CN114029725B - 带有自动上料机构的管轴穿合机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装配机械技术领域，具体为带有自动上料机构的管轴穿合机，包括装配箱和进料架，装配箱的内部设置有上料机构，并且在装配箱的正面设置有固定架，固定架的内部设置有装配机构，装配箱正面设置有送料机构，本发明通过在装配箱内部的两侧设置上料机构，在对管轴进行装配的时候，利用上料机构中的上夹板和下夹板对管轴分别进行固定夹持，接着通过上料架在装配箱内部的抬升，使管轴位于同一水平高度，再配合装配机构将成品轴装入托辊管的内部，完成对管轴之间完成装配处理，利用上料机构实现对管轴的自动上料操作，解决了人工辅助上料过程中存在的上料效率低，上料操作过程中存在操作安全隐患的问题。

Description

带有自动上料机构的管轴穿合机

技术领域

本发明涉及装配机械技术领域，具体为带有自动上料机构的管轴穿合机。

背景技术

托辊包括长筒状的辊体、安装在辊体内部的中心轴、安装在辊体两端的封头以及轴承，封头即用于安装轴承的轴承座；现有技术中托辊的生产流程为：人工管材吊运、人工切割、手动装配、焊接等流程。

在对托辊进行生产加工的时候，需要托辊管和成品轴之间进行装配，装配流程大多步骤都是由人工直接进行生产加工完成的，不但生产效率低下、人工劳动强度高，在生产过程中从下料到产品成型，都是人工操作行车吊装或者人工搬运的形式来完成工件的移动，这样造成工件在多个工位的来回搬运，既浪费了时间又容易出现安全隐患，为解决上述技术问题，本发明提出了带有自动上料机构的管轴穿合机。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了带有自动上料机构的管轴穿合机，解决了现有托辊管和成品轴装配过程中存在的人工劳动强度高，装配效率低，以及存在操作安全隐患的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：带有自动上料机构的管轴穿合机，包括装配箱和进料架，所述进料架位于装配箱的正面对称设置有两个，且两个进料架的一侧均延伸至装配箱的内部，所述装配箱内部的两侧对称设置有上料机构，所述装配箱正面的上方设置有固定架，且固定架的内部设置有装配机构，两个所述进料架的顶部均设置有送料箱，且两个送料箱的内部均设置有送料机构；

所述上料机构包括上料架，且上料架位于装配箱的内部上下活动设置，所述上料架的上方滑动设置有第一活动板，且第一活动板的正面滑动设置有上夹板，所述上料架的下方滑动设置有下夹板，且下夹板与上夹板相对的一侧均开设有弧形槽，所述第一活动板的正面设置有固定块，且固定块的内部滑动设置有连接块，所述连接块的底部与上夹板的顶部固定连接，且连接块的内部螺纹连接有第一螺杆，所述固定块的顶部设置有第一伺服电机，且第一伺服电机输出轴的一端与第一螺杆的顶端通过联轴器固定连接；

所述装配机构包括装配架，且装配架位于固定架的内部滑动设置有两个，所述固定架内壁的一侧设置有第二直线滑轨，且第二直线滑轨的一侧滑动设置有两个第二直线电机，两个所述第二直线电机的一侧分别与两个装配架的一侧固定连接，且装配架的内部设置有第一伺服电缸，所述第一伺服电缸输出轴的一端设置有安装架，且安装架内部的上下方对称设置有两个装配板。

优选的，所述上料机构还包括设置在上料架内部的第二螺杆，且第二螺杆的一端通过联轴器设置有第二伺服电机，所述上料架的内部开设有第一活动槽，且第一活动槽内壁的上下方均开设有滑槽，所述第一活动槽的内部活动设置有活动块，且活动块的内部与第二螺杆的表面螺纹连接。

