CN102642700B - 一种夹具循环输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种夹具循环输送装置。目的是提供的装置应具有运动精确、控制方便、生产效率高的特点，并且结构简单、使用寿命长。技术方案是：一种夹具循环输送装置，包括上导轨和下导轨、夹具转移机构以及控制器；其特征在于导轨两端的夹具转移机构均包含由旋转气缸带动的旋转架及跟随旋转架运动以同时与上导轨、下导轨接驳夹具的两副交接轨，上导轨、下导轨两端还分别装有用于监测夹具是否进出交接轨的传感器；其中位于导轨始端的夹具转移机构中还配置一将交接轨中的夹具推入上导轨的推夹具气缸，另有一将位于导轨末端的夹具转移机构的交接轨上的夹具推入下导轨、且驱动该夹具沿着下导轨运动使其进入导轨始端夹具转移机构的交接轨的链条机构。

Description

一种夹具循环输送装置

技术领域

本发明涉及一种输送装置，尤其是工业自动裝配机上采用的夹具直缐運行循环输送装置。

背景技术

自动裝配加工机在企业中普遍采用的生产模式；尤其在生产、装配大批量的固定單一产品时，更是必配的生产设備；对于现時招聘裝配工人困難，將人手生產工序使用自动裝配机加工代替，便可節省大量裝配工人，又能保证产品质量、提高生产效率，具有不可估量的作用。

夹具循环输送装置是自动裝配机主要結構。产品部件在夹具循环输送装置的起始端一一装入该装置中的夹具上，由该装置直缐式往前输送；途径不同的加工工位时，由每个加工工位上的专用设备对夹具上的产品部件或进行不同的加工或装配；至终端时，产品己加工或装配完成，再将产品从夹具上取出；夹具则继续由该装置运送返回至起始端，开始进行新一轮的循环运动。由于采用夹具定位，能够精确保证产品部件或半成品的加工以及装配质量，因此夹具循环输送装置特别适合用于各种自动化加工机或装配机上。

夹具循环输送装置的特点是夹具在导轨上直線往前运动，因此夹具需返回起始端，因此起始端以及终端需要进行运动方向的转换。常规循环输送装置多为链条式输送装置，或者为平行导轨加电梯式转换装置。链条式输送装置的结构，是由链轮带动链条，链条又拖动着夹具沿着导轨运动；该装置的优点是结构简单，但是夹具在前进方向上的定位难以控制，也就难以保证各个加工工位的加工质量。平行导轨加电梯式转换装置的特点，是依靠起始端的竖直运送机构将下层导轨的夹具转移至上层导轨，终端的竖直运送机构将上层导轨的夹具转移至下层导轨；该种装置同样面临着夹具在前进方向的定位难以控制的问题，而且生产效率不高，机构更为复杂，控制难度更大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种夹具循环输送装置的改进，该装置应具有运动精确、控制方便、生产效率高的特点，并且结构简单、使用寿命长。

本发明提供的技术方案是：

一种夹具循环输送装置，包括上下对正布置的上导轨和下导轨、分别布置在导轨两端的夹具转移机构以及控制器；其特征在于所述的导轨两端的夹具转移机构均包含由旋转气缸带动的旋转架以及跟随旋转架运动以同时与上导轨、下导轨接驳夹具的两副交接轨，上导轨、下导轨两端还分别装有用于监测夹具是否进出交接轨的传感器；其中位于导轨始端的夹具转移机构中还配置一将交接轨中的夹具推入上导轨的推夹具气缸，另有一将位于导轨末端的夹具转移机构的交接轨上的夹具推入下导轨、且驱动该夹具沿着下导轨运动使其进入导轨始端夹具转移机构的交接轨的链条机构。

所述交接轨为相互平行的两条从旋转架上水平且悬垂伸出的短轨，短轨的悬垂端正对着上导轨和下导轨方向，以实现夹具的接驳。

所述夹具的前后两侧面制有可与短轨插接配合的凹槽。

所述旋转架安装在旋转气缸的转轴上，转轴的轴线与所述上导轨、下导轨平行。

所述旋转架的转动角度为180度；其两个转动极限位置分别是旋转架上的两副交接轨与上导轨、下导轨对准的接驳位置。

所述导轨末端的夹具转移机构中还设置一调节夹具在导轨中的定位位置的调节机构。

所述调节机构包括一悬伸定位在夹具转移机构上边的螺杆，螺杆前端正对着上导轨中的夹具。

所述链条机构中的链条伸展至导轨两端的夹具转移机构中的交接轨；链条上固定着至少一个推动夹具运动的凸块；链条机构中的链轮由电机驱动。

所述推夹具气缸、旋转气缸分别通过电磁阀与外界气源相通。

所述传感器的信号输送至控制器；由控制器确定电机及电磁阀的工作次序。

本发明的工作原理是：上导轨中依序排满了夹具M(夹具上定位产品的结构根据不同产品而异)；当导轨始端的夹具转移机构S1中的上部传感器监测到位于上导轨的接驳位置中有夹具进入，就发出信号给控制器，控制器即指令电磁阀立即导通气路，导轨始端的夹具转移机构上的推夹具气缸6随即动作将交接轨中的一个夹具推入上导轨，同时推动整个上导轨中的夹具队列向前移动一个夹具的距离，使夹具队列末端的一个夹具进入导轨末端的夹具转移机构S2中的交接轨(然后电磁阀再切换，令推夹具气缸回复原位)。

