CN205465399U - 一种用于自动料仓可调托盘升降装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于自动料仓可调托盘升降装置，主要包括工件夹持机构、托盘定位机构和托盘升降机构三个部分；工件夹持机构采用三杆导向可调节的托盘夹持技术，托盘定位机构包括滚针轴承安装座、滚针轴承、上支座、下支座、气缸、顶头、气缸法兰和仿形块，托盘升降机构包括底板、顶升光轴、直线轴承、光轴上固定板、滚珠丝杠螺母、光轴下固定板、滚珠丝杠、电机、轴承座、角接触球轴承、深沟球轴承和接近开关支架，底板，光轴上固定板与竖直安装在底板上的接近开关支架通过螺栓固定保持与底板的位置固定。本实用新型的有益效果是：有效解决了因工件累计误差过大影响使用功能的情况，降低了生产成本；高效节能、定位位置精确、使用范围广。

Description

一种用于自动料仓可调托盘升降装置

技术领域

本实用新型涉及一种运用于工业自动化生产流水线上可调托盘的升降装置，具体的涉及一种用于自动料仓可调托盘升降装置，属于机械自动化领域。

背景技术

随着全球化的浪潮加剧，国内、国际人力成本的上升，人力成本在机械产品加工成本中所占比重更为凸显，控制成本保质量成为制约企业特别是机械加工企业的关键环节。单纯靠提高机械设备生产效率来弱化人力成本的影响是非常有限的。为了降低人力成本，实现产品短期有人监管长期无人运行，现在自动化辅助设备的介入，一方面能将人类从单调繁杂的体力劳动中解脱出来，另一方面只有实现工业化全自动生产，才是提高生产效率的最终解决方案。在机械加工过程中提高生产效率的关键技术之一就是实现自动上下料的功能，而自动上下料装置必须满足在无人干涉的情况下，按规定的指令或程序自动操作或控制的过程，其目标是“稳、准、块”，也就是说自动上下料装置必须满足上下料装置中的被加工零件与上料、卸料机械手之间保持精确的位置关系，这样才能保证机械手的上料、卸料的准确、快捷。

在生产中，生产的工件尺寸会有差别，这就需要对储料工位进行调整，以实现满足不同尺寸的工件，但是目前国内外与自动化生产线相配套的料仓主要采用多工位、大托盘料仓，比如十六工位的转盘式料仓、二十工位的转盘式料仓，其存在的主要问题是：①被加工零件在料仓中的托盘上的定位精度较低，这样就会造成上料、卸料机械手在上料、卸料过程中，有可能抓不到被加工零件或碰到被加工零件，使生产线无法正常使用；②当被加工零件发生改变时，料仓中放置的托盘就需要更换，这样就需要准备大量的托盘，以满足加工不同尺寸零部件的需要；

③储料工位结构复杂，结构所需零件加工累计误差较大，若保证零件尺寸公差，所需生产成本增加很多；调节过程较繁琐，费时费力；④托盘的上料抬升装置采用的是气缸带动抬升导杆上下移动或者是电机上的链轮带动链条旋转，链条一端与托盘连接从而控制托盘的上下移动。采用气动抬升时，在遇到工件和工装较重时，气缸的推力载重性能不稳定，且位置精度控制较为困难；采用链条抬升时，噪音较大，稳定性差，在所属机构中占用空间较大。

为此，如何提供一种高效的自动料仓可调托盘的升降装置，是本实用新型研究的目的所在。

实用新型内容

为克服现有技术的不足之处，本实用新型提供一种用于自动料仓可调托盘升降装置，是将对现有夹持机构改进，在不影响使用功能的情况下尽可能的减少零件的种类、数量，减少累计误差；对于升降装置我们采用位置精度高，结构合理的滚珠丝杠升降装置，通过接近开关控制电机，实现精确控制托盘的上升、下降位置，同时并辅助定位机构，以满足机械手在抓取零件时的需要，同时提高了可靠性和重复性高。

