CN208979746U - 环状物批量装料器及弹性圈供料机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了环状物批量装料器及弹性圈供料机，其中环状物批量装料器，包括外套管，外套管的一端具有挡盘，外套管另一端的内腔中设置有一限位机构，第一状态下，限位机构中的限位块的凸台的前端面位于外套管的侧壁上的第一通孔中；第二状态下，限位块的凸台突出于外套管的侧壁。本方案设计精巧，使限位块具有两种可切换的状态，在第一状态下，进行上料，在第二状态下，限位块可以对套装的环状物进行限位，避免它们在自身重力下从外套管上滑落，其一次装入的环状物数量大，能够实现批量供料且便于进行运输移动，同时在后续下料时，能够利用弹性圈自身的重力进行下料，解决了下料难的问题，为自动化组装设备的实现奠定了基础。

Description

环状物批量装料器及弹性圈供料机

技术领域

本实用新型涉及供料设备领域，尤其是环状物批量装料器及弹性圈供料机。

背景技术

目前，在汽车发动机、新能源电机装配自动化生产线领域，当进行弹性挡圈和转子轴组装时，通常是人工将弹性挡圈套装在转子轴上并移动到卡槽中定位，人工操作劳动强度大，效率低。

随着智能化装备的快速发展，越来越多的企业希望借助自动化设备实现两者的组装作业，而在自动化设备套装时，需要尽量使弹性挡圈的轴线与转子轴尽量保持平行状态，才能方便的将弹性圈套装在转子轴上，因此在可行的方案中，通常采用将一组弹性圈依次套装在一轴上并以一底座为支撑，然后通过取料设备从上至下逐一将轴上的弹性挡圈从其上取出以进行后续上料、组装等作业，但是由于每个弹性圈的尺寸小、易变形且表面积小，因此采用上述的供料结构时，无论是采用夹爪夹持或真空吸附等技术，都很难稳定的将每个弹性圈追一从轴上取下，这也极大的阻碍了相应自动化组装设备的研发。

因此需要研究更为合理的弹性圈的装料治具及相应的供料设备以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种环状物批量装料器及弹性圈供料机。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

环状物批量装料器，包括外套管，所述外套管的一端具有挡盘，所述外套管另一端的内腔中设置有一限位机构；

第一状态下，所述限位机构中的限位块的凸台的前端面位于所述外套管的侧壁上的第一通孔中；

第二状态下，所述限位块的凸台突出于所述外套管的侧壁。

优选的，所述的环状物批量装料器中，所述限位机构还包括可往复移动的内套，所述内套的上端面与第一弹性件的一端抵靠，所述第一弹性件的另一端与内腔的顶面抵靠，所述内套上形成有一凸块，所述限位块上形成有与所述凸块契合的卡槽，所述限位块和外套管的内壁之间设置有驱动其向远离所述第一通孔方向移动的第二弹性件；

当所述第一弹性件处于压缩状态，所述第二弹性件保持常态，所述凸块的底面与卡槽的顶面抵靠，所述限位块处于第一状态；

当所述第一弹性件处于常态，所述第二弹性件处于压缩状态，所述凸块嵌入到所述卡槽中，所述限位块处于第二状态。

优选的，所述的环状物批量装料器中，所述外套管上形成有用于驱动所述限位块向所述第一通孔移动的第二通孔及驱动所述内套向所述第一弹性件移动的第三通孔。

优选的，所述的环状物批量装料器中，所述内套上形成有供所述限位块穿过的过孔，所述限位块的两侧壁设置有销，每个所述销插接在所述内套上的限位孔中，且可在所述限位孔中移动。

