CN114275459A - 一种双链轮循环定位料仓 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双链轮循环定位料仓，该循环定位料仓包括：用于承接各部件的机架，设置于机架顶层的滑盘，安装在滑盘中部的双链轮传动机构，分别与双链轮传动机构连接，并在滑盘表面循环流转的若干自适应料盒；其中，双链轮传动机构包括：回转中心垂直于滑盘表面设置的主动链轮和从动链轮，套在主动链轮和从动链轮上的链条，驱动主动链轮转动的链条传输电机；链条由若干链节和铰轴组成，自适应料盒与不相邻的两个链节上的各一个铰轴连接在一起，链条在链条传输电机带动下，拉动自适应料盒沿着链条传输的方向循环往复的转动，主要用于实现循环定位料仓上的自适应料盒的准确定位与平稳传输。

Description

一种双链轮循环定位料仓

技术领域

本发明涉及一种循环定位料仓，尤其涉及一种双链轮循环定位料仓。

背景技术

工业机器人开始逐步的进入机械加工制造企业，工业机器人已经标准化，在生产中作为一个标准的单元。单独工业机器人是无法工作的，必须配合周边设备；机床自动上下料工作站中，除了工业机器人，最重要的周边设备就是自动料仓。自动料仓主要作用是将无序摆放的工件有序整齐的排列，并根据机器人抓紧需要，精确将工件一个一个进行分离，并送到自动位置。

转盘料仓是盘类零件自动料仓的一种常见结构，用于盘类零件的自动存储，配合工业机器人实现机器人自动上下料。中国专利CN108945964A公开了一种用于自动生产线的回转式供料系统，其虽然可实现回转式的运送多个托盘，但是仍然存在以下问题，对于较大的尺寸较大的零件，需要使用足够大的料盘进行承托，对于体积和重量都增加的料盘和物料，如果仍然使用一个链节上距离最近的相邻的两个销轴牵引料盘移动，可能导致料盘由于牵引点集中，会相对于牵引点发生偏转，导致料盘无法准确定位，不能实现精度较高的送料功能；同时，如果为了增加相邻的两个销轴之间的距离而增加单个链节的长度，则势必要增加驱动链条转动的链轮直径，这样虽然可以避免上述问题，但会导致设备宽度增加，驱动电机负荷增加，运行成本增加，制造成本上升等一系列问题。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的问题，提出了一种双链轮循环定位料仓。

该循环定位料仓包括：用于承接各部件的机架，设置于机架顶层的滑盘，安装在滑盘中部的双链轮传动机构，分别与双链轮传动机构连接，并在滑盘表面循环流转的若干自适应料盒。

其中，双链轮传动机构包括：回转中心垂直于滑盘表面设置的主动链轮和从动链轮，套在主动链轮和从动链轮上的链条，驱动主动链轮转动的链条传输电机；链条由若干链节和铰轴组成，自适应料盒与不相邻的两个链节上的各一个铰轴连接在一起，链条在链条传输电机带动下，拉动自适应料盒沿着链条传输的方向循环往复的转动。

进一步地，各所述自适应料盒布置在链条传输轨迹的两侧，自适应料盒的底板靠近链条的区域设置一个圆柱销孔和一个长槽销孔，圆柱销孔和一个长槽销孔分别套在两个位于不同链节的铰轴上。

进一步地，滑盘的表面围绕着链条设有双排的若干球形牛眼和圆柱形滚轮，用于支撑在自适应料盒的底部；滚轮排列在中部直线部分的链条两侧，牛眼排列在两端半圆弧部分的链条外圈，滚轮用于支撑自适应料盒在直线阶段的移动，牛眼用于支撑自适应料盒在转弯阶段的移动。

