CN112223014A - 一种零件翻转定位装置及零件上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明首先提供一种零件翻转定位装置，具体执行的功能是对一种五金零件进行送料定位工作，为后续工业机器人夹取铸件背面进行打磨抛光做好准备。本发明包括震动模块与翻转定位模块。其特点是结构设计简洁稳定。在此基础上对零件上料装置进行改进，改进后的零件上料装置包括设备外框架、震动盘装置、直震装置、翻转定位模块等四个部分，可对铸件进行较为准确的送料定位工作。本发明优点为送料自动化水平高，减少了人力的劳动强度；设备采用铸件内部安装孔进行定位，并在震动过程中进行翻转，既保证了定位的准确性，又避免了繁杂的零件翻转工作，提高了送料效率；设备适合小零件的小批量生产作业。

Description

一种零件翻转定位装置及零件上料装置

技术领域

本发明涉自动化打磨设备上料模块，针对这种零件的外观特性而设计的上料装置；属于机械自动化领域。

背景技术

随着制造行业的发展，传统的人工送料打磨工作由于劳动强度高、工作环境差、同时打磨效率低下，已经无法满足企业的需要；于此同时，工业技术、机器人技术和自动化技术的不断发展，也使得现代送料定位设备技术不断推陈出新。传统的送料打磨工作都是由人工来完成；近年来机器人技术、图像识别技术也加入到铸件上料定位与打磨工作中来，由于所需零件种类繁多，因此送料定位设备在形式上也种类繁多。

现有送料定位设备的技术缺点为：（1）自动化程度低。现有送料定位打磨工作大部分由人工来完成，不能满足现代工业生产需求；（2）定位不准确。现有送料定位设备采用铸件的外部尺寸进行定位，定位偏差大；（3）送料定位与打磨生产线设备规模庞大，不利于小规模送料定位打磨工作；（4）送料定位设备价格昂贵。送料定位设备融合机器人技术、传感控制技术、图像识别等先进技术定位准确性高，但设备价格昂贵，对于小批量生产工作增加了技术成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是对一种五金零件进行上料及定位翻转工作，为后续工业机器人夹取零件背面打磨抛光工作做好准备。设备采用全新的技术理念研究既满足生产需要又符合经济效益的自动定位上料设备。整套设备由震动模块和定位翻转模块组成；考虑到这种铸件外形尺寸的偏差性较大，特意设计以相对偏差较小的五金零件内部安装孔作为定位依据，改善了铸件上料定位不准确的问题。

本发明是一种自动送料定位设备，具体执行的功能是对一种五金零件进行送料定位工作，为后续工业机器人夹取铸件背面进行打磨抛光做好准备。本发明包括震动模块与翻转定位模块。其特点是结构设计新颖稳定，自动送料定位设备包括震动盘装置、直震装置、翻转定位模块等三个部分，可对铸件进行较为准确的送料定位工作。

具体地，一种零件翻转定位装置，包括直震器及翻转定位模块，所述装置设有一条直震轨道，该直震轨道连接直震器。所述直震轨道的宽度略大于零件尺寸，使得零件只能以特定姿态随震动在直震轨道内移动。所述直震轨道上设有翻转槽，该翻转槽内设有翻转定位模块。所述翻转槽的宽度不大于零件尺寸，使得零件在翻转槽也能随震动在直震轨道内移动。

所述翻转定位模块包括一组成对的翻转板，所述成对的翻转板可展开使两个翻转板的上表面均与直震轨道相平行，所述成对的翻转板还可相互转动使两个翻转板的上表面相对。所述翻转板底部通过气缸与翻转定位板形成移动副，所述翻转定位板设有吸附装置及定位块。吸附装置、定位块也与翻转板形成移动副，使得吸附装置、定位块可在翻转板的上表面伸缩。所述定位块的形状与零件的定位孔相配合。当所述两个翻转板转动使翻转板的上表面相对时，各翻转定位板上的定位孔的位置分别对应零件两面的定位孔的位置。

进一步地，所述直震轨道末端连接取件平台，该取件平台与所述装置的固定部形成移动副，且该取件平台与装置的固定部间设有缓冲弹簧。

进一步地，所述取件平台两侧设有直线轴承，取件平台通过两侧的轴承安装在所述装置的固定部上形成移动副。所述取件平台支柱上设有挡圈，直线轴承与挡圈间设有弹簧。当取件平台自然搭载在所述两根取件平台支柱上时，挡圈通过弹簧支撑直线轴承使取件平台入口对准直震轨道末端，且直震轨道上的零件可随震动自动移动进取件平台。

