.13 CN 111924501 A 1.一种单工位工件装载装置， 其特征在于， 包括整体焊接底座框架组件， 整体焊接底座 框架组件上设置有旋转机构(8)， 旋转机构(8)上设置有料位支架(7)， 料位支架(7)分别与 旋转机构(8)和整体焊接底座框架组件连接， 整体焊接底座框架组件和料位支架(7)的外部 设置有钣金护罩组件， 钣金护罩组件的顶部设置有顶部吊装开口(1)， 钣金护罩组件上部的 前侧设置有圆弧门(4)， 钣金护罩组件上部的一侧设置有按钮盒(3)。 2.根据权利要求1所述的单工位工件装载装置， 其特征在于， 旋转机构(8)包括固定芯 轴(14)， 固定芯轴。
4、(14)的下部与整体焊接底座框架组件的焊接底座框架(10)固定连接， 上 部与料位支架(7)固定连接， 固定芯轴(14)上设置有用于连接圆弧门(4)的旋转轴承座 (12)。 3.根据权利要求2所述的单工位工件装载装置， 其特征在于， 旋转轴承座(12)与固定芯 轴(14)之间通过角接触球轴承(13)连接。 4.根据权利要求3所述的单工位工件装载装置， 其特征在于， 角接触球轴承(13)与旋转 轴承座(12)之间设置有轴承隔套(16)， 角接触球轴承(13)上设置有卡簧(11)。 5.根据权利要求1所述的单工位工件装载装置， 其特征在于， 钣金护罩组件包括前后护 罩钣金(2)， 前后护罩钣金(2。
5、)设置在整体焊接底座框架组件、 旋转机构(8)和料位支架(7) 的外部。 6.根据权利要求5所述的单工位工件装载装置， 其特征在于， 前后护罩钣金(2)前侧的 下端对应整体焊接底座框架组件的焊接底座框架(10)处设置有单开门(5)。 7.根据权利要求1所述的单工位工件装载装置， 其特征在于， 整体焊接底座框架组件包 括焊接底座框架(10)， 焊接底座框架(10)的顶部设置有用于连接旋转机构(8)的旋转机构 支撑板(9)， 焊接底座框架(10)的底部设置有支撑底座(6)。 8.根据权利要求1所述的单工位工件装载装置， 其特征在于， 圆弧门(4)包括圆弧防护 钣金(18)， 圆弧防护钣金(18)上。
6、设置有圆弧防护有机玻璃(19)， 圆弧防护钣金(18)内部的 上下两侧分别设置有压条(17)， 圆弧防护钣金(18)的底部设置有堵漏盖板(21)。 9.根据权利要求8所述的单工位工件装载装置， 其特征在于， 圆弧防护钣金(18)的下部 开有和旋转机构(8)的旋转轴承座(12)相配合的安装孔， 圆弧防护钣金(18)的外部一侧设 置有把手(20)。 10.根据权利要求1所述单工位工件装载装置的工作方法， 其特征在于， 上料时， 通过按 钮盒对单工位工件装载装置进行离线操作， 主控系统接收到离线操作请求后， 根据当前自 动化线各设备的运行状态， 判断允许打开圆弧门的时间， 待允许开门指示灯亮起后， 。
7、圆弧门 的智能锁解锁， 手动打开圆弧门， 将待加工的毛坯料放入料位支架上并定位； 关闭圆弧门， 通过按钮盒对单工位工件装载装置进行在线操作， 主控系统接收到在线请求信号后， 判断 搬运设备的运行状态， 发送上料指令， 由搬运设备将毛坯料放入大容量料仓中， 并入生产系 统进行加工， 上料动作完成； 下料时， 通过操作平台向主控系统发出请求下料指令， 主控系统将指令发送给搬运设 备， 将指定的成品从大容量料仓搬运到单工位工件装载装置上， 然后通过按钮盒对单工位 工件装载装置进行离线操作， 待离线指示灯亮起后， 打开圆弧门， 将物料搬运走， 完成下料 动作。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111。
8、924501 A 2 一种单工位工件装载装置及其方法 技术领域 0001 本发明属于加工设备技术领域， 具体涉及一种单工位工件装载装置及其方法。 背景技术 0002 随着我国智能制造的发展， 目前制造行业自动化产线应用越来越多， 大部分自动 化产线都是采用大容量料仓的配置， 以满足其长时间的自动连续加工。 这种料仓配置通常 在所有或者部分工件加工完后则需对其进行上下料操作， 即取下成品件并重新换上毛坯 料， 换料时通常需要将料仓离线， 换料完成后再重新连线， 上下料过程中搬运设备往往处于 等待或者暂停状态， 需要等换料完成且料仓重新连线后才会继续运行， 如此便会影响整个 自动化线的稼动率。 同。
