CN108502250A - 条形工件治具 - Google Patents

Abstract

一种条形工件治具，包括轴向规整部分、径向规整部分、打捆部分、码垛部分，所述轴向规整部分、径向规整部分、打捆部分、码垛部分依次连接，所述轴向规整部分、径向规整部分、打捆部分、码垛部分通过电控箱实现控制。其有益效果是：通过条形工件的水平径向限位规整以及其轴向运动规整实现工件的整理，避免工件的损伤，规整速度快，可以成批定量规整，同时自动化完成后续的打捆预留步骤和码垛步骤，提高生产效率，同时可适用于大部分条形的工件，可根据需要进行规格不同结构相同的批量生产。

Description

条形工件治具

技术领域

本发明涉及生产线自动治具领域，特别是一种条形工件治具。

背景技术

对于条形工件，小到日常生活中使用的牙签，达到建筑用钢筋，其在生产过程的出料部分，均需要将杂乱的工件先进行规整，再根据需要选择打捆、码垛。现有生产工艺中，根据工件的种类和大小不同，会采用不同的归置原理进行规整，产生了大量的非标准机械，无论是从研发设计成本还是生产制造成本，都非常高，而且投入大量设计成本后，都只是制造少量的设备生产。

现有大部分条形工件治具的规整方法是使杂乱的条形工件沿其径向方向移动，通过与限位组件的接触实现规整，但是其径向移动速度过快，会造成工件与限位组件、工件之间的剧烈碰撞，影响工件质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种条形工件治具。具体设计方案为：

一种条形工件治具，包括轴向规整部分、径向规整部分、打捆部分、码垛部分，所述轴向规整部分、径向规整部分、打捆部分、码垛部分依次连接，所述轴向规整部分、径向规整部分、打捆部分、码垛部分通过电控箱实现控制，

所述轴向规整部分包括转盘，所述转盘的后侧为入料输送带，前侧通过出料输送带与径向规整部分连接，所述转盘的左右两侧安装有规整钳，所述规整钳通过规整油缸驱动，所述转盘通过其下方的驱动电机驱动，

所述径向规整部分包括震动带，所述震动带固定于振台上，所述震动带的前端与打捆部分之间留有缝隙，

所述打捆部分包括支架、限位板，所述限位板位于所述支架的前端，所述支架通过升降气缸驱动，所述限位板通过打捆气缸驱动，

所述码垛部分包括基架，所述基架的左右两侧安装有送料辊，所述送料辊通过码垛电机驱动，所述码垛电机通过升降台与所述基架滑动连接，所述升降台通过升降电机驱动。

所述轴向规整部分中，

所述入料输送带的前侧、出料输送带的后侧均设有与所述转盘相契合的弧形凹槽，所述弧形凹槽的径向截面呈“C”形结构，所述转盘为水平放置的圆形盘状结构，所述转盘的边缘设有与所述弧形凹槽的“C”形结构相契合的突块，所述突块嵌入所述弧形凹槽的“C”形结构中，

所述入料输送带、出料输送带均通过输送电机驱动，所述输送电机位于所述入料输送带的一侧，所述入料输送带、出料输送带的皮带均通过输送辊张紧，所述入料输送带后侧的输送辊为与所述输送电机连轴连接的主动输送辊，所述出料输送带前端的输送辊为与所述主动输送辊通过传动皮带传动连接的从动输送辊。

所述轴向规整部分中，

所述驱动电机为带有减速箱的卧式电机，所述驱动电机的电机轴与减速箱的输入端键连接，所述减速箱的输出端通过齿轮盘与所述转盘转动连接，所述齿轮盘从下向上嵌入所述转盘的底端并与所述转盘底部的凹槽啮合连接，

所述规整钳包括在转盘左右两侧呈水平平行分布的两个金属条，两个所述金属条均通过所述规整油缸驱动，所述规整油缸的缸轴的轴向方向沿左右分布，两个所述金属条的侧端均设有用于与工件接触的加强衬板。

所述震动带通过基柱固定于地面上，所述基柱的数量为多个，多个所述基柱在所述震动台的左右两侧沿前后方向呈直线阵列分布，所述震动带与所述基柱滑动连接，所述震动带可以沿上下方向滑动，

