CN117260248A - 一种非中心对称零件自转角度调整装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种非中心对称零件自转角度调整装置，包括X轴运动模组、上料工装、下料工装、Z轴自转模组和Z轴顶升模组，Z轴自转模组滑动安设于X轴运动模组上，上料工装和下料工装均位于Z轴自转模组的下方，X轴运动模组由上料工装延伸至下料工装，且Z轴自转模组的移动轨迹位于Z轴顶升模组正上方，Z轴自转模组包括用于夹住零件的夹爪组件，Z轴顶升模组包括可向上抵紧零件的顶升机构，顶升机构的顶部开设有与零件底部形状相同的卡合孔，Z轴自转模组还包括驱动夹爪组件旋转以使零件与卡合孔角度一致的第一驱动机构，Z轴顶升模组还包括驱动顶升机构上下移动的第二驱动机构。本发明还提供一种非中心对称零件自转角度调整装置的使用方法。
Description
技术领域
本发明涉及零件安装加工领域，尤其涉及一种非中心对称零件自转角度调整装置及其使用方法。
背景技术
日常生产中经常碰到零件安装加工作业，其中对于非对称零件要求零件与安装位置外形配套安装，设备自动加工作业时需要对零件的位置及角度进行纠正，现有的非中心对称零件角度调整装置，结构复杂，操作麻烦，因此有必要设计一种新的非中心对称零件角度调整装置，以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种非中心对称零件自转角度调整装置及其使用方法，本发明至少解决了现有技术中的部分问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种非中心对称零件自转角度调整装置，包括X轴运动模组、上料工装、下料工装、Z轴自转模组和Z轴顶升模组，所述Z轴自转模组滑动安设于所述X轴运动模组上，所述上料工装和所述下料工装均位于所述Z轴自转模组的下方，所述X轴运动模组用于带动Z轴自转模组在上料工装、Z轴顶升模组以及下料工装三个工位间移动，所述X轴运动模组由上料工装延伸至下料工装，且所述Z轴自转模组的移动轨迹位于Z轴顶升模组正上方，所述Z轴自转模组包括用于夹住零件的夹爪组件，所述Z轴顶升模组包括可向上抵紧零件的顶升机构，所述顶升机构的顶部开设有与零件底部形状相同的卡合孔，所述卡合孔为非中心对称孔，所述Z轴自转模组还包括驱动夹爪组件旋转以使零件与卡合孔角度一致的第一驱动机构，所述Z轴顶升模组还包括驱动顶升机构上下移动的第二驱动机构。
进一步地，沿Z轴自转模组的滑动方向，所述Z轴顶升模组位于所述上料工装和所述下料工装之间。
进一步地，所述非中心对称零件自转角度调整装置还包括X轴模组支架，所述X轴运动模组安设于所述X轴模组支架上。
进一步地，所述上料工装包括上料治具、驱动所述上料治具上下移动的第三驱动机构，所述上料治具的顶部设有用于放置零件的开孔，所述零件的顶部位于所述开孔的外侧。
进一步地，所述下料工装包括收料盒和收料盒支架，所述收料盒固定于所述收料盒支架上。
进一步地，所述夹爪组件包括由第一驱动机构驱动旋转的旋转气缸、由旋转气缸驱动夹紧或松开零件的夹爪，所述夹爪设于所述旋转气缸的底部。
进一步地，所述顶升机构包括套筒和缓冲组件，所述套筒的顶部开设有与零件底部形状相同的卡合孔，所述套筒的底部通过所述缓冲组件安设于所述第二驱动机构上。
进一步地，所述缓冲组件包括套筒支架、弹簧和弹簧支撑座，所述套筒固定于所述套筒支架上，所述套筒支架通过若干弹簧支撑于所述弹簧支撑座上，所述弹簧支撑座固定于所述第二驱动机构上。
本发明还提供一种非中心对称零件自转角度调整装置的使用方法：S1、零件填装在上料治具中；S2、X轴运动模组带动Z轴自转模组到零件上方；S3、第三驱动机构驱动零件上升；S4、旋转气缸的夹爪夹住零件后，第三驱动机构驱动上料治具下降；S5、X轴运动模组带动Z轴自转模组将零件送至套筒正上方；S6、第二驱动机构驱动套筒上升，与零件的底部进行过盈抵接；S7、第一驱动机构带动旋转气缸进行旋转，当零件底部旋转至与套筒顶部的卡合孔角度一致时，因套筒上开设的卡合孔与零件底部形状吻合，零件的底部伸入所述卡合孔内，第一驱动机构感应扭力异常后，停止旋转，第二驱动机构驱动套筒下降，零件与套筒脱离；S8、X轴运动模组带动Z轴自转模组将零件转移到收料盒中，然后由机械手将调整好角度的零件取走。