优选的，所述的环状物批量装料器中，所述外套管的上端形成有连接孔。

优选的，所述的环状物批量装料器中，所述外套管的侧壁上凸设有一条从其末端直线延伸到挡盘处的限位条。

弹性圈供料机，包括上述任一的环状物批量装料器、用于倒装环状物批量装料器的安装架及驱动环状物批量装料器下料的顶升机构。

优选的，所述的弹性圈供料机中，所述安装架与所述环状物批量装料器通过快接件连接。

优选的，所述的弹性圈供料机中，所述安装架为至少两个且设置于一转盘上。

优选的，所述的弹性圈供料机还包括送料装置，所述送料装置与所述环状物批量装料器配合在每次供料动作时，使所述环状物批量装料器最底部的一个弹性圈落入到所述送料装置上。

优选的，所述的弹性圈供料机中，所述送料装置包括可沿第一水平方向往复移动的输送板，所述输送板的前端形成有一镂空槽，所述镂空槽的槽深等于一个弹性圈的厚度。

优选的，所述的弹性圈供料机中，所述输送板能够沿纵向升降。

优选的，所述的弹性圈供料机中，还包括用于确定环状物批量装料器的下料量及余料量的拉绳位移传感器。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本方案设计精巧，结构简单，使限位块具有两种可切换的状态，在第一状态下，进行上料，在第二状态下，限位块可以对套装的环状物进行限位，避免它们在自身重力下从外套管上滑落，其一次装入的环状物数量大，能够实现批量供料且便于进行运输移动，同时在后续下料时，能够利用弹性圈自身的重力进行下料，解决了下料难的问题，为自动化组装设备的实现奠定了基础。

限位机构的结构精巧，操作容易，为快速进行限位块在两种状态的切换提供了便利，从而为后续的下料作业奠定了基础。

限位条的设置，能够在装料时起到防呆作用，避免放错，同时，限位条能有效保证弹性圈的开口处于同一方向，保证供料时弹性圈位置的一致性，从而可以保持与其他工件的位置的精确性，便于后续压装时准确操作。

采用特殊的快接件能够快速的实现环状物批量装料器与安装架的连接，有利于加快环状物批量装料器的拆卸、更换的速度，提高效率，同时拆卸、更换的操作简单，易于实现。

多环状物批量装料器切换供应的方式，可以充分利用一个环状物批量装料器供料的时间将弹性圈装入到环状物批量装料器并进行空环状物批量装料器的更换，提高了时间利用率，有利于加快组装节拍，提高效率。

特制的送料装置与环状物批量装料器能够有效的配合，能够利用弹性圈自身的重力进行下料，并且从机械结构上保证每次仅有一个弹性圈被输送，实现容易，结合拉绳位移传感器，能够有效的验证每次供料是否为一个，从而提供了双重保证，同时通过拉绳位移传感器可以控制环状物批量装料器的自动切换，取得了多个效果。

附图说明

图 1 是本实用新型的环状物批量装料器的正面剖视图；

图 2 是本实用新型的环状物批量装料器的侧面剖视图；

图 3是图1中A区域的放大图；

图4是图2中B区域的放大图；

图5是本实用新型的弹性圈供料机的立体图；

图6是本实用新型的快接件的立体图；

图7是本实用新型的送料装置的俯视图；

图8是本实用新型的移动机构的俯视图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本实用新型揭示的环状物批量装料器进行阐述，其用于各种环形物体的装料，也可以用于如弹性挡圈3等具有开口的环形零件的装料，如附图1所示，其包括外套管１，所述外套管的一端具有挡盘11，所述外套管１另一端的内腔12中设置有一限位机构2；

第一状态下，所述限位机构2中的限位块21的凸台211的前端面2111位于所述外套管1的侧壁上的第一通孔13中；

第二状态下，所述限位块21的凸台211突出于所述外套管1的侧壁。

在第一状态下，限位块21不会阻碍套装在外套管外周的弹性挡圈3的移动，此时可以装料，即使所述挡盘11位于下方，然后将一组弹性挡圈3逐一套装在所述外套管上。

套装完成后，使所述限位块21切换至第二状态，此时将所述环状物批量装料器倒置，弹性挡圈3在重力作用下沿所述外套管1下落至所述限位块21的凸台211时，被阻挡无法继续下移，从而可以方便进行弹性挡圈3的批量搬运及后续的上料。

具体来看，如附图1、附图2所示，所述外套管1包括由上至下依次组装成一体的套筒17、主体18及安装套19，所述套筒17的底部形成所述挡盘11，其位于所述挡盘11上方的位置形成有用于连接其他设备的连接孔14；所述主体18插接在所述套筒17中，其由中间板181及位于其两侧的半圆体182组装而成，所述中间板181突出到所述半圆体182围合成的圆柱体的外部形成一限位条15，从而可以有效限定弹性挡圈3的开口方向，使它们的开口方向保持一致；所述安装套19的插接在所述主体18底部的插槽中并通过销固定，所述安装套19处形成所述内腔12，所述内腔12的纵截面呈现为凸字形，并且其侧壁处形成供所述限位块21的凸台211穿过的第一通孔13。

