一種軸類零件的自動理料機構的製作方法

2023-12-11 00:15:47 2

本發明涉及理料機構技術領域，特別涉及一種軸類零件的自動理料機構。

背景技術：

如圖1所示，為一種芯軸零件100（包括但不局限於散熱器的葉輪芯軸）的結構示意圖，其最終會被裝於與其配合的部件（例如模具型腔）上。此類芯軸零件100有一端101倒角，形成錐狀。而另一端102不倒角或者倒角的尺寸明顯小於所述一端101的倒角。

將這種芯軸零件100抓取並裝於與其配合的部件的傳統方式，是通過人工操作的，而人工操作存在效率低且成本高的問題。

因此，為提高生產效率並降低成本，可通過設置自動裝料機將此類芯軸零件100自動抓取（一般通過自動化設備的機械手抓取）並裝於目標部件上。而如何將芯軸零件100整理至預定的位置和方向，是自動裝料機能否順利將芯軸零件100抓取並準確裝入目標部件的重要因素。

技術實現要素：

本發明的主要目的是提出一種軸類零件的自動理料機構，旨在將芯軸零件整理至所需的位置和方向。

為實現上述目的，本發明提出一種軸類零件的自動理料機構，包括：

基架，所述基架上設有至少一個頂部開口的料箱；

導向件，所述導向件設於基架對應料箱開口的一側位置，導向件朝向開口的一側設有臺階，臺階上設有供進入臺階的芯軸零件滑落其內的縱嚮導向槽；

頂料裝置，所述頂料裝置包括頂料杆和用於驅動頂料杆升降的垂向驅動裝置，頂料杆上升到位時，可將一根芯軸零件從料箱頂至進入臺階，並從臺階滑落至縱向置於縱嚮導向槽中；

方向調節機構，所述方向調節機構包括可垂向移動裝於基架上的升降座、用於驅使升降座升降的升降驅動裝置、裝於升降座上的旋轉驅動裝置、以及裝於旋轉驅動裝置的轉軸上的方向調節杆，導向件對應方向調節杆的位置開設有導孔，導孔的孔壁遠離導向槽的位置開設有貫穿導向件頂壁的嵌槽，芯軸零件的兩端可卡入嵌槽的深度不同方向調節杆的上部穿過導孔，並相對導孔垂向移動，方向調節杆開設有貫穿其周壁的限位孔，限位孔可隨方向調節杆在位於導孔內且與嵌槽和導向槽的一端水平相對的進料工位與位於導孔上方的出料工位之間運動；

推料裝置，所述推料裝置包括用於將導向槽內的芯軸零件縱向推入限位孔並與嵌槽相抵的推料杆、以及用於驅動推料杆運動的縱向驅動裝置；

傳感器，所述傳感器用於感應芯軸零件哪一端與嵌槽相抵，以使旋轉驅動裝置可在出料工位處，驅動方向調節杆將其上的芯軸零件轉動至預定的方向；以及

水平出料裝置，裝於基架上，用於將位於推出工位的芯軸零件從限位孔水平部分推出以供機械手抓取。

本發明技術方案在導孔的孔壁遠離導向槽的位置開設有貫穿導向件頂壁的嵌槽，當推料杆在縱向驅動裝置的驅動下將芯軸零件推進限位孔且端部與嵌槽相抵時，由於芯軸零件的一端有倒角，另一端無倒角或者另一端的倒角尺寸小於所述一端，因此，當芯軸零件的所述一端抵於嵌槽和所述另一端抵於嵌槽時，其分別伸入嵌槽的深度不同，相應的推料杆的進給位移也不同，這樣，傳感器就能根據推料杆進給位移的不同感應出是芯軸零件的哪一端與嵌槽相抵，從而使旋轉驅動裝置可以根據傳感器提供的信息，驅動方向調節杆將限位孔內的芯軸零件水平轉動至預定的方向，並通過水平出料裝置將芯軸零件從限位孔中部分推出，以供機械手將被水平推出的一端抓取，並進行後續的操作，整個過程無須人工操作，可提高生產效率，並降低生產成本。

附圖說明

圖1為芯軸零件的示意圖；

圖2、圖3為本發明的不同角度的立體示意圖；

圖4為本發明的導向件的俯視圖；

圖5為本發明的導向件的局部剖視圖；

圖6為本發明的方向調節杆的示意圖；

圖7為本發明的水平出料裝置與基架配合的局部剖視圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

需要說明，若本發明實施例中有涉及方向性指示（諸如上、下、左、右、前、後、頂、底、內、外、垂向、橫向、縱向，逆時針、順時針、周向、徑向、軸向……），則該方向性指示僅用於解釋在某一特定姿態（如附圖所示）下各部件之間的相對位置關係、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。

