CN113859924B - 用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置。包括底座组件、料仓组件、左右向移动组件和焊片夹部件；底座组件前端设有滑轨，料仓组件安装在滑轨上，在外部驱动力下沿滑轨移动；左右向移动组件安装在底座组件上，焊片夹部件安装在左右向移动组件的直线模组上，焊片夹部件在底座组件及左右向移动组件的作用下，可精确定位至料仓组件不同料盒上方，焊片夹部件驱动焊片夹上下移动，夹出放置在料仓组件内不同规格的焊片。本发明装置在焊片的夹取过程中，可实现自动对中；对于不同规格的焊片，夹取过程可保持较高的稳定性及准确性；提升了传动轴平衡工艺的自动化程度。

Description

用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置

技术领域

本发明涉及了一种机械零件上料装置，尤其是涉及了一种用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置。

背景技术

传动轴平衡机的工艺步序分为平衡测量、焊片上料、焊片焊接、平衡复测等步骤，目前国内外的传动轴自动平衡机在焊片上料环节采用的是人工放置焊片或通过关节机器人放置焊片。人工放置焊片并不能实现整机设备的自动化，而通过关节机器人的方式成本较高，节拍时间长，对自动化生产的节奏造成较大的影响。

因此，现有技术缺少一种结构简单、稳定可靠、节拍时间短的焊片上料装置，这对实现传动轴平衡工序的全自动化非常重要。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置和方法。

本发明所采用的技术方案是：

一、一种用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置：

装置包括底座组件、料仓组件、左右向移动组件和焊片夹部件；底座组件前端设有滑轨，料仓组件安装在滑轨上，在外部驱动力下沿滑轨移动；左右向移动组件安装在底座组件上，焊片夹部件安装在左右向移动组件的直线模组上，焊片夹部件在底座组件及左右向移动组件的作用下，可精确定位至料仓组件不同料盒上方，焊片夹部件驱动焊片夹上下移动，夹出放置在料仓组件内不同规格的焊片。

所述的底座组件包括补料架气缸、滑块、滑轨、前后向直线模组、缓冲器和导轨滑块副；底座支架顶部装有滑轨和前后向直线模组，滑轨平行设置于前后向直线模组侧方，滑块嵌装在滑轨上组成滑块导轨副，左右向移动组件整体装于滑块和前后向直线模组的滑块组件上；底座支架底部一侧有底座导轨安装架，底座导轨安装架上装有导轨滑块副，导轨滑块副的滑块上安装料仓组件，缓冲器通过缓冲器安装架设置在导轨滑块副一端；

底座支架底部另一侧装有气缸安装板，气缸安装板上固定装有补料架气缸，补料架气缸前端经浮动接头连接料仓转接板，料仓转接板固定连接于料仓组件的底部，料仓转接板用于连接推动料仓组件进行补料操作。

所述的料仓组件包括直线模组安装座、多个料盒、焊片和直线模组；直线模组安装座底部两侧通过导轨滑块副可水平移动地安装于底座支架上，同时直线模组安装座底部和料仓转接板固定连接，料仓组件上竖直装有多套料盒；每个料盒内装有焊片，料盒内最底部的焊片下侧布置有一个托块，且料盒的侧面开设有竖直的条形通槽，托块两端水平穿设出条形通槽；每个料盒侧旁的直线模组安装座上安装有一个直线模组，直线模组竖直布置，直线模组的滑台上通过滑台顶料板B8固定安装有两片焊片托板，两片焊片托板分别位于料盒的两侧，且分别连接托住托块两端伸出条形通槽的端部，直线模组工作驱动焊片托板向上移动托起焊片；

所述的左右向移动组件包括左右向模组安装板和左右向直线模组，左右向模组安装板固定安装在底座组件上，左右向直线模组安装在左右向模组安装板上，左右向直线模组直线滑动方向沿垂直于底座组件的滑轨和前后向直线模组方向布置，焊片夹部件整体安装在左右向直线模组的滑块上；

