CN112298982A - 一种用于工业自动化设备的上下料装置及其使用方法 - Google Patents

一种用于工业自动化设备的上下料装置及其使用方法 Download PDF

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CN112298982A CN202011140483.7A CN202011140483A CN112298982A CN 112298982 A CN112298982 A CN 112298982A CN 202011140483 A CN202011140483 A CN 202011140483A CN 112298982 A CN112298982 A CN 112298982A
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Abstract

本发明公开了一种用于工业自动化设备的上下料装置及其使用方法，包括第一底板，所述第一底板的顶部设置有输送带，所述输送带的顶部设置有零件，所述第一底板的底部转动连接有转动框，所述转动框的底部内壁固定连接有液压缸，所述液压缸的活塞杆贯穿第一底板并固定连接有固定板，本发明中，操作简单，首先两个夹块可以将零件夹紧，接着通过液压缸和气缸分别带动固定板和放置板上下移动，而驱动电机和步进电机带动固定板和传送带的转动，完成对零件的上下料，上下料过程无需人工搬运，既降低了工作人员的劳动强度，也防止工作人员在上下料过程中造成零件的损伤，提高了加工效率。

Description

一种用于工业自动化设备的上下料装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种用于工业自动化设备的上下料装置及其使用方法。
背景技术
在机械加工中，箱体类零件等较复杂的零件主要进行粗、精加工，在加工过程中通常采用多台机床分序加工，加工过程中会频繁的上下料,对于上下料的方式现有技术中大多数为人员手动上下料。
然而，由于加工中心加工的零件一般比较笨重，如果采用人员手动上下料会造成工作人员劳动强度大，而且长期工作易造成职业病，而且在人工上下料的过程中，由于零件比较笨重可能导致零件在搬运的过程中发生碰伤而导致零件报废或者返工，会严重影响到零件的加工效率。
发明内容
为了克服目前的的缺点，因此，本发明提出了一种用于工业自动化设备的上下料装置及其使用方法。
本发明的技术实施方案为：一种用于工业自动化设备的上下料装置，包括第一底板，所述第一底板的顶部设置有输送带，所述输送带的顶部设置有零件，所述第一底板的底部转动连接有转动框，所述转动框的底部内壁固定连接有液压缸，所述液压缸的活塞杆贯穿第一底板并固定连接有固定板，所述固定板的顶部设有用于夹紧零件的夹紧组件，所述第一底板的底部固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定连接有第四齿轮，所述转动框的外壁固定套设有第三齿轮，所述第三齿轮和第四齿轮相啮合，所述第一底板的一侧设有加工台，所述加工台的顶部设有用于输送零件的输送组件，所述加工台的顶部固定连接有气缸，所述气缸的输出轴固定连接有放置板，所述第一底板的底部四角位置固定连接有支撑脚。
优选的，所述夹紧组件包括固定在固定板顶部圆心位置的固定块，所述固定块的两侧均固定连接有滑动杆，所述固定块的顶部转动连接有转轴，所述转轴的外壁固定套设有第一齿轮，所述转轴的顶部固定连接有转盘，所述固定块的一侧固定连接有转动电机，所述转动电机的输出轴固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮和第一齿轮相啮合，两个所述滑动杆滑动连接有滑套。
优选的，所述夹紧组件还包括转动连接在转盘的底部偏离圆心的一侧的两个相对称的连杆，两个所述连杆相互远离的一端分别和两个滑套的顶部转动连接，两个所述滑套的一侧均固定连接有夹块，所述夹块的一侧固定连接有橡胶层。
优选的，所述输送组件包括固定在加工台顶部两侧的支架，两个所述支架相互靠近的一侧转动连接有两个相对称的转动轴，两个所述转动轴的外壁均固定套设有两个相对称的传送轮，两个所述传送轮的外侧传动连接有同一个传送带，两个所述转动轴的一端均贯穿支架并均固定连接有第一同步轮，所述加工台的顶部固定连接有步进电机，所述步进电机的输出轴固定连接有第二同步轮，所述第二同步轮和两个第一同步轮的外侧传动连接有同一个同步带。