如附图3所示，所述限位机构2还包括可在所述内腔12中上下往复移动（沿纵向Z移动）的内套22，所述内套22整体呈现为柱状，其与所述安装套18共轴，且其顶部具有圆槽224，所述述圆槽224的底面与第一弹性件23的一端抵靠，所述第一弹性件23的另一端与内腔12的顶面抵靠，从而所述第一弹性件23能够驱动所述内套22向下移动。

如附图3所示，所述内套22上形成有一凸块221，所述凸块221的一端与所述内套的侧壁外表面平齐，且其延伸长度小于所述内套22的直径，从而在所述凸块221的末端形成一缺口225，所述限位块21上形成有与所述凸块221契合的卡槽212，所述卡槽212呈现为U形，并且，所述限位块21上设置有限位槽213，所述限位槽213的底部与第二弹性件24的一端抵靠，所述第二弹性件24的另一端与所述外套管1的内壁抵靠，从而所述第二弹性件24能够驱动所述限位块21向远离所述第一通孔13方向移动。

当所述第一弹性件23处于压缩状态，所述第二弹性件24保持常态，所述凸块221的底面与卡槽212的顶面抵靠，所述限位块21处于第一状态；

当所述第一弹性件23处于常态，所述第二弹性件24处于压缩状态，所述凸块221嵌入到所述卡槽212中，所述限位块21处于第二状态。

进一步，如附图3所示，为了驱动所述限位块21在第一状态和第二状态之间进行切换，所述外套管1的侧壁上还形成有用于驱动所述限位块21向所述第一通孔13方向移动的第二通孔25以及用于驱动所述内套22向所述第一弹性件移动的第三通孔26。

当通过所述第二通孔25向所述限位块21施力使其向所述第一通孔13方向移动时，其上的卡槽212向所述缺口225方向移动，至所述凸块221嵌入到限位块的卡槽212中时，所述限位块21切换至第二状态，此时，所述第二弹性件24虽然被压缩产生反作用力，但是由于凸块221和卡槽212之间的位置限制，所述限位块21无法在水平方向上继续移动，从而保持在第二状态。

当需要使所述限位块21由第二状态切换为第一状态时，通过所述第三通孔26上顶所述内套22使其向第一弹性件23方向移动，并压缩所述第一弹性件23，当所述内套22上升至其上的凸块221从所述限位块21的卡槽212中退出，所述限位块21的水平移动不再受所述凸块221的限制，从而所述限位块在第二弹性件24的反作用力下驱动向远离所述第一通孔13的方向移动，并且其卡槽212的顶面与凸块221的底面抵靠，实现限位，从而所述限位块21切换至第一状态。

进一步，如附图4所示，为了限制所述限位块21的移动，在所述内套22上形成有供所述限位块21穿过的过孔222，所述过孔222的形状与所述限位块的外轮廓匹配，并且在所述限位块21的两侧壁设置有销27，每个所述销27插接在所述内套22上的限位孔223中，所述限位孔223为圆角矩形且其长宽均大于所述销的直径，具体其长宽约为销直径的两倍，从而所述销27可在所述限位孔223中移动，进而实现限位块21和内套22之间的相对移动和移动行程的限定。

本实用新型进一步揭示了一种弹性圈供料机，如附图5所示，包括上述的环状物批量装料器10、用于倒装环状物批量装料器10的安装架20及驱动环状物批量装料器10下料的顶升机构30。

其中，如附图5所示，所述安装架20包括底座201、插接在底座201中的立管202及固定在立管202顶端的安装座203，所述安装座203上设置有用于连接所述环状物批量装料器10的套体204，并且所述安装架20使与其连接的所述环状物批量装料器10呈现为悬空状态。

所述安装座20通过快接件40连接所述环状物批量装料器10，详细来说，所述套体204上具有与所述外套管1上的连接孔14匹配的组装孔，当所述套筒17插接到所述套体204中时，所述连接孔14及组装孔共轴，此时，通过所述快接件40穿过它们即可实现它们的连接。

如附图6所示，所述快接件40包括插销状主体401，所述主体401的前端设置有安装孔，所述安装孔内设置弹性件402，所述弹性件402常态下突出到所述安装孔外，优选所述弹性件402包括一球或柱，所述球或柱的内端连接有弹簧或弹片，从而可以通过按压所述球或柱使其陷入到所述安装孔中，从而可以实现快速的安装和拆卸。