所述震动带的后部为矩形锥状结构，所述震动带的前部为矩形筒状结构。

所述升降气缸的缸体固定于底面上，所述升降气缸的缸轴向上延伸并与所述支架的底部转动连接，所述升降气缸的数量为三个，三个所述升降气缸沿前后方向分布，位于前侧的所述升降气缸为后倾气缸，位于前侧的所述升降气缸为前倾气缸，位于中间的所述升降气缸为调整气缸，

所述支架的径向截面呈“U”形结构，所述限位板嵌入所述支架中并与所述支架滑动连接，所述限位板可以沿所述支架的轴向方向滑动，所述限位板的前侧与所述打捆气缸的气缸轴固定连接，所述打捆气缸的缸体沿前后方向放置。

所述码垛电机为双向立式伺服电机，所述码垛电机通过弹性联轴器与送料辊连轴连接，所述弹性联轴器为径向弹性联轴器，所述送料辊的数量为多个，多个所述送料辊沿左右方向分布呈两组，每组所述送料辊均沿前后呈直线阵列分布，位于最前端的所述送料辊为主动送料辊，位于同一组的多个所述送料辊之间通过齿轮组传动连接。

所述升降台可以在所述基架内上下滑动，所述升降电机通过丝杠与所述升降台传动连接，所述升降电机固定于基架上，所述升降电机与轴向方向垂直放置的丝杠的底端通过垂直联轴器连轴连接，所述丝杠的顶端与所述基架轴承连接，所述丝杠的中部贯穿所述升降台并与所述升降台螺纹连接。

所述振台包括多组震动组件，多组所述震动组件沿前后方向呈直线阵列分布，所述震动组件包括震动电机，所述震动电机的电机轴沿左右分布，所述震动电机的电机轴侧安装有震动辊，所述震动辊为曲轴震动辊，所述震动辊一端的同心轴与所述震动电机连轴连接，所述震动辊另一端的同心轴通过轴承座固定于地面上，所述震动辊中部的偏心轴上安装有曲柄，所述曲柄通过限位板与所述基柱连接，所述曲柄从下向上贯穿所述限位板并与所述限位板滑动连接，所述曲柄的顶部安装有打击块，所述震动带的底部安装有打击板，所述打击块与所述打击板相接触。

通过本发明的上述技术方案得到的条形工件治具，其有益效果是：

通过条形工件的水平径向限位规整以及其轴向运动规整实现工件的整理，避免工件的损伤，规整速度快，可以成批定量规整，同时自动化完成后续的打捆预留步骤和码垛步骤，提高生产效率，同时可适用于大部分条形的工件，可根据需要进行规格不同结构相同的批量生产。

附图说明

图1是本发明所述条形工件治具的结构示意图；

图2是本发明所述轴向规整部分的俯视结构示意图；

图3是本发明所述径向规整部分、码垛部分的结构示意图；

图4是本发明所述打捆部分的结构示意图；

图5是本发明所述震动组件的结构示意图；

图中，1、轴向规整部分；1a、转盘；1b、规整钳；1c、规整油缸；1d、驱动电机；1e、入料输送带；1f、出料输送带；1g、突块；1h、输送电机；1i、加强衬板；2、径向规整部分；2a、震动带；2b、振台；2c、基柱；2d、震动电机；2e、震动辊；2f、曲柄；2g、限位板；2h、打击块；2i、打击板；3、打捆部分；3a、支架；3b、限位板；3c、升降气缸；3d、打捆气缸；4、码垛部分；4a、基架；4b、送料辊；4c、码垛电机；4d、升降台；4e、升降电机；4f、丝杠；4g、齿轮组；5、电控箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述。

一种条形工件治具，包括轴向规整部分1、径向规整部分2、打捆部分3、码垛部分4，所述轴向规整部分1、径向规整部分2、打捆部分3、码垛部分4依次连接，所述轴向规整部分1、径向规整部分2、打捆部分3、码垛部分4通过电控箱5实现控制，

