CN109227072B - 下料式垫片定量拿取及装配机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种下料式垫片定量拿取及装配机器人系统，它包括定量送料机构和旋转放料机构，所述定量送料机构用于为旋转放料机构定量输送垫片，所述旋转放料机构用于拿取垫片及将垫片装配在待装垫片的工件上；采用本发明的结构可实现垫片的定量拿取及装配一体式完成，效率更高，节约成本，结构简单，且在送料过程中，采用气流平衡使垫片悬浮在送料槽道及进料槽道内，以减少垫片装配面的摩擦，保证垫片表面质量，减少垫片与其他物体的摩擦造成的磨损，使垫片的稳定性更持久。
Description
技术领域
本发明涉及零部件装配领域，特别是涉及下料式垫片定量拿取及装配机器人系统。
背景技术
发动机在生产过程中，垫片的安装工作比较重要，因为如果垫片缺少，后续工位无法查找，发动机在运行过程中会出现耐久性问题，垫片放多会出现发动机异响，影响发动机NVH效果，因此对于垫片的快速、准确数量的拿取使安装过程中非常重要的，针对这种情况，现有技术中采用一种垫片定量拿取器，包括底座，底座上固定设置有固定座，固定座上设置有投料管，固定座与底座之间设置有通槽，投料管与通槽连通，底座上设置有推块与拉块，底座上还设置有滑槽，拉块位于滑槽内，滑槽的槽壁为楔形，拉块嵌入滑槽的部分与滑槽的内轮廓形状一致且相互紧密贴合，推块的外轮廓与通槽的内轮廓一致且相互紧密贴合，这种方式解决了垫片的定量拿取问题；但是这种拿取装置存在着垫片与其他物件摩擦的问题，使垫片的稳定性不够持久，甚至在使用时间长了，因摩擦原因，导致垫片定量拿取存在误差，还有该拿取装置只能实现垫片的拿取，而不能直接放置垫片，影响装配的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种下料式垫片定量拿取及装配机器人系统。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：下料式垫片定量拿取及装配机器人系统，包括有工作台，所述工作台上设有一个移动块，所述移动块可沿X轴和Y轴移动来改变其所在位置，所述移动块下方设有一个垫片拿取机械手。
垫片拿取机械手包括定量送料机构和旋转放料机构；
所述定量送料机构包括料斗、进料座、震动块、顶料组件、料筒和送料块，所述震动块设于进料座的顶端，所述进料座、震动块的中央设有供单个垫片通过的进料槽道，所述料斗的出口端与该进料槽道的一端连通，所述进料座的下端设有通孔，所述通孔与该进料槽道相交并连通，所述料筒的一端固定在通孔的一端，所述顶料组件固定在通孔的另一端，所述顶料组件包括顶料杆、顶料弹簧、弹簧座块和电磁铁，所述弹簧座块固定在进料座的右侧面，所述顶料杆的一端设于弹簧座块，所述顶料杆的另一端伸入通孔内，所述顶料杆的另一端与料筒的一端之间间隔该进料槽道设置，所述顶料弹簧套设于顶料杆并位于弹簧座块内，所述顶料杆还设有圆环凸块，所述弹簧的一端与圆环凸块顶靠，所述弹簧的另一端与弹簧座块顶靠，所述圆环凸块的外径大于通孔的半径，所述圆环凸块与进料座贴靠或相距一个垫片的距离，所述电磁铁固定在弹簧座块上，所述顶料杆的一端与电磁铁贴靠或相距一个垫片的距离，所述料筒的另一端伸入送料块内，所述送料块内设有供一个垫片通过的送料槽道，所述送料槽道的一端与料筒的另一端的端部相切并连通，所述送料块的底端固定有磁性吸料块，所述磁性吸料块设有U形凹槽，所述U形凹槽的口径与垫片的外径相等，所述U形凹槽与送料槽道对齐设置；
所述进料座的正面和背面均固定有连接板，所述料筒位于两个连接板之间；
所述旋转放料机构包括门形的翻转支撑座、翻转气缸、门形的翻转架、吸料气缸和电磁吸料头，所述翻转支撑座与两个连接板固定连接，所述翻转气缸通过一个翻转缸限位杆与翻转支撑座连接，所述翻转气缸的输出端通过一个铰接块与翻转架枢接，所述翻转架的两端分别与翻转支撑座可转动连接，所述吸料气缸固定在翻转架上，所述吸料气缸的输出端与所述电磁吸料头连接，当吸料时，所述电磁吸料头与U形凹槽对齐。
