CN107322396B - 一种安全带卷带轴的自动倒角机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车安全带领域，特别涉及一种安全带卷带轴的自动倒角机，包括工作台，工作台上设有两个对称设置的定位旋转装置；工作台上位于两个定位旋转装置之间安装有机械臂，机械臂的顶部设有两个分别向一个定位旋转装置方向延伸的打磨头；工作台上还设有交替送料装置，交替送料装置设有一个进料端和两个出料端，交替送料装置的进料端连接在一传送带上，每个出料端均对应一个定位旋转装置设置，通过该交替送料装置交替的向两个出料端上送料；在每个出料端与对应的一个定位旋转装置之间均设有搬运机械手。本发明其自动化程度较高，能够有效减轻人工劳动轻度，并使得作业更加安全，而且还能够提高加工效率，确保倒角质量。

Description

一种安全带卷带轴的自动倒角机
技术领域
本发明涉及汽车安全带领域，特别涉及一种安全带卷带轴的自动倒角机。
背景技术
汽车安全带是为了在碰撞时对乘员进行约束以及避免碰撞时乘员与方向盘及仪表板等发生二次碰撞或避免碰撞时冲出车外导致死伤的安全装置。汽车安全带又可以称之为座椅安全带，是乘员约束装置的一种。卷收器则是汽车安全带的核心组件，占安全带成本的60％-95％。
安全带卷收器，其特征为感应织带加速度的部件是由圆形卷带轴和至少一个固定安装在该轴端部的棘轮构成的。所述圆形卷带轴可活动地穿在卷带仓两侧主板的椭圆形轴孔中，在主板内侧所述椭圆形轴孔的斜上方设有内棘齿，它与所述棘轮组成锁止部件。
而卷带轴在加工过程中需要对其端面的两个边沿进行倒角，现有的倒角作业通常是通过人工手持小型打磨器对应卷收器进行倒角，而卷收器的体积过小，打磨时采用器具对其进行定位过于繁琐影响效率；因而通常采用人的一手对卷收器定位，另一手把持打磨器进行倒角；生产效率非常低，而且若是新手操作，因操作不熟练的问题，很容易将手卷入打磨器内造成事故，并且人工倒角也无法保证倒角的质量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种安全带卷带轴的自动倒角机。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种安全带卷带轴的自动倒角机，包括工作台，工作台上设有两个对称设置的定位旋转装置，定位旋转装置用于对卷带轴定位并驱动卷带轴绕自身轴线旋转；工作台上位于两个定位旋转装置之间安装有机械臂，机械臂的顶部设有两个分别向一个定位旋转装置方向延伸的打磨头，打磨头通过机械臂驱动与定位旋转装置上的卷带轴接触从而对卷带轴进行倒角；工作台上还设有交替送料装置，交替送料装置设有一个进料端和两个出料端，交替送料装置的进料端连接在一传送带上，每个出料端均对应一个定位旋转装置设置，通过该交替送料装置交替的向两个出料端上送料；在每个出料端与对应的一个定位旋转装置之间均设有搬运机械手，该搬运机械手用于将出料端上的卷带轴搬运至对应的定位旋转装置上。
进一步的，定位旋转装置包括同轴设置的从动轴和主动轴，以及用于安装从动轴的第一滑台和用于安装主动轴的第二滑台，从动轴和主动轴通过气动控制能够使二者相向移动或者背向移动，第二滑台上设有驱动主动轴旋转的驱动电机，卷带轴通过从动轴和主动轴的相向移动能够被夹设在二者之间，并通过驱动电机驱动主动轴旋转从而带动卷带轴旋转。
进一步的，从动轴和主动轴之间的下方设有收容盒。
