CN114290028A - 一种用于上下料的设备、压装机械及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于上下料的设备、压装机械及方法，解决了现有技术中存在需要人工反复搬运设备的问题，具有提高上下料工作效率的有益效果，具体方案如下：一种用于上下料的设备，包括工作台，工作台支撑转运机构，转运机构包括X向移动单元和至少一处Y向移动单元，Y向移动单元与X向移动单元相垂直，Y向移动单元设于工作台,Y向移动单元能够带动定位托盘移动，定位托盘支撑工件，X向移动单元设置至少一处转运架以带动定位托盘运转。

Description

一种用于上下料的设备、压装机械及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其是一种用于上下料的设备、压装机械及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在一些轨道车辆返厂进行高级修过程中，小齿轮轴需更换小齿轮轴轴承，小齿轮轴轴承与小齿轮轴通过单柱压力机将轴承冷压至小齿轮轴上，随着入修车辆的增加，小齿轮轴承压装过程成为齿轮箱检修的瓶颈工序，设备产能无法满足检修要求，经过分析轴承压装过程中，需要作业人员在轴承、小齿轮轴上涂抹润滑剂，轴承完成一侧组装后需将小齿轮轴旋转180°再次压装，压装完一侧后，还需分转小轴在另一侧进行压装，发明人发现，上述工作需要作业人员反复搬运工件，搬运至压装机上进行压装，压装完成后再进行搬运，造成单柱压力机设备利用率低，人员利用率较低；当然，其他需要上下料设备的多数都是由人工完成的，上下料工作效率较低。

除此之外，通过压装机压装的其他工件，都是通过人工搬运完成的，自动化程度较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种用于上下料的设备，能够提升设备利用率，避免作业人员反复搬运工件，提高工作效率。

本发明的第二目的是提供一种用于上下料的设备的应用，可应用于轨道车辆齿轮轴承和齿轮轴的压装。

本发明的第三目的是提供一种用于上下料的设备的工作方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种用于上下料的设备，包括工作台，工作台支撑转运机构，转运机构包括X向移动单元和至少一处Y向移动单元，Y向移动单元与X向移动单元相垂直，Y向移动单元设于工作台,Y向移动单元能够带动定位托盘移动，定位托盘支撑工件，X向移动单元设置至少一处转运架以带动定位托盘运转。

如上所述的设备，转运机构能够通过转运架带动定位托盘在工作台和需要上下料的机械如压装机之间转运，实现工件的自动搬运，无需人工搬运，提高了工件压装的整体效率。

如上所述的一种用于上下料的设备，当设置一处所述的工作台时，X向移动单元的一端位于工作台的侧部，X向移动单元高于工作台设置；

当工作台间隔设定距离设置时，X向移动单元跨过需要上下料的机械设置，两侧都设置工作台的方案，各工作台分别设置Y向移动单元，进一步提高了上下料的效率；

每一工作台设置至少一处Y向移动单元。

如上所述的一种用于上下料的设备，所述Y向移动单元设置用于支撑所述定位托盘的固定座，固定座同Y向动力源连接,通过Y向移动单元的固定座能够带动定位托盘朝向X向移动单元运动；

固定座表面设置用于同所述定位托盘卡合的凸部,定位托盘底部设置能够与凸部配合的凹部，以保证固定座对定位托盘的稳定支撑。

如上所述的一种用于上下料的设备，所述转运架设有开口侧，转运架的开口侧朝向Y向移动单元设置；

固定座与转运架开口侧相适配度，这样固定座能够带动定位托盘运动至转运架的开口侧，使得转运架能够有效支撑定位托盘。

如上所述的一种用于上下料的设备，在一些方案中，所述固定座为方形，所述定位托盘为圆形，定位托盘的下部两侧设置凹槽以容纳转运架的侧部。

如上所述的一种用于上下料的设备，所述转运架通过安装板安装于所述的X向移动单元，安装板与X向驱动动力源连接，安装板与转运架之间设置升降机构，升降机构带动转运架下降以从Y向移动单元处支撑所述的定位托盘，在升降机构的设置作用下，转运架带动定位托盘脱离固定座。