其中，所述进料座左、右侧面上均设有若干与该进料槽道连通的第一空气孔。
其中，所述送料块左、右侧面均设有与该送料槽道相连通的第二空气孔。
其中，所述电磁吸料头呈漏斗型设置，所述电磁吸料头朝向磁性吸料块的一面设有圆形凹槽，所述圆形凹槽的内径与垫片的外径相等。
其中，所述U形凹槽的深度与垫片的厚度相等。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：采用本发明的结构可实现垫片的定量拿取及装配一体式完成，效率更高，节约成本，结构简单，且在送料过程中，采用气流平衡使垫片悬浮在送料槽道及进料槽道内，以减少垫片装配面的摩擦，保证垫片表面质量，减少垫片与其他物体的摩擦造成的磨损，使垫片的稳定性更持久；通过限定顶料杆只移动一个垫片的距离，实现垫片的定量顶出，送料槽道及进料槽道单次只允许一个垫片通过，实现垫片的定量送料；采用电磁吸料头拿取垫片，减少垫片的磨损。
附图说明
图1是本发明的俯视图；
图2是本发明的垫片拿取机械手立体图；
图3是本发明的垫片拿取机械手正视图；
图4是本发明定量送料机构的结构示意图；
图5是本发明旋转放料机构的结构示意图；
图6是本发明旋转放料机构另一视角的结构示意图；
图7是本发明料筒、进料座、顶料组件配合的结构示意图；
图8是本发明顶料组件的结构示意图；
图9是本发明顶料杆的结构示意图；
附图标记说明：11-料斗；12-进料座；13-震动块；14-顶料组件；141-顶料杆；1411-圆环凸块；142-顶料弹簧；143-弹簧座块；144-电磁铁；15-料筒；16-送料块；17-磁性吸料块；
2-连接板；
31-翻转支撑座；32-翻转气缸；33-翻转架；34-吸料气缸；35-电磁吸料头；36-铰接块；37-翻转缸限位杆；
工作台-a；移动块-b。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图9所示，本实施例所述的下料式垫片定量拿取及装配机器人系统，包括有工作台，所述工作台a上设有一个移动块b，所述移动块可沿X轴和Y轴移动来改变其所在位置，所述移动块下方设有一个垫片拿取机械手。
垫片拿取机械手包括定量送料机构和旋转放料机构；
所述定量送料机构包括料斗11、进料座12、震动块13、顶料组件14、料筒15和送料块16，所述震动块13设于进料座12的顶端，所述进料座12、震动块13的中央设有供单个垫片通过的进料槽道，所述料斗11的出口端与该进料槽道的一端连通，所述进料座12的下端设有通孔，所述通孔与该进料槽道相交并连通，所述料筒15的一端固定在通孔的一端，所述顶料组件14固定在通孔的另一端，所述顶料组件14包括顶料杆141、顶料弹簧142、弹簧座块143和电磁铁144，所述弹簧座块143固定在进料座12的右侧面，所述顶料杆141的一端设于弹簧座块143，所述顶料杆141的另一端伸入通孔内，所述顶料杆141的另一端与料筒15的一端之间间隔该进料槽道设置，所述顶料弹簧142套设于顶料杆141并位于弹簧座块143内，所述顶料杆141还设有圆环凸块1411，所述弹簧的一端与圆环凸块1411顶靠，所述弹簧的另一端与弹簧座块143顶靠，所述圆环凸块1411的外径大于通孔的半径，所述圆环凸块1411与进料座12贴靠或相距一个垫片的距离，当顶料杆141顶料时，所述圆环凸块1411与进料座12贴靠，当顶料杆141不顶料时，所述圆环凸块1411与进料座12相距一个垫片的距离，所述电磁铁144固定在弹簧座块143上，所述顶料杆141的一端与电磁铁144贴靠或相距一个垫片的距离，当顶料杆141顶料时，所述顶料杆141与电磁铁144相距一个垫片的距离，当顶料杆141不顶料时，所述顶料杆141与电磁铁144贴靠，所述料筒15的另一端伸入送料块16内，所述送料块16内设有供一个垫片通过的送料槽道，所述送料槽道的一端与料筒15的另一端的端部相切并连通，所述送料块16的底端固定有磁性吸料块17，所述磁性吸料块17设有U形凹槽，所述U形凹槽的口径与垫片的外径相等，所述U形凹槽与送料槽道对齐设置；
