CN107617671A - 一种环状工件的自动定位装置和定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环状工件的自动定位装置，包括机架、工作台、定位机构和送料机构，定位机构包括可水平转动的定位转盘，定位转盘的顶面上设有绕其的轴心环向均匀分布有至少三根定位条，定位条沿定位转盘的径向设置并可延其延伸方向水平移动；送料机构包括双向气缸、送料夹、拦料板以及四组送料辊组，送料夹对环状工件进行夹持，送料辊组带动其言拦料板的延伸方向输送，并将环状工件通过定位条自动定位在定位转盘上。本发明结构紧凑，能对环状工件进行自动有效地快速定位，提高了使用的安全性，大大降低了工人的劳动强度。

Description

一种环状工件的自动定位装置和定位方法

技术领域

本发明涉及机械设备领域，特别涉及到一种环状工件的自动定位装置和定位方法。

背景技术

环状工件(例如：轴承)在生产的过程中根据需要对其进行打孔加工，环状工件在加工的过程中先要对其进行固定。然而，传统的环状工件的固定通常需要操作人员手工将环状工件固定在定位座上，由于定位座往往直接设于加工设备的下方，固定的过程中存在一定的安全隐患，且固定的质量和固定效率都得不到保证。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种环状工件的自动定位装置和定位方法，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种环状工件的自动定位装置，包括机架以及固定于机架顶面上的工作台，还包括定位机构和送料机构，

所述定位机构包括定位底板、定位转盘、控制壳体以及用于带动定位转盘转动的旋转控制器，工作台上开设有圆形通孔，定位底板设于圆形通孔的下方，且通过若干升降柱可升降地与工作台相固定，定位转盘设于圆形通孔中，控制壳体固定连接于定位转盘的底部，旋转控制器固定安装于定位底板上，旋转控制器的输出端与控制壳体的底部固定相连并可带动控制壳体水平旋转；定位转盘的顶面上设有绕其的轴心环向均匀分布有至少三根定位条，定位条的长度小于定位转盘的半径，定位条沿定位转盘的径向设置，控制壳体内设有用于带动各个定位条延其各自的延伸方向水平移动的控制气缸；

所述送料机构包括双向气缸、送料夹、第一送料辊组、第二送料辊组、第三送料辊组和第四送料辊组，工作台上开设有四个矩形的送料通孔，送料通孔绕定位转盘环向均匀分布，第一送料辊组、第二送料辊组、第三送料辊组和第四送料辊组分别架设于对应的送料通孔中，且其各自的顶面均露出工作台的顶面，第一送料辊组、第二送料辊组、第三送料辊组和第四送料辊组的送料方向相同；第一送料辊组、第二送料辊组的前侧以及第三送料辊组、第四送料辊组的后侧的工作台上均固定安装有拦料板，两块拦料板平行设置，拦料板上开设有定位通孔，送料夹有两个，两个送料夹相对设置且分别设于两个定位通孔中，送料夹的宽度小于定位通孔的宽度，送料夹为矩形块结构，两个送料夹的相对面上均开设有弧形凹口；工作台上还安装有龙门架，双向气缸固定于龙门架上且设于定位转盘的正上方，两个送料夹上延其宽度方向均开设有送料滑槽，双向气缸的两个输出端均分别通过L形杆连接有与送料滑槽相配合的送料滑块。

进一步的，所述定位转盘上环向均匀分布有若干径向滑槽，径向滑槽沿定位转盘的径向设置，径向滑槽中可水平滑动地设有定位滑块，控制气缸安装于控制壳体内，控制壳体内还设有升降块以及若干调节杆，调节杆的数量与定位滑块的数量相同，升降块与控制气缸的活动端可拆卸相连并在控制气缸的带动下上下移动，调节杆绕升降块环向均匀分布，调节杆的一端与升降块铰接相连，径向滑槽的底部延其延伸方向开设有条形细孔，每根调节杆的另一端穿过对应侧的调节细孔与定位滑块的底部铰接相连；定位条的底部与对应的定位滑块的顶部固定相连。

