CN108581404A - 精密零件的自动上料定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化领域，具体涉及一种精密零件的自动上料定位装置。本发明的精密零件的自动上料定位装置主要包括第一送料单元和第二送料单元，第一送料单元包括彼此衔接的第一送料机构和第二送料机构，上料定位装置还包括推料槽，零件依次经第一送料机构和第二送料机构输送至推料槽，第二送料单元用于将输送至推料槽内的零件推送至目标位置。通过这样的设置，使零件先调整姿态，再进行定位，解决了现有的自动上料装置将零件上料后定位精度不高且无法保证零件姿态的一致性的问题，且结构简单，设计巧妙，制造成本低，方便对现有的自动送料装置进行升级改造，避免了资源浪费。

Description

精密零件的自动上料定位装置

技术领域

本发明属于自动化领域，具体涉及一种精密零件的自动上料定位装置。

背景技术

在自动化领域，零件通常需要由上料装置自动上料至工业生产线的指定位置后进行相应的装配、检测等作业。现有的上料装置存在如下缺陷：将零件自动上料后，零件的位置和姿态的一致性和准确度难以保证，尤其对于精密零件而言，无法满足其自动化装配、检测等作业精度要求。

作为一种改进，专利(CN204184867U)公开了一种多功能快速高精度机械零件检测系统用上料机构，所述上料结构包含有振动盘，所述振动盘的出料口处安装有一平行于振动盘盘面的定位板，该定位板的端部设置有与机械零件形状相匹配的呈弧形设置的定位槽口。可以看出，虽然在该上料机构中振动盘上的零件随着振动盘的振动移动至定位槽口处而限制在此处实现了定位，但是定位精度仍然不高，精密零件移动至定位槽口时不能保证其姿态的一致性。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的自动上料装置将零件上料后定位精度不高且无法保证零件的位置和姿态的一致性的问题，本发明提供了一种精密零件的自动上料定位装置，所述自动上料定位装置包括第一送料单元和第二送料单元；所述第一送料单元包括彼此衔接的第一送料机构和第二送料机构，所述上料定位装置还包括推料槽，所述零件依次经所述第一送料机构和所述第二送料机构输送至所述推料槽；所述第二送料单元用于将输送至所述推料槽内的所述零件推送至目标位置。

在上述自动上料定位装置的优选技术方案中，所述第二送料机构包括：引导槽，其能够容纳所述第一送料机构输出的多个零件，所述引导槽的第一端与所述第一送料机构对接，所述引导槽的第二端与所述推料槽对接；输送轮组，其能够将容纳于所述引导槽内的零件输送至所述推料槽。

在上述自动上料定位装置的优选技术方案中，所述第二送料机构包括底板，所述引导槽设置于所述底板，所述底板上还设置有位于所述引导槽上方的压料板，所述压料板与所述引导槽的配合用于使多个零件在通过所述输送轮组输送至所述推料槽的过程中处于所述引导槽内。

在上述自动上料定位装置的优选技术方案中，所述自动上料定位装置包括底座，所述第一送料单元和所述第二送料单元均设置于所述底座，所述推料槽设置于所述底座或者所述底板。

在上述自动上料定位装置的优选技术方案中，所述输送轮组包括分别设置于所述引导槽两侧的第一推料轮和第二推料轮，所述第一推料轮和/或所述第二推料轮配置有驱动机构。

在上述自动上料定位装置的优选技术方案中，所述引导槽靠近第一端处设置有过渡段，所述过渡段的宽度从所述第一端向所述第二端由大变小。

在上述自动上料定位装置的优选技术方案中，所述第二送料单元包括导向构件以及连接于所述导向构件的推杆组件，所述推杆组件设置成能够直线往复运动以便将所述推料槽内的零件推送至所述目标位置。

在上述自动上料定位装置的优选技术方案中，所述推杆组件包括第一推杆以及设置于第一推杆内并至少一部分伸出所述第一推杆的第二推杆，其中，所述第一推杆与所述导向构件配合以便沿所述推料槽的推料方向作直线往复运动，其中，所述第一推杆和所述第二推杆之间设置有弹性构件，以便使所述第二推杆能够沿所述推料方向与所述第一推杆产生相对位移。

