CN105347022A - 一种工件取样装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工件取样装置，包括导向装置(100)、输送装置(200)、工件接收以及正反确认装置(300)、工件正反调整装置(400)、工件取放装置(500)、取样盘放置部件(600)以及控制所述导向装置(100)、输送装置(200)、工件接收以及正反确认装置(300)、工件正反调整装置(400)、工件取放装置(500)和取样盘放置部件(600)的控制器(C)。本发明的工件取样装置可以实现自动取样，提高生产效率，降低人工成本；避免了手动摆料腐蚀工件的问题；各个装置均由控制器自动控制，操作精准，取样测试结果更准确。

Description

一种工件取样装置
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种工件取样装置。
背景技术
在零件加工过程中通常需要按照一定的规则对加工的工件进行取样检测。目前的取样方式是利用人工手动取样方式，这种取样方式存在下面几个问题：(1)取样耗时多、效率低、人工成本大；(2)刚刚完成加工的工件虽然经过初步冷却，但是余温仍可能将员工的手烫伤，并且在摆放的时候存在撞伤零件表面的可能，而且人手与工件接触会将汗水遗留在工件上，造成零件生锈；(3)取样的时间间隔不同，可能影响取样判断结果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种摆料机。为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案如下：
一种工件取样装置，包括导向装置100、输送装置200、工件接收以及正反确认装置300、工件正反调整装置400、工件取放装置500、取样盘放置部件600以及控制器C，其控制导向装置100、输送装置200、工件接收以及正反确认装置300、工件正反调整装置400、工件取放装置500、取样盘放置部件600，其中：
导向装置100为漏斗形，其沿竖直方向设置并且由上到下逐渐收缩，导向装置100的下端部的直径大于工件的最大径向尺寸并且小于工件的最大轴向尺寸；
输送装置200包括第一横向导轨210和第一驱动机构，第一横向导轨210的第一端211位于导向装置100正下方并且第一横向导轨210的第二端212延伸接近工件正反调整装置400；
工件接收以及正反确认装置300安装于第一横向导轨210上并且在第一驱动机构作用下沿第一横向导轨210移动，工件接收以及正反确认装置300包括具有与工件的外形相配合的凹口的接收部310、下部320以及设置于下部320的侧壁上的传感器330，传感器330将检测信号传送至控制器，控制器基于检测信号向工件正反调整装置400输出控制信号；
工件正反调整装置400基于控制器的控制信号对工件进行调整；
工件取放装置500包括设置于第一横向导轨210上方的纵向导轨510、安装于纵向导轨510上可沿竖直方向伸缩的伸缩机构520、安装于伸缩机构底部的夹持部件530以及驱动伸缩机构沿纵向导轨510移动的第二驱动机构540，纵向导轨510的第一端511邻近第一横向导轨210的第二端212并且在纵向方向覆盖了料盘存放装置600的纵向长度以及第一横向导轨210的纵向长度；
取样盘放置部件600包括取样盘固定部件610、使取样盘固定部件610横向移动的第三驱动机构620以及限制取样盘固定部件610横向移动路径的第二横向导轨630，取样盘固定部件610与纵向导轨510的第一端511的纵向距离小于纵向导轨510的纵向长度，并且取样盘固定部件610的高度低于夹持部件530的高度。
优选地，传感器的安装位置高于工件沿第一方向竖直放入凹口内时的第一端面S1的位置并且低于工件沿第二方向竖直放入凹口内时的第二端面S2的位置，第一方向与第二方向相反。
优选地，工件正反调整装置400包括沿竖直面安装的旋转气缸410以及安装于旋转气缸410上的旋转夹爪420，旋转夹爪420夹持工件的凸出部在竖直平面内旋转以实现工件的第一端和第二端的位置互换。
优选地，取样装置进行周期性地连续取样，所述连续取样的个数为6个。
优选地，第一驱动机构为气缸、第二驱动机构540、第三驱动机构620为电机和/或气缸。
优选地，工件取样装置还包括振动器700，振动器700连接于导向装置100上。
优选地，工件取样装置还包括进料装置800，进料装置800位于导向装置100开口的上方，进料装置的底部设有可移动的封口板，工件在封口板打开时移动至导向装置100内。
如上所述，本发明所述的工件取样装置具有以下有益效果：实现自动取样，提高生产效率，降低人工成本；避免了手动摆料腐蚀工件的问题；各个装置均由控制器自动控制，操作精准，取样测试结果更准确。
附图说明
图1示出了本发明的工件取样装置的示例性工件的示意图；
图2示出了根据一个实施例的本发明的工件取样装置的俯视图；
图3示出了根据一个实施例的本发明的工件取样装置的主视图；
图4示出了根据一个实施例的本发明的工件取样装置的左视图；
图5示出了工件沿第一方向放入工件接收以及正反确认装置的示意图；
