CN111099385A - 一种油位窗的自动上下料装置及其上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油位窗的自动上下料装置及其上料方法，属于自动上下料设备。包括基础组件、进料组件、定向组件、码垛组件和加工组件五部分。其中，定向组件设置在进料组件的斜下方，包括两个相互平行以预定倾角设置、并以相反方向旋转的分料杆，设置在分料杆底部的定向筒，以及设置在定向筒底部的推料组件；本发明通过利用两个相互平行以预定倾角设置、并以相反方向旋转的分料杆，实现对圆台形零件上下端的定向，替代来人工定向这一过程，减小了人工成本提高其自动化程度。

Description

一种油位窗的自动上下料装置及其上料方法

技术领域

本发明属于自动上下料设备，尤其是一种油位窗的自动上下料装置及其上料方法。

背景技术

油位窗主要是利用在特定部位增加刻线以观察油箱内的油面高度，无论是减速机、压缩机、变压器等装置中的油位窗都是一个必不可少的元件。如附图1所示，油位窗一般包括螺纹部和窗口部，其中呈圆台形的螺纹部用于与压缩机的油箱相连接，窗口部的底面大于螺纹部，设置在油箱外部用于观察油箱内部的情况。

然而由于油位窗的呈圆台形的形状，因此具有上下端之分，在上料过程或者下料打包过程中，需要将油位窗按照一定方向码垛、固定，以便于后期拾取、或打包。然而现有的上料装置更多的是需要依靠人工将油位窗按照一定方向并排排列的放置于进料口中、或码垛打包中，移到上下料的目的。显然这样的工作情况需要消耗大量的劳动力，自动化工厂的发展理念不符。

发明内容

发明目的：提供一种油位窗的自动上下料装置及其上料方法，以解决上述背景技术中所涉及的问题。

技术方案：一种油位窗的自动上下料装置，包括：基础组件、进料组件、定向组件、码垛组件和加工组件五部分。

基础组件，包括由多个工字型的型材焊接而成的机架，设置在所述机架上的工作平台；

进料组件，设置在所述工作平面的一侧，包括截面形状为倒“八”形的进料斗，和设置在所述进料斗底部的传输带；

定向组件，设置在所述传输带的斜下方，包括两个相互平行以预定倾角设置、并以相反方向旋转的分料杆，设置在所述分料杆底部的定向筒，以及设置在所述定向筒底部的推料组件；

码垛组件，设置在所述推料组件输出端，包括设置在所述机架上的转盘，以及设置在所述转盘底部的旋转电机；

加工组件，为四轴机器人，对油位窗进行后续加工处理。

作为一个优选方案，所述进料斗包括：通过支架固定安装在所述工作平台上方、且截面形状为倒“八”形的进料口，与所述进料口相连通的、且内径等于或大于所述油位窗的最大对角边的连通筒，设置在所述连通筒底部的鼓轮壳，套装在所述鼓轮壳内部的鼓轮，以及设置在所述进料口处的振荡器；其中，在所述鼓轮上多个与所述油位窗相匹配或大于所述油位窗的卡料凹槽，且所述鼓轮壳底部设置有所述卡料凹槽等大的出料口。

作为一个优选方案，所述分料杆为圆柱形长杆，在所述长杆末端设置有一个凹环，且所述两个长杆的外边缘之间的距离等于或大于所述油位窗的螺纹部、且小于所述油位窗的窗口部，且所述两个长杆的凹环处的外边缘之间的距离等于或大于所述油位窗的窗口部。

作为一个优选方案，所述分料杆为圆台形长杆，在所述长杆一端的外边缘之间的距离等于或大于所述油位窗的螺纹部、且小于所述油位窗的窗口部，且所述两个长杆的另一端的外边缘之间的距离等于或大于所述油位窗的窗口部。

