CN105312476A - 一种棒料铰定用自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明属自动化制造技术领域，涉及一种棒料铰定用自动化设备。包括中立柱、上料伺服装置、斜带输送机构、振动盘上料机构、冲压模具机构；振动盘上料机构通过斜带输送机构与位于中立柱上的上料伺服装置相连，上料伺服装置包括上料装置、定料装置；斜带输送机构设置有冲压模具机构的上模结构、下模结构；中立柱上设有安装伺服电机的电机座，伺服电机轴通过联轴器与驱动轴相连；驱动轴来驱动上料伺服装置、冲压模具机构。本发明将气动装置改为由伺服电机带动凸轮，利用凸轮的特殊曲线轮廓再通过与之相适应的一些机构实现对工件的上料、铆钉、抓取、定位、移入、移除等工序，该棒料铰定用自动化设备结构紧凑、速度快、精度高、可靠性高。

Description

一种棒料铰定用自动化设备

技术领域

本发明属自动化制造技术领域，具体涉及一种棒料铰定用自动化设备。

背景技术

现有的电子、电器自动化设备生产过程中，对工件的上料、铆钉、移入、移除等工序常采用机械手进行操作，机械手代替人类的手腕、手以及手指能正确并迅速的做抓取或放开等细微的动作，提高生产效率和精度。而气动技术具有清洁安全、低成本、易维护等优点，被生产过程自动化和机械化广泛应用，机械手的控制多采用气动装置对机械结构提供动力源，由气动装置控制机械手的前进、后退，上移、下移；但是气动装置存在着占地面积大、精度低、速度慢等缺点。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术的不足，将原有的气缸装置改为通过伺服电机驱动具有一定曲线轮廓的凸轮来完成棒料的铰定工作，提供一种结构紧凑、速度快、精度高、可靠性高的棒料铰定用自动化设备。

本发明提供的技术方案为：

一种棒料铰定用自动化设备，其特殊之处在于：包括位于底板1上的中立柱23、上料伺服装置27、斜带输送机构29、振动盘上料机构30、冲压模具机构28；其中，振动盘上料机构30通过斜带输送机构29与位于中立柱23上的上料伺服装置27相连，所述上料伺服装置27是由上料装置和定料装置组成；在斜带输送机构29上下两面分别设置有冲压模具机构28的上模结构、下模结构，其中，在底板1上还设有电机座31，伺服电机2安装在电机座31上，伺服电机2轴通过联轴器3与驱动轴6相连，实现驱动轴6与伺服电机2的同步转动；所述驱动轴6用于驱动上料伺服装置27、冲压模具机构28。

进一步地，上料装置通过右立柱14固定在底板1上，在右立柱14中部设有横板25，横板25的伸出端通过转轴13与上料连杆24的中部铰接，转轴13的另一端安装有带扣环双轴承；上料连杆24的一端通过第一凸轮随动器与上料凸轮5相切连接，上料凸轮5安装在驱动轴6靠近联轴器3的一侧；上料连杆24的另一端分别与弹簧立柱4通过压紧弹簧7相连、与上料机械手10通过第一导向滚轮12滑动连接；所述弹簧立柱4位于上料凸轮5一侧且固定在底板1上的，所述中立柱23位于右立柱14一侧，在中立柱23的侧面装有第一纵向滑座16，在第一纵向滑座16的一侧安装有定位螺丝15，另一侧与倒L形支柱18固连；所述倒L形支柱18的上端面设有与上料机械手10固连的横向滑座11，在上料机械手10的下方是棒料输送带26，倒L形支柱18与位于倒L形支柱18正下方且安装在底板1上的弹簧立柱19之间设有复位弹簧。

进一步地，第一导向滚轮12、定料机械手臂9均为高度可调，上料机械手10为开口向下的U形孔；定料机械手8与中立柱23之间安装有复位弹簧，在第二纵向滑座20与底板1之间也装有复位弹簧。