所述的焊片夹部件包括悬臂、上下向气缸、上下向气缸过渡板、旋转气缸、推料板、焊片夹旋转座和多个焊片夹；上下向气缸通过悬臂固定安装在左右向直线模组的滑块侧面，上下向气缸气缸杆朝下且通过上下向气缸过渡板固定连接推料板顶部，旋转气缸安装于推料板一侧，旋转气缸的气缸杆朝水平布置，焊片夹旋转座设置在推料板底部，焊片夹旋转座一端同步固定连接旋转气缸的气缸杆，另一端可旋转支撑装在推料板上，在旋转气缸的驱动下带动焊片夹旋转座绕自身周向旋转；所述的焊片夹旋转座内装有多套焊片夹。

多套料盒和多套直线模组通过螺钉固定在直线模组安装座上。

所述焊片夹的数量和料仓组件上的料盒的数量相同。

所述的焊片夹包括夹具基座、一对夹片、一对定位销、两对导向轴和两根弹簧，夹具基座的两侧均设有一个夹片，夹片的上部两侧分别开设有通槽，每个通槽中水平安装一根导向轴；夹具基座内部开设由两条水平平行的贯穿通道，每个贯穿通道内均装有一根弹簧，两根弹簧一端端伸出贯穿通道一端后分别钩接在一个夹片两侧的导向轴上，两根弹簧另一端伸出贯穿通道另一端后分别钩接在另一个夹片两侧的导向轴上；夹具基座的两侧通槽之间的夹片上开设有竖直的腰型槽，定位销穿过腰型槽后通过螺纹连接到夹具座外侧壁的螺纹孔中，对夹片运动进行限位。

所述夹片下端内侧面设有用于接触焊片被动撑开的楔形面，楔形面上方的夹片内侧面设有用于焊片端部夹装限位的凹槽。

二、一种用于传动轴自动平衡机的焊片上料方法

T1：补料架气缸工作，将料仓组件推至远离补料架气缸的换料位置，将五个料盒装好焊片；

T2：补料架气缸工作，将料仓组件推至靠近补料架气缸的工作状态位置；

T3：前后向直线模组和左右向移动组件的左右向直线模组工作，驱动焊片夹一处于料盒一的正上方；

T4：直线模组工作，驱动滑台顶料板和焊片托板向上移动，推动焊片到料盒一顶部后停止；

T5：上下向气缸工作，推动推料板和焊片夹旋转座下移，夹片.1底部在接触到焊片E0后逐渐向外张开，当夹具基座.4接触料盒一上边沿时停止；

T6：上下向气缸工作，驱动推料板和焊片夹旋转座上移，夹片.1夹紧焊片E0同步上移到指定位置后停止；

T7：前后向直线模组和左右向移动组件的左右向直线模组工作，驱动焊片夹二处于料盒二的正上方，重复步骤T4～T6，使焊片夹二取出料盒二中的焊片。

T8：重复步骤T7，使焊片夹三取出料盒三中的焊片，使焊片夹四取出料盒四中的焊片。

T9：前后向直线模组和左右向移动组件的左右向直线模组工作，驱动焊片夹部件移动至下一工位。

本发明具有的有益效果是

本装置在焊片的夹取过程中，可实现自动对中；对于不同规格的焊片，夹取过程可保持较高的稳定性及准确性；提升了传动轴平衡工艺的自动化程度。

附图说明

图1是本发明上料装置示意图。

图2是本发明上料装置爆炸图。

图3是本发明底座支架示意图。

图4是本发明料仓组件示意图。

图5是本发明焊片夹部件示意图。

图6是本发明左右向移动组件示意图。

图7是本发明焊片夹部件总装图。

图8是本发明焊片夹部件爆炸图。

图9是本发明焊片夹爆炸图。

图10是本发明焊片夹总装图。

图11是本发明夹取焊片状态一。

图12是本发明夹取焊片状态二

图13是本发明夹取焊片状态三。

图中：

A0:底座组件，A1:滑块，A2:滑轨，A3:前后向直线模组，A4:底座支架，A5:缓冲器，A6:缓冲器安装架，A7:底座导轨安装架，A8:料仓转接板，A9:浮动接头，A10:补料架气缸，A11:气缸安装板；

