CN114871567A - 一种轴头工件翻转上料装置及其上料方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴头工件翻转上料装置及其上料方法，包括底座、液压缸、支撑架、翻转装置以及夹具，液压缸设于支撑架与底座之间，支撑架包括底板、左侧板和右侧板，翻转装置包括翻转轴、升降齿条、第一齿轮、连接块、缓冲套筒、弹簧、升降杆以及限位板，翻转轴横向设置且与支撑架转动连接，夹具安装于翻转轴上，缓冲套筒竖向固定设于右侧板外侧，弹簧设于缓冲套筒内部，升降杆下端插设于套筒内部且顶压于弹簧顶部，升降杆与缓冲套筒内侧壁滑动连接，升降杆上方设有限位板，滑块一端与升降杆固定连且另一端固定连接升降齿条，第一齿轮固定设于翻转轴上，该装置可以解决现有工件翻转上料装置机构复杂和翻转上料工作效率低的技术问题。

Description

一种轴头工件翻转上料装置及其上料方法

技术领域

本发明涉及车桥桥壳加工技术领域，尤其涉及一种轴头工件翻转上料装置及其上料方法。

背景技术

摩擦焊，是指在压力作用下，在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，在顶锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。

车辆重要的承重部件，其大约承受着整车总质量的2/3，事关整车行驶的可靠性和安全性，因此，后桥壳本体与其两端轴头的焊接是至关重要的。车辆后桥壳本体与轴头的焊接一般会采用双头车桥摩擦焊机进行焊接的方式，在连续焊接的过程中，需要将轴头翻转90度后与对桥壳中段对接，目前采用的对接方式是通过六轴联动机器人来实现，但由于六轴联动机器人并非专用于桥壳中段和轴头焊接过程的上料，因此使焊接程序复杂且设备昂贵。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种轴头工件翻转上料装置，以解决现有工件翻转上料装置机构复杂和翻转上料工作效率低的技术问题。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种轴头工件翻转上料装置的上料方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种轴头工件翻转上料装置，包括底座、液压缸、支撑架、翻转装置以及夹具，所述液压缸设于所述支撑架与所述底座之间，所述支撑架包括底板、左侧板和右侧板，所述左侧板固定设于所述底板左侧，所述右侧板固定设于所述底板右侧，所述翻转装置包括翻转轴、升降齿条、第一齿轮、连接块、缓冲套筒、弹簧、升降杆以及限位板，所述翻转轴横向设置且与所述支撑架转动连接，所述夹具安装于所述翻转轴上，所述缓冲套筒竖向固定设于所述右侧板外侧，所述弹簧设于所述缓冲套筒内部，所述升降杆下端插设于所述缓冲套筒内部且顶压于所述弹簧顶部，所述升降杆与所述缓冲套筒内侧壁滑动连接，所述升降杆上方设有所述限位板，所述限位板安装于所述底座上，所述升降杆与所述限位板上下对应设置，所述右侧板上设有竖向的滑孔，所述滑块滑设于所述滑孔内，所述滑块一端与所述升降杆固定连接且另一端固定连接所述升降齿条，所述第一齿轮固定设于所述翻转轴上，所述升降齿条与所述齿轮互相啮合。

优选的，还包括导向装置，所述导向装置包括导向柱以及导向套筒，所述导向柱底部与所述底座固定连接，所述导向套筒与所述支撑架固定连接，所述导向柱与所述导向套筒滑动连接。

优选的，所述底座的右侧后部固定设有立柱，所述立柱顶部固定设有横向的支撑臂，所述限位板竖向滑设于所述支撑臂上，所述限位板与所述支撑臂之间设有顶丝。

优选的，所述右侧板上固定设有导向套，所述升降杆与所述导向套滑动连接。

优选的，所述夹具包括壳体、左夹爪、右夹爪、短齿条、长齿条、驱动电机以及第二齿轮，所述壳体顶部设有长孔，所述左夹爪和右夹爪分别滑设于所述长孔内，所述左夹爪与所述短齿条固定连接，所述短齿条横向滑设于所述壳体内部左侧，所述右夹爪与所述长齿条右端固定连接，所述长齿条横向滑设于所述壳体内部，所述短齿条与所述长齿条带齿的一侧相对设置，所述第二齿轮设于所述短齿条与所述长齿条之间，所述短齿条与所述长齿条分别与所述齿轮相啮合，所述驱动电机安装于所述壳体外侧，所述驱动电机输出轴与所述第二齿轮传动连接。

