CN108584374A - 自动翻转下料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动翻转下料装置。自动翻转下料装置包括：支架；流水线，所述流水线设置在所述支架的侧边以用于输送物料；放料工装车，所述放料工装车可移动地设置在所述支架的底部；X轴传输模组，所述X轴传输模组安装在所述支架上；Y轴传输模组，所述Y轴传输模组安装在所述X轴传输模组上；Z轴传输模组，所述Z轴传输模组安装在所述Y轴传输模组上；旋转组件和夹持装置，所述旋转组件安装在所述夹持装置上，所述夹持装置安装在所述Z轴传输模组上。本发明能够有效降低操作人员的劳动强度，大大提高了生产的效率，节约了时间成本和劳动成本。

Description

自动翻转下料装置

技术领域

本发明涉及下料机构技术领域，具体而言，涉及一种自动翻转下料装置。

背景技术

目前对于电动汽车部件变压器的自动化翻转下料还没有一个成熟的解决方案，现阶段工厂采取全人工操作方式或在人工参与下的半自动方式来完成变压器的翻转下料工作。

这种方式劳动强度大，效率低，人工成本高，由于人工操作的差异性还会引发一系列质量问题，例如磁芯磕碰裂痕或胶水粘合失效等，单个变压器及其组装治具质量重达7kg，人工翻转下料操作对人身安全存在重大隐患。

此外，变压器翻转工位需结合自动化点胶，环氧胶G-500中包含的环氧树脂和固化剂均为有毒成分，人长期在这种环境中工作会对身体产生一定损伤。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自动翻转下料装置，以解决现有技术中采用人工参与变压器的下料和翻转劳动强度大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自动翻转下料装置，包括：支架；流水线，所述流水线设置在所述支架的侧边以用于输送物料；放料工装车，所述放料工装车可移动地设置在所述支架的底部；X轴传输模组，所述X轴传输模组安装在所述支架上；Y轴传输模组，所述Y轴传输模组安装在所述X轴传输模组上；Z轴传输模组，所述Z轴传输模组安装在所述Y轴传输模组上；旋转组件和夹持装置，所述旋转组件安装在所述夹持装置上，所述夹持装置安装在所述Z轴传输模组上。

进一步地，所述流水线上设置有上料工位，所述上料工位处设置有检测元件。

进一步地，所述自动翻转下料装置还包括控制器，所述控制器与所述检测元件、所述X轴传输模组、所述Y轴传输模组、所述旋转组件、所述夹持装置以及所述Z轴传输模组均通讯连接，所述控制器根据所述检测元件传递的信号控制所述X轴传输模组、所述Y轴传输模组、所述旋转组件、所述夹持装置以及所述Z轴传输模组运动。

进一步地，所述检测元件为传感器。

进一步地，所述旋转组件包括旋转气缸。

进一步地，所述旋转组件的旋转角度为180°。

进一步地，所述X轴传输模组包括：驱动电机，所述驱动电机安装在所述支架上；传送皮带，所述传送皮带沿所述支架的长度方向延伸并与所述驱动电机驱动连接，所述Y轴传输模组安装在所述传送皮带的底部。

进一步地，所述X轴传输模组包括：驱动组件，所述驱动组件安装在所述支架上；滚珠丝杠或齿条齿轮组件，所述滚珠丝杠或所述齿条齿轮组件与所述驱动组件驱动连接，所述Y轴传输模组安装在所述滚珠丝杠或所述齿条齿轮组件上。