当然，在其他实施例中，所述快接件40也可以是其他可行的结构，例如其包括插销以及可以垂直连接所述插销上的螺孔的螺栓的结构，或者螺栓和螺母的结构等。

另外，为了加快供料节奏，省去将弹性挡圈3填充到所述环状物批量装料器中的时间，如附图5所示，优选所述安装架20为至少两个且设置于一转盘50上，优选，所述安装架20为两个，所述转盘50为一椭圆形盘体，所述转盘50的底部中心位置连接驱动其自转的动力机构501，如电机、旋转气缸等，并且为了避免转盘50在转动过程中出现摆动，在所述转盘50的外周还围设有一圆形的围挡502，所述转盘50的长度方向两端弧面与所述围挡502的内壁贴合，从而可以保证所述转盘50转动的稳定性，避免发生位置偏移影响上料精度。

如附图5所示，所述顶升机构30包括一顶杆301，所述顶杆301可伸入到所述第三通孔26中并将所述内套22顶升，所述顶杆301由各种能够驱动其沿纵向Z往复移动的装置驱动302，如气缸、电缸、油缸等，不再赘述。

进一步，如附图5、附图7所示，所述的弹性圈供料机还包括送料装置60，所述送料装置60与一个所述环状物批量装料器10配合在每次供料动作时，使所述环状物批量装料器10最底部的一个弹性圈3落入到所述送料装置60上。

优选的结构中，如附图7所示，所述送料装置60包括可沿第一水平方向X往复移动的输送板601，所述输送板601的前端形成有一镂空槽6011，所述镂空槽6011的槽深等于一个弹性挡圈3的厚度，从而当一个弹性挡圈3落入到所述镂空槽6011中时，其顶面与所述输送板601的顶面平齐，此时位于该弹性挡圈3上方的弹性挡圈3无法落入到所述输送板601上，并且在所述输送板601输送其镂空槽6011中的弹性挡圈3时，位于所述环状物批量装料器10上的弹性挡圈3被所述输送板601的顶面限制无法下落，从而可以保证每次输送时只输送一个弹性挡圈3。

具体来看，如附图7所示，所述输送板601通过一导轨602可滑动地卡接在一滑槽603中，所述输送板601还连接驱动其沿所述滑槽603往复滑动地气缸604，并且所述输送板601与所述气缸604卡接，所述气缸604及滑槽603均设置于一安装板605上，所述安装板605通过滑块606可滑动卡接在一沿纵向Z延伸的导轨607上，且所述安装板605连接驱动其沿所述导轨607往复滑动的气缸608，从而所述输送板601能够沿纵向升降以调整所述输送板601的顶面与所述环状物批量装料器10底部的间隙。

更进一步，为了确定所述环状物批量装料器10每次的下料量为一个及环状物批量装料器10上的余料量以便进行环状物批量装料器10的切换，如附图5所示，所述弹性圈供料机还包括与拉绳位移传感器70配合确定环状物批量装料器10的下料量及余料量的移动机构80。

具体的，如附图8所示，所述移动机构80包括第一气缸801，所述第一气缸801的滑块可沿第二水平方向Y往复移动且其前端设置有所述拉绳位移传感器70及一沿纵向Z延伸的导向块802，所述导向块802中可滑动的卡接一导轨803，所述导轨803的末端连接一待导向槽的连接件804，所述连接件804的上设置有与所述外套管1的主体18的外轮廓匹配的卡爪805且其连接所述拉绳位移传感器70，所述连接件804连接驱动其沿纵向Z往复移动的动力装置806，如气缸、油缸、直线导轨、电缸等。

在组装机的运行过程中，可以通过各种传感器结合PLC系统（图中未示出）来控制各气缸、电机等动力部件的启停和工作状态的切换，当然也可以通过其他方式进行控制，此处为已知技术，不再赘述。

工作时，将装有一组弹性挡圈3的两个环状物批量装料器10分别倒置安装在所述安装架20上，并使一个所述环状物批量装料器10与所述顶升机构30的顶杆301共轴，随后所述第一气缸801和动力装置806启动使所述卡爪805与所述环状物批量装料器10最顶端的弹性挡圈3的顶面接触。