进一步地，主动链轮两侧为顶升送料工位，顶升送料机构设置于该工位下方，用于将自适应料盒上的升降料盘在供料的时候逐渐顶起。

进一步地，顶升送料机构包括：安装在机架上表面的四个导向套，分别设置于导向套内的四根上下移动的顶升杆，连接于顶升杆下部的顶升台，驱动顶升台上下移动的滚珠丝杠机构，通过一级带传动机构带动滚珠丝杠机构上的丝杆转动的顶升电机；其中，顶升台连接在滚珠丝杠机构的丝母上。

进一步地，顶升台包括：四个顶角与四根顶升杆连接的平台，与丝母连接的丝母连接件，通过螺栓固定于丝母连接件上表面的T型轴；其中，平台的中央设有键槽形孔，T型轴上直径较小的一端穿过键槽形孔，固定于丝母连接件上表面，T型轴上直径较大的一端卡在键槽形孔外，平台被夹在T型轴的大径端与丝母连接件之间；

位于键槽形孔内的T型轴部分的直径小于键槽形孔的内轮廓尺寸，位于键槽形孔外的T型轴部分的直径大于键槽形孔的内轮廓尺寸，确保平台随着丝母连接件一起上下移动，由于装配制造误差的存在，导向套的导向路径可能与滚珠丝杠机构往复移动的路径不平行，因此，T型轴为导向轴上下移动提供足够的偏移空间，避免上下移动时发生卡滞现场。

进一步地，两侧所述顶升送料工位之间设有底板滑动导向块，滑动导向块靠近从动链轮的一侧为圆弧形过渡，滑动导向块的外形与自适应料盒上的底板边缘在链条移动时保持接触或相切，以增加自适应料盒在两侧顶升送料工位之间流转的稳定性。

进一步地，滑动导向块在链条涨紧方向的安装位置可调，以适应不同涨紧程度下从动链轮的位置，可以通过设置长条孔的形式，也可以通过在开设导向槽配置锁紧机构的形式，确保滑动导向块在涨紧方向上位置灵活布置。

进一步地，两侧所述顶升送料工位上设有检测模块，检测模块包括：位于升降料盘上方的物料检测对射传感器组，设置于底板两侧的定位对射传感器组，设置于两侧顶升送料工位之间的减速接近开关和料盒检测接近开关，减速接近开关用于检测底板是否即将进入顶升送料工位，料盒检测接近开关用于检测底板上方是否装有升降料盘。

进一步地，所述物料检测对射传感器组分为上下两组对射传感器，上层的对射传感器用于检测料盘是否还有余料，下层的对射传感器用于检测料盘内是否有物料。

本发明的技术效果在于：为了确保自适应料盒随链条传输的稳定性，不在使用同一链节上相邻的两个铰轴作为底板的牵引轴，而是根据底板的大小，升降料盘上物料的重量来灵活的从不相邻的两个链节上选取两个铰轴与底板连接；由于两个铰轴不在同一链节上，在链条在围绕链轮转弯时，两个铰轴之间的距离会变小，为此，需要将底板上用于连接铰轴的两个销孔中的一个孔设计为长槽销孔，便于自适应料盘顺利通过链轮转弯处。

为了进一步保证从动链轮两端顶升送料工位运转区域内，自适应料盒的稳定移动过程中姿态不会发升偏斜，在从动链轮的上方设置底板滑动导向块，能够让进入顶升送料工位区域运转的自适应料盒在随着链条移动的过程中，底板的边缘始终与底板滑动导向块保持接触或相切，构成一面两销的动态定位体系，消除了链条因涨紧程度或装配间隙带来的扰度上的误差，确保自适应料盒在顶升送料工位保持在正确的供料位置。