进一步地，所述翻转定位模块包括第一翻转板和第二翻转板。

第一翻转板通过第一气缸安装板安装第一气缸，该第一气缸的伸缩端连接第一旋转定位板，所述第一旋转定位板上设有定位块和第一磁铁，所述第一翻转板在定位块和第一磁铁的位置设有通孔，使得定位块和第一磁铁可通过对应通孔在第一翻转板的上表面伸缩。

第二翻转板通过第二气缸安装板安装第二气缸，该第二气缸的伸缩端连接第二旋转定位板，所述第二旋转定位板上设有定位块和第二磁铁，所述第二翻转板在定位块和第二磁铁的位置设有通孔，使得定位块和第二磁铁可通过对应通孔在第二翻转板的上表面伸缩。

所述第一翻转板与所述装置的固定部连接形成转动副，第一翻转板还与第一摆动连杆连接形成转动副。第一摆动连杆还分别与第一连杆、第二连杆、从动端转轴连接杆连接形成转动副，其中第一连杆、第二连杆分别与第一摆动连杆形成的两个转动副同轴。所述从动端转轴连接杆与装置的固定部连接形成转动副。所述第一连杆、第二连杆还与第二摆动连杆连接形成同轴的两个转动副。第二摆动连杆还分别与电机侧转轴连接杆、第二翻转板连接形成转动副。第二翻转板还与所述装置的固定部连接形成转动副。

所述电机侧转轴连接杆连接翻转驱动电机的输出端，与装置的固定部形成转动副。

进一步地，当电机侧转轴连接杆向一侧转动180°时，第一翻转板、第二翻转板各翻转90°使两个翻转板的上表面相对。当电机侧转轴连接杆反方向转动180°时，第一翻转板、第二翻转板各反方向翻转90°，使两个翻转板的上表面均与直震轨道相平行。

进一步地，所述翻转驱动电机的输出轴通过联轴器连接电机侧转轴，电机侧转轴与电机侧转轴连接杆固连。所述电机侧转轴两侧设有第一光电开关和第二光电开关，所述电机侧转轴连接传感器挡板，当电机侧转轴带动传感器挡板旋转时，传感器挡板由第一光电开关旋转至第二光电开关。

进一步地，直震器及翻转定位模块安装在装置的固定部上，该固定部包括直震器支撑板、直震器支柱、总底板、总底板支柱、翻转驱动电机支撑板、翻转驱动电机安装板、翻转驱动电机支柱、电机侧轴承座、从动端轴承座、轴承座支撑板、轴承板支柱、第一取件平台支柱、第二取件平台支柱、第一连杆支柱及第二连杆支柱。所述直震器支撑板底部固连直震器支柱。所述总底板底部固连总底板支柱。翻转驱动电机支撑板底部通过翻转驱动电机支柱与总底板固连。翻转驱动电机支撑板上部固连翻转驱动电机安装板和电机侧轴承座。轴承座支撑板底部通过轴承板支柱与总底板固连。轴承座支撑板上部安装从动端轴承座。第一取件平台支柱、第二取件平台支柱、第一连杆支柱、第二连杆支柱分别与总底板固连。

本发明还包括前述零件翻转定位装置的工作方法：

（1）直震器带动直震轨道震动，使进入该轨道的零件沿直震轨道移动。

（2）当零件移动到翻转定位模块上时，翻转板底部气缸推动翻转定位板靠近翻转板，使翻转定位板上的吸附装置与定位块从翻转板伸出，定位块插入零件的定位孔中，同时吸附装置对零件产生吸附。

（3）翻转定位模块的两个翻转板转动，使两个翻转板的上表面相对。另一个翻转板的定位块也插入零件的定位孔中，同时该翻转板的吸附装置对零件产生吸附。

（4）令已带动零件完成转动的翻转板对零件的吸附减弱，完成零件在两个翻转板间的转移。

（5）两个翻转板回到初始位置，使两个翻转板的上表面均与直震轨道相平行。所有吸附装置停止对零件产生吸附，各定位块也从翻转板上表面撤回，完成翻转工作的零件重新回到直震轨道。