B0:料仓组件，B1:料盒一，B2:料盒二，B3:料盒三，B4:料盒四，B5:料盒五，B6:直线模组，B7:焊片托板，B8:滑台顶料板，B9:直线模组安装座；

C0:左右向移动组件，C1:左右向模组安装板，C2：左右向直线模组；

D0：焊片夹部件，D1：悬臂，D2：上下向气缸，D3：上下向气缸过渡板，D4：旋转气缸，D5：推料板，D6：焊片夹旋转座，D7：焊片夹一，D7.1：夹片，D7.2:定位销，D7.3:导向轴，D7.4:夹具基座，D7.5:弹簧；D8：焊片夹二，D9焊片夹三，D10：焊片夹四；

E0：焊片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本装置主体结构包括底座组件A0、料仓组件B0、左右向移动组件C0和焊片夹部件D0；底座组件A0前端设有滑轨，料仓组件B0安装在滑轨上，在外部驱动力下沿滑轨移动；左右向移动组件C0安装在底座组件A0上的前后向直线模组A3上，焊片夹部件D0安装在左右向移动组件C0的直线模组C2上，焊片夹部件D0在底座组件A0的前后向直线模组A3及左右向移动组件C0的作用下，可精确定位至料仓组件B0不同料盒上方，焊片夹部件D0驱动焊片夹上下移动，夹出放置在料仓组件B0内不同规格的焊片E0。

如图3所示，对于底座组件A0包括补料架气缸A10、滑块A1、滑轨A2、前后向直线模组A3、缓冲器A5和导轨滑块副；

底座支架A4顶部装有滑轨A2和前后向直线模组A3，滑轨A2和前后向直线模组A3用于安装左右向移动组件C0使其进行前后向精确运动。滑轨A2平行设置于前后向直线模组A3侧方，滑块A1嵌装在滑轨A2上组成滑块导轨副，左右向移动组件C0整体装于滑块A1和前后向直线模组A3的滑块组件上；

底座支架A4底部一侧有底座导轨安装架A7，底座导轨安装架A7上装有导轨滑块副，导轨滑块副的滑块上安装料仓组件B0，缓冲器A5通过缓冲器安装架A6设置在导轨滑块副一端，缓冲器A5对料仓组件B0左右移动时起到阻尼缓冲作用。

底座支架A4底部另一侧装有气缸安装板A11，气缸安装板A11上固定装有补料架气缸A10，补料架气缸A10前端经浮动接头A9连接料仓转接板A8，料仓转接板A8固定连接于料仓组件B0的底部，料仓转接板A8用于连接推动料仓组件B0进行补料操作，浮动接头A9用于连接补料架气缸A10的气缸杆和料仓转接板A8，使气缸动作平稳；补料过程为：补料架气缸A10推动料仓组件B0至左端，由人工或机械手更换料盒。

如图4所示，料仓组件B0包括直线模组安装座B9、多个料盒、焊片E0和直线模组B6；直线模组安装座B9底部两侧通过导轨滑块副可水平移动地安装于底座支架A4上，同时直线模组安装座B9底部和料仓转接板A8固定连接，料仓组件B0上根据实际需要竖直装有多套料盒；多套料盒并列竖直布置，可以存放不同规格的焊片E0，具体实施中，装有5套料盒，如图4所示，分别为料盒一B1、料盒二B2、料盒三B3、料盒四B4和料盒五B5。每个料盒内装有焊片E0，多个焊片E0从下到上依次层叠排布，料盒上端开口，焊片E0从料盒上端开口放入料盒，料盒内最底部的焊片E0下侧布置有一个托块，且料盒的侧面开设有竖直的条形通槽，托块两端水平穿设出条形通槽；每个料盒侧旁的直线模组安装座B9上安装有一个直线模组B6，直线模组B6用于将料盒中的焊片E0作上下升降移动，直线模组B6竖直布置，直线模组B6的滑台上通过滑台顶料板B8固定安装有两片焊片托板B7，两片焊片托板B7分别位于料盒的两侧，且分别连接托住托块两端伸出条形通槽的端部，直线模组B6工作驱动焊片托板B7向上移动托起焊片E0。

