CN107055018A - 一种治具可翻转的多工位全自动流水线 - Google Patents

Abstract

一种治具可翻转的多工位全自动流水线，包括机架、输送机构、治具以及若干加工工位；其特征在于：所述机架设有双层轨道结构；所述输送机构对应双层轨道结构设有两组啮合直线传动机构；所述治具具有一上表面及一下表面，至少一者上设有对应啮合直线传动带的齿板；还包括两翻转机构，分设于机架的两端；所述翻转机构相对机架具有上翻和下翻两个工作位；另外，每两个相邻工位之间的距离相等，且为啮合直线传动带齿距的整数倍；再者，所述治具在第一层轨道结构上移动的方向与其在第二层轨道结构上移动的方向相反。本发明使得治具得以在机架上部完成工件的加工后能够直接翻转到机架的下部进行回流，不仅解决了治具清理的问题，更节省了设备的占地空间。

Description

一种治具可翻转的多工位全自动流水线

技术领域

本发明涉及工厂自动化领域，具体涉及一种治具可翻转的多工位全自动流水线。

背景技术

现有的多工位全自动流水线通常由机架、输送机构、治具以及加工工位几部分组成。其中，所述机架上设有直线导轨，所述治具滑动连接于直线导轨上，并由所述输送机构带动平移。

该现有的多工位全自动流水线于长期使用中发现存在以下不足：一、在生产过程中，治具内容易产生废屑或者残留物，需要特地增加清理工位，多为压缩空气吹或者用吸尘器吸，从而产生大量噪音并增加生产成本；二、回流搬运多采用水平移动或垂直升降的方式；其中，水平移动方式需要更宽的设备宽度，会占用更大的面积；而垂直升降方式虽然在占用面积上有优势，但亦无法有效解决治具残留物的问题。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明要研究的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种治具可翻转的多工位全自动流水线，以解决现有技术存在的治具清理困难和设备占地面积大的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种治具可翻转的多工位全自动流水线，包括机架、输送机构、治具以及若干加工工位；

所述机架设有双层轨道结构；其中，第一层轨道结构固设于机架的上部，第二层轨道结构固设于机架的下部；

所述输送机构对应所述双层轨道结构设置，包括两组啮合直线传动机构，各所述啮合直线传动机构包括一啮合直线传动带及一电机；其中，第一啮合直线传动带及第一电机对应所述第一层轨道结构设置，第二啮合直线传动带及第二电机对应所述第二层轨道结构设置；

所述治具具有一上表面及一下表面；其中，所述上表面为工件承载面，所述下表面滑动连接所述轨道结构，以将所述治具滑动连接于机架上；且，所述上表面及下表面中至少一者设有与所述啮合直线传动带相啮合的齿条，以使所述治具与所述输送机构传动连接；

还包括两翻转机构，该两翻转机构沿所述治具移动方向分别设于所述机架的两端；各所述翻转机构包括一伺服电机、一翻转块以及一翻转轨道；其中，所述伺服电机传动连接于所述翻转块与机架之间，并使所述翻转机构相对机架具有上翻和下翻两个工作位；所述翻转轨道与所述轨道结构相接，当所述翻转机构处于上翻的工作位时，该翻转轨道与所述第一层轨道结构相接，当所述翻转机构处于下翻的工作位时，该翻转轨道与所述第二层轨道结构相接；

其中，当所述治具在第一层轨道结构上移动时，该治具的齿条与所述第一啮合直线传动带啮合；当所述治具在第二层轨道结构上移动时，该治具的齿条与所述第二啮合直线传动带啮合；另外，每两个相邻工位之间的距离相等，且为所述啮合直线传动带上齿距的整数倍；再者，所述治具在第一层轨道结构上移动的方向与其在第二层轨道结构上移动的方向相反。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述治具在第一层轨道结构上移动的方向与其在第二层轨道结构上移动的方向相反，以使第一层轨道结构及第二层轨道结构构成一个治具的循环回流路径。

2．上述方案中，当所述治具在第一层轨道结构上移动至终点时，即进入第一翻转机构，随后该第一翻转机构进行下翻，将治具送至第二层轨道结构上；同样，当所述治具在第二层轨道结构上移动至终点时，即进入第二翻转机构，随后该第二翻转机构进行上翻，再将治具送回至第一层轨道结构上，以此完成一个工作循环。

