CN110877437A - 一种轴类零件专用的自动化上料设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴类零件专用的自动化上料设备及使用方法，该设备包括下料坡台、料盒、活动顶板以及第一驱动组件；活动顶板上端部设置有第一下料斜面；自动化上料设备还包括承料台；承料台用于承接滑出下料坡台的五金轴；自动化上料设备还包括第一限位组件、驱动第一限位组件纵向移动的第二驱动组件、分隔组件，以及驱动分隔组件纵向移动的第三驱动组件；分隔组件用于将下料坡台上排于最低位的五金轴、排于第二低位的五金轴分隔开；本设备通过第二驱动组件和第三驱动组件的交替工作，实现了五金轴的逐根出料；同时，通过下料坡台可以对五金轴进行缓存，防卡料效果好，上料效果也更为稳定。

Description

一种轴类零件专用的自动化上料设备及使用方法

技术领域

本发明涉及上料设备技术领域，更具体地说，涉及一种轴类零件专用的自动化上料设备及使用方法。

背景技术

为了提高注塑生产的安全性，传统的人工上料已被机械手上料所取代。如图2所示是一种常见的五金轴，进行该五金轴包胶加工时，机械手每次都会抓取一根五金轴放入注塑机的型腔中，以往多是采用人工方式为机械手供料，上料速度慢，且人力成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种轴类零件专用的自动化上料设备，以及一种自动化上料设备的使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，提供了一种轴类零件专用的自动化上料设备，其中，包括下料坡台、位于所述下料坡台较高一端的料盒、搭载所述料盒内五金轴的活动顶板，以及带动所述活动顶板沿铅垂面靠近或远离所述下料坡台坡顶的第一驱动组件；所述活动顶板上端部设置有与所述下料坡台正对的第一下料斜面；所述自动化上料设备还包括位于所述下料坡台较低一端的承料台；所述承料台用于承接滑出所述下料坡台的五金轴；

所述自动化上料设备还包括防止所述下料坡台上排于最低位的五金轴下滑的第一限位组件、驱动所述第一限位组件纵向移动的第二驱动组件、分隔组件，以及驱动所述分隔组件纵向移动的第三驱动组件；所述分隔组件用于将所述下料坡台上排于最低位的五金轴、排于第二低位的五金轴分隔开。

另一方面，提供了一种自动化上料设备的使用方法，基于上述的轴类零件专用的自动化上料设备，其中，包括如下步骤：

第一驱动组件带动料盒内的活动顶板上行，五金轴随着所述活动顶板上行；

到达下料坡台坡顶后，五金轴沿着第一下料斜面下滑，到达所述下料坡台；

第一气泵放气，第一橡胶气囊收缩带动第一限位顶针向上复位，所述下料坡台上排于最低位的五金轴下滑落入承料台的容置槽内；

第四驱动组件带动所述承料台移向上料位；

所述承料台到达所述上料位后，第五驱动组件带动定位针移入定位槽，五金轴在所述定位针的顶推下，向上微动以供机械手取料；

所述第一气泵充气，第一橡胶气囊膨胀带动第一限位顶针下行，第二气泵放气，第二橡胶气囊收缩带动第二限位顶针向上复位，所述下料坡台上的五金轴向下滚动，直至所述第一限位顶针与所述下料坡台上排于最低位的五金轴贴合；

贴合后，所述第二气泵充气，所述第二橡胶气囊膨胀带动所述第二限位顶针下行，将所述下料坡台上排于最低位的五金轴、排于第二低位的五金轴分隔开。

本发明的有益效果在于：生产前，先在料盒里装填五金轴；初始状态下，活动顶板位于料盒的槽底，五金轴堆叠在活动顶板上；进而，第一驱动组件带动活动顶板上行，五金轴随着活动顶板上行；到达下料坡台坡顶后，五金轴沿着第一下料斜面下滑，到达下料坡台进行缓存；进而，第二驱动组件带动第一限位组件上行，释放下料坡台上排于最低位的五金轴，使其可以下滑落到承料台上，以供机械手抓取并移入注塑机中；进而，第二驱动组件带动第一限位组件下行，重新进入限位状态，第三驱动组件带动分隔组件上行，释放五金轴，使得下料坡台上的五金轴可以向下滚动，直至第一限位组件与下料坡台上排于最低位的五金轴贴合。因此，通过第二驱动组件和第三驱动组件的交替工作，实现了五金轴的逐根出料；同时，通过下料坡台可以对五金轴进行缓存，防卡料效果好，上料效果也更为稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明提供的一种轴类零件专用的自动化上料设备的剖切图(第一导向套筒也处于剖切状态)；