进一步地，在定料装置中，中立柱23的另一侧固定连接有第二纵向滑座20；在第二纵向滑座20的正下方设有安装在底板1上的活塞式气缸17，在活塞式气缸17的上方设有升降台21，升降台21的一侧与第二纵向滑座20的下端固连，另一侧设有止动螺栓22，在止动螺栓22位于定位螺丝15的正下方；在第二纵向滑座20的上端面固连有定料机械手臂9，定料机械手臂9的上端与定料机械手8以曲面的形式相切连接，定料机械手8与安装在中立柱23顶部的水平导轨滑接。

进一步地，在上模结构中，铰定凸轮45安装在驱动轴6的中间部位，与驱动轴6同步转动，铰定凸轮45与传动连杆34通过第二凸轮随动器相切连接，传动连杆34中部与立连杆36铰接，立连杆36的另一端与铰定连杆35的一端铰接，铰定连杆35的中部与第一连杆支撑柱37铰接，铰定连杆35的另一端与压块38通过第二导向滚轮连接，压块38固连在下压板39上，压块38底端开设有放置斜块的矩形槽，压块（38）与下压板39之间安装有冲压头42的安装部并通过斜块压紧，在下压板39的下方安装有冲压头保护板40，在下压板39的两端安装有调整螺丝46用于调整对冲压头42的压紧度；

进一步地，在下模结构中，上下凸轮32安装在驱动轴6上，位于上料凸轮5、铰定凸轮45的外侧，与驱动轴6同步转动，上下连杆33与上下凸轮32相切连接，上下连杆33中部与第二连杆支撑柱41铰接，上下连杆33的另一端与下模滑块44通过第三导向滚轮连接，在下模滑块44内安装有矩形螺旋弹簧，在下模滑块44的上方安装有顶块47，顶块47上安装有上下止动螺栓48，托件架43固连在顶块47上；铰定连杆35和上下连杆33、底板1之间均装有拉紧弹簧。

进一步地，在上料机械手10的上还设置有光电传感器、检测传感器，在右立柱14上部还设有光纤放大器和电磁阀。

本发明的有益之处在于：本发明将棒料铰定用自动化设备中的气动装置改为由伺服电机带动凸轮，利用凸轮的特殊曲线轮廓再通过与之相适应的一些机构实现对工件的上料、铆钉、抓取、定位、移入、移除等工序。伺服电机驱动具有一定曲线轮廓的凸轮来完成棒料的铰定工作，该棒料铰定用自动化设备结构紧凑、速度快、精度高、可靠性高。

附图说明：

图1本发明的结构示意图；

图2是图1的后视图；

图3是图1的左视图；

图4是上料伺服装置的结构示意图；

图5是图4的右视图；

图6是图4的左视图；

图7是冲压模具机构的结构示意图；

图8是图7的右视图；

图9是图7的左视图。

标记说明：1、底板，2、伺服电机，3、联轴器，4、弹簧立柱，5、上料凸轮，6、驱动轴，7、压紧弹簧，8、定料机械手，9、定料机械手臂，10、上料机械手，11、横向滑座，12、第一导向滚轮，13、转轴，14、右立柱，15、定位螺丝，16、第一纵向滑座，17、活塞式气缸，18、倒L形支撑柱，19、弹簧立柱，20、第二纵向滑座，21、升降台，22、止动螺栓，23、中立柱，24、上料连杆，25、横板，26、棒料输送带，27、上料伺服装置，28、冲压模具机构，29、斜带输送机构，30、振动盘上料机构，31、电机座，32、上下凸轮，33、上下连杆，34、传动连杆，35、铰定连杆，36、立连杆，37、第一连杆支撑柱，38、压块，39、下压板，40、冲压头保护板，41、第二连杆支撑柱，42、冲压头，43、托件架，44、下模滑块，45、铰定凸轮，46、调整螺丝，47、顶块，48、上下止动螺栓。

