CN107399601A - 一种物料姿态转换机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种物料姿态转换机构，使用料夹来进行物料的夹取和姿态转换；只需一个驱动元件，通过顶针与料夹的配合设计，使料夹能在上下料的位置自动张开并且能在姿态转换过程中闭合，不必增设料夹的驱动元件，节省了制造成本和减少了机构的体积；通过更换料夹和摇臂，即可适应各种尺寸的物料，缩短换线生产的时间，具有良好的实用性和经济效益。

Description

一种物料姿态转换机构

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及到一种物料姿态转换机构。

背景技术

在机械领域，很多时候需要将物料从水平姿态转换到竖直姿态。为了保证通用性和实用性，行业内现采用的方式为通过机械臂实现该功能。

机械臂具有多自由度，执行方式较为灵活，可以执行较为复杂的动作。但是针对某些固定的动作，如物料姿态转换动作，相比于传统机械，机械臂的购买成本、维护成本成本较高；另一方面，机械臂编程较为复杂，需要有专人调试，且需要较多调试时间，不适用于现有行业多种类、小批量生产的现状。

发明内容

本发明提供一种物料姿态转换机构，结构简单，制造成本较低；夹具更换较为方便，适用于多种类、小批量的生产。

相应的，本发明提供了一种物料姿态转换机构，包括有底座、料夹、摇臂、摇臂驱动装置；

底座上方设置有一水平方向的固定轴；

摇臂根部铰接于所述固定轴上，摇臂端部安装有可张合的料夹；

摇臂驱动装置驱动摇臂绕所述固定轴在互成90°的水平位置与竖直位置循环转换和停留；

所述摇臂处于水平位置时，料夹打开，物料呈水平姿态送入料夹；摇臂受摇臂驱动装置驱动，绕所述固定轴旋转到竖直位置，脱离水平位置后，料夹呈夹紧状态；所述摇臂处于竖直位置上时，料夹打开，物料呈竖直姿态送出料夹。

所述摇臂根部设有一轴套，摇臂通过轴套套在所述固定轴上，端部向径向两端方向延伸出一块限制料夹夹片大小的矩形挡板。

所述料夹由上夹片、下夹片组成；上夹片中部铰接于所述摇臂挡板轴向下方的上表面，下夹片中部铰接于所述摇臂挡板轴向下方的下表面；上夹片、下夹片的根部分别连接于呈压缩状态的弹簧两端，端部被紧压在所述挡板的两端。

所述物料姿态转换机构还设有竖直顶针，竖直顶针安装于底座上，位置固定于处于水平位置的上夹片根部上方；料夹处于水平位置时，竖直顶针压紧所述上夹片根部，上夹片端部打开；当料夹脱离水平位置时，竖直顶针不与上夹片接触。

所述物料姿态转换机构还设有水平顶针，水平顶针安装于底座上，位置固定于处于竖直位置时的下夹片的根部外侧；料夹处于竖直位置时，水平顶针压紧所述下夹片根部，下夹片端部打开；当料夹脱离竖直位置时，水平顶针不与下夹片接触。

摇臂驱动装置为摇臂气缸，布置在所述固定转轴非摇臂运动范围的另一侧，底部铰接安装于所述底座与所述固定轴垂直的竖直平面上；

所述轴套在背离端部一端，延伸出一块连接板，连接板末端与所述摇臂气缸的活塞杆连接，通过活塞杆伸缩运动驱动摇臂绕固定轴转动并在水平位置和竖直位置转换和停留。

所述物料姿态转换机构还设有下料料筒，下料料筒安装于底座上竖直位置的料夹正下方；所述下料料筒为中空薄壁设计，中空部分的截面形状与所述物料竖直姿态时的水平横截面形状相同。

所述物料姿态转换机构还包括有上料台和上料气缸；上料台表面为水平平面，设置在处于水平位置时的料夹外侧；上料气缸安装于底座上，位置设置在所述固定轴上方，活塞杆朝向所述上料台方向，末端固定有一竖直布置的推板；所述上料气缸的活塞杆伸出时，推板位于上料台远离料夹一侧；所述上料气缸的活塞杆退回时，推板将水平置于上料台上的物料送入料夹。

所述物料姿态转换机构还包括有输送带，输送带将水平姿态的物料运输至上料台上。

本发明提供的一种物料姿态转换机构，使用料夹来进行物料的夹取和姿态转换；只需一个驱动元件，通过顶针与料夹的配合设计，使料夹能在上下料的位置自动张开并且能在姿态转换过程中闭合，不必增设料夹的驱动元件，节省了制造成本和减少了机构的体积；通过更换料夹和摇臂，即可适应各种尺寸的物料，缩短换线生产的时间，具有良好的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例的物料姿态转换机构三维结构示意图。

