CN214814528U - 自动安放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的自动安放装置，存在相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向，包含：取料机构、工件装夹机构；取料机构包含取料抓手和取料运动部件，取料抓手能够夹持住沿第一方向部分伸出的物料；工件装夹机构用来装夹工件，工件上设有安放孔，安放孔沿着第二方向延伸；取料运动部件具有绕第三方向一轴线旋转的转位组件，转位组件能够带动取料抓手转动，以使被取料抓手夹持的沿第一方向部分伸出的物料转动至沿第二方向部分伸出位置，进而将物料安放至安放孔中。与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：取料抓手能够将类似铆钉的长条状物料夹住，而再旋转一角度，将物料放入到工件上的安放孔中。此设备结构简单，能够完成物料的安放。

Description

自动安放装置

技术领域

本实用新型涉及自动化控制领域，特别涉及一种自动安放物料的装置。

背景技术

随着各行业的快速发展，自动控制已经得到了广泛的应用。在工业生产线上，经常会用到能够快速定位取放物体的装置，现有技术中，利用待拣选物品位置和高度的记录或者双目视觉技术可以获知物品位置，进而实现对有位置的物品进行安装作业，但是不适应复杂的品类区分和小零件的安装及高速的作业节拍要求。

在现有技术中，金属件与印刷电路板（PCBA）一般通过铆钉铆压的方式实现装配连接。在金属件与PCBA板装配过程中，现有技术均是采用人工作业的方式来实现铆压装配加工，费时费力且产能很低。

现有技术中也存在用于金属件、把手铆压装配的自动化设备。然而，对于现有的自动化设备而言，如何自动高效地实现将铆钉放置到安装位置显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是：如何提供适用于类似铆钉的长条状机械零部件进行自动化将物料放置到其安装位置的装置，避免人工作业的费时费力产能低下。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种自动安放装置，其目的在于提供一种结构简单、运行安全可靠、设备的操作定义简单、维保方便、成本低的适用于长条状机械零部件高速作业节拍的定位安放的装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种自动安放装置，存在相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向，包含：

取料机构，所述取料机构包含取料抓手和取料运动部件，所述取料抓手能够夹持住沿第一方向部分伸出的物料；

工件装夹机构，所述工件装夹机构用来装夹工件，所述工件上设有安放孔，所述安放孔沿着第二方向延伸；

所述取料运动部件具有绕第三方向一轴线旋转的转位组件，所述转位组件能够带动所述取料抓手转动，以使被取料抓手夹持的沿第一方向部分伸出的物料转动至沿第二方向部分伸出位置，进而将物料安放至安放孔中。

优选地，所述取料运动部件包含：

第一方向气缸、第一方向滑轨和第一方向滑块；第一方向气缸驱动第一方向滑轨和第一方向滑块沿第一方向相对运动；

第二方向气缸、第二方向滑轨和第二方向滑块，第二方向气缸驱动第二方向滑轨和第二方向滑块沿第二方向相对运动；

所述第二方向滑轨与所述第一方向滑块相对固定连接；

所述转位组件包含第三方向旋转气缸，所述第三方向旋转气缸包含固定部和旋转部，所述旋转部绕第三方向一轴线相对所述固定部旋转，第三方向旋转气缸具有第一旋转角度为90°，所述固定部与所述第二方向滑块相对固定连接，所述旋转部与所述取料抓手相对固定连接。

优选地，所述取料抓手包含第一夹趾、第二夹趾和夹子气缸，所述夹子气缸驱动所述第一夹趾和第二夹趾相互接近或相互分离。

优选地，所述取料抓手数量N大于或等于二，所述第三方向旋转气缸具有第二旋转角度为360°/N。

优选地，在第一方向上设有第一方向限位，所述第一方向限位包括配对分别设置于第一方向滑轨和第一方向滑块上的第一方向限位定位块和第一方向限位接近块，当第一方向限位定位块和第一方向限位接近块靠近时，第一方向气缸停止伸缩在此位保持；