优选的，所述第一底板的顶部固定连接有两个相对称的挡块，两个所述挡块位于输送带的两侧，挡块对零件起到抵挡作用，防止零件在输送带的输送下撞击固定块。
优选的，两个所述滑动杆的一侧均固定连接有限位块，通过限位块可以防止滑套从滑动杆上脱离。
优选的，所述固定板的顶部两侧均固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部和滑动杆的底部固定连接，所述加工台的顶部等距排布有多个伸缩杆，多个所述伸缩杆的顶部和放置板的底部固定连接，支撑杆可以对滑动杆起到支撑作用，伸缩杆对放置板起到支撑作用。
优选的，所述第一底板的顶部固定嵌装有直线轴承，所述液压缸的活塞杆贯穿直线轴承的并和直线轴承滑动连接，通过直线轴承可以减小第一底板对液压缸的活塞杆的的摩擦阻力。
优选的，两个所述滑动杆的两侧均固定连接有滑轨，所述滑套的两侧内壁均固定连接有滑块，所述滑轨和滑块滑动连接，通过滑轨和滑块可以使滑套轻松滑动。
一种用于工业自动化设备的上下料装置的使用方法，包括如下步骤：
S1、将零件放置在输送带上，启动输送带，随着输送带的转动将零件向右输送，直到零件与挡块相碰触，挡块对零件起到抵挡作用，防止零件在输送带的输送下撞击固定块；
S2、启动转动电机驱动第二齿轮转动，第二齿轮和第一齿轮相啮合，转盘、转轴和第一齿轮随着第二齿轮开始转动，在转盘转动的同时两个连杆带动两个滑套开始沿着滑动杆向中间移动，使得两个夹块将输送带上的零件夹紧；
S3、当夹块夹紧零件时，启动液压缸，液压缸的活塞杆推动固定板和固定块向上移动，使得零件从输送带上脱离，接着启动驱动电机驱动第四齿轮转动，且第四齿轮和第三齿轮相啮合，进而使转动框、液压缸、固定板和零件开始旋转180度，直到将零件转动在放置板的顶部为止；
S4、当零件旋转180度位于放置板的上方时，液压缸的活塞杆缩回带动固定板和零件下移将零件放置在放置板上，然后在放置板上对零件进行加工；
S5、当零件加工完毕后，启动步进电机驱动第二同步轮转动，第二同步轮通过同步带带动第一同步轮和转动轴转动，进而可以使传送带开始转动，接着启动气缸，气缸的活塞杆带动放置板和零件向下移动，刚好使零件落在两个传送带上，随着传送带的转动将零件输送到下一道工序，上下料过程无需人工上下料，而且上下料过程中安全稳定，不会对零件造成损伤。
本发明的有益效果是：
1、启动转动电机驱动第二齿轮转动，第二齿轮和第一齿轮相啮合，转盘、转轴和第一齿轮随着第二齿轮开始转动，在转盘转动的同时两个连杆带动两个滑套开始沿着滑动杆向中间移动，使得两个夹块将输送带上的零件夹紧。
2、当夹块夹紧零件时，启动液压缸，液压缸的活塞杆推动固定板向上移动，使得零件从输送带上脱离，接着启动驱动电机驱动第四齿轮转动，且第四齿轮和第三齿轮相啮合，进而使转动框、液压缸、固定板和零件开始转动，直到将零件转动在放置板的顶部为止。
3、当零件位于放置板的上方时，液压缸的活塞杆收缩带动固定板和零件下移将零件放置在放置板上，然后在放置板上对零件进行加工。
4、当零件加工完毕后，启动步进电机驱动第二同步轮转动，第二同步轮通过同步带带动第一同步轮和转动轴转动，进而可以使传送带开始转动，接着启动气缸，气缸的活塞杆带动放置板和零件向下移动，刚好使零件落在两个传送带上，随着传送带的转动将零件输送到下一道工序。
5、在第一底板上设有两个挡块，两个挡块位于输送带的两侧，当输送带将零件所述过来时对零件启动限位作用，防止零件撞击固定块，影响下一道工序。
本发明中，操作简单，首先两个夹块可以将零件夹紧，接着通过液压缸和气缸分别带动固定板和放置板上下移动，而驱动电机和步进电机带动固定板和传送带的转动，完成对零件的上下料，上下料过程无需人工搬运，既降低了工作人员的劳动强度，也防止工作人员在上下料过程中造成零件的损伤，提高了加工效率。
附图说明
图1为本发明的整体俯视结构示意图。
图2为本发明的第一底板的局部侧视剖视结构示意图。
图3为本发明的加工台的主视结构示意图。
图4为本发明的加工台的侧视结构示意图。
图5为本发明的放置板的俯视结构示意图。
图6为本发明的滑动杆的主视结构示意图。
图7为本发明的夹块的三维结构图。
