CN106516653B - 一种短圆柱物料的上料机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种短圆柱物料的上料机构，包括料斗、抓取搬运机构和换向机构，料斗底部设有倾斜底板，倾斜底板的右端最低处与水平底板相对接，水平底板前后方向的中部设有托料孔，托料孔中设有可沿料斗右墙板的左端面上下滑动的托举大滑块，托举大滑块的下端由大滑块气缸驱动，托举大滑块的顶部设有沿前后方向延伸的大滑块V形槽。大滑块V形槽最低处设有托举小滑块，托举小滑块的顶部设有小滑块V形槽，小滑块V形槽的宽度与短圆柱物料的直径相适配，长度与短圆柱物料的长度相适配，托举小滑块的下端连接在小滑块气缸的活塞杆上端，小滑块气缸的缸体上端固定在托举大滑块的下端。该装置每次能够顺利地取出一个短圆柱物料进行准确上料。
Description
技术领域
本发明涉及一种小件物体的上料装置，特别涉及一种短圆柱物料的上料机构，属于上料设备技术领域。
背景技术
书法用的传统毛笔、作画用的画笔、女性化妆用的粉底笔等的笔头整体呈短圆柱状，以毛笔为例，通常采用狼毫、羊毫以及禽类前胸之毛作为原料，毫毛经前处理及拣选后，多根毫毛在根部束成一束并利用胶质粘接在一起，毛根植入笔头套管的一端，笔头套管的另一端插接在笔杆的端部。
尽管现代工业已十分发达，但是对于毛笔等传统文化用品而言，因其具有独特的个性和风格，目前仍以有经验的人员在手工作坊制作为主，并没有进入工业化制造。接到订单后，将相应的笔头与笔杆进行装配，并且根据客户的需要印上文字或标签。近年来，随着画笔市场的增长，纯手工制作已经显示出弊端，主要是工作效率低，劳动强度大，且熟练工的薪酬逐年在增长，一旦交货期与农忙、节日等相冲突，往往很难及时交货。
笔头与笔杆组装时，需要在笔头套管中点胶，且笔杆上需要印字，工人长期接触胶水和油墨容易损害健康。因此将笔头与笔杆的组装采用设备进行工业化生产，既能保持产品的传统风格，又能提高工作效率，降低工人的劳动强度，保证成品的一致性。
由于笔杆较长，可以由操作工预先将其码放整齐放置在笔杆料斗中；而笔头的一头为毫毛束，另一头为套管，整体的尺寸又比较短小，不便于操作工预先整理，众多的笔头倾倒在偌大的笔头料斗中，必然处于无序状态。进行工业化组装的前提是将众多凌乱、方向无序的笔头从料斗中逐个取出，并统一方向放在生产线上依次向后输送。与笔头形状相似的短圆柱物料在上料过程中会遭遇同样的问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种短圆柱物料的上料机构，能够顺利地将无序的短圆柱物料从料斗中逐个取出并校正方向。
为解决以上技术问题，本发明的一种短圆柱物料的上料机构，包括支撑在机架上的料斗，料斗右侧设有两排相互平行的链条，两链条上设有一一对应的物料支承V形架，物料支承V形架的开口向上且沿各链条的长度方向均匀分布，所述链条的左端设有将短圆柱物料从料斗搬运到物料支承V形架上的抓取搬运机构，所述抓取搬运机构的右侧设有调整短圆柱物料朝向的换向机构，所述料斗的底部设有右端向下倾斜的料斗倾斜底板，所述料斗倾斜底板的右端最低处与料斗水平底板相对接，所述料斗水平底板前后方向的中部设有托料孔，所述托料孔中设有可沿料斗右墙板的左端面上下滑动的托举大滑块，所述托举大滑块的下端由大滑块气缸驱动，所述托举大滑块的顶部设有沿前后方向延伸的大滑块V形槽；所述托料孔的前后两侧分别设有下端向左倾斜的斜块，所述斜块的上端抵靠在所述料斗右墙板的左端面上。