图6示出了工件沿第二方向放入工件接收以及正反确认装置的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员根据本说明书所披露的内容可以容易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神的前提下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，附图中仅示出与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可随意改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。
图1示出了适用于本发明的工件取样装置的工件的示意图，该工件是高压共轨柴油发动机电控喷油器用电磁阀阀体。该工件具有中间凸出部分、分别位于中间凸出部分两侧的较短的第一端和较长的第二端。工件在轴向方向A的尺寸大于其沿径向方向的尺寸。
参照图2-4，其示出了根据本发明的一个实施例的工件取样装置的示意图，包括导向装置100、输送装置200、工件接收以及正反确认装置300、工件正反调整装置400、工件取放装置500、取样盘放置部件600以及控制器C。
其中，导向装置100为漏斗形，例如但不限于Y形漏斗，其沿竖直方向设置并且由上到下逐渐收缩，导向装置100的下端部的直径大于工件的最大径向尺寸并且小于工件的最大轴向尺寸。
输送装置200包括第一横向导轨210和第一驱动机构(未示出)，第一横向导轨210的第一端211位于导向装置100正下方并且第一横向导轨210的第二端212延伸接近工件正反调整装置400。
工件接收以及正反确认装置300安装于第一横向导轨210上并且在第一驱动机构作用下沿第一横向导轨210移动，工件接收以及正反确认装置300的具体结构将结合图5和图6详细描述。
工件正反调整装置400基于控制器C的控制信号对工件进行调整。
工件取放装置500包括设置于第一横向导轨210上方的纵向导轨510、安装于纵向导轨510上可沿竖直方向伸缩的伸缩机构520、安装于伸缩机构底部的夹持部件530以及驱动伸缩机构沿纵向导轨510移动的第二驱动机构540，纵向导轨510的第一端511邻近第一横向导轨210的第二端212并且在纵向方向覆盖了取样盘放置部件600的纵向位置以及第一横向导轨210的纵向长度。
取样盘放置部件600包括取样盘固定部件610、使取样盘固定部件610横向移动的第三驱动机构620以及限制取样盘固定部件610横向移动路径的第二横向导轨630，取样盘固定部件610与纵向导轨510的第一端511的纵向距离小于纵向导轨510的纵向长度，并且取样盘固定部件610的高度低于夹持部件530的高度，即当取样盘移动至纵向导轨510下方时，夹持部件530纵向移动能够将工件移动至料盘上方。取样盘固定部件610可以直接可移动地安装于第二横向导轨630上。或通过其他的支撑机构可移动地连接于第二横向导轨630上，第二横向导轨630的延伸方向限制了取样盘固定部件610的横向移动路径。
参照图5和图6，其示出了工件接收以及正反确认装置300的示意图，工件接收以及正反确认装置300包括接收部310、下部320以及设置于下部320的侧壁上的传感器330。工件接收以及正反确认装置300具有与工件的外形相配合的凹口，凹口包括位于接收部310上的直径较大的部分和位于下部320上的直径较小的部分。传感器330的安装位置高于工件沿第一方向竖直放入凹口内时的第一端面S1的位置并且低于工件沿第二方向竖直放入凹口内时的第二端面S2的位置。传感器330可以是光电传感器、红外传感器等。当工件较短的第一端放入凹口接收部310内时，工件的下端不会遮挡传感器前方的位置，因此传感器内的信号不会发生变化，由此判断工件的较短的第一端位于下方；相反，当工件较长的第二端放入凹口接收部310内时，工件的下端遮挡了传感器的前方位置，因此传感器内信号发生变化，由此判断工件较长的第二端位于下方。
上述驱动机构可以选用气动装置(例如气缸)、电动驱动机构(例如电机)等。工件正反调整装置400包括沿竖直面安装的旋转气缸410以及安装于旋转气缸410上的旋转夹爪420，旋转夹爪420夹持工件的凸出部在竖直平面内旋转以实现工件的第一端和第二端的位置互换。
在这种实施方式中，工件首先放置于导向装置100内，由于导向装置100的尺寸限制，工件只能以沿A轴方向进入导向装置100的底部，并从导向装置100的底部滑出，落入下方的工件接收以及正反确认装置300。工件接收以及正反确认装置300的传感器330检测工件的正反，工件的正反可以基于工件两端长度不同所造成其放入接收以及正反确认装置300内时底部的高度不同来确认。确认完毕后，如果工件放反，则传感器330向控制器C发送信号，控制器C控制工件正反调整装置400的旋转夹爪420加持住工件在竖直平面内旋转180°，实现工件上下两端的对换。之后，工件取放装置500的伸缩机构520带动夹持部件530一起移动至工件上方，伸缩机构520向下移动，夹持部件530夹紧工件并向上收缩，伸缩机构520沿纵向导轨510移动至取样盘上方，伸缩机构520向下移动至工件与取样盘接触，夹持部件530释放工件，伸缩机构520向上移动，完成一次取样程序，在下一次取样过程中，伸缩机构520纵向移动一个工件放置长度的距离，在纵向位置重复进行填充，待取样盘一排放料孔填充满后，第三驱动机构620驱动取料盘固定部件610横向移动至下一排放料孔位于工件取放装置500下方，如此完成整个取样过程。