在第二方向上设有第二方向限位，所述第二方向限位包括配对分别设置于第二方向滑轨和第二方向滑块上的第二方向限位定位块和第二方向限位接近块，当第二方向限位定位块和第二方向限位接近块靠近时，第二方向气缸停止伸缩在此位保持。

优选地，所述自动安放装置，还包含：

工装流水机构，所述工装流水机构具有传送带，所述传送带用以带动工件装夹机构流水作业接受物料安放，所述传送带上设有顶升孔、限位孔；

工装到位检测机构，所述工装到位检测机构具有位置传感器，当工件装夹机构到达安放位置时，位置传感器发出到位信号；到位信号出现后，传送带的驱动部停止传送工装装夹机构；

工装托举机构，所述工装托举机构具有顶升气缸，所述顶升气缸带动顶杆运动，所述顶杆穿过所述顶升孔，用以将工件装夹机构顶升脱离所述传送带；

阻挡机构，所述阻挡机构具有阻挡气缸带动阻挡杆运动，所述阻挡杆穿过所述限位孔，用以将工件装夹机构在流水线前进方向上被阻挡。

优选地，所述工装到位检测机构还包含设置于传送带或工件装夹机构上的检测特征点，所述位置传感器感知检测特征点到达时，位置传感器发出到位信号。

优选地，所述工件装夹机构上设有顶升套部，所述顶升套部对准所述顶升孔设置，顶杆顶升工件装夹机构时，顶杆的第一端部与顶升套部相配合设置。

优选地，顶杆的第一端部设置为上部小下部大的台锥状，顶升套部设置为上部小下部大的台锥孔。

优选地，在第二方向上设有限位固定块，所述限位固定块位于第二方向上一立轴的上方成外悬状，所述立轴在第二方向上伸缩长度能够调节并固定，所述限位固定块部分的对准安放工位时工件装夹机构的一固接部分并避开遮挡所述安放孔设置用以相互靠抵以使在第二方向对工件装夹机构进行限位。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种自动安放装置，存在相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向，包含：取料机构，所述取料机构包含取料抓手和取料运动部件，所述取料抓手能够夹持住沿第一方向部分伸出的物料；工件装夹机构，所述工件装夹机构用来装夹工件，所述工件上设有安放孔，所述安放孔沿着第二方向延伸；所述取料运动部件具有绕第三方向一轴线旋转的转位组件，所述转位组件能够带动所述取料抓手转动，以使被取料抓手夹持的沿第一方向部分伸出的物料转动至沿第二方向部分伸出位置，进而将物料安放至安放孔中。与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：取料抓手能够将类似铆钉的长条状物料夹住，而再旋转一角度，将物料放入到工件上的安放孔中。此设备结构简单，能够完成物料的安放。