所述进料座12的正面和背面均固定有连接板2，所述料筒15位于两个连接板2之间；
所述旋转放料机构包括门形的翻转支撑座31、翻转气缸32、门形的翻转架33、吸料气缸34和电磁吸料头35，所述翻转支撑座31与两个连接板2固定连接，所述翻转气缸32通过一个翻转缸限位杆37与翻转支撑座31连接，所述翻转气缸32的输出端通过一个铰接块36与翻转架33枢接，所述翻转架33的两端分别与翻转支撑座31可转动连接，所述吸料气缸34固定在翻转架33上，所述吸料气缸34的输出端与所述电磁吸料头35连接，当吸料时，所述电磁吸料头35与U形凹槽对齐。
具体地，使用时，将垫片放入料斗11内，垫片经料斗11的出口端进入进料槽道内，同时在震动块13的作用下，每次一个垫片进入进料座12内的进料槽道，垫片在自身重力下，落入顶料杆141上，然后电磁铁144通电带磁性，将顶料杆141吸住并压缩顶料弹簧142，此时，垫片失去顶料杆141的支撑在自身重力作用下落入进料座12上的通孔并位于料筒15与顶料杆141之间，然后电磁铁144掉电，顶料杆141在顶料弹簧142的作用下顶出，将垫片压入料筒15内，同时料筒15另一端的端部的垫片被顶出一个，被顶出的垫片落入送料槽道内并在自身重力下落入下方磁性吸料块17的U形凹槽内，然后翻转气缸32驱动活塞杆伸出，带动翻转架33翻转并使电磁吸料头35与垫片对齐，然后吸料气缸34驱动，电磁吸料头35朝向该垫片伸出，并与该垫片接触及吸住，吸住垫片之后，电磁吸料头35收回，完成垫片的定量拿取；然后翻转气缸32驱动活塞杆收回，带动翻转架33翻转，使电磁吸料头35与待装垫片的工件对齐，然后吸料气缸34驱动，使电磁吸料头35伸出，并使垫片与待装垫片的工件接触，电磁吸料头35松开垫片，完成垫片的装配工作，重复上述过程，可持续进行垫片的拿取及装配工作，效率高。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述进料座12左、右侧面上均设有若干与该进料槽道连通的第一空气孔；具体地，当垫片进入进料座12内时，通过若干第一气孔向进料座12内吹气，进料座12左、右两侧面的气流达到平衡使垫片在进料槽道内处于悬浮状态，以减少垫片装配面的摩擦，保证垫片表面质量，减少垫片与其他物体的摩擦造成的磨损，使垫片的稳定性更持久。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述送料块16左、右侧面均设有与该送料槽道相连通的第二空气孔；具体地，当垫片进入送料槽道时，通过若干第二空气孔向送料块16内吹气，送料块16左、右侧面的气流达到平衡使垫片在送料槽道内处于悬浮状态，以减少垫片装配面的摩擦，保证垫片表面质量，减少垫片与其他物体的摩擦造成的磨损，使垫片的稳定性更持久。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述电磁吸料头35呈漏斗型设置，所述电磁吸料头35朝向磁性吸料块17的一面设有圆形凹槽，所述圆形凹槽的内径与垫片的外径相等，便于吸住垫片，同时也使垫片定位，利于垫片的准确装配。
基于上述实施例的基础上，进一步地，所述U形凹槽的深度与垫片的厚度相等，便于所述电磁吸料头35吸附垫片。
与现有技术相比，通过本实施例可实现垫片的定量拿取及装配，且在送料过程中，采用气流平衡使垫片悬浮在送料槽道及进料槽道内，以减少垫片装配面的摩擦，保证垫片表面质量，减少垫片与其他物体的摩擦造成的磨损，使垫片的稳定性更持久；通过限定顶料杆141只移动一个垫片的距离，实现垫片的定量顶出，送料槽道及进料槽道单次只允许一个垫片通过，实现垫片的定量送料；采用电磁吸料头35拿取垫片，减少垫片的磨损；本实施例通过把垫片的定量拿取与装配结合在一起，效率更高，节约成本，且结构简单。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