优选的，所述壳体内侧侧壁上设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽位于所述第二滑槽上方，所述短齿条通过上滑块与所述第一滑槽滑动连接，所述长齿条通过下滑块与所述第二滑槽滑动连接。

优选的，所述壳体内于所述短齿条右侧设有第一电磁铁，所述壳体内于所述长齿条左侧设有第二电磁铁。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种轴头工件翻转上料装置的上料方法，包括以下步骤：

1)启动驱动电机正转，使夹具的左夹爪和右夹爪相对松开，将工件输送至夹具的左夹爪与右夹爪之间，控制所述驱动电机反转使所述左夹爪与右夹爪收缩将工件夹紧；

2)控制液压缸上升，所述升降杆在上升过程中被限位板限位而相对所述支撑架下降，所述齿条随所述升降杆下降驱动所述第一齿轮转动，所述翻转轴带动夹具向上翻转90度；

3)控制驱动电机反转，使所述夹具松开后取走工件，控制液压缸下降，所述升降杆在弹簧的作用下相对所述支撑架上升，所述齿条随所述升降杆上升驱动所述第一齿轮转动，所述翻转轴带动夹具向下翻转90度复位进入下一上料循环。

采用上述技术方案所取得的技术效果为：

本申请的轴头工件翻转上料装置可以将竖立的轴头翻转90度后，使轴头的待焊接面与桥壳的待焊接面相对，从而便于焊接设备将轴头夹取与桥壳中段进行焊接，利用该翻转装置可实现在对轴头进行焊接时将其自动翻转，可大幅度提高焊接效率，节省了劳动力，并且该翻转装置采用常规的机械元器件组装而成，成本较低，利于在企业中进行推广和应用。本申请的轴头工件翻转上料装置的翻转装置与升降装置采用联动设计，翻转轴的翻转运动与液压缸的升降运动同步进行，不但省去了翻转装置的动力机构，简化了整个装置的结构、降低了成本，使得翻转装置的翻转运动更加准确可靠。

由于还包括导向装置，所述导向装置包括导向柱以及导向套筒，所述导向柱底部与所述底座固定连接，所述导向套筒与所述支撑架固定连接，所述导向柱与所述导向套筒滑动连接。导向装置对支撑架的升降起到导向作用。

由于所述底座的右侧后部固定设有立柱，所述立柱顶部固定设有横向的支撑臂，所述限位板竖向滑设于所述支撑臂上，通过顶丝顶丝便于调节所述限位板的高度。

由于所述夹具包括壳体、左夹爪、右夹爪、短齿条、长齿条、驱动电机、第二齿轮，所述壳体顶部设有长孔，所述左夹爪和右夹爪分别滑设于所述长孔内，所述左夹爪与所述短齿条固定连接，所述短齿条横向滑设于所述壳体内部左侧，所述右夹爪与所述长齿条右端固定连接，所述长齿条横向滑设于所述壳体内部，所述短齿条与所述长齿条的齿相对设置，所述第二齿轮设于所述短齿条与所述长齿条之间，所述驱动电机安装于所述壳体外侧，所述驱动电机输出轴与所述第二齿轮传动连接。驱动电机驱动齿轮转动使长齿条和短齿条逆向滑动带动左夹爪和右夹爪夹紧和放松，该夹具结构简单，成本相对较低，可灵活地夹紧工件且夹紧可靠。

由于所述壳体内于所述短齿条右侧设有第一电磁铁，所述壳体内于所述长齿条左侧设有第二电磁铁，当夹具夹紧工件后，第一电磁铁通电可将短齿条吸紧锁定，第二电磁铁通电可将短长齿条吸紧锁定，进一步提高夹具夹紧动作的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本申请的结构示意图；

图2是本申请的侧面结构示意图；

图3是本申请的夹具向上翻转的结构示意图；

图4是夹具两夹爪张开状态的结构示意图；

图5是夹具两夹爪夹取状态的结构示意图；

图中，1、底座；2、液压缸；3、支撑架；31、底板；32、左侧板；33、右侧板；5、翻转装置；51、翻转轴；52、升降齿条；53、第一齿轮；54、连接块；55、缓冲套筒；56、弹簧；57、升降杆；58、限位板；6、夹具；61、壳体；62、左夹爪；63、右夹爪；64、短齿条；65、长齿条；67、第二齿轮；68、第一滑槽；69、第二滑槽；60、长孔；71、导向柱；72、导向套筒；81、立柱；82、支撑臂；91、第一电磁铁；92、第二电磁铁；10、顶丝。

