CN103964194A - 一种翻转分料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种翻转分料装置，包括：支撑立柱，振动料斗，分料机构以及翻转机构；分料机构包括：转轴支座，第一、第二直线轴承，第一、第二导柱，第一、第二推板架，第一、第二推板，以及推送气缸；翻转机构包括：轴承座，转轴以及旋转气缸，所述转轴自轴心开一纵向延伸的凹槽，以及垂直于凹槽的通孔；输料槽、第一、第二推板与凹槽对准并在同一水平面上延伸，转轴支座上设有与通孔对准的进料光纤以及与凹槽横向错开的出料光纤，进料光纤和出料光纤分别与控制系统连接，控制系统分别与推送气缸和旋转气缸信号连接。该翻转分料装置使用一套装置即实现了工件正反两种姿态的分料，且分料后的工件都在相同位置，机械手抓取方便，大大提高了生产效率。

Description

一种翻转分料装置

技术领域

本发明涉及一种分料装置，更具体地涉及一种翻转分料装置。

背景技术

汽车上存在大量细小的镜像对称的板状零件，通过机械手从分料装置上抓取工件放入模具中，便可实现这类零件的自动化冲压成形。反转上料的姿态，通过一副模具可以实现一对镜像对称零件的冲压。为了实现正反两种姿态上料，常用的方案为采用两套分料装置，分别输出正反两种工件，然后通过机械手分别抓取上料。这种方案结构复杂，装置多，成本高，两套分料装置输出的工件往往不在同一个位置，需要机械手有更多的自由度来实现两个位置的抓取。另一种方案为在上料机械手和分料装置之间加一中转装置，当由分料装置输出的工件不需要翻转时，机械手直接抓取上料；当工件需要翻转时，机械手先将工件抓取放到中转装置上，然后从另一面再次抓取放入冲压模具。这种方案也存在对机械手自由度要求高、装置多的缺点，且机械手两次抓取，上料时间长，生产效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种翻转分料装置，从而克服现有技术中的分料装置结构复杂，装置多，成本高，对机械手的自由度要求较高以及生产效率较低的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种翻转分料装置，包括：支撑立柱，振动料斗，分料机构以及翻转机构，其中，所述分料机构包括：固定于所述支撑立柱上的转轴支座，平行且横向穿过所述转轴支座的第一直线轴承和第二直线轴承，分别与所述第一直线轴承和第二直线轴承滑动配合的第一导柱和第二导柱，分别在所述第一导柱和第二导柱的两个末端连接的沿竖直方向相对延伸的第一推板架和第二推板架，分别固定在所述第一推板架和第二推板架顶端的彼此间隔开的第一推板和第二推板，以及固定于所述第一推板架或第二推板架外侧的推送气缸；所述振动料斗具有用于输送工件的固定于所述转轴支座上并纵向延伸的输料槽；所述翻转机构包括：固定于所述支撑立柱上的轴承座，贯穿所述轴承座并纵向延伸的转轴，以及固定于所述轴承座外侧并与所述转轴连接的旋转气缸，其中，所述转轴的一端从轴承座中伸出并自轴心开一纵向延伸的凹槽，所述转轴上开有垂直于所述凹槽的通孔；其中，所述输料槽、第一推板以及第二推板与所述凹槽对准并在同一水平面上延伸，所述转轴支座上还设有与所述转轴上的通孔对准的进料光纤以及固定在所述转轴支座侧面上的对应于工件输出位置的出料光纤，所述出料光纤与所述凹槽位于同一水平面上并在横向上错开，所述进料光纤和出料光纤分别与控制系统连接，所述控制系统分别与所述推送气缸和旋转气缸信号连接。