9、时如果自动线运行过程中有个别紧急件需要加工， 或者有个别紧急 件需要下料， 也需要将料仓离线后再重新并线， 如此操作便略显繁琐。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足， 提供一种单工位工 件装载装置及其方法， 解决换料过程中料仓频繁离线、 连线的问题， 提高整体设备的稼动 率。 同时该装置顶部为开放式结构， 支持大质量工件的吊装搬运， 有效降低人工劳动强度。 0004 本发明采用以下技术方案： 0005 一种单工位工件装载装置， 包括整体焊接底座框架组件， 整体焊接底座框架组件 上设置有旋转机构， 旋转机构上设置有料位支架， 料位支架分别与旋转机构和整体焊接。
10、底 座框架组件连接， 整体焊接底座框架组件和料位支架的外部设置有钣金护罩组件， 钣金护 罩组件的顶部设置有顶部吊装开口， 钣金护罩组件上部的前侧设置有圆弧门， 钣金护罩组 件上部的一侧设置有按钮盒。 0006 具体的， 旋转机构包括固定芯轴， 固定芯轴的下部与整体焊接底座框架组件的焊 接底座框架固定连接， 上部与料位支架固定连接， 固定芯轴上设置有用于连接圆弧门的旋 转轴承座。 0007 进一步的， 旋转轴承座与固定芯轴之间通过角接触球轴承连接。 0008 更进一步的， 角接触球轴承与旋转轴承座之间设置有轴承隔套， 角接触球轴承上 设置有卡簧。 0009 具体的， 钣金护罩组件包括前后护罩钣金。
11、， 前后护罩钣金设置在整体焊接底座框 架组件、 旋转机构和料位支架的外部。 0010 进一步的， 前后护罩钣金前侧的下端对应整体焊接底座框架组件的焊接底座框架 处设置有单开门。 0011 具体的， 整体焊接底座框架组件包括焊接底座框架， 焊接底座框架的顶部设置有 用于连接旋转机构的旋转机构支撑板， 焊接底座框架的底部设置有支撑底座。 0012 具体的， 圆弧门包括圆弧防护钣金， 圆弧防护钣金上设置有圆弧防护有机玻璃， 圆 弧防护钣金内部的上下两侧分别设置有压条， 圆弧防护钣金的底部设置有堵漏盖板。 说明书 1/4 页 3 CN 111924501 A 3 0013 进一步的， 圆弧防护钣金的下。
12、部开有和旋转机构的旋转轴承座相配合的安装孔， 圆弧防护钣金的外部一侧设置有把手。 0014 本发明的另一个技术方案是， 一种单工位工件装载装置的工作方法， 上料时， 通过 按钮盒对单工位工件装载装置进行离线操作， 主控系统接收到离线操作请求后， 根据当前 自动化线各设备的运行状态， 判断允许打开圆弧门的时间， 待允许开门指示灯亮起后， 圆弧 门的智能锁解锁， 手动打开圆弧门， 将待加工的毛坯料放入料位支架上并定位； 关闭圆弧 门， 通过按钮盒对单工位工件装载装置进行在线操作， 主控系统接收到在线请求信号后， 判 断搬运设备的运行状态， 发送上料指令， 由搬运设备将毛坯料放入大容量料仓中， 并入。
13、生产 系统进行加工， 上料动作完成； 0015 下料时， 通过操作平台向主控系统发出请求下料指令， 主控系统将指令发送给搬 运设备， 将指定的成品从大容量料仓搬运到单工位工件装载装置上， 然后通过按钮盒对单 工位工件装载装置进行离线操作， 待离线指示灯亮起后， 打开圆弧门， 将物料搬运走， 完成 下料动作。 0016 与现有技术相比， 本发明至少具有以下有益效果： 0017 本发明一种单工位工件装载装置， 顶部为开放式结构， 支持大质量工件的吊装， 有 效降低人工劳动强度； 料位支架为通用结构， 能够适用于多种规格毛坯料及其托盘的支撑 和定位， 能够在保证整个系统不停线的情况下进行成品下料和毛。
14、坯上料， 保证自动线运行 的连续性， 提升系统架动率。 0018 进一步的， 圆弧门绕旋转机构进行旋转， 能够减小设备整体长宽尺寸， 节省空间。 0019 进一步的， 前后护罩钣金能有效隔开自动线内部设备运行空间和外部人员操作空 间， 保证人员和设备的安全。 0020 进一步的， 焊接底座框架在对料位支架起到支撑作用的同时， 能够有效降低整个 装载站的重心， 使其更加稳固。 0021 进一步的， 圆弧门的打开和关闭依靠中心旋转机构来导向， 不受圆弧门自身折弯 精度的影响， 开闭动作平稳， 故障率低。 0022 一种单工位工件装载装置的工作方法， 在上下料时不用频繁将原有料仓离线和连 线， 也不。