具体实施方式

实施例一

如图1～3所示，一种轴头工件翻转上料装置，包括底座1、液压缸2、支撑架3、翻转装置5以及夹具6，液压缸2设于支撑架3与底座1之间，支撑架3包括底板31、左侧板32和右侧板33，左侧板32固定设于底板31左侧且右侧板33固定设于底板31右侧，翻转装置5包括翻转轴51、升降齿条52、第一齿轮53、连接块54、缓冲套筒55、弹簧56、升降杆57以及限位板58，翻转轴51横向设置且与支撑架3转动连接，夹具6安装于翻转轴51上。

如图4～图5所示，夹具6包括壳体61、左夹爪62、右夹爪63、短齿条64、长齿条65、驱动电机、第二齿轮67，壳体61顶部设有长孔60，左夹爪62和右夹爪63分别滑设于长孔60内，左夹爪62与短齿条64固定连接，短齿条64横向滑设于壳体61内部左侧，右夹爪63与长齿条65右端固定连接，长齿条65横向滑设于壳体61内部，壳体61内侧侧壁上设有第一滑槽68和第二滑槽69，第一滑槽68位于第二滑槽69上方，短齿条64通过上滑块与第一滑槽68滑动连接；长齿条65通过下滑块与第二滑槽69滑动连接。

短齿条64与长齿条65的齿相对设置，第二齿轮67设于短齿条64与长齿条65之间，驱动电机安装于壳体61外侧，驱动电机输出轴与第二齿轮67传动连接。驱动电机驱动齿轮转动使长齿条65和短齿条64逆向滑动带动左夹爪62和右夹爪63夹紧和放松，该夹具6结构简单，成本相对较低，可灵活地夹紧工件且夹紧可靠。壳体61内于短齿条64右侧设有第一电磁铁91，壳体61内于长齿条65左侧设有第二电磁铁92，当夹具6夹紧工件后，第一电磁铁91通电可将短齿条64吸紧锁定，第二电磁铁92通电可将短长齿条65吸紧锁定，进一步提高夹具6夹紧动作的可靠性。

缓冲套筒竖向固定设于右侧板33外侧，弹簧56设于缓冲套筒55内部，升降杆57下端插设于冲套筒55内部且顶压于弹簧56顶部，升降杆57与缓冲套筒55内侧壁滑动连接，升降杆57上方设有限位板58，右侧板33上固定设有导向套，升降杆57与导向套滑动连接。底座1的右侧后部固定设有立柱81，立柱81顶部固定设有横向的支撑臂82，限位板58竖向滑设于支撑臂82上，通过顶丝10顶丝10便于调节限位板58的高度。

限位板58安装于底座1上，升降杆57与限位板58上下对应设置，升降杆57与限位板58底部之间的距离小于升降杆57上下滑动的距离，右侧板33上设有竖向滑孔，滑块一端与升降杆57固定连接且另一端固定连接升降齿条52，第一齿轮53固定设于翻转轴51上，升降齿条52与第一齿轮53互相啮合。

本申请的轴头工件翻转上料装置还包括导向装置，导向装置包括导向柱71以及导向套筒72，导向柱71底部与底座1固定连接，导向套筒72与支撑架3固定连接，导向柱71与导向套筒72滑动连接。导向装置对支撑架3的升降起到导向作用。

本申请的轴头工件翻转上料装置的上料方法，包括以下步骤：

1)启动驱动电机正转，将夹具6松开，将工件输送至夹具6的左夹爪62与右夹爪63之间，控制驱动电机反转使左夹爪62与右夹爪63收缩将工件夹紧；

2)控制液压缸2上升，升降杆57在上升过程中被限位板58限位而相对支撑架3下降，升降齿条52随升降杆57下降驱动第一齿轮53转动，翻转轴51带动夹具6向上翻转90度；

3)控制驱动电机反转，控制夹具6松开将工件取走，控制液压缸2下降，升降杆57在弹簧56的作用下相对支撑架3上升，升降齿条52随升降杆57上升驱动第一齿轮53转动，翻转轴51带动夹具6向下翻转90度复位进入下一抓取工件循环。

