CN220844438U - 一种上料工装及工件螺纹检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种上料工装及工件螺纹检测设备，上料工装包括：储料机构，储料机构包括储料盘，储料盘设有多个承料区，每个承料区上方设置有物料定位结构，物料定位结构构造出使物料在竖直方向上依次叠加排布的储料空间，储料机构可驱动承料区的位置发生变化；取料机构，取料机构包括输送驱动单元和取料单元，取料单元高于储料机构，输送驱动单元驱动取料单元移动而具有能够自承料区抓取物料的取料位置以及将物料进行卸载的卸料位置；顶升机构，用于将储料空间中储放的物料顶升至与取料位置相对应的送料位置。本申请的上料工装工作连续性高，能够源源不断地向取料机构供给物料，提升了后续装配、制造、检测等工作的连续性。

Description

一种上料工装及工件螺纹检测设备

技术领域

本申请属于机械加工技术领域，具体涉及一种上料工装及工件螺纹检测设备。

背景技术

随着我国制造业的飞速发展，对机械设备的性能、效率提出了更高的要求，上料机构作为工件加工过程中常用的设备，通常用于进行供料。以工件螺纹检测设备为例，在机械加工领域，螺纹连接是固定连接的重要方式之一，对于一个带有螺纹孔的工件，在装配之前需要通过工件螺纹检测设备对其内孔螺纹进行检测，例如检测内孔螺纹是否有漏攻、内部是否有异物堵塞情况，或者在组装时螺丝拧不进螺丝孔或者拧不到位等现象。现有的工件螺纹检测设备通常配置有用于对待检测工件进行上料的上料机构，但上料机构在工作时往往需要人工频繁补料，大量时间被消耗于对补料过程中，影响后续工作效率，生产连续性较差。

实用新型内容

本申请提供了一种上料工装及工件螺纹检测设备，以解决上述技术问题。

本申请所采用的技术方案为：

本申请提供了一种上料工装，所述上料工装包括：储料机构，所述储料机构包括储料盘，所述储料盘设有多个承料区，每个所述承料区上方设置有物料定位结构，所述物料定位结构构造出使物料在竖直方向上依次叠加排布的储料空间，所述储料机构可驱动所述储料盘移动而使所述承料区的位置发生变化；取料机构，所述取料机构包括输送驱动单元和取料单元，所述取料单元高于所述储料机构，所述输送驱动单元驱动所述取料单元移动而具有能够自所述承料区抓取物料的取料位置以及将物料进行卸载的卸料位置；顶升机构，用于将所述储料空间中储放的物料顶升至与所述取料位置相对应的送料位置。

本申请中的上料工装还包括如下附加技术特征：

多个所述承料区沿周向布置于所述储料盘，所述储料机构还包括驱动件，所述驱动件驱动所述储料盘旋转而以使每一承料区可逐一随所述储料盘旋转至所述取料位置的正下方。

所述物料定位结构包括两根导向柱，两根所述导向柱围成所述储料空间并引导物料在竖直方向上滑动。

所述导向柱面向所述储料空间的一侧设置有用于对物料进行限位的限位结构。

所述物料定位结构还包括定位板和承托板，所述定位板固定于所述储料盘，所述导向柱固定于所述定位板上方，所述承托板与所述导向柱滑动配合而用于承载物料，所述储料盘和所述定位板分别设置有在竖直方向上相对的避让孔，使所述顶升机构在所述储料盘的下方通过所述避让孔顶升所述承托板而带动物料上下移动。

所述上料工装还包括第一红外检测单元和第二红外检测单元，所述第一红外检测单元用于检测所述储料空间内是否存在物料，所述第二红外检测单元用于检测物料是否到达所述送料位置。

所述取料单元包括固定部和抓取结构，所述固定部包括竖直板和水平板，所述竖直板与所述输送驱动单元连接，所述抓取结构包括分别安装于所述水平板的多个定位柱和多个可活动的取料爪，所述定位柱用于与物料插装配合，所述取料爪用于将物料朝向所述定位柱挤压而将物料夹紧。

