一種治具可翻轉的多工位全自動流水線的製作方法
2023-04-22 23:06:56
本實用新型涉及工廠自動化領域，具體涉及一種治具可翻轉的多工位全自動流水線。
背景技術：
現有的多工位全自動流水線通常由機架、輸送機構、治具以及加工工位幾部分組成。其中，所述機架上設有直線導軌，所述治具滑動連接於直線導軌上，並由所述輸送機構帶動平移。
該現有的多工位全自動流水線於長期使用中發現存在以下不足：一、在生產過程中，治具內容易產生廢屑或者殘留物，需要特地增加清理工位，多為壓縮空氣吹或者用吸塵器吸，從而產生大量噪音並增加生產成本；二、回流搬運多採用水平移動或垂直升降的方式；其中，水平移動方式需要更寬的設備寬度，會佔用更大的面積；而垂直升降方式雖然在佔用面積上有優勢，但亦無法有效解決治具殘留物的問題。
因此，如何解決上述現有技術存在的不足，便成為本實用新型要研究的課題。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種治具可翻轉的多工位全自動流水線，以解決現有技術存在的治具清理困難和設備佔地面積大的問題。
為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是：一種治具可翻轉的多工位全自動流水線，包括機架、輸送機構、治具以及若干加工工位；
所述機架設有雙層軌道結構；其中，第一層軌道結構固設於機架的上部，第二層軌道結構固設於機架的下部；
所述輸送機構對應所述雙層軌道結構設置，包括兩組嚙合直線傳動機構，各所述嚙合直線傳動機構包括一嚙合直線傳動帶及一電機；其中，第一嚙合直線傳動帶及第一電機對應所述第一層軌道結構設置，第二嚙合直線傳動帶及第二電機對應所述第二層軌道結構設置；
所述治具具有一上表面及一下表面；其中，所述上表面為工件承載面，所述下表面滑動連接所述軌道結構，以將所述治具滑動連接於機架上；且，所述上表面及下表面中至少一者設有與所述嚙合直線傳動帶相嚙合的齒條，以使所述治具與所述輸送機構傳動連接；
還包括兩翻轉機構，該兩翻轉機構沿所述治具移動方向分別設於所述機架的兩端；各所述翻轉機構包括一伺服電機、一翻轉塊以及一翻轉軌道；其中，所述伺服電機傳動連接於所述翻轉塊與機架之間，並使所述翻轉機構相對機架具有上翻和下翻兩個工作位；所述翻轉軌道與所述軌道結構相接，當所述翻轉機構處於上翻的工作位時，該翻轉軌道與所述第一層軌道結構相接，當所述翻轉機構處於下翻的工作位時，該翻轉軌道與所述第二層軌道結構相接；
其中，當所述治具在第一層軌道結構上移動時，該治具的齒條與所述第一嚙合直線傳動帶嚙合；當所述治具在第二層軌道結構上移動時，該治具的齒條與所述第二嚙合直線傳動帶嚙合；另外，每兩個相鄰工位之間的距離相等，且為所述嚙合直線傳動帶上齒距的整數倍；再者，所述治具在第一層軌道結構上移動的方向與其在第二層軌道結構上移動的方向相反。
上述技術方案中的有關內容解釋如下：
1．上述方案中，所述治具在第一層軌道結構上移動的方向與其在第二層軌道結構上移動的方向相反，以使第一層軌道結構及第二層軌道結構構成一個治具的循環回流路徑。
2．上述方案中，當所述治具在第一層軌道結構上移動至終點時，即進入第一翻轉機構，隨後該第一翻轉機構進行下翻，將治具送至第二層軌道結構上；同樣，當所述治具在第二層軌道結構上移動至終點時，即進入第二翻轉機構，隨後該第二翻轉機構進行上翻，再將治具送回至第一層軌道結構上，以此完成一個工作循環。
3．上述方案中，所述嚙合直線傳動帶具體為鏈條或同步帶，以同步帶為佳。
4．上述方案中，每兩個相鄰工位之間的距離相等，且為所述同步帶上帶齒齒距的整數倍；所述工位包括所述翻轉機構。
5．上述方案中，所述雙層軌道結構為平行設置。
6．上述方案中，所述軌道結構為鍍鉻光軸導軌，所述治具的下表面通過一直線軸承套設於所述鍍鉻光軸導軌上；通過採用鍍鉻光軸導軌和直線軸承的組合，極大節約了設備的成本。
7．上述方案中，所述第一電機為第一伺服電機，其目的在於利用伺服電機可控性及穩定性強，可以通過第一同步帶平穩地將治具停在指定的工位，而不用擋停，避免了擋停對治具的衝擊，從而有效避免了工件的位移。
7．上述方案中，所述治具的上表面及下表面均設有與所述同步帶上的帶齒相嚙合的齒條；當所述治具在第一層軌道結構上移動時，該治具上表面的齒條與所述第一同步帶的帶齒嚙合；當所述治具在第二層軌道結構上移動時，該治具下表面的齒條與所述第二同步帶的帶齒嚙合。
8．上述方案中，所述翻轉機構的伺服電機固定於所述翻轉塊上，其輸出軸與所述機架傳動連接；兩所述翻轉機構的伺服電機均為第二伺服電機。
9．上述方案中，所述翻轉機構的伺服電機切換所述翻轉機構兩個工作位的翻轉角度為180度；以使該翻轉機構處於下翻工作位時，翻轉機構上的治具的上表面能夠完全朝向地面，以自動清除其內部的廢屑或者殘留物。
本實用新型的工作原理及優點如下：
