CN107322256A - 一种基于气缸推进的一拖n分料器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气缸推进的一拖N分料器，包括固定底座、N个出料口和控制系统，固定底座的下壁设置有沿固定底座长度方向的开口，上壁设置有进料口，固定底座内部还设置有滑块，滑块上设置有N个上下贯通的孔，出料口的上端固定于滑块上的N个孔中，滑块在气缸的伸缩运动下带动N个出料口沿固定底座长度方向运动，气缸上设置有位置传感器，用于向控制系统发出当前气缸位置信息。本发明避免了单台装配工作站需要一套送料系统的情况，因此大幅降低了自动化装配的成本，并提高了效率；本发明实现了一套送料系统可以为多台装配工作站分配零件，大幅减少了振动送料系统的数量，显著降低车间噪声等级，优化工作环境，这对电子行业尤为重要。

Description

一种基于气缸推进的一拖N分料器

技术领域

本发明公开了一种分料器，特别涉及一种基于气缸推进的一拖任意多分料器。

背景技术

分料器常见于自动化产品装配线的送料系统，主要功能是将振动盘等振动送料系统输送过来的螺丝、螺帽和销钉等零件根据实际需要分发给各自动装配工作站，在装配链中起到协调系统工作和分发零件的作用，其功能类似于网络中的路由器或交换机。

目前在自动化装配及其送料系统中实现分料的装置主要为一拖一或者一拖二。但在振动盘可以高速送料的情况下，该类装置无法实现进一步提高效率并准确送料给四个不同装配工作站。

发明内容

本发明根据装配工作站的实际需要，提供一种振动送料装置，同时为多台装配工作站进行有序高效分料和送料，提高系统效率，降低自动化装配生产线的成本，以及降低车间噪音等级(尤其是在洁净环境中电子产品行业)。本发明提出利用多级气缸串联连接的方式，并基于可动滑块机构，实现一种全新的一拖任意多结构的分料器。

本发明的技术方案如下：

一种基于气缸推进的一拖N分料器，包括固定底座、N个出料口和控制系统，所述固定底座的下壁设置有沿固定底座长度方向的开口，上壁设置有进料口，固定底座内部还设置有可沿固定底座长度方向滑动的滑块，所述滑块上设置有N个上下贯通的孔，所述出料口的上端穿过固定底座上的所述开口后分别固定于滑块上的N个孔中，滑块的一端与气缸相连，并在气缸的伸缩运动下带动N个出料口沿固定底座长度方向运动，所述气缸上设置有位置传感器，用于向控制系统发出当前气缸位置信息，所述控制系统根据气缸位置信息控制气缸运行，使进料口与所需的一个出料口相联通。

作为本发明的进一步改进，所述出料口设置为四个，所述气缸包括一级气缸和二级气缸，一级气缸的行程为二级气缸行程的两倍，或者二级气缸的行程是一级气缸的两倍，行程较小的气缸的行程等于相邻两个出料口的距离，行程较大的气缸上安装三个磁感应传感器，分别安装于气缸的中间和两端，行程较小的气缸上安装两个磁感应传感器，分别安装于气缸的两端。

作为本发明的进一步改进，所述出料口设置为五个，所述气缸包括一级气缸和二级气缸，每个气缸的行程是相邻连两个出料口距离的两倍，每个气缸上安装三个磁感应传感器，分别安装于气缸的中间和两端。

作为本发明的进一步改进，所述出料口带有进气口，使得零件在压力气体作用下输送至所需的工作位置。

本发明的有益效果如下：

(1)由于利用了一个振动盘式送料系统通过一拖四式分料器为四台装配工作站提供零件，避免了单台装配工作站需要一套送料系统的情况，因此大幅降低了自动化装配的成本，并提高了效率；

(2)考虑到振动盘式送料系统由于其固有特性，存在噪声问题。此发明使得一套送料系统可以为四台装配工作站分配零件，大幅减少了振动送料系统的数量，显著降低车间噪声等级，优化工作环境，这对电子行业尤为重要。

