CN116553159B - 一种电机轴加工自动下料装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及下料装置技术领域，公开了一种电机轴加工自动下料装置，机械臂连接有连接轴和连接板，连接板上活动设有活动杆，连接板上固定设有两个活塞装置，活塞装置为两侧活动杆的移动提供动力，同一侧活动杆上设有下夹板和上夹板，下夹板和上夹板上连接有支撑块和夹辊，夹辊包括支撑杆、柔性囊和压力传感器，下夹板和上夹板上设有齿轮齿，同一侧的两个活动杆之间设有动力机构，动力机构的动力齿轮与从动齿轮和齿轮齿啮合。本发明通过把夹辊设为柔性辊，增加了与电机轴的接触面积，通过驱动夹辊托起电机轴，减小了对电机轴的夹持力度，减小了电机轴表面损伤的概率，通过夹板对电机轴进行定位，避免电机轴的轴心与机床的轴心存在位置差。

Description

一种电机轴加工自动下料装置

技术领域

本申请涉及下料装置技术领域，尤其涉及一种电机轴加工自动下料装置。

背景技术

电机轴是电机的核心部件之一，电机轴质量的好坏直接影响着电机的使用寿命，电机轴的生产加工包括材料的准备、预处理、切削加工、热处理、精加工和检测等步骤，在对电机轴进行切削加工和精加工前，会把电机轴放置机床的卡爪处夹紧，然后再进行加工，现阶段使用的电机轴自动下料装置大多为机械臂。

使用机械臂对电机轴进行下料时，是使用机械臂的夹爪对电机轴进行夹取，由于电机轴为圆柱型，机械臂的夹爪夹取电机轴时为点接触，电机轴的表面极易被留下爪痕，并且，为了克服电机轴的重力夹取电机轴，夹爪的夹持力需要远大于电机轴本身的重力，较大的夹持力会使电机轴的表面受到损伤，若夹爪的夹持力度较小，夹持的电机轴会不稳定，可能会出现电机轴掉落的情况；并且，对不同直径的电机轴进行下料时，夹爪夹持电机轴的位置会存在差异，电机轴的直径较小时，电机轴的轴心会偏向夹爪的下侧，电机轴的直径较大时，电机轴的轴心会偏向夹爪的上侧，在机械臂带动夹爪进行下料时，电机轴的轴心与机床的轴心会存在偏差，导致上料后的定位夹紧出现误差，影响电机轴的加工精度。

发明内容

本申请提出了一种电机轴加工自动下料装置，具备防止夹爪夹伤电机轴表面、对电机轴的轴心进行自动定位的优点，用以解决夹爪力度难以控制、电机轴轴心与机床轴心存在差异的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种电机轴加工自动下料装置，包括底座、机械臂和液压装置，最末端的所述机械臂的顶端活动连接有连接轴，所述连接轴的顶端固定安装有连接板，所述连接板的上端面矩形阵列开设有四个滑槽，所述滑槽内活动套设有活动杆，同一侧的两个所述活动杆相对的侧壁之间固定设有连接板，所述连接板的下端面固定设有两个活塞装置，所述活塞装置用于为两侧活动杆的移动提供动力，同一侧的两个所述活动杆相对的侧壁靠下位置固定安装有活动轴，所述活动轴上活动套设有下夹板，两个所述下夹板相对的侧壁两端固定安装有支撑块，同一个所述下夹板上的两个支撑块内活动套设有夹辊，所述夹辊包括支撑杆、柔性囊和压力传感器，所述支撑杆的两端活动套设于同一个下夹板上的两个支撑块内，所述支撑杆的外侧固定套设有柔性囊，所述柔性囊内充满挤压液，所述支撑杆的侧壁内嵌有压力传感器。

进一步，所述连接板的上端面固定安装有流量分配器Ⅰ和流量分配器Ⅱ，所述流量分配器Ⅰ和流量分配器Ⅱ包括出料口和进料口，所述流量分配器Ⅰ和流量分配器Ⅱ的进料口通过软管与液压装置的出料口连通，所述活塞装置的活塞外筒固定安装于连接板的下端面，所述活塞外筒内滑动安装有活塞内筒，所述活塞内筒的中心位置固定安装有活塞杆，所述活塞杆另一端固定安装在连接板上，两个所述活塞装置的活塞杆分别连接在不同的连接板上，两个所述活塞外筒通过软管分别与流量分配器Ⅰ的两个出料口连通。