进一步的，交替送料装置包括滑道导轨、第一料道导轨和第二料道导轨，滑道导轨内设有与其滑动配合的送料块，送料块的顶部两端分别设有一个用于容纳卷带轴的定位缺口，第一料道导轨和第二料道导轨分别与滑道导轨的两端垂直相连，交替送料装置的进料端设置于滑道导轨前侧的中间处位置，交替送料装置的两个出料端分别设置在第一料道导轨和第二料道导轨上远离滑道导轨的一端。
进一步的，搬运机械手包括待加工卷带轴夹取气缸、加工后卷带轴夹取气缸，搬运机械手还包括用于驱动待加工卷带轴夹取气缸和加工后卷带轴夹取气缸在交替送料装置出料端至定位旋转装置方向上移动的Y轴驱动装置，以及驱动待加工卷带轴夹取气缸和加工后卷带轴夹取气缸在垂直于Y轴的方向上移动的X轴驱动装置，以及驱动待加工卷带轴夹取气缸和加工后卷带轴夹取气缸在竖直方向上移动的Z轴驱动装置。
进一步的，位于加工后卷带轴夹取气缸将加工后卷带轴放下的位置的下方设有倾斜滑道，倾斜滑道的底部下方设有料箱。
有益效果：本发明的一种安全带卷带轴的自动倒角机，通过交替送料装置能够将同一批次的卷带轴交替的送入工作台上的两个定位旋转装置上，通过机械臂驱动打磨头对两个定位旋转装置上正在旋转的卷带轴的一端进行倒角；在该批次卷带轴的一端倒过角后能通过人工方或机械的方式将其有意识的再次放入交替送料装置内，将一端倒过角的卷带轴交换的重新送入两个定位旋转上，通过机械臂驱动打磨头对两个定位旋转装置上正在旋转的卷带轴的未倒角的一端进行倒角，从而实现卷带轴两端的倒角，其自动化程度较高，能够有效减轻人工劳动轻度，并使得作业更加安全，而且还能够提高加工效率，确保倒角质量。
附图说明
图1为自动倒角机的立体结构示意图；
图2为机械臂的立体结构示意图；
图3为工作台上左侧部分结构立体示意图；
图4为工作台上右侧部分结构立体示意图；
图5为定位旋转装置立体结构示意图一；
图6为定位旋转装置立体结构示意图二；
图7为从动轴、主动轴与卷带轴的配合关系示意图一；
图8为从动轴、主动轴与卷带轴的配合关系示意图二；
图9为交替送料装置立体结构示意图一；
图10为交替送料装置立体结构示意图二；
图11为搬运机械手的立体结构示意图一；
图12为搬运机械手的立体结构示意图二；
图13为搬运机械手的立体结构示意图三；
附图标记说明：卷带轴1，棱柱轴1a，圆台型凸起1b，定位旋转装置2，从动轴2a，第一连接头2a1，球形槽2a2，主动轴2b，第二连接头2b1，腰形块2b2，限位挡边2b3，圆台槽2b4，键槽2b5，第一滑台2c，第一支撑板2c1，第二滑台2d，驱动电机2e，第一滑轨2f，第二滑轨2g，第一安装支架2h，第一三轴气缸2h1，第二支撑板2j，第二安装支架2k，第二三轴气缸2k1，机械臂3，打磨头3a，交替送料装置4，滑道导轨4a，进料端4a1，第一料道导轨4b，第二料道导轨4c，出料端4d，限位挡板4d1，定位槽4d2，弧形槽4d3，阶梯台4d4，送料块4e,定位缺口4e1，连接块4e2，双层阶梯部4e3，单层阶梯部4e4，压轮4f，压轮安装块4f1，压轮安装块驱动气缸4f2，送料块驱动气缸4g，第一推送气缸4h，第二推送气缸4j，搬运机械手5，待加工卷带轴夹取气缸5a,加工后卷带轴夹取气缸5b,倾斜滑道5c，料箱5d，支撑台5e，上面板5e1，X轴导轨5f1，立板5f2，X轴驱动气缸5f3，Y轴导轨5g1，平板5g2，Y轴驱动气缸5g3，Z轴驱动气缸5k1，升降座5k2，Z轴导轨5k3，导套5k4，导杆5k5，收容盒6。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：