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：托举大滑块初始处于低位，托料孔的上端口露出；料斗倾斜底板的右端向下倾斜使得料斗内众多的短圆柱物料在重力的作用下向右侧集聚，由于托料孔的前后两侧分别设有斜块，斜块上的短圆柱物料会下落至与料斗倾斜底板的对接处，位于右侧的料斗水平底板唯一暴露的就是托料孔，因此短圆柱物料必然堆积在托料孔处，位于下方的短圆柱物料落入托料孔中，但方向处于无序状态，然后大滑块气缸的活塞杆伸出，大滑块V形槽托起短圆柱物料上行，超出料层后多余的短圆柱物料落回料斗中，大滑块V形槽可以保证其最低处有物料且在举升过程中不会掉落，而且在大滑块V形槽的导向及短圆柱物料的重力作用下，大滑块V形槽最低处短圆柱物料的轴线必然平行于大滑块V形槽的轴线，使得待托举的短圆柱物料由无序方向统一校正为前后方向。
作为本发明的改进，所述托举大滑块的大滑块V形槽最低处设有向下延伸的大滑块孔道，所述大滑块孔道中设有可沿大滑块孔道上下滑动的托举小滑块，所述托举小滑块的顶部设有沿前后方向延伸的小滑块V形槽，所述小滑块V形槽的开口宽度与短圆柱物料的直径相适配，所述托举小滑块前后方向的长度与短圆柱物料的长度相适配，所述托举小滑块的下端连接在小滑块气缸的活塞杆上端，所述小滑块气缸的缸体上端固定在所述托举大滑块的下端。托举大滑块动作一次，大滑块V形槽虽然都能够托到短圆柱物料，并且将被托举短圆柱物料统一为前后方向，但是每次托起的不止一个，托举大滑块举升至料斗上半部时停止，小滑块气缸的活塞杆伸出，将托举小滑块向上顶出，由于托举小滑块的小滑块V形槽位于大滑块V形槽最低处，且小滑块V形槽的开口宽度与短圆柱物料的直径相适配，因此小滑块V形槽只会托起位于大滑块V形槽最低处的一个短圆柱物料，并将其举升至料斗右墙板的顶部，被举升到顶的短圆柱物料的圆周卡在小滑块V形槽中，且轴线必然保持平行于前后方向。
作为本发明的进一步改进，所述料斗右墙板的下端越过所述料斗水平底板向下延伸，所述大滑块气缸的缸体固定在所述料斗右墙板的右端面下部，所述大滑块气缸的活塞杆顶部连接有大滑块驱动滑板，所述大滑块驱动滑板的内端面通过线轨滑块支撑在上料竖向线轨上，所述上料竖向线轨固定在所述料斗右墙板上，且上料竖向线轨上方固定有大滑块举升限位块，所述大滑块驱动滑板的内端面还通过大滑块连接板与所述托举大滑块相连，所述料斗右墙板上设有供大滑块连接板上下移动的料斗避让槽。大滑块气缸的活塞杆伸出时，推动大滑块驱动滑板沿上料竖向线轨上行，大滑块连接板的内端头穿过料斗避让槽带动托举大滑块上行，当大滑块驱动滑板的上端顶到大滑块举升限位块时，托举大滑块停止上行。该结构通过线轨滑块和上料竖向线轨的配合，以及大滑块连接板与料斗避让槽的配合可以确保托举大滑块贴着料斗右墙板平稳上行，不会出现抖动导致被托举的短圆柱物料掉落，上料竖向线轨和大滑块驱动滑板外置，可以节省料斗内的空间，使料斗具有更大的有效容量。
作为本发明的进一步改进，所述托举小滑块的小滑块V形槽前后方向的中部设有向下凹陷的托举小滑块U形槽，所述料斗右墙板的顶端前后方向的中部设有向下凹陷的料斗墙板U形槽。被举升到顶的短圆柱物料位于小滑块V形槽中且轴线平行于前后方向，在小滑块V形槽的中部设有向下凹陷的托举小滑块U形槽，便于上料夹爪穿过托举小滑块U形槽从左右两侧合围并夹住短圆柱物料，以便于下一步搬运；料斗右墙板的顶端设有向下凹陷的料斗墙板U形槽，为上料夹爪从料斗外侧向料斗内平移提供了空间，且为靠近料斗右墙板一侧上料夹爪的开合提供了空间，避免形成干涉，降低了上料夹爪为了避让向上升起的行程。