3．上述方案中，所述啮合直线传动带具体为链条或同步带，以同步带为佳。

4．上述方案中，每两个相邻工位之间的距离相等，且为所述同步带上带齿齿距的整数倍；所述工位包括所述翻转机构。

5．上述方案中，所述双层轨道结构为平行设置。

6．上述方案中，所述轨道结构为镀铬光轴导轨，所述治具的下表面通过一直线轴承套设于所述镀铬光轴导轨上；通过采用镀铬光轴导轨和直线轴承的组合，极大节约了设备的成本。

7．上述方案中，所述第一电机为第一伺服电机，其目的在于利用伺服电机可控性及稳定性强，可以通过第一同步带平稳地将治具停在指定的工位，而不用挡停，避免了挡停对治具的冲击，从而有效避免了工件的位移。

7．上述方案中，所述治具的上表面及下表面均设有与所述同步带上的带齿相啮合的齿条；当所述治具在第一层轨道结构上移动时，该治具上表面的齿条与所述第一同步带的带齿啮合；当所述治具在第二层轨道结构上移动时，该治具下表面的齿条与所述第二同步带的带齿啮合。

8．上述方案中，所述翻转机构的伺服电机固定于所述翻转块上，其输出轴与所述机架传动连接；两所述翻转机构的伺服电机均为第二伺服电机。

9．上述方案中，所述翻转机构的伺服电机切换所述翻转机构两个工作位的翻转角度为180度；以使该翻转机构处于下翻工作位时，翻转机构上的治具的上表面能够完全朝向地面，以自动清除其内部的废屑或者残留物。

本发明的工作原理及优点如下：

本发明一种治具可翻转的多工位全自动流水线，通过设置上下两层轨道结构、上下两组输送机构以及在机架两端设置两翻转机构，使得治具得以在机架上部完成工件的加工后能够直接翻转到机架的下部进行回流，不仅便利地解决了治具清理的问题，更节省了设备的占地空间；因此，本发明对比现有技术而言，具有显著的实用进步性。

附图说明

附图1为本发明的结构及工作原理示意图；

附图2为本发明治具和轨道结构的示意图；

附图3为本发明翻转机构的侧视角度示意图；

附图4为图1中A部分的放大图；

附图5为本发明翻转机构的翻转动作示意图。

以上附图中：1．机架；2．治具；3．第一层镀铬光轴导轨；4．第二层镀铬光轴导轨；5．第一同步带；6．第二同步带；7．第二电机；8．第一伺服电机；9．上表面；10．下表面；11．带齿；12．齿条；13．第二伺服电机；14．翻转块；15．翻转轨道；16．直线轴承。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图1～5所示，一种治具可翻转的多工位全自动流水线，包括机架1、输送机构、治具2以及若干加工工位；

所述机架设有平行设置的双层轨道结构，该轨道结构为镀铬光轴导轨；其中，第一层镀铬光轴导轨3固设于机架1的上部，第二层镀铬光轴导轨4固设于机架1的下部；

所述输送机构对应所述双层镀铬光轴导轨3、4设置，包括两组同步带5、6及两个电机；其中，第一同步带5及第一电机对应所述第一层镀铬光轴导轨3设置，第二同步带6及第二电机7对应所述第二层镀铬光轴导轨4设置；所述第一电机为第一伺服电机8；

如图2所示，所述治具2具有一上表面9及一下表面10；其中，所述上表面9为工件承载面，所述下表面10通过一直线轴承16套设于所述镀铬光轴导轨3、4上，以将所述治具2滑动连接于机架1上；且，所述上表面9及下表面10均设有与所述同步带5、6上的带齿11相啮合的齿条12；当所述治具2在第一层镀铬光轴导轨3上移动时，该治具2上表面9的齿条12与所述第一同步带5的带齿11啮合；当所述治具2在第二层镀铬光轴导轨4上移动时，该治具2下表面10的齿条12与所述第二同步带6的带齿11啮合，以使所述治具2与所述输送机构传动连接；

还包括两翻转机构，该两翻转机构沿所述治具2移动方向分别设于所述机架1的两端；各所述翻转机构包括一第二伺服电机13、一翻转块14以及一翻转轨道15；其中，所述第二伺服电机13固定于所述机架1上，其输出轴与所述翻转块14传动连接，并使所述翻转机构相对机架1具有上翻和下翻两个工作位，见图3；所述翻转轨道15亦为镀铬光轴导轨，与所述镀铬光轴导轨3、4相接，当所述翻转机构处于上翻的工作位时，该翻转轨道15与所述第一层镀铬光轴导轨3相接，当所述翻转机构处于下翻的工作位时，该翻转轨道15与所述第二层镀铬光轴导轨4相接，见图4、5；