图2为本发明实施例的物料姿态转换机构左视图及剖面视图。

图3为本发明实施例的摇臂与料夹结构示意图。

图4为本发明实施例的物料姿态转换机构工作过程示意图。

图5为本发明实施例的具有输送线、上料台及上料气缸的物料姿态转换机构三维结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种物料姿态转换机构，包括有底座、料夹、摇臂、摇臂驱动装置；底座上方设置有一水平方向的固定轴；摇臂根部铰接于所述固定轴上，摇臂端部安装有可张合的料夹；摇臂驱动装置驱动摇臂绕所述固定轴在第一位置与第二位置之间转换和停留；所述摇臂处于第一位置时，料夹打开，物料呈水平姿态送入料夹；摇臂受摇臂驱动装置驱动，绕所述固定轴旋转到第二位置；所述摇臂离开第一位置后，料夹呈夹紧状态；所述摇臂处于第二位置上时，料夹打开，物料呈竖直姿态送出料夹。

图1示出了本发明实施例的物料姿态转换机构三维示意图。具体实施过程中，第一位置和第二位置的设置可以根据实际需求而定，本实施例主要针对所述第一位置为水平位置，第二位置为方向朝下的竖直位置的情况进行设计。

本发明实施例的物料姿态转换机构主要包括底座100、摇臂103、料夹101、竖直顶针102、水平顶针104和驱动气缸105。

图2示出了本发明实施例的物料姿态转换机构的正视图及剖面视图，本发明实施例设计的摇臂103根部设有一轴套，摇臂103通过轴套套在所述固定轴106上，端部向径向两端方向延伸出一块限制料夹夹片大小的矩形挡板。

图3示出了本发明实施例的料夹的结构示意图。所述料夹由上夹片、下夹片组成；夹片的设计针对不同的物料可以设置有不同的形状。本发明实施例设计的夹片截面形状为Z型，上夹片301中部铰接于所述摇臂挡板轴向下方的上表面，铰接转轴为转轴一302；下夹片311中部铰接于所述摇臂挡板轴向下方的下表面，铰接转轴为转轴二312；在摇臂103中部开有一个供弹簧303穿过的孔，弹簧303穿过所述孔；上夹片301、下夹片311的根部分别连接于呈压缩状态的弹簧303两端，端部被紧压在所述挡板的两端。

为了实现料夹在水平位置和竖直位置的自动打开，所述物料姿态转换机构还设有竖直顶针102和水平顶针104。如图1所示，竖直顶针102设置于处于水平位置时的上夹片根部上方；如图2所示，水平顶针104设置于处于竖直位置时的下夹片根部外侧。

摇臂驱动装置的可选择多种驱动元件，由于本发明实施例的摇臂只在两个固定位置停留，基于经济性和实用性考虑，本实施例摇臂驱动装置选择为摇臂气缸105，所述摇臂气缸105布置在所述固定转轴非摇臂运动范围的另一侧，底部铰接安装于所述底座与所述固定轴垂直的竖直平面上。

所述摇臂103的轴套在背离端部一端，延伸出一块连接板，连接板末端与所述摇臂气缸105的活塞杆连接，通过活塞杆伸缩运动驱动摇臂绕固定轴106转动并在水平位置和竖直位置转换和停留。

图4示出了本发明实施例的物料姿态转换机构工作过程的示意图。当摇臂气缸103的活塞杆退回时，摇臂103被驱动至水平位置，竖直顶针102压住上夹片301根部，料夹开口打开，物料送入料夹；当摇臂气缸103的活塞杆伸出时，摇臂103逐渐脱离水平位置，被驱动至竖直位置；在这个过程中，料夹在弹簧303的作用下，料夹夹紧其中的物料；到达竖直位置后，下架片311根部被水平顶针104压紧，料夹开口打开，此时可以取出物料。

图5示出了本发明实施例的物料姿态转换机构及其配套零件的三维示意图。实际实施过程中，为了适合自动化流水线生产，通常配套有对应的上料装置和下料装置。本发明实施例采用的上料装置为输送带501、上料台503和上料气缸504；下料装置采用的为料筒502。

上料台503表面为水平平面，设置在处于水平位置时的料夹端部朝向的外侧；上料气缸504安装于底座上，位置设置在所述固定轴上方，活塞杆朝向所述上料台503方向，末端固定有一竖直布置的推板505；所述上料气缸的活塞杆伸出时，推板位于上料台远离料夹一侧；所述上料气缸的活塞杆退回时，推板将水平置于上料台503上的物料506送入料夹。

料筒502布置于处于竖直状态下的料夹下方，整体为中空型结构，其中空部分的截面形状与所述物料处于竖直状态时的水平截面形状相适配；料筒上方开口比中部稍大，起导向作用，便于物料能准确下落进入到所述料筒。