进一步地，所述Z轴传输模组包括Z向丝杠和与所述Z向丝杠驱动连接的Z向驱动件。

进一步地，所述Y轴传输模组包括Y向丝杠和与所述Y向丝杠驱动连接的Y向驱动件。

进一步地，所述放料工装车上设置有定位销，所述物料上设置有与所述定位销相适配的定位孔。

进一步地，所述定位销与所述定位孔为间隙配合。

应用本发明的技术方案，物料在流水线上传输，通过X轴传输模组、Y轴传输模组以及Z轴传输模组的作用，能够带动夹持装置在支架确定的空间内运动，通过夹持装置的作用，能够将流水线上的物料移动至放料工装车上，实现物料的下料，在实际移动物料的过程中，还可以利用旋转组件对物料进行旋转，旋转之后，通过其他点胶结构对变压器进行点胶，整个过程无需人工参与，能够有效降低操作人员的劳动强度，大大提高了生产的效率，节约了时间成本和劳动成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的自动翻转下料装置的立体图；

图2示意性示出了图1的主视图；

图3示意性示出了图1的侧视图；

图4示意性示出了图1的俯视图；

图5示意性示出了图1的爆炸图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、支架；20、流水线；21、上料工位；30、物料；40、放料工装车；50、X轴传输模组；51、驱动电机；52、传送皮带；60、Y轴传输模组；70、Z轴传输模组；80、旋转组件；90、夹持装置；100、定位销。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种自动翻转下料装置，该自动翻转下料装置包括支架10、流水线20、放料工装车40、X轴传输模组50、Y轴传输模组60、Z轴传输模组70、旋转组件80和夹持装置90。

其中，流水线20设置在支架10的侧边以用于输送物料30，这里的物料30尤其指电动汽车的变压器，还可以是其他物料；放料工装车40可移动地设置在支架10的底部，便于承载物料30，将物料30运送至预定的地点；X轴传输模组50安装在支架10上，Y轴传输模组60安装在X轴传输模组50上，Z轴传输模组70安装在Y轴传输模组60上，夹持装置90安装在Z轴传输模组70上，旋转组件80安装在夹持装置90上，通过X轴传输模组50、Y轴传输模组60、Z轴传输模组70的作用，能够带动夹持装置90在空间内运动，便于物料30进行夹持、翻转和取放。

具体而言，物料30在流水线20上传输，通过X轴传输模组50、Y轴传输模组60以及Z轴传输模组70的作用，能够带动夹持装置90在支架10确定的空间内运动，通过夹持装置90的作用，能够将流水线20上的物料30移动至放料工装车40上，实现物料30的下料，在实际移动物料30的过程中，还可以利用旋转组件80对物料30进行旋转，旋转之后，通过其他点胶结构对变压器进行点胶，整个过程无需人工参与，能够有效降低操作人员的劳动强度，大大提高了生产的效率，节约了时间成本和劳动成本。

本实施例中的流水线20上设置有上料工位21，该上料工位21处设置有检测元件(图中未示出)，通过检测元件的检测作用，能够检测到上料工位21上是否存在物料，便于对整个翻转下料装置进行自动控制。

自动翻转下料装置还包括控制器(图中未示出)，该控制器与检测元件、X轴传输模组50、Y轴传输模组60、旋转组件80、夹持装置90以及Z轴传输模组70均通讯连接，控制器根据检测元件传递的信号控制X轴传输模组50、Y轴传输模组60、旋转组件80、夹持装置90以及Z轴传输模组70运动。优选地，本实施例中的检测元件为传感器，旋转组件80包括旋转气缸，结构简单，便于实现。

在实际工作的过程中，旋转组件80的旋转角度为180°，便于对变压器进行180°翻转后进行点胶操作。

在本发明的一种优选的实施例中，X轴传输模组50包括驱动电机51和传送皮带52，驱动电机51安装在支架10上；传送皮带52沿支架10的长度方向延伸并与驱动电机51驱动连接，Y轴传输模组60安装在传送皮带52下方，当驱动电机51带动传送皮带52运动时，便于带动Y轴传输模组60以及安装在Y轴传输模组60上的其他结构沿X轴传输模组50运动。