如上所述的一种用于上下料的设备，考虑到工件需要稳定夹持，避免在移动过程中发生脱落问题，所述定位托盘表面设置夹持机构，所述夹持机构包括至少两组夹持部件，夹持部件包括卡座，卡座内侧与工件外侧相配合，卡座同连接杆连接；

连接杆穿过限位座设置，限位座固定于所述的定位托盘，连接杆与限位座通过螺纹结构连接，相对于限位座转动连接杆以带动卡座朝向工件运动或远离，实现对工件的夹持或松开。

如上所述的一种用于上下料的设备，所述升降机构包括固定于所述转运架的升降动力源，升降动力源与传动机构连接，传动机构安装于转运架和安装板之间。

如上所述的一种用于上下料的设备，所述工作台安装有支撑架，支撑架设置接近开关，接近开关、所述的X向移a动单元、Y向移动单元分别与控制单元连接，接近开关的设置有利于保证人身安全，安全作业；

控制单元通过支撑架支撑，且控制单元具有显示屏，控制单元还与安装于工作台的控制按钮连接，在作业人员完成对应位置的工件组装后，按下对应的控制按钮，控制单元接收信号后控制转运机构运动。

第二方面，本发明还提供了一种压装机械，包括压装机，压装机的至少一侧设置所述的一种用于上下料的设备，充分提高压装机的压装效率。

如上所述的一种压装机械，所述压装机具有支撑台面，支撑台面设置能够转动的转台，在转运架带动定位托盘运动至压装机的转台处时，定位托盘与转台接触以使得转台带动定位托盘旋转，以便于二次压装。

第三方面，本发明还提供了一种用于上下料的设备的应用，应用于轨道车辆齿轮轴承和齿轮轴的压装。

第四方面，本发明还提供了一种用于上下料的设备的工作方法，包括如下内容：

Y向移动单元支撑定位托盘；

作业人员通过定位托盘支撑轴承，并在轴承中插入齿轮轴；

X向移动单元带动转运架移动至一处Y向移动单元处，同时，该Y向移动单元带动工件向X向移动单元移动；

X向移动单元带动转运架移动至需要上下料的机械处；

需要上下料的机械开始工作；

工作完成后，由X向移动单元和Y向移动单元配合将装配完成的工件运至工件的起始位置。

上述本发明的有益效果如下：

1)本发明通过设备的给出，在需要上下料机械的侧部设置工作台，通过设置转运机构，转运机构能够通过转运架带动定位托盘在工作台和需要上下料机械之间转运，实现工件的自动搬运，无需人工搬运，提高了工件上下料的整体效率，减轻了人工工作负担。

2)本发明通过在需要上下料机械的两侧分别设置工作台，工作台各设置至少一处Y向移动单元，这样所有的Y向移动单元都向X向移动单元运送需要压装的工件，进一步保证了上下料的效率。

3)本发明Y向移动单元通过固定座能够对定位托盘进行支撑，保证定位托盘在Y向移动单元移动过程中的稳定，转运架结构设置合理，有利于转运架对定位托盘支撑，然后由X向移动单元带动转运架离开。

4)本发明压装设备的提出，提高压装机的压装效率；压装机设置转台，转台能够与定位托盘接触，能够使得转台带动定位托盘旋转，从而在一次压装后，定位托盘能够旋转设定角度后，进行二次压装。

5)本发明通过夹持机构的设置，能够保证在转运机构运动过程中，工件的稳定性。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于上下料的设备与压装机配合的示意图。

图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于上下料的设备的示意图。

图3是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于上下料的设备中定位托盘的示意图。

图4是本发明根据一个或多个实施方式的一种用于上下料的设备中转运架的示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。

其中：1.压装机，2.X向移动单元，3.安装板，4.转运架，5.定位托盘，6.Y向移动单元，7.支撑架，8.转台，9.支撑板，10.工作台，11.固定座，12.卡座，13.限位座，14.连接杆，15.凹槽，16.横架，17.竖架，18.开口槽，19.弧形槽，20.Z向导轨，21.横向座，22.支座。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在压装机工作效率低的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种用于上下料的设备。

