CN108098287B - 基于电机带轮传动的一拖多分料器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电机带轮传动的一拖多分料器，包括进料口、分料组件、传动组件、出料口和支撑组件。分料组件包括外壳固定座，外壳固定座的两端分别固定有上旋转固定板和下旋转固定板，外壳固定座内设置有分料盘，分料盘的下方设置有隔离板，分料盘与隔离板之间设置有柱塞，柱塞的一端固定于分料盘，另一端具有弹性支承的钢珠与隔离板的球形凹面配合安装，外壳固定座的侧边还固定设置有用于固定隔离板的螺栓气缸。本发明提出利用伺服电机和皮带轮传动，驱动内部旋转组件，利用伺服电机的运动位置的精确控制以及旋转组件的内部定位柱塞，实现送料口与各出料口的相互联通，从而实现一种全新的可以实现一拖多的电机‑皮带传动式旋转分料器。

Description

基于电机带轮传动的一拖多分料器

技术领域

本发明涉及一种分料器，特别涉及一种基于电机带轮传动的一拖多分料器。

背景技术

一拖多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气缸式分料器，但在振动盘可以高速送料的情况下，该类装置无法实现高效并准确送料给多个不同的装配工作站。为了实现一个振动盘和一个一拖多分料器能够为多台装配工作站输送零件，必须设计一种高效、灵活以及无误差出现的多分料器。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种基于电机带轮传动的一拖多分料器，根据装配工作站的实际需要，实现一个振动送料系统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，降低装配生产线的成本和车间噪声，消除滑动摩擦磨损，提升分料器的寿命，实现一拖多的功能，并简化逻辑控制。

本发明的技术方案如下：

基于电机带轮传动的一拖多分料器，包括进料口、分料组件、传动组件、出料口和支撑组件；所述分料组件包括外壳固定座，外壳固定座的两端分别固定有上旋转固定板和下旋转固定板，外壳固定座内设置有分料盘，分料盘的下方设置有隔离板，隔离板上设置有球形凹面，所述分料盘与隔离板之间设置有柱塞，柱塞的一端固定于分料盘，另一端设置有具有弹性支承的钢珠，所述具有弹性支承的钢珠与隔离板的球形凹面配合安装，所述上旋转固定板、分料盘、隔离板、下旋转固定板相对应的旋转轨迹上分别设置有若干通孔，所述进料口与上旋转固定板上的通孔相连通，出料口与下旋转固定板上的通孔相连通，外壳固定座的侧边还固定设置有螺栓气缸，当隔离板的通孔与得到物料指令的出料口相连通时，所述螺栓气缸向隔离板推进、抵接实现隔离板的固定，所述传动组件用于根据需要驱动分料盘和隔离板旋转，整个装置通过支撑组件固定。

作为本发明的进一步改进，所述进料口处设置有进气口，压力气体通过进气口将零件送至进料口中。

作为本发明的进一步改进，所述传动组件为带轮驱动组件，包括伺服电机、同步轮、传动带和转动轴，所述转动轴分别与同步轮和分料盘相连，所述伺服电机通过同步轮和传动带驱动转动轴转动，从而带动分料盘旋转。