优选的，所述活动块的上下方均设置有滑块，且两个滑块分别位于上下两个滑槽的内部滑动设置，两个所述滑块的一侧分别与第一活动板和下夹板的一侧固定连接。

优选的，所述装配箱内壁的背面设置有第三直线滑轨，且第三直线滑轨的一侧滑动设置有第三直线电机，所述第三直线电机的一侧与上料架的一侧固定连接。

优选的，所述安装架的上下方均设置有第一电推杆，且两个第一电推杆驱动轴的一端分别与两个装配板的一侧固定连接。

优选的，所述送料机构包括位于送料箱内部对称设置的送料板，且两个送料板的一侧均设置有第二伺服电缸，所述送料箱内壁的两侧对称设置有第四直线滑轨，且两个第四直线滑轨的一侧均滑动设置有第四直线电机，两个所述第四直线电机的一侧均设置有第二电推杆，且两个第二电推杆驱动轴的一端均设置有送料块。

优选的，所述装配箱内部的右侧还设置有出料架，且出料架的顶部滑动设置有出料板，所述出料板顶部的两侧对称设置有两个支撑架，且两个支撑架的底部均设置有第三电推杆。

优选的，带有自动上料机构的管轴穿合机的工作方法，具体包括以下步骤：

第一步、将成品轴和托辊管通过机械臂放置在两个送料块之间，接着通过两个第四直线电机在第四直线滑轨一侧向下滑动，将成品轴和托辊管送至两个送料板之间，利用第二伺服电缸推动送料板向下滑移，最后将成品轴和托辊管送至进料架的上方，通过进料架将成品轴和托辊管送入装配箱的内部；

第二步、活动块在上料架的内部向前方滑动，通过滑块和第一活动板以及下夹板之间形成的连接结构，使上夹板和下夹板向前侧伸入成品轴和托辊管的上下方，接着第一伺服电机驱动第一螺杆转动，使连接块的底端从固定块的内部伸出，将上夹板沿着固定块向下推动，直至上夹板的底部与成品轴的表面接触，利用上夹板和下夹板对成品轴和托辊管进行夹持；

第三步、第三直线电机在第三直线滑轨上滑动，从而带动整个上料架在装配箱的内部向上滑移，带动成品轴和托辊管提升至同一高度；

第四步、第一伺服电缸推动安装架分别成品轴和托辊管的表面，装配板对成品轴和托辊管的两端进行夹持，接着夹持有成品轴的装配架向托辊管的一侧滑移，靠近托辊管一侧的两组装配板分别解除对成品轴和托辊管的固定，第二直线电机带动成品轴向托辊管的一侧滑动，直至成品轴的一端进入托辊管的内部，完成对成品轴和托辊管之间的装配操作；

第五步、在完成对成品轴和托辊管之间的装配后，将出料架滑移至装配成品下方，两个第三电推杆驱动轴推动两个支撑架向上运动，利用两个支撑架对装配成品进行送出，接着在装配箱的内部完成下一组成品轴和托辊管之间的装配作业。

(三)有益效果

本发明提供了带有自动上料机构的管轴穿合机。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)通过在装配箱内部的两侧设置上料机构，在对管轴进行装配的时候，利用上料机构中的上夹板和下夹板对管轴分别进行固定夹持，接着通过上料架在装配箱内部的抬升，使管轴位于同一水平高度，再配合装配机构将成品轴装入托辊管的内部，完成对管轴之间完成装配处理，利用上料机构实现对管轴的自动上料操作，解决了人工辅助上料过程中存在的上料效率低，上料操作过程中存在操作安全隐患的问题。

(2)通过在进料架的顶部设置送料箱，同时在送料箱的内部设置送料机构，在使用送料箱进行送料时，通过将成品轴和托辊管通过机械臂放置在两个送料块之间，接着通过两个第四直线电机在第四直线滑轨一侧向下滑动，将成品轴和托辊管送至两个送料板之间，利用第二伺服电缸推动送料板向下滑移，最后将成品轴和托辊管送至进料架的上方，其中位于进料架的上方还设置有放料架，方便上料机构对成品轴和托辊管进行自动上料，同时保证成品轴和托辊管在进料架上输送的稳定性，实现了对管轴件自动向装配箱的内部完成进料操作，提高对管轴的自动上料效率，从而进一步提高管轴之间的装配效率。

