CN103028998B - 精确定位料仓 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精确定位料仓，包括料仓架、工件升降机构和工件水平旋转运输机构；所述工件水平旋转运输机构包括设置在料仓架上的第一电机、与第一电机转子连接的转盘和沿转盘圆周方向等间距设置的工件装载机构；所述工件升降机构为两套，且两套工件升降机构与两套工件装载机构对应布置，所述工件升降机构包括运送工件装载机构上工件的夹爪和驱动夹爪升降的驱动装置。本发明精确定位料仓，通过第一电机驱动转盘带动工件装载机构水平旋转，消除了传统料仓链轮链条传动存在的传动误差，水平方向重复定位精度高，可保证加工设备机械手准确取料和放料；并且同一转盘上可放置多个工件装载机构，料仓装载量大且料仓占地面积小。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械设备，特别涉及一种工件装载、运送及定位装置。
背景技术
目前传统的较常见的料仓有平面摩擦片式料仓和多工位料仓。
平面摩擦片式料仓是采用电机驱动链轮，链轮带动摩擦片式链条来实现工件在水平方向的运送，待工件运送到机床或机械手抓料点后，由一液压缸或气缸将工件举起实现竖直方向的运送。同时由传感器在工作线路上对工件进行定位。
传统的多工位料仓也是采用电机驱动链轮，链轮带动链条，链条带动固定在其上的工件托盘来实现工件在水平方向的运送，待工件运送到机床或机械手抓料点后，由一电机驱动托杆将工件举起实现竖直方向的运送。
第一类料仓的缺点：①水平方向重复定位精度差；②因在竖直方向上采用液压缸或气缸控制，故每个工位都只能放一个工件，无法实现工件的多层码放和多级运送；③装载工件少，应用于生产线或单机自动化时，需工人频繁装料，影响效率；④工件换型不便，需更换大量工件托盘，增加了拆、装和安装调试的时间；⑤有多种产品，就必须制造大量的工件托盘，增加了制造成本和维护存放未使用工件托盘的成本；⑥占地面积大；⑦液压和气压的不稳定性也会导致工件定位的偏差。
第二类料仓的缺点：①水平方向重复定位精度差；②链条节距的变化导致两个工件托盘之间的距离发生变化，导致定位偏差；③因工件托盘下方安装有脚轮，因此就要求料仓底板干净无铁屑，否则将导致整个工件托盘的偏斜，导致抓料不准，甚至出现事故；④其在竖直方向采用距离控制，每抓取一个工件，电机驱动托杆上升一个工件厚度，直到这个工件托盘上的工件被抓完，这样就会因每个工件厚度的偏差导致累积误差过大，从而导致每个工件托盘的最下面的零件抓料不准；⑤安装调试时间长；⑥占地面积大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种精确定位料仓，其目的之一是解决料仓水平方向重复定位精度差，导致机床或机械手抓料不准的问题；其目的之二是解决工件齿厚偏差导致竖直方向累积偏差较大的问题；其目的之三是解决装载工件少及工件不能多层码放的问题；其目的之四是解决工件换型不便的问题；其目的之五是解决料仓安装调试时间长的问题；其目的之六是解决料仓占地面积太大的问题。
本发明精确定位料仓，包括料仓架、工件升降机构和工件水平旋转运输机构；
所述工件水平旋转运输机构包括设置在料仓架上的第一电机、与第一电机转子连接的转盘和沿转盘圆周方向等间距设置的工件装载机构；
所述工件升降机构为两套，且两套工件升降机构与两套工件装载机构对应布置，所述工件升降机构包括运送工件装载机构上工件的夹爪和驱动夹爪升降的驱动装置。
进一步，所述工件水平旋转运输机构还包括固定连接在转盘下端面上的传动轴、固定在料仓架上的轴承座、设置在轴承座上的轴承和设置在轴承座上的轴承压盖，所述传动轴和电机转子通过减速器连接；
进一步，所述轴承为交叉滚子轴承；
进一步，所述工件装载机构为可装载不同直径工件的装载机构；
进一步，所述工件装载机构为6套；
进一步，所述料仓架包括支撑工件升降机构和工件水平旋转运输机构的仓台和设置在仓台上端边部的围栏；
进一步，所述仓台底部还设置有脚轮和通过螺栓连接的支承座；
进一步，所述工件升降机构还包括连接夹爪和驱动装置的托架、工件升降定位装置和工件运送极限位置定位装置，所述工件升降定位装置包括检测取件位置处工件的第一检测开关、检测放件位置处工件的第二检测开关和固定第一检测开关与第二检测开关的固定架；
所述工件运送极限位置定位装置包括设置在料仓架上的行程开关安装块、设置在行程安装块上用于检测最低送件位置的第一接近开关、设置在行程安装块上用于检测最高送件位置的第二接近开关和设置在托架上用于触发接近开关的行程碰块；
