一种高速上料设备及其上料方法与流程

1.本发明涉及物料上料设备技术领域，尤其涉及一种高速上料设备及其上料方法。


背景技术：

2.现有市面上的上料机采用满仓的料仓供给输送机构进行上料。为了节约时间，一般需要设置至少两组料仓，一组正在上料时，另一组同时进行存料，从而减少上料等待时间，提高效率。但是，即便是设置多个料仓，在料仓换位过程中，仍然存在换位时间间隔，导致输送机构上料不连续性，影响整体上料效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高速上料设备，以解决现有上料设备上料效率不够高的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明实施例提供了一种高速上料设备，其包括：主流道机构，位于所述主流道机构的进料端的上料机构，以及位于所述主流道机构上方的缓存机构；所述主流道机构用于将物料从进料端传送至出料端；所述上料机构用于上一工位的物料转移至所述主流道机构上；所述缓存机构用于在所述上料机构上料期间，暂时接替所述上料机构持续上所述主流道机构供料。
5.其中，所述上料机构包括：横移模组，受控于所述横移模组横向往复移动的第一上料组件和第二上料组件；所述第一上料组件和所述第二上料组件结构相同，均包括：料仓固定框组件，驱动所述料仓固定框组件翻转的旋转组件以及控制位于所述料仓固定框内的料仓升降动作的升降模组。
6.其中，所述横移模组包括：支撑板，相互平行连接于所述支撑板上的至少两个导轨，以及连接于所述支撑板上的丝杆模组，所述第一上料组件和所述第二上料组件受控于所述丝杆模组沿着所述导轨滑动以执行往复横移动作。
7.其中，所述料仓固定框组件包括：料框以及连接于所述料框上的至少两组夹紧装置；所述夹紧装置包括：驱动气缸，受控于所述驱动气缸执行伸缩动作的夹块；当料仓进入所述料框后，所述驱动气缸驱动所述夹块动作以致料仓被固定于料框。
8.其中，所述料框内还设有至少两个档杆，所述档杆位于料仓进入所述料框的进料路径上；当料仓进入所述料框至第一行程时，所述档杆抵接于位于料仓内的物料的底部，当料仓继续行进至第二行程时，物料被所述档杆抵顶以致物料从料仓内伸出。
9.其中，所述升降模组包括：连接板，固定连接于所述连接板上的至少两个相互平行设置的竖直导轨，以及连接于所述连接板上的升降丝杆模组；所述连接板滑动连接于所述导轨。
10.其中，所述旋转组件包括：旋转电机，连接于所述旋转电机的输出轴的换向器；所
述旋转电机固定连接于所述连接板，所述换向器的输出端固定连接于所述料框；当所述料仓受控移动至所述主流道机构的进料端后，由所述旋转电机驱动料仓固定框组件由水平状态翻转至竖直状态。
11.其中，所述缓存机构包括：横移组件，受控于所述横移组件的第一缓存组件和第二缓存组件，所述第一缓存组件和所述第二缓存组件结构相同，均包括：升降组件，受控于所述升降组件的缓存料仓，所述缓存料仓上设有若干存料位。
12.其中，所述横移组件为丝杆模组，所述升降组件也为丝杆模组。
13.本发明还提供了一种高速上料方法，所述高速上料方法基于如上任意一项所述的高速上料设备，其包括以下步骤：由外部执行机构将料仓放置于所述料仓固定框组件上，并由料仓固定框组件执行夹紧动作以致料仓被固定夹紧；由所述横移模组驱动所述第一上料组件和所述第二上料组件同步横移，以致已经放料的料仓被移动至主流道机构的进料端；由所述旋转组件驱动料仓固定框组件翻转以致料仓的端部支撑于所述升降模组的升降端；启动所述主流道机构和所述升降模组动作，所述升降模组一次下降单个行程以致位于最底部的物料与所述主流道机构接触，并从料仓内移出；若当前的料仓内物料被全部送出时，再次启动横移模组，驱动另一相对的第一上料组件或第二上料组件移动至主流道机构的进料端，在此期间，所述缓存机构启动，由所述缓存机构继续为主流道机构上料；当另一相对的第一上料组件或第二上料组件移动到位后，当前正在供料的缓存机构停止供料，由到位的上料机构继续供料。
14.本发明的高速上料设备，其在主流道机构上增设缓存机构，在上料机构换位过程中，由缓存机构接替供料，从而保持主流道机构上的物料持续、稳定供给。一方面提高了物料上料效率，另一方面，保证了主流道机构物料连续性。
15.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
16.图1为本发明实施例高速上料设备的整体结构示意图。
17.图2为本发明实施例高速上料设备的上料机构部分结构示意图。