实施例一

本发明的一种典型的实施方式中，参考图2所示，一种用于上下料的设备，包括工作台10，工作台10支撑转运机构，转运机构包括X向移动单元2和至少一处Y向移动单元6，Y向移动单元6与X向移动单元2相垂直，Y向移动单元2设于工作台10,Y向移动单元能够带动定位托盘5移动，定位托盘5支撑工件，X向移动单元设置至少一处转运架4以带动定位托盘在工作台和需要上下料的机械如压装机之间运转，定位托盘设置有对工件进行夹持的夹持机构。

可以理解地是，转运机构通过X向移动单元2和Y向移动单元6的设置，能够通过转运架4带动定位托盘5在工作台10和需要上下料的机械如压装机1之间转运，实现工件的自动搬运，无需人工搬运，提高了工件压装的整体效率。

可以理解地是，当需要上下料的机械如压装机1的一侧设置工作台10时，X向移动单元一端位于压装机处，另一端位于工作台10的侧部，X向移动单元2高于工作台10设置；

当需要上下料的机械如压装机的两侧均设置工作台10时，X向移动单元跨过压装机设置，进一步提高了压装机的利用率，每一工作台的相邻两Y向移动单元之间间隔设定距离设置。

考虑到转运效率，X向移动单元安装有两处转运架4，两处转运架的工作范围分别是单侧的工作台和压装机之间的区域。

具体地，X向移动单元通过支撑板9支撑，支撑板同工作台表面垂直；X向移动单元包括X向导轨，安装板能够沿着X向轨道移动。

每一工作台10设置至少一处Y向移动单元6；本实施例中，压装机两侧的工作台分别设置两处Y向移动单元6，Y向移动单元6均在X向移动单元2的工作范围内，这样一处需要上下料的机械设置有4处安装工位，单侧工作台的两安装工位可由同一作业人员进行操作，在一处工位作业人员对工件进行组装过程中，由X向移动单元2对其他Y向移动单元6组装完成的工件进行转运，交替作业，充分保证了上下料的效率，减轻了人工工作负担，提高了工作效率。

具体地，Y向移动单元设置用于支撑定位托盘的固定座11，固定座11同Y向动力源连接,通过Y向移动单元的固定座11能够带动定位托盘朝向X向移动单元运动；

在一些示例中，可以理解地是，固定座11表面设置用于同定位托盘卡合的凸部,定位托盘5底部设置能够与凸部配合的凹部，以保证固定座对定位托盘的稳定支撑。

本实施例中，参考图4所示，转运架4包括同安装板3连接的竖架17，竖架17的两侧分别设置横架16，这样两横架16之间间隔设定距离以使得转运架设有开口侧18，一些示例中，两侧的横架在靠近竖架的一侧连接，转运架的开口侧朝向Y向移动单元，转运架的开口侧的设置使得横架能够同定位托盘的凹槽配合，以便于定位托盘通过转运架支撑；

竖架可具体为竖板，横架具体可为横板。

需要说明地是，转运架两横架之间形成基本呈矩形的开口侧，横架上表面开有弧形槽19，使得横架上表面开有同定位托盘配合的卡槽。

本实施例中，固定座的形状与转运架开口侧的形状相适配，具体固定座为方形，固定座的四个角可设置倒角；定位托盘为圆形，定位托盘上表面的直径大于固定座的边长，定位托盘下部两侧分别设置凹槽15以容纳转运架的侧部；转运架开口侧横截面为方形或矩形，开口侧横截面的边长大于固定座的边长，但小于定位托盘上表面的直径以实现转运架对定位托盘的支撑。

需要解释地是，转运架通过安装板3安装于X向移动单元，安装板竖直设置，安装板与X向驱动动力源连接，安装板与转运架之间设置升降机构，升降机构带动转运架下降以从Y向移动单元处支撑定位托盘，在升降机构的设置作用下，转运架带动定位托盘脱离固定座。

其中，安装板远离竖架的一侧设置若干支座22，支座22设置同X向导轨配合的卡槽，X向驱动动力源驱动支座沿着X向导轨移动，进而带动转运架的横移。

另外，需要解释地是，Y向移动单元为现有的导轨，固定座安装于Y向导轨处；X向移动单元同样包括现有的导轨，安装板可移动安装于X向的导轨上；X向驱动动力源、Y向驱动动力源分别为现有技术。