进一步地，还提供一种零件自动化上料装置，主要由震动盘装置、直震装置、翻转定位模块组成。其中，震动盘的出料口连接前述零件翻转定位装置。所述震动盘外部设有有机玻璃罩体。

针对以现有技术的不足，本发明的有益效果为：（1）提高送料定位的自动化水平。工作人员只需把铸件放入震动盘即可等待机器人进行抓取打磨工作；（2）提高了定位的准确性，与翻转的效率。采用铸件内部安装孔作为定位孔，提高了铸件的定位精度。在震动中对零件进行翻转，提高了送料效率；（3）送料定位设备紧促。分敛送料设备结构紧促，体积小，适应于小批量送料定位作业；（4）设备成本低。送料定位设备由结构部件和光电传感器组成，制作成本低。

附图说明

图1是本发明一种零件上料装置侧视图；

图2是本发明一种零件上料装置直震翻转定位模块侧视图；

图3是本发明一种零件上料装置翻转定位模块俯视图；

图4是本发明一种零件上料装置翻转定位模块正视图；

图5是本发明一种零件上料装置翻转定位模块内部结构侧视图；

图6是本发明一种零件上料装置翻转定位模块内部结构轴测图；

图7是本发明一种零件上料装置翻转定位模块内部结构正视图；

图8是本发明一种零件上料装置工作流程图：（a）零件进入第一翻转板；（b）翻转板转动使两个翻转板上表面相对，完成零件交接；（c）翻转板复位，零件回到直震轨道；（d）零件由直震轨道震动驱使进入取件平台。

其中：1-铝合金外框、2-震动盘、3-设备底座、4-第一合页、5-第二合页、6-把手、7-翻转驱动电机、8-直震轨道、9-取件平台、10-第一直线轴承、11-第一弹簧、12-第一取件平台支柱、13-从动端转轴、14-从动端轴承座、15-轴承座支撑板、16-轴承板支柱（4个）、17-总底板、18-总底板支柱、19-直震器、20-直震器支撑板、21-直震器支柱（4个）、22-翻转驱动电机支撑板、23-翻转驱动电机安装板、24-联轴器、25-电机侧轴承座、26-第一翻转板、27-第二翻转板、28-第二直线轴承、29-第二取件平台支柱、30-第一光电开关、31-第一光电开关安装板、32-第二翻转定位板、33-第二磁铁（4个）、35-第二光电开关、36-第二光电开关安装板、37-传感器挡板、38-挡板固定圈、39-电机侧转轴、40-第一磁铁（四个）、41-第一旋转定位板、42-第一连杆支柱、43-第二连杆支柱、44-第二弹簧、45-翻转驱动电机支柱、46-第一气缸安装板、47-第一连杆、48-第一轴承、49-从动端转轴连接杆、50-第一铰接转轴、51-第一摆动连杆、52-第二轴承、53-第二摆动连杆、54-第二气缸安装板、55-第二气缸、56-第二连杆、57-第二摆动连杆、58-第二铰接转轴、59-电机侧转轴连接杆、60-第一气缸、61-有机玻璃、62-翻转槽。

具体实施方式

图1-图8全面的展现了本发明专利即一种零件上料装置的基本结构与工作方法。本发明一种零件上料装置主要由震动盘装置、直震翻转定位模块组成。图所展示的一种零件上料装置只代表满足本发明条件的一种实施例。其他具有相似结构的打磨设备在此不做赘述。

参照图1，本发明首先提供一种零件翻转定位装置，包括直震器19及翻转定位模块，其中直震器19解决零件输送问题，翻转定位模块实现零件的翻转，二者相互配合，将一些仅能以特定姿态从振动盘2中筛选出的零件翻转为其他姿态并完成输送。

参照图2，所述装置设有一条直震轨道8，该直震轨道8连接直震器19。所述直震轨道8的宽度略大于零件尺寸，使得零件只能以特定姿态随震动在直震轨道8内移动。所述直震轨道8上设有翻转槽62，该翻转槽62内设有翻转定位模块。所述翻转槽62的宽度不大于零件尺寸，使得零件在翻转槽62上也能随震动在直震轨道8内移动。