作为一个优选方案，所述推料组件包括：设置在所述工作平台上的气缸安装板，固定安装在所述气缸安装板上的推动气缸，与所述推动气缸固定连接、且与所述油位窗等高的推动块，以及固定安装在所述工作平台上、与所述定向筒相通、且与所述推动块相平齐的固定壳。

作为一个优选方案，所述转盘上设置有多个固定凹槽或固定孔，且所述固定凹槽或固定孔的外部轮廓与所述油位窗相适配。

作为一个优选方案，所述四轴机器人包括：固定安装在所述工作平台上的主机体，一端与所述主机体转动连接的旋转臂，与所述旋转臂相连接的工作机体，设置在所述工作机体另一端的连接轴，以及设置在所述连接轴底部的真空吸盘。

作为一个优选方案，所述自动上下料装置可以应用于三维形状为圆台体、圆锥体或其组合的油位窗、螺母、法兰、端塞、瓶塞。

另一方面，基于上述油位窗的自动上下料装置的上料方法，包括如下步骤：

S1、通过人工或者传输带运输将多个形状、规格相同的油位窗加入进料口，油位窗自由滑落至连通筒处，由于凹槽和鼓轮壳之间的空间仅能容纳下一个油位窗的大小，依次单个进入凹槽和鼓轮壳之间的预留空间，在电机带动下，鼓轮转动，将油位窗旋转至鼓轮壳的出料口时，自由下落至传输带上，进入定位组件。

S2、由于两个分料杆始终以相反的方向旋转，随着重力逐渐向下滚动，使得油位窗的螺纹部朝向下部，窗口部朝向上部，使得所有油位窗朝向的一致性。当这些油位窗运动至凹环处时，由于重力作用，会自动落入定向筒中，最后在推料组件的推动下进入码垛组件。

S3、油位窗进入固定凹槽后，其位置被固定凹槽所限制，随着转盘运动到另一侧，最后通过四轴机器人控制真空吸盘拾取油位窗，然后实现码垛，或者螺接到待加工的油箱中，完成后续加工。

有益效果：本发明涉及一种油位窗的自动上下料装置及其上料方法，通过采用带有凹槽的鼓轮装置，由于凹槽和鼓轮壳之间的空间仅能容纳下一个油位窗的大小，可以实现对油位窗的单一进料、控制出料节拍，实现自动化进料；利用两个相互平行以预定倾角设置、并以相反方向旋转的分料杆，实现对油位窗上下端的定向，替代来人工定向这一过程，减小了人工成本；最后通过四轴机器人实现对后期加工或码垛打包，提高其自动化程度。

附图说明

图1是现有的油位窗的形状示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明中进料斗的结构示意图。

图4是本发明中分料杆的原理示意图。

图5是本发明中分料杆的截面示意图。

图6是本发明中推料组件的结构示意图。

图7是本发明中四轴机器人的结构示意图。

附图标记为：油位窗1、机架2、工作平台3、进料斗4、传输带5、分料杆6、定向筒7、推料组件8、转盘9、旋转电机10、四轴机器人11、螺纹部101、窗口部102、进料口401、连通筒402、鼓轮壳403、鼓轮404、振荡器405、卡料凹槽406、出料口407、长杆601、凹环602、气缸安装板801、推动气缸802、推动块803、固定壳804、固定凹槽805、主机体1101、旋转臂1102、工作机体1103、连接轴1104、真空吸盘1105。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

一般油位窗1为圆台形的形状，因此具有上下端之分，在上料过程或者下料打包过程中，需要将油位窗1按照一定方向码垛、固定，以便于后期拾取、或打包。然而现有的上料装置更多的是需要依靠人工将油位窗1按照一定方向并排排列的放置于进料口401中、或码垛打包中，移到上下料的目的。显然这样的工作情况需要消耗大量的劳动力，自动化工厂的发展理念不符。