所述定位柱设置有定位凸台，所述定位柱和所述水平板之间设置有弹性件而使所述定位柱通过所述定位凸台与物料弹性止挡。

所述输送驱动单元包括横向输送驱动单元和竖向输送驱动单元，所述取料单元安装于所述竖向输送驱动单元，所述横向输送驱动单元能够通过带动所述竖向输送驱动单元横向移动而同步带动所述取料单元横向移动，所述竖向输送驱动单元能够带动所述取料单元竖向移动。

本申请还提供了一种工件螺纹检测设备，包括螺纹检测工装、物料分拣工装和上料工装，所述上料工装为如上所述的上料工装，所述上料工装用于储存待检测工件并将待检测工件输送至所述螺纹检测工装，所述螺纹检测工装用于对待检测工件的内孔螺纹进行检测，所述物料分拣工装用于对经过所述螺纹检测工装检测后的工件进行分拣。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的有益效果为：

1.本实用新型通过储料机构、取料机构与顶升机构的配合实现高效率快速取料，其中，储料机构设有多个承料区，每个承料区均具备能够沿竖直方向承载多个物料的储料空间，大大提升了储料机构储料量，同时通过将储料机构设置为可驱动储料盘移动，多个承料区依次向取料机构供给物料，当一个承料区向取料机构供给物料的同时可对其余承料区进行物料补充，使得储料机构能够源源不断地向取料机构供给物料，提升了储料机构工作的连续性。此外，通过设置顶升机构，将各承料区的物料分别顶升至送料位置，提升了送料效率，为取料单元连续快速抓取物料提供保障。

2.作为本实用新型的一种优选实施方式，承料区沿周向布置于储料盘，并在驱动件驱动作用下使得各承料区旋转至取料位置下方，一方面优化了储料机构的承载布局，使得运料区中物料均布于储料盘上；另一方面，相较于其他移动方式，承料区周向旋转能够较少的占据承料区移动时所占据的空间，有利于储料机构的小型化。

3.作为本实用新型的一种优选实施方式，导向柱不仅配合围成储料空间以供装载物料，还为物料沿竖直方向的移动提供了导向作用，使得物料的移动更加顺畅。

4.作为本实用新型的一种优选实施方式，通过设置第一红外检测单元，能够及时检测储料空间内是否存在物料，若该承料区中物料被取送完毕，储料机构及时驱使装载物料的承料区移动至送料位置下方；设置第二红外检测单元用以检测物料是否到达送料位置，从而提升取料件的取送精度。

5.作为本实用新型的一种优选实施方式，通过定位柱与物料插装配合，并配合取料爪夹紧物料，使得取料单元对物料的抓取更为牢靠，减少物料在抓取过程中发生脱落的风险。

进一步地，定位柱设置有定位凸台，所述定位柱和所述水平板之间设置有弹性件而使所述定位柱通过所述定位凸台与物料弹性止挡。通过在定位柱与水平板之间设置弹性件，当物料被夹取后，弹性件受物料挤压产生弹性变形并随挤压程度的加深积蓄弹性势能，当物料被运送至卸料位置时，抓取结构松开物料，物料在弹性件弹性势能的作用下朝远离弹性件的方向运动，从而快速脱离定位柱，实现快速卸料。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种实施方式下上料工装的结构示意图一；

图2为图1的A部放大图；

图3为本实用新型一种实施方式下上料工装的结构示意图二；

图4为本实用新型一种实施方式下取料机构的结构示意图；

图5为本实用新型一种实施方式下取料机构的剖视图；

图6为图5的B部放大图；

图7为本实用新型一种实施方式下工件螺纹检测设备的结构示意图。

附图标记列表：

1储料机构、11储料盘、12导向柱、121限位结构、13定位板、14承托板；

2取料机构、21输送驱动单元、211横向驱动单元、212竖向驱动单元、22固定部、221竖直板、222水平板、23抓取结构、231定位柱、2311定位凸台、232取料爪；