料盒的具体安装方式如图5所示，多套料盒和多套直线模组B6通过螺钉固定在直线模组安装座B9上。

如图6所示，左右向移动组件C0用来固定并使焊片夹部件D0整体左右向移动，具体实施中，左右向移动组件C0包括左右向模组安装板C1和左右向直线模组C2，左右向模组安装板C1固定安装在底座组件A0的滑块A1和前后向直线模组A3的滑块组件上，左右向直线模组C2安装在左右向模组安装板C1上，左右向直线模组C2直线滑动方向沿垂直于底座组件A0的滑轨A2和前后向直线模组A3方向布置，焊片夹部件D0整体安装在左右向直线模组C2的滑块上。

如图7和图8所示，焊片夹部件D0包括悬臂D1、上下向气缸D2、上下向气缸过渡板D3、旋转气缸D4、推料板D5、焊片夹旋转座D6和多个焊片夹；上下向气缸D2通过悬臂D1固定安装在左右向直线模组C2的滑块侧面，上下向气缸D2气缸杆朝下且通过上下向气缸过渡板D3固定连接推料板D5顶部，旋转气缸D4安装于推料板D5一侧，旋转气缸D4的气缸杆朝水平布置，焊片夹旋转座D6设置在推料板D5底部，焊片夹旋转座D6一端同步固定连接旋转气缸D4的气缸杆，另一端可旋转支撑装在推料板D5上，在旋转气缸D4的驱动下带动焊片夹旋转座D6绕自身周向旋转；焊片夹旋转座D6内装有多套焊片夹。

具体实施中焊片夹的数量和料仓组件B0上的料盒的数量相同。

具体实施中，装有4套焊片夹，如图9至图12所示，焊片夹D7包括夹具基座D7.4、一对夹片D7.1、一对定位销D7.2、两对导向轴D7.3和两根弹簧D7.5，夹具基座D7.4的两侧均设有一个夹片D7.1，夹片D7.1的上部两侧分别开设有通槽，每个通槽中水平安装一根导向轴D7.3；夹具基座D7.4内部开设由两条水平平行的贯穿通道，每个贯穿通道内均装有一根弹簧D7.5，两根弹簧D7.5一端端伸出贯穿通道一端后分别钩接在一个夹片D7.1两侧的导向轴D7.3上，两根弹簧D7.5另一端伸出贯穿通道另一端后分别钩接在另一个夹片D7.1两侧的导向轴D7.3上；夹具基座D7.4的两侧通槽之间的夹片D7.1上开设有竖直的腰型槽，定位销D7.2穿过腰型槽后通过螺纹连接到夹具座D7.4外侧壁的螺纹孔中，对夹片D7.1运动进行限位；定位销D7.2一端向内螺纹连接于夹具座D7.4上，另一端向外穿设在夹片D7.1的腰型孔内，在夹片D7.1底部向外张开时，对其起到限位的作用。

夹片D7.1下端内侧面设有用于接触焊片E0被动撑开的楔形面，楔形面上方的夹片D7.1内侧面设有用于焊片E0端部夹装限位的凹槽。两侧的夹片D7.1的凹槽下侧之间的间距小于上侧之间的间距。

这样使得焊片夹D7下移到焊片接触时，夹片D7.1下端先和焊片接触，两侧的夹片D7.1下端之间间距小于焊片E0长度，使得两侧的夹片D7.1下端被焊片E0撑开，进而焊片夹D7继续下移带动焊片E0端部滑入到夹片D7.1的凹槽中，使得焊片E0两端被限位夹在两侧的夹片D7.1的凹槽之间。