当然，在本发明的其他实施例中，还可以将X轴传输模组50设置为驱动组件加滚珠丝杠或者驱动组件加齿条齿轮组件的结构，实际安装时，将驱动组件在支架10上；并对应使滚珠丝杠或齿条齿轮组件与驱动组件驱动连接，Y轴传输模组60安装在滚珠丝杠或齿条齿轮组件上。驱动组件可以设置为驱动电机，工作时，驱动电机带动滚珠丝杠或齿条齿轮组件运动，进而带动Y轴传输模组60以及安装在Y轴传输模组60上的其他结构沿X轴传输模组50运动。

本实施例中的Z轴传输模组70包括Z向丝杠和与Z向丝杠驱动连接的Z向驱动件，Y轴传输模组60包括Y向丝杠和与Y向丝杠驱动连接的Y向驱动件。本实施例中的Z向驱动件和Y向驱动件可以设置为驱动电机。对应地，在本发明的其他实施例中，还可以将Z轴传输模组70和Y轴传输模组60设置为驱动组件加滚珠丝杠或者驱动组件加齿条齿轮组件的结构，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

但相比之下，滚珠丝杠传动或齿轮齿条组件传动造价高，安装复杂，不利于长距离传动，而皮带传动运行平稳、震动小，安装方便，可用于较长距离传动，无需频繁保养，性价比最高。

优选地，本实施例中的驱动电机51为伺服电机，便于控制。

本实施例中的夹持装置90包括阔形夹爪，通过阔形夹爪的结构，便于对物料30进行夹持。

优选地，本实施例中的加工放料工装车40上设置有定位销100，物料30上设置有与定位销100相适配的定位孔(图中未示出)，通过定位销100与定位孔配合进行导向和定位，以实现物料30的平稳准确的放置。本发明通过阔型夹爪实现对变压器的夹紧，定位销100和定位孔配合的方式实现夹具对变压器的限位，定位销100和定位孔采取间隙配合以避免在移载和翻转过程中产生震动，且便于对物料30进行定位，实现变压器状态的平稳变换。优选地，本实施例中的定位销100呈炮弹状垂直安装在放料工装车40上，当变压器落下时，便于与变压器上的定位孔有效导向，防止噪音和震动产生。

根据本发明的另一方面，提供了一种自动翻转下料方法，该自动翻转下料方法采用上述的自动翻转下料装置进行，本发明通过传感器检测、伺服控制等技术手段，实现变压器的180°翻转、变压器移载下了及其按顺序排列。具体工作过程如下：

首先，利用检测元件检测流水线20的上料工位21上是否存在物料30；

当上料工位21上存在物料30时，发出信号给控制器，各个运动部件相互配合运动，进行物料30翻转过程或者移载下料过程。

在物料30翻转过程中，控制器的控制过程为：控制X轴传输模组50和Y轴传输模组60叠加运动到物料30上方夹取位置→控制夹持装置90闭合→控制Z轴传输模组70提升→控制旋转组件80对物料30进行沿第一方向上的180°翻转→使Z轴传输模组70下降→控制夹持装置90张开→控制X轴传输模组50和Y轴传输模组60叠加运动回原点，便于移走夹持装置90和旋转组件80，为机器人自动化点胶进行让位；

在进行移载下料过程中，控制器的控制过程为：控制X轴传输模组50和Y轴传输模组60叠加运动到物料30上方夹取位置→控制夹持装置90闭合→控制Z轴传输模组70提升→控制旋转组件80对物料30进行沿与第一方向相的第二方向上的180°翻转→控制X轴传输模组50和Y轴传输模组60叠加运动到下料位置→控制Z轴传输模组70下降→控制夹持装置90张开→控制Z轴传输模组70提升→控制X轴传输模组50运动回原点，为下次夹取和放料做准备。

实际控制时，可以根据变压器质量及其几何外形等特征，可以对模组运动速度、加速度以及运动路线等相关参数进行最优化调整，以达到最大程度对变压器快速安全稳定的翻转和下料的目的。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)本发明能够辅助点胶机器人对变压器进行180°翻转；

