CN104526161A - 一种工装定位组件和一种自动上下料加工机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工装定位组件，其中包括：转盘，沿转盘的圆周方向依次设置的上料位、加工位、卸料位，以及安装在上料位的上料装置、安装在卸料位的卸料装置。所述转盘的边缘上至少设置有一个定位槽，定位槽中具有定位吸气口。所述上料装置具有对准转盘边缘的上料通道，所述卸料装置具有对准转盘边缘的卸料通道。当所述转盘转动时，所述定位槽能够依次通过所述上料位、加工位和卸料位，并与上料通道、卸料通道对接。所述工装定位组件能够高效的对物料进行准确、可靠的定位，并逐一送入加工位完成加工。本发明进一步提供了一种包括上述工装定位组件的自动上下料加工机构。

Description

一种工装定位组件和一种自动上下料加工机构

技术领域

本发明属于工业自动化技术领域，具体涉及一种能够自动完成上料、加工、下料的工装定位组件和加工机构。

背景技术

随着自动化工业生产的发展，越来越多的加工工艺和方法都开始通过自动化生产线完成，这对工装夹具和数控设备的性能和可靠性提出了更高的要求。对某些特定形状的物料，工装夹具需要采用适当的方式才能够保证夹装的可靠性，使物料在各项加工环节中能够得到准确的加工。另一方面，很多物料需要经过切割、打孔等加工工序，所述工装夹具需要通过巧妙的方法夹装物料，既要是物料完成加工又不能使工装自身受到加工工序的破坏。

以激光加工为例，对于小型的物料，现有的定位工装普遍采用人工手动的方式将零件放入工装定位夹紧。这种方法不但效率低下，而且因夹紧力不易控制，极易损伤较为脆弱物料。而若物料具有近似矩形、方形的外形轮廓，则很难高效的实现精确定位。人工操作更容易造成误差，使物料无法准确的完成加工。

所以，有必要提供一种可以自动上料下料的工装定位装置，以方便对物料进行激光打孔。特别的，新型的工装定位装置能够在不破坏物料的前提下为矩形、方形的物料提供可靠的、高效的定位夹紧，使矩形物料可以在这种工装中准确的完成激光打孔等工序。

发明内容

本发明为了至少解决上述技术问题之一，提供了一种工装定位组件，其中包括：

转盘，所述转盘的边缘设置有至少一个定位槽，所述定位槽内包括定位吸气口；

沿所述转盘的圆周方向，依次均匀设置的上料位、加工位以及卸料位；

具有上料通道的上料装置，所述上料装置安装于所述上料位，所述上料通道对准转盘的边缘；

具有卸料通道的卸料装置，所述卸料装置安装于所述卸料位，所述卸料通道对准转盘的边缘；

所述转盘转动驱使定位槽依次经过所述上料位、加工位和卸料位。

所述工装定位组件还可以包括沿所述转盘的圆周方向设置在所述卸料位之后的检测位，以及安装在所述检测位上的空位检测装置。所述上料位、加工位、卸料位以及检测位均匀分布在所述转盘的周围。

所述定位槽可以是矩形定位槽，所述定位吸气口可以位于所述矩形定位槽的两个侧面的夹角位置。所述定位槽内可以具有避让槽。所述转盘上可以设置有三个或四个定位槽。

所述上料通道的两侧可以设置有用于上料的高频吹气头，所述加工位上可以安装用于清理加工碎屑的真空除尘装置。

另一方面，本发明还提供了一种自动上下料加工机构，其中包括上述工装定位组件以及向所述工装定位组件俊松物料的供给组件。

所述供给组件包括：

用于自动排列并持续输送物料的螺旋震动上料盘；以及

接收所述螺旋震动上料盘输送的物料、并提供给所述工装定位组件的直线送料装置。所述直线送料装置与所述上料通道对接。

所述自动上下料加工机构还可以包括用于检测直线送料装置是否装满物料的料满检测装置，以控制所述螺旋震动上料盘的启停。

本发明所提供的工装定位组件以及自动上下料加工机构能够准确可靠的对物料，特别是矩形或方形物料进行运输和定位。所述工装定位装置对物料的定位力度可以控制，不会出现损坏物料的现象。配合激光打孔器等加工装置，适合对多种规格方形或矩形的物料进行自动激光打孔、上下料循环作业。从而极大地提高了设备的自动化程度、生产效率以及产品质量，减少了人工干预环节，从而降低人工成本。