优选地，所述第一推板和第二推板的纵向宽度与所述凹槽的纵深长度相等。

优选地，所述凹槽的纵深长度与工件的纵向长度相等。

所述第一推板与第二推板的相对端面之间的距离等于所述凹槽的横向宽度。

优选地，所述通孔设置于所述凹槽的末端的上方。

所述转轴支座的上端面设有滑槽，所述第一推板和第二推板与所述滑槽滑动配合。

所述转轴支座的上端面还设有将所述第一推板和第二推板限制在所述滑槽内运动的第一盖板和第二盖板。

所述推送气缸包括活塞杆，所述活塞杆通过浮动接头与所述转轴支座的一侧面连接，该浮动接头用于克服不同轴可能造成的对气缸的损坏。

所述第一推板架和第二推板架上还分别贯穿设有第一液压缓冲器和第二液压缓冲器，起减速缓冲作用。

所述第一推板架和第二推板架的内侧还分别设有第一硬止挡和第二硬止挡，所述第一硬止挡和第二硬止挡分别与所述第一液压缓冲器和第二液压缓冲器同心固定安装，该硬止挡用于最终限位。

所述转轴与所述旋转气缸连接的一端依次与第一轴承和第二轴承配合，所述第一轴承和第二轴承通过隔圈间隔开。

所述转轴支座的顶端设有半圆柱形槽，所述转轴从轴承座中伸出并具有凹槽的一端与所述半圆柱形槽转动配合。

所述转轴通过设置于端面的带键槽的孔与所述旋转气缸连接。

本发明所提供的翻转分料装置将分料装置与翻转装置合为一体，使用一套装置实现了工件正反两种姿态的分料，且分料后的工件都在相同位置，机械手抓取方便。因此，相对于已有的技术方案，本发明所提供的装置在实现相同功能的基础上，结构更加简单，体积更小，制造成本得到降低，生产效率得到提高；并且通过液压缓冲器和硬止挡的设计，使推送气缸伸出及收缩时的位置更加准确，运动更加稳定；通过对凹槽尺寸的变化即可适用于多种形状以及多种尺寸的工件。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的翻转分料装置的立体结构示意图；

图2是如图1所示的翻转分料装置的主视图；

图3是沿图2中的A-A向剖视图；

图4是如图1所示的翻转分料装置中的翻转机构的剖视图；

图5是本发明的推送气缸缩回时的俯视图；

图6是本发明的推送气缸伸出且翻转后的工件推出状态的俯视图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

如图1所示，是根据本发明的一个优选实施例的翻转分料装置，该装置主要包括：支撑立柱100，振动料斗200，分料机构300，翻转机构400共四个部分。其中，支撑立柱100用来支撑分料机构300及翻转机构400；振动料斗200将任意排布的工件以唯一确定的姿态输出至翻转机构400内。

所述分料机构300包括转轴支座301、第一直线轴承302、第二直线轴承303、第一导柱304、第二导柱305、第一推板架306、第二推板架307、第一推板308、第二推板309、推送气缸310、第一液压缓冲器311、第一硬止挡312、第二液压缓冲器313、第二硬止挡314、进料光纤315、出料光纤316、光纤支架317、第一盖板318、第二盖板319、浮动接头320。所述翻转机构400包括轴承座401、端盖402、旋转气缸403、转轴404、第一轴承410、第二轴承411、隔圈412、轴端挡圈413。

所述分料机构300中转轴支座301用螺栓固定安装在支撑立柱100的上表面，第一直线轴承302与第二直线轴承303平行且横向穿过转轴支座并固定安装在转轴支座301下部，第一导柱304、第二导柱305分别贯穿第一直线轴承302、第二直线轴承303并与其滑动配合。第一导柱304、第二导柱305的同方向一端与第一推板架306固定安装；第一导柱304、第二导柱305的另一个方向的一端与第二推板架307固定安装；两推板架上端面分别安装第一推板308、第二推板309，两推板分别滑配在转轴支座301上端面的左右滑槽内，该第一推板308、第二推板309的纵向宽度与转轴404的凹槽405(凹槽405的详细描述见下文)的纵深长度大致相等，竖直方向的厚度与工件10的厚度一致，两推板中间留有大致等于转轴404的横向宽度的间隙，该间隙略大于工件10的横向宽度。推送气缸310的缸体用螺栓横向固定安装在第一推板架306外侧。推送气缸310的活塞杆通过浮动接头320与转轴支座301的一侧面固定连接，该浮动接头能够克服不同轴造成的对气缸的损坏。第一液压缓冲器311横向固定安装在第一推板架306的上部，第二液压缓冲器313横向固定安装在第二推板架307的下部。第一硬止挡312与第一液压缓冲器311同心固定安装并与第一推板架306的表面紧密接触，第二硬止挡314与第二液压缓冲器313固定安装并与第二推板架307的表面紧密接触。第一盖板318、第二盖板319用螺栓固定安装在转轴支座301上部，分别将第一推板308、第二推板309限制在转轴支座301的左右槽内。光纤支架317安装在转轴支座301上部，使进料光纤315的发射器对准转轴404上的通孔406；进料光纤315通过螺纹连接固定安装在光纤支架317的螺纹孔上。出料光纤316通过螺纹连接固定安装在转轴支座301侧面的螺纹孔上，与凹槽405位于同一水平面上并在横向上错开。所述进料光纤315和出料光纤316分别与控制系统连接，所述控制系统分别与所述推送气缸310和旋转气缸403信号连接。