15、需要暂停其它搬运和加工设备的动作流程， 能有效提升系统总体稼动率。 0023 综上所述， 本发明在换料过程中不需要将原有料仓、 搬运设备(机器人)和加工设 备离线， 能有效提升系统总体稼动率。 0024 下面通过附图和实施例， 对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明 0025 图1为本发明整体结构示意图； 0026 图2为本发明的内部结构示意图； 0027 图3为旋转机构结构示意图； 0028 图4为本发明圆弧门结构示意图。 0029 其中： 1.顶部吊装开口； 2.前后护罩钣金； 3.按钮盒； 4.圆弧门； 5.单开门； 6.支撑 地脚； 7.料位支架； 8.旋转机构； 9.旋转机。
16、构支撑板； 10.焊接底座框架； 11.卡簧； 12.旋转轴 承座； 13.角接触球轴承； 14.固定芯轴； 15.内六角螺钉； 16.轴承隔套； 17.压条； 18.圆弧防 说明书 2/4 页 4 CN 111924501 A 4 护钣金； 19.圆弧防护有机玻璃； 20.把手； 21.堵漏盖板。 具体实施方式 0030 在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 “中心” 、“纵向” 、“横向” 、“上” 、“下” 、 “前” 、“后” 、“左” 、“右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 、“一侧” 、“一端” 、“一边” 等 指示的方位或位置关系为基于附图所。
17、示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简 化描述， 而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和 操作， 因此不能理解为对本发明的限制。 此外， 在本发明的描述中， 除非另有说明，“多个” 的 含义是两个或两个以上。 0031 在本发明的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安装” 、“相 连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可 以是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是 两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可。
18、以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。 0032 在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。 这些图并非是按比例 绘制的， 其中为了清楚表达的目的， 放大了某些细节， 并且可能省略了某些细节。 图中所示 出的各种区域、 层的形状及它们之间的相对大小、 位置关系仅是示例性的， 实际中可能由于 制造公差或技术限制而有所偏差， 并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不 同形状、 大小、 相对位置的区域/层。 0033 请参阅图1至图4， 本发明提供了一种单工位工件装载装置， 包括整体焊接底座框 架组件、 钣金护罩组件、 圆弧门4、 旋转机构8和料位支架7。 0034 旋转机。
19、构8设置在整体焊接底座框架组件上， 旋转机构8上设置有料位支架7， 料位 支架7分别与旋转机构8和整体焊接底座框架组件连接， 用于不同规格物料及托盘的支撑和 定位， 旋转机构外侧转动， 用于保证圆弧门的正常旋转， 整体焊接底座框架组件和料位支架 7的外部设置有钣金护罩组件， 钣金护罩组件用于对整个装载装置内部的防护， 同时隔开自 动线内部设备运行空间和外部人工操作空间， 保证人身和设备的安全， 钣金护罩组件的顶 部设置有顶部吊装开口1， 钣金护罩组件上部的前侧设置有圆弧门4， 用于防止设备在运行 过程中人员误入， 起到安全防护作用， 同时圆弧门的结构能够有效减少装载站整体外观尺 寸， 减少占地。
