CN104554849B - 一种全自动气门插盘机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动气门插盘机，包括固定在机架上的送料系统、抓取系统及接料系统，送料系统包括倾斜式滑道、分料机构及定位机构，倾斜式滑道包括倾斜的上下平行设置的两组滑杆，上端的两个滑杆之间的距离大于气门的杆部直径而小于气门头部直径，滑杆在底端由倾斜过渡为水平，分料机构将最前端的气门放下而将后面的气门阻拦，起到了分料的作用，定位机构将滑到滑杆底部的气门固定，然后抓取系统通过调整移动将气门夹紧并抓取，最后将气门插入接料系统中料箱的插槽中，气门的移动在X、Z轴方向上调节，料箱可以在Y轴方向上调节，最终达到三轴联动调节，该插盘机节省了大量的人力，并且工作稳定可靠，能够避免气门的碰撞、刮划。

Description

一种全自动气门插盘机

技术领域

本发明属于气门加工设备技术领域，具体涉及一种全自动气门插盘机。

背景技术

气门是影响发动机可靠性、安全性的关键零部件之一，主要用于启动和关闭发动机工作过程中的进气道和排气道，控制燃料混合气或空气的进入以及废气的排出。气门在生产加工完成后需要单独放置在料箱的槽中，以免运输和搬运过程中气门之间相互碰撞、刮划，目前在将气门放入料箱槽中的过程全部是由人工手持气门完成的，手持气门不可避免地造成气门之间的碰撞、刮划，而且有时会发生气门掉落与地面碰撞的情况，这样的工作方式不仅劳动强度大，容易造成岗位人员流失，而且效率较低。

发明内容

本发明提供了一种全自动气门插盘机，该插盘机能够将气门准确放置，节省了人力，气门之间不会发生相互碰撞刮划。

本发明的具体技术方案是：

一种全自动气门插盘机，关键点是，包括机架、送料系统、抓取系统及接料系统，机架包括支撑送料系统的L型支架、支撑抓取系统用的门型支架以及支撑接料系统用的底座式框架，其中L型支架固定在底座式框架的一侧，门型支架固定在底座式框架的上端面；送料系统包括倾斜式滑道、设置在倾斜式滑道中段的分料机构以及及设置在倾斜式滑道底部的定位机构，倾斜式滑道包括倾斜的上下平行设置的两组滑杆，上端的两个滑杆之间的距离大于气门的杆部直径而小于气门头部直径，所有滑杆在底端由倾斜逐渐光滑过渡为水平；抓取系统包括活动臂及抓手，活动臂位于门型支架一侧，活动臂和门型支架之间通过设置第一移动副进行连接，第一移动副的方向位于水平面内，活动臂包括固定端和移动端，活动臂的移动方向为竖直方向，抓手固定于移动端的下端；接料系统包括料箱，料箱为上端开口的箱体结构，料箱中设置有插盘，插盘端面设置有呈矩阵式排列的插槽，料箱下端与底座式框架上端通过设置第二移动副进行连接，第二移动副的设置方向在水平面内与第一移动副的设置方向垂直。

所述的倾斜式滑道上端设置有与其方向一致的支撑板，支撑板通过滑块与L型支架中的竖直部分进行连接，滑块与L型支架在连接处分别设置有滑轨与滑槽进行竖直方向的滑动配合，支撑板与滑块之间铰接连接，支撑板两侧均设置有侧板与倾斜式滑道中的相对应一侧的滑杆固定，分料机构包括两个锥尖相对设置的分料锥、连接两个分料锥外端的联动装置及设置在一个分料锥外端的分料伸缩装置，联动装置固定于支撑板上端，分料伸缩装置的固定端固定于联动装置的上端，两个分料锥设置于支撑板与滑道之间，分料伸缩装置的伸缩方向与分料锥的设置方向均水平垂直于滑道。

所述的支撑板下端面设置有限位杆，限位杆的设置方向与支撑板一致，限位杆固定于支撑板下端面，限位杆的上端向外侧翘起。

所述的L型支架中竖直部分与水平部分在连接处分别设置有导条和导槽进行水平方向的滑动配合。

所述的定位机构包括挡料装置和拨料装置，挡料装置设置于倾斜式滑道底端一侧，挡料装置包括挡料伸缩装置、挡料板及挡料杆，挡料伸缩装置的设置方向在水平面内垂直于倾斜式滑道底端，挡料板横向固定于挡料伸缩装置的前端，挡料杆与挡料板在水平面内固定为直角形状，拨料装置下方设置有与L型支架固定的水平的固定板，拨料装置位于固定板上端面，拨料装置包括拨杆及拨料伸缩装置，固定板上设置有转轴，拨杆一端设置有转筒与转轴旋转配合，拨料伸缩装置的固定端铰接于固定板上端面，拨料伸缩装置的伸缩端与转筒外侧固定，拨杆、挡料杆、挡料板及滑道一侧的滑杆共同构成一个封闭的矩形。