在图2所示的实施例中，取样盘可存放的工件个数为6个，取样盘的存放个数以及连续取样的个数可与加工设备每次可加工的工件个数相对应。这样，如果加工设备的某一位置出现故障，造成该位置加工的部件出现质量问题，通过上述规则连续夹取对应数量的工件即可确定加工设备的对应位置出现故障，并及时进行检修。
在本发明的一个优选实施例中，如图1所示工件取样装置还包括进料装置800，进料装置800位于导向装置100开口的上方，进料装置800的底部设有可移动的封口板，工件在封口板打开时移动至导向装置100内。摆料机还包括振动器700，振动器700连接于导向装置100上，振动器700振动使导向装置100内的工件振动，促进工件进入导向装置100。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种工件取样装置，其特征在于，包括导向装置(100)、输送装置(200)、工件接收以及正反确认装置(300)、工件正反调整装置(400)、工件取放装置(500)、取样盘放置部件(600)以及控制器(C)，控制器(C)控制所述导向装置(100)、输送装置(200)、工件接收以及正反确认装置(300)、工件正反调整装置(400)、工件取放装置(500)和取样盘放置部件(600)，其中：
所述导向装置(100)为漏斗形，其沿竖直方向设置并且由上到下逐渐收缩，所述导向装置(100)的下端部的直径大于工件的最大径向尺寸并且小于工件的最大轴向尺寸；
所述输送装置(200)包括第一横向导轨(210)和第一驱动机构，所述第一横向导轨(210)的第一端(211)位于所述导向装置(100)正下方并且所述第一横向导轨(210)的第二端(212)延伸接近所述工件正反调整装置(400)；
所述工件接收以及正反确认装置(300)安装于所述第一横向导轨(210)上并且在所述第一驱动机构作用下沿所述第一横向导轨(210)移动，所述工件接收以及正反确认装置(300)包括具有与所述工件的外形相配合的凹口的接收部(310)、下部(320)以及设置于所述下部(320)的侧壁上的传感器(330)，所述传感器(330)将检测信号传送至所述控制器(C)，所述控制器(C)基于所述检测信号向所述工件正反调整装置(400)输出控制信号；
所述工件正反调整装置(400)基于所述控制器的控制信号对所述工件进行调整；
所述工件取放装置(500)包括设置于所述第一横向导轨(210)上方的纵向导轨(510)、安装于所述纵向导轨(510)上可沿竖直方向伸缩的伸缩机构(520)、安装于伸缩机构底部的夹持部件(530)以及驱动所述伸缩机构沿所述纵向导轨(510)移动的第二驱动机构(540)，所述纵向导轨(510)的第一端(511)邻近所述第一横向导轨(210)的第二端(212)并且所述纵向导轨(510)在纵向方向覆盖了所述料盘存放装置(600)的纵向长度以及所述第一横向导轨(210)的纵向长度；
所述取样盘放置部件(600)包括取样盘固定部件(610)、使取样盘固定部件(610)横向移动的第三驱动机构(620)以及限制取样盘固定部件(610)横向移动路径的第二横向导轨(630)，所述取样盘固定部件(610)与所述纵向导轨(510)的第一端(511)的纵向距离小于所述纵向导轨(510)的纵向长度，并且所述取样盘固定部件(610)的高度低于夹持部件(530)的高度。
2.根据权利要求1所述的工件取样装置，其特征在于，所述传感器的安装位置高于所述工件沿第一方向竖直放入所述凹口内时的第一端面S1的位置并且低于所述工件沿第二方向竖直放入所述凹口内时的第二端面S2的位置，所述第一方向与所述第二方向相反。
3.根据权利要求2所述的工件取样装置，其特征在于，所述工件正反调整装置(400)包括沿竖直面安装的旋转气缸(410)以及安装于所述旋转气缸(410)上的旋转夹爪(420)，所述旋转夹爪(420)夹持所述工件的凸出部在竖直平面内旋转以实现所述工件的第一端和第二端的位置互换。
4.根据权利要求1所述的工件取样装置，其特征在于，所述取样装置进行周期性地连续取样，所述连续取样的个数为6个。
5.根据权利要求1所述的工件取样装置，其特征在于，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构(540)和所述第三驱动机构(620)为电机和/或气缸。
6.根据权利要求1所述的工件取样装置，其特征在于，还包括振动器(700)，所述振动器(700)连接于所述导向装置(100)上。
7.根据权利要求1所述的工件取样装置，其特征在于，还包括进料装置(800)，所述进料装置(800)位于所述导向装置(100)开口的上方，所述进料装置的底部设有可移动的封口板，所述工件在所述封口板打开时移动至所述导向装置(100)内。
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