在上述自动上料定位装置的优选技术方案中，所述推杆组件还包括调节螺母，所述调节螺母能够调节所述第二推杆在无外力作用下伸出所述第一推杆的长度。

在上述自动上料定位装置的优选技术方案中，所述第二推杆在远离所述第一推杆的一端设置有推料块，所述推料块能够在所述推料槽内沿所述推料方向往复移动。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，精密零件的自动上料定位装置包括第一送料单元和第二送料单元，第一送料单元包括彼此衔接的第一送料机构和第二送料机构，上料定位装置还包括推料槽，零件依次经第一送料机构和第二送料机构输送至推料槽，第二送料单元用于将输送至推料槽内的零件推送至目标位置。通过这样的设置，零件经第一送料机构上料后输送至第二送料机构，第二送料机构在输送过程中将零件的姿态调整统一并输送至推料槽，第二送料单元再将推料槽内的零件推送至目标位置，从而保证了上料后零件的位置精度和姿态统一。也就是说，通过“先调整姿态，再进行定位”的方式保证了上料后零件的定位精度和姿态统一，避免了零件上料后定位精度不高和姿态不统一对零件自动化装配和自动化检测产生不良影响。

在本发明的优选技术方案中，第二送料机构包括底板，底板上设置有容纳第一送料机构输出的多个零件的引导槽、能够将容纳于引导槽内的零件输送至推料槽的输送轮组以及位于引导槽上方的压料板，压料板与引导槽的配合能够使多个零件在通过输送轮组输送至推料槽的过程中处于引导槽内。通过压料板的设置，避免了进入引导槽内的零件发生重叠而影响其定位，并且只允许零件以正确的方位进入引导槽内。引导槽与输送轮组的配合，使零件能够以统一的姿态快速地输送至推料槽，第二送料单元再将推料槽内的零件推送至目标位置，从而提高了零件姿态调整的效率。另外，这样的设置，结构简单，设计巧妙，制造成本低，并且方便对现有的自动送料装置进行升级改造，避免了资源浪费。

附图说明

下面参照附图并结合环形带传送装置来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置与环形带传送装置配套使用的示意图；

图2是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置的结构示意图；

图3是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置的局部视图；

图4是图3中的精密零件的自动上料定位装置局部的俯视图；

图5是图4中局部A的放大图；

图6是图4中局部B的放大图；

图7是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件的剖视图；

图8是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件处于方位一的示意图；

图9是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件处于方位二的示意图；

图10是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件处于方位三的示意图；

图11是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件的位移-时间曲线图。

附图标记列表：

1、底座；11、底座基体；12、底座面板；13、高度调节螺栓；2、直线送料器；21、送料器连接块；3、滑槽输送机构；31、底板；32、引导槽；33、推料槽；34、压料板；35、第一推料轮；36、第二推料轮；361、第二推料轮支架；37、直流电机；371、直流电机支架；38、挡料块；；4、推料机构；41、推杆组件；411、第一推杆；412、第二推杆；413、第二推杆导套；414、锁紧螺母；415、弹簧；416、调节螺母；417、推料块；418、紧固螺钉；42、步进电机；43、曲柄；44、连杆；45、轴承座；46、导向构件；5、控制单元；6、零件；7、环形带传送装置。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然本发明是以精密零件的自动上料定位装置配置于环形带传送装置上为例来进行介绍说明的，但是本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，如精密零件的自动上料定位装置也可配合直线型带传送装置、盘形传送装置等来使用。显然，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。并且，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4并按照图3所示的方位。图1是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置与环形带传送装置配套使用的示意图，图2是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置的结构示意图，图3是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置的局部视图，图4是图3中的精密零件的自动上料定位装置局部的俯视图。自动上料定位装置包括第一送料单元和第二送料单元，第一送料单元包括彼此衔接的第一送料机构和第二送料机构，上料定位装置还包括推料槽33，零件6依次经第一送料机构和第二送料机构输送至推料槽33，第二送料单元用于将输送至推料槽33内的零件6推送至目标位置，如目标位置为环形带传送装置7上与推料槽33右端对应的位置，第一送料机构为直线送料器2，第二送料机构为滑槽输送机构3。通过这样的设置，即“先调整姿态，再进行定位”的方式，保证了上料后零件6的定位精度和姿态统一，避免了零件6在上料后位置精度不高、姿态不统一对自动化装配、自动化检测等操作产生不良的影响。本领域技术人员可以理解的是，第一送料机构也可以是螺旋送料器或者其他合适的送料器。