作为本发明的进一步改进，所述料斗墙板U形槽的前后两侧对称设有沿左右方向延伸的物料定位块，所述物料定位块呈开口向下的U形且骑跨在所述料斗右墙板的上方，两所述物料定位块的右端下部分别固定在物料定位块滑板的上端，所述物料定位块滑板分别通过线轨滑块支撑在物料定位横向线轨上，两所述物料定位块滑板的相向侧壁分别连接有向下延伸的定位块驱动杆，两所述定位块驱动杆的下端分别与物料定位块气缸的活塞杆相连接，两所述物料定位块气缸的缸体沿前后方向延伸且分别固定在所述料斗右墙板的右端面上。小滑块V形槽虽然可以将短圆柱物料的轴线限定为前后方向，但是无法对其前后位置进行定位；当短圆柱物料被举升到顶后，两物料定位块气缸同时动作，通过定位块驱动杆驱动物料定位块滑板沿物料定位横向线轨平移，两物料定位块滑板各自带动相应的物料定位块沿前后方向相向运动，直至两物料定位块同时夹在托举小滑块的前后两侧，两物料定位块推动短圆柱物料与小滑块V形槽的两端对齐，确保每个短圆柱物料被抓取时处于同样的位置。
作为本发明的进一步改进，所述小滑块气缸的活塞杆下端从缸体下方伸出旋接有小滑块举升限位块。当小滑块举升限位块抵靠至小滑块气缸的缸体下方时，托举小滑块停止上行。
作为本发明的进一步改进，所述料斗倾斜底板由第一翻板和第二翻板拼接而成，所述第二翻板的下缘与第一翻板的上缘相接触，所述第一翻板和第二翻板的铰接端均位于最低处，所述第一、二翻板的下端面中部铰接有第一、二翻板气缸，所述第一、二翻板气缸的缸体分别铰接在所述机架上；所述第一翻板的上缘下部连接有弧形挡料板，所述弧形挡料板与第一翻板的铰接轴共轴线。当料斗底部堆积的短圆柱物料比较少时，第一翻板气缸的活塞杆伸出，使得第一翻板绕右侧的铰接端向上翻起，将第一翻板上的短圆柱物料滑落至料斗的右端最低处，确保托举大滑块举升托料成功，第一翻板掀起过程中，弧形挡料板始终抵靠在第二翻板的下缘，避免短圆柱物料漏出。当整个料斗底部存放的短圆柱物料都比较少时，第二翻板气缸的活塞杆伸出，使得第二翻板绕右侧的铰接端向上翻起，将第二翻板上的短圆柱物料滑落至第一翻板上，再通过第一翻板的翻转继续向右端最低处滑落，确保料斗中的所有短圆柱物料都能获得上料。
作为本发明的进一步改进，所述抓取搬运机构包括下端设有钳口的上料夹爪，所述上料夹爪由上料夹爪气缸驱动，所述上料夹爪气缸固定在上料升降无杆气缸的滑块上，所述上料升降无杆气缸的缸体连接在三角支架的竖边上，所述三角支架的顶边水平且连接在上料平移无杆气缸的滑块下端，所述上料平移无杆气缸的缸体沿左右方向水平延伸且固定在机架上；所述上料夹爪的钳口合围后轴线沿前后方向水平延伸，所述上料夹爪在前后方向的中心线与所述料斗墙板U形槽的中心线对齐，且料斗墙板U形槽的开口宽度大于所述上料夹爪在前后方向的厚度。上料平移无杆气缸动作使其滑块带动上料升降无杆气缸、上料夹爪气缸及上料夹爪向左移动，当上料夹爪到达小滑块V形槽的正上方时，上料平移无杆气缸停止，上料升降无杆气缸动作使其滑块下行，当上料夹爪的钳口与小滑块V形槽的短圆柱物料位于同一高度时，上料升降无杆气缸停止，然后上料夹爪气缸动作使两上料夹爪相向合围，从左右两侧越过托举小滑块U形槽将短圆柱物料夹住；然后上料升降无杆气缸动作使其滑块上行至原来高度后停止，接着上料平移无杆气缸动作使其滑块向右平移至原来位置时停止，然后上料升降无杆气缸动作使其滑块下行直至短圆柱物料被搁置在物料支承V形架上，最后上料夹爪气缸动作使两上料夹爪分离，将短圆柱物料释放；如此完成了将短圆柱物料从小滑块V形槽中取出、搬运及就位。上料夹爪钳口合围后与短圆柱物料共轴线，并且保证上料夹爪在料斗墙板U形槽中自由穿行，不会发生干涉。