图2是现有的五金轴结构示意图；

图3是图1中A1处放大图；

图4是图1中A2处放大图；

图5是图1中A3处放大图；

图6是本发明提供的一种轴类零件专用的自动化上料设备的结构示意图；

图7是图6中B1处放大图；以及

图8是本发明提供的一种自动化上料设备的使用方法的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

本实施例提供了一种轴类零件专用的自动化上料设备，如图1、图2以及图6所示，包括下料坡台10、位于下料坡台10较高一端的料盒11、搭载料盒11内五金轴2的活动顶板12，以及带动活动顶板12沿铅垂面靠近或远离下料坡台10坡顶的第一驱动组件13；活动顶板12上端部设置有与下料坡台10正对的第一下料斜面180；自动化上料设备还包括位于下料坡台10较低一端的承料台14；承料台14用于承接滑出下料坡台10的五金轴2；

自动化上料设备还包括防止下料坡台10上排于最低位的五金轴2下滑的第一限位组件、驱动第一限位组件纵向移动的第二驱动组件15、分隔组件，以及驱动分隔组件纵向移动的第三驱动组件16；分隔组件用于将下料坡台10上排于最低位的五金轴2、排于第二低位的五金轴2分隔开，本设备的使用原理如下：

生产前，先在料盒11里装填五金轴2；初始状态下，活动顶板12位于料盒11的槽底，五金轴2堆叠在活动顶板12上；进而，第一驱动组件13带动活动顶板12上行，五金轴2随着活动顶板12上行；到达下料坡台10坡顶后，五金轴2沿着第一下料斜面180下滑，到达下料坡台10进行缓存；进而，第二驱动组件15带动第一限位组件上行，释放下料坡台10上排于最低位的五金轴2，使其可以下滑落到承料台14上，以供机械手(图中未示出)抓取并移入注塑机(图中未示出)中；进而，第二驱动组件15带动第一限位组件下行，重新进入限位状态，第三驱动组件16带动分隔组件上行，释放五金轴2，使得下料坡台10上的五金轴2可以向下滚动，直至第一限位组件与下料坡台10上排于最低位的五金轴2贴合。因此，通过第二驱动组件15和第三驱动组件16的交替工作，实现了五金轴2的逐根出料；同时，通过下料坡台10可以对五金轴2进行缓存，防卡料效果好，上料效果也更为稳定。

实施例二

本实施例提供了一种轴类零件专用的自动化上料设备，与实施例一相同之处不再赘述，不同之处在于：

如图1和图6所示，自动化上料设备还包括机架17；下料坡台10、料盒11、第一驱动组件13、第二驱动组件15以及第三驱动组件16均设置在机架17上；

机架17上还设置有指示机械手取料位置的上料位181，以及带动承料台14沿水平面靠近或远离上料位181的第四驱动组件18，上料位181和下料坡台10间留有一定距离，使得机械手有更大的活动空间，降低机械手移动路径的编程难度。

如图1和图6所示，下料坡台10包括多组子坡台19；多组子坡台19的排布方向与五金轴2的长度方向相同；各子坡台19均与机架17固定；

自动化上料设备还包括与下料坡台10坡面平行的限高板110；限高板110与机架17固定；限高板110与下料坡台10坡面间距与五金轴2直径适配，从而限高板110和下料坡台10间不会出现五金轴2堆叠的情况，确保了五金轴2的逐根出料；限高板110较高一端固设有斜向上的导向片111；导向片111朝向下料坡台10较高一端，更便于五金轴2滑入限高板110和下料坡台10之间。

如图1和图6所示，机架17上还固设有检测相邻两组子坡台19间有无五金轴2的第一物料检测组件112，以及检测承料台14上有无五金轴2的第二物料检测组件113，将下料坡台10分设成几组小的子坡台19，既能减小下料坡台10整体的体积，便于运输和储存，又能利用相邻两组子坡台19间的空间安装第一物料检测组件112；增设第一物料检测组件112和第二物料检测组件113，更便于检测各位置上物料的有无情况，无须工人长期监看，节省了人力。

如图5至图7所示，承料台14设置有用于容纳五金轴2的容置槽182；承料台14两侧表面均设置有定位槽183；两组定位槽183的排布方向与承料台14运动方向垂直；

自动化上料设备还包括对上料位181上承料台14限位的第二限位组件114；第二限位组件114包括与定位槽183适配的定位针115，以及带动定位针115沿水平面靠近或远离定位槽183的第五驱动组件116；定位针115与定位槽183一一对应；第五驱动组件116与定位针115一一对应；各第五驱动组件116均与机架17固定，承料台14到达上料位181后，第五驱动组件116带动定位针115移入定位槽183，从而对承料台14进行限位；机械手上提五金轴2时，五金轴2会与容置槽182槽壁摩擦，通过增设定位针115，让定位针115替换第四驱动组件18承受上拉力，使得第四驱动组件18有更长的使用寿命。

