CN113060543B - 齿片自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿片自动上下料装置，包括机架，机架上设置有储料机构、取放机构、换向机构和转移机构，还包括顶料机构，所述顶料机构包括顶杆和升降机构，本发明采用竖直方向储存待加工产品，此种方式可以储存的产品量大，通过取放机构将产品取出出料机构，利用换向机构使产品反转，使其轴向沿X向水平，最后利用转移机构抓取使其移动至机床内进行加工，反之即可使加工完毕的产品进行下料收集，每个结构部件均采用固定式的动作，动作稳定性高，且成本相较于工业机器人大大降低。

Description

齿片自动上料装置

技术领域

本发明属于齿片加工辅助设备技术领域，更具体的说涉及一种齿片自动上料装置。

背景技术

目前在对如齿片等圆环或筒状的产品进行加工时，需要将产品以特定角度放入机床内，若机床的主轴为水平的，那么产品的轴向也需要水平的放入机床内，传统的方式是人工进行上料下料，效率非常低，无法适应高效生产；目前也有采用工业机器人进行上下料，将产品随机的放在一托盘内，利用工业机器人可以识别并任意角度抓取的特点，将产品抓取并以水平角度放入机床内进行加工，在加工完毕后再取出，但此种工业机器人成本非常高，性价比较低，亟需一种成本低，能够且能够实现自动的机械化的上料及下料装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种采用竖直方向储存待加工产品，此种方式可以储存的产品量大，通过取放机构将产品取出出料机构，利用换向机构使产品反转，使其轴向沿X向水平，最后利用转移机构抓取使其移动至机床内进行加工，反之即可使加工完毕的产品进行下料收集，每个结构部件均采用固定式的动作，动作稳定性高，且成本相较于工业机器人大大降低。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种齿片自动上下料装置，包括机架，机架上设置有储料机构、取放机构、换向机构和转移机构，其中：

储料机构，包括转盘，转盘上设置有若干竖直布置的料杆，转盘的一侧设置为取放工位；

取放机构，包括Y轴直线模组，Y轴直线模组上设置有Z轴直线模组，Z轴直线模组上设置有第一夹爪气缸，第一夹爪气缸的两个夹爪沿Y向分布，第一夹爪气缸位于取放工位处；

换向机构，其位于取放机构旁，包括旋转机构和第二夹爪气缸，第二夹爪气缸垂直于第一夹爪气缸，旋转机构的转轴沿Y向布置，第二夹爪气缸固定于旋转机构的转轴上；

转移机构，其位于换向机构旁，包括X轴直线模组，X轴直线模组上设置有转移气缸，所述转移气缸上设置有第三夹爪气缸，第三夹爪气缸的的两个夹爪沿X向分布。

进一步的还包括顶料机构，所述顶料机构包括顶杆和升降机构，所述升降机构设置于机架上并位于转盘下方，所述转盘上对应料杆旁开设有顶料孔，顶杆连接于升降机构上，且顶杆与取放工位处的顶料孔对齐。

进一步的所述料杆上套设有支撑盘，支撑盘与料杆滑动连接。

进一步的所述顶杆设置有两根，每根料杆均设置有两个顶料孔，两个顶料孔对称设置于料杆侧面，两根顶杆的位置分别与两个顶料孔对齐。

进一步的所述取放工位包括取料工位和放料工位，所述顶料机构设置有两组，两组顶料机构分别位于取料工位和放料工位处。

进一步的所述升降机构为直线电机。

进一步的所述第一夹爪气缸和第三夹爪气缸的夹爪上设置有夹块，夹块上设置有V形夹槽。

进一步的所述第二夹爪气缸的夹爪上设置有顶尖。

进一步的所述转移气缸设置有两个，两个转移气缸沿X向分布，每个转移气缸上均具有第三夹爪气缸。

进一步的所述转移气缸倾斜布置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用竖直布置的料杆，将产品依次套在上面，能够实现大量的圆环或筒状的产品储存，而利用取放机构即可将产品由料杆上取下，再通过换向机构可以使轴线竖直状态的产品转换成轴线水平状态，最后利用转移机构直接将水平状态的产品送至机床内进行加工，动作迅速，能够在大量储料基础上实现自动的上料动作；而且利用两组转移气缸和第三夹爪气缸的组合，可以实现快速上下料，且加工完成的产品经过换向机构使其由水平变换为竖直状态，再由取放机构将其放回至出料机构的料杆上，实现自动的上下料步骤，成本低，动作可靠。

