CN210938034U - 归正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种归正装置，包括：工作台；托盘，其用于承托工件；顶套，其位于工件的下方；驱动机构，其至少用于驱动顶套上升以将工件顶离托盘以及用于在顶套将工件顶离托盘后驱动顶套以带动工件转动；距离传感器，其设置于工作台上，距离传感器借由工件转动以获得工件的突变结构所带来的突变信号；控制器，其根据突变信号以确定工件的基准水平姿态，并通过与预设水平姿态比较而获得一比较结果，根据比较结果来控制驱动机构，以使顶套带动工件从基准水平姿态转动至预设水平姿态。

Description

归正装置

技术领域

本实用新型涉及装配设备技术领域，尤其涉及一种归正装置。

背景技术

在装配线上，对于借由螺栓实现两个工件的装配的情况，一般会经过两道工序：

第一道工序是：将两个待被装配的工件以某种配合的方式放置在一起，例如，两个工件以叠置的方式放置(当然，也存在叠置与套接相结合的配合方式)，而在该工序中，需通过调整两个工件中的一个工件相对于另一个工件的水平姿态，使得两个工件的通孔对正(或称同轴)，然后，将处于该状态的两个工件运送至第二道工序。

第二道工序是：向两个工件的对正的通孔穿设螺栓，然后，利用人工或者旋拧自动设备向螺栓套设螺母并旋紧螺母，以完成两个工件的装配。

现有技术中的第一道工序只进行了将两个工件的相对水平姿态调整至使通孔对正的角度状态的操作，而两个工件的绝对水平姿态并没有进行调整，这导致：在第二道工序中，旋拧设备的作业杆通常不能与螺栓对正，进而导致需要在旋钮前调整旋拧设备的水平姿态，方能够使作业杆与螺栓对正才能完成对螺母的旋紧，更糟糕的是：运送至第二道工序的每对工件的绝对水平姿态均不相同，进而使得旋拧设备在进行旋拧作业前均需要调整，降低了装配效率。

上述的绝对水平状态可以理解为：该两工件相对与装配线上的其他工件的水平姿态，例如，相对于旋拧设备的水平姿态。

上述的水平姿态可以理解为工件的角度状态，例如，若工件具有通孔，该通孔的位置可代表工件的水平姿态。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种归正装置以解决现有技术中的上述的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种归正装置，其用于使工件获得预设水平姿态，所述工件具有突变结构，所述归正装置包括：

工作台；

托盘，其用于承托工件；

顶套，其位于所述工件的下方；

驱动机构，其至少用于驱动所述顶套上升以将所述工件顶离所述托盘以及用于在所述顶套将所述工件顶离所述托盘后驱动所述顶套以带动所述工件转动；

距离传感器，其设置于所述工作台上，所述距离传感器借由所述工件转动以获得所述工件的突变结构所带来的突变信号；

控制器，其根据所述突变信号以确定所述工件的基准水平姿态，并通过与预设水平姿态比较而获得一比较结果，根据所述比较结果来控制驱动机构，以使所述顶套带动所述工件从基准水平姿态转动至预设水平姿态。

在一些可选实施例中，所述突变结构包括沉槽，所述沉槽具有两个相对的竖直槽壁以及水平的槽底，所述工件转动使得所述沉槽的两个槽壁先后经过所述距离传感器，所述距离传感器借由所检测到的所述沉槽的槽底与沉槽以外的区域的距离差获得所述突变信号。

在一些可选实施例中，所述距离传感器设置于所述工件的下方，并位于所述沉槽随所述工件转动所确定的圆上。

在一些可选实施例中，所述驱动机构至少包括：

第一伸缩缸，其设置于所述工作台的下方，用于驱动所述顶套升降以突出于所述托盘或下降于所述托盘以下；

伺服电机，其借由所述控制器控制，所述伺服电机用于驱动所述顶套转动。

在一些可选实施例中，所述驱动机构还包括：

第一安装板，其借由竖直设置的第一导向柱连接至所述工作台的底部；

第二安装板，其设置于所述第一安装板的上方，所述第一导向柱穿设所述第二安装板；其中：

所述第一伸缩缸的缸体固定于所述第一安装板的下方，所述第一伸缩缸的伸缩杆穿设所述第一安装板连接至所述第二安装板；

所述顶套设置于所述第二安装板上方；

所述伺服电机安装于所述第二安装板以驱动所述顶套转动。

在一些可选实施例中，所述伺服电机借由减速器驱动所述顶套转动。

在一些可选实施例中，所述驱动机构还包括第二伸缩缸，所述第二伸缩缸用于驱动所述托盘升降，以通过驱动所述托盘下降而允许工件运动至所述托盘上方，并通过驱动所述托盘上升以承托所述工件。

