CN110803496A - 圆管定向选料机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆管定向选料机构，包括机架、夹持机构、仿形定向轴、旋转驱动装置、轴向进给驱动装置和控制系统，夹持机构能以设定阻力保持圆管工件圆周方向和轴向止动定位，仿形定位轴圆周方向能够转动且轴向能够滑动的定位于夹持机构一侧的机架上，且仿形定位轴恰能够与夹持机构上圆管工件同轴正对，仿形定位轴靠近圆管工件一端形成与圆管工件内侧非圆形内孔匹配的仿形插接段，旋转驱动装置驱动仿形定位轴正反旋转，轴向进给驱动装置驱动仿形定位轴轴向进给插设于夹持机构上的圆管工件内，控制系统控制夹持机构、旋转驱动装置和轴向进给驱动装置运行，本发明能对圆管预先进行平面定向，大大提高了内孔带平面圆管加工效率。

Description

圆管定向选料机构
技术领域
本发明涉一种自动化设备，特别是指一种圆管定向选料机构。
背景技术
内孔带平面圆管在加工时，一般需要进行确定平面方向，便于进行精密加工。平面定向，一般是CCD检测，伺服旋转完成的，而由于圆管内孔平面位置各不相同，有的圆管内孔平面与加工位置相差较大，需要伺服旋转较大角度才能完成，且需要多次检测多次旋转最终才能够达到要求位置，耗费时间，大大降低了加工效率，提高了加工成本。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种圆管定向选料机构，该圆管定向选料机构能够自动对内孔待平面的圆管进行定向，定向速度快。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案：一种圆管定向选料机构，包括机架、夹持机构、仿形定向轴、旋转驱动装置、轴向进给驱动装置和控制系统，所述夹持装置安装于机架上，夹持机构能够以设定阻力保持圆管工件圆周方向和轴向止动定位，仿形定位轴圆周方向能够转动且轴向能够滑动的定位于夹持机构一侧的机架上，且仿形定位轴恰能够与夹持机构上圆管工件同轴正对，仿形定位轴靠近圆管工件一端形成与圆管工件内侧非圆形内孔匹配的仿形插接段，旋转驱动装置驱动仿形定位轴正反旋转，轴向进给驱动装置驱动仿形定位轴轴向进给插设于夹持机构上的圆管工件内，控制系统控制夹持机构、旋转驱动装置和轴向进给驱动装置运行。
作为本发明的进一步改进，还设有挡块，所述挡块固定定位于机架上，夹持机构上的圆管工件背向仿形定位轴一端恰止挡于该挡块表面。
作为本发明的进一步改进，还设有圆管输送装置，所述圆管输送装置能够沿圆管径向向前输送圆管，夹持机构恰位于该输送装置末端。
作为本发明的进一步改进，机架上还固定设有中转轨道，所述中转轨道一端与圆管输送装置末端对齐衔接，另一端与夹持机构的进口对齐衔接，中转轨道内侧形成有与圆管长度和直径匹配的通道，该通道朝向圆管输送装置一端形成开口增大的喇叭口。
作为本发明的进一步改进，还设有送料支架和送料驱动装置，所述送料支架能够运动的安装于机架上，夹持机构固定安装于送料支架上，送料驱动装置驱动送料支架运动带动夹持机构上的圆管到达圆管加工设备的取料机械手取料位置，控制系统控制送料驱动装置运行。
作为本发明的进一步改进，所述送料支架沿圆管径向往复滑动的安装于机架上，送料驱动装置为固定安装于机架上的气缸，气缸的活塞杆与送料支架固连。
作为本发明的进一步改进，所述送料支架上还固定设有限位挡块，所述限位挡块位于夹持机构至少一侧，限位挡块上设有供圆管容纳的开口卡槽，该开口卡槽恰能够与中转轨道另一端对齐衔接。