同时，由于链传动机构需要涨紧装置调节主动链轮与从动链轮之间的距离，因此，滑动导向块需要在涨紧方向上位置可调，以适应不同涨紧程度下从动链轮的位置。

由于增加底板上两个牵引点之间的距离，以及滑动导向块的辅助定位，选择使用定位对射传感器组判断自适应料盘是否已经移动至顶升送料工位，相比与原有接近开关的形式，可以更加准确的实现自适应料盘位置检测；而接近开关的作用则是安装在自适应料盘移动路径的上游，用于向链条传输电机发送减速信号，让链条传输电机在停止前进行刹车减速，避免定位对射传感器检测到自适应料盘以达到顶升送料工位后，链条传输电机才进行紧急制动。

附图说明

图1是本发明中循环定位料仓的轴侧图；

图2是本发明中循环定位料仓的主视图；

图3是本发明中自适应料盒与链条连接的轴侧图；

图4是本发明中循环定位料仓的俯视图；

图5是本发明中循环定位料仓在经过转弯处的局部放大视图；

图6是本发明中检测模块的轴侧图。

图中，1.自适应料盒，2.机架，3.滑盘，4.顶升送料机构，5.双链轮传动机构，6.检测模块，11.升降料盘，12.底板，13.圆柱销孔，14.长槽销孔，31.牛眼，32.滚轮，40.丝母，41.顶升杆，42.导向套，43.顶升台，44.滚珠丝杠机构，45.一级带传动机构，46.顶升电机，47.平台，48.T型轴，49.丝母连接件，51.主动链轮，52.从动链轮，53.链条，54.链条传输电机，55.底板滑动导向块，531.链节，532.铰轴，61.物料检测对射传感器组，62.定位对射传感器组，63.减速接近开关，64.料盒检测接近开关。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本发明的具体实施方式进行说明。

图1和图2示意了循环定位料仓上双链轮传动机构和顶升送料机构的主要结构和整体设备的布局情况，该循环定位料仓包括：用于承接各部件的机架2，设置于机架2顶层的滑盘3，安装在滑盘3中部的双链轮传动机构5，分别与双链轮传动机构5连接，并在滑盘3表面循环流转的若干自适应料盒1；其中，双链轮传动机构5包括：回转中心垂直于滑盘3表面设置的主动链轮51和从动链轮52，套在主动链轮51和从动链轮52上的链条53，驱动主动链轮51转动的链条传输电机54。

主动链轮51两侧为顶升送料工位，顶升送料机构4设置于该工位下方，用于将自适应料盒1上的升降料盘11在供料的时候逐渐顶起；顶升送料机构4包括：安装在机架2上表面的四个导向套42，分别设置于导向套42内的四根上下移动的顶升杆41，连接于顶升杆41下部的顶升台43，驱动顶升台43上下移动的滚珠丝杠机构44，通过一级带传动机构45带动滚珠丝杠机构44上的丝杆转动的顶升电机46；其中，顶升台43连接在滚珠丝杠机构44的丝母40上。

顶升台43包括：四个顶角与四根顶升杆41连接的平台47，与丝母40连接的丝母连接件49，通过螺栓固定于丝母连接件49上表面的T型轴48；其中，平台47的中央设有键槽形孔，T型轴48上直径较小的一端穿过键槽形孔，固定于丝母连接件49上表面，T型轴48上直径较大的一端卡在键槽形孔外；位于键槽形孔内的T型轴48部分的直径小于键槽形孔的内轮廓尺寸，位于键槽形孔外的T型轴48部分的直径大于键槽形孔的内轮廓尺寸，确保平台47随着丝母连接件49一起上下移动。

图3示意了链条与自适应料盒的连接方式，链条53由若干链节531和铰轴532组成，自适应料盒1与不相邻的两个链节531上的各一个铰轴532连接在一起，链条53在链条传输电机54带动下，拉动自适应料盒1沿着链条传输的方向循环往复的转动；各所述自适应料盒1布置在链条53传输轨迹的两侧，自适应料盒1的底板12靠近链条53的区域设置一个圆柱销孔13和一个长槽销孔14，圆柱销孔13和一个长槽销孔14分别套在两个位于不同链节531的铰轴532上。