附图说明

图1是现有振动盘送料系统示意图。

图2是本发明实施例一的总成结构示意图。

图3是本发明实施例一的爆炸结构示意图。

图4是本发明实施例一的剖视结构图。

图5是本发明实施例一在A出料口位置的俯视结构图。

图6是本发明实施例一在C出料口位置的俯视结构图。

图7是本发明的总体设计思路图。

图中：1、滑块底座；2、滑块；3、固定底座；4、上盖板；5、入钉口；6、一级气缸安装底座；7、二级气缸极限位置挡块；8、滑块右侧挡板；9、安装底座右侧挡板；10、滑块挡片；11、二级气缸推力挡块；12、出料口固定夹持片；13、一级气缸；14、二级气缸；15、二级气缸加长轴；16、二级气缸推力挡块安装螺丝；17、二级气缸右侧安装块固定螺丝；18、一级气缸右侧安装块固定螺丝；19、安装块与底座固定螺丝；20、二级气缸极限位置挡块固定螺丝；21、出料口固定夹持片固定螺丝；22、出料口；23、滑块底座右侧挡板固定螺丝；24；安装底座右侧挡板螺丝；25、上盖板安装螺丝；26、入口固定螺丝；27、位置传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为现有振动盘式送料系统，其本身是利用电磁铁与衔铁之间的交变吸力与系统自身之间的共振作用，使得振动盘中的零件可以沿着轨道爬升，最后进入末端，通过金属架进行有序排列后进入切料系统。零件通过切料后通过透明橡胶管道直接进入装配工作站或者通过分料器后，根据需要分配零件的去向。

本发明一种基于气缸推进的一拖N分料器，包括固定底座、N个出料口和控制系统，所述固定底座的下壁设置有沿固定底座长度方向的开口，上壁设置有进料口，固定底座内部还设置有可沿固定底座长度方向滑动的滑块，所述滑块上设置有N个上下贯通的孔，所述出料口的上端穿过固定底座上的所述开口后分别固定于滑块上的N个孔中，滑块的一端与气缸相连，并在气缸的伸缩运动下带动N个出料口沿固定底座长度方向运动，所述气缸上设置有位置传感器，用于向控制系统发出当前气缸位置信息，所述控制系统根据气缸位置信息控制气缸运行，使进料口与所需的一个出料口相联通。

实施例一(基于两级气缸推进的一拖四分料器)

图2为基于两级气缸推进的一拖四分料器的总成图，图3是其爆炸结构示意图，图4其剖视结构图。总体原理为：图1中的螺丝进入图2中的O号入口，O号入口内部有一个具有四个通孔的滑动装置(图3中的滑块底座1和滑块2)，每个孔口安装一个出料口(图3中出料口22)。该滑动装置在两级气缸的组合伸缩作用下，使得A号、B号、C号和D号出口分别与O号入口联通(假设A、B、C和D号出口分别连接至相应代号的装配工作站)，而这四个出口分别连接至不同工位的装配站。当一级气缸13和二级气缸12都处于伸出状态时，O号入口和A号出口处于联通状态(如图5所示)；当一级气缸伸出至极限，而二级气缸缩回时，O号入口和B号出口处于联通状态；当一级气缸缸杆处于一半的行程位置时，而二级气缸缩回时，O号入口和C号出口处于联通状态(如图6所示)；当一级气缸和二级气缸均处于极限缩回状态时，O号入口和D号出口处于联通状态；在此过程中，一级气缸需要安装3个磁感应传感器，二级气缸需要安装2个磁感应传感器，用来控制和识别具体的位置和联通状态。

图3为基于两级气缸推进的一拖四分料器的爆炸图，其中，一级气缸13是固定的(通过一级气缸右侧安装块固定螺丝18安装于一级气缸安装底座6上，一级气缸安装底座6通过安装块与底座固定螺丝19固定于固定底座3上)，二级气缸14装配在滑块底座1上，一级气缸13的缸杆和二级气缸14连接，二级气缸14号件的缸杆与二级气缸加长轴15连接。另外，滑块底座1、滑块2、滑块右侧挡板8、滑块挡片10、二级气缸14、二级气缸推力挡块11、出料口固定夹持片12、二级气缸加长轴15、二级气缸推力挡块安装螺丝16、二级气缸右侧安装块固定螺丝17、出料口固定夹持片固定螺丝21、出料口22、滑块底座右侧挡板固定螺丝23装配在一起，形成一个滑动子组件，使其固定底座3和上盖板4之间能够滑移，需要注意的是，出料口22通过出料口固定夹持片12和出料口固定夹持片固定螺丝21安装在滑块2上。入钉口5通过入口固定螺丝26安装在上盖板4上，而上盖板4又通过上盖板安装螺丝25安装在固定底座3上。二级气缸极限位置挡块固定螺丝20用于将二级气缸极限位置挡块7固定在固定底座3上，用来限制滑动子组件的极限运动位置。位置传感器27总计五个，其中有三个装在一级气缸侧面槽中，分别安装在中间和两端。另外两个位置传感器27安装在二级气缸侧面槽中的两端。该传感器是利用气缸中活塞的磁性与传感器自身产生涡电流的原理来检查当前气缸活塞的位置。比如，当活塞杆到达某一传感器位置时，传感器产生一定强度的涡电流信号，同时向控制系统发出当前位置信息，系统根据此位置信息完成相应动作。