参照图1至图13的一种安全带卷带轴的自动倒角机，包括工作台，工作台上设有两个对称设置的定位旋转装置2，定位旋转装置2用于对卷带轴1定位并驱动卷带轴1绕自身轴线旋转；工作台上位于两个定位旋转装置2之间安装有机械臂3，机械臂3的顶部设有两个分别向一个定位旋转装置2方向延伸的打磨头3a，打磨头3a通过机械臂3驱动与定位旋转装置2上的卷带轴1接触从而对卷带轴1进行倒角；工作台上还设有交替送料装置4，交替送料装置4设有一个进料端4a1和两个出料端4d，交替送料装置4的进料端4a1连接在一传送带上，每个出料端4d均对应一个定位旋转装置2设置，通过该交替送料装置4交替的向两个出料端4d上送料，即交替的向两个定位旋转装置2上送料；在每个出料端4d与对应的一个定位旋转装置2之间均设有搬运机械手5，该搬运机械手5用于将出料端4d上的卷带轴1搬运至对应的定位旋转装置2上。
定位旋转装置2包括同轴设置的从动轴2a和主动轴2b，以及用于安装从动轴2a的第一滑台2c和用于安装主动轴2b的第二滑台2d，从动轴2a和主动轴2b通过气动控制能够使二者相向移动或者背向移动，第二滑台2d上设有驱动主动轴2b旋转的驱动电机2e，卷带轴1通过从动轴2a和主动轴2b的相向移动能够被夹设在二者之间，并通过驱动电机2e驱动主动轴2b旋转从而带动卷带轴1旋转。
定位旋转装置2还包括固定在工作台上的第一滑轨2f和第二滑轨2g，第一滑台2c与第一滑轨2f构成滑动导向配合，第二滑台2d与第二滑轨2g构成滑动导向配合；第一滑台2c上设有L型的第一支撑板2c1，该第一支撑板2c1的竖直段内嵌入安装有向心轴承，从动轴2a自第一支撑板2c1的内侧***向心轴承内，工作台上位于第一滑轨2f的末端上架设有第一安装支架2h，该第一安装支架2h顶部安装有第一三轴气缸2h1，该第一三轴气缸2h1的输出端与第一支撑板2c1的背部连接，第一三轴气缸2h1用于驱动第一支撑板2c1在第一滑轨2f上移动，即驱动从动轴2a移动。
第二滑台2d上设有L型的第二支撑板2j，驱动电机2e安装在第二支撑板2j的竖直端背部，主动轴2b安装在驱动电机2e的主轴上，工作台上位于第二滑轨2g的末端上架设有第二安装支架2k，该第二安装支架2k顶部安装有第二三轴气缸2k1，该第二三轴气缸2k1的输出端与第二支撑板2j的水平段连接，第二三轴气缸2k1用于驱动第二支撑板2j在第二滑轨2g上移动，即驱动主动轴2b移动。
从动轴2a的端部设有第一连接头2a1，第一连接头2a1的前端开设有球形槽2a2，该球形槽2a2用于供卷带轴1一端的棱柱轴1a***该球形槽2a2内，从而对卷带轴1进行定位。
主动轴2b的端部设有第二连接头2b1，第二连接头2b1设有腰形块2b2，该腰形块2b2的两个弧形边沿上设有弧形的限位挡边2b3，腰形块2b2的端面上设有两个沿腰形块2b2直线段中线对称分布的圆台槽2b4；卷带轴1的另一端抵接在腰形块2b2上，限位挡边2b3的设计是为了防止卷带轴1移动，两个圆台槽2b4的设计是避让供卷带轴1另一端两个圆台型的凸起。
主动轴2b上沿轴向开设有供驱动电机2e主轴***的圆孔，主动轴2b的孔壁上设有键槽2b5。
工作台上位于从动轴2a和主动轴2b之间的下方设有收容盒6，该收容盒6用于收容倒角时产生的打磨废料。