3顶升机构；

4第一红外检测单元；

5第二红外检测单元；

6螺纹检测工装；

7物料分拣工装；

8上料工装；

9避让孔；

10物料。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及各实施例中的特征可以相互结合。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1至图7所示，一种上料工装8，上料工装8包括：储料机构1，储料机构1包括储料盘11，储料盘11设有多个承料区，每个承料区上方设置有物料定位结构，物料定位结构构造出使物料在竖直方向上依次叠加排布的储料空间，储料机构1可驱动储料盘11移动而使承料区的位置发生变化；取料机构2，取料机构2包括输送驱动单元21和取料单元，取料单元高于储料机构1，输送驱动单元21驱动取料单元移动而具有能够自承料区抓取物料的取料位置以及将物料进行卸载的卸料位置；顶升机构3，用于将储料空间中储放的物料顶升至与取料位置相对应的送料位置。

通过储料机构1、取料机构2与顶升机构3的配合实现高效率快速取料，其中，储料机构1设有多个承料区，每个承料区均具备能够沿竖直方向承载多个物料的储料空间，大大提升了储料机构1储料量，同时通过将储料机构1设置为可驱动储料盘11移动，多个承料区依次向取料机构2供给物料，当一个承料区向取料机构2供给物料的同时可对其余承料区进行物料补充，使得储料机构1能够源源不断地向取料机构2供给物料，提升了储料机构1工作的连续性。此外，通过设置顶升机构3，将各承料区的物料分别顶升至送料位置，提升送料效率，为取料单元连续快速抓取物料提供保障。

具体地，物料被物料定位结构固定于各承料区处，物料在各承料区的储料空间内依次叠加排布，在顶升机构3的顶升作用下位于最上层的物料被送至送料位置后被取料结构抓取，当最上层物料被取料机构2抓取完毕后，顶升机构3继续顶升，将下一个物料顶升至送料位置。当单个承料区所有物料均被抓取完毕后，储料机构1驱动储料盘11移动以将下一个承料区运送至相应位置以供取料机构2抓取。储料机构可驱动储料盘11移动而使所述承料区的位置发生变化的目的在于当一个承料区内的物料被取料完毕后，储料机构驱动储料盘11移动而使另一储存有物料的承料区移动至取料工位而使取料单元继续取料。

作为本申请的一种优选实施方式，如图1所示，多个承料区沿周向布置于储料盘11，储料机构1还包括驱动件，驱动件驱动储料盘11旋转而以使每一承料区可逐一随储料盘11旋转至取料位置的正下方。承料区沿周向布置于储料盘11，并在驱动件驱动作用下使得各承料区旋转至取料位置下方，一方面优化了储料机构1的承载布局，使得运料区中物料均布于储料盘11上；另一方面，相较于其他移动方式，承料区周向旋转能够较少的占据承料区移动时所占据的空间，有利于储料机构1的小型化。

本实施方式对储料盘11的结构形式不做限定，其在水平面上的投影可优选地设置为圆形，多个承料区围绕圆心周向间隔布置。

本申请对于储料空间的成型方式不做限定，其可以为如下实施方式中的任一种：

实施方式一：如图1所示，物料定位结构包括两根导向柱12，两根导向柱12围成储料空间并引导物料在竖直方向上滑动。导向柱12不仅配合围成储料空间以供装载物料，还为物料沿竖直方向的移动提供了导向作用，使得物料的移动更加顺畅。

作为本实施方式下的一个优选实施例，导向柱12面向储料空间的一侧设置有用于对物料进行限位的限位结构121。通过设置限位结构121，能够对储料空间内的物料起到限位作用，防止物料沿导向柱12移动时发生脱离。具体地，限位结构121可设置为如图1所示的与物料形状适配的限位凹槽，当然，限位结构还可以为与工件轮廓适配的限位凸起等结构，其中，图1、图2示意性的绘出了物料10在限位结构121中被固定的状态。

作为本实施方式下的另一个优选实施例，如图1至图3所示，物料定位结构还包括定位板13和承托板14，定位板13固定于储料盘11，导向柱12固定于定位板13上方，承托板14与导向柱12滑动配合而用于承载物料，储料盘11和定位板13分别设置有在竖直方向上相对的避让孔9，使顶升机构3在储料盘11的下方通过避让孔9顶升承托板14而带动物料上下移动。具体地，定位板13设有供顶升机构3通过的通孔，承托板14的水平投影覆盖通孔，顶升机构3顶升承托板14以带动物料同步顶升，通过设置定位板13，为导向柱12提供了安装位，使得导向柱12无需安装于储料机构1上表面，在物料结构形式变化，需要更换与之适配的导向柱12时，仅需将导向柱12与定位板13同步拆卸即可实现物料定位结构的换装，提升了物料定位结构的换装便利性；此外，设置承托板14，使得顶升机构3在进行顶升时物料各部分均处于同一水平面，避免顶升不平衡所导致的物料卡位现象发生，为物料顶升稳定性提供保障。

