CN103964136A - 用于非硅mems零件的自动送料机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种自动送料机。用于非硅MEMS零件的自动送料机，技术方案是，它包括：基座、传动机构、螺母拨叉机构、离合器、转盘机构以及料箱；控制系统根据料箱的情况设置电机的输出量，依次进行：螺母拨叉复位、离合器抱紧、转盘转到目标位置、转盘限位气缸伸出四个动作；上料依次包括两个动作：离合器松开，以防止转盘转动螺母拨叉根据前一次上料时螺母拨叉的位置以及零件的厚度设置本次的位移值，并通过导向柱导向上升至目标位置推动托板；本发明解决了非硅MEMS零件送料的精确度不够、自动化程度不高的问题。

Description

用于非硅MEMS零件的自动送料机

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种自动送料机。

背景技术

非硅MEMS零件在平面方向上的特征尺度介于10μm到10mm之间，而厚度方向的尺寸一般小于1mm，此类零件的装配一般具有极强的方向性。

随着科技、工程小型化进程的发展，此类零件的应用已经越来越广泛，但由于此类零件一般具有特殊的结构，且多具有非对称性，目前此类零件的上料多使用全人工的方法，一方面难以保证上料的精确性、快速性以及稳定性，另一方面对于工人来说也是一项要求极高的任务，特别是对零件的装配精度要求极高的行业。因此，非硅MEMS零件的精确、自动送料成为一个亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于非硅MEMS零件的自动送料机，能够解决非硅MEMS零件送料的精确度不够、自动化程度不高的问题。

本发明的技术方案是：用于非硅MEMS零件的自动送料机，它包括：基座、传动机构、螺母拨叉机构、离合器、转盘机构以及料箱；

基座包括：电机安装座以及丝杠安装座；丝杠安装座为柱状结构，其上表面设有向水平方向延伸的凸台，凸台设有开槽，槽口延伸至丝杠安装座的侧壁；丝杠安装座的底面与电机安装座的上表面槽口配合定位，并通过螺钉固定连接；丝杠安装座的上表面贴有聚四氟乙烯片；

传动机构包括：带有减速机的电机、丝杠、一对角接触轴承、过渡环以及轴承端盖；电机与丝杠分别安装在电机安装座以及丝杠安装座内，电机的输出通过键与丝杠连接，并通过锁紧螺钉锁紧，一对角接触轴承相对的安装在丝杠安装座内壁的上下两侧，下侧的角接触轴承的内圈通过丝杠锁紧螺母压在丝杠的轴肩，安装于丝杠安装座与电机安装座之间的轴承端盖通过螺钉压紧下侧的角接触轴承的外圈；过渡环安装在上侧的角接触轴承与离合器之间；

螺母拨叉机构包括：螺母拨叉、导向柱、光电传感器以及遮光片；螺母拨叉的尾部套接在丝杠的螺纹段上，中部通过滑环套接在导向柱上，前端从丝杠安装座侧壁的槽口伸出；遮光片安装在螺母拨叉的尾部，与安装在丝杠安装座的光电传感器配合使用；

离合器为单摩擦片电磁离合器，其内圈通过键与丝杠的悬伸端连接，并通过轴向锁紧螺母锁紧；

转盘机构包括：转盘、转盘盖、推力轴承、转盘锁紧螺母、转盘锁紧螺钉以及限位气缸；转盘通过键与离合器的外圈连接，并通过转盘锁紧螺钉锁紧；转盘的顶部设有转盘盖，转盘盖上设有将转盘压在丝杠安装座上表面的推力轴承、转盘锁紧螺母；限位气缸通过气缸座安装在丝杠安装座，限位气缸与转盘的下表面设置的限位孔相配合；

料箱包括：上盖、下盖、侧块、导向轴、托板以及倒锥形的弹簧夹头；上盖与下盖与两个侧块连接，组成中空结构，上盖中部设有上料口；导向轴通过销钉安装在上盖的两侧；弹簧夹头弹性收缩卡入托板的过孔中，托板穿过导向轴，安装于两个侧块之间；料箱安装于转盘的下表面。

本发明的有益效果是：1、结构紧凑：由于本发明采用了直驱的方式并配有离合器，使得螺母拨叉的运动与转盘的转动能够通过一个电机直接驱动，相比其它结构方案减少了驱动电机数；

2、运转平稳：由于本发明的运动副多为滚动摩擦，主要的滑动摩擦面贴有聚四氟乙烯片，大大减小了滑动阻力，减小出现爬行的可能；

3、刚度较好：由于本发明的受力情况比较简单，主要的重力都作用在基座上，而运动过程的驱动力以及阻力作用在丝杠上，丝杠两端采用预紧了的角接触轴承固定，相比其它方案具有更好的综合刚度。