所述翻转定位模块包括一组成对的翻转板26、27，所述成对的翻转板26、27可展开使两个翻转板的上表面均与直震轨道8相平行，所述成对的翻转板26、27还可相互转动使两个翻转板的上表面相对。所述翻转板26、27底部通过气缸60、55与翻转定位板41、32形成移动副，所述翻转定位板41、32设有吸附装置（本例中选用四个为一组的磁铁40、33）及定位块（本例中为翻转定位板41、32中部的方形突起）。吸附装置、定位块也与翻转板形成移动副，使得吸附装置、定位块可在翻转板的上表面伸缩。所述定位块的形状与零件的定位孔相配合。当所述两个翻转板26、27转动使翻转板的上表面相对时，各翻转定位板上41、32的定位孔的位置分别对应零件两面的定位孔的位置。

参照图2、图4，所述直震轨道8末端连接取件平台9，该取件平台9与所述装置的固定部（本例中，为第一取件平台支柱12及第二取件平台支柱29）形成移动副。为减少取件时对零件造成的缓冲，该取件平台9与装置的固定部间设有缓冲弹簧11、12。

本例中，所述取件平台9两侧设有直线轴承10、28，取件平台9通过两侧的轴承10、28安装在取件平台支柱12、29上形成移动副。所述取件平台支柱12、29上设有挡圈，直线轴承10、28与挡圈间设有弹簧11、12。当取件平台9自然搭载在所述取件平台支柱12、29上时，挡圈通过弹簧11、12支撑直线轴承10、28使取件平台9入口对准直震轨道8末端，且直震轨道8上的零件可随震动自动移动进取件平台9。

参照图2、3、5、6、7，为实现姿态调整，本例提供的翻转定位模块包括第一翻转板26和第二翻转板27。

第一翻转板26通过第一气缸安装板46安装第一气缸60，该第一气缸60的伸缩端连接第一旋转定位板41，所述第一旋转定位板41上设有定位块和第一磁铁40，所述第一翻转板26在定位块和第一磁铁40的位置设有通孔，使得定位块和第一磁铁26可通过对应通孔在第一翻转板26的上表面伸缩。当定位块和第一磁铁26伸出时，定位块会与零件的定位孔相配合，同时第一磁铁26对零件产生吸附。缩回时，第一磁铁26对零件的吸附变弱，同时定位块也从零件的定位孔中缩回。

第二翻转板27通过第二气缸安装板54安装第二气缸55，该第二气缸55的伸缩端连接第二旋转定位板32，所述第二旋转定位板32上设有定位块和第二磁铁33，所述第二翻转板27在定位块和第二磁铁33的位置设有通孔，使得定位块和第二磁铁33可通过对应通孔在第二翻转板27的上表面伸缩。第二翻转板27对零件的工作原理与第一翻转板26相同。

所述第一翻转板26与所述装置的固定部（本例中，为第一连杆支柱42）连接形成转动副，第一翻转板26还与第一摆动连杆51连接形成转动副。第一摆动连杆51还分别与第一连杆47、第二连杆56、从动端转轴连接杆49连接形成转动副，其中第一连杆47、第二连杆56与第一摆动连杆51形成的两个转动副同轴。所述从动端转轴连接杆49与装置的固定部连接形成转动副。所述第一连杆47、第二连杆56还与第二摆动连杆57连接形成同轴的两个转动副。第二摆动连杆57还分别与电机侧转轴连接杆59、第二翻转板27连接形成转动副。第二翻转板27还与所述装置的固定部（本例中，为第二连杆支柱43）连接形成转动副。

所述电机侧转轴连接杆59连接翻转驱动电机7的输出端，与装置的固定部形成转动副。

参照图8，该传动机构可发生如下传动：当电机侧转轴连接杆59向一侧转动180°时，第一翻转板26、第二翻转板27各翻转90°使两个翻转板的上表面相对。当电机侧转轴连接杆59反方向转动180°时，第一翻转板26、第二翻转板27各反方向翻转90°，使两个翻转板的上表面均与直震轨道8相平行。

关于转角度检测，可通过如下形式实现：参照图3，所述翻转驱动电机7的输出轴通过联轴器24连接电机侧转轴39，电机侧转轴39与电机侧转轴连接杆59固连。所述电机侧转轴39两侧设有第一光电开关31和第二光电开关35，所述电机侧转轴39连接传感器挡板37，当电机侧转轴39带动传感器挡板37旋转时，传感器挡板37由第一光电开关31旋转至第二光电开关35。由于第一光电开关31与第二光电开关35间夹角固定，故两个信号可以作为转角信号以供判断。