另外，若本發明實施例中有涉及「第一」或者「第二」等的描述，則該「第一」或者「第二」等的描述僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。另外，各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎，當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本發明要求的保護範圍之內。

本發明提出一種軸類零件的自動理料機構。

本發明實施例中，如圖1至7所示，該軸類零件的自動理料機構，包括基架1、導向件2、頂料裝置3、方向調節機構4、推料裝置5、傳感器6、以及水平出料裝置7。

其中，基架1可固定於自動裝料機（未圖示）上，基架1上設有至少一個頂部開口的料箱8，如圖2所示為設有兩個料箱8的情況，料箱8用於存放待整理的芯軸零件100。

導向件2設於基架1對應料箱8開口的一側位置，導向件2朝向開口的一側設有臺階21，臺階21上設有供進入臺階21的芯軸零件100滑落其內的縱嚮導向槽22。

頂料裝置3包括頂料杆31和用於驅動頂料杆31升降的垂向驅動裝置32，具體地，頂料杆31上升到位時（例如略高臺階21或者與臺階21平齊時），可將一根芯軸零件100從料箱8頂至進入臺階21，並從臺階21滑落至縱向置於導向槽22中。

方向調節機構4包括可垂向移動裝於基架1上的升降座41、用於驅使升降座41升降的升降驅動裝置42、裝於升降座41上的旋轉驅動裝置43（例如旋轉電機或者旋轉氣缸）、以及裝於旋轉驅動裝置43的轉軸上的方向調節杆44。導向件2對應方向調節杆44的位置開設有導孔23，導孔23的孔壁遠離導向槽22的位置開設有貫穿導向件2頂壁的嵌槽24，芯軸零件100的兩端可卡入嵌槽24的深度不同方向調節杆44的上部穿過導孔23，並可相對導孔23垂向移動，方向調節杆44開設有貫穿其周壁的限位孔441，限位孔441可隨方向調節杆44在位於導孔23內且與嵌槽24和導向槽22的一端水平相對的進料工位與位於導孔23上方的出料工位（見圖2）之間運動。具體地，升降驅動裝置42採用直線電機或者氣缸，升降驅動裝置42固設於基架1上，升降驅動裝置42的驅動部（如氣缸的活寒杆或者直線電機的動子）直接或者通過中間連接件與升降座41相連。

所述推料裝置5包括用於將導向槽22內的芯軸零件100縱向推入限位孔441並與嵌槽24相抵的推料杆51、以及用於驅動推料杆51運動的縱向驅動裝置52。具體地，縱向驅動裝置52可以為氣缸或者直線電機，縱向驅動裝置52裝於基架1對應導向槽22另一端的位置，縱向驅動裝置52的驅動部（如氣缸的活寒杆或者直線電機的動子）直接或者通過連接座與推料杆51相連。

傳感器6用於感應芯軸零件100哪一端與嵌槽24相抵，以使旋轉驅動裝置43可在出料工位處，驅動方向調節杆44將其上的芯軸零件100水平轉動至預定的方向。

水平出料裝置7裝於基架1上，用於將位於推出工位的芯軸零件100從限位孔441水平部分推出以供機械手（未圖示）抓取。具體地，所述水平出料裝置7包括裝於基架1位於導向件2上方的推出氣缸71以及裝於推出氣缸71的活塞杆上的出料杆72。進一步地，基架1上還設有用於對出料杆72進行支撐和導向的導向孔11，以使出料杆72能在推出氣缸71的驅動下，更順利地插入限位孔441，並將芯軸零件100部分推出限位孔441，以供機械手抓取。

當推料杆51在縱向驅動裝置52的驅動下將芯軸零件100推進限位孔441且端部與嵌槽24相抵時，由於芯軸零件100的一端101有倒角，另一端102無倒角或者另一端102的倒角尺寸小於所述一端101，因此，當芯軸零件100的所述一端101抵於嵌槽24和所述另一端102抵於嵌槽24時，其分別伸入嵌槽24的深度不同，相應的推料杆51的進給位移也不同，這樣，傳感器6就能根據推料杆51進給位移的不同感應出是芯軸零件100的哪一端與嵌槽24相抵，從而使旋轉驅動裝置43可以根據傳感器6提供的信息，驅動方向調節杆44將限位孔441內的芯軸零件100水平轉動至預定的方向，並通過水平出料裝置7將芯軸零件100從限位孔441中部分推出，以供機械手將被水平推出的一端抓取，並進行後續的操作，整個過程無須人工操作，可提高生產效率，並降低生產成本。