4、可同时送出多种不同类型的零件：由于本发明的料箱采用专用结构，可在一台送料机上同时配备多种的料箱，可满足此种特殊的要求。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明的剖面图；

图3为图2的AA向视图；

图4为图2的BB向视图；

图5为本发明中料箱的剖视图；

图6为图5的局部放大图；

图7为本发明中料箱的轴测图；

其中，1-电机安装座、2-丝杠安装座、3-轴承端盖、4-遮光片、5-丝杠、6-转盘、7-转盘盖、8-转盘锁紧螺母、9-聚四氟乙烯片、10-螺母拨叉、11-导向柱、12-键、13-滑环、14-气缸座、15-下盖、16-托板、17-弹簧夹头、18-导向轴、19-侧块、20-上盖、21-电机、22-角接触轴承、23-推力轴承、24-转盘锁紧螺钉、25-锁紧螺钉、26-离合器、27-过渡环、28-限位气缸、29-光电传感器、30-基座、31-传动机构、32-螺母拨叉机构、33-转盘机构、34-料箱。

具体实施方式：

参见附图1-4，用于非硅MEMS零件的自动送料机，它包括：基座30、传动机构31、螺母拨叉机构32、离合器26、转盘机构33以及料箱34；

基座30包括：电机安装座1以及丝杠安装座2；丝杠安装座2为柱状结构，其上表面设有向水平方向延伸的凸台，凸台设有开槽，槽口延伸至丝杠安装座2的侧壁；丝杠安装座2的底面与电机安装座1的上表面槽口配合定位，并通过螺钉固定连接；丝杠安装座2的上表面贴有聚四氟乙烯片9；

传动机构31包括：带有减速机的电机21、丝杠5、一对角接触轴承22、过渡环27以及轴承端盖3；电机21与丝杠5分别安装在电机安装座1以及丝杠安装座2内，电机21的输出通过键与丝杠5连接，并通过锁紧螺钉25锁紧，一对角接触轴承22相对的安装在丝杠安装座2内壁的上下两侧，下侧的角接触轴承22的内圈通过丝杠锁紧螺母压在丝杠5的轴肩，安装于丝杠安装座2与电机安装座1之间的轴承端盖3通过螺钉压紧下侧的角接触轴承22的外圈；过渡环27安装在上侧的角接触轴承22与离合器26之间；

螺母拨叉机构32包括：螺母拨叉10、导向柱11、光电传感器29以及遮光片4；螺母拨叉10的尾部套接在丝杠5的螺纹段上，中部通过滑环13套接在导向柱11上，前端从丝杠安装座2侧壁的槽口伸出；遮光片4安装在螺母拨叉10的尾部，与安装在丝杠安装座2的光电传感器29配合使用；

离合器26为单摩擦片电磁离合器，其内圈通过键与丝杠5的悬伸端连接，并通过轴向锁紧螺母锁紧；

转盘机构33包括：转盘6、转盘盖7、推力轴承23、转盘锁紧螺母8、转盘锁紧螺钉24以及限位气缸28；转盘6通过键与离合器26的外圈连接，并通过转盘锁紧螺钉24锁紧；转盘6的顶部设有转盘盖7，转盘盖7上设有将转盘6压在丝杠安装座2上表面的推力轴承23、转盘锁紧螺母8；限位气缸28通过气缸座14安装在丝杠安装座2，限位气缸28与转盘6的下表面设置的限位孔相配合；

参见附图5-7，料箱34包括：上盖20、下盖15、侧块19、导向轴18、托板16以及倒锥形的弹簧夹头17；上盖20与下盖15与两个侧块19连接，组成中空结构，上盖20中部设有上料口；导向轴18通过销钉安装在上盖20的两侧；弹簧夹头17弹性收缩卡入托板16的过孔中，托板16穿过导向轴18，安装于两个侧块19之间；料箱34安装于转盘6的下表面；

控制系统根据料箱34的情况设置电机21的输出量，通过带动转盘6将需要上料的料箱对准螺母拨叉10，此过程依次包括四个动作：螺母拨叉复位、离合器抱紧、转盘转到目标位置、转盘限位气缸伸出；具体为：螺母拨叉10随丝杠5运动至初始位置后其上的遮光片4触发光电传感器29，光电传感器29发出离合器26抱紧的信号，离合器26的抱紧使得丝杠5的转动可传递到转盘6上，转盘6带动指定的料箱至螺母拨叉10的下方；限位气缸28伸出气缸杆插入转盘6下方的限位孔中，以防止转盘6受扰转动；