我司流水线上所使用的、加工的油位窗1的形状如附图1所示，该油位窗1包括螺纹部101和窗口部102，其中，呈圆台形的螺纹部101用于与压缩机的油箱相连接，窗口部102的底面大于螺纹部101，设置在油箱外部用于观察油箱内部的情况。对于本领域技术人员而言，本发明所加工的零件的形状不限制于此，为叙述方便对该类类型零件统称为“圆台形零件”。

如附图2所示，一种油位窗1的自动上下料装置，包括：基础组件、进料组件、定向组件、码垛组件和加工组件五部分。

其中，基础组件包括机架2、工作平台3。其中所述机架2由多个工字型的型材焊接而成，工作平台3在所述机架2上，起支撑固定作用。

如附图3所示，进料组件设置在所述工作平面的一侧，包括传输带5、分料杆6。进料斗4截面形状为倒“八”形，传输带5设置在所述进料斗4底部。其中所述进料斗4包括：通过支架固定安装在所述工作平台3上方、且截面形状为倒“八”形的进料口401，与所述进料口401相连通的、且内径等于或大于所述圆台形零件的最大对角边的连通筒402，设置在所述连通筒402底部的鼓轮404壳403，以及套装在所述鼓轮404壳403内部的鼓轮404；其中，在所述鼓轮404上多个与所述圆台形零件相匹配或大于所述圆台形零件的卡料凹槽406，且所述鼓轮404壳403底部设置有所述卡料凹槽406等大的出料口407。通过人工或者传输带5运输将多个形状、规格相同的圆台形零件加入进料口401，圆台形零件自由滑落至连通筒402处，由于凹槽和鼓轮404壳403之间的空间仅能容纳下一个圆台形零件的大小，依次单个进入凹槽和鼓轮404壳403之间的预留空间，在电机带动下，鼓轮404转动，将圆台形零件旋转至鼓轮404壳403的出料口407时，自由下落至传输带5上，进入定位组件。

在进一步实施过程中，在所述进料口401一侧设置有振荡器405，通过微震，调整圆台形零件在连通筒402的位置，避免出现卡料的状况。另外，在轮毂的外边缘包括有一层弹性材料，或在轮毂中卡料凹槽406的两侧设置有弹性挡板，所述弹性材料优选为硅橡胶、丁腈橡胶，其具有高弹性和高恢复性，当轮毂转动时，卡料凹槽406中已有一个圆台形零件，连通筒402中圆台形零件（油位窗1）的仍然会有部分角落凸出至鼓轮404凹槽中，由于弹性材料具有高弹性和高恢复性，避免出现圆台形零件（油位窗1）与鼓轮404之间出现刚性接触，进而形成卡料的状况的出现。

如附图4所示，定向组件设置在所述传输带5的斜下方，包括分料杆6、定向筒7、推料组件8。分料杆6为两个相互平行以预定倾角设置、并以相反方向旋转的长杆601，在所述长杆601末端设置有一个凹环602，且所述两个长杆601的外边缘之间的距离等于或大于所述圆台形零件（油位窗1）的螺纹部101、且小于所述圆台形零件（油位窗1）的窗口部102，且所述两个长杆601的凹环602处的外边缘之间的距离等于或大于所述圆台形零件（油位窗1）的窗口部102；定向筒7设置在所述分料杆6底部，推料组件8设置在所述定向筒7底部。由于两个分料杆6始终以相反的方向旋转，随着重力逐渐向下滚动，使得圆台形零件（油位窗1）呈现一个如附图5所示的位置，其圆台的螺纹部101截面较小朝向下部，窗口部102的直径较大朝向上部，保证所有圆台形零件（油位窗1）朝向的一致性。当这些圆台形零件运动至凹环602处时，由于重力作用，会自动落入定向筒7中，最后在推料组件8的推动下进入码垛组件。