作为本发明的进一步改进，所述限位挡块上还设有来料感应装置，该来料感应装置能够感应位于开口卡槽内的圆管工件并传信于控制系统。
作为本发明的进一步改进，所述夹持机构包括夹爪和夹紧气缸，夹紧气缸驱动两个夹爪相对运动。
作为本发明的进一步改进，所述机架上还设有沿仿形定向轴轴向延伸的直线滑轨，直线滑轨上套设有进给滑块，轴向进给驱动装置为直线气缸，直线气缸的缸体固定安装于机架上，直线气缸的活塞与进给滑块固连，旋转驱动装置为旋转气缸，旋转气缸的缸体固定安装于进给滑块上，仿形定向轴能够转动的安装于进给滑块上，仿形定向轴与旋转气缸动力输出端同轴固连。
本发明的有益效果是：本发明通过夹持机构对圆管进行定力夹持，然后通过仿形定向轴顶住圆管一端端面的同时旋转，当仿形定向轴的侧平面与圆管内孔平面位置一致时，仿形定向轴在轴向进给驱动装置推力作用下自动插入到圆管内，带动圆管跟随其一同旋转，当仿形定向轴旋转到位后带着圆管反向旋转复位，此时圆管内孔平面位置即被定在指定方向，本发明能够对圆管预先进行平面定向，使平面角度与加工需要很接近，这样，加工设备的CCD检测后，旋转伺服只需要微调下，即可完成平面定位，大大提高了内孔带平面圆管加工效率。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为图1中A部放大图；
图3本发明的俯视图
图4为圆管产品立体图。
具体实施方式
实施例：一种圆管定向选料机构，包括机架、夹持机构、仿形定向轴2、旋转驱动装置1、轴向进给驱动装置3和控制系统，所述夹持装置安装于机架上，夹持机构能够以设定阻力保持圆管工件圆周方向和轴向止动定位，仿形定位轴圆周方向能够转动且轴向能够滑动的定位于夹持机构一侧的机架上，且仿形定位轴恰能够与夹持机构上圆管工件同轴正对，仿形定位轴靠近圆管工件一端形成与圆管工件内侧非圆形内孔匹配的仿形插接段，旋转驱动装置1驱动仿形定位轴正反旋转，轴向进给驱动装置3驱动仿形定位轴轴向进给插设于夹持机构上的圆管工件内，控制系统控制夹持机构、旋转驱动装置1和轴向进给驱动装置3运行。
工作时，将圆管送入夹持机构，夹持机构给圆管提供轴向和圆周方向的阻力，使圆管处于止动状态，然后仿形定向轴2轴向进给顶着圆管一端端面，开始由于仿形定向轴2上平面与圆管内孔平面不对正，仿形定向轴2无法插入圆管内，当仿形定向轴2顶着圆管一端旋转一定角度后，仿形定向轴2上平面与圆管内孔的平面正对，此时仿形定向轴2即在轴向进给驱动装置3提供的轴向推力作用下插入圆管内部，并带着圆管同步旋转，当仿形定向轴2旋转到设定角度(一般为一周)，仿形定向轴2开始带着圆管反向旋转复位到原始位置，这样圆管内孔的平面位置就随着仿形定向轴2平面被定位，这样不管圆管内孔平面在哪个方向最终都被定位在同一个方向，实现了圆管平面的定向，便于对圆管进行加工时平面位置的定位，提高了圆管后续加工效率。
还设有挡块7，所述挡块7固定定位于机架上，夹持机构上的圆管工件背向仿形定位轴一端恰止挡于该挡块7表面。当仿形定向轴2轴向进给顶着圆管一端面时，圆管被顶着轴向滑动最终顶顶在挡块7上，这样就实现了圆管轴向定位，同时保证仿形定向轴2上平面与圆管内孔平面正对时，仿形定向轴2能够顺利插入圆管内带着圆管同步旋转，避免定向失败。
