CN102009822A - 一种履带式间歇传送机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化机械加工领域，具体的说是一种应用于多工位全自动的工件加工过程中的工件传送机构。该传送机构可适用于需要间歇定位传送的各种工件的自动化加工或生产设备中。该传送机构采用由硬质履板铰接而成的履带做为工件传送部件，并通过边长与单节履板对应的多角履带轮实现对履带的低速精准驱动。不仅可以直接在履板上设计特定构造装夹工件，硬质履板还可以直接做为各工位加工作业的工件支撑台面。可有效解决因多次装卸而导致的效率低、成本高、结构复杂等问题，还可以在很大程度上简化设备整体结构。在自动化加工领域中，具有重大意义。

Description

一种履带式间歇传送机构

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及的是大批量多工位全自动的工件加工过程中的工件的传送技术，具体的说是一种应用于多工位全自动的工件加工过程中的工件传送机构。该机构可适用于需要间歇定位传送的各种工件的自动化加工或生产设备中，用于将待加工工件从起始（上料）工位依次经由各加工或调整工位最终传送到终止（下料）工位，尤其适用于例如伞杆等小工件的大批量生产过程。

背景技术

在自动加工设备或自动化生产线上，实现待加工工件在不同工位间的自动传送，是实现加工过程自动化的关键因素。现实中，工件在各工位间的自动传送可通过多种方式实现，利用单工位往复式传送机构将工件从某一工位送至相邻下一工位是最直观的一种实现方式，例如采用机械手臂作为传送部件通过其往复动作实现工件的传送。但采用这种往复式传送机构的局限性在于往复频率太低，并且需要不断重复装夹工件，仅适用于较大且重而且工位较少的工件的自动加工设备或生产线。而对于小工件的大批量多工位自动加工设备或生产线而言，传送部件的往复动作以及重复装夹工件将严重限制生产效率的提高，同时也会增加自动加工设备的成本。针对小工件的大批量自动加工设备或生产线，例如伞杆多工位全自动加工设备，一般比较适于采用单向传送并可以自动回转的输送带作为工件的传送部件。采用输送带传送小工件具有结构简单、成本低等优点。

采用输送带作为传送部件的传送机构不仅适用于单工位传送，即传送机构仅能将工件由一工位传送至下一工位。更适用于工件的多工位传送，即一条输送带将工件由第一工位依次传送至第二、第三……、直到最后一个工位，这种形式的传送机构非常适合于小工件的多工位自动化加工设备或生产线。

在现有的输送带应用实践中，由于回转需要，输送带多采用软质材料，如尼龙带、橡胶带，其缺点是，输送带本身不便于设计夹持构造，工件只能靠自身重力放置于其上，而且输送带本身不能用作加工作业的支撑部件。也就是说，在输送带将工件传送至压、切、磨、钻等需要支撑的加工工位时，工件必需脱离软质输送带而由特定支撑部件支撑或夹持部件固定后方能开始加工作业。显然，支撑部件或夹持部件的专门设置，不仅会增加自动化加工设备的成本，工件从输送带被移动到支撑部件上或者被夹持部件装夹的过程同样会影响到工件的加工效率。而且当传送机构用于工件的多工位自动传送时，在各工位上设计或设置的支撑部件或夹持部件还不能阻碍输送带和工件向下一工位移动，这一要求又进一步增加了设备的复杂性。如果直接在软质输送带上增设固定于其上的工件承载部件，那么设置了工件承载部件的输送带对其动力部件（如传动轮）的自身结构，以及动力部件的安装结构、输送带途经各处的机体结构、其它装置的安装结构等都存在一定的限制和制约，不利于优化设备或生产线的整体结构和降低成本。

在现实应用中，也存在使用履带做为输送带传送物料的实例，但是，由于履带要适应外缘呈圆形的传动轮，单节履板的长都相对较短，其应用效果除相对强度较高承重较大之外，基本上与采用尼龙、橡胶等材料而制成的软质输送带无异。