其中，所述推料组件8包括：设置在所述工作平台3上的气缸安装板801，固定安装在所述气缸安装板801上的推动气缸802，与所述推动气缸802固定连接、且与所述圆台形零件等高的推动块803，以及固定安装在所述工作平台3上、与所述定向筒7相通、且与所述推动块803相平齐的固定壳804。通过推动气缸802推动长方体形的推动块803，进而将圆台形零件推出定向筒7，同时阻止上部的圆台形零件继续下落。

在进一步实施过程中，所述分料杆6还可以为圆台形长杆601，在所述长杆601一端的外边缘之间的距离等于或大于所述圆台形零件的螺纹部101、且小于所述圆台形零件（油位窗1）的窗口部102，且所述两个长杆601的另一端的外边缘之间的距离等于或大于所述圆台形零件（油位窗1）的窗口部102。当这些圆台形零件运动至下端时，两个长杆601的外边缘之间的距离大于所述圆台形零件（油位窗1）的窗口部102，由于重力作用，会自动落入定向筒7中，最后在推料组件8的推动下进入码垛组件。

如附图6所示，码垛组件设置在所述推料组件8输出端，包括设置在所述机架2上的转盘9，以及设置在所述转盘9底部的旋转电机10。所述转盘9上设置有多个固定凹槽805或固定孔，且所述固定凹槽805或固定孔的外部轮廓与所述圆台形零件相适配。所述固定凹槽805底部的高度与所述固定壳804平齐。当圆台形零件进入固定凹槽805后，其位置被固定凹槽805所限制，随着转盘9运动到另一侧，最后在四轴机器人11的操作下，对圆台形零件进行后续加工处理。

如附图7所示，所述四轴机器人11包括：固定安装在所述工作平台3上的主机体1101，一端与所述主机体1101转动连接的旋转臂1102，与所述旋转臂1102相连接的工作机体1103，设置在所述工作机体1103另一端的连接轴1104，以及设置在所述连接轴1104底部的真空吸盘1105。通过四轴机器人11控制真空吸盘1105拾取圆台形零件，然后实现码垛，或者螺接到待加工的油箱中，完成后续加工。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言上述上料装置不仅限于，对油位窗1进行自动化上下料。而且还可以应用于三维形状为圆台体、圆锥体或其组合零件。例如三维形状为圆台体、圆锥体或其组合而成的螺母、法兰、端塞、瓶塞等零件。

为了方便理解油位窗1的自动上下料装置的技术方案，对其上料方法做出简要说明：

S1、通过人工或者传输带5运输将多个形状、规格相同的圆台形零件加入进料口401，圆台形零件自由滑落至连通筒402处，由于凹槽和鼓轮404壳403之间的空间仅能容纳下一个圆台形零件的大小，依次单个进入凹槽和鼓轮404壳403之间的预留空间，在电机带动下，鼓轮404转动，将圆台形零件旋转至鼓轮404壳403的出料口407时，自由下落至传输带5上，进入定位组件。

S2、由于两个分料杆6始终以相反的方向旋转，随着重力逐渐向下滚动，使得圆台形零件的螺纹部101朝向下部，窗口部102朝向上部，使得所有圆台形零件朝向的一致性。当这些圆台形零件运动至凹环602处时，由于重力作用，会自动落入定向筒7中，最后在推料组件8的推动下进入码垛组件。

S3、圆台形零件进入固定凹槽805后，其位置被固定凹槽805所限制，随着转盘9运动到另一侧，最后通过四轴机器人11控制真空吸盘1105拾取圆台形零件，然后实现码垛，或者螺接到待加工的油箱中，完成后续加工。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (9)