本實用新型一種治具可翻轉的多工位全自動流水線，通過設置上下兩層軌道結構、上下兩組輸送機構以及在機架兩端設置兩翻轉機構，使得治具得以在機架上部完成工件的加工後能夠直接翻轉到機架的下部進行回流，不僅便利地解決了治具清理的問題，更節省了設備的佔地空間；因此，本實用新型對比現有技術而言，具有顯著的實用進步性。
附圖說明
附圖1為本實用新型的結構及工作原理示意圖；
附圖2為本實用新型治具和軌道結構的示意圖；
附圖3為本實用新型翻轉機構的側視角度示意圖；
附圖4為圖1中A部分的放大圖；
附圖5為本實用新型翻轉機構的翻轉動作示意圖。
以上附圖中：1．機架；2．治具；3．第一層鍍鉻光軸導軌；4．第二層鍍鉻光軸導軌；5．第一同步帶；6．第二同步帶；7．第二電機；8．第一伺服電機；9．上表面；10．下表面；11．帶齒；12．齒條；13．第二伺服電機；14．翻轉塊；15．翻轉軌道；16．直線軸承。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：
實施例：參見附圖1～5所示，一種治具可翻轉的多工位全自動流水線，包括機架1、輸送機構、治具2以及若干加工工位；
所述機架設有平行設置的雙層軌道結構，該軌道結構為鍍鉻光軸導軌；其中，第一層鍍鉻光軸導軌3固設於機架1的上部，第二層鍍鉻光軸導軌4固設於機架1的下部；
所述輸送機構對應所述雙層鍍鉻光軸導軌3、4設置，包括兩組同步帶5、6及兩個電機；其中，第一同步帶5及第一電機對應所述第一層鍍鉻光軸導軌3設置，第二同步帶6及第二電機7對應所述第二層鍍鉻光軸導軌4設置；所述第一電機為第一伺服電機8；
如圖2所示，所述治具2具有一上表面9及一下表面10；其中，所述上表面9為工件承載面，所述下表面10通過一直線軸承16套設於所述鍍鉻光軸導軌3、4上，以將所述治具2滑動連接於機架1上；且，所述上表面9及下表面10均設有與所述同步帶5、6上的帶齒11相嚙合的齒條12；當所述治具2在第一層鍍鉻光軸導軌3上移動時，該治具2上表面9的齒條12與所述第一同步帶5的帶齒11嚙合；當所述治具2在第二層鍍鉻光軸導軌4上移動時，該治具2下表面10的齒條12與所述第二同步帶6的帶齒11嚙合，以使所述治具2與所述輸送機構傳動連接；
還包括兩翻轉機構，該兩翻轉機構沿所述治具2移動方向分別設於所述機架1的兩端；各所述翻轉機構包括一第二伺服電機13、一翻轉塊14以及一翻轉軌道15；其中，所述第二伺服電機13固定於所述機架1上，其輸出軸與所述翻轉塊14傳動連接，並使所述翻轉機構相對機架1具有上翻和下翻兩個工作位，見圖3；所述翻轉軌道15亦為鍍鉻光軸導軌，與所述鍍鉻光軸導軌3、4相接，當所述翻轉機構處於上翻的工作位時，該翻轉軌道15與所述第一層鍍鉻光軸導軌3相接，當所述翻轉機構處於下翻的工作位時，該翻轉軌道15與所述第二層鍍鉻光軸導軌4相接，見圖4、5；
其中，當所述治具2在第一層鍍鉻光軸導軌3上移動時，該治具2的齒條12與所述第一同步帶5的帶齒11嚙合；當所述治具2在第二層鍍鉻光軸導軌4上移動時，該治具2的齒條12與所述第二同步帶6的帶齒11嚙合；另外，所述治具2在第一層鍍鉻光軸導軌3上移動的方向與其在第二層鍍鉻光軸導軌4上移動的方向相反，以使第一層鍍鉻光軸導軌3及第二層鍍鉻光軸導軌4構成一個治具2的循環回流路徑。當所述治具2在第一層鍍鉻光軸導軌3上移動至終點時，即進入第一翻轉機構，隨後該第一翻轉機構進行下翻，將治具2送至第二層鍍鉻光軸導軌4上；同樣，當所述治具2在第二層鍍鉻光軸導軌4上移動至終點時，即進入第二翻轉機構，隨後該第二翻轉機構進行上翻，再將治具2送回至第一層鍍鉻光軸導軌4上，以此完成一個工作循環。
其中，每兩個相鄰工位之間的距離相等，且為所述同步帶5、6上帶齒11齒距的整數倍；所述工位包括所述翻轉機構。
另外，通過採用鍍鉻光軸導軌和直線軸承的組合，極大節約了設備的成本。
所述第一電機採用伺服電機的目的在於利用伺服電機可控性及穩定性強，可以通過第一同步帶5平穩地將治具2停在指定的工位，而不用擋停，避免了擋停對治具2的衝擊，從而有效避免了工件的位移。
其中，所述翻轉機構的第二伺服電機13切換所述翻轉機構兩個工作位的翻轉角度為180度；以使該翻轉機構處於下翻工作位時，翻轉機構上的治具2的上表面能9夠完全朝向地面，以自動清除其內部的廢屑或者殘留物。
本實用新型一種治具可翻轉的多工位全自動流水線，通過設置上下兩層軌道結構、上下兩組輸送機構以及在機架兩端設置兩翻轉機構，使得治具得以在機架上部完成工件的加工後能夠直接翻轉到機架的下部進行回流，不僅便利地解決了治具清理的問題，更節省了設備的佔地空間；另外，由於軌道結構採用了鍍鉻光軸導軌，並在治具下方設置直線軸承與之配合，故還能大幅降低設備成本；再者，由於採用了同步帶以及治具上齒板的設計，使得工件在治具上的穩定性得到大幅提高，最終提高了生產的效率和良品率；因此，本實用新型對比現有技術而言，具有顯著的實用進步性。
上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。