一種自動導向鎖緊的料架機構的製作方法

2023-05-31 05:43:11 1

本發明屬於機械自動化技術領域，具體涉及一直自動導向鎖緊的料架機構。

背景技術：

在20世紀70年代中期以前，生產的發展趕不上需求的增長，在世界範圍內市場大體仍屬賣方市場。產品處於一種供不應求的狀態，企業只要保證生產能力和基本的產品質量即可。因此，當時企業的最大特點是以單一品種(或少品種)的大批量生產來降低成本。20世紀70年代以後隨著生產和經濟的發展，市場需求逐漸呈飽和趨勢，消費者的行動變得更具有選擇性，市場需求開始朝著多樣化方向發展。顧客對產品質量、性能的要求變得更高，更苛刻。不僅要求產品價廉物美，還要求能滿足顧客的個性化需求。市場需求的多樣化使得以往單一品種大批量生產，靠擴大產量降低成本的生產方式，逐漸無法適應今天的要求，.因此企業轉向多品種小批量生產，對相應的原料存儲方式也提出了新的要求，在多品種小批量的加工中，要求料倉具有很大的靈活性，能滿足多種工件的存儲需求，並且做到換料簡便，換料時間短，工件定位可靠。

現有的料倉技術方案主要有三個方向：第一種是針對小型零件的圓盤或環形自動料倉。第二種是大型的倉儲式料倉，主要作為夾具倉儲或大型零件倉儲使用。第三種是採用固定式料倉，人工換料的模式進行生產。在現有的小規模生產中，針對較大較重工件主要採用的是第三種料倉方案。該方案具有結構簡單，工作穩定的特點，但同時缺點也相當明顯。首先工件上下料時間長，工具機停機時間長，降低了加工單元的加工效率；其次更換工件種類不便，很難適應多品種的加工要求。

針對小型工件的圓盤或環形料倉，主要是針對小型盤狀或棒狀零件，不能適用於較大工件的存儲要求。而大型倉儲式料倉成本高，對於小規模的加工來說並不適用，一般作為多品種夾具的存儲使用。而普遍使用的固定式料倉則存在換料時間長，工具機停機時間長，更換工件品種不便，種種因素導致自動化加工單元的加工效率大大降低。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種自動導向鎖緊的料架機構，提高多品種小批量自動化加工單元料倉的換料效率，減少工具機的停機時間，降低小規模生產的成本，提高生產效率。

本發明採用以下技術方案：

一種自動導向鎖緊的料架機構，包括料架導向鎖緊機構、子母料架和初定位料臺，所述料架導向鎖緊機構上設置有導向夾緊機構，所述子母料架設置在所述導向夾緊機構的內側，通過所述導向夾緊機構對所述子母料架進行導向夾緊定位，所述初定位料臺上設置有定位機構，用於和所述料架導向鎖緊機構配合對所述子母料架上的工件進行二次定位完成換料。

進一步的，所述料架導向鎖緊機構包括u型結構的料架底板，所述導向夾緊機構對應設置在所述料架底板的兩側支架上。

進一步的，所述導向夾緊機構包括萬向球軸承、導向塊和旋轉壓緊氣缸，所述萬向球軸承並排設置在所述支架的內側，所述導向塊對稱設置在所述支架的外側，所述旋轉壓緊氣缸對應設置在所述支架的底部。

進一步的，所述導向塊的底部水平設置有擋塊，所述旋轉壓緊氣缸設置在所述擋塊上，用於夾緊所述子母料架。

進一步的，所述導向塊呈外大內小的喇叭狀，內側設置有圓弧過渡。

進一步的，所述子母料架包括設置在底部的母料架以及設置在所述母料架上的多個子料架，所述母料架為方形結構，底部兩側設置有支撐腿，所述子料架為長方體框架結構，通過設置在所述母料架上的限位塊固定。