在一些可选实施例中，所述第二伸缩缸的缸体设置于所述工作台的底部，所述第二伸缩缸的伸缩杆穿设所述工作台并连接至所述托盘；其中：

所述托盘的底部设置有竖直的第二导向柱，所述第二导向柱穿设所述工作台以用于当所述第二伸缩缸驱动所述托盘时，所述第二导向柱用于为所述托盘导向以使托盘进行严格的竖直升降。

在一些可选实施例中，当所述工件装设于底部具有定位槽的板状体时，所述托盘上形成有定位柱，所述托盘通过上升以使所述定位柱伸入所述板状体的定位槽中。

在一些可选实施例中，所述距离传感器为红外线距离传感器。

与现有技术相比，本实用新型的归正装置的有益效果是：

本实用新型的归正装置利用受驱而转动的顶套使得距离传感器获得突变信号，并根据该突变信号来获得工件的基准水平姿态，并通过再次驱动顶套转动而获得与后续工序匹配的预设水平姿态，进而避免在与另一个工件装配时，再次整体调整两个工件的水平姿态，提高了后续工序的工作效率。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本实用新型。

本实用新型中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所实用新型的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为盘体的立体结构示意图。

图2为盘体的主视图。

图3为盘体与板状体结合的立体结构示意图。

图4为本实用新型的实施例所提供的归正装置的第一个视角的立体结构示意图。

图5为本实用新型的实施例所提供的归正装置的第二个视角的立体结构示意图。

图6为图5的局部A的放大视图。

图7为本实用新型的实施例所提供的归正装置中的驱动机构的立体结构示意图。

图8为本实用新型的实施例所提供的归正装置的俯视图。

图9为图8的B-B向剖视图(盘体尚未运动至托盘的上方)。

图10为图8的B-B向剖视图(盘体已运动至托盘的上方)。

图11为图8的B-B向剖视图(盘体已运动至托盘的上方，且托盘上升以承托盘状体)。

图12为图8的B-B向剖视图(顶套上升已将盘体顶离板状体)。

图13为图8的B-B向剖视图(顶套带动盘体旋转)。

图14为本实用新型的实施例所提供的归正装置的装设有装配线300的立体结构示意图。

附图标记：

10-工作台；20-托盘；21-定位柱；30-顶套；40-驱动机构；41-第一伸缩缸；411-伸缩杆；42-伺服电机；421-减速器；43-第一安装板；44-第二安装板；45-第一导向柱；46-第二导向柱；47-第二伸缩缸；471-伸缩杆；50-距离传感器；100-盘体；101-块体；102-沉槽；1021-槽壁；200-板状体；201-定位槽；300-装配线300。

具体实施方式

为了使得本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明，本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本实用新型目的在于公开一种归正装置，该归正装置用于使其中一个待装配工件获得预设水平姿态。所谓的水平姿态是指：工件在处于水平状态时的角度状态，例如，当盘状工件上具有标记结构或者功能结构时，该结构相对于被放置部件或者承载部件等参考物在转动平面上的投影位置反应了工件的角度状态，并体现了工件的水平姿态。

本实用新型所公开的归正装置使得其中一个待装配工件获得预设水平姿态后，可与另一个同样获得预设水平姿态的工件进行装配，不但使得两个工件在放置一起的工序中无需通过再经过转动而进行相对水平姿态的调整，重要的是：在后续的工序中，无需再进行同步的水平姿态的调整。

本实用新型下面所有实施例均以制动盘的盘体100作为上述的工件，然而，这不应该理解成，本实用新型所公开的归正装置仅能够使盘体100调整至预设水平姿态，凡具有权利要求书中所限定的特征的工件均可由本实用新型的归正装置调整至预设水平状态。

权利要求书中所限定的工件的突变结构，可以是目的仅为获得预设水平姿态设置的工艺结构，也可以是工件自身所具有的功能结构。

另外，本实用新型所公开的归正装置可设置于装配线300上，其工作过程作为背景技术中所提及的第一道工序的前一道工序，当归正装置使通过水平运送其上的工件调整至预设水平姿态后，该工件被运送至背景技术中提及的第一道工序。