18.图3为本发明实施例高速上料设备的上料机构部分的背部结构示意图。
19.图4为本发明实施例高速上料设备的缓存机构部分结构示意图。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
21.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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，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。
23.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
27.请参阅图1至图4，本实施例提供了一种高速上料设备100，其包括：主流道机构2，位于所述主流道机构2的进料端的上料机构3，以及位于所述主流道机构2上方的缓存机构4，所述主流道机构2、上料机构3和缓存机构4均连接于一基座1上，该基座1内设有电气模块以及控制模块，电气模块包括为气动机构（气缸）提供气流的气泵，所述控制模块包括plc或cpu等，其内配置有程序，根据运行逻辑控制其他机构协同完成物料的连续上料工艺。在本实施例中，输送的物料为硅片300，该硅片300预先通过机械手等机构依次插放于料仓200上的，料仓200处于状态下，硅片300竖直等间距插装于料仓200中。该高速上料设备100是直接对满料状态的料仓200开始执行上料动作的。
28.所述主流道机构2用于将物料从进料端传送至出料端；所述主流道机构2包括若干组首尾对接的传送带或传送链；所述上料机构3用于上一工位的物料逐一转移至所述主流道机构2上；该上料机构
3完成存料和上料同步进行，存料是由外部设备将硅片300依次插装于料仓200的，上料是指位于料仓内的硅片300再次逐一输送至主流道机构2的过程。
29.所述缓存机构4用于在所述上料机构3换位期间，暂时接替所述上料机构3持续向所述主流道机构供料，此处所述的换位是指：上料机构3的至少来个移送料仓200的机构，在一个料仓上的物料被输送完后，切换到另一组料仓继续上料。
30.请再次参阅图2和图3，所述上料机构3包括：横移模组31，受控于所述横移模组31横向往复移动的第一上料组件32和第二上料组件33；所述第一上料组件32和所述第二上料组件33结构相同，均包括：料仓固定框组件323，驱动所述料仓固定框组件323翻转的旋转组件322以及控制位于所述料仓固定框组件323内的料仓升降动作的升降模组321。
31.其中，所述横移模组31包括：支撑板311，相互平行连接于所述支撑板311上的至少两个导轨313（314），以及连接于所述支撑板311上的丝杆模组312，所述第一上料组件32和所述第二上料组件33受控于所述丝杆模组312沿着所述导轨313（314）滑动以执行往复横移动作。该横移组件31的作用是同步驱动两组所述第一上料组件32和第二上料组件33横向往复移动，以实现第一上料组件32或第二上料组件33与主流道机构2的进料端的对位对接。设置第一上料组件32和第二上料组件33的目的在于，其中一组为主流道机构2上料时，另一组可以同步进行存料，从而节约上料等待时间，提高上料效率。
32.所述料仓固定框组件323包括：料框3231以及连接于所述料框3231上的至少两组夹紧装置3232（3233）；所述夹紧装置3232包括：驱动气缸32321，受控于所述驱动气缸32321执行伸缩动作的夹块32322；当料仓200进入所述料框3231后，所述驱动气缸32321驱动所述夹块32322动作以致料仓200被固定于料框3231。
33.请再次参阅图1，所述料框3231内还设有至少两个档杆3234，所述档杆3234位于料仓200进入所述料框3231的进料路径上；当料仓200进入所述料框3231至第一行程时，所述档杆3234抵接于位于料仓200内的物料的底部，当料仓200继续行进至第二行程时，物料被所述档杆3234抵顶以致物料从料仓200内伸出。设置档杆3234的目的在于：在实际使用过程中发现，依次排列插装于料仓200的插接位201上的硅片300，由于硅片300表面有水分，容易导致硅片300与插接位201之间存在较大的粘接力，上料时，硅片300很难从插接位201上退出。因此设置档杆3234，在料仓200进入料框3231时，通过档杆3234将硅片预先向上顶起一段距离，从而使硅片300退出于插接位201一段距离，便于后续顺利出料。