图中：1、第一底板；2、输送带；3、零件；4、固定板；5、固定块；6、滑动杆；7、转轴；8、第一齿轮；9、转动电机；10、第二齿轮；11、转盘；12、滑套；13、连杆；14、转动框；15、液压缸；16、第三齿轮；17、驱动电机；18、第四齿轮；19、夹块；20、加工台；21、支架；22、传送轮；23、传送带；24、转动轴；25、第一同步轮；26、步进电机；27、第二同步轮；28、同步带；29、气缸；30、放置板；31、挡块；32、限位块；33、支撑杆；34、直线轴承；35、支撑脚；36、橡胶层；37、伸缩杆；38、滑轨；39、滑块。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
实施例
如图1-7所示，一种用于工业自动化设备的上下料装置，包括第一底板1，第一底板1的顶部设置有输送带2，输送带2的顶部设置有零件3，第一底板1的底部转动连接有转动框14，转动框14的底部内壁固定连接有液压缸15，液压缸15的活塞杆贯穿第一底板1并固定连接有固定板4，固定板4的顶部设有用于夹紧零件3的夹紧组件，第一底板1的底部固定连接有驱动电机17，驱动电机17的输出轴固定连接有第四齿轮18，转动框14的外壁固定套设有第三齿轮16，第三齿轮16和第四齿轮18相啮合，第一底板1的一侧设有加工台20，加工台20的顶部设有用于输送零件3的输送组件，加工台20的顶部固定连接有气缸29，气缸29的输出轴固定连接有放置板30，第一底板1的底部四角位置固定连接有支撑脚35。
本实施例中，夹紧组件包括固定在固定板4顶部圆心位置的固定块5，固定块5的两侧均固定连接有滑动杆6，固定块5的顶部转动连接有转轴7，转轴7的外壁固定套设有第一齿轮8，转轴7的顶部固定连接有转盘11，固定块5的一侧固定连接有转动电机9，转动电机9的输出轴固定连接有第二齿轮10，第二齿轮10和第一齿轮8相啮合，两个滑动杆6滑动连接有滑套12。
本实施例中，夹紧组件还包括转动连接在转盘11的底部偏离圆心的一侧的两个相对称的连杆13，两个连杆13相互远离的一端分别和两个滑套12的顶部转动连接，两个滑套12的一侧均固定连接有夹块19，夹块19的一侧固定连接有橡胶层36。
本实施例中，输送组件包括固定在加工台20顶部两侧的支架21，两个支架21相互靠近的一侧转动连接有两个相对称的转动轴24，两个转动轴24的外壁均固定套设有两个相对称的传送轮22，两个传送轮22的外侧传动连接有同一个传送带23，两个转动轴24的一端均贯穿支架21并均固定连接有第一同步轮25，加工台20的顶部固定连接有步进电机26，步进电机26的输出轴固定连接有第二同步轮27，第二同步轮27和两个第一同步轮25的外侧传动连接有同一个同步带28。
本实施例中，第一底板1的顶部固定连接有两个相对称的挡块31，两个挡块31位于输送带2的两侧，挡块31对零件3起到抵挡作用，防止零件3在输送带2的输送下撞击固定块5。
本实施例中，两个滑动杆6的一侧均固定连接有限位块32，通过限位块32可以防止滑套12从滑动杆6上脱离。
本实施例中，固定板4的顶部两侧均固定连接有支撑杆33，支撑杆33的顶部和滑动杆6的底部固定连接，加工台20的顶部等距排布有多个伸缩杆37，多个伸缩杆37的顶部和放置板30的底部固定连接，支撑杆33可以对滑动杆6起到支撑作用，伸缩杆37对放置板30起到支撑作用。
本实施例中，第一底板1的顶部固定嵌装有直线轴承34，液压缸15的活塞杆贯穿直线轴承34的并和直线轴承34滑动连接，通过直线轴承34可以减小第一底板1对液压缸15的活塞杆的的摩擦阻力。
本实施例中，两个滑动杆6的两侧均固定连接有滑轨38，滑套12的两侧内壁均固定连接有滑块39，滑轨38和滑块39滑动连接，通过滑轨38和滑块39可以使滑套12轻松滑动。
一种用于工业自动化设备的上下料装置的使用方法，包括如下步骤：
S1、将零件3放置在输送带2上，启动输送带2，随着输送带2的转动将零件3向右输送，直到零件3与挡块31相碰触，挡块31对零件3起到抵挡作用，防止零件3在输送带2的输送下撞击固定块5；
S2、启动转动电机9驱动第二齿轮10转动，第二齿轮10和第一齿轮8相啮合，转盘11、转轴7和第一齿轮8随着第二齿轮10开始转动，在转盘11转动的同时两个连杆13带动两个滑套12开始沿着滑动杆6向中间移动，使得两个夹块19将输送带2上的零件3夹紧；
S3、当夹块19夹紧零件3时，启动液压缸15，液压缸15的活塞杆推动固定板4和固定块5向上移动，使得零件3从输送带2上脱离，接着启动驱动电机17驱动第四齿轮18转动，且第四齿轮18和第三齿轮16相啮合，进而使转动框14、液压缸15、固定板4和零件3开始旋转180度，直到将零件3转动在放置板30的顶部为止；