附图说明

图1为本实用新型的自动安放装置一实施例的结构示意立体图。

图2为本实用新型的自动安放装置一实施例的局部结构示意立体图。

图3为本实用新型的自动安放装置一实施例中的取料机构等部分结构示意图。

图4为本实用新型的自动安放装置一实施例中的取料机构等部分的结构示意立体图。

图5为本实用新型的自动安放装置一实施例中的取料抓手等部分的结构示意立体图。

图6为本实用新型的自动安放装置一实施例中的工件装夹机构、工装托举机构等部分的结构示意立体图。

图7为本实用新型的自动安放装置一实施例中的工件装夹机构、工装托举机构、阻挡机构等部分的结构示意立体图。

附图标记说明：

1 取料机构

11、11a、11b 取料抓手

111 第一夹趾

112 第二夹趾

113 夹子气缸

12 取料运动部件

121 转位组件

122 第一方向气缸

123 第一方向滑轨

124 第一方向滑块

125 第二方向气缸

126 第二方向滑轨

127 第二方向滑块

128 固定部

129 旋转部

13 第一方向限位

131 第一方向限位定位块

132 第一方向限位接近块

14 第二方向限位

141 第二方向限位定位块

142 第二方向限位接近块

2 工件装夹机构

21 工件

211 安放孔

3 工装托举机构

31 顶升气缸

32 顶杆

4 阻挡机构

41 阻挡气缸

42 阻挡杆

51 限位固定块

52 立轴

6 机架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

本实用新型所提供的自动安放装置可与本申请人提供的自动上料装置结合使用。

参考一直角坐标系，存在相互垂直的第一方向A、第二方向B和第三方向C。第一方向A为水平方向，第二方向B为竖直方向。

参阅图1和图2所示，本实用新型提供的自动安放装置，包含：取料机构1，取料机构1包含取料抓手11和取料运动部件12，取料抓手11能够夹持住沿第一方向A部分伸出的物料。通过自动上料装置的一水平布置的料轨来给取料机构1的取料抓手11提供物料。工件装夹机构2，工件装夹机构2用来装夹工件21，工件21上设有安放孔211，安放孔211沿着第二方向B延伸。第二方向B也是重力方向。取料运动部件12具有绕第三方向C一轴线L旋转的转位组件121，转位组件121能够带动取料抓手11转动，以使被取料抓手夹持的沿第一方向A部分伸出的物料转动至沿第二方向B部分伸出位置，进而将物料安放至安放孔211中。

参阅图1、图2、图3和图4所示，取料运动部件12包含：第一方向气缸122、第一方向滑轨123和第一方向滑块124；第一方向气缸122驱动第一方向滑轨123和第一方向滑块124沿第一方向A相对运动。第二方向气缸125、第二方向滑轨126和第二方向滑块127，第二方向气缸125驱动第二方向滑轨126和第二方向滑块127沿第二方向B相对运动。第二方向滑轨123与第一方向滑块124相对固定连接。转位组件121包含第三方向旋转气缸，第三方向旋转气缸包含固定部128和旋转部129，旋转部129绕第三方向C一轴线L相对固定部128旋转，第三方向旋转气缸具有第一旋转角度为90°,此处表示其能够进行顺时针、逆时针90°旋转，且能够进行多个即M个90°旋转，最终旋转M*90°，M为整数，可以为负值。将物料从第一方向A朝后，转动到第二方向B朝下，面对旋转部129，旋转部129需带动取料抓手11逆时针旋转90°。固定部128与第二方向滑块127相对固定连接，旋转部129与取料抓手11相对固定连接。

参阅图1、图2和图5所示，取料抓手11包含第一夹趾111、第二夹趾112和夹子气缸113，夹子气缸113驱动第一夹趾111和第二夹趾112相互接近或相互分离。可以将第一夹趾111和第二夹趾112其中一个固定连接。

参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，取料抓手11数量N大于或等于二，第三方向旋转气缸具有第二旋转角度为360°/N。图中展示的本实用新型提供的一个实施例为N等于二。两个取料抓手11之间的角度差为180°。用取料抓手11a和取料抓手11b来表示两个取料抓手11。各个取料抓手11a、11b能够分别抓取一个物料。

参阅图1、图2、图3和图4所示，在第一方向A上设有第一方向限位13，第一方向限位13包括配对分别设置于第一方向滑轨123和第一方向滑块124上的第一方向限位定位块131和第一方向限位接近块132，当第一方向限位定位块131和第一方向限位接近块132靠近时，第一方向气缸122停止伸缩在此位保持。在第二方向B上设有第二方向限位14，第二方向限位14包括配对分别设置于第二方向滑轨126和第二方向滑块127上的第二方向限位定位块141和第二方向限位接近块142，当第二方向限位定位块141和第二方向限位接近块142靠近时，第二方向气缸125停止伸缩在此位保持。结合，第一方向气缸122和第二方向气缸125分别具有无伸出量的位置，则第一方向A和第二方向B上均具有两个极限位置。