优选地，如图2所示，自动上料定位装置还包括底座1，第一送料单元和第二送料单元均设置于底座1。优选地，底座1为高度可调节的底座，底座1包括底座基体11和底座面板12，底座基体11和底座面板12通过高度调节螺栓13连接以便调节底座面板12相对于底座基体11的高度从而实现底座1的高度调节。通过第一送料单元和第二送料单元设置在底座1，固化了第一送料单元和第二送料单元的位置关系，从而避免了在每次使用前需要装配第一送料单元和第二送料单元所造成的麻烦。此外，将底座1设置成高度可调节的底座，能够使自动上料装置适用于不同高度的环形带传送装置7，并且便于调节自动上料装置与环形带传送装置7之间的配合间隙，提高配合精度。优选地，自动上料定位装置还包括控制单元5，控制单元5分别控制第二送料机构和第二送料单元使其相互协作，从而准确地将第一送料机构输送来的零件6以统一的姿态输送至目标位置，保证了零件6在上料后定位精确和姿态统一。

继续参照图3和图4，优选地，滑槽输送机构3包括引导槽32和输送轮组。其中，引导槽32的第一端与直线送料器2对接，引导槽的第二端与推料槽32对接，引导槽32能够容纳直线送料器2输出的多个零件6，输送轮组能够将容纳于引导槽32内的零件6输送至推料槽33。优选地，第二送料机构包括底板31，引导槽32设置于底板31，推料槽33设置于底板31，在底板31上还设置有位于引导槽32上方的压料板34，压料板34与引导槽32的配合用于使多个零件6在通过输送轮组输送至推料槽33的过程中处于引导槽32内。优选地，输送轮组包括分别设置在引导槽32左右两侧的第一推料轮35和第二推料轮36，第一推料轮35通过驱动机构驱动，如驱动机构为固定在直流电机支架371上的直流电机37，第二推料轮36通过第二推料轮支架361支撑。优选地，第一推料轮35和第二推料轮36为橡胶轮。

通过引导槽32的设置，能够通过简单的槽状结构实现零件6的姿态统一，结构简单，设计巧妙。输送轮组与引导槽32的配合，能够使零件6快速地实现姿态统一，从而提高了自动上料定位装置的工作效率。压料板34与引导槽32配合，避免了进入引导槽32内的多个零件6发生重叠，并且只允许零件以正确的方位进入引导槽32内，从而保证自动上料定位装置能够正常工作。通过将第一推料轮35和第二推料轮36设置成橡胶轮，能够避免第一推料轮35和第二推料轮36对零件6产生刚性挤压而损伤零件表面，从而对零件6起到了保护作用。引导槽32和推料槽33共同设在底板31上，便于加工制造，并且省去了引导槽32与推料槽33的装配工序。本领域技术人员可以理解的是，驱动机构也可以是步进电机、启动马达等或者其他合适的驱动装置。输送轮组也可以是设置在引导槽32左右两侧的两组、三组或者多组滚轮。此外，引导槽32和推料槽33可以直接在底座面板12上加工成型，从而省略了底板31的加工制造。引导槽32和推料槽33也可以是单独的槽状结构，分别固定在底座面板12上。

参照图5，图5是图4中局部A的放大图。优选地，如图5所示，引导槽靠近第一端处设置有过渡段，过渡段的宽度即左右方向的尺寸从第一端向第二端由大变小。优选地，过渡段的两个侧面为倾斜设置的平面而使过渡段的宽度由大逐渐变小。通过过渡段的设置，能够方便直线送料器2输送来的零件6进入引导槽32，并且能够促进零件6的姿态统一。本领域技术人员可以理解的是，过渡段的两侧面也可以是设置成弧面或者曲面，以便过渡段的宽度由大逐渐变小。

参照图6至图11并继续参照图2。图6是图4中局部B的放大图；图7是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件的剖视图；图8是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件处于方位一的示意图；图9是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件处于方位二的示意图；图10是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件处于方位三的示意图；图11是本发明一种实施例精密零件的自动上料定位装置中推杆组件的位移-时间曲线图。

优选地，如图2所示，第二送料单元包括导向构件46以及连接于导向构件46的推杆组件41，推杆组件41设置成能够直线往复运动以便将推料槽33内的零件6连续不断地推送至目标位置。通过这样的设置，推杆组件41能够不断地将输送至推料槽33内的零件6推送至目标位置，同时减小了推杆组件41移动过程中所占的空间位置，结构紧凑，节省空间。