如图2、图5至图7所示，容置槽182呈V形，且与定位槽183连通；五金轴2两端均设置有倒角184；定位针115伸入定位槽183的一端设置有定位时与五金轴2上倒角184或外圆面贴合的主动斜面185，定位针115插入定位槽183后，定位针115的较大端与定位槽183贴合，实现了对承料台14的限位；随着定位针115的持续深入，主动斜面185与五金轴2接触，五金轴2在定位针115的推移下，向上进行小幅度的浮动，从而五金轴2不会与容置槽182处于卡紧状态，更便于机械手取走五金轴2。

如图4至图6所示，承料台14包括横向的底板117，以及分别固设在底板117两端的两组主台体118；两组主台体118配合支撑五金轴2；两组主台体118相对的侧表面均设置有容置槽182；

承料台14还包括位于两组主台体118之间的多组副台体119；多组副台体119的排布方向与两组主台体118的排布方向相同；

副台体119呈U形，且底部与底板117固定；副台体119上离下料坡台10较远的一组端脚设置有对五金轴2缓冲的缓冲组件120；缓冲组件120包括下端与副台体119端脚固定的缓冲气袋121，以及两端分别与缓冲气袋121上端和副台体119端脚固定的钢丝绳122，五金轴2滑出子坡台19后，接触缓冲气袋121进行缓冲，进而沿着缓冲气袋121向下掉落滑入容置槽182内，从而缓冲气袋121不仅对五金轴2起缓冲作用，也对五金轴2起导向作用；同时，通过钢丝绳122对缓冲气袋121进行限位，受五金轴2挤压后缓冲气袋121上端会向下弯曲变形，但由于缓冲气袋121内填充有小于空气密度的气体，缓冲气袋121会自动恢复原形，以便进行下次缓冲。

如图1、图4以及图6所示，第一限位组件包括配合对五金轴2限位的多组第一限位顶针123；多组第一限位顶针123的排布方向与五金轴2的长度方向相同；

第二驱动组件15包括与第一限位顶针123适配的第一导向套筒124、穿设在第一导向套筒124内的第一橡胶气囊125，以及与第一橡胶气囊125一端连通的第一气管126；第一橡胶气囊125与第一导向套筒124固定；第一橡胶气囊125背离第一气管126的一端与第一限位顶针123针尾固定；第一导向套筒124、第一橡胶气囊125以及第一气管126，均与第一限位顶针123一一对应；第二驱动组件15还包括用于安装第一导向套筒124的安装架127，以及对多组第一气管126同步抽放气的第一气泵(图中未示出)，第一气泵放气，第一橡胶气囊125收缩带动第一限位顶针123向上复位，下料坡台10上排于最低位的五金轴2下滑落入承料台14的容置槽182内；反之，第一气泵充气，第一橡胶气囊125膨胀带动第一限位顶针123下行，从而进入限位状态；

分隔组件包括多组第二限位顶针128；多组第二限位顶针128的排布方向与五金轴2的长度方向相同；第三驱动组件16包括与第二限位顶针128适配的第二导向套筒129、穿设在第二导向套筒129内的第二橡胶气囊，以及与第二橡胶气囊一端连通的第二气管130；第二橡胶气囊与第二导向套筒129固定；第二橡胶气囊背离第二气管130的一端与第二限位顶针128针尾固定；第二导向套筒129、第二橡胶气囊以及第二气管130，均与第二限位顶针128一一对应；安装架127还用于安装第二限位顶针128，第三驱动组件16还包括对多组第二气管130同步抽放气的第二气泵(图中未示出)，第二气泵放气，第二橡胶气囊收缩带动第二限位顶针128向上复位，下料坡台10上的五金轴2向下滚动，直至第一限位顶针123与下料坡台10上排于最低位的五金轴2贴合；贴合后，第二气泵充气，第二橡胶气囊膨胀带动第二限位顶针128下行，将下料坡台10上排于最低位的五金轴2、排于第二低位的五金轴2分隔开；因此，通过控制第一限位顶针123和第二限位顶针128的交替升降，即可实现五金轴2的逐根出料，便于控制且成本低。