实施方式二：物料定位结构包括空心导轨，空心导轨周向呈封闭包围状，内部中空且内壁与物料外周形状适配，以使物料可在空心导轨中向上滑动。

作为本申请的一种优选实施方式，如图1所示，上料工装还包括第一红外检测单元4和第二红外检测单元5，第一红外检测单元4用于检测储料空间内是否存在物料，第二红外检测单元5用于检测物料是否到达送料位置。通过设置第一红外检测单元4，第一红外检测单元4向储料空间的底部发射红外射线，以及时检测储料空间内是否存在物料，若该承料区中物料被取送完毕，储料机构1及时驱使装载物料的承料区移动至送料位置下方；设置第二红外检测单元5用以检测物料是否到达送料位置，从而提升取料件的取送精度，具体地，第二红外检测单元5向储料空间的顶部发射红外射线，以检测物料是否到达送料位置。

本实施方式对于第一红外检测单元4的检测方式不做限定，其可以为设置在承料区正上方或者正下方且正对承料区，对于每次顶升过后物料回落至贴近承料区底部的上料工装，第一红外检测单元4可设置于贴近储料机构1底部的位置，并使测温探头正对最底层物料所在位置，当顶升完成后最底层没有检测到物料信号，则更换下一个包含物料的承料区。

本实施方式对于第二红外检测单元5的检测方式不做限定，其可设置为沿水平方向朝送料位置探测。

作为本申请的一种优选实施方式，如图4至图6所示，取料单元包括固定部22和抓取结构23，固定部22包括竖直板221和水平板222，竖直板221与输送驱动单元21连接，抓取结构23包括分别安装于水平板222的多个定位柱231和多个可活动的取料爪232，定位柱231用于与物料插装配合，取料爪232用于将物料朝向定位柱231挤压而将物料夹紧。通过定位柱231与物料插装配合，并配合取料爪232夹紧物料，使得取料单元对物料的抓取更为牢靠，减少物料在抓取过程中发生脱落的风险，其中图6示意性的绘出了物料10在定位柱231与取料爪232的夹紧配合下实现夹紧固定的状态。具体地，可以在水平板222内设置电力驱动结构或机械结构(例如伸缩结构)而用来推顶取料爪232靠近或远离定位柱231移动。

作为本实施方式下的一个优选实施例，如图4至图6所示，定位柱231设置有定位凸台2311，定位柱231和水平板222之间设置有弹性件而使定位柱231通过定位凸台2311与物料弹性止挡。通过在定位柱231与水平板222之间设置弹性件，当物料被夹取后，弹性件受物料挤压产生弹性变形并随挤压程度的加深积蓄弹性势能，当物料被运送至卸料位置时，取料爪232远离定位柱231而松开物料，物料在弹性件弹性势能的作用下朝远离弹性件的方向运动，从而快速脱离定位柱231，实现快速卸料。虽然弹性件并未进行绘示，但具体可使弹性件为弹簧。

作为本申请的一种优选实施方式，如图4所示，输送驱动单元21包括横向输送驱动单元21和竖向输送驱动单元21，取料单元安装于竖向输送驱动单元21，横向输送驱动单元21能够通过带动竖向输送驱动单元21横向移动而同步带动取料单元横向移动，竖向输送驱动单元21能够带动取料单元竖向移动。通过设置横向驱动单元211与竖向驱动单元212，使得输送驱动单元21具备沿水平及竖直两个方向移动的功能，提升了取料机构2对物料的抓取效率以及抓料后的送料效率。具体地，横向输送驱动单元21可选用丝杠螺母机构、导轨机构等等，竖向输送驱动单元21可采用由滑轨结构与气缸或液压油缸等进行组合的结构。