作为本发明的进一步改进，两排所述链条分别绕包在主动链轮和从动链轮上，两所述主动链轮共同安装在输送伺服电机的输出轴上，上层链条的上下两侧设有相配套的上探头和下探头。上料夹爪夹持住短圆柱物料，将其搁置在物料支承V形架上后，上料夹爪分离将短圆柱物料释放并返程，短圆柱物料的前后两端分别支撑在两列链条的物料支承V形架上，然后输送伺服电机步进一个角度，使短圆柱物料向主动链轮方向前进一个工位，进入下道工序，新的物料支承V形架到达承接下一个短圆柱物料的工位进行下一轮动作；物料支承V形架处于空载时，上探头发出的光信号垂直向下射出被下探头接受，当短圆柱物料经过上探头和下探头之间时，下探头接受不到上探头的光信号，从而系统确认该工位上料成功，进入后道工序操作，否则后道工序将跳开该工位的操作。
作为本发明的进一步改进，所述换向机构位于所述上探头的右侧，所述换向机构包括下端设有钳口的一对换向夹爪，所述换向夹爪由换向夹爪气缸驱动，所述换向夹爪气缸的上端固定连接在旋转气缸的缸体上，所述旋转气缸的导气头固定连接在换向升降无杆气缸的滑块上，所述换向升降无杆气缸的缸体固定在机架上。上探头和下探头不仅能够探测短圆柱物料的有无，还能判断其方向的正反，如果短圆柱物料的朝向相反，则换向升降无杆气缸的滑块下降使旋转气缸、换向夹爪气缸和换向夹爪下降，直至换向夹爪位于短圆柱物料的两侧，然后换向夹爪气缸动作使换向夹爪合围将短圆柱物料夹住，然后换向升降无杆气缸的滑块上升将短圆柱物料提起离开物料支承V形架，接着旋转气缸动作驱动短圆柱物料旋转180°后，换向升降无杆气缸的滑块下降将短圆柱物料重新放置在物料支承V形架上，然后换向夹爪气缸驱动换向夹爪打开，将短圆柱物料释放，确保每个短圆柱物料上料后的朝向一致。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。
图1为本发明短圆柱物料的上料机构的俯视图。
图2为图1中料斗的主视图。
图3为图2的俯视图。
图4为图3中沿A-A的剖视图。
图5为图2的左视图。
图6为图2的右视图。
图7为图2的立体图一。
图8为图2的立体图二。
图9为图2的立体图三。
图10为图1中抓取搬运机构的主视图。
图11为图10的左视图。
图12为图10的立体图一。
图13为图10的立体图二。
图14为图1中换向机构的立体图。
图中：1.料斗；1a.料斗右墙板；1b.料斗避让槽；1c.料斗墙板U形槽；1d.第一翻板；1e.弧形挡料板；1f.第一翻板气缸；1g.第二翻板；1h.第二翻板气缸；1j.料斗水平底板；1k.斜块；2.托举大滑块；2a.大滑块V形槽；2b.大滑块气缸；2c.大滑块驱动滑板；2d.大滑块连接板；2e.上料竖向线轨；2f.大滑块举升限位块；3.托举小滑块；3a.小滑块V形槽；3b.托举小滑块U形槽；3c.小滑块气缸；3d.小滑块举升限位块；4.物料定位块；4a.物料定位块滑板；4b.物料定位横向线轨；4c.定位块驱动杆；4d.物料定位块气缸；5.抓取搬运机构；5a.上料夹爪；5b.上料夹爪气缸；5c.上料升降无杆气缸；5d.三角支架；5e.上料平移无杆气缸；6a.输送伺服电机；6b.链条；6c.物料支承V形架；6d.上探头；6e.下探头；7.换向机构；7a.换向夹爪；7b.换向夹爪气缸；7c.旋转气缸；7d.换向升降无杆气缸。
具体实施方式
如图1及图10所示，本发明的短圆柱物料的上料机构包括支撑在机架上的料斗1，料斗1右侧设有两排分别绕包在主动链轮和从动链轮上且相互平行的链条6b，两链条6b上设有一一对应的物料支承V形架6c，物料支承V形架6c的开口向上且沿各链条6b的长度方向均匀分布，两主动链轮共同安装在输送伺服电机6a的输出轴上，上层链条的上下两侧设有相配套的上探头6d和下探头6e。链条6b的左端设有将短圆柱物料从料斗1搬运到物料支承V形架6c上的抓取搬运机构5，上探头6d的右侧设有换向机构7。