进一步的，所述旋转控制器包括凸轮分割器和旋转电机，旋转电机的输出端通过凸轮分隔器与控制壳体相连。

进一步的，所述定位转盘的圆周面上均匀开设有若干齿部，定位转盘的一侧设有转盘刹车件，转盘刹车件包括刹车气缸和刹车块，刹车气缸固定于工作台的底面上，刹车气缸的活动端与刹车块固定相连，刹车块为橡胶材质，且其形状与定位转盘的相临两个齿部之间的齿槽形状相适应。

进一步的，所述工作台的底部固定安装有升降气缸，升降气缸的活动端通过连接杆与定位底板相连并可带动定位底板上下移动；所述升降柱包括固定套和升降杆，固定套的顶部与工作台的顶部固定相连，升降杆的底部与定位底板固定相连，固定套的内部空腔且在其底部连接有限位圈，升降杆的顶部穿过限位圈的中心内圈伸入固定套内，升降杆的顶部固定安装有限位卡块，限位卡块大于限位圈的中心内圈的口径。

进一步的，所述弧形凹口的底部固定连接有弧形垫片，弧形垫片沿弧形凹口的延伸方向设置。

进一步的，还包括控制机构，控制机构包括固定于机架上的控制器，控制器分别与双向气缸、旋转控制器和控制气缸电连接；其中一个送料夹上连接有导向杆，另一个送料夹上开设有与导向杆相配合的导向长孔，导向杆穿设于导向长孔中。

进一步的，所述第一送料辊组、第二送料辊组、第三送料辊组和第四送料辊组结构相同，且均包含若干送料辊，送料辊通过设于机架一侧的送料电机带动。

一种环状工件的自动定位方法，将待加工的环状工件设于两个送料夹的弧形凹口中间，并将三者横向放置于两块拦料板之间，拦料板对两个送料夹的长度方向进行限位使对环状工件夹紧固定，送料夹在第二送料辊组和第三送料辊组的带动下顺着拦料板的延伸方向输送；当送料夹移动到双向气缸一侧时，送料滑块自动伸入送料夹上的送料滑槽中，通过设于工作台上的红外传感器检测到当送料夹移动到定位通孔的中心位置时，送料辊停止转动，双向气缸带动两个送料夹分别向定位通孔的外侧移动，使两个送料夹对柱状工件自动松开；与此同时，升降气缸带动定位转盘上升并使定位转盘的顶面高于送料辊的顶面，从而使环状工件搁置到定位转盘上且其内圈套设于定位条上，控制气缸带动升降块向上移动，使通过调节杆带动定位滑块向径向滑槽的外侧移动，从而带动定位条对环状工件的内圈撑紧固定；待对环状工件定位加工完成后，升降气缸带动送料转盘回位，而后双向气缸带动两个送料夹回位使定位夹继续对环向工件夹持住，与此同时送料辊转动，两个送料夹带动环状工件顺着第一送料辊组和第四送料辊组自动送出。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

通过将待加工的环状工件设于两个送料夹的弧形凹口中间，并将三者横向放置于两块拦料板之间，使送料夹对环状工件夹紧固定。通过双向气缸带动两个送料夹分别向定位通孔的外侧移动，使两个送料夹对环状工件自动松开；控制气缸带动升降块向上移动，使通过调节杆带动定位滑块向径向滑槽的外侧移动，从而带动定位条对环状工件的内圈撑紧固定。待对环状工件定位加工完成后，升降气缸带动定位转盘回位，而后双向气缸带动两个送料夹回位使定位夹继续对环向工件夹持住，与此同时送料辊转动，两个送料夹带动环状工件自动送出，使用十分方便。本发明结构紧凑，设计巧妙，能对环状工件进行自动有效地快速定位，提高了使用的安全性，大大降低了工人的劳动强度，提高了加工效率和加工质量。

附图说明

图1为本发明所述的环状工件的自动定位装置的局部结构示意图一。

图2为本发明所述的定位机构的结构示意图。

图3为本发明所述的送料夹的结构示意图。

图4为本发明所述的环状工件的自动定位装置的局部结构示意图二。

图5为本发明所述的定位转盘的结构示意图。

图6为本发明所述的转盘刹车件的结构示意图。

图7为本发明所述的环状工件的送料状态的结构示意图。

图8为本发明所述的环状工件的定位状态的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1～图8，本发明所述的一种环状工件的自动定位装置，包括机架10以及固定于机架10顶面上的工作台11，还包括定位机构和送料机构。