另外，在工件的多工位自动加工过程中，工件的传送往往是间歇性的，即工件在各工位上应该暂停特定时间，以便加工装置完成对工件的特定加工。当选用输送带式多工位自动传送机构时，实现传送机构间歇式传送的方式有多种。其一可以通过控制电路直接控制传送机构的动力源（如电动机）的运停。其二也可以在动力装置和传送装置间增设离合器或具有类似功能的其它部件来控制输送带的运停。但不论是前者还是后者，都需要专门的控制部件，结构相对复杂。如果通过间歇运动机构实现动力装置对传送部件的间歇驱动，是否有利于简化结构呢？本发明将在下面对此做出尝试，并成功的将最简单的间歇运动机构应用在多工位全自动加工设备或生产线中的传送机构的动力装置中，以最少的零部件，和最简单的结构实现自动化生产或加工设备中工件传送机构的间歇性运动。

发明内容

本发明的目的是解决在工件的多工位全自动的工件加工过程中如何更简单的实现待加工伞杆的间歇式传送的问题，旨在提供一种适用于工件的多工位全自动加工过程的免于重复装夹工件、不需额外设置工件承载部件、也不依赖于控制部件的履板式间歇传送机构。

解决上述问题采用的技术方案是：一种履带式间歇传送机构，包括输送履带、用于撑起所述履带的两个履带轮、驱动输送履带做间歇移动的动力组件，其特征在于，所述履带由多节履板首尾铰接组合而成，所述履带轮为外缘呈等边多边形的多角轮，所述履带轮外缘的边长与单节履板的长度相对应。

本发明采用由硬质履板铰接而成的履带做为传送工件的输送带，并通过边长与单节履板对应的多角履带轮实现对履带的低速精准驱动。一方面，可以直接在履板上设计特定构造装夹工件，另一方面，硬质履板可以直接做为各工位加工作业的工件支撑台面。这使得在多工位自动加工过程中，工件仅需在履带上一次装卸即可，即在第一工位开始加工之前将工件装载在一履板上，随履板行进至各工位，在全部加工工序完成后从履板上卸载。有效解决了因多次装卸而导致的效率低、成本高、结构复杂等问题，可以在很大程度上简化设备整体结构，而且更有利于提高生产效率。

在本发明中，由于所述履带轮的边长与所述履带的单节履板长度相对应，绕在履带轮上的几节履板中，每相邻两节履板之间的折角刚好与所述多角履带轮的尖角配合，彼此相互制动，这时所述履带轮的尖角具有与齿轮的齿相同的作用，实现了对履带的驱动。

本发明所述的两个履带轮根据功能可以分为主动履带轮和从动履带轮，所述动力组件至少应该包括动力源（如电动机、发动机等）和传动组件（如皮带与皮带轮、链与链轮、齿轮组等）。根据背景技术部分的描述，要实现主动履带轮的间歇转动可选方式有多种，在本发明中一一适用，在此不再累述。为了简化传送机构整体结构和控制制造、运行成本，本发明优选从传动方式上着手，选择间歇运动机构（比如棘轮机构或槽轮机构）做为传动组件，通过纯机械手段实现传送机构的间歇传送。当选用间歇运动机构做为传动组件时，间歇运动机构中的间歇转动部件（如棘轮或槽轮）应与所述主动履带轮同轴安装，且相对固定。

本发明所述履板上可以根据适用工件的结构特点设计容置槽、卡爪、定位凸点等用于装夹工件的夹持结构。以加工伞杆等圆柱形细长工件为例，可以在履板上横向并排设多条半径与工件直径相匹配的容置槽。若待加工工件为可被磁铁吸引的材质，如钢、铁等，为了进一步固定工件，还可以在履板上设置磁铁。所述磁铁可以设置在工件装载位置的下面任何部位。

所述多角履带轮的边数需根据单节履板的长度、平稳性要求、和使用场所条件等因素合理设定，如履板长度不变，履带轮边数越多，机构运行越平稳，但履带轮直径也越大，履带轮边数越少，则履带轮直径越小，占用空间越少，但机构运行时就越不平稳。