所述轴向规整部分1包括转盘1a，所述转盘的后侧为入料输送带1e，前侧通过出料输送带1f与径向规整部分连接，所述转盘1a的左右两侧安装有规整钳1b，所述规整钳1b通过规整油缸1c驱动，所述转盘1a通过其下方的驱动电机1d驱动，

所述径向规整部分2包括震动带2a，所述震动带2a固定于振台2b上，所述震动带2a的前端与打捆部分3之间留有缝隙，

所述打捆部分3包括支架3a、限位板3b，所述限位板3b位于所述支架3a的前端，所述支架3a通过升降气缸3c驱动，所述限位板3b通过打捆气缸3d驱动，

所述码垛部分4包括基架4a，所述基架4a的左右两侧安装有送料辊4b，所述送料辊4b通过码垛电机4c驱动，所述码垛电机4c通过升降台4d与所述基架4a滑动连接，所述升降台4d通过升降电机4e驱动。

所述轴向规整部分1中，

所述入料输送带1e的前侧、出料输送带1f的后侧均设有与所述转盘1a相契合的弧形凹槽，所述弧形凹槽的径向截面呈“C”形结构，所述转盘1a为水平放置的圆形盘状结构，所述转盘1a的边缘设有与所述弧形凹槽的“C”形结构相契合的突块1g，所述突块1g嵌入所述弧形凹槽的“C”形结构中，

所述入料输送带1e、出料输送带1f均通过输送电机1h驱动，所述输送电机1h位于所述入料输送带1e的一侧，所述入料输送带1e、出料输送带1f的皮带均通过输送辊张紧，所述入料输送带1e后侧的输送辊为与所述输送电机1h连轴连接的主动输送辊，所述出料输送带1f前端的输送辊为与所述主动输送辊通过传动皮带传动连接的从动输送辊。

所述轴向规整部分1中，

所述驱动电机1d为带有减速箱的卧式电机，所述驱动电机1d的电机轴与减速箱的输入端键连接，所述减速箱的输出端通过齿轮盘与所述转盘1a转动连接，所述齿轮盘从下向上嵌入所述转盘1a的底端并与所述转盘1a底部的凹槽啮合连接，

所述规整钳1b包括在转盘1a左右两侧呈水平平行分布的两个金属条，两个所述金属条均通过所述规整油缸1c驱动，所述规整油缸1c的缸轴的轴向方向沿左右分布，两个所述金属条的侧端均设有用于与工件接触的加强衬板1i。

所述震动带2a通过基柱2c固定于地面上，所述基柱2c的数量为多个，多个所述基柱2c在所述震动台的左右两侧沿前后方向呈直线阵列分布，所述震动带2a与所述基柱2c滑动连接，所述震动带2a可以沿上下方向滑动，

所述震动带2a的后部为矩形锥状结构，所述震动带2a的前部为矩形筒状结构。

所述升降气缸3c的缸体固定于底面上，所述升降气缸3c的缸轴向上延伸并与所述支架3a的底部转动连接，所述升降气缸3c的数量为三个，三个所述升降气缸3c沿前后方向分布，位于前侧的所述升降气缸3c为后倾气缸，位于前侧的所述升降气缸3c为前倾气缸，位于中间的所述升降气缸3c为调整气缸，

所述支架3a的径向截面呈“U”形结构，所述限位板3b嵌入所述支架3a中并与所述支架3a滑动连接，所述限位板3b可以沿所述支架3a的轴向方向滑动，所述限位板3b的前侧与所述打捆气缸3d的气缸轴固定连接，所述打捆气缸3d的缸体沿前后方向放置。

所述码垛电机4c为双向立式伺服电机，所述码垛电机4c通过弹性联轴器与送料辊4b连轴连接，所述弹性联轴器为径向弹性联轴器，所述送料辊4b的数量为多个，多个所述送料辊4b沿左右方向分布呈两组，每组所述送料辊4b均沿前后呈直线阵列分布，位于最前端的所述送料辊4b为主动送料辊，位于同一组的多个所述送料辊4b之间通过齿轮组4g传动连接。