参阅图1、图2、图6和图7所示，本实用新型提供的自动安放装置，还包含：工装流水机构，工装流水机构具有传送带，传送带用以带动工件装夹机构流水作业接受物料安放，所述传送带上设有顶升孔、限位孔。据此，能够流水化作业。工装到位检测机构，工装到位检测机构具有位置传感器，当工件装夹机构到达安放位置时，位置传感器发出到位信号；到位信号出现后，传送带的驱动部停止传送工装装夹机构。工装托举机构3，工装托举机构3具有顶升气缸31，顶升气缸31带动顶杆32运动，顶杆32穿过顶升孔，用以将工件装夹机构2顶升脱离传送带。阻挡机构4，阻挡机构4具有阻挡气缸41带动阻挡杆42运动，阻挡杆42穿过限位孔，用以将工件装夹机构2在流水线前进方向上被阻挡。在物料被安放至安放孔211中的时候，是由工装托举机构3将工件装夹机构2顶升脱离传送带，便于安放孔211定位。阻挡杆42通过接触工件装夹机构2的某一面，用以阻止，也起到一定的导向、防侧翻的功效。

工装到位检测机构还包含设置于传送带或工件装夹机构上的检测特征点，位置传感器感知检测特征点到达时，位置传感器发出到位信号。检测特征点可以设置为连续带上的孔或者为工件装夹机构上设置的一凸块，位置传感器可以设置为激光雷达传感器，当发出的激光未被反射或者被反射时，可以发出到位信号。

工件装夹机构2上设有顶升套部，顶升套部对准顶升孔设置，顶杆顶升工件装夹机构时，顶杆的第一端部与顶升套部相配合设置。图中所示，设置在工件装夹机构2的底部。

顶杆的第一端部设置为上部小下部大的台锥状，顶升套部设置为上部小下部大的台锥孔。据此，具有自对中的性能。

参阅图6和图7所示，在第二方向B上设有限位固定块51，限位固定块51位于第二方向B上一立轴52的上方成外悬状，立轴52在第二方向上伸缩长度能够调节并固定，限位固定块51部分的对准安放工位时工件装夹机构2的一固接部分并避开遮挡所述安放孔211设置用以相互靠抵以使在第二方向B对工件装夹机构进行限位。第二方向B上限位能够对顶升气缸31最大伸出量进行限制。立轴52不干涉传送带的运动。

若以机架6为相对静止的基准部件，传送带带动工件装夹机构2运动，到位后，传送带停止，工装托举机构3能够运动将工件装夹机构2在第二方向B上顶升脱离传送带。而，限位固定块51在第二方向B上具有一定高度，即工装托举机构3能够到达的最大高度。取料运动部件12，能够带动取料抓手11进行第三方向C旋转、第一方向A和第二方向B移动，在避免干涉的情况下，该综合运动能够完成物料对准安放孔211。

以上所述即本实用新型提供的自动安放装置主要结构的组成部件和连接方式。

据此，通过第三方向旋转气缸带动取料抓手进行转动，能够将取料抓手抓取的物料翻转，从而能够顺着安放孔的位置放置物料，并且能够通过第一方向气缸、第二方向气缸、顶升气缸，以及第一方向限位、第二方向限位、限位固定块等协同动作，给取料抓手以多个位置状态，在避免干涉的情形下，充分利用位置点，完成绕第三方向旋转。该自动安放装置，能够适应自动安放长条状物料，例如铆钉，并且结构简单，而且采用固定限位等结构设计，简化了电控系统的复杂程度，就是简单的顺序控制和开关控制即可。生产设备的成本降低，而且，操作设备人员的要求较低。

上述具体实施例和附图说明仅为例示性说明本实用新型的技术方案及其技术效果，而非用于限制本实用新型。任何熟于此项技术的本领域技术人员均可在不违背本实用新型的技术原理及精神的情况下，在权利要求保护的范围内对上述实施例进行修改或变化，均属于本实用新型的权利保护范围。

Claims (10)

1.一种自动安放装置，存在相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向，其特征在于，包含：

取料机构，所述取料机构包含取料抓手和取料运动部件，所述取料抓手能够夹持住沿第一方向部分伸出的物料；

工件装夹机构，所述工件装夹机构用来装夹工件，所述工件上设有安放孔，所述安放孔沿着第二方向延伸；

所述取料运动部件具有绕第三方向一轴线旋转的转位组件，所述转位组件能够带动所述取料抓手转动，以使被取料抓手夹持的沿第一方向部分伸出的物料转动至沿第二方向部分伸出位置，进而将物料安放至安放孔中。