Claims (5)
1.下料式垫片定量拿取及装配机器人系统，其特征在于：包括有工作台，所述工作台（a）上设有一个移动块（b），所述移动块可沿X轴和Y轴移动来改变其所在位置，所述移动块下方设有一个垫片拿取机械手，垫片拿取机械手包括定量送料机构和旋转放料机构；
所述定量送料机构包括料斗（11）、进料座（12）、震动块（13）、顶料组件（14）、料筒（15）和送料块（16），所述震动块（13）设于进料座（12）的顶端，所述进料座（12）、震动块（13）的中央设有供单个垫片通过的进料槽道，所述料斗（11）的出口端与该进料槽道的一端连通，所述进料座（12）的下端设有通孔，所述通孔与该进料槽道相交并连通，所述料筒（15）的一端固定在通孔的一端，所述顶料组件（14）固定在通孔的另一端，所述顶料组件（14）包括顶料杆（141）、顶料弹簧（142）、弹簧座块（143）和电磁铁（144），所述弹簧座块（143）固定在进料座（12）的右侧面，所述顶料杆（141）的一端设于弹簧座块（143），所述顶料杆（141）的另一端伸入通孔内，所述顶料杆（141）的另一端与料筒（15）的一端之间间隔该进料槽道设置，所述顶料弹簧（142）套设于顶料杆（141）并位于弹簧座块（143）内，所述顶料杆（141）还设有圆环凸块（1411），所述弹簧的一端与圆环凸块（1411）顶靠，所述弹簧的另一端与弹簧座块（143）顶靠，所述圆环凸块（1411）的外径大于通孔的半径，所述圆环凸块（1411）与进料座（12）贴靠或相距一个垫片的距离，所述电磁铁（144）固定在弹簧座块（143）上，所述顶料杆（141）的一端与电磁铁（144）贴靠或相距一个垫片的距离，所述料筒（15）的另一端伸入送料块（16）内，所述送料块（16）内设有供一个垫片通过的送料槽道，所述送料槽道的一端与料筒（15）的另一端的端部相切并连通，所述送料块（16）的底端固定有磁性吸料块（17），所述磁性吸料块（17）设有U形凹槽，所述U形凹槽的口径与垫片的外径相等，所述U形凹槽与送料槽道对齐设置；
所述进料座（12）的正面和背面均固定有连接板（2），所述料筒（15）位于两个连接板（2）之间；
所述旋转放料机构包括门形的翻转支撑座（31）、翻转气缸（32）、门形的翻转架（33）、吸料气缸（34）和电磁吸料头（35），所述翻转支撑座（31）与两个连接板（2）固定连接，所述翻转气缸（32）通过一个翻转缸限位杆（37）与翻转支撑座（31）连接，所述翻转气缸（32）的输出端通过一个铰接块（36）与翻转架（33）枢接，所述翻转架（33）的两端分别与翻转支撑座（31）可转动连接，所述吸料气缸（34）固定在翻转架（33）上，所述吸料气缸（34）的输出端与所述电磁吸料头（35）连接，当吸料时，所述电磁吸料头（35）与U形凹槽对齐。
2.根据权利要求1所述的下料式垫片定量拿取及装配机器人系统，其特征在于：所述进料座（12）左、右侧面上均设有若干与该进料槽道连通的第一空气孔。
3.根据权利要求1所述的下料式垫片定量拿取及装配机器人系统，其特征在于：所述送料块（16）左、右侧面均设有与该送料槽道相连通的第二空气孔。
4.根据权利要求1所述的下料式垫片定量拿取及装配机器人系统，其特征在于：所述电磁吸料头（35）呈漏斗型设置，所述电磁吸料头（35）朝向磁性吸料块（17）的一面设有圆形凹槽，所述圆形凹槽的内径与垫片的外径相等。
5.根据权利要求1所述的下料式垫片定量拿取及装配机器人系统，其特征在于：所述U形凹槽的深度与垫片的厚度相等。
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