进一步，所述活动杆上固定套设有两个限位环，两个所述限位环分别紧贴连接板的上端面和连接板的下端面。

进一步，所述下夹板的顶端固定安装有齿轮齿，同一侧的两个所述活动杆之间设有动力机构，所述动力机构的活塞筒一端固定安装于活动杆的侧壁，所述活塞筒内滑动安装有滑块，所述滑块紧贴活塞筒的侧壁上对称开设有两个第一限位槽，所述活塞筒内壁上对称安装有两个限位杆，所述限位杆处于第一限位槽内，所述滑块内活动套设有导向杆，所述导向杆的一端活动套设于活塞筒底端的内壁，所述导向杆的另一端活动套设于活动杆的侧壁，处于所述活塞筒内的导向杆表面固定安装有两个螺旋导向块，所述螺旋导向块为螺旋状，所述滑块的内壁开设有第二限位槽，所述螺旋导向块处于第二限位槽内，未处于所述活塞筒内的导向杆上固定套设有动力齿轮，所述动力齿轮与下夹板上的齿轮齿啮合，两侧的所述活塞筒通过软管分别与流量分配器Ⅱ的两个出料口连通。

进一步，同一侧的两个所述活动杆之间固定设有固定杆，所述固定杆上活动套设有从动齿轮，所述从动齿轮与动力齿轮啮合，同一侧的两个所述活动杆相对的侧壁中间位置固定安装有活动轴，所述活动轴上活动套设有上夹板，两个所述上夹板相对的侧壁两端固定安装有支撑块，同一个所述上夹板上的两个支撑块内活动套设有夹辊，所述上夹板的底端固定安装有齿轮齿，所述上夹板底端的齿轮齿与从动齿轮啮合。

进一步，四个所述活动杆之间相互平行，四个所述夹辊之间相互平行。

进一步，同一侧的所述下夹板和上夹板转向相反，不同侧的两个所述下夹板或上夹板转向相反。

进一步，同一侧的两个所述活动杆之间固定设有用于限制下夹板和上夹板反向转动的支撑杆。

本申请具备如下有益效果：

1、本申请提供的一种电机轴加工自动下料装置，把通过夹爪的夹持力克服电机轴重力的方式改为托起的方式，在作业时，通过两个活塞装置带动两侧的活动杆移动时，两侧的活动杆带动下夹板、支撑块和夹辊夹持电机轴，在夹辊夹持到电机轴后，通过动力机构带动下夹板转动，使两个下夹板带动支撑块和夹辊转动，电机轴被两侧的夹辊托起，在夹取电机轴时，避免出现通过外力直接夹持电机轴的情况，从而避免了电机轴的表面被夹持损坏，并且，通过下夹板、支撑块和夹辊对电机轴进行托起，在托起电机轴时，只有电机轴的重力作用在夹辊上，电机轴表面受到的力度较小，减小电机轴表面损伤的概率。

2、本申请提供的一种电机轴加工自动下料装置，通过将夹辊的支撑杆外侧固定套设有柔性囊，柔性囊中充满挤压液，在夹辊的支撑杆表面内嵌有压力传感器，在作业时，通过动力机构带动下夹板转动，在下夹板带动支撑块和夹辊转动时，夹辊紧贴电机轴，夹辊的柔性囊受到电机轴的挤压力变形，使柔性囊的外侧与电机轴的外表面变为面接触，增大了柔性囊与电机轴的接触面积，减小了电机轴表面受到的压强，从而减小电机轴表面损伤的概率。