(3)通过在装配箱内部的右侧设置出料架，在完成对成品轴和托辊管之间的装配后，将出料架滑移至装配成品下方，两个第三电推杆驱动轴推动两个支撑架向上运动，利用两个支撑架对装配成品进行送出，接着在装配箱的内部完成下一组成品轴和托辊管之间的装配作业，实现对管轴之间的连续性装配操作。

附图说明

图1为本发明带有自动上料机构的管轴穿合机结构的示意图；

图2为本发明上料架内部结构的侧视图；

图3为本发明固定块内部结构的侧视图；

图4为本发明装配箱结构的剖视图；

图5为本发明装配箱与固定架内部结构的侧视图；

图6为本发明送料箱内部结构的侧视图；

图7为本发明送料箱结构的俯视图；

图8为本发明出料架结构的俯视图。

图中，10、装配箱；20、进料架；30、送料箱；40、固定架；101、上料架；102、第一活动板；103、上夹板；104、下夹板；105、固定块；106、连接块；107、第一螺杆；108、第一伺服电机；109、第二螺杆；110、第二伺服电机；111、第一活动槽；112、滑槽；113、活动块；114、滑块；115、第三直线滑轨；116、第三直线电机；201、装配架；202、第二直线滑轨；203、第二直线电机；204、第一伺服电缸；205、安装架；206、装配板；207、第一电推杆；301、送料板；302、第二伺服电缸；303、第四直线滑轨；304、第四直线电机；305、第二电推杆；306、送料块；401、出料架；402、出料板；403、支撑架；404、第三电推杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-8所示，带有自动上料机构的管轴穿合机，包括装配箱10和进料架20，进料架20位于装配箱10的正面对称设置有两个，且两个进料架20的一侧均延伸至装配箱10的内部，两个进料架20的顶部均设置有送料箱30，且两个送料箱30的内部均设置有送料机构，装配箱10内部的两侧对称设置有上料机构，装配箱10正面的上方设置有固定架40，且固定架40的内部设置有装配机构；

上料机构包括上料架101，且上料架101位于装配箱10的内部上下活动设置，上料架101的上方滑动设置有第一活动板102，且第一活动板102的正面滑动设置有上夹板103，上料架101的下方滑动设置有下夹板104，且下夹板104与上夹板103相对的一侧均开设有弧形槽，第一活动板102的正面设置有固定块105，且固定块105的内部滑动设置有连接块106，连接块106的底部与上夹板103的顶部固定连接，且连接块106的内部螺纹连接有第一螺杆107，固定块105的顶部设置有第一伺服电机108，且第一伺服电机108输出轴的一端与第一螺杆107的顶端通过联轴器固定连接；

在上料时，将上夹板103和下夹板104送至成品轴的上下方，接着第一伺服电机108驱动第一螺杆107转动，第一螺杆107在转动的过程中，连接块106的底端从固定块105的内部伸出，将上夹板103沿着固定块105向下推动，直至上夹板103的底部与成品轴的表面接触，利用上夹板103和下夹板104对成品轴进行夹持，接着将成品轴抬升至装配箱10内部的上方。

上料机构还包括设置在上料架101内部的第二螺杆109，且第二螺杆109的一端通过联轴器设置有第二伺服电机110，上料架101的内部开设有第一活动槽111，且第一活动槽111内壁的上下方均开设有滑槽112，第一活动槽111的内部活动设置有活动块113，且活动块113的内部与第二螺杆109的表面螺纹连接，活动块113的上下方均设置有滑块114，且两个滑块114分别位于上下两个滑槽112的内部滑动设置，两个滑块114的一侧分别与第一活动板102和下夹板104的一侧固定连接；