20、面积， 整体焊接底座组件用于支撑钣金护罩组件、 圆弧门4、 旋转机构和料位支 架7。 0035 请参阅图2， 整体焊接底座框架组件包括支撑底座6和焊接底座框架10， 支撑底座6 和焊接底座框架10之间采用螺钉方式固定连接， 支撑底座6使用膨胀螺栓和地面固定连接， 保证整个装置的稳定固定， 焊接底座框架10的顶部设置有用于连接旋转机构8的旋转机构 支撑板9。 0036 请参阅图3， 旋转机构8包括固定芯轴14、 角接触球轴承13、 轴承隔套16、 卡簧11和 旋转轴承座12， 固定芯轴14的下部通过内六角螺钉15与整体焊接底座框架组件的焊接底座 框架10固定连接， 固定芯轴14的上部和料位支架7。
21、固定连接， 旋转轴承座12与圆弧门4固定 连接， 旋转轴承座12与固定芯轴14之间通过角接触球轴承13连接， 角接触球轴承13与旋转 轴承座12之间设置有轴承隔套16， 角接触球轴承13上设置有卡簧11。 说明书 3/4 页 5 CN 111924501 A 5 0037 请参阅图1， 钣金护罩组件包括前后护罩钣金2、 按钮盒3、 单开门5， 前后护罩钣金2 设置在整体焊接底座框架组件、 旋转机构8和料位支架7的外部， 用于单工位装载装置的整 体防护， 前后护罩钣金2前侧的下端对应焊接底座框架10处设置有单开门5， 用于工具和文 件的暂存， 前后护罩钣金2的上端一侧设置有用于上下料操作时对装载。
22、装置进行相关控制 的按钮盒3。 0038 请参阅图4， 圆弧门4包括圆弧防护钣金18、 圆弧防护有机玻璃19、 压条17、 把手20 和堵漏盖板21， 圆弧防护钣金18上设置有圆弧防护有机玻璃19， 圆弧防护钣金18内部的上 下两侧设置有压条17， 压条17用于圆弧防护有机玻璃19和圆弧防护钣金18配合安装时的压 紧， 圆弧防护钣金18的下部开有和旋转机构8的旋转轴承座12相配合的安装孔， 装配时两者 用螺钉固连， 一同旋转， 实现圆弧门4的开闭动作， 圆弧防护钣金18的一侧设置有把手20。 0039 本发明一种单工位工件装载装置的工作方法， 包括以下步骤： 0040 S1、 上料时， 先通过。
23、钣金护罩组件的按钮盒3上设置的在线/离线旋钮对单工位工 件装载装置进行离线操作， 主控系统接收到离线操作请求后， 根据当前整个自动化线各设 备的运行状态， 判断何时允许开门， 待允许开门指示灯亮起后， 圆弧门4的智能锁解锁， 手动 打开圆弧门4， 将需要加工的毛坯料搬运/吊装到料位支架7上并定位好； 关闭圆弧门， 通过 按钮盒3对单工位工件装载装置进行在线操作， 自动线主控接收到在线请求信号后， 判断搬 运设备(机器人)的运行状态， 发送上料指令， 由搬运设备(机器人)将毛坯料放入大容量料 仓中， 并入生产系统进行加工， 至此上料动作完成； 0041 S2、 下料时， 通过操作平台向主控发出请。
24、求下料指令， 主控将指令发送给搬运设 备， 将指定的成品从大容量料仓搬运到单工位工件装载装置上， 然后通过按钮盒3上的在 线/离线旋钮控制单工位工件装载装置进行离线操作， 待离线指示灯亮起后， 打开圆弧门4， 将物料搬运走， 完成下料动作。 0042 在上料和下料过程中， 大容量料仓、 搬运设备和加工设备等均不需要离线， 也无需 停机等待， 因此采用本发明设备进行上下料操作， 能够有效提高既有设备的稼动率， 提升整 条自动化产线的产能。 0043 综上所述， 本发明一种单工位工件装载装置及其方法， 能够在保证自动线中其它 设备(例如大容量料仓、 搬运设备、 加工设备等)不离线， 也无需停机等待。
25、的情况下， 完成加 工成品的下料和毛坯料的上料动作， 能够有效提高既有设备的稼动率， 提升整条自动化产 线的产能。 该装置采用圆弧门结构， 不仅美观大方， 同时占地面积小， 能够快速融入自动线 生产体系。 0044 以上内容仅为说明本发明的技术思想， 不能以此限定本发明的保护范围， 凡是按 照本发明提出的技术思想， 在技术方案基础上所做的任何改动， 均落入本发明权利要求书 的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 111924501 A 6 图1 说明书附图 1/3 页 7 CN 111924501 A 7 图2 图3 说明书附图 2/3 页 8 CN 111924501 A 8 图4 说明书附图 3/3 页 9 CN 111924501 A 9 。