進一步的，所述子料架包括三個，並排設置在所述母料架上。

進一步的，所述初定位料臺為長方體框架結構，由四個支撐腿和上下臺面組成，所述上檯面上設置有墊板，所述定位機構包括定位塊和定位氣缸，所述墊板的下側設置有兩個正向定位塊，所述墊板的上側對應設置有兩個定位氣缸，所述墊板的左側設置有側定位塊，右側對應設置有定位氣缸，所述正向定位塊、側定位塊和定位氣缸與所述墊板配合對工件進行定位。

進一步的，所述上檯面和下臺面之間設置有兩個初定位料架用於輔助支撐。

進一步的，所述墊板包括兩個，水平設置在所述上檯面上。

與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：

本發明一種自動導向鎖緊的料架機構，包括料架導向鎖緊機構、子母料架和初定位料臺，料架導向鎖緊機構上設置有導向夾緊機構，子母料架設置在導向夾緊機構的內側，通過導向夾緊機構進行導向夾緊定位，初定位料臺上設置有定位機構，用於和料架導向鎖緊機構配合對工件進行二次定位完成換料，料架採用了子母料架結構，裝卸料工作可在外部完成，料倉中的工件全部加工完成後，料架與已裝好的料架進行交換，定位夾緊機構將實現料架的定位和夾緊，大大縮短了自動化加工單元中的換料時間，減少了停機時間，提高了生產效率。

進一步的，子料架裝滿料後放入母料架中，將母料架推入，底面的萬向球軸承可以有效減小摩擦力，使載重較大的料架能夠輕鬆推入，側面布置有萬向球軸承，在料架推進的過程中將實現導向功能，完全推入後料架與擋塊接觸，旋轉夾緊氣缸將料架鎖緊，實現第一次定位。

進一步的，側面導向塊呈外大內小的喇叭狀，降低了料架最初放置時的位置要求，降低了放置的難度，內側設置有圓弧過渡，在推入料架的過程中，可以對料架進行導向，使料架最終可以獲得準確的固定位置。

進一步的，子母料架由一個母料架和多個子料架構成，母料架為方形結構，底部兩側設置有支撐腿，子料架為長方體框架結構，通過母料架上的限位塊固定，採用子母料架結構，更換不同種類的工件時只需更換子料架，方便快捷。

進一步的，初定位料臺上設置有三組定位塊和定位氣缸，料架在推進鎖緊的過程中實現了第一次定位，機械臂抓取工件後在初定位料臺實現工件的二次定位，保證了工件進入工具機夾具時具有穩定準確的位置。

綜上所示，本發明料架機構具有換料時間短，生產效率高，定位可靠，具有二次定位功能，更換工件品種簡單。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明料架導向鎖緊機構結構示意圖；

圖3為本發明子母料架結構示意圖；

圖4為本發明初定位料臺結構示意圖。

其中：1.料架導向鎖緊機構；1-1.料架底板；1-2.萬向球軸承；1-3.導向塊；1-4.旋轉壓緊氣缸；1-5.擋塊；2.子母料架；2-1.母料架；2-2.第一子料架；2-3.第二子料架；2-4.第三子料架；3.初定位料臺；3-1.初定位料架；3-2.正向定位塊；3-3.側定位塊；3-4.墊板；3-5.定位氣缸。

具體實施方式

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」、「左」、「右」、「水平」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示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一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

本發明提供了一種自動導向鎖緊的料架機構，對零件的定位採取了兩次定位的辦法，為了便於裝卸料，零件在料架中具有一定的活動空間。旋轉氣缸將母料架鎖緊後，實現一次定位，在加工過程中，保證母料架位置穩定。初定位料臺採用了「六點定位原理」，由定位塊和墊板實現了對工件的完全定位，使料架中的每個工件在進入工具機夾具之前，具有穩定準確的位置。

請參閱圖1，本發明自動導向鎖緊的料架機構包括料架導向鎖緊機構1、子母料架2和初定位料臺3，所述子母料架2設置在所述料架導向鎖緊機構1上，所述料架導向鎖緊機構1用於對所述子母料架2進行導向夾緊，通過所述初定位料臺3進行二次定位完成換料。