还设有圆管输送装置10，所述圆管输送装置10能够沿圆管径向向前输送圆管，夹持机构恰位于该输送装置末端。圆管输送装置10可以为与上一工站相连的输送带、输送滚筒或其它送料机构，通过圆管输送装置10实现圆管转动送料，提高圆管自动定向效率。
机架上还固定设有中转轨道8，所述中转轨道8一端与圆管输送装置10末端对齐衔接，另一端与夹持机构的进口对齐衔接，中转轨道8内侧形成有与圆管长度和直径匹配的通道，该通道朝向圆管输送装置10一端形成开口增大的喇叭口。通过中转轨道8将圆管输送装置10上的圆管自动整齐排列，定位送入加持机构内夹持，提高夹持位置精度，保证夹持阻力和圆管在夹持机构内的位置精度。
还设有送料支架和送料驱动装置5，所述送料支架能够运动的安装于机架上，夹持机构固定安装于送料支架上，送料驱动装置5驱动送料支架运动带动夹持机构上的圆管到达圆管加工设备的取料机械手取料位置，控制系统控制送料驱动装置5运行。通过送料支架带着夹持机构运动实现与加工设备取料机械手的对接，加工设备的取料机械手可以支架夹住夹持机构上的圆管，夹持机构松开圆管后，加工设备的取料机械手即可将圆管工件顺利抽出取走进行加工，该机构实现了相邻两工站的无缝衔接，自动上料，同时，保证加工设备取料机械手取料位置精度，进一步提高加工效率。
所述送料支架沿圆管径向往复滑动的安装于机架上，送料驱动装置5为固定安装于机架上的气缸，气缸的活塞杆与送料支架固连。可以是沿纵向升降运动，通过高度差实现避让，也可以是水平平移，通过距离差实现取料避让。
所述送料支架上还固定设有限位挡块9，所述限位挡块9位于夹持机构至少一侧，限位挡块9上设有供圆管容纳的开口卡槽，该开口卡槽恰能够与中转轨道8另一端对齐衔接。通过限位挡块9上开口卡槽对工件自动进行限位和定位，同时对工件两端进行支撑，保证圆管与仿形定向轴2同轴正对。
所述限位挡块9上还设有来料感应装置，该来料感应装置能够感应位于开口卡槽内的圆管工件并传信于控制系统。来料感应装置可以为光纤或接触开关等，当其感应到圆管到位后，控制系统即控制夹持机构启动，夹住圆管，实现全自动操作。
所述夹持机构包括夹爪6和夹紧气缸4，夹紧气缸4驱动两个夹爪6相对运动。通过夹爪6夹紧的方式实现夹持机构对圆管工件的定力夹持，使其保持稳定的位置状态，此外也可以是磁力吸引定位的方式或径向抵紧摩擦力抱紧方式等等。
所述机架上还设有沿仿形定向轴2轴向延伸的直线滑轨，直线滑轨上套设有进给滑块，轴向进给驱动装置3为直线气缸，直线气缸的缸体固定安装于机架上，直线气缸的活塞与进给滑块固连，旋转驱动装置1为旋转气缸，旋转气缸的缸体固定安装于进给滑块上，仿形定向轴2能够转动的安装于进给滑块上，仿形定向轴2与旋转气缸动力输出端同轴固连。通过直线滑轨与进给滑块配合确保仿形定向轴2直线滑动，避免偏斜导致圆管定向失败，其中轴向进给驱动装置3还可以是马达带动丝杆螺母机构，旋转驱动装置1还可以是伺服马达，此为本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换结构，属于本专利保护范围。
本发明工作原理如下：
1.内孔带平面圆管，通过输送带依次经过中转轨道8，进入限位挡块9的开口卡槽里；
2.来料感应装置感应到圆管到位后，夹紧气缸4作用，使夹爪6夹紧，夹住圆管；
3.轴向进给驱动装置3作用，带动旋转驱动装置1和仿形定向轴2前进，靠近圆管左端面，圆管右端面顶到挡块7后，停止，以挡块7接触面为基准，进行旋转；
4.当仿形定向轴2靠近圆管端面后，旋转驱动装置1旋转，带动仿形定向轴2转动；