定位机构包括定位底板21、定位转盘22、控制壳体23以及用于带动定位转盘22转动的旋转控制器24。工作台11上开设有圆形通孔，定位底板21设于圆形通孔的下方，且通过若干升降柱可升降地与工作台11相固定。定位转盘22设于圆形通孔中，控制壳体23固定连接于定位转盘22的底部。旋转控制器24固定安装于定位底板21上，旋转控制器24的输出端与控制壳体23的底部固定相连并可带动控制壳体23水平旋转。定位转盘22的顶面上设有绕其的轴心环向均匀分布有至少三根定位条25，定位条25的长度小于定位转盘22的半径。定位条25沿定位转盘22的径向设置，控制壳体23内设有用于带动各个定位条25延其各自的延伸方向水平移动的控制气缸231。

送料机构包括双向气缸31、送料夹32、第一送料辊组331、第二送料辊组332、第三送料辊组333和第四送料辊组334。工作台11上开设有四个矩形的送料通孔，送料通孔绕定位转盘22环向均匀分布。第一送料辊组331、第二送料辊组332、第三送料辊组333和第四送料辊组334分别架设于对应的送料通孔中，且其各自的顶面均露出工作台11的顶面。第一送料辊组331、第二送料辊组332、第三送料辊组333和第四送料辊组334的送料方向相同。第一送料辊组331、第二送料辊组332的前侧以及第三送料辊组333、第四送料辊组334的后侧的工作台11上均固定安装有拦料板34，工作台11上开设有安装孔111，拦料板34通过螺栓件与安装孔111相连。两块拦料板34平行设置，拦料板34上开设有定位通孔。送料夹32有两个，两个送料夹32相对设置且分别设于两个定位通孔中。送料夹32的宽度小于定位通孔的宽度，送料夹32为矩形块结构，两个送料夹32的相对面上均开设有弧形凹口321。工作台11上还安装有龙门架311，双向气缸31固定于龙门架311上且设于定位转盘22的正上方。两个送料夹32上延其宽度方向均开设有送料滑槽322，双向气缸31的两个输出端均分别通过L形杆312连接有与送料滑槽322相配合的送料滑块313。

定位转盘22上环向均匀分布有若干径向滑槽221，径向滑槽221沿定位转盘22的径向设置。径向滑槽221中可水平滑动地设有定位滑块222，控制气缸231安装于控制壳体23内。控制壳体23内还设有升降块232以及若干调节杆233，调节杆233的数量与定位滑块222的数量相同。升降块232与控制气缸231的活动端可拆卸相连并在控制气缸231的带动下上下移动。调节杆233绕升降块232环向均匀分布，调节杆233的一端与升降块232铰接相连。径向滑槽221的底部延其延伸方向开设有条形细孔，每根调节杆233的另一端穿过对应侧的调节细孔与定位滑块222的底部铰接相连。定位条25的底部与对应的定位滑块222的顶部固定相连。

旋转控制器24包括凸轮分割器和旋转电机，旋转电机的输出端通过凸轮分隔器与控制壳体23相连。

定位转盘22的圆周面上均匀开设有若干齿部，定位转盘22的一侧设有转盘刹车件。转盘刹车件包括刹车气缸41和刹车块42。刹车气缸41固定于工作台11的底面上，刹车气缸41的活动端与刹车块42固定相连。刹车块42为橡胶材质，且其形状与定位转盘22的相临两个齿部之间的齿槽形状相适应。

工作台11的底部固定安装有升降气缸50，升降气缸50的活动端通过连接杆51与定位底板21相连并可带动定位底板21上下移动。升降柱包括固定套261和升降杆262，固定套261的顶部与工作台11的顶部固定相连。升降杆262的底部与定位底板21固定相连，固定套261的内部空腔且在其底部连接有限位圈。升降杆262的顶部穿过限位圈的中心内圈伸入固定套261内。升降杆262的顶部固定安装有限位卡块263，限位卡块263大于限位圈的中心内圈的口径。

弧形凹口321的底部固定连接有弧形垫片323，弧形垫片323沿弧形凹口321的延伸方向设置。

还包括控制机构，控制机构包括固定于机架10上的控制器。控制器分别与双向气缸31、旋转控制器24和控制气缸231电连接。其中一个送料夹32上连接有导向杆，另一个送料夹32上开设有与导向杆相配合的导向长孔342，导向杆324穿设于导向长孔中，从而防止两个送料夹32发生相对偏移。