考虑到工件需要稳定夹持，避免在移动过程中发生脱落问题，夹持机构包括至少两组夹持部件，参考图3所示，本实施例中，夹持机构包括两组相对设置的夹持部件，夹持部件包括卡座12，卡座12内侧可设为弧形，以同工件外侧相配合，卡座12同能够实现直线移动的连接杆连接；

具体地，连接杆14穿过限位座13设置，限位座的长度小于卡座的长度，限位座13固定于定位托盘5，连接杆14与限位座13通过螺纹结构连接，连接杆14穿过限位座后同卡座12连接，连接杆相对于限位座转动连接杆以带动卡座朝向工件运动或远离，实现对工件的夹持或松开。

另外，连接杆的端部设为圆头形成手柄，便于手持握紧带动连接杆运动。

当然，在其他一些示例中，连接杆14还可同其他的直线驱动机构连接。

一些示例中，升降机构包括固定于转运架的升降动力源，升降动力源与传动机构连接，传动机构安装于转运架和安装板之间；升降动力源具体为旋转电机，传动机构包括Z向导轨20，Z向导轨20固定于安装板3的侧部，Z向导轨同横向座21配合，横向座同竖架连接，横向座21与Z向动力源连接，Z向动力源固定于安装板，由Z向动力源驱动横向座沿着Z向导轨移动，从而带动转运架的升降运动。

可以理解地是，各向动力源均为直线驱动电机。

另外，工作台安装有支撑架，镂空的支撑架具有设定的高度，支撑架设置接近开关，接近开关、需要上下料的机械、X向移动单元、Y向移动单元分别与控制单元连接，接近开关的设置有利于保证人身安全，安全作业；

支撑架具体可为支撑柱。

控制单元通过支撑架支撑，且控制单元具有显示屏，通过显示屏可显示工作状态。

每一工作台设置控制按钮，各控制按钮分别与控制单元连接，控制按钮与Y向移动单元一一相对。

本实施例中，接近开关具体为现有的接近光栅，接近光栅设于支撑架靠近压装机的一侧，当接近开关检索到有物体进入工作区间，发送信号给控制单元，由控制单元控制X向移动单元、Y向移动单元暂停运动。

实施例二

本实施例提供一种压装机械，包括压装机1，参考图1所示，压装机1的至少一侧设置实施例一所述的一种用于上下料的设备。

本实施例中，压装机1的两侧均设置一种用于上下料的设备，压装机采用现有的压装设备；

压装机具有支撑台面，支撑台面设置能够转动的转台8，在转运架带动定位托盘运动至压装机的转台8处时，定位托盘与转台8接触以使得转台带动定位托盘旋转，以便于二次压装。

具体地，转台为圆形转台，转台与旋转动力源如旋转电机连接，由旋转电机带动转台转动，转台的直径小于转运架开口侧截面的边长，且一些示例中，转台表面同样设置能够与定位托盘卡合的凸部以保证能够带动定位托盘的转动。

需要解释地是，在转运架将工件运送至转台后，转运架从转台脱离，由X向移动单元带动转运架运动至其他工位。

在一些示例中，支撑架可设于压装机支撑台面的两个角处，且远离X向移动单元的两个角处。

实施例三

本实施例提供了一种用于上下料的设备的应用，应用于轨道车辆齿轮轴承和齿轮轴的压装。

实施例四

本实施例提供了一种用于上下料的设备的工作方法，包括如下内容：

两名作业人员A、B分别在各自的工作台的定位托盘处进行组装，作业人员A首先在其中一个定位托盘上组装好第一工件，按下控制按钮通知转运机构后，再在另一个定位托盘上开始组装第三工件，用时4min；