所述的第一移动副和第二移动副均为丝杠副。

所述的活动臂和门型支架之间在第一移动副两侧均设置有第一导轨副，第一导轨副的设置方向与第一移动副的设置方向相同。

所述的料箱下端与底座式框架上端之间在第二移动副两侧均设置有第二导轨副，第二导轨副的设置方向与第二移动副的设置方向相同。

所述的活动臂为气缸、油缸或者电液推杆。

本发明的有益效果是：本发明使用倾斜式滑道将气门自主输送至底端，定位机构可以将每次输送来的气门固定在相同的位置，为抓取系统的设置提供了前提，抓取系统可以在X、Z轴进行移动，料箱底部可以在Y轴方向上移动，从而可以实现将气门抓取后放置在料箱中插盘的任意插槽内，本插盘机节省了人力，且定位、抓取及插槽准确，避免了人工操作的不确定性，也避免了气门的碰撞、刮划，工作效果较好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中送料系统的结构示意图。

图3是本发明中抓取系统的结构示意图。

图4是本发明中接料系统的结构示意图。

附图中，1、L型支架，2、门型支架，3、底座式框架，4、滑杆，5、活动臂，6、抓手，7、料箱，8、插盘，9、插槽，10、支撑板，11、滑块，12、侧板，13、分料锥，14、联动装置，15、分料伸缩装置，16、限位杆，17、挡料伸缩装置，18、挡料板，19、挡料杆，20、固定板，21、拨杆，22、拨料伸缩装置。

具体实施方式

一种全自动气门插盘机，包括机架、送料系统、抓取系统及接料系统，机架包括支撑送料系统的L型支架1、支撑抓取系统用的门型支架2以及支撑接料系统用的底座式框架3，其中L型支架1固定在底座式框架3的一侧，门型支架2固定在底座式框架3的上端面；送料系统包括倾斜式滑道、设置在倾斜式滑道中段的分料机构以及及设置在倾斜式滑道底部的精确定位机构，倾斜式滑道包括倾斜的上下平行设置的两组滑杆4，上端的两个滑杆4之间的距离大于气门的杆部直径而小于气门头部直径，所有滑杆4在底端由倾斜逐渐光滑过渡为水平。

具体实施例，如图1至图4所示，将气门头部朝上放置在倾斜式滑道上端的两个滑杆4之间，倾斜式滑道上端设置有与其方向一致的支撑板10，支撑板10通过滑块11与L型支架1中的竖直部分进行连接，滑块11与L型支架1在连接处分别设置有滑轨与滑槽进行竖直方向的滑动配合，支撑板10与滑块11之间铰接连接，支撑板10两侧均设置有侧板12与倾斜式滑道中的相对应一侧的滑杆4固定，支撑板10下端面设置有限位杆16，限位杆16的设置方向与支撑板10一致，限位杆16固定于支撑板10下端面，限位杆16的上端向外侧翘起，当气门放置在倾斜式滑道上端时，限位杆16上端翘起部分可以起到导向的作用，气门沿倾斜式滑道的上端滑杆4向下滑动，限位杆16在这个滑动过程中既可以保护气门不会翻出两侧滑杆，又不影响气门的滑动，当气门滑至倾斜式滑道中段时，气门被分料机构阻挡。

分料机构包括两个锥尖相对设置的分料锥13、连接两个分料锥13外端的联动装置14及设置在一个分料锥13外端的分料伸缩装置15，联动装置14固定于支撑板10上端，两分料锥13的外端分别垂直向上固定有连接板与联动装置14的两端连接，当一侧分料锥13水平移动时，另一侧的分料锥13向相反的方向移动，分料伸缩装置15的固定端固定于联动装置14的上端，其伸缩端与一侧分料锥13外侧的连接板固定，两个分料锥13设置于支撑板10与滑道之间，两个分料锥13的锥尖相对接触从而将气门阻挡，分料伸缩装置15的伸缩方向与分料锥13的设置方向均水平垂直于倾斜式滑道，当倾斜式滑道底端无气门时，分料伸缩装置15向外侧伸张并带动这一侧的分料锥13向外移动，另一侧的分料锥13也向外移动，当两个分料锥13之间的距离逐渐增大至气门漏下时，分料伸缩装置15向内侧收缩，两个分料锥13的锥尖逐渐接触闭合并将后方滑下的气门阻挡，经过分料机构的气门滑落至倾斜式滑道的底端，倾斜式滑道的底端设置有定位机构，定位机构包括挡料装置和拨料装置，挡料装置包括挡料伸缩装置17、挡料板18及挡料杆19，挡料伸缩装置17的设置方向在水平面内垂直于滑道底端，挡料板18横向固定于挡料伸缩装置17的前端，挡料杆19与挡料板18在水平面内固定为直角形状，挡料杆19一端与挡料板18固定，另一端水平垂直伸向倾斜式滑道上部两个滑杆4的下端，在气门滑落至倾斜式滑道底端时，挡料伸缩装置17朝向倾斜式滑道的方向伸展，气门被挡料杆18阻挡，挡料板19将气门推向另一侧并使气门与该侧的滑杆4接触，拨料装置下方设置有与L型支架1固定的水平的固定板20，拨料装置位于固定板20上端面，拨料装置包括拨杆21及拨料伸缩装置22，固定板20上设置有转轴，拨杆21一端设置有转筒与转轴旋转配合，拨料伸缩装置22的固定端铰接于固定板20的上端面，拨料伸缩装置22的伸缩端与转筒外侧固定，拨料伸缩装置22收缩移动并带动拨杆21旋转，拨杆21旋转直至与气门接触，此时，拨杆21、挡料杆19、挡料板18及滑道一侧的滑杆4共同构成一个封闭的矩形将气门固定在其中。