具体实施方案：

以下结合附图1-9和具体实施例来对本发明的技术方案做进一步详细说明。

在本实施例提供的棒料铰定用自动化设备中，包括位于底板1上的中立柱23、上料伺服装置27、斜带输送机构29、振动盘上料机构30、冲压模具机构28；其中，振动盘上料机构30通过斜带输送机构29与位于中立柱23上的上料伺服装置27相连，所述上料伺服装置27是由上料装置和定料装置组成；在斜带输送机构29上下两面分别设置有冲压模具机构28的上模结构、下模结构，其中，在底板1上还设有电机座31，伺服电机2安装在电机座31上，伺服电机2轴通过联轴器3与驱动轴6相连，实现驱动轴6与伺服电机2的同步转动；所述驱动轴6用于驱动上料伺服装置27、冲压模具机构28。

上料装置通过右立柱14固定在底板1上，在右立柱14中部设有横板25，横板25的伸出端通过转轴13与上料连杆24的中部铰接，转轴13的另一端安装有带扣环双轴承；上料连杆24的一端通过第一凸轮随动器与上料凸轮5相切连接，上料凸轮5安装在驱动轴6靠近联轴器3的一侧；上料连杆24的另一端分别与弹簧立柱4通过压紧弹簧7相连、与上料机械手10通过第一导向滚轮12滑动连接；所述弹簧立柱4位于上料凸轮5一侧且固定在底板1上的，所述中立柱23位于右立柱14一侧，在中立柱23的侧面装有第一纵向滑座16，在第一纵向滑座16的一侧安装有定位螺丝15，另一侧与倒L形支柱18固连；所述倒L形支柱18的上端面设有与上料机械手10固连的横向滑座11，在上料机械手10的下方是棒料输送带26，倒L形支柱18与位于倒L形支柱18正下方且安装在底板1上的弹簧立柱19之间设有复位弹簧。

第一导向滚轮12、定料机械手臂9均为高度可调，上料机械手10为开口向下的U形孔；定料机械手8与中立柱23之间安装有复位弹簧，在第二纵向滑座20与底板1之间也装有复位弹簧。

在定料装置中，中立柱23的另一侧固定连接有第二纵向滑座20；在第二纵向滑座20的正下方设有安装在底板1上的活塞式气缸17，在活塞式气缸17的上方设有升降台21，升降台21的一侧与第二纵向滑座20的下端固连，另一侧设有止动螺栓22，在止动螺栓22位于定位螺丝15的正下方；在第二纵向滑座20的上端面固连有定料机械手臂9，定料机械手臂9的上端与定料机械手8以曲面的形式相切连接，定料机械手8与安装在中立柱23顶部的水平导轨滑接。

在上模结构中，铰定凸轮45安装在驱动轴6的中间部位，与驱动轴6同步转动，铰定凸轮45与传动连杆34通过第二凸轮随动器相切连接，传动连杆34中部与立连杆36铰接，立连杆36的另一端与铰定连杆35的一端铰接，铰定连杆35的中部与第一连杆支撑柱37铰接，铰定连杆35的另一端与压块38通过第二导向滚轮连接，压块38固连在下压板39上，压块38底端开设有放置斜块的矩形槽，压块38与下压板39之间安装有冲压头42的安装部并通过斜块压紧，在下压板39的下方安装有冲压头保护板40，在下压板39的两端安装有调整螺丝46，用于调整对冲压头42的压紧度。

在下模结构中，上下凸轮32安装在驱动轴6上，位于上料凸轮5、铰定凸轮45的外侧，与驱动轴6同步转动，上下连杆33与上下凸轮32相切连接，上下连杆33中部与第二连杆支撑柱41铰接，上下连杆33的另一端与下模滑块44通过第三导向滚轮连接，在下模滑块44内安装有矩形螺旋弹簧，在下模滑块44的上方安装有顶块47，顶块47上安装有上下止动螺栓48，托件架43固连在顶块47上；铰定连杆35和上下连杆33、底板1之间均装有拉紧弹簧。