交替送料装置4包括滑道导轨4a、第一料道导轨4b和第二料道导轨4c，滑道导轨4a内设有与其滑动配合的送料块4e，送料块4e的顶部两端分别设有一个用于容纳卷带轴1的定位缺口4e1，第一料道导轨4b和第二料道导轨4c分别与滑道导轨4a的两端垂直相连，交替送料装置4的进料端4a1设置于滑道导轨4a前侧的中间处位置，交替送料装置4的两个出料端4d分别设置在第一料道导轨4b和第二料道导轨4c上远离滑道导轨4a的一端；送料块4e通过一驱动机构驱动其在滑道导轨4a上往复移动，送料块4e在行程的初始处或者终点处停止时，送料块4e两端的定位缺口4e1，在其中一个与第一料道导轨4b相连通的同时另一个与进料端4a1相连通，或者其中一个与第二料道导轨4c连通的同时另一个与进料端4a1相连通；送料块4e两端的定位缺口4e1在与对应的料道导轨连通后，通过一推送机构气将定位缺口4e1内的待加工的卷带轴1推送至料道导轨的出料端4d上。
滑道导轨4a上与进料端4a1对立的一侧安装有校正机构，校正机构用于将自进料端4a1进入定位缺口4e1内的卷带轴1完全纳入定位缺口4e1内，以避免送料块4e在滑动导轨上移动的时候卷带轴1与滑道导轨4a发生撞击。
校正机构包括压轮4f、压轮安装块4f1和压轮安装块驱动气缸4f2，压轮4f枢接于压轮安装块4f1的前端，压轮安装块驱动气缸4f2固定在滑道导轨4a的一侧，压轮4f通过压轮安装块驱动气缸4f2驱动能够在进料端4a1的上方垂直升降，压轮4f下降的过程中其圆周面与卷带轴1的圆周面接触，并在下降至终点处时能够将卷带轴1完全拨入定位缺口4e1内。
驱动机构包括送料块驱动气缸4g，送料块4e的底部设有连接块4e2，连接块4e2穿过滑道导轨4a的下部壁体，滑道导轨4a的下部设有用于避让连接块4e2的长条形通孔，送料块驱动气缸4g的输出端与该连接块4e2连接，通过送料块驱动气缸4g驱动送料块4e在滑道导轨4a内往复移动；除气缸驱动方式，也可以将送料块驱动气缸4g替换成电动推杆，或者在送料块4e底部安装电机，在电机输出轴上安装齿轮并在滑道导轨4a下方安装齿条，齿轮与齿条啮合，通过电机旋转带动送料块4e往复移动。
推送机构包括第一推送气缸4h和第二推送气缸4j，第一推送气缸4h和第二推送气缸4j安装在滑道导轨4a与进料端4a1的同侧的两端，第一推送气缸4h的伸缩杆顶出方向正对第一料道导轨4b，第二推送气缸4j的伸缩杆顶出方向正对第二料道导轨4c，当送料块4e两端的定位缺口4e1与第一料道导轨4b连通或者与第二料道导轨4c连通时，通过第一推送气缸4h和第二推送气缸4j将对应定位缺口4e1内固定的卷带轴1推送至出料端4d上。
定位缺口4e1的对应卷带轴1的外形设置，定位缺口4e1的一端设有双层阶梯部4e3，其另一端设有单层阶梯部4e4，卷带轴1滑入定位缺口4e1内后，其一端搭设在双层阶梯部4e3上，另一端的两个圆台型凸起1b搭设在单层阶梯部4e4上，以此能够防止卷带轴1在移动过程中的位置发生偏移，并且能使卷带轴1只能以固定的朝向进入定位缺口4e1内。
第一料道导轨4b和第二料道导轨4c的深度均小于卷带轴1的半径，卷带轴1一端的两个圆台型凸起1b能够搭设在料道导轨一侧的挡边上；第一料道导轨4b和第二料道导轨4c的出料端4d组成相同，其均包括设置在料道导轨末端的限位挡板4d1，以及设置料道导轨上位于限位挡板4d1旁侧的定位槽4d2，定位槽4d2深度大于料道导轨的深度，位于定位槽4d2两侧的料道导轨挡边上分别设有弧形槽4d3和阶梯台4d4，卷带轴1自料道导轨上滑入定位槽4d2内后，其一端卡设在弧形槽4d3内，另一端的两个圆台型凸起1b搭设在阶梯台4d4上。