第一送料辊组331、第二送料辊组332、第三送料辊组333和第四送料辊组334结构相同，且均包含若干送料辊335。送料辊通过设于机架10一侧的送料电机带动。

本发明在使用时，将待加工的环状工件100设于两个送料夹32的弧形凹口321中间，并将三者横向放置于两块拦料板34之间。拦料板34对两个送料夹32的长度方向进行限位使对环状工件100夹紧固定。送料夹32在第二送料辊组332和第三送料辊组333的带动下顺着拦料板34的延伸方向输送。当送料夹32移动到双向气缸31一侧时，送料滑块313自动伸入送料夹32上的送料滑槽322中。通过设于工作台11上的红外传感器检测到当送料夹32移动到定位通孔的中心位置时，送料辊停止转动。双向气缸31带动两个送料夹32分别向定位通孔的外侧移动，使两个送料夹32对环状工件自动松开。与此同时，升降气缸50带动定位转盘22上升并使定位转盘22的顶面高于送料辊335的顶面，从而使环状工件100搁置到定位转盘22上且其内圈套设于定位条25上。控制气缸231带动升降块232向上移动，使通过调节杆233带动定位滑块222向径向滑槽221的外侧移动，从而带动定位条25对环状工件的内圈撑紧固定。可以将定位条25与环状工件接触的一端设置为与环状工件内圈相配合的弧形形状，并在端部设置相应的防滑橡胶垫。同理，当升降块232下降带动定位滑块222向定位转盘22的中心移动时，定位条25随之向定位转盘22的中心移动，从而可松开对环状工件的固定。待对环状工件定位加工完成后，升降气缸50带动定位转盘22回位，而后双向气缸31带动两个送料夹32回位使定位夹继续对环向工件夹持住，与此同时送料辊转动，两个送料夹32带动环状工件顺着第一送料辊组331和第四送料辊组334自动送出。当然，也可以在工作台11上设置相应的推料气缸，使两个送料夹32通过推料气缸在两块拦料板34之间水平移动；也可以通过送料辊配合推料气缸对送料夹32的推动使其移动，使用十分方便。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种环状工件的自动定位装置，包括机架以及固定于机架顶面上的工作台，其特征在于：还包括定位机构和送料机构，

所述定位机构包括定位底板、定位转盘、控制壳体以及用于带动定位转盘转动的旋转控制器，工作台上开设有圆形通孔，定位底板设于圆形通孔的下方，且通过若干升降柱可升降地与工作台相固定，定位转盘设于圆形通孔中，控制壳体固定连接于定位转盘的底部，旋转控制器固定安装于定位底板上，旋转控制器的输出端与控制壳体的底部固定相连并可带动控制壳体水平旋转；定位转盘的顶面上设有绕其的轴心环向均匀分布有至少三根定位条，定位条的长度小于定位转盘的半径，定位条沿定位转盘的径向设置，控制壳体内设有用于带动各个定位条延其各自的延伸方向水平移动的控制气缸；

所述送料机构包括双向气缸、送料夹、第一送料辊组、第二送料辊组、第三送料辊组和第四送料辊组，工作台上开设有四个矩形的送料通孔，送料通孔绕定位转盘环向均匀分布，第一送料辊组、第二送料辊组、第三送料辊组和第四送料辊组分别架设于对应的送料通孔中，且其各自的顶面均露出工作台的顶面，第一送料辊组、第二送料辊组、第三送料辊组和第四送料辊组的送料方向相同；第一送料辊组、第二送料辊组的前侧以及第三送料辊组、第四送料辊组的后侧的工作台上均固定安装有拦料板，两块拦料板平行设置，拦料板上开设有定位通孔，送料夹有两个，两个送料夹相对设置且分别设于两个定位通孔中，送料夹的宽度小于定位通孔的宽度，送料夹为矩形块结构，两个送料夹的相对面上均开设有弧形凹口；工作台上还安装有龙门架，双向气缸固定于龙门架上且设于定位转盘的正上方，两个送料夹上延其宽度方向均开设有送料滑槽，双向气缸的两个输出端均分别通过L形杆连接有与送料滑槽相配合的送料滑块。