3、本申请提供的一种电机轴加工自动下料装置，通过在活动杆中间位置活动安装有上夹板，上夹板内侧的上端固定安装有支撑块，支撑块上活动安装有夹辊，在活动杆上固定安装有固定杆，固定杆上活动套设有从动齿轮，从动齿轮与动力齿轮和上夹板上的齿轮齿啮合，在作业时，通过动力机构驱动下夹板和上夹板转动，从而使下夹板和上夹板带动支撑块和夹辊转动，从而使下夹板和上夹板上的夹辊挤压电机轴，在上夹板上的夹辊受到挤压时，并且上夹板处夹辊的压力传感器达到额定值时，说明电机轴被下夹板上的夹辊和上夹板上的夹辊挤压至中心位置，从而使电机轴的轴心处于四个夹辊的围合中心处，不论直径多大的电机轴，电机轴的轴心始终会在四个夹辊的中心，机械臂每次对电机轴进行下料时，轴心都在同一处，从而避免了电机轴的轴心与机床的轴心存在位置差，导致上料后的定位夹紧出现误差的情况出现。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A处局部结构示意图；

图3为本发明图2的左视图；

图4为本发明夹辊内部结构示意图；

图5为本发明动力机构内部结构图；

图6为本发明图5中B-B处剖视图；

图7为本发明图3的俯视图；

图8为本发明工作状态示意图。

图中：1、底座；2、机械臂；3、连接轴；4、连接板；401、滑槽；402、流量分配器Ⅰ；403、流量分配器Ⅱ；5、活动杆；501、限位环；6、连接杆；7、活塞装置；701、活塞外筒；702、活塞内筒；703、活塞杆；8、下夹板；9、活动轴；10、齿轮齿；11、支撑块；12、夹辊；1201、支撑辊；1202、柔性囊；1203、压力传感器；13、支撑杆；14、动力机构；1401、活塞筒；1402、限位杆；1403、滑块；1404、第一限位槽；1405、第二限位槽；1406、导向杆；1407、螺旋导向块；1408、动力齿轮；15、上夹板；16、固定杆；17、从动齿轮；18、电机轴。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1、图2、图3、图4和图7，一种电机轴加工自动下料装置，包括底座1、机械臂2、液压装置和plc控制装置，底座1的上端铰接有机械臂2，多个机械臂2通过铰接轴铰接，最末端的机械臂2的顶端活动连接有连接轴3，连接轴3的顶端固定安装有连接板4，连接板4的上端面矩形阵列开设有四个滑槽401，四个滑槽401距连接板4中心的位置相同，连接板4的上端面固定安装有流量分配器Ⅰ402和流量分配器Ⅱ403，流量分配器Ⅰ402和流量分配器Ⅱ403分别处于连接轴3的两侧，流量分配器Ⅰ402和流量分配器Ⅱ403包括出料口和进料口，流量分配器Ⅰ402和流量分配器Ⅱ403的进料口通过软管与液压装置的出料口连通，流量分配器Ⅰ402和流量分配器Ⅱ403用于平均分配流经的液压油，连接板4的滑槽401内活动套设有活动杆5，同一侧的两个活动杆5相对的侧壁之间固定设有连接杆6，连接板4的下端面固定设有两个活塞装置7，活塞装置7用于为两侧活动杆5的移动提供动力，同一侧的两个活动杆5相对的侧壁靠下位置固定安装有活动轴9，活动轴9上活动套设有下夹板8，两个下夹板8相对的侧壁两端固定安装有支撑块11，同一个下夹板8上的两个支撑块11内活动套设有夹辊12，夹辊12包括支撑辊1201、柔性囊1202和压力传感器1203，支撑辊1201的两端活动套设于同一个下夹板8上的两个支撑块11内，支撑辊1201的外侧固定套设有柔性囊1202，柔性囊1202内充满挤压液，支撑辊1201的侧壁内嵌有压力传感器1203。

活塞装置7的活塞外筒701固定安装于连接板4的下端面，活塞外筒701内滑动安装有活塞内筒702，活塞内筒702的中心位置固定安装有活塞杆703，活塞杆703另一端固定安装在连接杆6上，两个活塞装置7的活塞杆703分别连接在不同的连接杆6上，两个活塞外筒701通过软管分别与流量分配器Ⅰ402的两个出料口连通。