請參閱圖2，導向鎖緊原理具體為：料架的導向分為底面和側面兩個部分，分別由布置在底面和兩側面的萬向球軸承實現料架的導向功能，鎖緊功能則由布置在兩側的旋轉壓緊氣缸完成，具體如下：

所述料架導向鎖緊機構1包括u型結構的料架底板1-1，所述料架底板1-1的兩側支架上對應設置有若干萬向球軸承1-2和導向塊1-3，所述萬向球軸承1-2並排設置在所述支架的內側，所述導向塊1-3對稱設置在所述支架的外側，所述導向塊1-3的底部水平設置有擋塊1-5，所述擋塊1-5上設置有旋轉壓緊氣缸1-4。

所述子母料架2設置在所述導向塊1-3和擋塊1-5的內側，通過所述萬向球軸承1-2進行導向後，再利用所述旋轉壓緊氣缸1-4將所述子母料架2鎖緊完成第一次定位。

優選的，所述導向塊1-3呈外大內小的喇叭狀，內側設置有圓弧過渡。

請參閱圖3，所述子母料架2包括設置在底部的母料架2-1以及設置在所述母料架2-1上的第一子料架2-2、第二子料架2-3和第三子料架2-4，所述母料架2-1為方形結構，底部兩側設置有支撐腿，所述第一子料架2-2、第二子料架2-3和第三子料架2-4為長方體框架結構，並排設置在所述母料架2-1內，通過設置在所述母料架2-1上的限位塊固定。

母料架2-1的底面四角採用了圓角過度，為機械件嵌於方鋼中焊接而成，在母料架2-1推進的過程中能夠進行有效導向，並且，在母料架2-1下方增加了兩根限位方管，在用叉車或電動搬運車運送時，不會產生側向的滑移。子料架中，有上下兩層的尼龍間隔條，對於薄板類的零件，能有有效分隔工件，並且工件放置或取出時不劃傷工件。

請參閱圖4，所述初定位料臺3為長方體框架結構，由四個支撐腿和上下臺面組成，所述上檯面和下臺面之間設置有兩個初定位料架3-1用於輔助支撐，所述上檯面上設置有墊板3-4，所述墊板3-4的下側設置有兩個正向定位塊3-2，所述墊板3-4的上側對應設置有兩個定位氣缸3-5，所述墊板3-4的左側設置有側定位塊3-3，右側對應設置有定位氣缸3-5，形成六個定位點，由定位塊和墊板實現對工件的第二次定位。

所述墊板3-4包括兩個，水平設置在所述上檯面上。

具體動作關係如下：

子料架裝滿料後放入母料架2-1中，將子母料架2推入料架導向夾緊機構1，料架導向夾緊機構1底面的萬向球軸承1-2可以有效減小摩擦力，使載重較大的料架能夠輕鬆推入，導向塊1-3呈外大內小的喇叭狀，側面布置的萬向球軸承1-2在料架推進的過程中將實現導向功能，完全推入後子母料架2與擋塊1-5接觸，旋轉壓緊氣缸1-4將子母料架2鎖緊，實現第一次定位；

機械臂在子母料架2中抓取零件後，放入初定位料臺3，初定位料臺3上的定位氣缸3-5推出將工件緊緊靠在對應的定位塊上，實現工件的二次定位。

這樣換料的好處在於，子料架作為一個部件，具有通用性，便於更換，並且便於提前備料，儘可能減少了加工單元的停機時間，母料架經過導向裝置後鎖緊，每次換料後都能有準確地固定位置，不會因為料架位置的變動造成機械臂抓取工件位置的變化。固定母料架後，機械臂抓取工件在初定位料臺上進行二次定位，保證了工件進入夾具時位置的一致性，便於治具中的定位，同時降低了位置變動可能造成的安全隱患。

以上內容僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護範圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明權利要求書的保護範圍之內。