为解决现有技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于自动料仓可调托盘升降装置，包括工件夹持机构、托盘定位机构和托盘升降机构三个部分；所述的工件夹持机构采用三杆导向可调节的托盘夹持，所述的托盘包括两个连接在底板Ⅰ上的销轴，所述销轴下端与链条上的附板孔相连接，所述链条通过销轴带动底板Ⅰ实现运转；所述底板Ⅰ上固定有螺母，所述螺母的中心为圆心的圆上均布有三个定位销孔和三个圆柱销，在所述定位销孔上安装有可旋转的撑杆固定调节座，所述撑杆固定调节座上设置有导向杆，抬升托盘和调整托板由上至下套装在所述导向杆上，调整托板通过与固定轴座相配的螺栓固定在底板Ⅰ上；所述抬升托板和调整托板上以定位孔均布开有半圆弧槽；

所述的托盘定位机构包括滚针轴承安装座、滚针轴承、上支座、下支座、气缸、顶头、气缸法兰和仿形块，所述上支座和下支座一端分别安装在机架安装板上，所述上支座和下支座另一端固定安装在底板Ⅰ侧面，所述机架安装板上安装有金属切屑轮架，所述的金属切屑轮架内侧设置有输送链滑道，所述金属切屑轮架等间距安装有金属切屑轮，所述的金属切屑轮上安装输送链，底板Ⅰ支撑在金属切屑轮上，所述滚针轴承安装座固定安装在上支座上，所述滚针轴承安装座上安装滚针轴承，所述气缸通过气缸法兰安装在下支座上，所述顶头安装在下支座中间，所述的顶头与气缸法兰间设置有仿形块；

所述的托盘升降机构包括底板Ⅱ、顶升光轴、直线轴承、光轴上固定板、滚珠丝杠螺母、光轴下固定板、滚珠丝杠、电机、轴承座、角接触球轴承、深沟球轴承和接近开关支架，所述的底板Ⅱ、光轴上固定板与竖直安装在底板Ⅱ上的接近开关支架通过螺栓固定保持与底板Ⅱ的位置固定，所述光轴下固定板和电机安装板通过螺栓固定在底板Ⅱ上，所述电机与轴承座通过螺栓实现与底板的Ⅱ相对位置固定，所述滚珠丝杆下端通过安装了角接触球轴承的轴承座与上端通过安装在光轴上固定板的深沟球轴承实现固定，所述的光轴下固定板通过螺栓与滚珠丝杆上的滚珠丝杆螺母连接，所述的滚珠丝杆螺母以滚珠丝杆螺母为中心均布安装三根顶升光轴，所述的顶升光轴下端通过螺栓固定在光轴下固定板上，所述的顶升光轴上端与安装在光轴上固定板上的直线轴承相配合，所述的电机输出轴一端与滚珠丝杆输入端均安装速比为1:1的同步带轮，所述的同步带轮上安装有同步带，所述的接近开关支架上设置有接近开关安装座，所述的接近开关安装座设置有上下接近开关，所述的接近开关通过信号反馈给PLC从而控制电机，所述的接近开关分别控制滚珠丝杠上、下极限位置；

所述的机架安装板上设置有对射开关支架座，所述的对射开关支架座上设置有对射开关支架，所述的对射开关支架上分别设置有对射开关安装座和对射开关安装板。

进一步的：所述的半圆弧槽的半径为可旋转的撑杆固定调节座上的销和可固定在撑杆固定座上的导向杆之间的中心距。

进一步的，所述的金属切屑轮架、上支座和下支座保证在同一基准面上。

进一步的，所述的顶头与底板Ⅰ一端的豁口通过间隙配合底板Ⅰ完成二次精定位。

本实用新型的有益效果是：有效解决了因工件累计误差过大影响使用功能的情况，降低了生产成本；高效节能、定位位置精确、使用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的等轴侧视图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型工件夹持机构的爆炸图。