活动杆5上固定套设有两个限位环501，两个限位环501分别紧贴连接板4的上端面和连接板4的下端面，限位环501用于对活动杆5进行限位，防止活动杆5出现倾斜。

请参阅图1、图2、图3、图5和图6，下夹板8的顶端固定安装有齿轮齿10，同一侧的两个活动杆5之间设有动力机构14，动力机构14的活塞筒1401一端固定安装于活动杆5的侧壁，活塞筒1401内滑动安装有滑块1403，滑块1403紧贴活塞筒1401的侧壁上对称开设有两个第一限位槽1404，活塞筒1401内壁上对称安装有两个限位杆1402，限位杆1402处于第一限位槽1404内，限位杆1402用于对滑块1403进行限位，防止滑块1403转动，滑块1403内活动套设有导向杆1406，导向杆1406的一端活动套设于活塞筒1401底端的内壁，导向杆1406的另一端活动套设于活动杆5的侧壁，导向杆1406可转动，处于活塞筒1401内的导向杆1406表面固定安装有两个螺旋导向块1407，螺旋导向块1407为螺旋状，滑块1403的内壁开设有第二限位槽1405，螺旋导向块1407处于第二限位槽1405内，未处于活塞筒1401内的导向杆1406上固定套设有动力齿轮1408，动力齿轮1408与下夹板8上的齿轮齿10啮合，两侧的活塞筒1401通过软管分别与流量分配器Ⅱ403的两个出料口连通。

请参阅图1、图2和图3，同一侧的两个活动杆5之间固定设有固定杆16，固定杆16上活动套设有从动齿轮17，从动齿轮17与动力齿轮1408啮合，同一侧的两个活动杆5相对的侧壁中间位置固定安装有活动轴9，活动轴9上活动套设有上夹板15，两个上夹板15相对的侧壁两端固定安装有支撑块11，同一个上夹板15上的两个支撑块11内活动套设有夹辊12，上夹板15的底端固定安装有齿轮齿10，上夹板15底端的齿轮齿10与从动齿轮17啮合。

四个活动杆5之间相互平行，四个夹辊12之间相互平行，四个夹辊12所组成的长方体的中心线设为中心，作业时，四个夹辊12夹持电机轴18，使电机轴18的轴心与四个夹辊12所组成的长方体的中心线在同一直线上。

同一侧的下夹板8和上夹板15转向相反，不同侧的两个下夹板8或上夹板15转向相反。保证动力机构14驱动下夹板8和上夹板15夹取电机轴18时，下夹板8和上夹板15上的支撑块11和夹辊12同时向四个夹辊12的中心处移动，或同时向远离四个夹辊12的中心处移动，保证电机轴18的轴心与四个夹辊12的中心在同一直线上。

同一侧的两个活动杆5之间固定设有两个支撑杆13，两个支撑杆13分别紧贴下夹板8和上夹板15的外侧面的中间位置。支撑杆13用于阻挡下夹板8和支撑杆13，防止下夹板8和支撑杆13反向转动。

电机轴18挤压柔性囊1202时，柔性囊1202紧贴支撑辊1201表面时，压力传感器1203所受到的压力为额定压力。

本发明的工作原理如下：

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，在装置作业时，通过plc控制装置驱动液压装置，使机械臂2带动连接轴3和连接板4移至电机轴18上方。

在夹持电机轴18时，通过plc控制装置驱动液压装置，使液压装置中的液压油进入流量分配器Ⅰ402中，通过流量分配器Ⅰ402均分，将进入流量分配器Ⅰ402的液压油均匀的分配至两个活塞外筒701中，在液压油压力的作用下，液压油推动活塞内筒702向活塞外筒701的底端滑动，使活塞内筒702带动活塞杆703、连接杆6和活动杆5移动，从而使两侧的活动杆5带动下夹板8、支撑块11和夹辊12夹持电机轴18，并且，在夹辊12接触到电机轴18后，夹辊12的外侧为充满挤压液柔性囊1202，夹辊12的柔性囊1202受到电机轴18的反作用力，使柔性囊1202形变，从而使形变后的柔性囊1202与电机轴18为面接触，增加了柔性囊1202与电机轴18的接触面积，减小了电机轴18与柔性囊1202接触点的压强，并且柔性囊1202为柔性物质，从而避免了电机轴18的表面被夹持损坏。