图4和图5示意了自适应料盒1在滑盘上的布局流转方式以及自适应料盒在转弯时连接铰轴相对于长槽销孔的位置变化情况，各所述自适应料盒1布置在链条53传输轨迹的两侧，自适应料盒1的底板12靠近链条53的区域设置一个圆柱销孔13和一个长槽销孔14，圆柱销孔13和一个长槽销孔14分别套在两个位于不同链节531的铰轴532上。

两侧所述顶升送料工位之间设有底板滑动导向块55，滑动导向块55靠近从动链轮52的一侧为圆弧形过渡，滑动导向块55的外形与自适应料盒1上的底板12边缘在链条53移动时保持接触或相切，以增加自适应料盒1在两侧顶升送料工位之间流转的稳定性；滑动导向块55在链条53涨紧方向的安装位置可调，以适应不同涨紧程度下从动链轮52的位置。

图6示意了检测模块的总体结构，两侧所述顶升送料工位上设有检测模块6，检测模块6包括：位于升降料盘11上方的物料检测对射传感器组61，设置于底板12两侧的定位对射传感器组62，设置于两侧顶升送料工位之间的减速接近开关63和料盒检测接近开关64；

工作原理：物料放置于各自适应料盒1内，自适应料盒1随着由链条传输电机54驱动套在主动链轮51和从动链轮52上的链条53在滑盘3上循环流转，滑盘3上的牛眼31和滚轮32支撑在自适应料盒1下方；当装有物料的自适应料盒1接近顶升送料工位时，减速接近开关63首先感应到自适应料盒1即将进入顶升送料工位，向链条传输电机54发送减速信号；物料检测对射传感器组61分为上下两组对射传感器，上层的对射传感器用于检测料盘12是否还有余料，下层的对射传感器用于检测料盘12内是否有物料。

接着料盒检测接近开关64检测各自适应料盒1上是否存在升降料盘11，如果不存在升降料盘11，则再次向链条传输电机54发出抱持运转的信号，自适应料盒1不会在顶升送料工位处停留；如果存在升降料盘11，则需要等待定位对射传感器组62检测到自适应料盒1的底板上最后通过该对射传感器组的边缘不在阻挡对射信号时，证明自适应料盒1已经移动至顶升送料工位，此时链条传输电机54停止运转；

物料检测对射传感器组61下层的对射传感器检测升降料盘11是否存在物料，如果存在物料，则向顶升电机46发送信号，使得顶升杆41上升并定起升降料盘11至高位，其他取用物料的单元将物料逐个取出自适应料盒1，物料检测对射传感器组61上层的对射传感器一旦检测到供料高度处的物料被取走后，则向顶升电机46发送信号，让顶升杆41进一步顶升一个物料的高度，将叠放在下层的物料升起至供料高度；直到升降料盘11上所有物料都被抓取后，上层的对射传感器无法检测的物料时，顶升电机46反向转动，顶升杆41退回低位；

此时，物料检测对射传感器组61的上下两组对射传感器均检测不到物料存在，链条传输电机54继续带动空的自适应料盒1流转至下一个位置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种双链轮循环定位料仓，其特征在于，该循环定位料仓包括：用于承接各部件的机架(2)，设置于机架(2)顶层的滑盘(3)，安装在滑盘(3)中部的双链轮传动机构(5)，分别与双链轮传动机构(5)连接，并在滑盘(3)表面循环流转的若干自适应料盒(1)；

其中，双链轮传动机构(5)包括：回转中心垂直于滑盘(3)表面设置的主动链轮(51)和从动链轮(52)，套在主动链轮(51)和从动链轮(52)上的链条(53)，驱动主动链轮(51)转动的链条传输电机(54)；

链条(53)由若干链节(531)和铰轴(532)组成，自适应料盒(1)与不相邻的两个链节(531)上的各一个铰轴(532)连接在一起，链条(53)在链条传输电机(54)带动下，拉动自适应料盒(1)沿着链条传输的方向循环往复的转动。