图4和5为本实用新型托盘定位机构结构示意图。

图6和7为本实用新型托盘升降机构结构示意图。

其中：对射开关安装板1、对射开关支架2 、对射开关安装座3、对射开关支架座4、机架安装板5、金属切削轮6、金属切削轮安装架7、输送链滑道8、对射开关9、输送链10、导向杆11 、螺母12、圆柱销13 、导向杆固定座14、抬升托盘15、螺栓16、调整托板17、销轴18、底板Ⅰ19、滚针轴承安装座20、滚针轴承21、上支座22、电机安装板23、下支座24、气缸25、顶头26、气缸法兰27、仿形块28、顶升光轴29、直线轴承30、光轴上固定板31、滚珠丝杠螺母32、光轴下固定板33、滚珠丝杠34、电机35、轴承座36、角接触球轴承37、深沟球轴承38、接近开关支架39、接近开关安装座40、接近开关41、同步带42、同步带轮43、底板Ⅱ44。

具体实施方式

下面结合附图1-7对本实用新型做进一步分析。

如图1-2所示，本实用新型的一种用于自动料仓可调托盘升降装置，主要包括工件夹持机构、托盘定位机构和托盘升降机构三个部分；所述的工件夹持机构如图3所示：采用三杆导向可调节的托盘夹持技术，所述的托盘包括两个连接在底板19上的销轴18，所述销轴18下端与链条上的附板孔相连接，所述链条通过销轴带动底板19实现运转；所述底板19上固定有螺母12，所述螺母12的中心为圆心的圆上均布有三个定位销孔和三个圆柱销13，在所述定位销孔上安装有可旋转的撑杆固定调节座14，所述撑杆固定调节座14上设置有导向杆11，抬升托盘15和调整托板17由上至下套装在所述导向杆11上，调整托板17通过与固定轴座相配的螺栓16固定在底板19上；所述抬升托板15和调整托板17上以定位孔均布开有半圆弧槽；

如图4-5所示，所述的托盘定位机构：包括滚针轴承安装座20、滚针轴承21、上支座22、下支座24、气缸25、顶头26、气缸法兰27和仿形块28，所述上支座22和下支座24一端分别安装在机架安装板5上，所述上支座22和下支座24另一端固定安装在底板19侧面，所述机架安装板5上安装有金属切屑轮架7，所述的金属切屑轮架内侧设置有输送链滑道8，所述金属切屑轮架7等间距安装有金属切屑轮6，所述的金属切屑轮6上安装输送链10，底板19支撑在金属切屑轮6上，所述滚针轴承安装座20固定安装在上支座22上，所述滚针轴承安装座20上安装滚针轴承21，所述气缸25通过气缸法兰27安装在下支座24上，所述顶头26安装在下支座24中间，所述的顶头26与气缸法兰27间设置有仿形块28；

如图6-7所示：所述的托盘升降机构包括底板Ⅱ44、顶升光轴29、直线轴承30、光轴上固定板31、滚珠丝杠螺母32、光轴下固定板33、滚珠丝杠34、电机35、轴承座36、角接触球轴承37、深沟球轴承38和接近开关支架39 ，所述的底板Ⅱ44、光轴上固定板31与竖直安装在底板Ⅱ44上的接近开关支架39通过螺栓固定保持与底板Ⅱ44的位置固定，所述光轴下固定板33和电机安装板23通过螺栓固定在底板Ⅱ44上，所述电机35与轴承座36通过螺栓实现与底板Ⅱ44的相对位置固定，所述滚珠丝杆34下端通过安装了角接触球轴承37的轴承座36与上端通过安装在光轴上固定板31的深沟球轴承38实现固定，所述的光轴下固定板33通过螺栓与滚珠丝杆34上的滚珠丝杆螺母32连接，所述的滚珠丝杆螺母32以滚珠丝杆螺母32为中心均布安装3根顶升光轴29，所述的顶升光轴29下端通过螺栓固定在光轴下固定板33上，所述的顶升光轴29上端与安装在光轴上固定板上31的直线轴承30相配合，所述的电机35输出轴一端与滚珠丝杆34输入端均安装速比为1:1的同步带轮43，所述的同步带轮43上安装有同步带42，所述的接近开关支架39上设置有接近开关安装座40，所述的接近开关安装座40设置有上下接近开关41，所述的接近开关41通过信号反馈给PLC从而控制电机35，所述的接近开关41分别控制滚珠丝杠34上、下极限位置；