所述间歇转动部件的单位转角决定着输送履带的单位行进距离，所述间歇转动部件为棘轮或槽轮时，所述转动部件的单位转角等于360与棘轮齿数或槽轮的槽数的商。所述履带的单位行进距离应以履板长度的整数倍为宜。即，优先设计所述履带轮的边数为棘轮齿数或槽轮槽数的整数倍。

附图说明

图1是常见两孔一槽一凸一缺的单节伞杆结构示意图。

图2是图1的后视图。

图3是图2的左视图。

图4是图2的俯视图。

图5是一种多工位全自动伞杆加工设备的结构示意图。

图6是图5所示多工位全自动伞杆加工设备的俯视结构示意图。

图7是图5所示多工位全自动伞杆加工设备中伞杆传送机构在机架上的安装结构示意图。

图8是图5所示多工位全自动伞杆加工设备中被动轴的安装结构示意图。

图9是图8的A-A向剖面图。

图10是图5中方框P处放大结构示意图。

图11是图5所示多工位全自动伞杆加工设备中伞杆传送机构的动力组件装配结构示意图。

图12是图11的B-o-o-o-o-B向部分剖面结构示意图。

图13是图11的C-C向截面图。

具体实施方式

下面以常见折伞伞杆的大批量全自动加工为例，结合上述十三幅附图，进一步说明本发明所述的履带式间歇传送机构如何应用在生产实践中。在该应用实例中，本发明的履带式间歇传送机构作为伞杆传送机构，被应用在一种全自动多工位伞杆加工设备中。该加工设备的各工位均可以一次性加工处理三十根伞杆用圆柱形管件。

参照图1-4，该四图从四个方面展示了一种采用弓形端面的异形管加工而成一节折伞用伞杆，其头部设计有缺口4，凹槽5，凸起3，圆孔1，方孔2，由短支异形钢管，经过冲裁加工制成。在该伞杆的自动化加工工艺中，包括先后三个伞杆翻转工序和五个冲压工序。因此，为实现该工件的全自动加工，传送机构需要将每一工件分八次先后传送至八个调整或加工工位，并在每一工位上停留一特定时间。

 参照图5、6，本图展示了本发明所述履带式间歇传送机构的一个应用实例，是一部用于加工图1所示伞杆的全自动多工位伞杆加工设备，主要由机架10、伞杆传送机构、以及设置在机架上的料斗8（上料装置）、收料箱16（下料装置）、三个伞杆翻转装置17、20、23、五个冲压装置18-21、22、24、25组成，该设备运行时，从料斗8漏出的伞杆原管在伞杆传送机构的输送下，先后经过八个调整或加工工位，最后被送进收料箱16。

在本实例中，所述的伞杆传送机构包括分设于机架10两端的两个六角的履带轮6、15、套装在所述的两个履带轮上的履带7、以及电动机、二级减速器40、棘轮机构等动力组件。所述的两个履带轮按功能分为主动履带轮15和被动履带轮6。所述履带7的上层带由左至右横铺在所述机架10的台面板11前端，由多个履带托轮12托起，而下层带则从机架10下方经过，由多个下托轮19托起。所述履带7由多节履板38首尾铰接而成，单节所述履板38的长度对应所述履带轮6、15的单边长度。在设备运行过程中，每个履带轮上至少有两节履板缠绕在其上，在缠绕在履带轮上的履板中，相邻两节履板之间的折角刚好与所述多角履带轮的外缘内角相等，缠绕在履带轮上的履板内侧面与所述履带轮的外缘对应边完全吻合。

所述主动履带轮15通过主动轴26安装在机架10的右端。所述主动轴26前后二个轴肩各套入带立式座外球面球轴承，并用螺栓固定在机架右端前后横梁顶头。 所述主动轴伸出前轴承外的轴肩依次序套入六齿棘轮27、主动履带轮15，并用平键固定，所述主动轴前端装有手轮28。