5.当仿形定向轴2外侧平面与圆管内孔平面一致时，仿形定向轴2插入到圆管内，带动圆管旋转；
6.旋转驱动装置1旋转到位后，返向旋转，带动圆管反转，当旋转驱动装置1回转到位，则圆管平面定向完成；
7.轴向进给驱动装置3返回，仿形定向轴2则从圆管中拨出；
送料驱动装置5作用，带动夹紧气缸4、夹爪6和限位挡块9一起提升，对接加工设备的机械手取料机构。

Claims (10)

1.一种圆管定向选料机构，其特征在于：包括机架、夹持机构、仿形定向轴(2)、旋转驱动装置(1)、轴向进给驱动装置(3)和控制系统，所述夹持装置安装于机架上，夹持机构能够以设定阻力保持圆管工件圆周方向和轴向止动定位，仿形定位轴圆周方向能够转动且轴向能够滑动的定位于夹持机构一侧的机架上，且仿形定位轴恰能够与夹持机构上圆管工件同轴正对，仿形定位轴靠近圆管工件一端形成与圆管工件内侧非圆形内孔匹配的仿形插接段，旋转驱动装置驱动仿形定位轴正反旋转，轴向进给驱动装置驱动仿形定位轴轴向进给插设于夹持机构上的圆管工件内，控制系统控制夹持机构、旋转驱动装置和轴向进给驱动装置运行。
2.根据权利要求1所述的圆管定向选料机构，其特征在于：还设有挡块(7)，所述挡块固定定位于机架上，夹持机构上的圆管工件背向仿形定位轴一端恰止挡于该挡块表面。
3.根据权利要求1所述的圆管定向选料机构，其特征在于：还设有圆管输送装置(10)，所述圆管输送装置能够沿圆管径向向前输送圆管，夹持机构恰位于该输送装置末端。
4.根据权利要求3所述的圆管定向选料机构，其特征在于：机架上还固定设有中转轨道(8)，所述中转轨道一端与圆管输送装置末端对齐衔接，另一端与夹持机构的进口对齐衔接，中转轨道内侧形成有与圆管长度和直径匹配的通道，该通道朝向圆管输送装置一端形成开口增大的喇叭口。
5.根据权利要求4所述的圆管定向选料机构，其特征在于：还设有送料支架和送料驱动装置(5)，所述送料支架能够运动的安装于机架上，夹持机构固定安装于送料支架上，送料驱动装置驱动送料支架运动带动夹持机构上的圆管到达圆管加工设备的取料机械手取料位置，控制系统控制送料驱动装置运行。
6.根据权利要求5所述的圆管定向选料机构，其特征在于：所述送料支架沿圆管径向往复滑动的安装于机架上，送料驱动装置为固定安装于机架上的气缸，气缸的活塞杆与送料支架固连。
7.根据权利要求5所述的圆管定向选料机构，其特征在于：所述送料支架上还固定设有限位挡块(9)，所述限位挡块位于夹持机构至少一侧，限位挡块上设有供圆管容纳的开口卡槽，该开口卡槽恰能够与中转轨道另一端对齐衔接。
8.根据权利要求7所述的圆管定向选料机构，其特征在于：所述限位挡块上还设有来料感应装置，该来料感应装置能够感应位于开口卡槽内的圆管工件并传信于控制系统。
9.根据权利要求1所述的圆管定向选料机构，其特征在于：所述夹持机构包括夹爪(6)和夹紧气缸(4)，夹紧气缸驱动两个夹爪相对运动。
10.根据权利要求1所述的圆管定向选料机构，其特征在于：所述机架上还设有沿仿形定向轴轴向延伸的直线滑轨，直线滑轨上套设有进给滑块，轴向进给驱动装置为直线气缸，直线气缸的缸体固定安装于机架上，直线气缸的活塞与进给滑块固连，旋转驱动装置为旋转气缸，旋转气缸的缸体固定安装于进给滑块上，仿形定向轴能够转动的安装于进给滑块上，仿形定向轴与旋转气缸动力输出端同轴固连。
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