如图1和2所示，所述的机架安装板5上设置有对射开关支架座4，所述的对射开关支架座4上设置有对射开关支架2，所述的对射开关支架2上分别设置有对射开关安装座3和对射开关安装板1，所示的对射开关安装座3上设置有对射开关9。

下面对本实用新型的具体结构进行进一步的介绍，本实用新型可分解为三个功能模块：

（1）工件夹持机构；

（2）托盘升降机构；

（3）托盘定位机构；

关于工件加持机构我们采用的方案是：三杆导向可调节的托盘夹持方案，该托盘包括两个连接在底板19Ⅰ上的销轴18，销轴18下端与链条上的附板孔相连接，运转链条的通过销轴带动底板Ⅰ19实现运转。安装在底板Ⅰ19上的导向杆11和抬升托盘15，其特征在于在底板Ⅰ19上固定有螺母12，在底板Ⅰ19上的螺母12的中心为圆心的圆上均布有定位销孔，在每个定位销上安装有一个可旋转的撑杆固定调节座14，在每个撑杆固定调节座14上有一个导向杆11，在抬升托板15和调整托板17上以定位孔均布开有半圆弧槽，半圆弧槽的半径为可旋转的撑杆固定调节座14上的销和可固定在撑杆固定座上14的导向杆11之间的中心距，抬升托盘15和调整托板17由上至下套装在导向杆11上，调整托板17通过与固定轴座相配的螺栓16固定在底板Ⅰ19上。每次安装夹持工件松开螺栓16旋转调整托盘17调整导向杆44在抬升托盘15半圆弧槽滑动，实现夹持不同尺寸工件。

关于托盘升降机构我们采用的方案是：安装在料仓机架上的底板Ⅱ44，光轴上固定板31与竖直安装在底板Ⅱ44上的接近开关支架39通过螺栓固定保持与底板Ⅱ44的位置固定，光轴下固定板33和电机安装板23通过螺栓固定在底板Ⅱ44上，电机35与轴承座36通过螺栓实现与底板Ⅱ44的相对位置固定，滚珠丝杆34下端通过安装了角接触球轴承37的轴承座36与上端通过安装在光轴上固定板31的深沟球轴承46实现固定，光轴下固定板33通过螺栓与滚珠丝杆34上的滚珠丝杆螺母32连接，同时以滚珠丝杆螺母32为中心，均布安装3根顶升光轴29，顶升光轴29下端通过螺栓固定在光轴下固定板33上，上端与安装在光轴上固定板上31的直线轴承30相配合。在电机35输出轴一端与滚珠丝杆34输入端均安装速比为1:1的同步带轮43，接近开关支架39上的上下接近开关41通过信号反馈给PLC，PLC控制电机，从而实现光轴下固定板33的升降位置。上下工位的接近开关41分别控制滚珠丝杠34上、下极限位置，以防止电机35过载。

关于托盘定位机构我们采用的方案是:安装在机架安装板5上的金属切屑轮架7，等间距安装有金属切屑轮6，底板Ⅰ19支撑在金属切屑轮6上，上支座22，下支座24分别安装在机架安装板5上，滚针轴承安装座20上安装滚针轴承21，滚针轴承安装座20固定在机架安装板5上，气缸25通过气缸法兰27安装在下支架24上。此时机架安装板5为精加工厚板，保证金属切屑轮架7、上支座22、下支座24同时保证在同一基准面上。当顶升光轴29顶升抬升托板15时，滚针轴承21可以可保证底板Ⅰ19始终保持水平，避免抬升托板15上升至在机械手抓取位置时因底板Ⅰ19位置不精准，导致工件加持机构供料不精确，影响与机械手之间的配合。当底板Ⅰ19通过装配在输送链滑道8里的链条拖动运转至上升、下降工位时，气缸25通过仿形块28给与顶头26一水平力，顶头26与底板Ⅰ19一端的豁口通过间隙配合底板Ⅰ19完成二次精定位。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (4)