附图说明

图1是本发明所述工装定位组件中的转盘、上料位和下料位的俯视示意图；

图2是本发明具体实施例中所述工装定位组件的俯视图；

图3是本发明具体实施例中所述定位槽的俯视放大图；

图4是本发明具体实施例中在所述上料位处，上料装置和定位槽配合的俯视放大图；

图5是本发明具体实施例中在所述卸料位处，卸料装置和定位槽配合的俯视放大图；

图6是本发明具体实施例中所述工装定位组件的立体结构图；

图7是本发明具体实施例中所述供给组件的俯视图；

图8是本发明具体实施例中所述自动上下料加工机构的整体俯视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提供了一种工装定位组件1，其中包括转盘2、定位槽21、上料位11、加工位12以及卸料位13。所述转盘2由步进电机3或其他装置驱动旋转。

所述定位槽21设置在所述转盘2的边缘，定位槽21的开口朝向远离转盘2中心的方向。在定位槽21内部设置有定位吸气口211，所述定位吸气口211向所述转盘2的内部延伸，形成一个定位吸气通道。所述工装定位组件1通过定位吸气口211吸气，当所述定位槽21中具有物料时，所述定位吸气口211能够对物料产生吸力，将物料牢固的吸附在所述定位槽21内。

所述上料位11、加工位12和卸料位13沿着所述转盘2的圆周方向以“上料位11、加工位12、卸料位13”的次序，均匀的设置在所述转盘2的周围。所述上料位11上设置有上料装置15，其中具有用于输送物料的上料通道151，所述上料通道151对准所述转盘2的边缘。当转盘2旋转时，所述定位槽21能够恰好与上料通道151对接，上料通道151能够将物料送入所述定位槽21内。所述加工位12用于对定位槽21内的物料进行加工，与加工工艺相关的设备如激光打孔机等设备可以设置在加工位12上。当载有物料的定位槽21移动到加工位12时，加工设备进行加工作业。所述卸料位13上设置有卸料装置17，其中具有用于卸下物料的卸料通道171，所述卸料通道171对准所述转盘2的边缘。当载有已完成加工的物料的定位槽21移动到卸料位13时，所述定位槽21恰好与所述卸料通道171对接，卸料装置17驱动所述定位槽21内的物料，使之滑入卸料通道171，脱离定位槽21。需要强调的，所述定位槽21随转盘2转动时，应依次经过上料位11、加工位12和卸料位13，以上三个位置的次序不能调整。

在具体实施例中，如图1所示，在所述转盘2的周围，所述上料位11、加工位12和卸料位13依次沿所述转盘2的圆周、每隔90度设置一个。所述转盘2沿顺时针方向旋转，所述定位槽21首先移动到上料位11，与所述上料通道151对接。上料装置15将物料送入所述定位槽21，随后定位槽21随所述转盘2旋转90度，移动至加工位12。所述定位槽21内的物料在所述加工位12完成加工，特别的，如图2所示，所述加工位12上安装有真空除尘装置16。物料完成加工作业后，所述真空除尘装置16将残留在物料上的加工碎屑、熔渣等杂质清除掉。随后，所述定位槽21再次顺时针旋转90度，移动至所述卸料位13。定位槽21与卸料通道171对接，所述卸料装置17将物料从定位槽21中卸除，使物料滑入卸料通道171。所述定位槽21完成一次工序。

特别的，在所述卸料位13之后，还设置有检测位14。如图2所示，所述检测位14设置在沿所述转盘2的圆周方向、从所述卸料位13顺时针旋转90度的位置上。所述上料位11、加工位12、卸料位13以及检测位14均匀的分布在所述转盘周围，它们之间相互间隔90度。所述检测未上可以安装有用于检测定位槽21是否清空的空位检测装置18，完成卸料的定位槽21随转盘2继续旋转90度，移动至检测位14，所述空位检测装置18对定位槽21进行将检测，查看定位槽21中是否还有物料。如果定位槽21中的物料没有在卸料位13被移除，则空位检测装置18可以发出警报或停止所述工装定位组件1的工作。本发明不对所述检测装置的检测方法以及反应动作进行具体的限定，所述检测装置可以使用已知的例如光纤传感等方式对所述定位槽21进行检测，如果检测到定位槽21中还有物料，所述检测装置也可以采取多种反应方式。