卷带轴1在加工过程中，应分批进行，一批的卷带轴1通过传送带被送入交替送料装置4内，通过交替送料装置4其中一半被送入左侧的定位旋转装置2内，通过机械臂3驱动左侧的打磨头3a对卷带轴1的右端进行倒角，其中的另一板被送入右侧的定位旋转装置2内，通过机械臂3驱动右侧的打磨头3a对卷带轴1左端进行倒角；倒角后的这一批卷带轴1被回收，并被有意识的一个左端倒过角的卷带轴1、一个右端倒过角的卷带轴1，前后交替的通过人工或者机械的方式重新放入传送带内，并通过交替送料装置4将左端倒过角的卷带轴1放入左侧的定位旋转装置2内，通过机械臂3驱动左侧的打磨头3a对左端倒过角的卷带轴1的右端进行倒角，将右端倒过角的卷带轴1放入右侧的定位旋转装置2内，通过机械臂3驱动右侧的打磨头3a对右端倒过角的卷带轴1的左端进行倒角从而完成卷带轴1的两端倒角。
搬运机械手5包括待加工卷带轴夹取气缸5a、加工后卷带轴夹取气缸5b，搬运机械手5还包括用于驱动待加工卷带轴夹取气缸5a和加工后卷带轴夹取气缸5b在交替送料装置4出料端4d至定位旋转装置2方向上移动的Y轴驱动装置，以及驱动待加工卷带轴夹取气缸5a和加工后卷带轴夹取气缸5b在垂直于Y轴的方向上移动的X轴驱动装置，以及驱动待加工卷带轴夹取气缸5a和加工后卷带轴夹取气缸5b在竖直方向上移动的Z轴驱动装置。
加工后卷带轴夹取气缸5b用于将加工后卷带轴1自定位旋转装置2上夹起，并移送至一倾斜滑道5c上，该倾斜滑道5c的顶部设于加工后卷带轴夹取气缸5b将加工后卷带轴1放下的位置的下方，倾斜滑道5c的底部下方设有料箱5d，以用于盛接并储存加工后的卷带轴1。
因出料端4d卷带轴1的摆向问题，待加工卷带轴夹取气缸5a的两个夹钳沿Y轴方向设置，待加工卷带轴夹取气缸5a的两个夹钳用于将卷带轴1的两端夹住。
因定位旋转装置2上卷带轴1的摆向问题，加工后卷带轴夹取气缸5b的两个夹钳沿X轴方向设置，加工后卷带轴夹取气缸5b的两个夹钳用于将卷带轴1的圆筒部夹住。
待加工卷带轴夹取气缸5a和加工后卷带轴夹取气缸5b均安装在Z轴驱动装置上，Z轴驱动装置安装在Y轴驱动装置上，Y轴驱动装置安装在X轴驱动装置上，X轴驱动装置通过一支撑台5e固定在定位旋转装置2上方；支撑台5e包括上面板5e1，X轴驱动装置包括设置支撑台5e上的两个X轴导轨5f1，两个X轴导轨5f1上均安装有滑块，位于两个X轴导轨5f1的滑块上安装有立板5f2，Y轴驱动装置固定在该立板5f2上，上面板5e1上固定有X轴驱动气缸5f3，该X轴驱动气缸5f3的输出端与立板5f2的背部固定连接。
Y轴驱动装置包括固定在立板5f2顶部的Y轴导轨5g1，该Y轴导轨5g1上安装有若干滑块，Y轴导轨5g1的所有滑块上安装有平板5g2，Z轴驱动装置安装立板5f2顶部，Y轴驱动装置还包括安装在立板5f2背部的Y轴驱动气缸5g3，Y轴驱动气缸5g3与平板5g2的下方连接。
平板5g2向立板5f2的前方伸出，即向定位旋转装置2方向伸出，Z轴驱动装置包括安装在平板5g2伸出部分上方的Z轴驱动气缸5k1，位于平板5g2伸出部分下方设有升降座5k2，Z轴驱动气缸5k1的伸缩杆穿过平板5g2后与升降座5k2的顶部相连，待加工卷带轴夹取气缸5a和加工后卷带轴夹取气缸5b沿Y轴方向间隔安装在升降座5k2的底部。