当气门被固定后，抓取系统开始工作，抓取系统包括活动臂5及抓手6，活动臂5位于门型支架2一侧，活动臂5和门型支架2之间通过设置第一移动副进行连接，第一移动副的方向位于水平面内，活动臂5包括固定端和移动端，活动臂5的移动方向为竖直方向，抓手6固定于移动端的下端，活动臂5和门型支架2之间在第一移动副两侧均设置有第一导轨副，第一导轨副的设置方向与第一移动副的设置方向相同，第一导轨副的设置能够增加活动臂5和门型支架2之间移动的稳定性和牢固性，第一移动副为丝杠副，门型支架2侧面为竖直方向的丝杠，活动臂5的侧面固定有丝杠套与丝杠相配合，第一移动副沿水平面内的X轴移动，活动臂5为气缸、油缸或者电液推杆，优选为气缸，活动臂5的移动端移动方向为竖直的Z轴方向，抓手6正对气门被固定的位置，通过活动臂5在Z轴和X轴的移动调节抓手6的位置，用抓手6紧气门杆部，气门被夹紧后，挡料伸缩装置17和拨料伸缩装置22均恢复原位，挡料杆19、挡料板18及拨杆21也随之恢复原位，此时，气门可以被抓手6携带移动。

接料系统包括料箱7，料箱7为上端开口的箱体结构，料箱7中设置有插盘8，插盘8端面设置有呈矩阵式排列的插槽9，插槽9的矩阵式排列为沿X、Y两个水平面内相互垂直的方向，料箱7下端与底座式框架3上端通过设置第二移动副进行连接，第二移动副的设置方向在水平面内与第一移动副的设置方向垂直，料箱7下端与底座式框架3上端之间在第二移动副两侧均设置有第二导轨副，第二导轨副的设置方向与第二移动副的设置方向相同，第二导轨副的设置增加了料箱7与底座式框架3之间移动的稳定性和牢固性，第二移动副为丝杠副，底座式框架3上端面安装有丝杠，料箱7下端面安装有丝杠套，通过电机驱动丝杠旋转带动丝杠套移动，从而使料箱7移动，第二移动副沿水平面内的Y轴移动。

通过活动臂5自身的Z轴移动、活动臂5在门型支架2上的X轴移动及料箱7在底座式框架3上的Y轴移动，能够实现气门抓手6携带并插入料箱7中插盘8的任意一个插槽9内。

L型支架1中竖直部分与水平部分在连接处分别设置有导条和导槽进行水平方向的滑动配合，L型支架1中的竖直部分可以沿水平部分滑动，这样就可以调节送料系统与底座式框架3之间的距离，固定倾斜式滑道的支撑板10通过滑块11与L型支架1中的竖直部分进行连接，滑块11与L型支架1在连接处分别设置有滑轨与滑槽进行竖直方向的滑动配合，支撑板10与滑块11之间铰接连接，支撑板10可以随滑块沿L型支架1的竖直部分上下移动，这样就可以调节倾斜式滑道的倾斜角度，以调节实际工作时的下滑速度。

本发明设置的倾斜式滑道可以使气门以统一的状态下滑，利用倾斜式滑道将气门送至底端并设置有分料机构进行分料操作，分料机构将最前端的气门放下并将后方的气门阻拦，滑道底端的定位机构将每次输送来的气门固定在相同的位置，为抓取系统对气门的抓取提供了前提，抓取系统可以在固定位置抓取气门并通过三轴联动的调节将气门插入料箱的插槽中，该插盘机大大节省了人力，实现了气门插盘过程的自动化，并且该插盘机工作稳定可靠，避免了气门的碰撞、刮划，保证了气门在插盘过程中不受损坏。