为了配合外形是矩形的物料，如图3所示，本领域技术人员可以将定位槽21设计成矩形或方形的形状。为了解决对于矩形物料难以牢固定位的问题，所述定位吸气口211也可以做出特殊的调整。例如，所述定位吸气口211位于矩形定位槽21的两个侧面的夹角位置。在所述矩形定位槽21的夹角处，所述定位吸气口211可以同时向物料的两个表面施加吸力，物料会向定位吸气口211所在的夹角位置靠拢，从而紧贴所述矩形定位槽21的两个表面，实现准确、牢固的定位。

另外，为了配合激光打通加工等其他会穿透物料的加工工艺，所述定位槽21内可以具有避让槽212。如图3所示，在具体实施例中，所述定位槽21的底部具有U形避让槽212。当所述定位槽21位于所述加工位12时，激光打孔机从上方向下对物料进行打孔加工，所述避让槽212恰好避开激光束，从而防止所述定位槽21被破坏。加工完毕后，物料上的熔渣、碎屑也可以从所述避让槽212处脱落，不会留在定位槽21内。所以，所述避让槽212不但是对定位槽21的保护，也使物料和定位槽21容易保持清洁。

为了提高所述工装定位组件1的工作效率，本领域技术人员可以对所述定位槽21的数量、位置进行调整，也可以对所述上料位11、加工位12、卸料位13、检测位14的布局进行调整。在本发明的实施例中，如图2所示，所述转盘2上均匀分布有4个定位槽21，各个定位槽21沿圆周的弧度方向间隔90度。各个工位也在所述转盘2的周围、沿圆周的弧度方向相互间隔90度。当转盘2中的一个定位槽21停留在所述上料位11时，另外三个定位槽21分别停留在加工位12、卸料位13和检测位14，四个定位槽21可以同时完成不同的工序，大大提高了所述工装定位组件1的工作效率。在其他的实施例中，如果所述转盘周围只有上料位11、加工位12、卸料位13三个工位，所述转盘2上也可以设置三个均匀分布的定位槽21，以方便分别和三个工位进行配合。

另外，对于安装在所述上料位11上的上料装置15，可以采用气动方式将物料吹入所述定位槽21。具体如图4所示，在所述上料通道151的两侧设置有高频吹气头1511。当所述上料通道151中放有物料时，所述高频吹起头1511会从物料的两侧向所述上料通道151的出口方向喷射气流。由于所述上料通道151对准所述转盘2的边缘，所以转盘2的侧面会阻止物料从上料通道151中射出。但是，当所述定位槽21旋转到上料通道151前方时，物料就会被气流射出，进入到定位槽21内，完成上料动作。图4的定位槽和上料通道中示出了物料的位置。对于安装在所述卸料位13上的卸料装置17，同样也可以采用气动方式将物料从定位槽21中卸除。具体如图5所示，所述卸料装置17包括卸料通道171和气流控制阀172，当所述定位槽21旋转到卸料位13时，定位槽21的开口朝向卸料通道171，从所述气流控制阀172喷出的气流将物料从定位槽21中吹出，进入卸料通道171，完成卸料动作。图5的定位槽中示出了已完成加工的物料。

这种通过气动方式完成上料、卸料的方法能够大幅提高工作效率，本发明并不对上料装置15的工作方式进行限制，本领域技术人员可以针对实际情况采用适合的手段。

以上是本发明提供的所述工装定位组件1，图6是优选实施例中所述工装定位组件1的立体示意图，所述转盘2由步进电机3驱动，各个工位分布在所述转盘2的周围。该设备能够准确、高效的将物料送入特定的加工位12，与激光打孔机等加工设备配合完成加工动作。对于具有矩形外形的物料，所述定位槽21也能够准确、牢固的进行定位。所述转盘2可以通过步进电机3等设备驱动，以达到准确旋转的目的。定位吸气口211、上料装置15和下料装置中需要的气流可以通过外接的气泵提供。