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种非中心对称零件自转角度调整装置，包括Z轴自转模组和Z轴顶升模组，Z轴自转模组包括用于夹住零件的夹爪组件、驱动所述夹爪组件旋转的第一驱动机构，Z轴顶升模组位于Z轴自转模组的下方，Z轴顶升模组包括可向上抵紧零件的顶升机构、驱动顶升机构上下移动的第二驱动机构，顶升机构的顶部开设有与零件底部形状相同的卡合孔，卡合孔用于纠正零件的角度。本发明结构简单，操作方便，运行稳定，可满足非中心对称零件安装时角度调整的需要。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的非中心对称零件自转角度调整装置的示意图；
图2为本发明实施例提供的X轴运动模组的示意图；
图3为本发明实施例提供的Z轴自转模组的示意图；
图4为本发明实施例提供的Z轴顶升模组的示意图；
图5为本发明实施例提供的上料工装的示意图；
图6为本发明实施例提供的收料盒的示意图。
图中：1、X轴运动模组；2、Z轴伺服电机；3、电机支架；4、联轴器；5、连轴杆；6、连轴杆轴套；7、旋转气缸；8、X轴模组支架；9、收料盒；10、收料盒支架；11、定位柱；12、弹簧；13、顶升气缸；14、顶升底座；15、弹簧支撑座；16、套筒；17、套筒支架；18、上料底座；19、上料气缸；20、上料治具；21、零件；22、零件非中心对称的底部；23、夹爪。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。
如图1-图6，本发明实施例一提供一种非中心对称零件自转角度调整装置，包括X轴运动模组1、上料工装、下料工装、Z轴自转模组和Z轴顶升模组，如图2，所述X轴运动模组1安设于所述X轴模组支架8上，所述Z轴自转模组滑动安设于所述X轴运动模组1上，所述上料工装和所述下料工装均位于所述Z轴自转模组的下方，所述X轴运动模组1用于带动Z轴自转模组在上料工装、Z轴顶升模组以及下料工装三个工位间移动，所述X轴运动模组由上料工装延伸至下料工装，且所述Z轴自转模组的移动轨迹位于Z轴顶升模组正上方，所述Z轴自转模组包括用于夹住零件21的夹爪组件，零件21为非中心对称零件，所述Z轴顶升模组包括可向上抵紧零件的顶升机构、驱动顶升机构上下移动的第二驱动机构，在本实施例中，第二驱动机构为顶升气缸13，顶升气缸13安设于顶升底座14上，所述顶升机构的顶部开设有与零件21底部形状相同的卡合孔，所述卡合孔为非中心对称孔，卡合孔用于纠正零件的角度，所述Z轴自转模组还包括驱动夹爪组件旋转以使零件与卡合孔角度一致的第一驱动机构，在本实施例中，第一驱动机构为Z轴伺服电机2。
如图3，所述夹爪组件包括由Z轴伺服电机2驱动旋转的旋转气缸7、由旋转气缸7驱动夹紧或松开零件的夹爪23，所述夹爪23设于所述旋转气缸7的底部。在本实施例中，Z轴伺服电机2固定在电机支架3上，电机支架3固定于X轴运动模组1的滑块上，连轴杆5的一端通过联轴器4与Z轴伺服电机2的输出轴相连，连轴杆5的另一端与旋转气缸7相连，供连轴杆5贯穿的连轴杆轴套6固定于电机支架3上。
如图4，所述顶升机构包括套筒16和缓冲组件，所述套筒16的顶部开设有与零件21底部形状相同的卡合孔，所述套筒16的底部通过所述缓冲组件安设于所述顶升气缸13上。在本实施例中，所述缓冲组件包括套筒支架17、弹簧12和弹簧支撑座15，套筒支架17通过四根弹簧支撑于弹簧支撑座15上，套筒16的底部通过螺丝固定于套筒支架17上，弹簧支撑座15固定于顶升气缸13上。套筒支架17下表面的四个端角各设有一根弹簧12，套筒支架17上表面的四个端角各设有一根定位柱11，定位柱11起到导向作用，避免套筒支架17上下移动的时候出现偏心的情况。
在本实施例中，沿Z轴自转模组的滑动方向，所述Z轴顶升模组位于所述上料工装和所述下料工装之间。如图5，所述上料工装包括上料治具20、驱动所述上料治具20上下移动的第三驱动机构，在本实施例中，第三驱动机构为上料气缸19，所述上料气缸19安设于上料底座18上，所述上料治具20的顶部设有用于放置零件21的开孔，所述零件21的顶部位于所述开孔的外侧。如图6，所述下料工装包括收料盒9和收料盒支架10，所述收料盒9固定于所述收料盒支架10上。