在进行上料时，第二伺服电机110驱动第二螺杆109进行转动，带动活动块113在上料架101的内部向前方滑动，通过滑块114和第一活动板102以及下夹板104之间形成的连接结构，使上夹板103和下夹板104向前侧伸入成品轴和托辊管的上下方，实现对成品轴和托辊管的自动夹持，从而完成对成品轴和托辊管的自动上料。

装配机构包括装配架201，且装配架201位于固定架40的内部滑动设置有两个，固定架40内壁的一侧设置有第二直线滑轨202，且第二直线滑轨202的一侧滑动设置有两个第二直线电机203，两个第二直线电机203的一侧分别与两个装配架201的一侧固定连接，且装配架201的内部设置有第一伺服电缸204，第一伺服电缸204输出轴的一端设置有安装架205，且安装架205内部的上下方对称设置有两个装配板206，安装架205的上下方均设置有第一电推杆207，且两个第一电推杆207驱动轴的一端分别与两个装配板206的一侧固定连接；

在对成品轴和托辊管之间进行装配的时候，通过第一伺服电缸204推动安装架205分别成品轴和托辊管的表面，接着两个第一电推杆207分别推动两个装配板206对成品轴和托辊管的两端进行夹持，接着夹持有成品轴的装配架201向托辊管的一侧滑移，靠近托辊管一侧的两组装配板206分别解除对成品轴和托辊管的固定，第二直线电机203带动成品轴向托辊管的一侧滑动，直至成品轴的一端进入托辊管的内部，完成对成品轴和托辊管之间的装配操作，无需人工进行辅助操作，实现对成品轴和托辊管之间的自动化装配，并且装配效率高，对操作人员不会构成安全隐患。

实施例2：

本发明中装配箱10内壁的背面设置有第三直线滑轨115，且第三直线滑轨115的一侧滑动设置有第三直线电机116，第三直线电机116的一侧与上料架101的一侧固定连接，利用第三直线电机116在第三直线滑轨115上滑动，从而带动整个上料架101在装配箱10的内部上下滑移，实现对成品轴和托辊管的自动高效上料操作，进一步提高对成品轴和托辊管之间的装配效率。

实施例3：

本发明中送料机构包括位于送料箱30内部对称设置的送料板301，且两个送料板301的一侧均设置有第二伺服电缸302，送料箱30内壁的两侧对称设置有第四直线滑轨303，且两个第四直线滑轨303的一侧均滑动设置有第四直线电机304，两个第四直线电机304的一侧均设置有第二电推杆305，且两个第二电推杆305驱动轴的一端均设置有送料块306，在通过送料箱30进行送料时，通过将成品轴和托辊管通过机械臂放置在两个送料块306之间，接着通过两个第四直线电机304在第四直线滑轨303一侧向下滑动，将成品轴和托辊管送至两个送料板301之间，利用第二伺服电缸302推动送料板301向下滑移，最后将成品轴和托辊管送至进料架20的上方，其中位于进料架20的上方还设置有放料架，方便上料机构对成品轴和托辊管进行自动上料，同时保证成品轴和托辊管在进料架20上输送的稳定性。

实施例4：

本发明中装配箱10内部的右侧还设置有出料架401，且出料架401的顶部滑动设置有出料板402，出料板402顶部的两侧对称设置有两个支撑架403，且两个支撑架403的底部均设置有第三电推杆404，在完成对成品轴和托辊管之间的装配后，将出料架401滑移至装配成品下方，两个第三电推杆404驱动轴推动两个支撑架403向上运动，利用两个支撑架403对装配成品进行送出，接着在装配箱10的内部完成下一组成品轴和托辊管之间的装配作业。