S4、当零件3旋转180度位于放置板30的上方时，液压缸15的活塞杆缩回带动固定板4和零件3下移将零件3放置在放置板30上，然后在放置板30上对零件3进行加工；
S5、当零件3加工完毕后，启动步进电机26驱动第二同步轮27转动，第二同步轮27通过同步带28带动第一同步轮25和转动轴24转动，进而可以使传送带23开始转动，接着启动气缸29，气缸29的活塞杆带动放置板30和零件3向下移动，刚好使零件3落在两个传送带23上，随着传送带23的转动将零件3输送到下一道工序，上下料过程无需人工上下料，而且上下料过程中安全稳定，不会对零件造成损伤。
然而，如本领域技术人员所熟知的，输送带2、转动电机9、液压缸15、驱动电机17、步进电机26和气缸29的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。
工作原理：将零件3放置在输送带2上，启动输送带2，随着输送带2的转动将零件3向右输送，直到零件3与挡块31相碰触，挡块31对零件3起到抵挡作用，防止零件3在输送带2的输送下撞击固定块5，启动转动电机9驱动第二齿轮10转动，第二齿轮10和第一齿轮8相啮合，转盘11、转轴7和第一齿轮8随着第二齿轮10开始转动，在转盘11转动的同时两个连杆13带动两个滑套12开始沿着滑动杆6向中间移动，使得两个夹块19将输送带2上的零件3夹紧，当夹块19夹紧零件3时，启动液压缸15，液压缸15的活塞杆推动固定板4和固定块5向上移动，使得零件3从输送带2上脱离，接着启动驱动电机17驱动第四齿轮18转动，且第四齿轮18和第三齿轮16相啮合，进而使转动框14、液压缸15、固定板4和零件3开始旋转180度，直到将零件3转动在放置板30的顶部为止，当零件3旋转180度位于放置板30的上方时，液压缸15的活塞杆缩回带动固定板4和零件3下移将零件3放置在放置板30上，然后在放置板30上对零件3进行加工，当零件3加工完毕后，启动步进电机26驱动第二同步轮27转动，第二同步轮27通过同步带28带动第一同步轮25和转动轴24转动，进而可以使传送带23开始转动，接着启动气缸29，气缸29的活塞杆带动放置板30和零件3向下移动，刚好使零件3落在两个传送带23上，随着传送带23的转动将零件3输送到下一道工序，上下料过程无需人工上下料，而且上下料过程中安全稳定，不会对零件造成损伤。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于工业自动化设备的上下料装置，包括第一底板(1)，其特征在于，所述第一底板(1)的顶部设置有输送带(2)，所述输送带(2)的顶部设置有零件(3)，所述第一底板(1)的底部转动连接有转动框(14)，所述转动框(14)的底部内壁固定连接有液压缸(15)，所述液压缸(15)的活塞杆贯穿第一底板(1)并固定连接有固定板(4)，所述固定板(4)的顶部设有用于夹紧零件(3)的夹紧组件，所述第一底板(1)的底部固定连接有驱动电机(17)，所述驱动电机(17)的输出轴固定连接有第四齿轮(18)，所述转动框(14)的外壁固定套设有第三齿轮(16)，所述第三齿轮(16)和第四齿轮(18)相啮合，所述第一底板(1)的一侧设有加工台(20)，所述加工台(20)的顶部设有用于输送零件(3)的输送组件，所述加工台(20)的顶部固定连接有气缸(29)，所述气缸(29)的输出轴固定连接有放置板(30)，所述第一底板(1)的底部四角位置固定连接有支撑脚(35)。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业自动化设备的上下料装置，其特征在于，所述夹紧组件包括固定在固定板(4)顶部圆心位置的固定块(5)，所述固定块(5)的两侧均固定连接有滑动杆(6)，所述固定块(5)的顶部转动连接有转轴(7)，所述转轴(7)的外壁固定套设有第一齿轮(8)，所述转轴(7)的顶部固定连接有转盘(11)，所述固定块(5)的一侧固定连接有转动电机(9)，所述转动电机(9)的输出轴固定连接有第二齿轮(10)，所述第二齿轮(10)和第一齿轮(8)相啮合，两个所述滑动杆(6)滑动连接有滑套(12)。