所述升降台4d可以在所述基架4a内上下滑动，所述升降电机4e通过丝杠4f与所述升降台4d传动连接，所述升降电机4e固定于基架4a上，所述升降电机4e与轴向方向垂直放置的丝杠4f的底端通过垂直联轴器连轴连接，所述丝杠4f的顶端与所述基架4a轴承连接，所述丝杠4f的中部贯穿所述升降台4d并与所述升降台4d螺纹连接。

所述振台2b包括多组震动组件，多组所述震动组件沿前后方向呈直线阵列分布，所述震动组件包括震动电机2d，所述震动电机2d的电机轴沿左右分布，所述震动电机2d的电机轴侧安装有震动辊2e，所述震动辊2e为曲轴震动辊，所述震动辊2e一端的同心轴与所述震动电机2d连轴连接，所述震动辊2e另一端的同心轴通过轴承座固定于地面上，所述震动辊2e中部的偏心轴上安装有曲柄2f，所述曲柄2f通过限位板2g与所述基柱2c连接，所述曲柄2f从下向上贯穿所述限位板2g并与所述限位板2g滑动连接，所述曲柄2f的顶部安装有打击块2h，所述震动带2a的底部安装有打击板2i，所述打击块2h与所述打击板2i相接触。

实施例1

工件轴向规整：

杂乱的工件从送料输送带1e通过所述输送电机驱动进入到转盘1a处，可以按批输入需要输入打捆数量的工件，方便后续作业，

所述转盘1a在所述驱动电机1d的驱动下转动，转动方向可以是单向的，也可以在小弧度内往返运动，

启动所述规整油缸1c，驱动位于工件两侧的所述规整钳1b相向运动，逐步缩小工件的转动范围，对工件的轴向方向进行规整，使其轴向方向沿前后分布，

所述转盘1a的持续运动，保证工件之间可以有足够的空间和动力梳理，避免条形的工件互相缠绕卡死的情况，

完成规整后，可以可以采用两种方式输出工件，

一种方式是控制所述转盘1a的大小，使部分工件的前端可以搭在出料输送带1f上，然后通过启动所述输送电机1h将工件送出，

另一种方式是通过送入新的工件，将原有工件顶出转盘1a，顶入到出料输送带1f上，

若工件属性特殊，可以通过在所述规整钳1b上安装输送辊，并通过电机驱动的方式将工件送出。

实施例2

在实施例1的基础上，工件的径向位置规整，

工件运输到出料输送带1f前侧后，会由于重力向前倾斜下落到震动带2a上，启动震动电机2d，通过所述打击块2h的活塞运动撞击所述打击板2i，实现震动带2a的震动，

所述震动带2a需要前端向下倾斜，在震动过程中，使工件可以向前移动，

在震动的过程中，工件会逐步嵌入到震动带2a的筒状结构中，筒状结构的内径可以设计成打捆需要的工件径向截面形状，在高速打击震动以及前倾的工件自重下，实现规整。

实施例3

在实施例2的基础上，工件通过自重以及震动下落到支架3a上，

此时所述打捆气缸3d启动，将所述限位板3b推到最前侧，

同时保证所述支架3a后端的高度低于所述震动带2a前端的高度，保证工件的顺利承接，同时保证所述支架3a处于前端向下倾斜的状态，所述支架3a的位置调整可以通过不同的升降气缸3c的缸轴调节实现，