附图说明

图1为本发明齿片自动上下料装置与机床结合时的主视图；

图2为本发明齿片自动上下料装置与机床结合时的立体结构图；

图3为本发明齿片自动上下料装置的立体结构图；

图4为图3中A部的放大图；

图5为本发明中换向机构的立体结构图；

图6为本发明齿片自动上下料装置的俯视图；

图7为图6中B部的放大图。

附图标记：1、机床；2、上下料装置；21、机架；3、储料机构；31、转盘；311、顶料孔；32、料杆；33、支撑盘；4、取放机构；41、Y轴直线模组；42、Z轴直线模组；43、第一夹爪气缸；5、换向机构；51、第二夹爪气缸；52、回转气缸；6、转移机构；61、X轴直线模组；62、转移气缸；63、第三夹爪气缸；71、顶杆；8、产品。

具体实施方式

参照图1至图7对本发明齿片自动上下料装置的实施例做进一步说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一种齿片自动上下料装置，包括机架21，机架21上设置有储料机构3、取放机构4、换向机构5和转移机构6，其中：

储料机构3，包括转盘31，转盘31上设置有若干竖直布置的料杆32，转盘31的一侧设置为取放工位；

取放机构4，包括Y轴直线模组41，Y轴直线模组41上设置有Z轴直线模组42，Z轴直线模组42上设置有第一夹爪气缸43，第一夹爪气缸43的两个夹爪沿Y向分布，第一夹爪气缸43位于取放工位处；

换向机构5，其位于取放机构4旁，包括旋转机构和第二夹爪气缸51，第二夹爪气缸51垂直于第一夹爪气缸43，旋转机构的转轴沿Y向布置，第二夹爪气缸51固定于旋转机构的转轴上；

本实施例中的旋转机构可以采用电机或回转气缸52；

转移机构6，其位于换向机构5旁，包括X轴直线模组61，X轴直线模组61上设置有转移气缸62，所述转移气缸62上设置有第三夹爪气缸63，第三夹爪气缸63的的两个夹爪沿X向分布。

本实施例中转盘31连接有驱动机构，如采用伺服电机，以带动其在机架21上旋转一定的角度，转盘31上的若干料杆32沿圆周均匀分布。

本实施例优选的还包括顶料机构，所述顶料机构包括顶杆71和升降机构，所述升降机构设置于机架21上并位于转盘31下方，所述转盘31上对应料杆32旁开设有顶料孔311，顶杆71连接于升降机构上，且顶杆71与取放工位处的顶料孔311对齐。

如图4和图7所示，转盘31上的一个料杆32转动至取放工位时，顶杆71位于此料杆32旁的顶料孔311正下方，通过升降机构动作使顶杆71穿过顶料孔311向上移动，而使套在料杆32上的产品8向上移动，以方便第一夹爪气缸43抓取。

本实施例优选的所述料杆32上套设有支撑盘33，支撑盘33与料杆32滑动连接，支撑盘33用于支撑产品8，同时顶杆71在动作时，会顶在支撑盘33上，使支撑盘33与产品8同步上升。

本实施例优选的所述顶杆71设置有两根，每根料杆32均设置有两个顶料孔311，两个顶料孔311对称设置于料杆32侧面，两根顶杆71的位置分别与两个顶料孔311对齐。

具体的所述取放工位包括取料工位和放料工位，所述顶料机构设置有两组，两组顶料机构分别位于取料工位和放料工位处。

具体的所述升降机构为直线电机。

本实施例优选的所述第一夹爪气缸43和第三夹爪气缸63的夹爪上设置有夹块，夹块上设置有V形夹槽。

本实施例优选的所述第二夹爪气缸51的夹爪上设置有顶尖。

本实施例优选的所述转移气缸62设置有两个，两个转移气缸62沿X向分布，每个转移气缸62上均具有第三夹爪气缸63，当然在X轴直线模组61上还可以设置Z轴直线模组42，使转移气缸62固定于Z轴直线模组42上。

本实施例中所述转移气缸62倾斜布置，倾斜布置的转移气缸62可以使第三夹爪气缸63沿斜向伸入伸出机床1。

具体工作过程如下：

1、将大量的产品8依次套在料杆32上，并使其中至少一个料杆32保持为空的，转动转盘31，使空的料杆32转动至放料工位处，那么相应的其相邻的料杆32则位于取料工位处，由顶料机构动作，顶杆71伸出顶料孔311使取料工位处的支撑盘33和产品8向上移动；

2、通过Y轴直线模组41和Z轴直线模组42的动作，使第一夹爪气缸43到达取料工位处，利用第一夹爪气缸43的夹爪抓取最上方一个产品8，此时第一夹爪气缸43抓取的是此产品8的圆周面，且产品8轴线处于竖直状态，由取放机构4带着产品8移动至换向机构5处；

3、换向机构5的旋转机构使第二夹爪气缸51的两个夹爪沿Z向分布，第二夹爪气缸51抓取产品8的轴向(上下)两端，第一夹爪气缸43松开产品8，然后旋转机构使第二夹爪气缸51带动产品8转动90°，使产品8的轴线呈水平状态，产品8此时轴线沿X向；