3.根据权利要求2所述的一种用于工业自动化设备的上下料装置，其特征在于，所述夹紧组件还包括转动连接在转盘(11)的底部偏离圆心的一侧的两个相对称的连杆(13)，两个所述连杆(13)相互远离的一端分别和两个滑套(12)的顶部转动连接，两个所述滑套(12)的一侧均固定连接有夹块(19)，所述夹块(19)的一侧固定连接有橡胶层(36)。
4.根据权利要求1所述的一种用于工业自动化设备的上下料装置，其特征在于，所述输送组件包括固定在加工台(20)顶部两侧的支架(21)，两个所述支架(21)相互靠近的一侧转动连接有两个相对称的转动轴(24)，两个所述转动轴(24)的外壁均固定套设有两个相对称的传送轮(22)，两个所述传送轮(22)的外侧传动连接有同一个传送带(23)，两个所述转动轴(24)的一端均贯穿支架(21)并均固定连接有第一同步轮(25)，所述加工台(20)的顶部固定连接有步进电机(26)，所述步进电机(26)的输出轴固定连接有第二同步轮(27)，所述第二同步轮(27)和两个第一同步轮(25)的外侧传动连接有同一个同步带(28)。
5.根据权利要求1所述的一种用于工业自动化设备的上下料装置，其特征在于，所述第一底板(1)的顶部固定连接有两个相对称的挡块(31)，两个所述挡块(31)位于输送带(2)的两侧。
6.根据权利要求2所述的一种用于工业自动化设备的上下料装置，其特征在于，两个所述滑动杆(6)的一侧均固定连接有限位块(32)。
7.根据权利要求1所述的一种用于工业自动化设备的上下料装置，其特征在于，所述固定板(4)的顶部两侧均固定连接有支撑杆(33)，所述支撑杆(33)的顶部和滑动杆(6)的底部固定连接，所述加工台(20)的顶部等距排布有多个伸缩杆(37)，多个所述伸缩杆(37)的顶部和放置板(30)的底部固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于工业自动化设备的上下料装置，其特征在于，所述第一底板(1)的顶部固定嵌装有直线轴承(34)，所述液压缸(15)的活塞杆贯穿直线轴承(34)的并和直线轴承(34)滑动连接。
9.根据权利要求2所述的一种用于工业自动化设备的上下料装置，其特征在于，两个所述滑动杆(6)的两侧均固定连接有滑轨(38)，所述滑套(12)的两侧内壁均固定连接有滑块(39)，所述滑轨(38)和滑块(39)滑动连接。
10.按照权利要求1-9任意一项所述用于工业自动化设备的上下料装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将零件(3)放置在输送带(2)上，启动输送带(2)，随着输送带(2)的转动将零件(3)向右输送，直到零件(3)与挡块(31)相碰触，挡块(31)对零件(3)起到抵挡作用，防止零件(3)在输送带(2)的输送下撞击固定块(5)；
S2、启动转动电机(9)驱动第二齿轮(10)转动，第二齿轮(10)和第一齿轮(8)相啮合，转盘(11)、转轴(7)和第一齿轮(8)随着第二齿轮(10)开始转动，在转盘(11)转动的同时两个连杆(13)带动两个滑套(12)开始沿着滑动杆(6)向中间移动，使得两个夹块(19)将输送带(2)上的零件(3)夹紧；
S3、当夹块(19)夹紧零件(3)时，启动液压缸(15)，液压缸(15)的活塞杆推动固定板(4)和固定块(5)向上移动，使得零件(3)从输送带(2)上脱离，接着启动驱动电机(17)驱动第四齿轮(18)转动，且第四齿轮(18)和第三齿轮(16)相啮合，进而使转动框(14)、液压缸(15)、固定板(4)和零件(3)开始旋转180度，直到将零件(3)转动在放置板(30)的顶部为止；
S4、当零件(3)旋转180度位于放置板(30)的上方时，液压缸(15)的活塞杆缩回带动固定板(4)和零件(3)下移将零件(3)放置在放置板(30)上，然后在放置板(30)上对零件(3)进行加工；
S5、当零件(3)加工完毕后，启动步进电机(26)驱动第二同步轮(27)转动，第二同步轮(27)通过同步带(28)带动第一同步轮(25)和转动轴(24)转动，进而可以使传送带(23)开始转动，接着启动气缸(29)，气缸(29)的活塞杆带动放置板(30)和零件(3)向下移动，刚好使零件(3)落在两个传送带(23)上，随着传送带(23)的转动将零件(3)输送到下一道工序，上下料过程无需人工上下料，而且上下料过程中安全稳定，不会对零件造成损伤。
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