如图2至图9所示，料斗1的底部设有右端向下倾斜的料斗倾斜底板，料斗倾斜底板的右端最低处与料斗水平底板1j相对接，料斗水平底板1j前后方向的中部设有托料孔，托料孔中设有可沿料斗右墙板1a的左端面上下滑动的托举大滑块2，托举大滑块2的下端由大滑块气缸2b驱动，托举大滑块2的顶部设有沿前后方向延伸的大滑块V形槽2a；托料孔的前后两侧分别设有下端向左倾斜的斜块1k，斜块1k的上端抵靠在料斗右墙板1a的左端面上。
托举大滑块2初始处于低位，托料孔的上端口露出；料斗倾斜底板的右端向下倾斜使得料斗内众多的短圆柱物料在重力的作用下向右侧集聚，由于托料孔的前后两侧分别设有斜块1k，斜块1k上的短圆柱物料会下落至与料斗倾斜底板的对接处，位于右侧的料斗水平底板1j唯一暴露的就是托料孔，因此短圆柱物料必然堆积在托料孔处，位于下方的短圆柱物料落入托料孔中，但方向处于无序状态，然后大滑块气缸2b的活塞杆伸出，大滑块V形槽2a托起短圆柱物料上行，超出料层后多余的短圆柱物料落回料斗中，大滑块V形槽2a可以保证其最低处有物料且在举升过程中不会掉落，而且在大滑块V形槽2a的导向及短圆柱物料的重力作用下，大滑块V形槽2a最低处短圆柱物料的轴线必然平行于大滑块V形槽2a的轴线，使得待托举的短圆柱物料由无序方向统一校正为前后方向。
托举大滑块2的大滑块V形槽2a最低处设有向下延伸的大滑块孔道，大滑块孔道中设有可沿大滑块孔道上下滑动的托举小滑块3，托举小滑块3的顶部设有沿前后方向延伸的小滑块V形槽3a，小滑块V形槽3a的开口宽度与短圆柱物料的直径相适配，托举小滑块3前后方向的长度与短圆柱物料的长度相适配，托举小滑块3的下端连接在小滑块气缸3c的活塞杆上端，小滑块气缸3c的缸体上端固定在托举大滑块2的下端。小滑块气缸3c的活塞杆下端从缸体下方伸出旋接有小滑块举升限位块3d。
托举大滑块2动作一次，大滑块V形槽2a虽然都能够托到短圆柱物料，并且将被托举短圆柱物料统一为前后方向，但是每次托起的不止一个，托举大滑块2举升至料斗上半部时停止，小滑块气缸3c的活塞杆伸出，将托举小滑块3向上顶出，当小滑块举升限位块3d抵靠至小滑块气缸3c的缸体下方时，托举小滑块3停止上行。由于托举小滑块3的小滑块V形槽3a位于大滑块V形槽2a最低处，且小滑块V形槽3a的开口宽度与短圆柱物料的直径相适配，因此小滑块V形槽3a只会托起位于大滑块V形槽2a最低处的一个短圆柱物料，并将其举升至料斗右墙板1a的顶部，被举升到顶的短圆柱物料的圆周卡在小滑块V形槽3a中，且轴线必然保持平行于前后方向。
料斗右墙板1a的下端越过料斗水平底板1j向下延伸，大滑块气缸2b的缸体固定在料斗右墙板1a的右端面下部，大滑块气缸2b的活塞杆顶部连接有大滑块驱动滑板2c，大滑块驱动滑板2c的内端面通过线轨滑块支撑在上料竖向线轨2e上，上料竖向线轨2e固定在料斗右墙板1a上，且上料竖向线轨2e上方固定有大滑块举升限位块2f，大滑块驱动滑板2c的内端面还通过大滑块连接板2d与托举大滑块2相连，料斗右墙板1a上设有供大滑块连接板2d上下移动的料斗避让槽1b。
大滑块气缸2b的活塞杆伸出时，推动大滑块驱动滑板2c沿上料竖向线轨2e上行，大滑块连接板2d的内端头穿过料斗避让槽1b带动托举大滑块2上行，当大滑块驱动滑板2c的上端顶到大滑块举升限位块2f时，托举大滑块2停止上行。该结构通过线轨滑块和上料竖向线轨2e的配合，以及大滑块连接板2d与料斗避让槽1b的配合可以确保托举大滑块2贴着料斗右墙板1a平稳上行，不会出现抖动导致被托举的短圆柱物料掉落，上料竖向线轨2e和大滑块驱动滑板2c外置，可以节省料斗内的空间，使料斗具有更大的有效容量。