实施例5：

请参阅图1-8所示，本发明中还公开了带有自动上料机构的管轴穿合机的工作方法，具体包括以下步骤：

第一步、将成品轴和托辊管通过机械臂放置在两个送料块306之间，接着通过两个第四直线电机304在第四直线滑轨303一侧向下滑动，将成品轴和托辊管送至两个送料板301之间，利用第二伺服电缸302推动送料板301向下滑移，最后将成品轴和托辊管送至进料架20的上方，通过进料架20将成品轴和托辊管送入装配箱10的内部；

第二步、第二伺服电机110驱动第二螺杆109进行转动，带动活动块113在上料架101的内部向前方滑动，通过滑块114和第一活动板102以及下夹板104之间形成的连接结构，使上夹板103和下夹板104向前侧伸入成品轴和托辊管的上下方，接着第一伺服电机108驱动第一螺杆107转动，第一螺杆107在转动的过程中，连接块106的底端从固定块105的内部伸出，将上夹板103沿着固定块105向下推动，直至上夹板103的底部与成品轴的表面接触，利用上夹板103和下夹板104对成品轴和托辊管进行夹持；

第三步、第三直线电机116在第三直线滑轨115上滑动，从而带动整个上料架101在装配箱10的内部向上滑移，带动成品轴和托辊管提升至同一高度；

第四步、第一伺服电缸204推动安装架205分别成品轴和托辊管的表面，接着两个第一电推杆207分别推动两个装配板206对成品轴和托辊管的两端进行夹持，接着夹持有成品轴的装配架201向托辊管的一侧滑移，靠近托辊管一侧的两组装配板206分别解除对成品轴和托辊管的固定，第二直线电机203带动成品轴向托辊管的一侧滑动，直至成品轴的一端进入托辊管的内部，完成对成品轴和托辊管之间的装配操作；

第五步、在完成对成品轴和托辊管之间的装配后，将出料架401滑移至装配成品下方，两个第三电推杆404驱动轴推动两个支撑架403向上运动，利用两个支撑架403对装配成品进行送出，接着在装配箱10的内部完成下一组成品轴和托辊管之间的装配作业。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.带有自动上料机构的管轴穿合机，包括装配箱（10）和进料架（20），所述进料架（20）位于装配箱（10）的正面对称设置有两个，且两个进料架（20）的一侧均延伸至装配箱（10）的内部，其特征在于：所述装配箱（10）内部的两侧对称设置有上料机构，所述装配箱（10）正面的上方设置有固定架（40），且固定架（40）的内部设置有装配机构，两个所述进料架（20）的顶部均设置有送料箱（30），且两个送料箱（30）的内部均设置有送料机构；

所述上料机构包括上料架（101），且上料架（101）位于装配箱（10）的内部上下活动设置，所述上料架（101）的上方滑动设置有第一活动板（102），且第一活动板（102）的正面滑动设置有上夹板（103），所述上料架（101）的下方滑动设置有下夹板（104），且下夹板（104）与上夹板（103）相对的一侧均开设有弧形槽，所述第一活动板（102）的正面设置有固定块（105），且固定块（105）的内部滑动设置有连接块（106），所述连接块（106）的底部与上夹板（103）的顶部固定连接，且连接块（106）的内部螺纹连接有第一螺杆（107），所述固定块（105）的顶部设置有第一伺服电机（108），且第一伺服电机（108）输出轴的一端与第一螺杆（107）的顶端通过联轴器固定连接；

所述装配机构包括装配架（201），且装配架（201）位于固定架（40）的内部滑动设置有两个，所述固定架（40）内壁的一侧设置有第二直线滑轨（202），且第二直线滑轨（202）的一侧滑动设置有两个第二直线电机（203），两个所述第二直线电机（203）的一侧分别与两个装配架（201）的一侧固定连接，且装配架（201）的内部设置有第一伺服电缸（204），所述第一伺服电缸（204）输出轴的一端设置有安装架（205），且安装架（205）内部的上下方对称设置有两个装配板（206）；