在活动杆5带动下夹板8、支撑块11和夹辊12夹取电机轴18，柔性囊1202产生形变后，柔性囊1202内的挤压液所受到的挤压力增大，同时，柔性囊1202内的压强增大，在压力传感器1203检测到柔性囊1202内有压力时，plc控制装置控制液压装置停止对流量分配器Ⅰ402进行传输液压油，同时，plc控制装置驱动液压装置，使液压装置中的液压油进入流量分配器Ⅱ403中，经过流量分配器Ⅱ403的均分，流进流量分配器Ⅱ403中的液压油均匀的进入两侧的活塞筒1401中，从而使活塞筒1401中的滑块1403在液压油压力的作用下滑动，由于滑块1403被限位杆1402限定，滑块1403不能转动，而螺旋导向块1407为螺旋状，在滑块1403滑动的同时，滑块1403又推动螺旋导向块1407带动导向杆1406旋转，导向杆1406同时带动动力齿轮1408旋转，由于动力齿轮1408与下夹板8上的齿轮齿10啮合，动力齿轮1408又带动下夹板8、支撑块11和夹辊12围绕活动轴9转动，并且，两侧的夹辊12同时夹取电机轴18，使电机轴18处于两侧的夹辊12上方，从而改变了夹取电机轴18的方式，使夹辊12托起电机轴18，夹辊12与电机轴18之间只受到电机轴18自身的重力，不会出现夹取力度过大，导致电机轴18表面出现损伤，或夹取力度过小，导致电机轴18掉落的现象出现。

并且，在动力齿轮1408带动下夹板8转动的同时，动力齿轮1408带动从动齿轮17转动，经过从动齿轮17的传动，从动齿轮17又带动上夹板15转动，并且同一侧的上夹板15与下夹板8的转动方向相反，在下夹板8上的夹辊12夹取电机轴18，使下夹板8上的夹辊12托起电机轴18的同时，上夹板15上的夹辊12也向电机轴18移动，直至下夹板8上的夹辊12托起电机轴18，并且上夹板15上的夹辊12紧贴电机轴18，在上夹板15上的夹辊12紧贴电机轴18的同时，上夹板15上的夹辊12受到电机轴18的挤压力，使上夹板15上的柔性囊1202产生形变，并且柔性囊1202内的压力增大，在上夹板15上的夹辊12中的压力传感器1203检测到的压力与下夹板8上的夹辊12中的压力传感器1203检测到的压力相同，并且压力值达到额定压力时，表示下夹板8上的柔性囊1202和上夹板15上的柔性囊1202产生的形变量相同，并且，下夹板8上的柔性囊1202和上夹板15上的柔性囊1202都挤压在电机轴18的表面，此时，电机轴18的轴心被固定在四个夹辊12所组成的长方体的中心，电机轴18的轴心与四个夹辊12所组成的长方体的中心在同一直线上，在此过程中，不论电机轴18的直径怎么变化，电机轴18的轴心都会被固定在同一直线上，在后续对机床下料的过程中，避免了电机轴18的轴心与机床的轴心存在差异，从而避免了上料后的定位夹紧出现误差的情况发生。

Claims (5)

1.一种电机轴加工自动下料装置，包括底座（1）、机械臂（2）和液压装置，最末端的所述机械臂（2）的顶端活动连接有连接轴（3），其特征在于：所述连接轴（3）的顶端固定安装有连接板（4），所述连接板（4）的上端面矩形阵列开设有四个滑槽（401），所述滑槽（401）内活动套设有活动杆（5），同一侧的两个所述活动杆（5）相对的侧壁之间固定设有连接杆（6），所述连接板（4）的下端面固定设有两个活塞装置（7），所述活塞装置（7）用于为两侧活动杆（5）的移动提供动力，同一侧的两个所述活动杆（5）相对的侧壁靠下位置固定安装有活动轴（9），所述活动轴（9）上活动套设有下夹板（8），两个所述下夹板（8）相对的侧壁两端固定安装有支撑块（11），同一个所述下夹板（8）上的两个支撑块（11）内活动套设有夹辊（12），所述夹辊（12）包括支撑辊（1201）、柔性囊（1202）和压力传感器（1203），所述支撑辊（1201）的两端活动套设于同一个下夹板（8）上的两个支撑块（11）内，所述支撑辊（1201）的外侧固定套设有柔性囊（1202），所述柔性囊（1202）内充满挤压液，所述支撑辊（1201）的侧壁内嵌有压力传感器（1203）；