作为本发明的进一步改进，所述上旋转固定板、分料盘、隔离板、下旋转固定板上的通孔数量为10个。

作为本发明的进一步改进，所述传动组件还包括用于调节传动带松紧的张紧装置。

本发明的有益效果如下：

(1)由于利用了伺服电机、带轮传动以及旋转组件内部定位柱塞，使得系统具有精确的分度功能，提高了相互配合及位置控制精度，进而避免出现卡料的现象，并提高了系统寿命；

(2)在小空间尺寸中实现了一拖任意多的分料功能，大幅提高了系统分料效率并降低了空间需求；

(3)由于利用电机和带轮传动代替了气缸，消除了气缸排气和气缸运动冲击噪声，降低了系统的噪声；

(4)由于利用伺服电机和带轮传动的方式替代了传统的多级气缸推动式或齿轮传动式结构，显著降低了系统的逻辑控制复杂度，提高了系统的稳定性和防错能力。

附图说明

图1是振动盘送料系统。

图2是基于电机-带轮传动的一拖多分料器总成图。

图3是基于电机皮带-带轮传动的一拖多分料器爆炸图。

图4是基于电机-带轮传动的一拖多分料器剖面图。

图5是分料盘3D图。

图6是一拖多分料器内部视图。

图7是工作流程。

图中：1、出料口安装螺丝；2、轴承座安装螺丝；3、张紧座安装螺丝；4、张紧螺丝；5、张紧螺母；6、弹垫；7、气缸支架固定螺丝；8、电机固定螺丝；9、外壳限位座螺丝；10、气缸固定架安装垫圈；11、出料口固定螺丝；12、轴承座组件；13、上旋转固定板；14、进料口；15、分料盘；16、隔离板；17、柱塞；18、下旋转固定板；19、伺服电机；20、传动轴；21、轴承座组件；22、止推轴承；23、键；24、进气口；25、无油衬套；26、大同步带轮；27、小同步带轮；28、传动轴底部安装螺丝；29、传动带；30、外壳限位座；31、电机安装座； 32、张紧座；33、螺栓气缸；34、短六角棒；35、长六角棒；36、支撑底板；37、进气口；38、气缸支架；39、定位顶销；40、出料口；41、柱塞安装孔；42、物料通道。

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，通过金属轨道进行有序排列后进入切料系统。零件通过分料器后通过透明橡胶管道直接进入装配工作站或者根据需要分配零件的去向。

图2为基于电机-带轮传动的一拖多分料器总成图，主要由伺服电机、带轮和配料机构组成。图3位分料器总成的爆炸图，图中，出料口安装螺丝1、轴承座安装螺丝2、张紧座安装螺丝3、张紧螺丝4、张紧螺母5、弹垫6、气缸支架固定螺丝7、电机固定螺丝8、外壳限位座螺丝9、气缸固定架安装垫圈10、出料口固定螺丝11、轴承座组件12、上旋转固定板13、进料口14、下旋转固定板 18、伺服电机19、进气口24、传动轴底部安装螺丝28、传动带29、外壳限位座 30、电机安装座31、张紧座32、螺栓气缸33、短六角棒34、长六角棒35、支撑底板36、进气口37、气缸支架38、定位顶销39和出料口40组成固定组件。整体安装结构如图4所示。其中，外壳限位座30通过外壳限位座螺丝9安装在上旋转固定板13和下旋转固定板18上。短六角棒34和长六角棒35之间通过电机安装座31隔离开来。张紧螺丝4、张紧螺母5和张紧座32用来调节传动带29 的松紧度。螺栓气缸33的气缸柱塞头部安装了定位顶销39，该定位顶销39根据螺栓气缸33的通气状态实现对隔离板16的定位，该螺栓气缸通过气缸支架固定螺丝7和气缸支架38固定在下旋转固定板18上。

分料盘15、隔离板16、柱塞17、传动轴20、轴承座组件21、止推轴承22、键23、无油衬套25、大同步带轮26和小同步带轮27构成旋转组件。伺服电机 19通过小同步带轮27、传动带29、大同步带轮26和键23驱动传动轴20，传动轴20驱动分料盘15和隔离板16。柱塞17通过螺纹拧紧在分料盘15中，需要注意的是，柱塞17的头部是一个具有弹性支承的钢珠，即钢珠在柱塞头部有一定的压缩空间。在安装时，柱塞17的头部弹性支承钢珠与隔离板16的球形凹面配合安装。