(2)本发明能够对变压器进行自动移载和下料，节约人工劳动强度和安全性；

(3)本发明能够完成对变压器在工装车上的自动排列，避免人了工操作引发的质量问题，使产品一致性得到保障。

(4)本发明通过阔型夹爪实现对变压器的夹紧，销孔配合的方式实现夹具对变压器的限位，销孔采取小间隙配合以避免在移载和翻转过程中产生震动，实现变压器状态的平稳变换。

(5)下料机构X轴传输模组运动方向采用皮带方式传动，皮带传动的特点是运行平稳，能够实现较远距离的传输，而且该方向运动无需过高定位精度(≤0.5mm)，采用皮带传动方式性价比最高。

(6)Y轴传输模组和Z轴传输模组采用定位精度高行程可微调的模组传动，放料工装车上安装炮弹形定位销，可以对工件起到导向和定位的作用。

可见，本发明不仅可以大大降低人的劳动强度，而且大大提高了生产的效率，节约了时间成本和劳动成本。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种自动翻转下料装置，其特征在于，包括：

支架(10)；

流水线(20)，所述流水线(20)设置在所述支架(10)的侧边以用于输送物料(30)；

放料工装车(40)，所述放料工装车(40)可移动地设置在所述支架(10)的底部；

X轴传输模组(50)，所述X轴传输模组(50)安装在所述支架(10)上；

Y轴传输模组(60)，所述Y轴传输模组(60)安装在所述X轴传输模组(50)上；

Z轴传输模组(70)，所述Z轴传输模组(70)安装在所述Y轴传输模组(60)上；

旋转组件(80)和夹持装置(90)，所述旋转组件(80)安装在所述夹持装置(90)上，所述夹持装置(90)安装在所述Z轴传输模组(70)上。

2.根据权利要求1所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述流水线(20)上设置有上料工位(21)，所述上料工位(21)处设置有检测元件。

3.根据权利要求2所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述自动翻转下料装置还包括控制器，所述控制器与所述检测元件、所述X轴传输模组(50)、所述Y轴传输模组(60)、所述旋转组件(80)、所述夹持装置(90)以及所述Z轴传输模组(70)均通讯连接，所述控制器根据所述检测元件传递的信号控制所述X轴传输模组(50)、所述Y轴传输模组(60)、所述旋转组件(80)、所述夹持装置(90)以及所述Z轴传输模组(70)运动。

4.根据权利要求2所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述检测元件为传感器。

5.根据权利要求1所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述旋转组件(80)包括旋转气缸。

6.根据权利要求1所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述旋转组件(80)的旋转角度为180°。

7.根据权利要求1所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述X轴传输模组(50)包括：

驱动电机(51)，所述驱动电机(51)安装在所述支架(10)上；

传送皮带(52)，所述传送皮带(52)沿所述支架(10)的长度方向延伸并与所述驱动电机(51)驱动连接，所述Y轴传输模组(60)安装在所述传送皮带(52)的底部。

8.根据权利要求1所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述X轴传输模组(50)包括：

驱动组件，所述驱动组件安装在所述支架(10)上；

滚珠丝杠或齿条齿轮组件，所述滚珠丝杠或所述齿条齿轮组件与所述驱动组件驱动连接，所述Y轴传输模组(60)安装在所述滚珠丝杠或所述齿条齿轮组件上。

9.根据权利要求1所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述Z轴传输模组(70)包括Z向丝杠和与所述Z向丝杠驱动连接的Z向驱动件。

10.根据权利要求1所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述Y轴传输模组(60)包括Y向丝杠和与所述Y向丝杠驱动连接的Y向驱动件。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述放料工装车(40)上设置有定位销(91)，所述物料(30)上设置有与所述定位销(91)相适配的定位孔。

12.根据权利要求11所述的自动翻转下料装置，其特征在于，所述定位销(91)与所述定位孔为间隙配合。