在介绍本实用新型的归正装置前，先介绍一下被示例性的选做工件的盘体100以及盘体100所属的制动盘的结构或组成。制动盘具有盘体100和毂体，盘体100和毂体通过螺栓实现锁紧装配。盘体100和毂体均开设有周向布置的通孔，以便盘体100和毂体的通孔对正后使得螺栓能够同时穿设对正的通孔，并通过螺母锁紧。在以盘体100作为示例性的工件时，归正装置用于将盘体100调整至预设水平姿态的目的是在后续与毂体(该毂体也需预先调整至使通孔能够对准的预设水平姿态)放置在一起时(如，背景技术中所提及的第一道工序)，盘体100与毂体无需调整便实现通孔的对正，更重要的目的是：当后续对套设于已穿设盘体100和毂体的通孔的螺栓的螺母旋拧时，旋拧机的所有用于旋拧螺母的作业杆不需通过整体调整便与螺母对正。也就是说，归正装置将盘体100调整至预设水平姿态后，当盘体100运送至旋拧机的下方后(可以理解地，毂体也会被运送至旋拧机处)，旋拧机的所有作业杆与盘体100的通孔对正。

如图1和图2所示，该盘体100的内孔的孔壁周向间隔排布有一圈块体101，在至少一个块体101上具有沉槽102，在后续可选的实施例中，该沉槽102被选用为突变结构。

如图3所示，盘体100被板状体200所承载，在后续可选的实施例中，归正装置均针对于被放置于板状体200上的盘体100进行操作。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图4至图14所示，在装配线300的作用下(或者吊运装置的吊装下)，板状体200与盘体100能够运送至归正装置上方。如图4和图5所示，归正装置包括：工作台10、托盘20、顶套30、驱动机构40、距离传感器50以及控制器。如图14所示，工作台10位于装配线300的下方，如图4所示，该工作台10上开设有镂空部，盘体100通过装配线300(或者吊运装置的吊装下)运送至工作台10的镂空部的上方。如图10和11所示，托盘20位于工作台10的上方，该托盘20用于承托盘20状体，进而承托盘20体，该托盘20也开设镂空部。顶套30用于穿过板状体200的镂空部以顶靠盘体100(板状体200中部也开设有镂空部)。驱动机构40被配置成具有三个驱动功能：一是，用于驱动托盘20上升和下降；二是，用于驱动顶套30上升和下降；三是，用于驱动顶套30转动。并且，驱动机构40使得托盘20以及顶套30的动作的先后顺序为：首先，如图9所示驱动机构40驱动托盘20和顶套30下降至最低位置，目的在于避让板状体200，如图10所示，使得盘体100随板状体200在输送线的作用(或者吊运装置的吊装下)运送至托盘20的上方；然后，如图11所示，驱动机构40驱动托盘20上升，以使得托盘20承托盘20状体；然后，如图13所示，驱动机构40驱动顶套30上升，该顶套30上移并依次穿过托盘20的镂空部以及板状体200的镂空部，最终使顶套30的上端顶靠盘体100的内孔壁的块体101，并将盘体100顶离板状体200，此时，盘体100不再受板状体200的限制，然后，如图13所述，驱动机构40驱动顶套30进行转动，进而带动盘体100转动。

如图4至图6所示，距离传感器50设置在工作平台上，其具体设置于以盘体100的沉槽102至转动中心为半径所在的圆对应的周向位置，如此，当盘体100随顶套30转动时，沉槽102的势必经过距离传感器50的上方，由于沉槽102的槽底相对于距离传感器50的距离与沉槽102外的区域(该沉槽102外的区域以槽壁1021为界限进行分割)相对于距离传感器50的距离不同，这使得距离传感器50在经过沉槽102时会产生突变信号。控制器与距离传感器50电连接，控制器接收到该突变信号后，便能够确定盘体100的基准水平姿态，并通过与预设水平姿态比较以计算出该处于基准水平姿态与预设水平姿态的角度差。同时，控制器控制驱动机构40使驱动机构40转动相应的角度差的差值以使盘体100转动至预设水平姿态。