关于该零件翻转定位装置的固定部，其作用主要是固定各主要部件，尤其是直震器19及翻转定位模块。该固定部包括直震器支撑板20、直震器支柱21、总底板17、总底板支柱18、翻转驱动电机支撑板22、翻转驱动电机安装板23、翻转驱动电机支柱45、电机侧轴承座25、从动端轴承座14、轴承座支撑板15、轴承板支柱16、第一取件平台支柱12、第二取件平台支柱29、第一连杆支柱42及第二连杆支柱43。所述直震器支撑板20底部固连直震器支柱21。所述总底板17底部固连总底板支柱18。翻转驱动电机支撑板22底部通过翻转驱动电机支柱45与总底板17固连。翻转驱动电机支撑板22上部固连翻转驱动电机安装板23和电机侧轴承座25。轴承座支撑板15底部通过轴承板支柱16与总底板17固连；轴承座支撑板15上部安装从动端轴承座14。第一取件平台支柱12、第二取件平台支柱29、第一连杆支柱42、第二连杆支柱43分别与总底板17固连。

前述零件翻转定位装置的工作方法如下：

首先，直震器19带动直震轨道8震动，使进入该轨道的零件沿直震轨道8移动。在装置运转过程中，直震器19可以一直震动，也可以令直震器19在翻转定位模块工作时停止震动，在翻转定位模块复位时继续工作，具体可根据实际需求而定。

正常工作中，直震器19可将零件源源不断地送入翻转槽62内的翻转定位模块上。当零件移动到翻转定位模块上时，翻转板底部气缸推动翻转定位板靠近翻转板，使翻转定位板上的吸附装置与定位块从翻转板伸出，定位块插入零件的定位孔中，同时吸附装置对零件产生吸附。该动作至少是由已经搭载零件的第一气缸60驱动第一翻转定位板41推动第一磁铁40及定位块与零件产生定位吸附。

第一翻转板26对零件吸附完成后，翻转定位模块的两个翻转板转动，使两个翻转板26、27的上表面相对。另一个翻转板27的定位块也插入零件的定位孔中，同时该翻转板的吸附装置对零件产生吸附。需要说明的是，此步骤对于第二翻转板27上相应部件的伸缩先后并无要求，例如，可以在两翻转板26、27上表面相对时令第二磁铁33和定位块等伸出，也可以在第一翻转板26的部件伸出时同步完成，本发明对此不作限制。

当第二翻转板27完成对零件的定位吸附后，应使第一翻转板26对零件的吸附减弱，完成零件在两个翻转板间的转移。通常的做法是令气缸60带动第一翻转定位板41收回，定位块从零件定位孔离开，同时第一磁铁40对零件的吸力减弱，从而使对零件的抓力转移到第二翻转板27上。

接着，两个翻转板26、27回到初始位置，使两个翻转板26、27的上表面均与直震轨道8相平行。此时零件重新随直震器19震动，当第二翻转板27对零件的抓力消失后，零件将继续随直震轨道8行进。故令所有吸附装置停止对零件产生吸附，各定位块也从翻转板上表面撤回，使完成翻转工作的零件重新回到直震轨道19。零件进入直震轨道19后，继续演轨道行进，最终进入取件平台9。

参照图1，在前述实施例基础上，还提供一种零件自动化上料装置，作为本发明翻转定位装置的应用场景，同时也独立作为一种新的设备。所述零件自动化上料装置主要由震动盘装置、直震装置、翻转定位模块组成。其中，震动盘2的出料口连接前述零件翻转定位装置。所述震动盘2外部设有有机玻璃罩体61。