所述被动履带轮6通过被动轴29安装在机架10的左端。所述机架左端前后横梁分别设前、后两个可调轴承组30、31。所述被动轴29伸出前可调轴承外的轴肩套入被动履带轮6，并用平键固定。所述可调轴承组30、31主要由可调轴承架33、滑动轴承座34、调节丝杆35组成，如图8、9所示。所述可调轴承架为一长方形框架，上、下边框内侧分别设置有上、下水平导轨32、36，所述滑动轴承座34安装在所述上、下水平导轨32、36之间，所述滑动轴承座34的上、下面分别设有与所述水平导轨配合的导轨滑槽。所述滑动轴承座34中间设用于装配所述被动轴29的轴承。所述可调轴承架33的右边框设有螺纹孔，所述调节丝杆35旋装在所述螺纹孔内，所述调节丝杆35的左端装配在所述滑动轴承座34右侧。调节可调轴承组的调节丝杆，可以涨紧或放松输送履带，还可以调整被动轴对主动轴的平衡度，使履带行走更加平稳。

参照图10，所述履板38沿长度方向并排加工了三十条半径与伞杆半径相同的等距半圆凹槽39，在履板38宽度方向的中间位置，开设一条贯穿履板全长的深度大于半圆凹槽的方槽，方槽内镶嵌相同宽度的磁铁37，所述磁铁37长度等于或大于履板上三十条半圆凹槽39所占部位的长度。

参照图11、12、13，所述二级减速器40的输出轴上安装有偏心轮41。所述偏心轮上设置有偏心轴46，一棘爪43通过内螺纹杆端关节轴承42套装在偏心轴46上，在偏心轴外端用圆螺母紧固。所述棘爪43前端的爪尖与装配在主动轴26上的六齿棘轮27的棘齿啮合。在棘爪靠近根部位置装有圆柱拉伸弹簧45，所述弹簧45另一端固定在机架10上，所述弹簧的拉力使棘爪的前端始终紧贴所述棘轮的棘齿。在二级减速器40与六齿棘轮27中间位置的机架前横梁上安装有棘爪导柱44，以限制棘爪前后摆动。所述棘爪导柱由两个立柱48、49组成，所述棘爪位于两个立柱之间，所述两个立柱之间在所述棘爪下方设置有滚子47。

应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种履带式间歇传送机构，包括输送履带、用于撑起所述输送履带的两个履带轮、驱动输送履带做间歇移动的动力组件，其特征在于，所述输送履带由多节履板首尾铰接组合而成，所述履带轮为外缘呈等边多边形的多角轮，所述履带轮外缘的边长与单节履板的长度相对应。

2.根据权利要求1所述的一种履带式间歇传送机构，其特征在于，所述履带轮为六角轮。

3.根据权利要求1所述的一种履带式间歇传送机构，其特征在于，所述动力组件包含一间歇转动部件，所述间歇转动部件与所述两个履带轮中的主动履带轮同轴安装，且相对固定。

4.根据权利要求3所述的一种履带式间歇传送机构，其特征在于，所述间歇转动部件为槽轮。

5.根据权利要求3所述的一种履带式间歇传送机构，其特征在于，所述间歇转动部件为棘轮。

6.根据权利要求5所述的一种履带式间歇传送机构，其特征在于，所述动力组件包括电动机、减速器，所述减速器输出轴上安装一偏心轮，所述偏心轮上设有一偏心轴，一棘爪通过轴承安装在所述偏心轴上，所述棘爪前端爪尖与所述棘轮啮合。

7.根据权利要求1所述的一种履带式间歇传送机构，其特征在于，所述履板上设有用于装载待加工工件的夹持结构。

8.根据权利要求6所述的一种履带式间歇传送机构，其特征在于，所述夹持结构为凹槽、卡爪或凸起。

9.根据权利要求6所述的一种履带式间歇传送机构，其特征在于，所述履板上在支撑待加工工件的部位设置有磁铁。

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