本发明实施例二提供一种非中心对称零件自转角度调整装置的使用方法：零件21(待旋转物)填装在上料治具20中，X轴运动模组1带动Z轴自转模组到零件21上方，上料气缸19驱动零件21上升；旋转气缸7的夹爪23夹住零件21后，上料气缸19驱动上料治具20下降；X轴运动模组1带动Z轴自转模组将零件21送至套筒16正上方；顶升气缸13驱动套筒16上升，与零件21的底部进行过盈接触，Z轴伺服电机2带动旋转气缸7进行旋转，当零件21底部旋转至与套筒16顶部的卡合孔角度一致时，因为套筒16上开设的卡合孔与零件21底部形状吻合，零件21的底部伸入所述卡合孔内，Z轴伺服电机2感应扭力异常后，停止旋转。顶升气缸13驱动套筒16下降，零件21与套筒16脱离，X轴运动模组1带动Z轴自转模组将零件21转移到收料盒9中，从而实现本发明的零件自转角度调整功能，之后由机械手将调整好角度的零件取走。Z轴伺服电机2感应扭力异常后，停止旋转，此为现有技术，在此不再赘述。
在本实施例中，X轴运动模组1可由上银KK40系列滚珠丝杆直线模组加台达电机ECMA-20807RS构成；Z轴伺服电机2可采用台达电机ECMA-20807RS。
本发明提供的非中心对称零件自转角度调整装置，结构简单，可操作性强，运行可靠，适用于设备的日常开发设计中，或者作为独立工装使用。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)
1.一种非中心对称零件自转角度调整装置，其特征在于：包括X轴运动模组、上料工装、下料工装、Z轴自转模组和Z轴顶升模组，所述Z轴自转模组滑动安设于所述X轴运动模组上，所述上料工装和所述下料工装均位于所述Z轴自转模组的下方，所述X轴运动模组用于带动Z轴自转模组在上料工装、Z轴顶升模组以及下料工装三个工位间移动，所述X轴运动模组由上料工装延伸至下料工装，且所述Z轴自转模组的移动轨迹位于Z轴顶升模组正上方，所述Z轴自转模组包括用于夹住零件的夹爪组件，所述Z轴顶升模组包括可向上抵紧零件的顶升机构，所述顶升机构的顶部开设有与零件底部形状相同的卡合孔，所述卡合孔为非中心对称孔，所述Z轴自转模组还包括驱动夹爪组件旋转以使零件与卡合孔角度一致的第一驱动机构，所述Z轴顶升模组还包括驱动顶升机构上下移动的第二驱动机构。
2.如权利要求1所述的非中心对称零件自转角度调整装置，其特征在于：沿Z轴自转模组的滑动方向，所述Z轴顶升模组位于所述上料工装和所述下料工装之间。
3.如权利要求1所述的非中心对称零件自转角度调整装置，其特征在于：还包括X轴模组支架，所述X轴运动模组安设于所述X轴模组支架上。
4.如权利要求1所述的非中心对称零件自转角度调整装置，其特征在于：所述上料工装包括上料治具、驱动所述上料治具上下移动的第三驱动机构，所述上料治具的顶部设有用于放置零件的开孔，所述零件的顶部位于所述开孔的外侧。
5.如权利要求1所述的非中心对称零件自转角度调整装置，其特征在于：所述下料工装包括收料盒和收料盒支架，所述收料盒固定于所述收料盒支架上。
6.如权利要求1所述的非中心对称零件自转角度调整装置，其特征在于：所述夹爪组件包括由第一驱动机构驱动旋转的旋转气缸、由旋转气缸驱动夹紧或松开零件的夹爪，所述夹爪设于所述旋转气缸的底部。
7.如权利要求1所述的非中心对称零件自转角度调整装置，其特征在于：所述顶升机构包括套筒和缓冲组件，所述套筒的顶部开设有与零件底部形状相同的卡合孔，所述套筒的底部通过所述缓冲组件安设于所述第二驱动机构上。
8.如权利要求7所述的非中心对称零件自转角度调整装置，其特征在于：所述缓冲组件包括套筒支架、弹簧和弹簧支撑座，所述套筒固定于所述套筒支架上，所述套筒支架通过若干弹簧支撑于所述弹簧支撑座上，所述弹簧支撑座固定于所述第二驱动机构上。
9.一种非中心对称零件自转角度调整装置的使用方法，其特征在于：S1、零件填装在上料治具中；S2、X轴运动模组带动Z轴自转模组到零件上方；S3、第三驱动机构驱动零件上升；S4、旋转气缸的夹爪夹住零件后，第三驱动机构驱动上料治具下降；S5、X轴运动模组带动Z轴自转模组将零件送至套筒正上方；S6、第二驱动机构驱动套筒上升，与零件的底部进行过盈抵接；S7、第一驱动机构带动旋转气缸进行旋转，当零件底部旋转至与套筒顶部的卡合孔角度一致时，因套筒上开设的卡合孔与零件底部形状吻合，零件的底部伸入所述卡合孔内，第一驱动机构感应扭力异常后，停止旋转，第二驱动机构驱动套筒下降，零件与套筒脱离；S8、X轴运动模组带动Z轴自转模组将零件转移到收料盒中，然后由机械手将调整好角度的零件取走。
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