1.一种油位窗的自动上下料装置，其特征在于，包括：

基础组件，包括由多个工字型的型材焊接而成的机架，设置在所述机架上的工作平台；

进料组件，设置在所述工作平面的一侧，包括截面形状为倒“八”形的进料斗，和设置在所述进料斗底部的传输带；

定向组件，设置在所述传输带的斜下方，包括两个相互平行以预定倾角设置、并以相反方向旋转的分料杆，设置在所述分料杆底部的定向筒，以及设置在所述定向筒底部的推料组件；

码垛组件，设置在所述推料组件输出端，包括设置在所述机架上的转盘，以及设置在所述转盘底部的旋转电机；

加工组件，为四轴机器人，对油位窗进行后续加工处理。

2.根据权利要求1所述的油位窗的自动上下料装置，其特征在于，所述进料斗包括：通过支架固定安装在所述工作平台上方、且截面形状为倒“八”形的进料口，与所述进料口相连通的、且内径等于或大于所述油位窗的最大对角边的连通筒，设置在所述连通筒底部的鼓轮壳，套装在所述鼓轮壳内部的鼓轮，以及设置在所述进料口处的振荡器；其中，在所述鼓轮上多个与所述油位窗相匹配或大于所述油位窗的卡料凹槽，且所述鼓轮壳底部设置有所述卡料凹槽等大的出料口。

3.根据权利要求1所述的油位窗的自动上下料装置，其特征在于，所述分料杆为圆柱形长杆，在所述长杆末端设置有一个凹环，且所述两个长杆的外边缘之间的距离等于或大于所述油位窗的螺纹部、且小于所述油位窗的窗口部，且所述两个长杆的凹环处的外边缘之间的距离等于或大于小于所述油位窗的窗口部。

4.根据权利要求1所述的油位窗的自动上下料装置，其特征在于，所述分料杆为圆台形长杆，在所述长杆一端的外边缘之间的距离等于或大于所述油位窗的螺纹部、且小于所述油位窗的窗口部，且所述两个长杆的另一端的外边缘之间的距离等于或大于小于所述油位窗的窗口部。

5.根据权利要求1所述的油位窗的自动上下料装置，其特征在于，所述推料组件包括：设置在所述工作平台上的气缸安装板，固定安装在所述气缸安装板上的推动气缸，与所述推动气缸固定连接、且与所述油位窗等高的推动块，以及固定安装在所述工作平台上、与所述定向筒相通、且与所述推动块相平齐的固定壳。

6.根据权利要求1所述的油位窗的自动上下料装置，其特征在于，所述转盘上设置有多个固定凹槽或固定孔，且所述固定凹槽或固定孔的外部轮廓与所述油位窗相适配。

7.根据权利要求1所述的油位窗的自动上下料装置，其特征在于，所述四轴机器人包括：固定安装在所述工作平台上的主机体，一端与所述主机体转动连接的旋转臂，与所述旋转臂相连接的工作机体，设置在所述工作机体另一端的连接轴，以及设置在所述连接轴底部的真空吸盘。

8.根据权利要求1所述的油位窗的自动上下料装置，其特征在于，所述自动上下料装置可以应用于三维形状为圆台体、圆锥体或其组合的油位窗、螺母、法兰、端塞、瓶塞。

9.一种油位窗的自动上下料装置的上料方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过人工或者传输带运输将多个形状、规格相同的油位窗加入进料口，油位窗自由滑落至连通筒处，由于凹槽和鼓轮壳之间的空间仅能容纳下一个油位窗的大小，依次单个进入凹槽和鼓轮壳之间的预留空间，在电机带动下，鼓轮转动，将油位窗旋转至鼓轮壳的出料口时，自由下落至传输带上，进入定位组件;

S2、由于两个分料杆始终以相反的方向旋转，随着重力逐渐向下滚动，使得油位窗的螺纹部朝向下部，窗口部朝向上部，使得所有油位窗朝向的一致性;

当这些油位窗运动至凹环处时，由于重力作用，会自动落入定向筒中，最后在推料组件的推动下进入码垛组件;

S3、油位窗进入固定凹槽后，其位置被固定凹槽所限制，随着转盘运动到另一侧，最后通过四轴机器人控制真空吸盘拾取油位窗，然后实现码垛，或者螺接到待加工的油箱中，完成后续加工。

Images