所述翻转机构400中的轴承座401用螺栓固定安装在支撑立柱100上表面。端盖402用螺栓固定安装在轴承座401侧面。旋转气缸403的缸体通过螺栓固定安装在端盖402外表面上。转轴404是一根圆柱形阶梯轴，具有大端和小端，其大端与转轴支座301的半圆柱形槽转动配合，直径与工件10的宽度相等，并沿轴心纵向开一凹槽405，凹槽405的中心与轴心重合，高度比工件10的厚度稍大，纵深长度与工件10的长度相等，并在转轴404上开一垂直于凹槽405的通孔406，用于通过光纤传感器的感应光束；其小端与第一轴承410、第二轴承411内圈配合，两轴承外圈安装于轴承支座401孔内并用隔圈412隔开，转轴404轴向通过轴端挡圈413固定，并通过开一带键槽的孔与旋转气缸403的输出轴配合安装。

所述振动料斗200的输料槽201末端靠在转轴支座301边缘上，对准其槽型口，这样振动料斗200(图中仅示出其输料槽201)输出的工件10可以通过输料槽进入转轴404的凹槽405内，所述输料槽201、第一推板308以及第二推板309均与凹槽405对准并在同一水平面上延伸。

优选地，所述第一推板308和第二推板309的纵向宽度与所述凹槽405的纵深长度相等。

优选地，所述凹槽405的纵深长度与工件10的长度相等。所述通孔406设置于所述凹槽405的末端的上方，具体如图4所示。

下面对本发明的工作原理进行详细说明。

第一推板308和第二推板309之间留有略大于工件10的宽度的间隔，当从振动料斗200的输料槽201输送来的工件10在转轴支座301的上端面的纵向滑槽和第一推板308、第二推板309的限位导向下，逐渐进入转轴404的凹槽405内，当工件10完全进入转轴404的凹槽405内时，进料光纤315发射的激光被工件10遮挡从而检测到工件10已到达转轴404的凹槽405，发送控制信号到控制系统，如果工件10不需要翻转，推送气缸310的活塞杆伸出，带动气缸本体左右运动，在第一导柱304、第二导柱305的导向作用下进而带动第一推板架306、第二推板架307整体移动，从而将在转轴404的凹槽405内的工件10直接推出到工件输出位置(如图6中所示出的工件位置)。如果工件10需要翻转，旋转气缸403工作带动转轴404及在其凹槽405中的工件10旋转180度实现工件翻转，然后推送气缸310的活塞杆伸出，在第一导柱304、第二导柱305的导向作用下带动第一推板架306、第二推板架307整体移动，进而带动第一推板308、第二推板309移动，从而将在转轴404的凹槽405内的工件10直接推出到工件输出位置。在工件10被取走后是装置的复位过程，出料光纤316检测到工件10取走，推送气缸310反向运动，在第一导柱304、第二导柱305的导向作用下带动第一推板架306、第二推板架307、第一推板308、第二推板309整体反向移动复位。接下来旋转气缸403反向转动180度带动转轴404反向转动复位。这样装置将一个工件翻转并分料送出，装置恢复分料前装置的状态，完成一次工作循环。

在工作过程中为使推送气缸310伸出及收缩时位置准确运动稳定，在第一推板架306、第二推板架307的内侧面还分别设置了第一液压缓冲器311、第一硬止挡312、第二液压缓冲器313、第二硬止挡314，当工件10接近设定的工件输出位置时，第二液压缓冲器313与转轴支座301接触起减速缓冲作用。当工件10到达工件输出位置时，第二硬止挡314与转轴支座301接触使运动停止。在装置复位过程时，当第一推板308、第二推板309接近复位的位置时，第一液压缓冲器311与转轴支座301接触起减速缓冲作用。当第一推板308、第二推板309到达复位的位置时，第一硬止挡312与转轴支座301接触使运动停止。