在上料机械手10的上还设置有光电传感器、检测传感器，在右立柱14上部还设有光纤放大器和电磁阀。

本发明的工作过程如下：

首先伺服电机2工作，通过联轴器3带动驱动轴6转动，驱动轴6的旋转带动上料凸轮5、铰定凸轮45、上下凸轮32旋转，同时斜料输送带29也接收信号开始运行。

上料凸轮5的旋转通过紧压在上料凸轮5工作曲面上的第一凸轮随动器带动上料连杆24绕固定转轴13摆动；随着上料凸轮5的转动，上料连杆24与上料凸轮5相切的一端首先顺时针向下摆动，从而上料连杆24的另一端顺时针摆动，带动上料机械手10沿横向滑座11横向给进。

与此同时，活塞式气缸17启动，通过升降台21带动第二纵向滑座20向上运动，第二纵向滑座20的上行运动带动定料机械手臂9上行运动，定料机械手臂9与定料机械手8通过一定的曲面相切接触，当定料机械手臂9上行运动时通过该相切曲面将定料机械手臂9的纵向运动变为定料机械手8的水平运动，推动定料机械手8水平进给，将棒料输送带26上的第二个棒料卡住，定料机械手8的定料与上料机械手9的上料同时进行。

当上料凸轮5转过一定的角度，上料机械手10将料送到托件架43，上料凸轮5进入休止状态。此时，升降台21上的止动螺栓22与固连在第一纵向滑座16上的定位螺丝15接触，活塞式气缸17继续运行，定料机械手臂9与定料机械手8之间变为平面接触，定料机械手8不会再前进，而此时第一纵向滑座16在定位螺丝15的作用下向上运动，通过与之固连的倒L形支撑柱18带动上料机械手10抬高，离开棒料。

当上料机械手10上升到一定高度时，上料凸轮5开始回程，带动上料机械手10回程，当上料凸轮5再次转过一定的角度，上料机械手10正好退回到起点位置的正上方，上料凸轮8进入再次进入休止状态，此时，活塞式气缸17开始回程，第一纵向滑座16在复位弹簧的作用下向下运动，带动上料机械手10下行，抓取棒料，然后第二纵向滑座20继续下行，定料机械手9在复位弹簧的作用下退出对棒料的挤压，由上料机械手10再次上料。

在此过程中，铰定凸轮45转过了一定的休止角度，开始通过传动连杆34、立连杆36和铰定连杆35带动压块38、下压板39向下运动，从而带动冲压头42向下运动。与此同时，上下凸轮32经过了一定的休止角开始通过上下连杆33带动下模滑块44向上运动，顶块47带着托件架43向上运动，与冲压头42完成铰定工作，上下模的连杆在拉紧弹簧作用下随凸轮开始回程；至此，一个正常上料的循环过程完成。

活塞式气缸17的运行所接收到的信号是由安装在右立柱14上的光电传感器检测上料连杆24的运动发出，如果在上料过程中出现异常，如：上料机械手10上料时无法继续推进，安装在上料机械手10后部的弹簧会弹出，被光电传感器检测到，发出报警信号。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种棒料铰定用自动化设备，其特征在于：包括位于底板（1）上的中立柱（23）、上料伺服装置（27）、斜带输送机构（29）、振动盘上料机构（30）、冲压模具机构（28）；其中，振动盘上料机构（30）通过斜带输送机构（29）与位于中立柱（23）上的上料伺服装置（27）相连，所述上料伺服装置（27）是由上料装置和定料装置组成；在斜带输送机构（29）上下两面分别设置有冲压模具机构（28）的上模结构、下模结构，其中，在底板（1）上还设有电机座（31），伺服电机（2）安装在电机座（31）上，伺服电机（2）轴通过联轴器（3）与驱动轴（6）相连，实现驱动轴（6）与伺服电机（2）的同步转动；所述驱动轴（6）用于驱动上料伺服装置（27）、冲压模具机构（28）。