本发明的具体工作过程是：

T1：补料架气缸A10工作，将料仓组件B0推至远离补料架气缸A10的左侧，处于换料位置，将五个料盒装好焊片(或直接更换料盒，将其固定在直线模组安装座B9上)；

T2：补料架气缸A10工作，将料仓组件B0推至靠近补料架气缸A10的右侧，处于工作状态位置；

T3：前后向直线模组A3和左右向移动组件C0的左右向直线模组C2工作，驱动焊片夹一D7处于料盒一B1的正上方；

T4：直线模组B6工作，驱动滑台顶料板B8和焊片托板B7向上移动，推动焊片B7到料盒一B1顶部后停止，如图11所示，进入状态一；

T5：上下向气缸D2工作，推动推料板D5和焊片夹旋转座D6下移，夹片D7.1底部在接触到焊片E0后逐渐向外张开，当夹具基座D7.4接触料盒一B1上边沿时停止，如图12所示，进入状态二；

T6：上下向气缸D2工作，驱动推料板D5和焊片夹旋转座D6上移，夹片D7.1夹紧焊片E0同步上移到指定位置后停止，如图13所示，进入状态三；

T7：前后向直线模组A3和左右向移动组件C0的左右向直线模组C2工作，驱动焊片夹二D8处于料盒二B2的正上方。重复步骤T4～T6，使焊片夹二D8取出料盒二B2中的焊片。

T8：重复步骤T7，使焊片夹三D9取出料盒三B3中的焊片，使焊片夹四D10取出料盒四B4中的焊片。

T9：前后向直线模组A3和左右向移动组件C0的左右向直线模组C2工作，驱动焊片夹部件D0移动至下一工位。

完成。

Claims (4)

1.一种用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置，其特征在于：

包括底座组件（A0）、料仓组件（B0）、左右向移动组件（C0）和焊片夹部件（D0）；底座组件（A0）前端设有滑轨，料仓组件（B0）安装在滑轨上，在外部驱动力下沿滑轨移动；左右向移动组件（C0）安装在底座组件（A0）上，焊片夹部件（D0）安装在左右向移动组件（C0）的左右向直线模组（C2）上，焊片夹部件（D0）在底座组件（A0）及左右向移动组件（C0）的作用下，可精确定位至料仓组件（B0）不同料盒上方，焊片夹部件（D0）驱动焊片夹上下移动，夹出放置在料仓组件（B0）内不同规格的焊片（E0）；

所述的焊片夹部件（D0）包括悬臂（D1）、上下向气缸（D2）、上下向气缸过渡板（D3）、旋转气缸（D4）、推料板（D5）、焊片夹旋转座（D6）和多个焊片夹；上下向气缸（D2）通过悬臂（D1）固定安装在左右向直线模组（C2）的滑块侧面，上下向气缸（D2）气缸杆朝下且通过上下向气缸过渡板（D3）固定连接推料板（D5）顶部，旋转气缸（D4）安装于推料板（D5）一侧，旋转气缸（D4）的气缸杆朝水平布置，焊片夹旋转座（D6）设置在推料板（D5）底部，焊片夹旋转座（D6）一端同步固定连接旋转气缸（D4）的气缸杆，另一端旋转支撑装在推料板（D5）上，在旋转气缸（D4）的驱动下带动焊片夹旋转座（D6）绕自身周向旋转；所述的焊片夹旋转座（D6）内装有多套焊片夹（D7）；