本發明實施例中，如圖2、圖3所示，所述傳感器6可以採用壓力傳感器或者位移傳感器，傳感器6裝於所述連接座上，並可在縱向驅動裝置52的驅動下，隨推料杆51一同移動，當推料杆51將芯軸零件100推至與嵌槽24相抵時，傳感器6根據其感應到的位移或者壓力大小判斷出芯軸零件100是哪一端與嵌槽24相抵。從而使旋轉驅動裝置43可在出料工位將芯軸零件100轉動至預定方向。由於位移傳感器和壓力傳感器為現有技術，並為本技術領域的技術人員所熟知，這裡不對其具體結構以及工作原理進行贅述。但應該說明的是，當傳感器6為位移傳感器時，需有參考點（或稱反射點）供感應位移值。當傳感器6為壓力傳感器時，需有作用點供壓力傳感器感應壓力值。

進一步地，如圖2、圖3所示，基架1與臺階21相對的位置設置有感應器（未圖示），用於感應是否有芯軸零件100進入導向槽22，當感應器沒有感應到芯軸零件100進入導向槽22時，縱向驅動裝置52不驅動推料杆51往嵌槽24方向移動。而當感應器感應到有芯軸零件100進入導向槽22後，縱向驅動裝置52驅動推料杆51將芯軸零件100推至與嵌槽24相抵。

在本發明實施例中，如圖2、圖3所示，所述垂向驅動裝置32為氣缸或者直線電機，所述頂料杆31為矩形杆，頂料杆31接近或者接觸料箱8與導向件2對應的內側壁（如圖2所示，為料箱8位於導向件下方的內側壁），頂料杆31的下部向下伸出料箱8並直接或者通過連接件與垂向驅動裝置32的驅動部（例如氣缸的活塞杆或者直線電機的驅動軸）相連，並在垂向驅動裝置32的驅動下垂向運動，頂料杆31上升到位時，可將一根芯軸零件100頂至進入臺階21，並由臺階21滑入導向槽22。

具體地，如圖2、圖3所示，頂料杆31的頂壁開設有向朝向所述內側壁方向下傾的第一斜面311，所述第一斜面311與所述內側壁之間形成可支撐一根芯軸零件100的支撐空間，當頂料杆31上升至第一斜面311高於臺階21時，支撐空間內的所述芯軸零件100沿第一斜面311滾入臺階21，最終滑入導向槽22。進一步的，所述頂料杆31的頂壁開還設有朝背向所述內側壁方向下傾的第二斜面312，以保證頂料杆31每次上升過程中，除了落入支撐空間的一根芯軸零件100之外，其他的芯軸零件100沿第二斜面312回落至料箱8內。確保每次頂料，最多僅有一根芯軸零件100進入支撐空間，並最終被送入導向槽22。

可以理解地，如圖4、圖5所示，導向槽22可延伸至與導孔23相通，或者在導向槽22沒有延伸至與導孔23相通的情況下，可在導孔23和導向槽22之間開設兩端分別與導向槽22和導孔23相連的過孔25，所述過孔25與芯軸零件100相適。以使推料杆51能將芯軸零件100推至與嵌槽24相抵。

在本發明實施例中，如圖2、圖3所示，所述料箱8內側的底壁為從水平遠離導向件2一側向水平靠近導向件2一側下傾的傾斜面，以使料箱8內的芯軸零件100可滑至供頂料杆31頂起的區域。

在本發明實施例中，如圖4、圖5所示，所述嵌槽24為「v」型槽，芯軸零件100的兩端可伸入所述「v」型槽，且由於芯軸零件100的所述一端101有倒角，所述另一端102無倒角或者所述另一端102的倒角尺寸小於所述一端101，因此，當芯軸零件100的所述一端101抵於嵌槽24和所述另一端102抵於嵌槽24時，其分別伸入嵌槽24的深度不同，相應的推料杆51的進給位移也不同，這樣，傳感器6就能根據推料杆51進給位移的不同感應出是芯軸零件100的哪一端與嵌槽24相抵。當然，嵌槽24也可以為其他形狀，但必須保證至少能供芯軸零件100的所述一端101部分伸入。

以上所述僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是在本發明的發明構思下，利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的技術領域均包括在本發明的專利保護範圍內。