托举小滑块3的小滑块V形槽3a前后方向的中部设有向下凹陷的托举小滑块U形槽3b，料斗右墙板1a的顶端前后方向的中部设有向下凹陷的料斗墙板U形槽1c。被举升到顶的短圆柱物料位于小滑块V形槽3a中且轴线平行于前后方向，在小滑块V形槽3a的中部设有向下凹陷的托举小滑块U形槽3b，便于上料夹爪5a穿过托举小滑块U形槽3b从左右两侧合围并夹住短圆柱物料，以便于下一步搬运；料斗右墙板1a的顶端设有向下凹陷的料斗墙板U形槽1c，为上料夹爪5a从料斗外侧向料斗内平移提供了空间，且为靠近料斗右墙板1a一侧上料夹爪的开合提供了空间，避免形成干涉，降低了上料夹爪5a为了避让向上升起的行程。
料斗墙板U形槽1c的前后两侧对称设有沿左右方向延伸的物料定位块4，物料定位块4呈开口向下的U形且骑跨在料斗右墙板1a的上方，两物料定位块4的右端下部分别固定在物料定位块滑板4a的上端，物料定位块滑板4a分别通过线轨滑块支撑在物料定位横向线轨4b上，两物料定位块滑板4a的相向侧壁分别连接有向下延伸的定位块驱动杆4c，两定位块驱动杆4c的下端分别与物料定位块气缸4d的活塞杆相连接，两物料定位块气缸4d的缸体沿前后方向延伸且分别固定在料斗右墙板1a的右端面上。
小滑块V形槽3a虽然可以将短圆柱物料的轴线限定为前后方向，但是无法对其前后位置进行定位；当短圆柱物料被举升到顶后，两物料定位块气缸4d同时动作，通过定位块驱动杆4c驱动物料定位块滑板4a沿物料定位横向线轨4b平移，两物料定位块滑板4a各自带动相应的物料定位块4沿前后方向相向运动，直至两物料定位块4同时夹在托举小滑块3的前后两侧，两物料定位块4推动短圆柱物料与小滑块V形槽3a的两端对齐，确保每个短圆柱物料被抓取时处于同样的位置。
料斗倾斜底板由第一翻板1d和第二翻板1g拼接而成，第二翻板1g的下缘与第一翻板1d的上缘相接触，第一翻板1d和第二翻板1g的铰接端均位于最低处，第一翻板1d的下端面中部铰接有第一翻板气缸1f，第二翻板1g的下端面中部铰接有第二翻板气缸1h，第一翻板气缸1f、第二翻板气缸1h的缸体分别铰接在机架上；第一翻板1d的上缘下部连接有弧形挡料板1e，弧形挡料板1e与第一翻板1d的铰接轴共轴线。
当料斗底部堆积的短圆柱物料比较少时，第一翻板气缸1f的活塞杆伸出，使得第一翻板1d绕右侧的铰接端向上翻起，将第一翻板1d上的短圆柱物料滑落至料斗的右端最低处，确保托举大滑块2举升托料成功，第一翻板1d掀起过程中，弧形挡料板1e始终抵靠在第二翻板1g的下缘，避免短圆柱物料漏出。当整个料斗底部存放的短圆柱物料都比较少时，第二翻板气缸1h的活塞杆伸出，使得第二翻板1g绕右侧的铰接端向上翻起，将第二翻板1g上的短圆柱物料滑落至第一翻板1d上，再通过第一翻板1d的翻转继续向右端最低处滑落，确保料斗中的所有短圆柱物料都能获得上料。
如图10至图13所示，抓取搬运机构5包括下端设有钳口的上料夹爪5a，上料夹爪5a由上料夹爪气缸5b驱动，上料夹爪气缸5b固定在上料升降无杆气缸5c的滑块上，上料升降无杆气缸5c的缸体连接在三角支架5d的竖边上，三角支架5d的顶边水平且连接在上料平移无杆气缸5e的滑块下端，上料平移无杆气缸5e的缸体沿左右方向水平延伸且固定在机架上；上料夹爪5a的钳口合围后轴线沿前后方向水平延伸，上料夹爪5a在前后方向的中心线与料斗墙板U形槽1c的中心线对齐，且料斗墙板U形槽1c的开口宽度大于上料夹爪5a在前后方向的厚度。