所述上料机构还包括设置在上料架（101）内部的第二螺杆（109），且第二螺杆（109）的一端通过联轴器设置有第二伺服电机（110），所述上料架（101）的内部开设有第一活动槽（111），且第一活动槽（111）内壁的上下方均开设有滑槽（112），所述第一活动槽（111）的内部活动设置有活动块（113），且活动块（113）的内部与第二螺杆（109）的表面螺纹连接；

所述活动块（113）的上下方均设置有滑块（114），且两个滑块（114）分别位于上下两个滑槽（112）的内部滑动设置，两个所述滑块（114）的一侧分别与第一活动板（102）和下夹板（104）的一侧固定连接；

所述装配箱（10）内壁的背面设置有第三直线滑轨（115），且第三直线滑轨（115）的一侧滑动设置有第三直线电机（116），所述第三直线电机（116）的一侧与上料架（101）的一侧固定连接；

所述安装架（205）的上下方均设置有第一电推杆（207），且两个第一电推杆（207）驱动轴的一端分别与两个装配板（206）的一侧固定连接；

所述送料机构包括位于送料箱（30）内部对称设置的送料板（301），且两个送料板（301）的一侧均设置有第二伺服电缸（302），所述送料箱（30）内壁的两侧对称设置有第四直线滑轨（303），且两个第四直线滑轨（303）的一侧均滑动设置有第四直线电机（304），两个所述第四直线电机（304）的一侧均设置有第二电推杆（305），且两个第二电推杆（305）驱动轴的一端均设置有送料块（306）；

所述装配箱（10）内部的右侧还设置有出料架（401），且出料架（401）的顶部滑动设置有出料板（402），所述出料板（402）顶部的两侧对称设置有两个支撑架（403），且两个支撑架（403）的底部均设置有第三电推杆（404）。

2.根据权利要求1所述的带有自动上料机构的管轴穿合机，其特征在于：带有自动上料机构的管轴穿合机的工作方法，具体包括以下步骤：

第一步、将成品轴和托辊管通过机械臂放置在两个送料块（306）之间，接着通过两个第四直线电机（304）在第四直线滑轨（303）一侧向下滑动，将成品轴和托辊管送至两个送料板（301）之间，利用第二伺服电缸（302）推动送料板（301）向下滑移，最后将成品轴和托辊管送至进料架（20）的上方，通过进料架（20）将成品轴和托辊管送入装配箱（10）的内部；

第二步、活动块（113）在上料架（101）的内部向前方滑动，通过滑块（114）和第一活动板（102）以及下夹板（104）之间形成的连接结构，使上夹板（103）和下夹板（104）向前侧伸入成品轴和托辊管的上下方，接着第一伺服电机（108）驱动第一螺杆（107）转动，使连接块（106）的底端从固定块（105）的内部伸出，将上夹板（103）沿着固定块（105）向下推动，直至上夹板（103）的底部与成品轴的表面接触，利用上夹板（103）和下夹板（104）对成品轴和托辊管进行夹持；

第三步、第三直线电机（116）在第三直线滑轨（115）上滑动，从而带动整个上料架（101）在装配箱（10）的内部向上滑移，带动成品轴和托辊管提升至同一高度；

第四步、第一伺服电缸（204）推动安装架（205）移动至成品轴和托辊管的表面，装配板（206）对成品轴和托辊管的两端进行夹持，接着夹持有成品轴的装配架（201）向托辊管的一侧滑移，靠近托辊管一侧的两组装配板（206）分别解除对成品轴和托辊管的固定，第二直线电机（203）带动成品轴向托辊管的一侧滑动，直至成品轴的一端进入托辊管的内部，完成对成品轴和托辊管之间的装配操作；

第五步、在完成对成品轴和托辊管之间的装配后，将出料架（401）滑移至装配成品下方，两个第三电推杆（404）驱动轴推动两个支撑架（403）向上运动，利用两个支撑架（403）对装配成品进行送出，接着在装配箱（10）的内部完成下一组成品轴和托辊管之间的装配作业。

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