工件的前端抵住所述限位板3b的后侧，但是仍有大部分工件留在震动带2a上，震动带2a的震动会使抵住限位板3b的工件前端趋于规整，完成其轴向的最后对齐，

所述支架3a与震动带2a之间留有缝隙，该缝隙可以用于打捆，打捆机械根据不同的工件选择，由于打捆材料和打捆紧密程度的不同需求，无法统一设计结构实现，

对于工件的前端打捆完成后，收回所述打捆气缸3d，工件会继续由于自重和震动带2a的震动下落，当下落到一定程度后，停止所述打捆气缸3d，完成对工件中部和后部的打捆，

打捆完成后，将打捆气缸3d的缸轴完全收回，使工件完全落到支架3a上，若工件无法完全下落，可以增加所述支架3a的倾斜角度，保证下落，

在打捆过程中，所述支架3a呈“U”形结构，方便打捆设备从上方对工件进行固定，其压力由支架3a和震动带2a共同承载。

若不需要打捆，可在工件完全落到支架3a上后进行码垛作业

实施例4

通过升降气缸3c调节所述支架3a的整体高度，使其处于前端上扬状态，且支架3a的后端略高于所述基架4a最上层工件的高度，

增加前端的上扬角度，使工件基于自重下落到基架4a最上层的工件上方，同时工件的左右两侧与所述送料辊4b接触，并通过所述弹性轴承使其产生一定的对工件的压力，

启动所述码垛电机4c，通过送料辊4b将工件逐步送入到基架4a上，完成码垛，

由于所述升降气缸3c还要承担对于支架3a的倾斜作业，所以对行程要求较大，若其缸轴行程有限，可以通过所述升降台4d调整最上层工件的高度，以减小对于升降气缸3c上下移动行程的要求，

所述升降台4d的驱动通过丝杆传动即可实现，若不需要升降台4d，可以不安装，同时不安装其驱动的相关组件，只保留基架4a，

码垛后的工件呈垂直分布，可以在生产时增加支架3a和震动带2a的宽度，成排进行打捆，提高生产效率，

对电机、气缸气源、油缸液源的控制，可以通过所述电控箱5的电控电路设计以及相应元器件的集成实现。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种条形工件治具，包括轴向规整部分(1)、径向规整部分(2)、打捆部分(3)、码垛部分(4)，所述轴向规整部分(1)、径向规整部分(2)、打捆部分(3)、码垛部分(4)依次连接，所述轴向规整部分(1)、径向规整部分(2)、打捆部分(3)、码垛部分(4)通过电控箱(5)实现控制，其特征在于，

所述轴向规整部分(1)包括转盘(1a)，所述转盘的后侧为入料输送带(1e)，前侧通过出料输送带(1f)与径向规整部分连接，所述转盘(1a)的左右两侧安装有规整钳(1b)，所述规整钳(1b)通过规整油缸(1c)驱动，所述转盘(1a)通过其下方的驱动电机(1d)驱动，

所述径向规整部分(2)包括震动带(2a)，所述震动带(2a)固定于振台(2b)上，所述震动带(2a)的前端与打捆部分(3)之间留有缝隙，

所述打捆部分(3)包括支架(3a)、限位板(3b)，所述限位板(3b)位于所述支架(3a)的前端，所述支架(3a)通过升降气缸(3c)驱动，所述限位板(3b)通过打捆气缸(3d)驱动，

所述码垛部分(4)包括基架(4a)，所述基架(4a)的左右两侧安装有送料辊(4b)，所述送料辊(4b)通过码垛电机(4c)驱动，所述码垛电机(4c)通过升降台(4d)与所述基架(4a)滑动连接，所述升降台(4d)通过升降电机(4e)驱动。

2.根据权利要求1中所述的条形工件治具，其特征在于，所述轴向规整部分(1)中，

所述入料输送带(1e)的前侧、出料输送带(1f)的后侧均设有与所述转盘(1a)相契合的弧形凹槽，所述弧形凹槽的径向截面呈“C”形结构，所述转盘(1a)为水平放置的圆形盘状结构，所述转盘(1a)的边缘设有与所述弧形凹槽的“C”形结构相契合的突块(1g)，所述突块(1g)嵌入所述弧形凹槽的“C”形结构中，

所述入料输送带(1e)、出料输送带(1f)均通过输送电机(1h)驱动，所述输送电机(1h)位于所述入料输送带(1e)的一侧，所述入料输送带(1e)、出料输送带(1f)的皮带均通过输送辊张紧，所述入料输送带(1e)后侧的输送辊为与所述输送电机(1h)连轴连接的主动输送辊，所述出料输送带(1f)前端的输送辊为与所述主动输送辊通过传动皮带传动连接的从动输送辊。