所述连接板（4）的上端面固定安装有流量分配器Ⅰ（402）和流量分配器Ⅱ（403），所述流量分配器Ⅰ（402）和流量分配器Ⅱ（403）均包括出料口和进料口，所述流量分配器Ⅰ（402）和流量分配器Ⅱ（403）的进料口通过软管与液压装置的出料口连通，所述活塞装置（7）的活塞外筒（701）固定安装于连接板（4）的下端面，所述活塞外筒（701）内滑动安装有活塞内筒（702），所述活塞内筒（702）的中心位置固定安装有活塞杆（703），所述活塞杆（703）另一端固定安装在连接杆（6）上，两个所述活塞装置（7）的活塞杆（703）分别连接在不同的连接杆（6）上，两个所述活塞外筒（701）通过软管分别与流量分配器Ⅰ（402）的两个出料口连通；

所述下夹板（8）的顶端固定安装有齿轮齿（10），同一侧的两个所述活动杆（5）之间设有动力机构（14），所述动力机构（14）的活塞筒（1401）的一端固定安装于活动杆（5）的侧壁，所述活塞筒（1401）内滑动安装有滑块（1403），所述滑块（1403）紧贴活塞筒（1401）的侧壁上对称开设有两个第一限位槽（1404），所述活塞筒（1401）内壁上对称安装有两个限位杆（1402），所述限位杆（1402）处于第一限位槽（1404）内，所述滑块（1403）内活动套设有导向杆（1406），所述导向杆（1406）的一端活动套设于活塞筒（1401）底端的内壁，所述导向杆（1406）的另一端活动套设于活动杆（5）的侧壁，处于所述活塞筒（1401）内的导向杆（1406）表面固定安装有两个螺旋导向块（1407），所述螺旋导向块（1407）为螺旋状，所述滑块（1403）的内壁开设有第二限位槽（1405），所述螺旋导向块（1407）处于第二限位槽（1405）内，未处于所述活塞筒（1401）内的导向杆（1406）上固定套设有动力齿轮（1408），所述动力齿轮（1408）与下夹板（8）上的齿轮齿（10）啮合，两侧的所述活塞筒（1401）通过软管分别与流量分配器Ⅱ（403）的两个出料口连通；

同一侧的两个所述活动杆（5）之间固定设有固定杆（16），所述固定杆（16）上活动套设有从动齿轮（17），所述从动齿轮（17）与动力齿轮（1408）啮合，同一侧的两个所述活动杆（5）相对的侧壁中间位置固定安装有活动轴（9），所述活动轴（9）上活动套设有上夹板（15），两个所述上夹板（15）相对的侧壁两端固定安装有支撑块（11），同一个所述上夹板（15）上的两个支撑块（11）内活动套设有夹辊（12），所述上夹板（15）的底端固定安装有齿轮齿（10），所述上夹板（15）底端的齿轮齿（10）与从动齿轮（17）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种电机轴加工自动下料装置，其特征在于，所述活动杆（5）上固定套设有两个限位环（501），两个所述限位环（501）分别紧贴连接板（4）的上端面和连接板（4）的下端面。

3.根据权利要求1所述的一种电机轴加工自动下料装置，其特征在于，四个所述活动杆（5）之间相互平行，四个所述夹辊（12）之间相互平行。

4.根据权利要求1所述的一种电机轴加工自动下料装置，其特征在于，同一侧的所述下夹板（8）和上夹板（15）转向相反，不同侧的两个所述下夹板（8）或上夹板（15）转向相反。

5.根据权利要求1所述的一种电机轴加工自动下料装置，其特征在于，同一侧的两个所述活动杆（5）之间固定设有用于限制下夹板（8）和上夹板（15）反向转动的支撑杆（13）。