应该说明：

1、处于预设水平姿态的盘体100，在进行线性运送至旋拧机的下方时，其上的通孔与旋拧机的作业孔正对。

2、盘体100的基准水平姿态可设定成与盘体100的预设基准姿态为同一状态，此时，当距离传感器50获得突变信号后，仅需控制驱动机构40使顶套30停止转动即可。然而，尽量使盘体100的基准水平姿态与盘体100的预设水平姿态相差一定角度，原因在于：由于驱动机构40实际上不能够使顶套30的转动急停，若两个姿态为同一姿态时，即，相差角度为0时，当控制器从距离传感器50获得突变信号后，控制器因不能使得驱动机构40对顶套30即可停止转动，而导致实际所调整后的盘体100的水平姿态与预设水平姿态具有较大偏差，而若使两个姿态设定成具有一定角度差，当控制器获得突变信号后，控制器使得驱动机构40驱动顶套30转动对应角度差的角度的同时，可使顶套30的转动速度逐渐变小，当转动至盘体100的预设姿态时恰好停止转动，如此使得调整后的盘体100的水平姿态基本与预设水平姿态相同。

本实用新型的归正装置利用受驱而转动的顶套30使得距离传感器50获得突变信号，并根据该突变信号来获得工件的基准水平姿态，并通过再次驱动顶套30转动而获得与后续工序匹配的预设水平姿态，进而避免在与另一个工件装配时，再次整体调整两个工件的水平姿态，提高了后续工序的工作效率。

本实用新型的一个可选实施例提供了一种具有上述三个驱动功能的驱动机构40，如图9至13，并结合图4至图8所示，该驱动机构40包括：第一伸缩缸41、第二伸缩缸47、伺服电机42、减速器421、第一安装板43、第二安装板44、第一导向柱45以及第二导向柱46。第一导向柱45包括多个，该多个第一导向柱45设置在第一安装板43与工作台10的底部之间，并与第一安装板43和工作台10固定连接。第二安装板44设置在第一安装板43的上方，第一导向柱45穿设第二安装板44，使得第二安装板44在第一导向柱45的导向下能够竖直移动。第一伸缩缸41的缸体固定在第一安装板43的下方，其伸缩杆411穿设第一安装板43后连接至第二安装板44，使得当第一伸缩缸41的伸缩杆411进行伸缩时能够驱动第一安装板43进行升降。伺服电机42设置在第二安装板44上，减速器421固定在第二安装板44的上板面，伺服电机42与减速器421进行传动连接，顶套30连接于减速器421的输出轴上，且顶套30处于竖直的状态，顶套30随第二安装板44的竖直移动而升降。第二伸缩缸47的缸体固定在工作台10的底部，其伸缩杆471穿设工作台10而伸出工作台10后与托盘20连接，第二导向柱46包括多个，多个第二导向柱46的上端固定在托盘20的底部，其下端穿设工作台10，该第二伸缩缸47借由伸缩杆471的伸缩并同时借由第二导向柱46的伸缩导向作用而能够进行竖直的升降。

下面介绍一下具有上述驱动机构40的归正装置的工作过程：

如图9所示，当装设于板状体200上的盘体100未运动至托盘20上方时，使第一伸缩缸41的伸缩杆411以及第二伸缩缸47的伸缩杆471处于收缩状态，并同时使伺服电机42处关闭状态，此时，托盘20以及顶套30处于最下位置。

如图10所示，当装设于板状体200上的盘体100运动至托盘20上方时，首先，如图11所示，使第二伸缩缸47的伸缩杆471伸出，以驱动托盘20上升并承托板状体200，然后，如图12所示，使第一伸缩缸41的伸缩杆411伸出，以驱动顶套30上升以通过穿设板状体200中部而将盘体100顶离板状体200，从而解除了板状体200对盘体100的限制。

然后，控制伺服电机42运行，如图13所示，以借由减速器421驱动顶套30带动盘体100转动，当盘体100的沉槽102经过距离传感器50的上方时，距离传感器50获得突变信号，控制器获得盘体100已转至基准水平姿态，控制器控制伺服电机42的转速和转动角度，使得顶套30带动盘体100转动至预设水平姿态，而后控制电机停止转动，盘体100保持在该预设水平姿态。

然后，使第一伸缩缸41的伸缩杆411回缩，带动顶套30下降，盘体100回落于板状体200上，然后，使第二伸缩缸47的伸缩杆471回缩，带动托盘20下降，以解除对板状体200移动的限制，在装配线300的作用下，盘体100随板状体200运动并运动至背景技术所提及的用于实施第一道工序的位置及设备上。