本发明在一定范围内适用于不同形状、不同大小的工件，只需对转轴404的凹槽405的尺寸做很小的改动即可达到这个目的。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明的有益效果如下：

本发明所提供的翻转分料装置将分料装置与翻转装置合为一体，使用一套分料装置实现了工件正反两种姿态的分料，且分料后的工件都在相同位置，机械手抓取方便。故相对于已有的技术方案，本发明所提供的装置实现相同的功能结构更加简单，体积更小，制造成本低，生产效率高。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (8)

1.一种翻转分料装置，其特征在于，包括：支撑立柱(100)，振动料斗(200)，分料机构(300)以及翻转机构(400)，其中，

所述分料机构(300)包括：固定于所述支撑立柱(100)上的转轴支座(301)，平行且横向穿过所述转轴支座(301)的第一直线轴承(302)和第二直线轴承(303)，分别与所述第一直线轴承(302)和第二直线轴承(303)滑动配合的第一导柱(304)和第二导柱(305)，分别在所述第一导柱(304)和第二导柱(305)的两个末端连接的沿竖直方向相对延伸的第一推板架(306)和第二推板架(307)，分别固定在所述第一推板架(306)和第二推板架(307)顶端的彼此间隔开的第一推板(308)和第二推板(309)，以及固定于所述第一推板架(306)或第二推板架(307)外侧的推送气缸(310)；

所述振动料斗(200)具有用于输送工件(10)的固定于所述转轴支座(301)上并纵向延伸的输料槽(201)；

所述翻转机构(400)包括：固定于所述支撑立柱(100)上的轴承座(401)，贯穿所述轴承座(401)并纵向延伸的转轴(404)，以及固定于所述轴承座(401)外侧并与所述转轴(404)连接的旋转气缸(403)，其中，所述转轴(404)的一端从轴承座(401)中伸出并自轴心开一纵向延伸的凹槽(405)，所述转轴(404)上开有垂直于所述凹槽(405)的通孔(406)；

其中，所述输料槽(201)、第一推板(308)以及第二推板(309)与所述凹槽(405)对准并在同一水平面上延伸，所述转轴支座(301)上还设有与所述转轴(404)上的通孔(406)对准的进料光纤(315)以及固定在所述转轴支座(301)侧面上的对应于工件输出位置的出料光纤(316)，所述出料光纤(316)与所述凹槽(405)位于同一水平面上并在横向上错开，所述进料光纤(315)和出料光纤(316)分别与控制系统连接，所述控制系统分别与所述推送气缸(310)和旋转气缸(403)信号连接。

2.根据权利要求1所述的翻转分料装置，其特征在于，所述第一推板(308)和第二推板(309)的纵向宽度与所述凹槽(405)的纵深长度相等。

3.根据权利要求2所述的翻转分料装置，其特征在于，所述凹槽(405)的纵深长度与工件(10)的纵向长度相等。

4.根据权利要求1所述的翻转分料装置，其特征在于，所述第一推板(308)与第二推板(309)的相对端面之间的距离等于所述凹槽(405)的横向宽度。

5.根据权利要求1所述的翻转分料装置，其特征在于，所述通孔(406)设置于所述凹槽(405)的末端的上方。

6.根据权利要求1所述的翻转分料装置，其特征在于，所述转轴支座(301)的上端面设有滑槽，所述第一推板(308)和第二推板(309)与所述滑槽滑动配合。

7.根据权利要求6所述的翻转分料装置，其特征在于，所述转轴支座(301)的上端面还设有将所述第一推板(308)和第二推板(309)限制在所述滑槽内运动的第一盖板(318)和第二盖板(319)。

8.根据权利要求1所述的翻转分料装置，其特征在于，所述转轴支座(301)的顶端设有半圆柱形槽，所述转轴(404)从轴承座(401)中伸出并具有凹槽(405)的一端与所述半圆柱形槽转动配合。