上料平移无杆气缸5e动作使其滑块带动上料升降无杆气缸5c、上料夹爪气缸5b及上料夹爪5a向左移动，当上料夹爪5a到达小滑块V形槽3a的正上方时，上料平移无杆气缸5e停止，上料升降无杆气缸5c动作使其滑块下行，当上料夹爪5a的钳口与小滑块V形槽3a的短圆柱物料位于同一高度时，上料升降无杆气缸5c停止，然后上料夹爪气缸5b动作使两上料夹爪5a相向合围，从左右两侧越过托举小滑块U形槽3b将短圆柱物料夹住；然后上料升降无杆气缸5c动作使其滑块上行至原来高度后停止，接着上料平移无杆气缸5e动作使其滑块向右平移至原来位置时停止，然后上料升降无杆气缸5c动作使其滑块下行直至短圆柱物料到达下一个工位，最后上料夹爪气缸5b动作使两上料夹爪5a分离，将短圆柱物料释放；如此完成了将短圆柱物料从小滑块V形槽中取出、搬运及就位。上料夹爪5a钳口合围后与短圆柱物料共轴线，并且保证上料夹爪5a在料斗墙板U形槽1c中自由穿行，不会发生干涉。
上料夹爪5a夹持住短圆柱物料，将其搁置在物料支承V形架6c上后，上料夹爪5a分离将短圆柱物料释放并返程，短圆柱物料的前后两端分别支撑在两列链条6b的物料支承V形架6c上，然后输送伺服电机6a步进一个角度，使短圆柱物料向主动链轮方向前进一个工位，进入下道工序，新的物料支承V形架6c到达承接下一个短圆柱物料的工位进行下一轮动作；物料支承V形架6c处于空载时，上探头6d发出的光信号垂直向下射出被下探头6e接受，当短圆柱物料经过上探头6d和下探头6e之间时，下探头6e接受不到上探头6d的光信号，从而系统确认该工位上料成功，进入后道工序操作，否则后道工序将跳开该工位的操作。
如图14所示，换向机构7包括下端设有钳口的一对换向夹爪7a，换向夹爪7a由换向夹爪气缸7b驱动，换向夹爪气缸7b的上端固定连接在旋转气缸7c的缸体上，旋转气缸7c的导气头固定连接在换向升降无杆气缸7d的滑块上，换向升降无杆气缸7d的缸体固定在机架上。换向夹爪7a的钳口轴线平行于短圆柱物料的轴线，且换向夹爪位于短圆柱物料行列的正上方。上探头6d和下探头6e不仅能够探测短圆柱物料的有无，还能判断其方向的正反，如果短圆柱物料的朝向相反，则换向升降无杆气缸7d的滑块下降使旋转气缸7c、换向夹爪气缸7b和换向夹爪下降，直至换向夹爪7a位于短圆柱物料的两侧，然后换向夹爪气缸7b动作使换向夹爪7a合围将短圆柱物料夹住，然后换向升降无杆气缸7d的滑块上升将短圆柱物料提起离开物料支承V形架6c，接着旋转气缸7c动作驱动短圆柱物料旋转180°后，换向升降无杆气缸7d的滑块下降将短圆柱物料重新放置在物料支承V形架6c上，然后换向夹爪气缸7b驱动换向夹爪7a打开，将短圆柱物料释放，确保每个短圆柱物料上料后的朝向一致。
Claims (10)
1.一种短圆柱物料的上料机构，包括支撑在机架上的料斗，料斗右侧设有两排相互平行的链条，两链条上设有一一对应的物料支承V形架，物料支承V形架的开口向上且沿各链条的长度方向均匀分布，所述链条的左端设有将短圆柱物料从料斗搬运到物料支承V形架上的抓取搬运机构，所述抓取搬运机构的右侧设有调整短圆柱物料朝向的换向机构，其特征在于：所述料斗的底部设有右端向下倾斜的料斗倾斜底板，所述料斗倾斜底板的右端最低处与料斗水平底板相对接，所述料斗水平底板前后方向的中部设有托料孔，所述托料孔中设有可沿料斗右墙板的左端面上下滑动的托举大滑块，所述托举大滑块的下端由大滑块气缸驱动，所述托举大滑块的顶部设有沿前后方向延伸的大滑块V形槽；所述托料孔的前后两侧分别设有下端向左倾斜的斜块，所述斜块的上端抵靠在所述料斗右墙板的左端面上。
2.根据权利要求1所述的短圆柱物料的上料机构，其特征在于：所述托举大滑块的大滑块V形槽最低处设有向下延伸的大滑块孔道，所述大滑块孔道中设有可沿大滑块孔道上下滑动的托举小滑块，所述托举小滑块的顶部设有沿前后方向延伸的小滑块V形槽，所述小滑块V形槽的开口宽度与短圆柱物料的直径相适配，所述托举小滑块前后方向的长度与短圆柱物料的长度相适配，所述托举小滑块的下端连接在小滑块气缸的活塞杆上端，所述小滑块气缸的缸体上端固定在所述托举大滑块的下端。