34.其中，所述升降模组321包括：连接板3211，固定连接于所述连接板3211上的至少两个相互平行设置的竖直导轨3212，以及连接于所述连接板3211上的升降丝杆模组3213；所述连接板3211滑动连接于所述导轨313（314）。采用导轨和丝杠升降驱动方式，不仅可以提高升降模组321运行的稳定性和可靠性，而且，丝杆可以受控按照预设行程进行移动。在本实施例中，位于料仓固定框组件323内的硅片300是逐一输出至主流道机构2上的，当升降模组321驱动料仓下降设定高度时，硅片与主流道机构2的皮带接触，通过摩擦力，将硅片从料仓中拖出并送走。
35.如图2所示，所述旋转组件322包括：旋转电机3221，连接于所述旋转电机3221的输出轴的换向器3222；所述旋转电机3221固定连接于所述连接板3211，所述换向器3222的输出端固定连接于所述料框3231；当所述料仓200受控移动至所述主流道机构2的进料端后，由所述旋转电机3221驱动料仓固定框组件323由水平状态翻转至竖直状态，也即翻转90度，
料仓固定框组件323处于水平状态下方便上料，处于竖直状态方便与主流道机构2对接出料。
36.请再次参阅图4，所述缓存机构4包括：横移组件42，受控于所述横移组件42的第一缓存组件43和第二缓存组件44，所述第一缓存组件43和所述第二缓存组件44结构相同，均包括：升降组件442，受控于所述升降组件442的缓存料仓441，所述缓存料仓441上设有若干存料位4411。所述第一缓存组件43和第二缓存组件44均固定连接于一安装板41，该安装板41受控于横移组件42，设置第一缓存组件43和第二缓存组件44的目的在于：其中一组接替上料机构3给主流道机构2供料时，另一组可以开始存入缓存物料，二者同步进行，节约缓存时间，从而提高上料效率。
37.在本实施例中，所述横移组件42为丝杆模组，所述升降组件43也为丝杆模组。同理，该升降组件43也是一次下降设定高度，以致物料下放至主流道机构2的传送带上，二者通过摩擦力将物料从存料位4411拉出并向前移送。
38.本实施例还提供了一种高速上料方法，所述高速上料方法基于如上任意一项所述的高速上料设备100，其包括以下步骤：第一步、由外部执行机构（如机械手或人工）将料仓200放置于所述料仓固定框组件323上，并由料仓固定框组件323执行夹紧动作以致料仓被固定夹紧；第二步、由所述横移模组31驱动所述第一上料组件32和所述第二上料组件33同步横移，以致已经满料的料仓200被移动至主流道机构2的进料端；第三步、由所述旋转组件322驱动料仓固定框组件323翻转以致料仓200的端部支撑于所述升降模组321的升降端，此时夹紧装置3232（3233）同步松开，以致料仓200可受控于升降模组321升降动作；第四步、启动所述主流道机构2和所述升降模组321动作，所述升降模组321一次下降单个行程以致位于最底部的物料与所述主流道机构2的传送带接触，并从料仓200内移出，重复执行下降动作，直到料仓200内物料被全部送出，与此同时，另一空仓状态的料仓同步进行存料，存满后，通过传送机构将物料传送至位于其后方的缓存料仓上；第五步、若当前的料仓200内物料被全部送出时，再次启动横移模组31，驱动另一相对的第一上料组件32或第二上料组件33移动至主流道机构2的进料端，在此期间，所述缓存机构4启动，由所述缓存机构4继续为主流道机构2上料；假设第一上料组件32和第二上料组件33完成一次位置切换需要4.5s,而从料仓200中取出单个硅片300的时间为1.5s,那么缓存机构中单个缓存组件中需要至少缓存3片硅片，依次类推。
39.第六步、当另一相对的第一上料组件32或第二上料组件33满料且移动到位后，当前正在供料的缓存机构4的缓存组件43（44）停止供料，由到位的上料机构的第一上料组件32或第二上料组件33继续供料。
40.重复循环上述步骤，实现硅片300等物料的持续、稳定、高效的上料工序。
41.本实施例的高速上料设备，其在主流道机构上增设缓存机构，在上料机构换位过程中，由缓存机构接替供料，从而保持主流道机构上的物料持续、稳定供给。一方面提高了物料上料效率，另一方面，主流道机构上的物料等间距连续排列，对于后续工序的处理更方便、简单，使上料设备持续匀速运行，减少了等待时间或物料检测的难度。
42.上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不