其中，当所述治具2在第一层镀铬光轴导轨3上移动时，该治具2的齿条12与所述第一同步带5的带齿11啮合；当所述治具2在第二层镀铬光轴导轨4上移动时，该治具2的齿条12与所述第二同步带6的带齿11啮合；另外，所述治具2在第一层镀铬光轴导轨3上移动的方向与其在第二层镀铬光轴导轨4上移动的方向相反，以使第一层镀铬光轴导轨3及第二层镀铬光轴导轨4构成一个治具2的循环回流路径。当所述治具2在第一层镀铬光轴导轨3上移动至终点时，即进入第一翻转机构，随后该第一翻转机构进行下翻，将治具2送至第二层镀铬光轴导轨4上；同样，当所述治具2在第二层镀铬光轴导轨4上移动至终点时，即进入第二翻转机构，随后该第二翻转机构进行上翻，再将治具2送回至第一层镀铬光轴导轨4上，以此完成一个工作循环。

其中，每两个相邻工位之间的距离相等，且为所述同步带5、6上带齿11齿距的整数倍；所述工位包括所述翻转机构。

另外，通过采用镀铬光轴导轨和直线轴承的组合，极大节约了设备的成本。

所述第一电机采用伺服电机的目的在于利用伺服电机可控性及稳定性强，可以通过第一同步带5平稳地将治具2停在指定的工位，而不用挡停，避免了挡停对治具2的冲击，从而有效避免了工件的位移。

其中，所述翻转机构的第二伺服电机13切换所述翻转机构两个工作位的翻转角度为180度；以使该翻转机构处于下翻工作位时，翻转机构上的治具2的上表面能9够完全朝向地面，以自动清除其内部的废屑或者残留物。

本发明一种治具可翻转的多工位全自动流水线，通过设置上下两层轨道结构、上下两组输送机构以及在机架两端设置两翻转机构，使得治具得以在机架上部完成工件的加工后能够直接翻转到机架的下部进行回流，不仅便利地解决了治具清理的问题，更节省了设备的占地空间；另外，由于轨道结构采用了镀铬光轴导轨，并在治具下方设置直线轴承与之配合，故还能大幅降低设备成本；再者，由于采用了同步带以及治具上齿板的设计，使得工件在治具上的稳定性得到大幅提高，最终提高了生产的效率和良品率；因此，本发明对比现有技术而言，具有显著的实用进步性。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种治具可翻转的多工位全自动流水线，包括机架、输送机构、治具以及若干加工工位；其特征在于：

所述机架设有双层轨道结构；其中，第一层轨道结构固设于机架的上部，第二层轨道结构固设于机架的下部；

所述输送机构对应所述双层轨道结构设置，包括两组啮合直线传动机构，各所述啮合直线传动机构包括一啮合直线传动带及一电机；其中，第一啮合直线传动带及第一电机对应所述第一层轨道结构设置，第二啮合直线传动带及第二电机对应所述第二层轨道结构设置；

所述治具具有一上表面及一下表面；其中，所述上表面为工件承载面，所述下表面滑动连接所述轨道结构，以将所述治具滑动连接于机架上；且，所述上表面及下表面中至少一者设有与所述啮合直线传动带相啮合的齿条，以使所述治具与所述输送机构传动连接；

还包括两翻转机构，该两翻转机构沿所述治具移动方向分别设于所述机架的两端；各所述翻转机构包括一伺服电机、一翻转块以及一翻转轨道；其中，所述伺服电机传动连接于所述翻转块与机架之间，并使所述翻转机构相对机架具有上翻和下翻两个工作位；所述翻转轨道与所述轨道结构相接，当所述翻转机构处于上翻的工作位时，该翻转轨道与所述第一层轨道结构相接，当所述翻转机构处于下翻的工作位时，该翻转轨道与所述第二层轨道结构相接；

其中，当所述治具在第一层轨道结构上移动时，该治具的齿条与所述第一啮合直线传动带啮合；当所述治具在第二层轨道结构上移动时，该治具的齿条与所述第二啮合直线传动带啮合；另外，每两个相邻工位之间的距离相等，且为所述啮合直线传动带上齿距的整数倍；再者，所述治具在第一层轨道结构上移动的方向与其在第二层轨道结构上移动的方向相反。

2.根据权利要求1所述的流水线，其特征在于：所述双层轨道结构为平行设置。

3.根据权利要求1所述的流水线，其特征在于：所述治具的上表面及下表面均设有与所述啮合直线传动带相啮合的齿条；当所述治具在第一层轨道结构上移动时，该治具上表面的齿条与所述第一啮合直线传动带啮合；当所述治具在第二层轨道结构上移动时，该治具下表面的齿条与所述第二啮合直线传动带啮合。

4.根据权利要求1所述的流水线，其特征在于：所述翻转机构的伺服电机固定于所述翻转块上，其输出轴与所述机架传动连接。

5.根据权利要求1所述的流水线，其特征在于：所述翻转机构的伺服电机切换所述翻转机构两个工作位的翻转角度为180度。