优选地，推杆组件41包括第一推杆411以及设置于第一推杆411内并至少一部分伸出第一推杆41的第二推杆412，第一推杆411与导向构件46配合以便沿推料槽33的推料方向作直线往复运动，并且第一推杆411和第二推杆412之间设置有弹性构件，以便使第二推杆412能够沿推料方向与第一推杆411产生相对位移。优选地，推杆组件41还包括调节螺母416，调节螺母416能够调节第二推杆412在无外力作用下伸出第一推杆411的长度。优选地，第二推杆412在远离第一推杆411的一端设置有推料块417，推料块417能够在推料槽33内沿推料方向往复移动。优选地，推料块417的材质为尼龙。具体而言，如图6和图7所示，第一推杆411内设置有阶梯孔结构，外轮廓设置有阶梯状结构的第二推杆导套413装配在第一推杆411的阶梯孔结构内并通过锁紧螺母414锁紧固定。第二推杆导套413的内部同样设置有阶梯孔结构，第二推杆412设置成阶梯轴结构，弹簧415(弹性构件的一种优选)套设在第二推杆412直径较小的一段上。在装配好的状态下，弹簧415的一端与第二推杆导套413相抵，弹簧415的另一端与第二推杆412相抵，调节螺母416安装在第二推杆412的后端并与第二推杆导套413相抵，并且弹簧415处于压缩状态而使第二推杆412保持部分伸出第一推杆411。推料块417通过紧固螺钉418固定在第二推杆412的前端，从而增大推杆组件41与零件6的接触面积，从而减小推杆组件41碰触零件6时在其表面产生的压强，降低伤害零件6的风险。通过将推料块417的材质设置成尼龙，能够避免推料块417对零件6产生较大的冲击及磨损，进一步地起到了保护作用。推料块417与第二推杆412通过紧固螺钉418固定的方式，能够沿推料槽33的推料方向调节推料块417与第二推杆412的安装位置关系，即对推杆组件41的总长度进行微调，能够适用于不同大小的零件6，并且便于对自动上料装置进行调试，从而保证零件6的定位精度。在弹簧415的作用下，在受到大于弹簧415的弹力的外力下第二推杆412能够缩进第一推杆411内，在外力撤销后第二推杆412能够在弹簧415的弹力的作用下恢复伸出状态。也就是说，在零件6卡死在推料槽33的情况下，第二推杆412受到阻碍能够压缩使弹簧415压缩而缩进第一推杆411内，从而避免了推杆组件41强力推动零件6而损坏零件6或者推杆组件41停止移动而使步进电机42停转而损坏，对零件6或者装置起到了保护作用。本领域技术人员可以理解的是，推料块417的材质也可以是橡胶、塑料或者其他合适的柔性材料。推料块417也可以与第二推杆412设置成一体结构，弹性构件也可以是弹性块或其他合适的弹性构件等。

如图2和图8至图10所示，优选地，曲柄43通过轴承座45可转动地设置于底座1，曲柄43与连杆44、推杆组件41依次以可枢转的方式连接而形成去曲柄滑块机构，曲柄43通过步进电机42驱动，在步进电机42与曲柄滑块机构的配合下，能够使推杆组件41做直线往复运动，从而使推杆组件能够不断地将输送至推料槽33内的零件6推送至目标位置。

具体而言，多个零件6经过直线送料器2从引导槽32的过渡段内进入引导槽32，在引导槽32内零件6左右对称的表面与第一推料轮35和第二推料轮36贴合，直流电机38驱动第一推料轮35转动，在零件6与第一推料轮35和第二推料轮36的相互作用下，多个零件6紧密排成一列而以统一的姿态在引导槽32内向前移动使最靠前的零件6移动至推料槽33内而与挡料块38相抵。推杆组件41从图8所示的位置向右移动至图9所示的位置而与推料槽33内的零件6接触，接着推动零件6向右继续移动而使零件6到达目标位置(如图10所示的位置)，接着环形带传送装置7将目标位置的零件6移走，同时推杆组件41向左移动而回到图8所示的位置，接下来重复上述操作，从而将引导槽32中输送至推料槽33内的零件6不断地推送至目标位置而以统一的姿态在环形带传送装置7上的特定位置移走。如图11所示，通过曲柄滑块机构实现推料组件41的直线往复运动，使推料组件41的运动轨迹与时间的关系曲线为一个正弦曲线。可以看出，在零件6被推送至目标位置时即t1和t5时刻，推料组件41的移动速度为零并且推料组件41将反向移动，使零件6推送至目标位置时速度刚好为零，零件6刚好到达目标位置而停止运动，保证了定位精度。本领域技术人员可以理解的是，也可以通过直线电机、伸缩式液压缸等驱动机构直接与推杆组件相连以实现推杆组件41的直线往复运动。