如图7所示，一种工件螺纹检测设备，包括螺纹检测工装6、物料分拣工装7和上料工装8，所述上料工装8为如上所述的上料工装，上料工装8用于储存待检测工件并将待检测工件输送至螺纹检测工装6，螺纹检测工装6用于对待检测工件的内孔螺纹进行检测，物料分拣工装7用于对经过螺纹检测工装6检测后的工件进行分拣。具体地，可以将待检测工件预存到上料工装8，上料工装8进行上料，取料单元将待检测工件转运至卸料位置并卸料，然后螺纹检测工装6开始对待检测工件的内孔螺纹进行检测并判定工件是否合格，最后通过物料分拣工装7对合格工件和不合格的工件进行分拣。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种上料工装，其特征在于，所述上料工装包括：

储料机构，所述储料机构包括储料盘，所述储料盘设有多个承料区，每个所述承料区上方设置有物料定位结构，所述物料定位结构构造出使物料在竖直方向上依次叠加排布的储料空间，所述储料机构可驱动所述储料盘移动而使所述承料区的位置发生变化；

取料机构，所述取料机构包括输送驱动单元和取料单元，所述取料单元高于所述储料机构，所述输送驱动单元驱动所述取料单元移动而具有能够自所述承料区抓取物料的取料位置以及将物料进行卸载的卸料位置；

顶升机构，用于将所述储料空间中储放的物料顶升至与所述取料位置相对应的送料位置。

2.根据权利要求1所述的上料工装，其特征在于，

多个所述承料区沿周向布置于所述储料盘，所述储料机构还包括驱动件，所述驱动件驱动所述储料盘旋转而以使每一承料区可逐一随所述储料盘旋转至所述取料位置的正下方。

3.根据权利要求1所述的上料工装，其特征在于，

所述物料定位结构包括两根导向柱，两根所述导向柱围成所述储料空间并引导物料在竖直方向上滑动。

4.根据权利要求3所述的上料工装，其特征在于，

所述导向柱面向所述储料空间的一侧设置有用于对物料进行限位的限位结构。

5.根据权利要求3所述的上料工装，其特征在于，

所述物料定位结构还包括定位板和承托板，所述定位板固定于所述储料盘，所述导向柱固定于所述定位板上方，所述承托板与所述导向柱滑动配合而用于承载物料，所述储料盘和所述定位板分别设置有在竖直方向上相对的避让孔，使所述顶升机构在所述储料盘的下方通过所述避让孔顶升所述承托板而带动物料上下移动。

6.根据权利要求1所述的上料工装，其特征在于，

所述上料工装还包括第一红外检测单元和第二红外检测单元，所述第一红外检测单元用于检测所述储料空间内是否存在物料，所述第二红外检测单元用于检测物料是否到达所述送料位置。

7.根据权利要求1所述的上料工装，其特征在于，

所述取料单元包括固定部和抓取结构，所述固定部包括竖直板和水平板，所述竖直板与所述输送驱动单元连接，所述抓取结构包括分别安装于所述水平板的多个定位柱和多个可活动的取料爪，所述定位柱用于与物料插装配合，所述取料爪用于将物料朝向所述定位柱挤压而将物料夹紧。

8.根据权利要求7所述的上料工装，其特征在于，

所述定位柱设置有定位凸台，所述定位柱和所述水平板之间设置有弹性件而使所述定位柱通过所述定位凸台与物料弹性止挡。

9.根据权利要求1所述的上料工装，其特征在于，

所述输送驱动单元包括横向输送驱动单元和竖向输送驱动单元，所述取料单元安装于所述竖向输送驱动单元，所述横向输送驱动单元能够通过带动所述竖向输送驱动单元横向移动而同步带动所述取料单元横向移动，所述竖向输送驱动单元能够带动所述取料单元竖向移动。

10.一种工件螺纹检测设备，包括螺纹检测工装、物料分拣工装和上料工装，其特征在于，所述上料工装为如权利要求1至9任一项所述的上料工装，所述上料工装用于储存待检测工件并将待检测工件输送至所述螺纹检测工装，所述螺纹检测工装用于对待检测工件的内孔螺纹进行检测，所述物料分拣工装用于对经过所述螺纹检测工装检测后的工件进行分拣。