2.根据权利要求1所述的双链轮循环定位料仓，其特征在于，各所述自适应料盒(1)布置在链条(53)传输轨迹的两侧，自适应料盒(1)的底板(12)靠近链条(53)的区域设置一个圆柱销孔(13)和一个长槽销孔(14)，圆柱销孔(13)和一个长槽销孔(14)分别套在两个位于不同链节(531)的铰轴(532)上。

3.根据权利要求1所述的双链轮循环定位料仓，其特征在于，所述滑盘(3)的表面围绕着链条(53)设有双排的若干球形牛眼(31)和圆柱形滚轮(32)，用于支撑在自适应料盒(1)的底部；滚轮(32)排列在中部直线部分的链条(53)两侧，牛眼(31)排列在两端半圆弧部分的链条(53)外圈。

4.根据权利要求1所述的双链轮循环定位料仓，其特征在于，所述主动链轮(51)两侧为顶升送料工位，顶升送料机构(4)设置于该工位下方，用于将自适应料盒(1)上的升降料盘(11)在供料的时候逐渐顶起。

5.根据权利要求4所述的双链轮循环定位料仓，其特征在于，所述顶升送料机构(4)包括：安装在机架(2)上表面的四个导向套(42)，分别设置于导向套(42)内的四根上下移动的顶升杆(41)，连接于顶升杆(41)下部的顶升台(43)，驱动顶升台(43)上下移动的滚珠丝杠机构(44)，通过一级带传动机构(45)带动滚珠丝杠机构(44)上的丝杆转动的顶升电机(46)；

其中，顶升台(43)连接在滚珠丝杠机构(44)的丝母(40)上。

6.根据权利要求5所述的双链轮循环定位料仓，其特征在于，所述顶升台(43)包括：四个顶角与四根顶升杆(41)连接的平台(47)，与丝母(40)连接的丝母连接件(49)，通过螺栓固定于丝母连接件(49)上表面的T型轴(48)；

其中，平台(47)的中央设有键槽形孔，T型轴(48)上直径较小的一端穿过键槽形孔，固定于丝母连接件(49)上表面，T型轴(48)上直径较大的一端卡在键槽形孔外；

位于键槽形孔内的T型轴(48)部分的直径小于键槽形孔的内轮廓尺寸，位于键槽形孔外的T型轴(48)部分的直径大于键槽形孔的内轮廓尺寸，确保平台(47)随着丝母连接件(49)一起上下移动。

7.根据权利要求4所述的双链轮循环定位料仓，其特征在于，两侧所述顶升送料工位之间设有底板滑动导向块(55)，滑动导向块(55)靠近从动链轮(52)的一侧为圆弧形过渡，滑动导向块(55)的外形与自适应料盒(1)上的底板(12)边缘在链条(53)移动时保持接触或相切，以增加自适应料盒(1)在两侧顶升送料工位之间流转的稳定性。

8.根据权利要求7所述的双链轮循环定位料仓，其特征在于，所述滑动导向块(55)在链条(53)涨紧方向的安装位置可调，以适应不同涨紧程度下从动链轮(52)的位置。

9.根据权利要求4所述的双链轮循环定位料仓，其特征在于，两侧所述顶升送料工位上设有检测模块(6)，检测模块(6)包括：位于升降料盘(11)上方的物料检测对射传感器组(61)，设置于底板(12)两侧的定位对射传感器组(62)，设置于两侧顶升送料工位之间的减速接近开关(63)和料盒检测接近开关(64)。

10.根据权利要求9所述的双链轮循环定位料仓，其特征在于，所述物料检测对射传感器组(61)分为上下两组对射传感器，上层的对射传感器用于检测料盘(12)是否还有余料，下层的对射传感器用于检测料盘(12)内是否有物料。

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