2.根据权利要求1所述的自动安放装置，其特征在于，

所述取料运动部件包含：

第一方向气缸、第一方向滑轨和第一方向滑块；第一方向气缸驱动第一方向滑轨和第一方向滑块沿第一方向相对运动；

第二方向气缸、第二方向滑轨和第二方向滑块，第二方向气缸驱动第二方向滑轨和第二方向滑块沿第二方向相对运动；

所述第二方向滑轨与所述第一方向滑块相对固定连接；

所述转位组件包含第三方向旋转气缸，所述第三方向旋转气缸包含固定部和旋转部，所述旋转部绕第三方向一轴线相对所述固定部旋转，第三方向旋转气缸具有第一旋转角度为90°，所述固定部与所述第二方向滑块相对固定连接，所述旋转部与所述取料抓手相对固定连接。

3.根据权利要求1所述的自动安放装置，其特征在于，所述取料抓手包含第一夹趾、第二夹趾和夹子气缸，所述夹子气缸驱动所述第一夹趾和第二夹趾相互接近或相互分离。

4.根据权利要求2所述的自动安放装置，其特征在于，所述取料抓手数量N大于或等于二，所述第三方向旋转气缸具有第二旋转角度为360°/N。

5.根据权利要求2所述的自动安放装置，其特征在于，在第一方向上设有第一方向限位，所述第一方向限位包括配对分别设置于第一方向滑轨和第一方向滑块上的第一方向限位定位块和第一方向限位接近块，当第一方向限位定位块和第一方向限位接近块靠近时，第一方向气缸停止伸缩在此位保持；

在第二方向上设有第二方向限位，所述第二方向限位包括配对分别设置于第二方向滑轨和第二方向滑块上的第二方向限位定位块和第二方向限位接近块，当第二方向限位定位块和第二方向限位接近块靠近时，第二方向气缸停止伸缩在此位保持。

6.根据权利要求1至5其中之一所述的自动安放装置，其特征在于，还包含：

工装流水机构，所述工装流水机构具有传送带，所述传送带用以带动工件装夹机构流水作业接受物料安放，所述传送带上设有顶升孔、限位孔；

工装到位检测机构，所述工装到位检测机构具有位置传感器，当工件装夹机构到达安放位置时，位置传感器发出到位信号；到位信号出现后，传送带的驱动部停止传送工装装夹机构；

工装托举机构，所述工装托举机构具有顶升气缸，所述顶升气缸带动顶杆运动，所述顶杆穿过所述顶升孔，用以将工件装夹机构顶升脱离所述传送带；

阻挡机构，所述阻挡机构具有阻挡气缸带动阻挡杆运动，所述阻挡杆穿过所述限位孔，用以将工件装夹机构在流水线前进方向上被阻挡。

7.根据权利要求6所述的自动安放装置，其特征在于，所述工装到位检测机构还包含设置于传送带或工件装夹机构上的检测特征点，所述位置传感器感知检测特征点到达时，位置传感器发出到位信号。

8.根据权利要求6所述的自动安放装置，其特征在于，所述工件装夹机构上设有顶升套部，所述顶升套部对准所述顶升孔设置，顶杆顶升工件装夹机构时，顶杆的第一端部与顶升套部相配合设置。

9.根据权利要求8所述的自动安放装置，其特征在于，顶杆的第一端部设置为上部小下部大的台锥状，顶升套部设置为上部小下部大的台锥孔。

10.根据权利要求6所述的自动安放装置，其特征在于，在第二方向上设有限位固定块，所述限位固定块位于第二方向上一立轴的上方成外悬状，所述立轴在第二方向上伸缩长度能够调节并固定，所述限位固定块部分的对准安放工位时工件装夹机构的一固接部分并避开遮挡所述安放孔设置用以相互靠抵以使在第二方向对工件装夹机构进行限位。

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