在下一时间段中，同时进行以下动作：

对于导轨始端的夹具转移机构S1，其下部传感器(因感知交接轨中有夹具M进入)也发出信号给控制器，使机构中的旋转气缸1启动，带动着已从下导轨进入交接轨中的夹具一起转动180度，使其从下导轨的接驳位置转换至与上导轨的接驳位置；

对于导轨末端的夹具转移机构S2，其上部传感器监测到夹具M进入交接轨后随即发出信号给控制器，使导轨末端的夹具转移机构中的旋转气缸1启动，带动着刚进入交接轨中的夹具一起转动180度，使其从上导轨的接驳位置转换至与下导轨的接驳位置；接着其下部传感器监测到夹具进入下导轨的接驳位置后即发出信号，控制器启动链条机构的电机7，链条上的凸块就拨推着下导轨接驳位置上的夹具离开交接轨进入下导轨，并且沿着下导轨运动直至进入导轨始端的夹具转移机构的交接轨中；

在这一时间段中，上导轨中的整队夹具均静止不动；因而设置在上导轨边的多个加工工位，就能根据各自设定，分别进行将产品部件或半成品放入夹具、对夹具中的产品部件或半成品进行加工或装配、从夹具中取出经过加工或装配的产品部件或半成品等不同的操作动作。

接下来的一个时间段中，导轨始端的夹具转移机构的上部传感器又监测到位于上导轨的接驳位置中有夹具进入，就再次发出信号给控制器，随即进行下一轮的工作循环；如此夹具往复循环，生产连续进行。

本发明的有益效果是：由于在导轨两端分别了采用旋转气缸带动的旋转式夹具转移机构，不但夹具在上下导轨之间的转移运动快速可靠，大幅度提高了生产效率，而且在上导轨排列的各个夹具能够简单有效地实现在导轨上的精确定位(导轨長度可按加工位多少，使用接驳方式將导轨加長，而加長後沒有影响夹具定位精确度；定位精确度可达至+/-0.02mm)，因而显著提高了各个工位的加工、装配精度和质量。此外该循环输送装置结构简单且占用空间小，因此制造方便、工作可靠性高、使用寿命长；还有利于降低生产制造成本。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是图1中的D-D向剖视结构示意图。

图3是本发明的立体结构示意图。

图4是本发明中的夹具的立体结构示意图。

图5是图3中的A部的放大结构示意图。

图6是图3中的B部的放大结构示意图。

图7是图3中的C部的放大结构示意图。

图8是本发明中的链条机构的工作原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

本发明提供的夹具循环输送装置中，上导轨和下导轨上下对正布置，其中的上导轨2(图中可见上导轨中制有与夹具外形相适合的滑槽2-2；也可根据需要采用其他结构)通过其两端的支撑块2-1固定在台板11上；而下导轨3也是一与夹具外形相适合的滑槽，由左右两块相隔一定间距的滑块3-1形成(由图2、图6中可知：该滑槽的尺寸与夹具顶端的凸条M2相适合)。导轨两端分别布置一夹具转移机构，该夹具转移机构中设置一旋转气缸1(旋转气缸转轴的轴线与所述上导轨、下导轨平行；该转轴轴线推荐水平布置)，旋转气缸的转动角度设定为180度(转动180度后的两个转动极限位置分别是旋转架上的两副交接轨与上导轨、下导轨对准的接驳位置)，并且正、反轮流转动(故不存在单向转动累积的角度误差)。该转轴上固定一装有两副对称布置的交接轨4-1的旋转架4，该交接轨为四条从旋转架上平行且悬垂伸出(往上导轨以及下导轨方向伸出)的短轨；当旋转气缸带动着旋转架转动180度至两个极限位置时，两副短轨的悬垂端正好分别对准上导轨以及下导轨的端部，夹具即能够同时在上导轨与交接轨之间、以及在下导轨与交接轨之间相互滑动转移，实现夹具的接驳。

为配合夹具循环输送装置，本发明所述的夹具M外形与上导轨和下导轨的凹槽形状相适合，因而能够在上导轨和下导轨中依序滑动；而且，该夹具在左右两侧面均制有可与短轨插接配合的凹槽M1，当夹具的凹槽与短轨插接配合时(夹具进入交接轨时)，旋转架就能带动夹具一起转动，实现夹具在上导轨与下导轨之间的转移。另外，所述的夹具上还制作有用于固定产品部件或半成品的定位结构M3；由于该定位结构根据不同的产品而异，因此对于夹具上的定位结构本发明予以省略。

为使夹具循环运动，本发明还设置一将导轨始端的夹具转移机构的交接轨中的夹具推入上导轨的推夹具气缸6，以及一将导轨末端的夹具转移机构中的夹具通过下导轨输送至导轨始端的夹具转移机构的链条机构。