上料依次包括两个动作：离合器26松开以防止转盘6转动螺母拨叉10根据前一次上料时螺母拨叉的位置以及零件的厚度设置本次的位移值，通过导向柱11导向上升至目标位置；

料箱34的动作属于被动过程，螺母拨叉10上升推动托板16，托板16上安装的弹簧夹头17使其上升时受到的阻力远远小于下降的阻力，托板16的上升将推动并排好的零件往上送出，料箱上盖的上料口以及内腔可根据零件的外形来设计，以保证零件输出的位置精度。

较优的，为避免待送零件受到污染，本发明它还设置有一个防尘罩；防尘罩将转盘6以及螺母拨叉10覆盖。

考虑到转盘6转整圈的极限情况，为防止螺母拨叉10与料箱相碰撞，螺母拨叉10的上下运动行程应大于丝杠5的导程。

Claims (3)

1.用于非硅MEMS零件的自动送料机，其特征在于，它包括：基座(30)、传动机构(31)、螺母拨叉机构(32)、离合器(26)、转盘机构(33)以及料箱(34)；

所述基座(30)包括：电机安装座(1)以及丝杠安装座(2)；所述丝杠安装座(2)为柱状结构，其上表面设有向水平方向延伸的凸台，所述凸台设有开槽，槽口延伸至所述丝杠安装座(2)的侧壁；所述丝杠安装座(2)的底面与所述电机安装座(1)的上表面槽口配合定位，并通过螺钉固定连接；所述丝杠安装座(2)的上表面贴有聚四氟乙烯片(9)；

所述传动机构(31)包括：带有减速机的电机(21)、丝杠(5)、一对角接触轴承(22)、过渡环(27)以及轴承端盖(3)；所述电机(21)与所述丝杠(5)分别安装在所述电机安装座(1)以及所述丝杠安装座(2)内，所述电机(21)的输出通过键与所述丝杠(5)连接，并通过锁紧螺钉(25)锁紧，一对所述角接触轴承(22)相对的安装在所述丝杠安装座(2)内壁的上下两侧，下侧的所述角接触轴承(22)的内圈通过丝杠锁紧螺母压在所述丝杠(5)的轴肩，安装于所述丝杠安装座(2)与所述电机安装座(1)之间的所述轴承端盖(3)通过螺钉压紧下侧的所述角接触轴承(22)的外圈；所述过渡环(27)安装在上侧的所述角接触轴承(22)与所述离合器(26)之间；

所述螺母拨叉机构(32)包括：螺母拨叉(10)、导向柱(11)、光电传感器(29)以及遮光片(4)；所述螺母拨叉(10)的尾部套接在所述丝杠(5)的螺纹段上，中部通过滑环(13)套接在所述导向柱(11)上，前端从所述丝杠安装座(2)侧壁的槽口伸出；所述遮光片(4)安装在所述螺母拨叉(10)的尾部，与安装在所述丝杠安装座(2)的所述光电传感器(29)配合使用；

所述离合器(26)为单摩擦片电磁离合器，其内圈通过键与所述丝杠(5)的悬伸端连接，并通过轴向锁紧螺母锁紧；

所述转盘机构(33)包括：转盘(6)、转盘盖(7)、推力轴承(23)、转盘锁紧螺母(8)、转盘锁紧螺钉(24)以及限位气缸(28)；所述转盘(6)通过键与所述离合器(26)的外圈连接，并通过所述转盘锁紧螺钉(24)锁紧；所述转盘(6)的顶部设有所述转盘盖(7)，所述转盘盖(7)上设有将所述转盘(6)压在所述丝杠安装座(2)上表面的所述推力轴承(23)、所述转盘锁紧螺母(8)；所述限位气缸(28)通过气缸座(14)安装在所述丝杠安装座(2)，所述限位气缸(28)与所述转盘(6)的下表面设置的限位孔相配合；

所述料箱(34)包括：上盖(20)、下盖(15)、侧块(19)、导向轴(18)、托板(16)以及倒锥形的弹簧夹头(17)；所述上盖(20)与所述下盖(15)与两个所述侧块(19)连接，组成中空结构，所述上盖(20)中部设有上料口；所述导向轴(18)通过销钉安装在所述上盖(20)的两侧；所述弹簧夹头(17)弹性收缩卡入所述托板(16)的过孔中，所述托板(16)穿过所述导向轴(18)，安装于两个所述侧块(19)之间；所述料箱(34)安装于所述转盘(6)的下表面。

2.如权利要求1所述的用于非硅MEMS零件的自动送料机，其特征在于，它还包括一个防尘罩；所述防尘罩将所述转盘(6)以及所述螺母拨叉(10)覆盖。

3.如权利要求1或2所述的用于非硅MEMS零件的自动送料机，其特征在于，螺母拨叉(10)的上下运动行程大于所述丝杠(5)的导程。