Z轴驱装置还包括安装在立板5f2前端的Z轴导轨5k3，Z轴导轨5k3安装有滑块，升降座5k2的背部与该滑块固定连接；平板5g2的伸出部分上安装有两个导套5k4，导套5k4内固定有与其滑动配合的导杆5k5，两个导杆5k5分别位于Z轴驱动气缸5k1的两侧，导杆5k5的下端与升降座5k2的顶部固定连接；Z轴导轨5k3和导杆5k5设置均是用于精确导向。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种安全带卷带轴的自动倒角机，其特征在于：包括工作台，工作台上设有两个对称设置的定位旋转装置(2)，定位旋转装置(2)用于对卷带轴(1)定位并驱动卷带轴(1)绕自身轴线旋转；工作台上位于两个定位旋转装置(2)之间安装有机械臂(3)，机械臂(3)的顶部设有两个分别向一个定位旋转装置(2)方向延伸的打磨头(3a)，打磨头(3a)通过机械臂(3)驱动与定位旋转装置(2)上的卷带轴(1)接触从而对卷带轴(1)进行倒角；工作台上还设有交替送料装置(4)，交替送料装置(4)设有一个进料端(4a1)和两个出料端(4d)，交替送料装置(4)的进料端(4a1)连接在一传送带上，每个出料端(4d)均对应一个定位旋转装置(2)设置，通过该交替送料装置(4)交替的向两个出料端(4d)上送料；在每个出料端(4d)与对应的一个定位旋转装置(2)之间均设有搬运机械手(5)，该搬运机械手(5)用于将出料端(4d)上的卷带轴(1)搬运至对应的定位旋转装置(2)上；
定位旋转装置(2)包括同轴设置的从动轴(2a)和主动轴(2b)，以及用于安装从动轴(2a)的第一滑台(2c)和用于安装主动轴(2b)的第二滑台(2d)，从动轴(2a)和主动轴(2b)通过气动控制能够使二者相向移动或者背向移动，第二滑台(2d)上设有驱动主动轴(2b)旋转的驱动电机(2e)，卷带轴(1)通过从动轴(2a)和主动轴(2b)的相向移动能够被夹设在二者之间，并通过驱动电机(2e)驱动主动轴(2b)旋转从而带动卷带轴(1)旋转；
交替送料装置(4)包括滑道导轨(4a)、第一料道导轨(4b)和第二料道导轨(4c)，滑道导轨(4a)内设有与其滑动配合的送料块(4e)，送料块(4e)的顶部两端分别设有一个用于容纳卷带轴(1)的定位缺口(4e1)，第一料道导轨(4b)和第二料道导轨(4c)分别与滑道导轨(4a)的两端垂直相连，交替送料装置(4)的进料端(4a1)设置于滑道导轨(4a)前侧的中间处位置，交替送料装置(4)的两个出料端(4d)分别设置在第一料道导轨(4b)和第二料道导轨(4c)上远离滑道导轨(4a)的一端；
搬运机械手(5)包括待加工卷带轴夹取气缸(5a)、加工后卷带轴夹取气缸(5b)，搬运机械手(5)还包括用于驱动待加工卷带轴夹取气缸(5a)和加工后卷带轴夹取气缸(5b)在交替送料装置(4)出料端(4d)至定位旋转装置(2)方向上移动的Y轴驱动装置，以及驱动待加工卷带轴夹取气缸(5a)和加工后卷带轴夹取气缸(5b)在垂直于Y轴的方向上移动的X轴驱动装置，以及驱动待加工卷带轴夹取气缸(5a)和加工后卷带轴夹取气缸(5b)在竖直方向上移动的Z轴驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种安全带卷带轴的自动倒角机，其特征在于：从动轴(2a)和主动轴(2b)之间的下方设有收容盒(6)。
3.根据权利要求1所述的一种安全带卷带轴的自动倒角机，其特征在于：位于加工后卷带轴夹取气缸(5b)将加工后卷带轴(1)放下的位置的下方设有倾斜滑道(5c)，倾斜滑道(5c)的底部下方设有料箱(5d)。
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