2.根据权利要求1所述的环状工件的自动定位装置，其特征在于：所述定位转盘上环向均匀分布有若干径向滑槽，径向滑槽沿定位转盘的径向设置，径向滑槽中可水平滑动地设有定位滑块，控制气缸安装于控制壳体内，控制壳体内还设有升降块以及若干调节杆，调节杆的数量与定位滑块的数量相同，升降块与控制气缸的活动端可拆卸相连并在控制气缸的带动下上下移动，调节杆绕升降块环向均匀分布，调节杆的一端与升降块铰接相连，径向滑槽的底部延其延伸方向开设有条形细孔，每根调节杆的另一端穿过对应侧的调节细孔与定位滑块的底部铰接相连；定位条的底部与对应的定位滑块的顶部固定相连。

3.根据权利要求1所述的环状工件的自动定位装置，其特征在于：所述旋转控制器包括凸轮分割器和旋转电机，旋转电机的输出端通过凸轮分隔器与控制壳体相连。

4.根据权利要求3所述的环状工件的自动定位装置，其特征在于：所述定位转盘的圆周面上均匀开设有若干齿部，定位转盘的一侧设有转盘刹车件，转盘刹车件包括刹车气缸和刹车块，刹车气缸固定于工作台的底面上，刹车气缸的活动端与刹车块固定相连，刹车块为橡胶材质，且其形状与定位转盘的相临两个齿部之间的齿槽形状相适应。

5.根据权利要求1所述的环状工件的自动定位装置，其特征在于：所述工作台的底部固定安装有升降气缸，升降气缸的活动端通过连接杆与定位底板相连并可带动定位底板上下移动；所述升降柱包括固定套和升降杆，固定套的顶部与工作台的顶部固定相连，升降杆的底部与定位底板固定相连，固定套的内部空腔且在其底部连接有限位圈，升降杆的顶部穿过限位圈的中心内圈伸入固定套内，升降杆的顶部固定安装有限位卡块，限位卡块大于限位圈的中心内圈的口径。

6.根据权利要求1所述的环状工件的自动定位装置，其特征在于：所述弧形凹口的底部固定连接有弧形垫片，弧形垫片沿弧形凹口的延伸方向设置。

7.根据权利要求1所述的环状工件的自动定位装置，其特征在于：还包括控制机构，控制机构包括固定于机架上的控制器，控制器分别与双向气缸、旋转控制器和控制气缸电连接；其中一个送料夹上连接有导向杆，另一个送料夹上开设有与导向杆相配合的导向长孔，导向杆穿设于导向长孔中。

8.根据权利要求1所述的环状工件的自动定位装置，其特征在于：所述第一送料辊组、第二送料辊组、第三送料辊组和第四送料辊组结构相同，且均包含若干送料辊，送料辊通过设于机架一侧的送料电机带动。

9.一种环状工件的自动定位方法，其特征在于：将待加工的环状工件设于两个送料夹的弧形凹口中间，并将三者横向放置于两块拦料板之间，拦料板对两个送料夹的长度方向进行限位使对环状工件夹紧固定，送料夹在第二送料辊组和第三送料辊组的带动下顺着拦料板的延伸方向输送；当送料夹移动到双向气缸一侧时，送料滑块自动伸入送料夹上的送料滑槽中，通过设于工作台上的红外传感器检测到当送料夹移动到定位通孔的中心位置时，送料辊停止转动，双向气缸带动两个送料夹分别向定位通孔的外侧移动，使两个送料夹对柱状工件自动松开；与此同时，升降气缸带动定位转盘上升并使定位转盘的顶面高于送料辊的顶面，从而使环状工件搁置到定位转盘上且其内圈套设于定位条上，控制气缸带动升降块向上移动，使通过调节杆带动定位滑块向径向滑槽的外侧移动，从而带动定位条对环状工件的内圈撑紧固定；待对环状工件定位加工完成后，升降气缸带动送料转盘回位，而后双向气缸带动两个送料夹回位使定位夹继续对环向工件夹持住，与此同时送料辊转动，两个送料夹带动环状工件顺着第一送料辊组和第四送料辊组自动送出。