进一步，所述驱动装置包括竖直设置在料仓架上的丝杠、竖直设置在料仓架上的导轨和驱动丝杠转动的第二电机，所述托架与导轨往复滑动配合，且托架和丝杠螺纹配合；
进一步，所述夹爪为U形叉结构。
本发明的有益效果：
1、本发明精确定位料仓，通过第一电机驱动转盘带动工件装载机构水平旋转，消除了传统料仓链轮链条传动存在的传动误差，水平方向重复定位精度高，可保证加工设备机械手准确取料和放料；并且同一转盘上可放置多个工件装载机构，料仓装载量大且料仓占地面积小。
2、本发明精确定位料仓，其工件升降机构能准确定位工件上升、下降的位置，工件传送距离不受工件厚度和驱动装置传动误差影响，可确保将工件准确运送到位，保证加工设备机械手顺利取放工件。
3、本发明精确定位料仓，其采用可装载不同直径工件的装载机构，工件可多层码放，且能适应不同直径的工件，能良好的适应加工设备工件换型。
4、本发明精确定位料仓，各部分相互独立，安装调试时间短。
附图说明
图1为本发明精确定位料仓的整体剖视结构示意图；
图2为本发明精确定位料仓的俯视图；
图3为本发明精确定位料仓的立体结构图；
图4为本发明精确定位料仓工件升降机构的立体结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图所示，本实施例精确定位料仓，包括料仓架1、工件升降机构和工件水平旋转运输机构；
所述工件水平旋转运输机构包括设置在料仓架1上的第一电机2、与第一电机转子连接的转盘3和沿转盘圆周方向等间距设置的工件装载机构4；
所述工件升降机构为两套，且两套工件升降机构与两套工件装载机构4对应布置，所述工件升降机构包括运送工件装载机构上工件的夹爪5和驱动夹爪5升降的驱动装置。
本实施例精确定位料仓，通过第一电机2驱动转盘3带动工件装载机构4水平旋转，消除了传统料仓链轮链条传动存在的传动误差，水平方向重复定位精度高，可保证加工设备机械手准确取料和放料；并且同一转盘3上可放置多个工件装载机构4，料仓装载量大且料仓占地面积小。
作为对本实施例的改进，所述工件水平旋转运输机构还包括固定连接在转盘3下端面上的传动轴6、固定在料仓架1上的轴承座7、设置在轴承座7上的轴承8和设置在轴承座7上的轴承压盖9，所述传动轴6和电机转子通过减速器连接；本实施例中，传动轴6和减速器输出轴通过平键连接。本结构通过轴承8来定位转盘3的回转中心，转盘3回转运动精度高，可保证工件被准确运送到位。
作为对本实施例的改进，所述轴承8为交叉滚子轴承，其在径向和轴向上承载能力均较好，使用寿命长，可保证料仓长期稳定运行。
作为对本实施例的改进，所述工件装载机构4为可装载不同直径工件的装载机构，可装载不同直径工件的装载机构的为现有技术，其具体结构在ZL201120567038.9中有详细描述；采用本结构工件装载机构，工件可多层码放，可节约占地空间，缩小料仓占地面积；且其能适应不同直径的工件，能良好的适应加工设备工件换型。
作为对本实施例的改进，所述工件装载机构为6套，工件装载量大。
作为对本实施例的改进，所述料仓架1包括支撑工件升降机构和工件水平旋转运输机构的仓台111和设置在仓台111上端边部的围栏112，围栏112可对工件起到保护作用，并使生产环境更安全和整洁。
作为对本实施例的改进，所述仓台111底部还设置有脚轮10和通过螺栓连接的支承座11，本结构调节螺栓升起支承座11，可方便的转移料仓，放下支承座11，可使料仓停放稳固。
作为对本实施例的改进，所述工件升降机构还包括连接夹爪和驱动装置的托架18、工件升降定位装置和工件运送极限位置定位装置，
所述工件升降定位装置包括检测取件位置处工件的第一检测开关12、检测放件位置处工件的第二检测开关13和固定第一检测开关12与第二检测开关13的固定架14；
所述工件运送极限位置定位装置包括设置在料仓架1上的行程开关安装块15、设置在行程安装块15上用于检测最低送件位置的第一接近开关16、设置在行程安装块15上用于检测最高送件位置的第二接近开关17和设置在托架18上用于触发接近开关的行程碰块19。
本实施例精确定位料仓，其工件升降机构能准确定位工件上升、下降的位置，工件传送距离不受工件厚度和驱动装置传动误差影响，可确保将工件准确运送到位，保证加工设备机械手顺利取放工件。
作为对本实施例的改进，所述驱动装置包括竖直设置在料仓架1上的丝杠20、竖直设置在料仓架1上的导轨21和驱动丝杠20转动的第二电机22，所述托架18与导轨21往复滑动配合，且托架18和丝杠20螺纹配合。本实施例通过丝杠20传动，传动精度高，能保证送件位置精度。当然在不同实施方式中，驱动装置也可采用气缸，通过控制气缸行程来控制工件的升降位置，也能实现本发明的目的，并且气压偏差不会影响气缸的送件精度。