4、由转移机构6的转移气缸62动作，使第三夹爪气缸63抓取产品8的圆周面，使产品8转移至机床1处，由另一第三夹爪气缸63将机床1内的产品8取出，然后将此产品8放入加工，保持机床1的高效运转加工；

5、第三夹爪气缸63带着加工完毕的产品8移动至换向机构5处，将此产品8放入第二夹爪气缸51，由第二夹爪气缸51转移至第一夹爪气缸43上，再由第一夹爪气缸43使其转移至放料工位处的料杆32上。

在放料工位处，首先由此处的顶料机构将支撑盘33顶到最高处，在接收到产品8后开始下降，直至此料杆32放满，与此同时位于取料工位处料杆32上的产品8被取光，两组顶料机构全部复位，使顶杆71缩回至转盘31下方，转盘31转动一定角度，使无产品8的料杆32到达放料工位处即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种齿片自动上下料装置，其特征在于，包括机架，机架上设置有储料机构、取放机构、换向机构和转移机构，其中：

储料机构，包括转盘，转盘上设置有若干竖直布置的料杆，转盘的一侧设置为取放工位；

顶料机构，所述顶料机构包括顶杆和升降机构，所述升降机构设置于机架上并位于转盘下方，所述转盘上对应料杆旁开设有顶料孔，顶杆连接于升降机构上，且顶杆与取放工位处的顶料孔对齐；

取放机构，包括Y轴直线模组，Y轴直线模组上设置有Z轴直线模组，Z轴直线模组上设置有第一夹爪气缸，第一夹爪气缸的两个夹爪沿Y向分布，第一夹爪气缸位于取放工位处；

所述取放工位包括取料工位和放料工位，所述顶料机构设置有两组，两组顶料机构分别位于取料工位和放料工位处；

换向机构，其位于取放机构旁，包括旋转机构和第二夹爪气缸，第二夹爪气缸垂直于第一夹爪气缸，旋转机构的转轴沿Y向布置，第二夹爪气缸固定于旋转机构的转轴上；

转移机构，其位于换向机构旁，包括X轴直线模组，X轴直线模组上设置有转移气缸，所述转移气缸上设置有第三夹爪气缸，第三夹爪气缸的的两个夹爪沿X向分布；

所述转移气缸设置有两个，两个转移气缸沿X向分布，每个转移气缸上均具有第三夹爪气缸；

还包括如下上下料方法：

S1、将大量的产品依次套在料杆上，并使其中至少一个料杆保持为空的，转动转盘，使空的料杆转动至放料工位处，其相邻的料杆则位于取料工位处，由顶料机构动作，顶杆伸出顶料孔使取料工位处的支撑盘和产品向上移动；

S2、通过Y轴直线模组和Z轴直线模组的动作，使第一夹爪气缸到达取料工位处，利用第一夹爪气缸的夹爪抓取最上方一个产品，此时第一夹爪气缸抓取的是此产品的圆周面，且产品轴线处于竖直状态，由取放机构带着产品移动至换向机构处；

S3、换向机构的旋转机构使第二夹爪气缸的两个夹爪沿Z向分布，第二夹爪气缸抓取产品的轴向(上下)两端，第一夹爪气缸松开产品，然后旋转机构使第二夹爪气缸带动产品转动90°，使产品的轴线呈水平状态，产品此时轴线沿X向；

S4、由转移机构的转移气缸动作，使第三夹爪气缸抓取产品的圆周面，使产品转移至机床处，由另一第三夹爪气缸将机床内的产品取出，然后将此产品放入加工，保持机床的高效运转加工；

S5、第三夹爪气缸带着加工完毕的产品移动至换向机构处，将此产品放入第二夹爪气缸，由第二夹爪气缸转移至第一夹爪气缸上，再由第一夹爪气缸使其转移至放料工位处的料杆上。

2.根据权利要求1所述的齿片自动上下料装置，其特征在于：所述料杆上套设有支撑盘，支撑盘与料杆滑动连接。

3.根据权利要求2所述的齿片自动上下料装置，其特征在于：所述顶杆设置有两根，每根料杆均设置有两个顶料孔，两个顶料孔对称设置于料杆侧面，两根顶杆的位置分别与两个顶料孔对齐。

4.根据权利要求3所述的齿片自动上下料装置，其特征在于：所述升降机构为直线电机。

5.根据权利要求4所述的齿片自动上下料装置，其特征在于：所述第一夹爪气缸和第三夹爪气缸的夹爪上设置有夹块，夹块上设置有V形夹槽。

6.根据权利要求5所述的齿片自动上下料装置，其特征在于：所述第二夹爪气缸的夹爪上设置有顶尖。

7.根据权利要求6所述的齿片自动上下料装置，其特征在于：所述转移气缸倾斜布置。

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