需要说明的是，第三驱动组件16和第二驱动组件15的组成部件以及部件结构均相同。

如图1所示，料盒11槽底设置有朝向下料坡台10较高一端的第二下料斜面186，便于五金轴2自动滚落到较低处的活动顶板12上；料盒11内还固定有斜向下的隔离板132；隔离板132较高端与下料坡台10间距，小于隔离板132较低端与下料坡台10间距，五金轴2较多时，部分五金轴2可以堆叠在隔离板132背离下料坡台10一侧，减小第一驱动组件13的顶推压力；自动化上料设备还包括对料盒11内五金轴2进行抖料的抖料组件；抖料组件为直线振动器133，加快五金轴滚落到活动顶板的速度。

其中，第一驱动组件13包括但不限于气缸；第四驱动组件18包括但不限于气缸；第五驱动组件116包括但不限于气缸。

其中，第一物料检测组件112包括但不限于光电传感器；第二物料检测组件113包括但不限于光电传感器。

实施例三

本实施例提供了一种自动化上料设备的使用方法，如图8所示，包括如下步骤：

步骤S101：第一驱动组件带动料盒内的活动顶板上行，五金轴随着活动顶板上行。

步骤S102：到达下料坡台坡顶后，五金轴沿着第一下料斜面下滑，到达下料坡台。

步骤S103：第一气泵放气，第一橡胶气囊收缩带动第一限位顶针向上复位，下料坡台上排于最低位的五金轴下滑落入承料台的容置槽内。

步骤S104：第四驱动组件带动承料台移向上料位。

步骤S105：承料台到达上料位后，第五驱动组件带动定位针移入定位槽，五金轴在定位针的顶推下，向上微动以供机械手取料。

步骤S106：第一气泵充气，第一橡胶气囊膨胀带动第一限位顶针下行，第二气泵放气，第二橡胶气囊收缩带动第二限位顶针向上复位，下料坡台上的五金轴向下滚动，直至第一限位顶针与下料坡台上排于最低位的五金轴贴合。

步骤S107：贴合后，第二气泵充气，第二橡胶气囊膨胀带动第二限位顶针下行，将下料坡台上排于最低位的五金轴、排于第二低位的五金轴分隔开。

采用本实施例所提供的方式，即可通过第二驱动组件和第三驱动组件的交替工作，实现了五金轴的逐根出料；同时，通过下料坡台可以对五金轴进行缓存，防卡料效果好，上料效果也更为稳定。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种轴类零件专用的自动化上料设备，其特征在于，包括下料坡台、位于所述下料坡台较高一端的料盒、搭载所述料盒内五金轴的活动顶板，以及带动所述活动顶板沿铅垂面靠近或远离所述下料坡台坡顶的第一驱动组件；所述活动顶板上端部设置有与所述下料坡台正对的第一下料斜面；所述自动化上料设备还包括位于所述下料坡台较低一端的承料台；所述承料台用于承接滑出所述下料坡台的五金轴；

所述自动化上料设备还包括防止所述下料坡台上排于最低位的五金轴下滑的第一限位组件、驱动所述第一限位组件纵向移动的第二驱动组件、分隔组件，以及驱动所述分隔组件纵向移动的第三驱动组件；所述分隔组件用于将所述下料坡台上排于最低位的五金轴、排于第二低位的五金轴分隔开。

2.根据权利要求1所述的自动化上料设备，其特征在于，所述自动化上料设备还包括机架；所述下料坡台、所述料盒、所述第一驱动组件、所述第二驱动组件以及所述第三驱动组件均设置在所述机架上；

所述机架上还设置有指示机械手取料位置的上料位，以及带动所述承料台沿水平面靠近或远离所述上料位的第四驱动组件。

3.根据权利要求2所述的自动化上料设备，其特征在于，所述下料坡台包括多组子坡台；多组所述子坡台的排布方向与五金轴的长度方向相同；各所述子坡台均与所述机架固定；

所述自动化上料设备还包括与所述下料坡台坡面平行的限高板；所述限高板与所述机架固定；所述限高板与所述下料坡台坡面间距与五金轴直径适配；所述限高板较高一端固设有斜向上的导向片；所述导向片朝向所述下料坡台较高一端。

4.根据权利要求3所述的自动化上料设备，其特征在于，所述机架上还固设有检测相邻两组所述子坡台间有无五金轴的第一物料检测组件，以及检测所述承料台上有无五金轴的第二物料检测组件。

5.根据权利要求2所述的自动化上料设备，其特征在于，所述承料台设置有用于容纳五金轴的容置槽；所述承料台两侧表面均设置有定位槽；两组所述定位槽的排布方向与所述承料台运动方向垂直；