Claims (8)

1.一种全自动气门插盘机，其特征在于：包括机架、送料系统、抓取系统及接料系统，机架包括支撑送料系统的L型支架(1)、支撑抓取系统用的门型支架(2)以及支撑接料系统用的底座式框架(3)，其中L型支架(1)固定在底座式框架(3)的一侧，门型支架(2)固定在底座式框架(3)的上端面；送料系统包括倾斜式滑道、设置在倾斜式滑道中段的分料机构以及及设置在倾斜式滑道底部的定位机构，倾斜式滑道包括倾斜的上下平行设置的两组滑杆(4)，上端的两个滑杆(4)之间的距离大于气门的杆部直径而小于气门头部直径，所有滑杆(4)在底端由倾斜逐渐光滑过渡为水平；抓取系统包括活动臂(5)及抓手(6)，活动臂(5)位于门型支架(2)一侧，活动臂(5)和门型支架(2)之间通过设置第一移动副进行连接，第一移动副的方向位于水平面内，活动臂(5)包括固定端和移动端，活动臂(5)的移动方向为竖直方向，抓手(6)固定于移动端的下端；接料系统包括料箱(7)，料箱(7)为上端开口的箱体结构，料箱(7)中设置有插盘(8)，插盘(8)端面设置有呈矩阵式排列的插槽(9)，料箱(7)下端与底座式框架(3)上端通过设置第二移动副进行连接，第二移动副的设置方向在水平面内与第一移动副的设置方向垂直，所述的倾斜式滑道上端设置有与其方向一致的支撑板(10)，支撑板(10)通过滑块(11)与L型支架(1)中的竖直部分进行连接，滑块(11)与L型支架(1)在连接处分别设置有滑轨与滑槽进行竖直方向的滑动配合，支撑板(10)与滑块(11)之间铰接连接，支撑板(10)两侧均设置有侧板(12)与倾斜式滑道中的相对应一侧的滑杆(4)固定，分料机构包括两个锥尖相对设置的分料锥(13)、连接两个分料锥(13)外端的联动装置(14)及设置在一个分料锥(13)外端的分料伸缩装置(15)，联动装置(14)固定于支撑板(10)上端，分料伸缩装置(15)的固定端固定于联动装置(14)的上端，两个分料锥(13)设置于支撑板(10)与滑道之间，分料伸缩装置(15)的伸缩方向与分料锥(13)的设置方向均水平垂直于滑道。

2.根据权利要求1所述的一种全自动气门插盘机，其特征在于：所述的支撑板(10)下端面设置有限位杆(16)，限位杆(16)的设置方向与支撑板(10)一致，限位杆(16)固定于支撑板(10)下端面，限位杆(16)的上端向外侧翘起。

3.根据权利要求1所述的一种全自动气门插盘机，其特征在于：所述的L型支架(1)中竖直部分与水平部分在连接处分别设置有导条和导槽进行水平方向的滑动配合。

4.根据权利要求1所述的一种全自动气门插盘机，其特征在于：所述的定位机构包括挡料装置和拨料装置，挡料装置设置于倾斜式滑道底端一侧，挡料装置包括挡料伸缩装置(17)、挡料板(18)及挡料杆(19)，挡料伸缩装置(17)的设置方向在水平面内垂直于倾斜式滑道底端，挡料板(18)横向固定于挡料伸缩装置(17)的前端，挡料杆(19)与挡料板(18)在水平面内固定为直角形状，拨料装置下方设置有与L型支架(1)固定的水平的固定板(20)，拨料装置位于固定板(20)上端面，拨料装置包括拨杆(21)及拨料伸缩装置(22)，固定板(20)上设置有转轴，拨杆(21)一端设置有转筒与转轴旋转配合，拨料伸缩装置(22)的固定端铰接于固定板(20)上端面，拨料伸缩装置(22)的伸缩端与转筒外侧固定，拨杆(21)、挡料杆(19)、挡料板(18)及滑道一侧的滑杆(4)共同构成一个封闭的矩形。

5.根据权利要求1所述的一种全自动气门插盘机，其特征在于：所述的第一移动副和第二移动副均为丝杠副。

6.根据权利要求1所述的一种全自动气门插盘机，其特征在于：所述的活动臂(5)和门型支架(2)之间在第一移动副两侧均设置有第一导轨副，第一导轨副的设置方向与第一移动副的设置方向相同。

7.根据权利要求1所述的一种全自动气门插盘机，其特征在于：所述的料箱(7)下端与底座式框架(3)上端之间在第二移动副两侧均设置有第二导轨副，第二导轨副的设置方向与第二移动副的设置方向相同。

8.根据权利要求1所述的一种全自动气门插盘机，其特征在于：所述的活动臂(5)为气缸、油缸或者电液推杆。