1.一种用于自动料仓可调托盘升降装置，其特征在于：包括工件夹持机构、托盘定位机构和托盘升降机构三个部分；所述的工件夹持机构采用三杆导向可调节的托盘夹持，所述的托盘包括两个连接在底板上的销轴，所述销轴下端与链条上的附板孔相连接，所述链条通过销轴带动底板实现运转；所述底板上固定有螺母，所述螺母的中心为圆心的圆上均布有三个定位销孔和三个圆柱销，在所述定位销孔上安装有可旋转的撑杆固定调节座，所述撑杆固定调节座上设置有导向杆，抬升托盘和调整托板由上至下套装在所述导向杆上，调整托板通过与固定轴座相配的螺栓固定在底板上；所述抬升托板和调整托板上以定位孔均布开有半圆弧槽；

所述的托盘定位机构包括滚针轴承安装座、滚针轴承、上支座、下支座、气缸、顶头、气缸法兰和仿形块，所述上支座和下支座一端分别安装在机架安装板上，所述上支座和下支座另一端固定安装在底板侧面，所述机架安装板上安装有金属切屑轮架，所述的金属切屑轮架内侧设置有输送链滑道，所述金属切屑轮架等间距安装有金属切屑轮，所述的金属切屑轮上安装输送链，底板支撑在金属切屑轮上，所述滚针轴承安装座固定安装在上支座上，所述滚针轴承安装座上安装滚针轴承，所述气缸通过气缸法兰安装在下支座上，所述顶头安装在下支座中间，所述的顶头与气缸法兰间设置有仿形块；

所述的托盘升降机构包括底板、顶升光轴、直线轴承、光轴上固定板、滚珠丝杠螺母、光轴下固定板、滚珠丝杠、电机、轴承座、角接触球轴承、深沟球轴承和接近开关支架，所述的底板，光轴上固定板与竖直安装在底板上的接近开关支架通过螺栓固定保持与底板的位置固定，所述光轴下固定板和电机安装板通过螺栓固定在底板上，所述电机与轴承座通过螺栓实现与底板的相对位置固定，所述滚珠丝杆下端通过安装了角接触球轴承的轴承座与上端通过安装在光轴上固定板的深沟球轴承实现固定，所述的光轴下固定板通过螺栓与滚珠丝杆上的滚珠丝杆螺母连接，所述的滚珠丝杆螺母以滚珠丝杆螺母为中心均布安装三根顶升光轴，所述的顶升光轴下端通过螺栓固定在光轴下固定板上，所述的顶升光轴上端与安装在光轴上固定板上的直线轴承相配合，所述的电机输出轴一端与滚珠丝杆输入端均安装速比为1:1的同步带轮，所述的同步带轮上安装有同步带，所述的接近开关支架上设置有接近开关安装座，所述的接近开关安装座设置有上下接近开关，所述的接近开关通过信号反馈给PLC从而控制电机，所述的接近开关分别控制滚珠丝杠上、下极限位置；

所述的机架安装板上设置有对射开关支架座，所述的对射开关支架座上设置有对射开关支架，所述的对射开关支架上分别设置有对射开关安装座和对射开关安装板。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动料仓可调托盘升降装置，其特征在于：所述的半圆弧槽的半径为可旋转的撑杆固定调节座上的销和可固定在撑杆固定座上的导向杆之间的中心距。

3.根据权利要求1所述的一种用于自动料仓可调托盘升降装置，其特征在于：所述的金属切屑轮架、上支座和下支座保证在同一基准面上。

4.根据权利要求1所述的一种用于自动料仓可调托盘升降装置，其特征在于：所述的顶头与底板一端的豁口通过间隙配合底板完成二次精定位。