所述自动化上料设备还包括对所述上料位上所述承料台限位的第二限位组件；所述第二限位组件包括与所述定位槽适配的定位针，以及带动所述定位针沿水平面靠近或远离所述定位槽的第五驱动组件；所述定位针与所述定位槽一一对应；所述第五驱动组件与所述定位针一一对应；各所述第五驱动组件均与所述机架固定。

6.根据权利要求5所述的自动化上料设备，其特征在于，所述容置槽呈V形，且与所述定位槽连通；五金轴两端均设置有倒角；所述定位针伸入所述定位槽的一端设置有定位时与五金轴上所述倒角或外圆面贴合的主动斜面。

7.根据权利要求6所述的自动化上料设备，其特征在于，所述承料台包括横向的底板，以及分别固设在所述底板两端的两组主台体；两组所述主台体配合支撑五金轴；两组所述主台体相对的侧表面均设置有所述容置槽；

所述承料台还包括位于两组所述主台体之间的多组副台体；多组所述副台体的排布方向与两组所述主台体的排布方向相同；

所述副台体呈U形，且底部与所述底板固定；所述副台体上离所述下料坡台较远的一组端脚设置有对五金轴缓冲的缓冲组件；所述缓冲组件包括下端与所述副台体端脚固定的缓冲气袋，以及两端分别与所述缓冲气袋上端和所述副台体端脚固定的钢丝绳。

8.根据权利要求1所述的自动化上料设备，其特征在于，所述第一限位组件包括配合对五金轴限位的多组第一限位顶针；多组所述第一限位顶针的排布方向与五金轴的长度方向相同；

所述第二驱动组件包括与所述第一限位顶针适配的第一导向套筒、穿设在所述第一导向套筒内的第一橡胶气囊，以及与所述第一橡胶气囊一端连通的第一气管；所述第一橡胶气囊与所述第一导向套筒固定；所述第一橡胶气囊背离所述第一气管的一端与所述第一限位顶针针尾固定；所述第一导向套筒、所述第一橡胶气囊以及所述第一气管，均与所述第一限位顶针一一对应；所述第二驱动组件还包括用于安装所述第一导向套筒的安装架，以及对多组所述第一气管同步抽放气的第一气泵；

所述分隔组件包括多组第二限位顶针；多组所述第二限位顶针的排布方向与五金轴的长度方向相同；所述第三驱动组件包括与所述第二限位顶针适配的第二导向套筒、穿设在所述第二导向套筒内的第二橡胶气囊，以及与所述第二橡胶气囊一端连通的第二气管；所述第二橡胶气囊与所述第二导向套筒固定；所述第二橡胶气囊背离所述第二气管的一端与所述第二限位顶针针尾固定；所述第二导向套筒、所述第二橡胶气囊以及所述第二气管，均与所述第二限位顶针一一对应；所述安装架还用于安装所述第二限位顶针；所述第三驱动组件还包括对多组所述第二气管同步抽放气的第二气泵。

9.根据权利要求1所述的自动化上料设备，其特征在于，所述料盒槽底设置有朝向所述下料坡台较高一端的第二下料斜面；所述料盒内还固定有斜向下的隔离板；所述隔离板较高端与所述下料坡台间距，小于所述隔离板较低端与所述下料坡台间距；所述自动化上料设备还包括对所述料盒内五金轴进行抖料的抖料组件；所述抖料组件为直线振动器。

10.一种自动化上料设备的使用方法，基于权利要求1-9任一所述的轴类零件专用的自动化上料设备，其特征在于，包括如下步骤：

第一驱动组件带动料盒内的活动顶板上行，五金轴随着所述活动顶板上行；

到达下料坡台坡顶后，五金轴沿着第一下料斜面下滑，到达所述下料坡台；

第一气泵放气，第一橡胶气囊收缩带动第一限位顶针向上复位，所述下料坡台上排于最低位的五金轴下滑落入承料台的容置槽内；

第四驱动组件带动所述承料台移向上料位；

所述承料台到达所述上料位后，第五驱动组件带动定位针移入定位槽，五金轴在所述定位针的顶推下，向上微动以供机械手取料；

所述第一气泵充气，第一橡胶气囊膨胀带动第一限位顶针下行，第二气泵放气，第二橡胶气囊收缩带动第二限位顶针向上复位，所述下料坡台上的五金轴向下滚动，直至所述第一限位顶针与所述下料坡台上排于最低位的五金轴贴合；

贴合后，所述第二气泵充气，所述第二橡胶气囊膨胀带动所述第二限位顶针下行，将所述下料坡台上排于最低位的五金轴、排于第二低位的五金轴分隔开。

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