代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

技术特征：
1.一种高速上料设备，其特征在于，包括：主流道机构，位于所述主流道机构的进料端的上料机构，以及位于所述主流道机构上方的缓存机构；所述主流道机构用于将物料从进料端传送至出料端；所述上料机构用于上一工位的物料逐一转移至所述主流道机构上；所述缓存机构用于在所述上料机构换位期间，暂时接替所述上料机构持续向所述主流道机构供料。2.根据权利要求1所述的高速上料设备，其特征在于，所述上料机构包括：横移模组，受控于所述横移模组横向往复移动的第一上料组件和第二上料组件；所述第一上料组件和所述第二上料组件结构相同，均包括：料仓固定框组件，驱动所述料仓固定框组件翻转的旋转组件以及控制位于所述料仓固定框组件内的料仓升降动作的升降模组。3.根据权利要求2所述的高速上料设备，其特征在于，所述横移模组包括：支撑板，相互平行连接于所述支撑板上的至少两个导轨，以及连接于所述支撑板上的丝杆模组，所述第一上料组件和所述第二上料组件受控于所述丝杆模组沿着所述导轨滑动以执行往复横移动作。4.根据权利要求3所述的高速上料设备，其特征在于，所述料仓固定框组件包括：料框以及连接于所述料框上的至少两组夹紧装置；所述夹紧装置包括：驱动气缸，受控于所述驱动气缸执行伸缩动作的夹块；当料仓进入所述料框后，所述驱动气缸驱动所述夹块动作以致料仓被固定于料框。5.根据权利要求4所述的高速上料设备，其特征在于，所述料框内还设有至少两个档杆，所述档杆位于料仓进入所述料框的进料路径上；当料仓进入所述料框至第一行程时，所述档杆抵顶位于料仓内的物料的底部，当料仓继续行进至第二行程时，物料被所述档杆抵顶以致物料从料仓内伸出。6.根据权利要求4所述的高速上料设备，其特征在于，所述升降模组包括：连接板，固定连接于所述连接板上的至少两个相互平行设置的竖直导轨，以及连接于所述连接板上的升降丝杆模组；所述连接板滑动连接于所述导轨。7.根据权利要求6所述的高速上料设备，其特征在于，所述旋转组件包括：旋转电机，连接于所述旋转电机的输出轴的换向器；所述旋转电机固定连接于所述连接板，所述换向器的输出端固定连接于所述料框；当所述料仓受控移动至所述主流道机构的进料端后，由所述旋转电机驱动料仓固定框组件由水平状态翻转至竖直状态。8.根据权利要求1至7任意一项所述的高速上料设备，其特征在于，所述缓存机构包括：横移组件，受控于所述横移组件的第一缓存组件和第二缓存组件，所述第一缓存组件和所述第二缓存组件结构相同，均包括：升降组件，受控于所述升降组件的缓存料仓，所述缓存料仓上设有若干存料位。9.根据权利要求8所述的高速上料设备，其特征在于，所述横移组件为丝杆模组，所述升降组件也为丝杆模组。10.一种高速上料方法，所述高速上料方法基于如权利要求1至9任意一项所述的高速上料设备，其特征在于，包括以下步骤：由外部执行机构将料仓放置于料仓固定框组件上，并由料仓固定框组件执行夹紧动作以致料仓被固定夹紧；
由横移模组驱动第一上料组件和第二上料组件同步横移，以致满料的料仓被移动至主流道机构的进料端；由旋转组件驱动料仓固定框组件翻转以致料仓的端部支撑于升降模组的升降端；启动主流道机构和升降模组动作，升降模组一次下降单个行程以致位于最底部的物料与主流道机构接触，并从料仓内移出；若当前的料仓内物料被全部送出时，再次启动横移模组，驱动另一相对的第一上料组件或第二上料组件移动至主流道机构的进料端，在此期间，所述缓存机构启动，由缓存机构继续为主流道机构上料；当另一相对的第一上料组件或第二上料组件移动到位后，当前正在供料的缓存机构停止供料，由到位的上料机构继续供料。

技术总结
本发明公开了一种高速上料设备，其包括：主流道机构，位于所述主流道机构的进料端的上料机构，以及位于所述主流道机构上方的缓存机构；所述主流道机构用于将物料从进料端传送至出料端；所述上料机构用于上一工位的物料转移至所述主流道机构上；所述缓存机构用于在所述上料机构上料期间，暂时接替所述上料机构持续上所述主流道机构供料。其在主流道机构上增设缓存机构，在上料机构换位过程中，由缓存机构接替供料，从而保持主流道机构上的物料持续、稳定供给。一方面提高了物料上料效率，另一方面，使上料设备持续匀速运行，减少了等待或物料检测。料检测。料检测。


技术研发人员：杨远红 谢亚辉 曾庆
受保护的技术使用者：光子（深圳）精密科技有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/8/13