组装好工件后，转运机构携带定位托盘与第一工件运行至压装机下方，用时0.5min；

压装机的伺服压力机开始压装第一工件，一次压装结束后由转台带动定位托盘水平旋转180°，压装机进行二次压装，用时2.5min；

转运机构将压装好的第一工件运回作业人员A所在工作台，同时另一侧工作台上的转运机构携带定位托盘与第二工件运行至伺服压力机下方，准备开始压装，用时0.5min；

压装机的伺服压力机开始压装第二工件，一次压装结束后转台带动定位托盘水平旋转180°，伺服压力机进行二次压装，用时2.5min；

作业人员A组装好第三工件，按下按钮通知转运机构后，对第一工件进行下料，同时开始组装第五工件，用时5min；

作业人员A、B交替重复上述步骤；

上述工作方法中，各工件可为相同的工件或相异的工件，具体可为轨道车辆齿轮轴承和齿轮轴，作业人员A、B作业时间约为5min，压装机压装时间约为2.5min，转运机构运行时间为0.5min，2个工作台对1台压装机进行上料，确保伺服压装机可以连续压装作业，连续作业期间，每个工件生产时间约为2.5min，大大提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (13)

1.一种用于上下料的设备，其特征在于，工作台，工作台支撑转运机构，转运机构包括X向移动单元和至少一处Y向移动单元，Y向移动单元与X向移动单元相垂直，Y向移动单元设于工作台,Y向移动单元能够带动定位托盘移动，定位托盘支撑工件，X向移动单元设置至少一处转运架以带动定位托盘运转。

2.根据权利要求1所述的一种用于上下料的设备，其特征在于，当设置一处所述的工作台时，X向移动单元的一端位于工作台的侧部，X向移动单元高于工作台设置；

当工作台间隔设定距离设置时，X向移动单元跨过需要上下料的机械设置；

每一工作台设置至少一处Y向移动单元。

3.根据权利要求1所述的一种用于上下料的设备，其特征在于，所述Y向移动单元设置用于支撑所述定位托盘的固定座，固定座同Y向动力源连接；

固定座表面设置用于同所述定位托盘卡合的凸部。

4.根据权利要求3所述的一种用于上下料的设备，其特征在于，所述转运架设有开口侧，转运架的开口侧朝向Y向移动单元设置；

固定座与转运架开口侧相适配。

5.根据权利要求3所述的一种用于上下料的设备，其特征在于，所述定位托盘的下部两侧设置凹槽以容纳转运架的侧部。

6.根据权利要求1所述的一种用于上下料的设备，其特征在于，所述转运架通过安装板安装于所述的X向移动单元，安装板与X向驱动动力源连接，安装板与转运架之间设置升降机构，升降机构带动转运架下降以从Y向移动单元处支撑所述的定位托盘。

7.根据权利要求1所述的一种用于上下料的设备，其特征在于，所述定位托盘表面设置夹持机构，夹持机构包括至少两组夹持部件，夹持部件包括卡座，卡座内侧与工件外侧相配合，卡座同连接杆连接；

连接杆穿过限位座设置，限位座固定于所述的定位托盘，连接杆与限位座通过螺纹结构连接。

8.根据权利要求6所述的一种用于上下料的设备，其特征在于，所述升降机构包括固定于所述转运架的升降动力源，升降动力源与传动机构连接，传动机构安装于转运架和安装板之间。

9.根据权利要求1所述的一种用于上下料的设备，其特征在于，所述工作台安装有支撑架，支撑·架设置接近开关，接近开关、所述的X向移动单元、Y向移动单元分别与控制单元连接；

控制单元通过支撑架支撑，且控制单元具有显示屏，控制单元还与安装于工作台的控制按钮连接。

10.一种压装机械，其特征在于，包括压装机，压装机的至少一侧设置权利要求1-9中任一项所述的一种用于上下料的设备。

11.根据权利要求10所述的一种用于上下料的设备，其特征在于，所述压装机具有支撑台面，支撑台面设置能够转动的转台，在转运架带动定位托盘运动至压装机的转台处时，定位托盘与转台接触以使得转台带动定位托盘旋转。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的一种用于上下料的设备的应用，其特征在于，应用于轨道车辆齿轮轴承和齿轮轴的压装。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的一种用于上下料的设备的工作方法，其特征在于，包括如下内容：

Y向移动单元支撑定位托盘；

作业人员通过定位托盘支撑轴承，并在轴承中插入齿轮轴；

X向移动单元带动转运架移动至一处Y向移动单元处，同时，该Y向移动单元带动工件向X向移动单元移动；

X向移动单元带动转运架移动至需要上下料的机械处；

需要上下料的机械开始工作；

工作完成后，由X向移动单元和Y向移动单元配合将装配完成的工件运至工件的起始位置。

Images