所述的推夹具气缸6水平设置在导轨始端的夹具转移机构的上边，气缸的活塞杆6-1正对着上导轨方向；推夹具气缸动作时，活塞杆就能将导轨始端的夹具转移机构中的夹具推入上导轨。

所述链条机构的作用是将位于导轨末端夹具转移机构的交接轨上的夹具推入下导轨，并且驱动该夹具沿着下导轨运动使其进入导轨始端夹具转移机构的交接轨中。所述链条机构(包括链条9、电机驱动的链轮9-1以及固定在链条上的凸块9-2)中的链条由两端的链轮支撑，并伸展至下导轨的两端与两端的夹具转移机构中的交接轨相衔接；链条上固定着推动夹具运动的凸块9-2，链轮由电机7驱动(通常通过减速机8驱动)。由图8可知：由于凸块高度高于夹具的下端，所以凸块能够在链条带动下，推动夹具离开导轨末端的夹具转移机构中的交接轨，并且使夹具一直沿着下导轨滑动直至进入导轨始端的夹具转移机构；当夹具进入导轨始端的夹具转移机构中的交接轨时，由于凸块正好与链条一起跟随着链轮上的齿往下转动(逆时针转动)，从而与夹具脱开，完成了输送夹具的任务。

上述推夹具气缸、旋转气缸分别通过气管连通的电磁阀(图中省略电磁阀)与外界气源相通；所述气源可以是气泵或储气罐。

所述导轨末端夹具转移机构中还设置一调节夹具在导轨上的定位位置的调节机构。该机构包括一水平悬伸定位在夹具转移机构上边的螺杆10，螺杆旋入螺杆架中的螺孔且正对着上导轨上的夹具；上导轨中排列的夹具在推夹具气缸推动下沿着导轨运动，直至最末端的夹具被螺杆顶压才停止运动(此时正好是精确定位的加工位置)。转动螺杆就能调节夹具在上导轨定位的位置，拧紧螺杆上的锁紧螺母即可锁定该螺杆。

为协调各部件的工作次序，本发明配置了多个传感器；其中，导轨始端的夹具转移机构的上部和下部分别设置了上部传感器和下部传感器，导轨末端的夹具转移机构的上部和下部也分别设置了上部传感器和下部传感器(图中所有传感器予以省略)；这些传感器的作用是：一旦监测到位于上导轨的接驳位置或位于下导轨的接驳位置中有夹具输入，就发出信号通知控制器，由控制器指令相应机构工作。所述传感器为红外光电传感器，或霍尔传感器或干簧管(优选红外光电传感器)。

本发明还配置了控制器，用于控制导通推夹具气缸及旋转气缸的电磁阀、电机等部件及装置的工作次序。该控制器为通用机构(图中省略)，可直接外购配用。

Claims (6)

1.一种夹具循环输送装置，包括上下对正布置的上导轨(2)和下导轨(3)、分别布置在导轨两端的夹具转移机构以及控制器；其特征在于所述的导轨两端的夹具转移机构均包含由旋转气缸(1)带动的旋转架(4)以及跟随旋转架运动以同时与上导轨、下导轨接驳夹具的两副交接轨(4-1)，上导轨、下导轨两端还分别装有用于监测夹具(M)是否进出交接轨的传感器；其中位于导轨始端的夹具转移机构(S1)中还配置一将交接轨中的夹具推入上导轨的推夹具气缸(6)，另有一将位于导轨末端的夹具转移机构(S2)的交接轨上的夹具推入下导轨、且驱动该夹具沿着下导轨运动使其进入导轨始端夹具转移机构的交接轨的链条机构；

所述交接轨(4-1)为相互平行的两条从旋转架上水平且悬垂伸出的短轨，短轨的悬垂端正对着上导轨和下导轨方向；

所述夹具的前后两侧面制有可与短轨插接配合的凹槽(M1)；

所述旋转架安装在旋转气缸的转轴上，转轴的轴线与所述上导轨、下导轨平行。

2.根据权利要求1所述的一种夹具循环输送装置，其特征在于所述旋转架的转动角度为180度；其两个转动极限位置分别是旋转架上的两副交接轨与上导轨、下导轨对准的接驳位置。

3.根据权利要求2所述的一种夹具循环输送装置，其特征在于所述导轨末端的夹具转移机构中还设置一调节夹具在导轨中的定位位置的调节机构；该调节机构包括一悬伸定位在夹具转移机构上边的螺杆(10)，螺杆前端正对着上导轨中的夹具。

4.根据权利要求3所述的一种夹具循环输送装置，其特征在于所述链条机构中的链条(9)伸展至导轨两端的夹具转移机构中的交接轨；链条上固定着至少一个推动夹具运动的凸块(9-2)；链条机构中的链轮(9-1)由电机(7)驱动。

5.根据权利要求4所述的一种夹具循环输送装置，其特征在于所述推夹具气缸、旋转气缸分别通过电磁阀与外界气源相通。

6.根据权利要求5所述的一种夹具循环输送装置，其特征在于所述传感器的信号输送至控制器；所述控制器确定电机及电磁阀的工作次序。