作为对本实施例的改进，所述夹爪5为U形叉结构，结构简单，其托在工件23下端，能可靠运输工件。
本实施例精确定位料仓中所述两套工件升降机构中的一套对应设置在加工设备取件工位，一套对应设置在加工设备放件工位。
本实施例精确定位料仓的水平旋转送料过程为：当料仓启动后，第一电机2带动减速器24，减速机24驱动与其通过键连接的传动轴6，传动轴6再带动与其固定连接的转盘3，从而实现工件23在水平圆周方向的旋转。每转一个工位，第二检测开关13就会对工件托盘进行检测，当加工设备取件工位的第一检测开关12检测到有工件，而加工设备放件工位的检测开关检测到无工件，此时料仓旋转到位，工件升降机构开始工作。
本实施例精确定位料仓工件升降机构向上运送工件的过程为：
当第一检测开关12检测到取件位置处有工件时，第一检测开关12便会向控制驱动装置动作的控制器发出控制信号，使驱动装置开始动作推动托架18上升，将工件运送到取件位置，这时第一检测开关12检测到取件位置处存有工件，第一检测开关12便会向控制驱动装置动作的控制器发出控制信号，使驱动装置停止动作，第一次向上送件作业结束；当取件位置处的工件被加工设备的机械手取走后，第一检测开关12又会向控制器发出控制信号，重复送件过程，如此循环，直到行程碰块19运动到与第二接近开关17相对的位置，第二接近开关17向控制器发出控制信号，使驱动装置停止动作，向上送件作业结束。
本实施例工件上下运输装置向下运送工件的过程为：当第二检测开关13检测到放件位置处无工件、第一检测开关12检测到取件位置处有工件时，控制器便控制驱动装置动作，使托架18下降，当第一检测开关12检测到取件位置处无工件时，第一次向下送件作业结束；当加工设备的机械手将加工好的工件放置在取件位置后，第一检测开关12检测到工件，第二次向下送件作业又开始，重复第一次送件作业过程，如此循环，直到行程碰块19运动到与第一接近开关16相对的位置，第一接近开关16向控制器发出控制信号，使驱动装置停止动作，向下送件作业结束。
本实施例精确定位料仓，能确保工件水平圆周方向运动、工件上升和工件下降的位置精度，保证加工装置机械手顺利取放工件。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种精确定位料仓，其特征在于：包括料仓架、工件升降机构和工件水平旋转运输机构；
所述工件水平旋转运输机构包括设置在料仓架上的第一电机、与第一电机转子连接的转盘和沿转盘圆周方向等间距设置的工件装载机构；所述工件水平旋转运输机构还包括固定连接在转盘下端面上的传动轴、固定在料仓架上的轴承座、设置在轴承座上的轴承和设置在轴承座上的轴承压盖，所述传动轴和第一电机转子通过减速器连接；所述轴承为交叉滚子轴承；
所述工件升降机构为两套，且两套工件升降机构与两套工件装载机构对应布置，所述工件升降机构包括运送工件装载机构上工件的夹爪和驱动夹爪升降的驱动装置；所述工件升降机构还包括连接夹爪和驱动装置的托架、工件升降定位装置和工件运送极限位置定位装置；
所述工件升降定位装置包括检测取件位置处工件的第一检测开关、检测放件位置处工件的第二检测开关和固定第一检测开关与第二检测开关的固定架；
所述工件运送极限位置定位装置包括设置在料仓架上的行程开关安装块、设置在行程开关安装块上用于检测最低送件位置的第一接近开关、设置在行程开关安装块上用于检测最高送件位置的第二接近开关和设置在托架上用于触发第一接近开关和第二接近开关的行程碰块；
所述驱动装置包括竖直设置在料仓架上的丝杠、竖直设置在料仓架上的导轨和驱动丝杠转动的第二电机，所述托架与导轨往复滑动配合，且托架和丝杠螺纹配合。
2.根据权利要求1所述的精确定位料仓，其特征在于：所述工件装载机构为可装载不同直径工件的装载机构。
3.根据权利要求2所述的精确定位料仓，其特征在于：所述工件装载机构为6套。
4.根据权利要求3所述的精确定位料仓，其特征在于：所述料仓架包括支撑工件升降机构和工件水平旋转运输机构的仓台和设置在仓台上端边部的围栏。
5.根据权利要求4所述的精确定位料仓，其特征在于：所述仓台底部还设置有脚轮和通过螺栓连接的支承座。
6.根据权利要求5所述的精确定位料仓，其特征在于：所述夹爪为U形叉结构。
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