本发明实施例提供的一种物料姿态转换机构的执行顺序如下：

S1：输送带将物料运输至上料台上；

S2：上料气缸的活塞杆收回，通过推板将物料推入处于水平打开状态的料夹内，然后活塞杆复位；

S3：摇臂驱动气缸的活塞杆伸出，带动摇臂沿固定轴旋转到竖直位置；旋转过程中，料夹呈闭合状态；

S4：摇臂驱动气缸的活塞杆完全伸出，摇臂运动至竖直位置，料夹被水平顶针打开，物料在重力作用下下料至料筒中。

S5：摇臂驱动气缸的活塞杆复位，摇臂被驱动至水平位置，重复作业。

本发明提供的一种物料姿态转换机构，使用料夹来进行物料的夹取和姿态转换；只需一个驱动元件，通过顶针与料夹的配合设计，使料夹能在上下料的位置自动张开并且能在姿态转换过程中闭合，不必增设料夹的驱动元件，节省了制造成本和减少了机构的体积；通过更换料夹和摇臂，即可适应各种尺寸的物料，缩短换线生产的时间，具有良好的经济效益。

以上所述，仅为本发明提供的一种物料姿态转换机构较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物料姿态转换机构，其特征在于，包括有底座、料夹、摇臂、摇臂驱动装置；

底座上方设置有一水平方向的固定轴；

摇臂根部铰接于所述固定轴上，摇臂端部安装有可张合的料夹；

摇臂驱动装置驱动摇臂绕所述固定轴在第一位置与第二位置之间转换和停留；

所述摇臂处于第一位置时，料夹打开，物料送入料夹；摇臂受摇臂驱动装置驱动，绕所述固定轴旋转到第二位置；所述摇臂离开第一位置后，料夹呈夹紧状态；所述摇臂处于第二位置上时，料夹打开，物料送出料夹。

2.如权利要求1所述的物料姿态转换机构，其特征在于，所述第一位置为水平位置，第二位置为方向朝下的竖直位置。

3.如权利要求2所述的物料姿态转换机构，其特征在于，所述摇臂根部设有一轴套，摇臂通过轴套套在所述固定轴上，端部向径向两端方向延伸出一块限制料夹夹紧状态时开口大小的矩形挡板。

4.如权利要求3所述的物料姿态转换机构，其特征在于，所述料夹由上夹片、下夹片组成；上夹片中部铰接于所述摇臂挡板轴向下方的上表面，下夹片中部铰接于所述摇臂挡板轴向下方的下表面；上夹片、下夹片的根部分别连接于呈压缩状态的弹簧两端，端部被紧压在所述挡板的两端。

5.如权利要求4所述的物料姿态转换机构，其特征在于，所述物料姿态转换机构还设有竖直顶针，竖直顶针安装于底座上，位置固定于处于水平位置的上夹片根部上方；料夹处于水平位置时，竖直顶针压紧所述上夹片根部，上夹片端部打开；当料夹脱离水平位置时，竖直顶针不与上夹片接触。

6.如权利要求5所述的物料姿态转换机构，其特征在于，所述物料姿态转换机构还设有水平顶针，水平顶针安装于底座上，位置固定于处于竖直位置时的下夹片的根部外侧；料夹处于竖直位置时，水平顶针压紧所述下夹片根部，下夹片端部打开；当料夹脱离竖直位置时，水平顶针不与下夹片接触。

7.如权利要求2～6所述任意一项物料姿态转换机构，其特征在于，摇臂驱动装置为摇臂气缸，布置在所述固定转轴非摇臂运动范围的另一侧，底部铰接安装于所述底座与所述固定轴垂直的竖直平面上；

所述轴套在背离端部一端，延伸出一块连接板，连接板末端与所述摇臂气缸的活塞杆连接，通过活塞杆伸缩运动驱动摇臂绕固定轴转动并在水平位置和竖直位置转换和停留。

8.如权利要求2～6任意一项所述的物料姿态转换机构，其特征在于，所述物料姿态转换机构还设有下料料筒，下料料筒安装于底座上竖直位置的料夹正下方；所述下料料筒为中空薄壁设计，中空部分的截面形状与所述物料竖直姿态时的水平横截面形状相同。

9.如权利要求2～6任意一项所述的物料姿态转换机构，所述物料姿态转换机构还包括有上料台和上料气缸；上料台表面为水平平面，设置在处于水平位置时的料夹外侧；上料气缸安装于底座上，位置设置在所述固定轴上方，活塞杆朝向所述上料台方向，末端固定有一竖直布置的推板；所述上料气缸的活塞杆伸出时，推板位于上料台远离料夹一侧；所述上料气缸的活塞杆退回时，推板将水平置于上料台上的物料送入料夹。

10.如权利要求9所述的物料姿态转换机构，所述所述物料姿态转换机构还包括有输送带，输送带将水平姿态的物料运输至上料台上。