进一步的，本发明还提供了一种自动上下料加工机构，其中包括上述工装定位组件1以及供给组件4，所述供给组件4用于给所述工装定位组件1输送物料。

在具体实施例中，如图7所示，所述供给组件4包括螺旋震动上料盘41和直线送料装置42。所述螺旋震动上料盘41通过震动原理将其中的物料整齐排列到其内壁上的螺旋轨道上。螺旋轨道上具有针对物料的特定结构，这些特定结构能够使期望姿态排列的物料继续沿轨道滑动，而以其他姿态进入螺旋轨道的物料则会掉出轨道，回到底部的圆盘中继续通过震动滑向轨道。在所述螺旋震动上料盘41工作时，工作人员只需要将物料倒入圆盘，上料盘就能够自动开始排列、输送物料。所述直线送料装置42是分别与所述螺旋震动上料盘41和上料装置15对接的过渡输送装置，其通过震动持续向所述工装定位组件1输送物料。所述直线送料装置42的入口与所述螺旋震动上料盘41的出口对接，经过整齐排列的物料在震动的作用下移动进入直线送料装置42，并以直线排列。直线送料装置42的出口与上述上料装置15的上料通道151对接，物料以整齐的直线队列进入上料装置15，不断被送入所述定位槽21。

特别的，如图7所示，所述自动上下料加工机构中包括料满检测装置43，其可以安装在所述螺旋震动上料盘41的出口或所述直线送料装置42的入口附近。所述料满检测装置43用于检测物料是否已经排满直线送料装置42，如果物料已经排满，则料满检测装置43可以发出信号停止圆盘震动上料盘的工作，以节约能源、防止物料堆积出现卡槽现象。

以上是本发明提供的工装定位组件以及自动上下料加工机构，图8是所述自动上下料加工机构的整体俯视图，该机构能够自动对物料完成运输上料，并且通过定位吸气口对物料、特别是矩形物料进行准确定位。所述定位槽能够携带物料至加工位，与激光打孔器自动配合完成打孔加工。该机构有效提高了生产效率，提升了产品质量并降低了人工劳动强度。

本发明的应用范围不局限于以上描述的特定实施例，本领域技术人员可以根据实际应用以及本领域的常用手段对供给组件、各工位的布局、定位槽的数量等特征进行修改。对于本领域的普通技术人员而言，可以在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明所附权利要求旨在将这些变型、替换等结构包含在其保护范围内。

Claims (10)

1.一种工装定位组件，其特征在于，包括：

转盘(2)，所述转盘(2)的边缘设置有至少一个定位槽(21)，所述定位槽(21)内包括定位吸气口(211)；

沿所述转盘(2)的圆周方向，依次均匀设置的上料位(11)、加工位(12)以及卸料位(13)；

具有上料通道(151)的上料装置(15)，所述上料装置(15)安装于所述上料位(11)，所述上料通道(151)对准转盘(2)的边缘；

具有卸料通道(171)的卸料装置(17)，所述卸料装置(17)安装于所述卸料位(13)，所述卸料通道(171)对准转盘(2)的边缘；

所述转盘(2)转动驱使定位槽(21)依次经过所述上料位(11)、加工位(12)和卸料位(13)。

2.根据权利要求1所述的工装定位组件，其特征在于，包括：

沿所述转盘(2)的圆周方向设置在所述卸料位(13)之后的检测位(14)；

安装在所述检测位(14)上的空位检测装置(18)；

所述上料位(11)、加工位(12)、卸料位(13)以及检测位(14)均匀分布在所述转盘(2)的周围。

3.根据权利要求1所述的工装定位组件，其特征在于，所述定位槽(21)为矩形定位槽(21),所述定位吸气口(211)位于所述矩形定位槽(21)的两个侧面的夹角位置。

4.根据权利要求1所述的工装定位组件，其特征在于，所述定位槽(21)内具有避让槽(212)。

5.根据权利要求1所述的工装定位组件，其特征在于，所述转盘(2)上设置有三个或四个所述定位槽(21)。

6.根据权利要求1所述的工装定位组件，其特征在于，所述上料通道(151)两侧设置有用于上料的高频吹气头(1511)。

7.根据权利要求1所述的工装定位组件，其特征在于，所述加工位(12)上安装有用于清洁加工碎屑的真空除尘装置(16)。

8.一种自动上下料加工机构，其特征在于，包括：

权利要求1-7任意之一所述的工装定位组件(1)；

向所述工装定位组件(1)输送物料的供给组件(4)。

9.根据权利要求8所述的自动上下料加工机构，其特征在于，所述供给组件(4)包括：

用于自动排列并持续输送物料的螺旋震动上料盘(41)；

接收所述螺旋震动上料盘(41)输送的物料、并提供给所述工装定位组件(1)的直线送料装置(42)；

所述直线送料装置(42)与所述上料通道(151)对接。

10.根据权利要求9所述的自动上下料加工机构，其特征在于，包括用于检测直线送料装置(42)是否装满物料的料满检测装置(43)，以控制所述螺旋震动上料盘(41)的启停。