接着，所述顶升机构30的顶杆301伸出使所述环状物批量装料器10的限位块缩回实现下料，此时，所述环状物批量装料器10底部的一个弹性挡圈3落入到所述输送板601上的镂空槽6011中，最后，所述气缸608的活塞杆伸出驱动所述输送板601整体向前伸出实现供料，当所述镂空槽6011中的弹性挡圈3被取走后，所述气缸608的活塞杆缩回，再次接料，如此往复。

在所述环状物批量装料器10每次下料时，所述动力装置806驱动所述卡爪805下移，从而所述拉绳位移传感器70可以确定所述环状物批量装料器10上剩余的弹性挡圈3的数量，进而可以确定弹性挡圈3下料是否为一个，当下料不是一个时，控制装置停止各装置并进行报警，提醒工作人员处理；当所述拉绳位移传感器70确定所述环状物批量装料器10没有弹性挡圈3时，所述动力机构501驱动所述转盘50水平转动180°使另一环状物批量装料器10与所述顶杆601共轴并实现下料，此时，可以人工进行空所述环状物批量装料器10的拆卸和更换从而提高加工节拍，节约装料时间。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.环状物批量装料器，其特征在于：包括外套管（1），所述外套管（1）的一端具有挡盘（11），其另一端的内腔（12）中设置有一限位机构（2）；

第一状态下，所述限位机构（2）的限位块（21）的凸台（211）的前端面（2111）位于所述外套管（1）的侧壁上的第一通孔（13）中；

第二状态下，所述限位块（21）的凸台（211）突出于所述外套管（1）的侧壁。

2.根据权利要求1所述的环状物批量装料器，其特征在于：所述限位机构（2）还包括可往复移动的内套（22），所述内套（22）的上端面与第一弹性件（23）的一端抵靠，所述第一弹性件（23）的另一端与内腔（12）的顶面抵靠，所述内套（22）上形成有一凸块（221），所述限位块（21）上形成有与所述凸块（221）契合的卡槽（212），所述限位块（21）和外套管（1）的内壁之间设置有驱动其向远离所述第一通孔（13）方向移动的第二弹性件（24）；

当所述第一弹性件（23）处于压缩状态，所述第二弹性件（24）保持常态，所述凸块（221）的底面与卡槽（212）的顶面抵靠，所述限位块（21）处于第一状态；

当所述第一弹性件（23）处于常态，所述第二弹性件处于压缩状态，所述凸块（221）嵌入到所述卡槽（212）中，所述限位块（21）处于第二状态。

3.根据权利要求2所述的环状物批量装料器，其特征在于：所述外套管（1）上形成有用于驱动所述限位块（21）向所述第一通孔（13）移动的第二通孔（25）及驱动所述内套（22）向所述第一弹性件移动的第三通孔（26）。

4.根据权利要求2所述的环状物批量装料器，其特征在于：所述内套（22）上形成有供所述限位块（21）穿过的过孔（222），所述限位块（21）的两侧壁设置有销（27），每个所述销（27）插接在所述内套（22）上的限位孔（223）中，且可在所述限位孔（223）中移动。

5.根据权利要求1所述的环状物批量装料器，其特征在于：所述外套管（1）的上端形成有连接孔（14），其侧壁上凸设有一条从其末端直线延伸到挡盘（11）处的限位条（15）。

6.弹性圈供料机，其特征在于：至少包括权利要求1-5任一所述的环状物批量装料器（10）。

7.根据权利要求6所述的弹性圈供料机，其特征在于：还包括：

安装架（20），用于倒装环状物批量装料器（10）；

顶升机构（30），用于驱动环状物批量装料器（10）下料；

送料装置（60），所述送料装置（60）与所述环状物批量装料器（10）配合在每次供料动作时，使所述环状物批量装料器（10）最底部的一个弹性圈落入到所述送料装置（60）上。

8.根据权利要求7所述的弹性圈供料机，其特征在于：所述安装架（20）与所述环状物批量装料器（10）通过快接件（40）连接，所述安装架（20）为至少两个且设置于一转盘（50）上。

9.根据权利要求7所述的弹性圈供料机，其特征在于：所述送料装置（60）包括可沿第一水平方向往复移动的输送板（601），所述输送板（601）的前端形成有一镂空槽（6011），所述镂空槽（6011）的槽深等于一个弹性圈的厚度，所述输送板（601）能够沿纵向升降。

10.根据权利要求6-9任一所述的弹性圈供料机，其特征在于：还包括用于确定环状物批量装料器（10）的下料量及余料量的拉绳位移传感器（70）。