为实现托盘20与板状体200的定位，如图3和图9所示，托盘20上设置有定位柱21，板状体200的底部开设有定位槽201，当板状体200下落或者托盘20上升后，定位柱21伸入至定位槽201中，进而限制了板状体200与托盘20的相对的水平移动。

上述的距离传感器50可以为红外线距离传感器50，也可以为其他类型的传感器。

应该说明：上述的控制器可单独的设置在该归正装置的配电箱中，该控制器可以为PLC控制电路板或者集成于计算机中的芯片式控制器，该控制器还可配置成对后续工序(如背景技术中所提供的两个工序)的部件进行数据处理和控制。

此外，尽管已经在本实用新型中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本实用新型的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本实用新型。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本实用新型的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本实用新型的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种归正装置，其用于使工件获得预设水平姿态，所述工件具有突变结构，其特征在于，所述归正装置包括：

工作台；

托盘，其用于承托工件；

顶套，其位于所述工件的下方；

驱动机构，其至少用于驱动所述顶套上升以将所述工件顶离所述托盘以及用于在所述顶套将所述工件顶离所述托盘后驱动所述顶套以带动所述工件转动；

距离传感器，其设置于所述工作台上，所述距离传感器借由所述工件转动以获得所述工件的突变结构所带来的突变信号；

控制器，其根据所述突变信号以确定所述工件的基准水平姿态，并通过与预设水平姿态比较而获得一比较结果，根据所述比较结果来控制驱动机构，以使所述顶套带动所述工件从基准水平姿态转动至预设水平姿态。

2.根据权利要求1所述的归正装置，其特征在于，所述突变结构包括沉槽，所述沉槽具有两个相对的竖直槽壁以及水平的槽底，所述工件转动使得所述沉槽的两个槽壁先后经过所述距离传感器，所述距离传感器借由所检测到的所述沉槽的槽底与沉槽以外的区域的距离差获得所述突变信号。

3.根据权利要求2所述的归正装置，其特征在于，所述距离传感器设置于所述工件的下方，并位于所述沉槽随所述工件转动所确定的圆上。

4.根据权利要求1所述的归正装置，其特征在于，所述驱动机构至少包括：

第一伸缩缸，其设置于所述工作台的下方，用于驱动所述顶套升降以突出于所述托盘或下降于所述托盘以下；

伺服电机，其借由所述控制器控制，所述伺服电机用于驱动所述顶套转动。

5.根据权利要求4所述的归正装置，其特征在于，所述驱动机构还包括：

第一安装板，其借由竖直设置的第一导向柱连接至所述工作台的底部；

第二安装板，其设置于所述第一安装板的上方，所述第一导向柱穿设所述第二安装板；其中：

所述第一伸缩缸的缸体固定于所述第一安装板的下方，所述第一伸缩缸的伸缩杆穿设所述第一安装板连接至所述第二安装板；

所述顶套设置于所述第二安装板上方；

所述伺服电机安装于所述第二安装板以驱动所述顶套转动。

6.根据权利要求5所述的归正装置，其特征在于，所述伺服电机借由减速器驱动所述顶套转动。

7.根据权利要求1所述的归正装置，其特征在于，所述驱动机构还包括第二伸缩缸，所述第二伸缩缸用于驱动所述托盘升降，以通过驱动所述托盘下降而允许工件运动至所述托盘上方，并通过驱动所述托盘上升以承托所述工件。

8.根据权利要求7所述的归正装置，其特征在于，所述第二伸缩缸的缸体设置于所述工作台的底部，所述第二伸缩缸的伸缩杆穿设所述工作台并连接至所述托盘；其中：

所述托盘的底部设置有竖直的第二导向柱，所述第二导向柱穿设所述工作台以用于当所述第二伸缩缸驱动所述托盘时，所述第二导向柱用于为所述托盘导向以使托盘进行严格的竖直升降。

9.根据权利要求7所述的归正装置，其特征在于，当所述工件装设于底部具有定位槽的板状体时，所述托盘上形成有定位柱，所述托盘通过上升以使所述定位柱伸入所述板状体的定位槽中。

10.根据权利要求1所述的归正装置，其特征在于，所述距离传感器为红外线距离传感器。

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