结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本发明一种零件上料装置由铝合金外框1、震动盘2、设备底座3、第一合页4、第二合页5、把手6、翻转驱动电机7、直震轨道8、取件平台9、第一直线轴承10、第一弹簧11、第一取件平台支柱12、转轴13、轴承座14、轴承座支撑板15、轴承板支柱16（4个）、总底板17、总底板支柱18、直震器19、直震器支撑板20、直震器支柱21（2个）、翻转驱动电机支撑板22、翻转驱动电机安装板23、联轴器24、电机侧轴承座25、第一翻转板26、第二翻转板27、第二直线轴承28、第二取件平台支柱29、第一光电开关30、第一光电开关安装板31、第二翻转定位板32、第二磁铁33（4个）、第二光电开关35、第二光电开关安装板36、传感器挡板37、挡板固定圈38、电机侧转轴39、第一磁铁40（四个）、第一旋转定位板41、第一连杆支柱42、第二连杆支柱43、第二弹簧44、翻转驱动电机支柱45、第一气缸安装板46、第一连杆47、第一轴承48、从动端转轴连接杆49、第一铰接转轴50、第一摆动连杆51、第二轴承52、第二摆动连杆53、第二气缸安装板54、第二气缸55、第二连杆56、第二摆动连杆57、第二铰接转轴58、电机侧转轴连接杆59、第一气缸60组成。

结合图1-图8所示，本发明一种零件上料装置的设备底座3作为整个设备的支撑与安装平台，铝合金外框1由铝合金及有机玻璃组成通过第一合页4与第二合页5使震动盘2上方的有机玻璃来回开合，工作人员手提把手6向震动盘2内方零件；设备铝合金外框1不仅能减少灰尘进入震动盘2直震器19内，而且可以减少震动盘2直震器19的噪音；震动盘2安装在设备底座3上，4个直震器支柱21支撑直震器安装板20使直震器19能稳定安装在直震器安装板20上，直震器19上方安装直震轨道8；

翻转模块由4个总底板支柱18下面安装于设备底座3上，上方支撑安装总底板17，4个轴承板板支柱16以及4个翻转驱动电机支柱45安装在总底板17上分别支撑轴承座支撑板15和翻转驱动电机支撑板22；轴承座14安装在轴承座支撑板15，电机侧轴承座25安装在翻转驱动电机支撑板22上分别放置第一轴承48与第二轴承52；转轴13与电机侧转轴安装在第一轴承48和第二轴承52内；

翻转驱动电机7由翻转驱动电机支撑板22支撑安装固定于翻转驱动电机安装板23上，翻转驱动电机安装板23安装在翻转驱动电机支撑板22上；翻转驱动电机7与电机侧转轴39由联轴器24连接从而让翻转驱动电机7提供翻转动力；第一光电开关安装板31与第二光电开关安装板36安装在翻转驱动电机支撑板22上分别安装第一光电开关30与第二光电开关35用以检测翻转驱动电机旋转的角度；挡板固定圈38安装固定在电机侧转轴39上，并连接传感器挡板37用以遮挡两个光电开关信号；

从动端转轴连接杆49固定在转轴13的末端并通过第一铰接转轴50铰接第一摆动连杆51一端，第一摆动连杆51另一端铰接第一翻转板26，第一反转板26中间部分铰接在第一连杆支柱42上，第一连杆支柱42固定在总底板17上；同理，电机侧转轴连接杆59固定在电机侧转轴39的末端并通过第二铰接转轴58铰接第二摆动连杆57一端，第二摆动连杆57另一端铰接第二翻转板27，第二反转板27中间部分铰接在第二连杆支柱43上，第二连杆支柱43固定在总底板17上；第一连杆47与第二连杆56由第一铰接支柱50与第二铰接支柱58连接传递翻转驱动电机7动力使第一翻转板26与第二翻转板27进行90度的来回摆动翻转交换零件使零件背面翻转180度；

第一翻转板26上固定第一气缸安装板46，第一气缸安装板46上安装第一气缸60，第一气缸60上连接第一旋转定位板41，第一旋转定位板41设计方形块使零件内部安装孔能落入方形快中起到定位作用，第一旋转定位板41上安装4个第一磁铁40。

同理，第二翻转板27上固定第二气缸安装板54，第二气缸安装板54上安装第二气缸55，第二气缸55上连接第二旋转定位板32，第二旋转定位板32设计方形块使零件内部安装孔能落入方形快中起到定位作用，第二旋转定位板32上安装4个第二磁铁33；

当零件到达第翻转板26上方的方形孔处，第一气缸60动作推动第一旋转定位板41使其方形部分快结合入零件定位孔内，由4个第一磁铁40吸附住防止在翻转过程中零件掉落，当第一翻转板41携带零件翻转90度与第二反转板27两平面相对时，第二翻转定位板32由第二气缸55推动使其方形快插入零件定位孔中，此时4个第二磁铁吸附零件，然后第一气缸60带着第一旋转定位板41及其4个第一磁铁回撤，由于第一气缸60回撤导致4个第一磁铁40吸附零件力度减弱，使零件背面彻底吸附在第二翻转板27上，最后翻转驱动电机7再次动作使其第一反转板26与携带零件的第二翻转板27回到初始位置从而达到零件翻转动作；