2.如权力要求1所述的一种棒料铰定用自动化设备，其特征在于：上料装置通过右立柱（14）固定在底板（1）上，在右立柱（14）中部设有横板（25），横板（25）的伸出端通过转轴（13）与上料连杆（24）的中部铰接，转轴（13）的另一端安装有带扣环双轴承；上料连杆（24）的一端通过第一凸轮随动器与上料凸轮（5）相切连接，上料凸轮（5）安装在驱动轴（6）靠近联轴器（3）的一侧；上料连杆（24）的另一端分别与弹簧立柱（4）通过压紧弹簧（7）相连、与上料机械手（10）通过第一导向滚轮（12）滑动连接；所述弹簧立柱（4）位于上料凸轮（5）一侧且固定在底板（1）上的，所述中立柱（23）位于右立柱（14）一侧，在中立柱（23）的侧面装有第一纵向滑座（16），在第一纵向滑座（16）的一侧安装有定位螺丝（15），另一侧与倒L形支柱（18）固连；所述倒L形支柱（18）的上端面设有与上料机械手（10）固连的横向滑座（11），在上料机械手（10）的下方是棒料输送带（26），倒L形支柱（18）与位于倒L形支柱（18）正下方且安装在底板（1）上的弹簧立柱（19）之间设有复位弹簧。

3.如权力要求1或2所述的一种棒料铰定用自动化设备，其特征在于：在定料装置中，中立柱（23）的另一侧固定连接有第二纵向滑座（20）；在第二纵向滑座（20）的正下方设有安装在底板（1）上的活塞式气缸（17），在活塞式气缸（17）的上方设有升降台（21），升降台（21）的一侧与第二纵向滑座（20）的下端固连，另一侧设有止动螺栓（22），止动螺栓（22）位于定位螺丝（15）的正下方；在第二纵向滑座（20）的上端面固连有定料机械手臂（9），定料机械手臂（9）的上端与定料机械手（8）以曲面的形式相切连接，定料机械手（8）与安装在中立柱（23）顶部的水平导轨滑接。

4.如权力要求3所述的一种棒料铰定用自动化设备，其特征在于：在所述上模结构中，铰定凸轮（45）安装在驱动轴（6）的中间部位，与驱动轴（6）同步转动，铰定凸轮（45）与传动连杆（34）通过第二凸轮随动器相切连接，传动连杆（34）中部与立连杆（36）铰接，立连杆（36）的另一端与铰定连杆（35）的一端铰接，铰定连杆（35）的中部与第一连杆支撑柱（37）铰接，铰定连杆（35）的另一端与压块（38）通过第二导向滚轮连接，压块（38）固连在下压板（39）上，压块（38）底端还设有放置斜块的矩形槽，压块（38）与下压板（39）之间安装有冲压头（42）的安装部并通过斜块压紧，在下压板（39）的下方安装有冲压头保护板（40），在下压板（39）的两端安装有调整螺丝（46）。

5.如权力要求4所述的一种棒料铰定用自动化设备，其特征在于：在下模结构中，上下凸轮（32）安装在驱动轴（6）上，位于上料凸轮（5）、铰定凸轮（45）的外侧，与驱动轴（6）同步转动，上下连杆（33）与上下凸轮（32）相切连接，上下连杆（33）中部与第二连杆支撑柱（41）铰接，上下连杆（33）的另一端与下模滑块（44）通过第三导向滚轮连接，在下模滑块（44）内安装有矩形螺旋弹簧，在下模滑块（44）的上方安装有顶块（47），顶块（47）上安装有上下止动螺栓（48），托件架（43）固连在顶块（47）上；铰定连杆（35）和上下连杆（33）、底板（1）之间均装有拉紧弹簧。

6.如权力要求5所述的一种棒料铰定用自动化设备，其特征在于：第一导向滚轮（12）、定料机械手臂（9）均为高度可调，上料机械手（10）为开口向下的U形孔；定料机械手（8）与中立柱（23）之间安装有复位弹簧，在第二纵向滑座（20）与底板（1）之间也装有复位弹簧。

7.如权力要求6所述的一种棒料铰定用自动化设备，其特征在于：在上料机械手（10）的上还设置有光电传感器、检测传感器，在右立柱（14）上部还设有光纤放大器和电磁阀。