所述的焊片夹（D7）包括夹具基座（D7.4）、一对夹片（D7.1）、一对定位销（D7.2）、两对导向轴（D7.3）和两根弹簧（D7.5），夹具基座（D7.4）的两侧均设有一个夹片（D7.1），夹片（D7.1）的上部两侧分别开设有通槽，每个通槽中水平安装一根导向轴（D7.3）；夹具基座（D7.4）内部开设有两条水平平行的贯穿通道，每个贯穿通道内均装有一根弹簧（D7.5），两根弹簧（D7.5）一端伸出贯穿通道一端后分别钩接在一个夹片（D7.1）两侧的导向轴（D7.3）上，两根弹簧（D7.5）另一端伸出贯穿通道另一端后分别钩接在另一个夹片（D7.1）两侧的导向轴（D7.3）上；夹具基座（D7.4）的两侧通槽之间的夹片（D7.1）上开设有竖直的腰型槽，定位销（D7.2）穿过腰型槽后通过螺纹连接到夹具基座（D7.4）外侧壁的螺纹孔中，对夹片（D7.1）运动进行限位；

所述夹片（D7.1）下端内侧面设有用于接触焊片（E0）被动撑开的楔形面，楔形面上方的夹片（D7.1）内侧面设有用于焊片（E0）端部夹装限位的凹槽；

所述焊片夹的数量和料仓组件（B0）上的料盒的数量相同。

2.根据权利要求1所述的一种用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置，其特征在于：所述的底座组件（A0）包括补料架气缸（A10）、滑块（A1）、滑轨（A2）、前后向直线模组（A3）、缓冲器（A5）和导轨滑块副；底座支架（A4）顶部装有滑轨（A2）和前后向直线模组（A3），滑轨（A2）平行设置于前后向直线模组（A3）侧方，滑块（A1）嵌装在滑轨（A2）上组成滑块导轨副，左右向移动组件（C0）整体装于滑块（A1）和前后向直线模组（A3）的滑块组件上；底座支架（A4）底部一侧有底座导轨安装架（A7），底座导轨安装架（A7）上装有导轨滑块副，导轨滑块副的滑块上安装料仓组件（B0），缓冲器（A5）通过缓冲器安装架（A6）设置在导轨滑块副一端；

底座支架（A4）底部另一侧装有气缸安装板（A11），气缸安装板（A11）上固定装有补料架气缸（A10），补料架气缸（A10）前端经浮动接头（A9）连接料仓转接板（A8），料仓转接板（A8）固定连接于料仓组件（B0）的底部，料仓转接板（A8）用于连接推动料仓组件（B0）进行补料操作。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置，其特征在于：所述的料仓组件（B0）包括直线模组安装座（B9）、多个料盒、焊片（E0）和直线模组（B6）；直线模组安装座（B9）底部两侧通过导轨滑块副能够水平移动地安装于底座支架（A4）上，同时直线模组安装座（B9）底部和料仓转接板（A8）固定连接，料仓组件（B0）上竖直装有多套料盒；每个料盒内装有焊片（E0）；

料盒内最底部的焊片（E0）下侧布置有一个托块，且料盒的侧面开设有竖直的条形通槽，托块两端水平穿出条形通槽；每个料盒侧旁的直线模组安装座（B9）上安装有一个直线模组（B6），直线模组（B6）竖直布置，直线模组（B6）的滑台上通过滑台顶料板（B8）固定安装有两片焊片托板（B7），两片焊片托板（B7）分别位于料盒的两侧，且分别连接托住托块两端伸出条形通槽的端部，直线模组（B6）工作驱动焊片托板（B7）向上移动托起焊片（E0）；

所述的左右向移动组件（C0）包括左右向模组安装板（C1）和左右向直线模组（C2），左右向模组安装板（C1）固定安装在底座组件（A0）上，左右向直线模组（C2）安装在左右向模组安装板（C1）上，左右向直线模组（C2）直线滑动方向沿垂直于底座组件（A0）的滑轨（A2）和前后向直线模组（A3）方向布置，焊片夹部件（D0）整体安装在左右向直线模组（C2）的滑块上。

4.根据权利要求3所述的一种用于传动轴自动平衡机的焊片上料装置，其特征在于：多套料盒和多套直线模组（B6）通过螺钉固定在直线模组安装座（B9）上。

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