零件翻转过后直震轨道8继续震动使零件震动至取件平台9上，取件平台9固定在第一直线轴承10与第二直线轴承28上，第一直线轴承10与第二直线轴承28分别在第一取件平台支柱12与第二取件平台支柱29上滑动其上顶端由挡圈限位，第一取件平台支柱12与第二取件平台支柱固定安装在总底板17上，第一弹簧11与第二弹簧44分别套在第一取件平台支柱12和第二取件平台支柱29上，下方由挡圈挡住限位，上方分别紧挨第一直线轴承10和第二直线轴称28；有第一弹簧11与第二弹簧44存在使其取件平台9具有一定的柔性，使得机器人夹具夹取零件时为柔性碰撞，不易产生刚性碰撞，使设备更为稳定可靠。

本发明一种零件上料装置正常工作流程为：人工将五金零件倒入震动盘2中，震动盘2震动零件至直震板8上，当零件被震动到第一翻转板26上方的方形孔处，第一气缸60动作推动第一旋转定位板41使其方形部分快结合入零件定位孔内，由4个第一磁铁40吸附住防止在翻转过程中零件掉落，驱动电机7驱动使第一翻转板41携带零件翻转90度与第二反转板27两平面相对，此时第二翻转定位板32由第二气缸55推动使其方形快插入零件定位孔中，此时4个第二磁铁吸附零件，然后第一气缸60带着第一旋转定位板41及其4个第一磁铁回撤，由于第一气缸60回撤导致4个第一磁铁40吸附零件力度减弱，使零件背面彻底吸附在第二翻转板27上，最后翻转驱动电机7再次动作使其第一反转板26与携带零件的第二翻转板27回到初始位置从而达到零件翻转动作；零件翻转过后直震轨道8继续震动使零件震动至取件平台9上，有第一弹簧11与第二弹簧44存在使其取件平台9具有一定的柔性，使得机器人夹具夹取零件时为柔性碰撞，不易产生刚性碰撞，使设备更为稳定可靠。

Claims (10)

1.一种零件翻转定位装置，包括直震器及翻转定位模块，其特征在于，所述装置设有一条直震轨道，该直震轨道连接直震器；所述直震轨道的宽度略大于零件尺寸，使得零件只能以特定姿态随震动在直震轨道内移动；所述直震轨道上设有翻转槽，该翻转槽内设有翻转定位模块；所述翻转槽的宽度不大于零件尺寸，使得零件在翻转槽上也能随震动在直震轨道内移动；

所述翻转定位模块包括一组成对的翻转板，所述成对的翻转板可展开使两个翻转板的上表面均与直震轨道相平行，所述成对的翻转板还可相互转动使两个翻转板的上表面相对；所述翻转板底部通过气缸与翻转定位板形成移动副，所述翻转定位板设有吸附装置及定位块；吸附装置、定位块也与翻转板形成移动副，使得吸附装置、定位块可在翻转板的上表面伸缩；所述定位块的形状与零件的定位孔相配合；当所述两个翻转板转动使翻转板的上表面相对时，各翻转定位板上的定位孔的位置分别对应零件两面的定位孔的位置。

2.如权利要求1所述的零件翻转定位装置，其特征在于，所述直震轨道末端连接取件平台，该取件平台与所述装置的固定部形成移动副，且该取件平台与装置的固定部间设有缓冲弹簧。

3.如权利要求2所述的零件翻转定位装置，其特征在于，所述取件平台两侧设有直线轴承，取件平台通过两侧的直线轴承安装在取件平台支柱上形成移动副；所述取件平台支柱上设有挡圈，直线轴承与挡圈间设有弹簧；当取件平台自然搭载在所述取件平台支柱上时，挡圈通过弹簧支撑直线轴承使取件平台入口对准直震轨道末端，且直震轨道上的零件可随震动进入取件平台。