自此，固定底座3、上盖板4和安装底座右侧挡板9(安装底座右侧挡板9通过安装底座右侧挡板螺丝24固定于固定底座3右侧)形成一个五面封闭的箱体结构，而滑动子组件在两级气缸的作用下，在箱体结构内部沿着非封闭面的轴向来回运动。另外，出料口22带有进气口，使得零件在压力气体作用下输送至所需的工作。由于本实施例是一拖四分料器，此处一级气缸的行程设计成二级气缸行程的二倍，但也同样可以设计成二级气缸的行程是一级气缸的两倍，最终目的均为使得在不同的气缸行程下，进料口可以与四个出料口相联通。此处需要注意的是，二级气缸的行程应大于等于相连两个出料口之间的距离，否则无法满足四个出料口均可以与进料口联通的要求。

图4为一拖四分料器的剖面图，可以更好的理解内部结构。

图5和图6分别显示了，气缸在不同位置时，零件的入口分别与A号出口和C号出口相联通的工作状态。

实施例二(基于两级气缸推进的一拖五分料器)

另外，根据同样的结构设计方法和原理，可以选择不同的气缸数量(级数)和行程，设计成一拖二至一拖任意多的分料器。以一拖五分料器为例(包括A-E五个出料口)，为完成一拖五的目的，需要用到两个气缸，每个气缸的行程是相连两个出料口距离的二倍，同时需要6个位置传感器，每个气缸的中间位置和两端各装一个。工作原理：当两个气缸均处于缩回状态时，进料口与A号出料口联通，当一级气缸伸出一半距离，其活塞停留在中间位置传感器所在的位置，进料口与B号出料口联通；当一级气缸全部伸出时，进料口与C号出料口联通。在一级气缸全部全部伸出的状态下，二级气缸伸出一半的行程，推动一级气缸和滑动子组件，使得进料口与D号出料口联通。同理，二级气缸全部伸出的情况下，进料口与E号出料口联通。自此，进料口分别与A-E号出料口在不同的气缸行程状态下完成联通。以上文字描述中，一级气缸和二级气缸的伸出顺序可以调换，只要能满足进料口和出料口能在不同行程状态下联通即可。

另外需要注意的是，不管是一拖二还是一拖任意多的分料器结构，气缸的行程均由位置传感器控制。比如，以一拖五分料器为例，当控制系统要求进料口与B号出料口联通时，即要求一级气缸伸出一半行程，也就是活塞移动至一级气缸的中间位置传感器的位置。当活塞移动至中间位置传感器的位置时，该传感器检测到信号，向系统发出信息，要求中断该气缸的气源，从而使得活塞杆停止运动。

本发明需要根据各装配工作站的要料优先级和通过安装在气缸外部的磁性传感器给予的信号来确定当前位置，并据此确定下一步分料动作。总体设计思路见图7。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于气缸推进的一拖N分料器，其特征在于：包括固定底座、N个出料口和控制系统，所述固定底座的下壁设置有沿固定底座长度方向的开口，上壁设置有进料口，固定底座内部还设置有可沿固定底座长度方向滑动的滑块，所述滑块上设置有N个上下贯通的孔，所述出料口的上端穿过固定底座上的所述开口后分别固定于滑块上的N个孔中，滑块的一端与气缸相连，并在气缸的伸缩运动下带动N个出料口沿固定底座长度方向运动，所述气缸上设置有位置传感器，用于向控制系统发出当前气缸位置信息，所述控制系统根据气缸位置信息控制气缸运行，使进料口与所需的一个出料口相联通。

2.根据权利要求1所述的一种基于气缸推进的一拖N分料器，其特征在于：所述出料口设置为四个，所述气缸包括一级气缸和二级气缸，一级气缸的行程为二级气缸行程的两倍，或者二级气缸的行程是一级气缸的两倍，行程较小的气缸的行程等于相邻两个出料口的距离，行程较大的气缸上安装三个磁感应传感器，分别安装于气缸的中间和两端，行程较小的气缸上安装两个磁感应传感器，分别安装于气缸的两端。

3.根据权利要求1所述的一种基于气缸推进的一拖N分料器，其特征在于：所述出料口设置为五个，所述气缸包括一级气缸和二级气缸，每个气缸的行程是相邻连两个出料口距离的两倍，每个气缸上安装三个磁感应传感器，分别安装于气缸的中间和两端。

4.根据权利要求1所述的一种基于气缸推进的一拖N分料器，其特征在于：所述出料口带有进气口，使得零件在压力气体作用下输送至所需的工作位置。