通过上述描述可以看出，在本发明的优选方案中，精密零件的自动上料定位装置包括底座1以及设置于底座1上的第一送料单元和第二送料单元，底座1为高度可调节的底座，第一送料单元包括彼此衔接的第一送料机构和第二送料机构，第一送料机构为直线送料器2，上料定位装置还包括推料槽33，第二送料机构包括底板31，底板31上设置有引导槽32以及位于引导槽32上方的压料板34，在引导槽32两侧设置有第一推料轮35和第二推料轮36，第一推料轮35由直流电机38驱动，第二送料单元包括彼此连接的步进电机42以及曲柄43、连杆44、推杆组件41与底座1形成的曲柄滑块机构。通过这样的设置，大量的零件6通过直线送料器2传送至引导槽32，在引导槽32的作用下，零件6的姿态逐渐调整统一，第一推料轮35和第二推料轮36相互配合并在直流电机38的驱动下使引导槽32内的零件6以统一的姿态快速地移动至推料槽33内，步进电机42与曲柄滑块机构相配合而使推杆组件做直线往复运动而不断地将推料槽33内的零件6推至目标位置，环形带传送装置7同时将目标位置上的零件6移走以便下一个零件6推送至目标位置。通过“先调整姿态，再进行定位”的方式提高了零件6的定位精度，保证了零件6的定位精度和姿态统一，避免了零件6定位后姿态不一致对零件6自动化装配和自动化检测的影响。另外，这样的设置，结构简单，设计巧妙，制造成本低，也方便对现有的自动送料装置进行升级改造，避免了资源浪费。

以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种精密零件的自动上料定位装置，其特征在于，所述自动上料定位装置包括第一送料单元和第二送料单元；

所述第一送料单元包括彼此衔接的第一送料机构和第二送料机构，所述上料定位装置还包括推料槽，所述零件依次经所述第一送料机构和所述第二送料机构输送至所述推料槽；

所述第二送料单元用于将输送至所述推料槽内的所述零件推送至目标位置。

2.根据权利要求1所述的自动上料定位装置，其特征在于，所述第二送料机构包括：

引导槽，其能够容纳所述第一送料机构输出的多个零件，所述引导槽的第一端与所述第一送料机构对接，所述引导槽的第二端与所述推料槽对接；

输送轮组，其能够将容纳于所述引导槽内的零件输送至所述推料槽。

3.根据权利要求2所述的自动上料定位装置，其特征在于，所述第二送料机构包括底板，所述引导槽设置于所述底板，

所述底板上还设置有位于所述引导槽上方的压料板，所述压料板与所述引导槽的配合用于使多个零件在通过所述输送轮组输送至所述推料槽的过程中处于所述引导槽内。

4.根据权利要求3所述的自动上料定位装置，其特征在于，所述自动上料定位装置包括底座，所述第一送料单元和所述第二送料单元均设置于所述底座，

所述推料槽设置于所述底座或者所述底板。

5.根据权利要求2所述的自动上料定位装置，其特征在于，所述输送轮组包括分别设置于所述引导槽两侧的第一推料轮和第二推料轮，

所述第一推料轮和/或所述第二推料轮配置有驱动机构。

6.根据权利要求3所述的自动上料定位装置，其特征在于，所述引导槽靠近第一端处设置有过渡段，所述过渡段的宽度从所述第一端向所述第二端由大变小。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的自动上料定位装置，其特征在于，所述第二送料单元包括导向构件以及连接于所述导向构件的推杆组件，所述推杆组件设置成能够直线往复运动以便将所述推料槽内的零件推送至所述目标位置。

8.根据权利要求7所述的自动上料定位装置，其特征在于，所述推杆组件包括第一推杆以及设置于第一推杆内并至少一部分伸出所述第一推杆的第二推杆，

其中，所述第一推杆与所述导向构件配合以便沿所述推料槽的推料方向作直线往复运动，

其中，所述第一推杆和所述第二推杆之间设置有弹性构件，以便使所述第二推杆能够沿所述推料方向与所述第一推杆产生相对位移。

9.根据权利要求8所述的自动上料定位装置，其特征在于，所述推杆组件还包括调节螺母，所述调节螺母能够调节所述第二推杆在无外力作用下伸出所述第一推杆的长度。

10.根据权利要求8所述的自动上料定位装置，其特征在于，所述第二推杆在远离所述第一推杆的一端设置有推料块，所述推料块能够在所述推料槽内沿所述推料方向往复移动。