本申请的轴头工件翻转上料装置可以将竖立的轴头翻转90度后，使轴头的待焊接面与桥壳的待焊接面相对，从而便于焊接设备将轴头夹取与桥壳中段进行焊接，利用该翻转装置5可实现在对轴头进行焊接时将其自动翻转，可大幅度提高焊接效率，节省了劳动力，并且该翻转装置5采用常规的机械元器件组装而成，成本较低，利于在企业中进行推广和应用。本申请的轴头工件翻转上料装置的翻转装置5与升降装置采用联动设计，翻转轴51的翻转运动与液压缸2的升降运动同步进行，不但省去了翻转装置5的动力机构，简化了整个装置的结构、降低了成本，使得翻转装置5的翻转运动更加准确可靠。

Claims (8)

1.一种轴头工件翻转上料装置，其特征在于：包括底座、液压缸、支撑架、翻转装置以及夹具，

所述液压缸设于所述支撑架与所述底座之间，所述支撑架包括底板、左侧板和右侧板，所述翻转装置包括翻转轴、升降齿条、第一齿轮、连接块、缓冲套筒、弹簧、升降杆以及限位板，所述翻转轴横向设置且与所述支撑架转动连接，所述夹具安装于所述翻转轴上，所述缓冲套筒竖向固定设于所述右侧板外侧，所述弹簧设于所述缓冲套筒内部，所述升降杆下端插设于所述缓冲套筒内部且顶压于所述弹簧顶部，所述升降杆与所述缓冲套筒内侧壁滑动连接，所述升降杆上方设有所述限位板，所述限位板安装于所述底座上，所述升降杆与所述限位板上下对应设置，所述右侧板上设有竖向的滑孔，所述滑块滑设于所述滑孔内，所述滑块外侧一端与所述升降杆固定连接且内侧一端固定连接所述升降齿条，所述第一齿轮固定设于所述翻转轴上，所述升降齿条与所述齿轮互相啮合。

2.如权利要求1所述的轴头工件翻转上料装置，其特征在于：还包括导向装置，所述导向装置包括导向柱和导向套筒，所述导向柱底部与所述底座固定连接，所述导向套筒与所述支撑架固定连接，所述导向柱与所述导向套筒滑动连接。

3.如权利要求1所述的轴头工件翻转上料装置，其特征在于：所述底座的右侧后部固定设有立柱，所述立柱顶部固定设有横向的支撑臂，所述限位板竖向滑设于所述支撑臂上，所述限位板与所述支撑臂之间设有顶丝。

4.如权利要求1所述的轴头工件翻转上料装置，其特征在于：所述右侧板上固定设有导向套，所述升降杆与所述导向套滑动连接。

5.如权利要求1所述的轴头工件翻转上料装置，其特征在于：所述夹具包括壳体、左夹爪、右夹爪、短齿条、长齿条、驱动电机以及第二齿轮，所述壳体顶部设有长孔，所述左夹爪和右夹爪分别滑设于所述长孔内，所述左夹爪与所述短齿条固定连接，所述短齿条横向滑设于所述壳体内部左侧，所述右夹爪与所述长齿条右端固定连接，所述长齿条横向滑设于所述壳体内部，所述短齿条与所述长齿条带齿的一侧相对设置，所述第二齿轮设于所述短齿条与所述长齿条之间，所述短齿条与所述长齿条分别与所述第二齿轮相啮合，所述驱动电机安装于所述壳体外侧，所述驱动电机输出轴与所述第二齿轮传动连接。

6.如权利要求5所述的轴头工件翻转上料装置，其特征在于：所述壳体内侧侧壁上设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽位于所述第二滑槽上方，所述短齿条通过上滑块与所述第一滑槽滑动连接，所述长齿条通过下滑块与所述第二滑槽滑动连接。

7.如权利要求6所述的轴头工件翻转上料装置，其特征在于：所述壳体内于所述短齿条右侧设有第一电磁铁，所述壳体内于所述长齿条左侧设有第二电磁铁。

8.如权利要求1所述的轴头工件翻转上料装置的上料方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)启动驱动电机正转，使夹具的左夹爪和右夹爪相对松开，将工件输送至夹具的左夹爪与右夹爪之间，控制所述驱动电机反转使所述左夹爪与右夹爪收缩将工件夹紧；

2)控制液压缸上升，所述升降杆在上升过程中被限位板限位而相对所述支撑架下降，所述齿条随所述升降杆下降驱动所述第一齿轮转动，所述翻转轴带动夹具向上翻转90度；

3)控制驱动电机反转，使所述夹具松开后取走工件，控制液压缸下降，所述升降杆在弹簧的作用下相对所述支撑架上升，所述齿条随所述升降杆上升驱动所述第一齿轮转动，所述翻转轴带动夹具向下翻转复位进入下一上料循环。

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