3.根据权利要求1中所述的条形工件治具，其特征在于，所述轴向规整部分(1)中，

所述驱动电机(1d)为带有减速箱的卧式电机，所述驱动电机(1d)的电机轴与减速箱的输入端键连接，所述减速箱的输出端通过齿轮盘与所述转盘(1a)转动连接，所述齿轮盘从下向上嵌入所述转盘(1a)的底端并与所述转盘(1a)底部的凹槽啮合连接，

所述规整钳(1b)包括在转盘(1a)左右两侧呈水平平行分布的两个金属条，两个所述金属条均通过所述规整油缸(1c)驱动，所述规整油缸(1c)的缸轴的轴向方向沿左右分布，两个所述金属条的侧端均设有用于与工件接触的加强衬板(1i)。

4.根据权利要求1中所述的条形工件治具，其特征在于，所述震动带(2a)通过基柱(2c)固定于地面上，所述基柱(2c)的数量为多个，多个所述基柱(2c)在所述震动台的左右两侧沿前后方向呈直线阵列分布，所述震动带(2a)与所述基柱(2c)滑动连接，所述震动带(2a)可以沿上下方向滑动，

所述震动带(2a)的后部为矩形锥状结构，所述震动带(2a)的前部为矩形筒状结构。

5.根据权利要求1中所述的条形工件治具，其特征在于，所述升降气缸(3c)的缸体固定于底面上，所述升降气缸(3c)的缸轴向上延伸并与所述支架(3a)的底部转动连接，所述升降气缸(3c)的数量为三个，三个所述升降气缸(3c)沿前后方向分布，位于前侧的所述升降气缸(3c)为后倾气缸，位于前侧的所述升降气缸(3c)为前倾气缸，位于中间的所述升降气缸(3c)为调整气缸，

所述支架(3a)的径向截面呈“U”形结构，所述限位板(3b)嵌入所述支架(3a)中并与所述支架(3a)滑动连接，所述限位板(3b)可以沿所述支架(3a)的轴向方向滑动，所述限位板(3b)的前侧与所述打捆气缸(3d)的气缸轴固定连接，所述打捆气缸(3d)的缸体沿前后方向放置。

6.根据权利要求1中所述的条形工件治具，其特征在于，所述码垛电机(4c)为双向立式伺服电机，所述码垛电机(4c)通过弹性联轴器与送料辊(4b)连轴连接，所述弹性联轴器为径向弹性联轴器，所述送料辊(4b)的数量为多个，多个所述送料辊(4b)沿左右方向分布呈两组，每组所述送料辊(4b)均沿前后呈直线阵列分布，位于最前端的所述送料辊(4b)为主动送料辊，位于同一组的多个所述送料辊(4b)之间通过齿轮组(4g)传动连接。

7.根据权利要求1中所述的条形工件治具，其特征在于，所述升降台(4d)可以在所述基架(4a)内上下滑动，所述升降电机(4e)通过丝杠(4f)与所述升降台(4d)传动连接，所述升降电机(4e)固定于基架(4a)上，所述升降电机(4e)与轴向方向垂直放置的丝杠(4f)的底端通过垂直联轴器连轴连接，所述丝杠(4f)的顶端与所述基架(4a)轴承连接，所述丝杠(4f)的中部贯穿所述升降台(4d)并与所述升降台(4d)螺纹连接。

8.根据权利要求4中所述的条形工件治具，其特征在于，所述振台(2b)包括多组震动组件，多组所述震动组件沿前后方向呈直线阵列分布，所述震动组件包括震动电机(2d)，所述震动电机(2d)的电机轴沿左右分布，所述震动电机(2d)的电机轴侧安装有震动辊(2e)，所述震动辊(2e)为曲轴震动辊，所述震动辊(2e)一端的同心轴与所述震动电机(2d)连轴连接，所述震动辊(2e)另一端的同心轴通过轴承座固定于地面上，所述震动辊(2e)中部的偏心轴上安装有曲柄(2f)，所述曲柄(2f)通过限位板(2g)与所述基柱(2c)连接，所述曲柄(2f)从下向上贯穿所述限位板(2g)并与所述限位板(2g)滑动连接，所述曲柄(2f)的顶部安装有打击块(2h)，所述震动带(2a)的底部安装有打击板(2i)，所述打击块(2h)与所述打击板(2i)相接触。