整个装配组件的工作原理如下：振动送料器通过压力气体将零件输送至进料口14中，此时螺栓气缸33无压力气体进入，定位顶销39在气缸的回位作用下处于回缩状态。伺服电机19根据指令开始旋转一定角度，使得分料盘15的物料通道与进料口14贯通，从而使得进料口14的螺丝进入分料盘15的物料通道。需要注意的是，分料盘15和隔离板16的通道口在柱塞17的作用下根据需要确定是否联通。假设当前螺丝位于分料盘15的物料通道a中，而初始状态下，物料通道a和隔离板的通道口A处于非联通状态。当定位顶销39未与隔离板16的侧面定位锥孔面配合定位时，分料盘15和隔离板16在柱塞17的压紧作用下随着传动轴20的旋转一起同步旋转，当隔离板的通道口编号A与得到物料需求指令的出料口联通时，定位顶销39在螺栓气缸33的作用下开始推进，与隔离板 16侧面的锥面孔配合，实现隔离板的定位。定位完成后，再次启动伺服电机，通过传动轴20驱动分料盘15旋转一定角度，此时由于隔离板16被定位顶销39 限位，无法跟随分料盘15同步旋转。分料盘15在旋转一定角度后，实现分料盘 15的物料通道、隔离板16通道和需要物料的出料口40同时联通，此时螺丝通过出料口40进入外部物料管道，在进气口24的压力气体下将螺丝输送至指定装配工作站，从而完成一次送料。同样的方法，通过指定伺服电机的旋转角度，可以实现各需求物料出料口的零件输送。

图4为一拖多分料器的剖面图，从该剖面图中可以清楚的看出各零件之间的装配关系。图5位分料盘的三维图，标注出了物料通道42和柱塞安装孔41的位置。图6为分料器的内部部分组件视图，其中可以看出隔离板16的侧面锥面定位孔，另外可以结合图4更好的理解内部的安装关系。

该发明设计了基于伺服电机-带轮传动的分料器，根据该方法可以设计出带 N个出料口的分料器。每个出料口用一个编号定义，该编号对应着不同的工作站，根据不同工作站的实际需要进行分配，详细工作流程见图7。

综上所述，本发明提出利用伺服电机和皮带轮传动，驱动内部旋转组件，利用伺服电机的运动位置的精确控制以及旋转组件的内部定位柱塞，实现送料口与各出料口的相互联通，从而实现一种全新的可以实现一拖多的电机-皮带传动式旋转分料器。

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 (5)

1.基于电机带轮传动的一拖多分料器，其特征在于：包括进料口、分料组件、传动组件、出料口和支撑组件；所述分料组件包括外壳固定座，外壳固定座的两端分别固定有上旋转固定板和下旋转固定板，外壳固定座内设置有分料盘，分料盘的下方设置有隔离板，隔离板上设置有球形凹面，所述分料盘与隔离板之间设置有柱塞，柱塞的一端固定于分料盘，另一端设置有具有弹性支承的钢珠，所述具有弹性支承的钢珠与隔离板的球形凹面配合安装，所述上旋转固定板、分料盘、隔离板、下旋转固定板相对应的旋转轨迹上分别设置有若干通孔，所述进料口与上旋转固定板上的通孔相连通，出料口与下旋转固定板上的通孔相连通，外壳固定座的侧边还固定设置有螺栓气缸，当隔离板的通孔与得到物料指令的出料口相连通时，所述螺栓气缸向隔离板推进、抵接实现隔离板的固定，所述传动组件用于根据需要驱动分料盘和隔离板旋转，整个装置通过支撑组件固定。

2.根据权利要求1所述的基于电机带轮传动的一拖多分料器，其特征在于：所述进料口处设置有进气口，压力气体通过进气口将零件送至进料口中。

3.根据权利要求1所述的基于电机带轮传动的一拖多分料器，其特征在于：所述传动组件为带轮驱动组件，包括伺服电机、同步轮、传动带和转动轴，所述转动轴分别与同步轮和分料盘相连，所述伺服电机通过同步轮和传动带驱动转动轴转动，从而带动分料盘旋转。

4.根据权利要求1所述的基于电机带轮传动的一拖多分料器，其特征在于：所述上旋转固定板、分料盘、隔离板、下旋转固定板上的通孔数量为10个。

5.根据权利要求3所述的基于电机带轮传动的一拖多分料器，其特征在于：所述传动组件还包括用于调节传动带松紧的张紧装置。