3.根据权利要求1所述的短圆柱物料的上料机构，其特征在于：所述料斗右墙板的下端越过所述料斗水平底板向下延伸，所述大滑块气缸的缸体固定在所述料斗右墙板的右端面下部，所述大滑块气缸的活塞杆顶部连接有大滑块驱动滑板，所述大滑块驱动滑板的内端面通过线轨滑块支撑在上料竖向线轨上，所述上料竖向线轨固定在所述料斗右墙板上，且上料竖向线轨上方固定有大滑块举升限位块，所述大滑块驱动滑板的内端面还通过大滑块连接板与所述托举大滑块相连，所述料斗右墙板上设有供大滑块连接板上下移动的料斗避让槽。
4.根据权利要求2所述的短圆柱物料的上料机构，其特征在于：所述托举小滑块的小滑块V形槽前后方向的中部设有向下凹陷的托举小滑块U形槽，所述料斗右墙板的顶端前后方向的中部设有向下凹陷的料斗墙板U形槽。
5.根据权利要求4所述的短圆柱物料的上料机构，其特征在于：所述料斗墙板U形槽的前后两侧对称设有沿左右方向延伸的物料定位块，所述物料定位块呈开口向下的U形且骑跨在所述料斗右墙板的上方，两所述物料定位块的右端下部分别固定在物料定位块滑板的上端，所述物料定位块滑板分别通过线轨滑块支撑在物料定位横向线轨上，两所述物料定位块滑板的相向侧壁分别连接有向下延伸的定位块驱动杆，两所述定位块驱动杆的下端分别与物料定位块气缸的活塞杆相连接，两所述物料定位块气缸的缸体沿前后方向延伸且分别固定在所述料斗右墙板的右端面上。
6.根据权利要求2所述的短圆柱物料的上料机构，其特征在于：所述小滑块气缸的活塞杆下端从缸体下方伸出旋接有小滑块举升限位块。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的短圆柱物料的上料机构，其特征在于：所述料斗倾斜底板由第一翻板和第二翻板拼接而成，所述第二翻板的下缘与第一翻板的上缘相接触，所述第一翻板和第二翻板的铰接端均位于最低处，所述第一、二翻板的下端面中部分别铰接有第一、二翻板气缸，所述第一、二翻板气缸的缸体分别铰接在所述机架上；所述第一翻板的上缘下部连接有弧形挡料板，所述弧形挡料板与第一翻板的铰接轴共轴线。
8.根据权利要求4所述的短圆柱物料的上料机构，其特征在于：所述抓取搬运机构包括下端设有钳口的上料夹爪，所述上料夹爪由上料夹爪气缸驱动，所述上料夹爪气缸固定在上料升降无杆气缸的滑块上，所述上料升降无杆气缸的缸体连接在三角支架的竖边上，所述三角支架的顶边水平且连接在上料平移无杆气缸的滑块下端，所述上料平移无杆气缸的缸体沿左右方向水平延伸且固定在机架上；所述上料夹爪的钳口合围后轴线沿前后方向水平延伸，所述上料夹爪在前后方向的中心线与所述料斗墙板U形槽的中心线对齐，且料斗墙板U形槽的开口宽度大于所述上料夹爪在前后方向的厚度。
9.根据权利要求8所述的短圆柱物料的上料机构，其特征在于：两排所述链条分别绕包在主动链轮和从动链轮上，两所述主动链轮共同安装在输送伺服电机的输出轴上，上层链条的上下两侧设有相配套的上探头和下探头。
10.根据权利要求9所述的短圆柱物料的上料机构，其特征在于：所述换向机构位于所述上探头的右侧，所述换向机构包括下端设有钳口的一对换向夹爪，所述换向夹爪由换向夹爪气缸驱动，所述换向夹爪气缸的上端固定连接在旋转气缸的缸体上，所述旋转气缸的导气头固定连接在换向升降无杆气缸的滑块上，所述换向升降无杆气缸的缸体固定在机架上。
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