4.如权利要求1所述的零件翻转定位装置，其特征在于，所述翻转定位模块包括第一翻转板和第二翻转板；

第一翻转板通过第一气缸安装板安装第一气缸，该第一气缸的伸缩端连接第一旋转定位板，所述第一旋转定位板上设有定位块和第一磁铁，所述第一翻转板在定位块和第一磁铁的位置设有通孔，使得定位块和第一磁铁可通过对应通孔在第一翻转板的上表面伸缩；

第二翻转板通过第二气缸安装板安装第二气缸，该第二气缸的伸缩端连接第二旋转定位板，所述第二旋转定位板上设有定位块和第二磁铁，所述第二翻转板在定位块和第二磁铁的位置设有通孔，使得定位块和第二磁铁可通过对应通孔在第二翻转板的上表面伸缩；

所述第一翻转板与所述装置的固定部连接形成转动副，第一翻转板还与第一摆动连杆连接形成转动副；第一摆动连杆还分别与第一连杆、第二连杆、从动端转轴连接杆连接形成转动副，其中第一连杆与第一摆动连杆、第二连杆与第一摆动连杆形成的两个转动副同轴；所述从动端转轴连接杆与装置的固定部连接形成转动副；所述第一连杆、第二连杆还与第二摆动连杆连接形成同轴的两个转动副；第二摆动连杆还分别与电机侧转轴连接杆、第二翻转板连接形成转动副；第二翻转板还与所述装置的固定部连接形成转动副；

所述电机侧转轴连接杆连接翻转驱动电机的输出端，与装置的固定部形成转动副。

5.如权利要求4所述的零件翻转定位装置，其特征在于，当电机侧转轴连接杆向一侧转动180°时，第一翻转板、第二翻转板相向各翻转90°使两个翻转板的上表面相对；当电机侧转轴连接杆向另一侧转动180°时，第一翻转板、第二翻转板各反向各翻转90°，使两个翻转板的上表面均与直震轨道相平行。

6.如权利要求4所述的零件翻转定位装置，其特征在于，所述翻转驱动电机的输出轴通过联轴器连接电机侧转轴，电机侧转轴与电机侧转轴连接杆固连；所述电机侧转轴两侧设有第一光电开关和第二光电开关，所述电机侧转轴连接传感器挡板，当电机侧转轴带动传感器挡板旋转时，传感器挡板由第一光电开关旋转至第二光电开关。

7.如权利要求1所述的零件翻转定位装置，其特征在于，直震器及翻转定位模块安装在装置的固定部上，该固定部包括直震器支撑板、直震器支柱、总底板、总底板支柱、翻转驱动电机支撑板、翻转驱动电机安装板、翻转驱动电机支柱、电机侧轴承座、从动端轴承座、轴承座支撑板、轴承板支柱、第一取件平台支柱、第二取件平台支柱、第一连杆支柱及第二连杆支柱；所述直震器支撑板底部固连直震器支柱；所述总底板底部固连总底板支柱；翻转驱动电机支撑板底部通过翻转驱动电机支柱与总底板固连；翻转驱动电机支撑板上部固连翻转驱动电机安装板和电机侧轴承座；轴承座支撑板底部通过轴承板支柱与总底板固连；轴承座支撑板上部安装从动端轴承座；第一取件平台支柱、第二取件平台支柱、第一连杆支柱、第二连杆支柱分别与总底板固连。

8.权利要求1-7任一项所述装置翻转零件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

直震器带动直震轨道震动，使进入该轨道的零件沿直震轨道移动；

当零件移动到翻转定位模块上时，翻转板底部气缸推动翻转定位板靠近翻转板，使翻转定位板上的吸附装置与定位块从翻转板伸出，定位块插入零件的定位孔中，同时吸附装置对零件产生吸附；

翻转定位模块的两个翻转板转动，使两个翻转板的上表面相对；另一个翻转板的定位块也插入零件的定位孔中，同时该翻转板的吸附装置对零件产生吸附；

令已带动零件完成转动的翻转板对零件的吸附减弱，完成零件在两个翻转板间的转移；

两个翻转板回到初始位置，使两个翻转板的上表面均与直震轨道相平行；所有吸附装置停止对零件产生吸附，各定位块也从翻转板上表面撤回，完成翻转工作的零件重新回到直震轨道。

9.一种零件上料装置，包括震动盘，其特征在于，震动盘的出料口连接权利要求1-7任一项所述的零件翻转定位装置。

10.如权利要求9所述的上料装置，其特征在于，震动盘外部设有有机玻璃罩体。

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