CN108584404A - 工装板顶升定位装置 - Google Patents
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Abstract
一种工装板顶升定位装置，包括上料载板，上料载板上设置有顶升模组、顶升阻挡模组和止回模组；顶升模组包括顶升气缸和顶升支撑板，顶升支撑板位于顶升工位内，顶升气缸驱动顶升支撑板上下升降，工装底板支撑在顶升支撑板上并随顶升支撑板升降；顶升阻挡模组包括顶升阻挡气缸和顶升阻挡块，顶升阻挡气缸驱动顶升阻挡块往复活动，顶升阻挡块限位作用工装底板前端；止回模组包括弹性复位活动的止回弹块，该止回弹块限位作用工装底板后端。本发明结构简单合理，上料操作全自动化完成，操作便捷，劳动强度大大降低，且上料工作稳定可靠，工作效率提高，上料精度得到有效保证，安全系数提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动化生产设备领域，特别涉及一种工装板顶升定位装置，特别适用于驱动器生产上料操作。
背景技术
现有技术驱动器的生产中，驱动器的上料工作一般需要工人完成，具体是人工将驱动器放置于特定的工装板上进行定位，随后由机器人对工装板上的驱动器执取进行上料；驱动器现有的生产上料方式至少存在以下缺陷：1.需要工人参与驱动器的上料工作，工人需要频繁进行上料动作，导致劳动强度大，不利于长时间工作，影响生产节拍；2.人工对驱动器进行上料，降低上料效率，而且影响驱动器的定位效果；3.工人需要进入机器人的工作范围对驱动器进行上料，安全性大大降低，容易发生安全事故。
因此，有必要做进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理，上料操作全自动化完成，操作便捷，劳动强度大大降低，且上料工作稳定可靠，工作效率提高，上料精度得到有效保证，安全系数提高的工装板顶升定位装置，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种工装板顶升定位装置，包括为工装底板的顶升和/或定位提供必要空间的上料载板，其特征在于：所述上料载板上设置有顶升模组、顶升阻挡模组和止回模组，顶升模组位于顶升阻挡模组与止回模组之间；所述顶升模组包括顶升气缸和顶升支撑板，顶升支撑板位于顶升工位内，顶升气缸的缸体固定连接上料载板，顶升气缸的杆体连接顶升支撑板并驱动其上下升降，用于装载工件的工装底板至少在顶升工作时支撑在顶升支撑板上，并随顶升支撑板上下升降；所述顶升阻挡模组包括顶升阻挡气缸和顶升阻挡块，顶升阻挡气缸的缸体固定连接上料载板，顶升阻挡气缸的杆体连接顶升阻挡块并驱动其往复活动，顶升阻挡块至少在顶升工作时限位作用工装底板前端；所述止回模组包括相对上料载板弹性复位活动的止回弹块，该止回弹块至少在顶升工作时限位作用工装底板后端。
所述顶升阻挡模组包括阻挡升降组件，该阻挡升降组件包括顶升阻挡气缸、顶升阻挡块、第一阻挡连接件和第二阻挡连接件，顶升阻挡气缸的杆体通过第一阻挡连接件和第二阻挡连接件驱动顶升阻挡块上下升降；顶升阻挡块上升至一定位置时，顶升阻挡块限位作用在工装底板前端，以限制其前进；顶升阻挡块下降至一定位置时，工装底板可越过顶升阻挡块上方向前输送。
所述顶升阻挡模组还包括阻挡缓冲组件，该阻挡缓冲组件包括阻挡缓冲器和缓冲浮动块，阻挡缓冲器的缓冲作用端连接缓冲浮动块，并驱动缓冲浮动块缓冲浮动；所述阻挡缓冲器设置于第一阻挡连接件上，顶升阻挡块活动式设置在第二阻挡连接件上，顶升阻挡块与缓冲浮动块相互抵触作用；顶升阻挡块受力活动时，阻挡缓冲器通过缓冲浮动块缓冲作用顶升阻挡块。
所述第一阻挡连接件内有顶部开口的腔体，阻挡缓冲器固定在该腔体内，缓冲浮动块滑动在该腔体内、且顶部外露于第二阻挡连接件与顶升阻挡块触碰；顶升阻挡块铰接在第二阻挡连接件上，且限位作用工装底板的端部设置有接触轮。
所述止回模组还包括止回固定块，止回固定块固定于上料载板上，止回弹块铰接于止回固定块上，止回固定块与止回弹块之间设置有弹性件，弹性件一端弹性作用在止回固定块上、另一端作用在止回弹块上，以使止回弹块相对止回固定块弹性复位转动；工装底板运输至一定位置时克服弹性件的弹力按压止回弹块，直至越过止回弹块后，止回弹块复位弹起以限制工装底板后退。
所述顶升模组还包括顶升缓冲器，该顶升缓冲器随顶升支撑板上下升降，且至少在顶升支撑板上升至一定位置时，缓冲作用在上料载板上，以使顶升支撑板实现缓冲顶升。
所述顶升模组还包括顶升底板，顶升支撑板位于上料载板上方，顶升底板位于上料载板下方，顶升支撑板与顶升底板之间通过一根以上导柱相连接，上料载板上设置有一根以上与导柱相配套的轴承，导柱滑动式插设轴承；所述顶升缓冲器设置于顶升底板上。
所述顶升支撑板上设置有一个以上带锥型头的定位销，工装底板上设有一个以上与定位销对应的定位孔，定位孔呈锥型设置；至少在顶升工作时，定位销上的锥型头定位***相应的定位孔内。
所述上料载板上设置有用于检测工件和/或工装底板是否进入顶升工位内指定位置的第一传感器，及用于检测工件和/或工装底板是否顶升至指定高度位置的第二传感器。
所述上料载板上还设置有结构与顶升阻挡模组相同的进料阻挡模组，该进料阻挡模组位于止回模组后侧，工装底板输送时依次越过进料阻挡模组和止回模组后进入顶升工位。
本发明通过设置顶升模组可将到达顶升工位的工装底板顶升至适当位置，以便机器人执取工件进行上料；通过设置顶升阻挡模组有效限位作用工装底板前端，通过设置止回模组有效限位作用工装底板后端，通过限位作用工装底板的前后端，使工装底板得到有效定位，确保定位的准确性。具体工作是，载有工件的工装底板随输送线运输至一定位置时按压止回弹块，使工装底板可顺利越过止回弹块，越过止回弹块后工装底板进入顶升工位，止回弹块回弹以限制工装底板后退；与此同时，顶升阻挡块限制工装底板前进，即工装底板有效定位在顶升阻挡模组与止回模组之间；随后，顶升模组工作将工装底板定位顶升，以便机器人执取工装底板上的工件实现上料；完成上料后，空载的工装底板则越过顶升阻挡模组后向前继续输送，以便补充工件。为避免后面的工件对顶升工位中的工件造成影响，上料载板上还设置有进料阻挡模组，其每次只限指定数量的工装底板进入顶升工位，其余载有工件的工装底板则会被进料阻挡模组拒绝进入，有效的确保上料性能可靠稳定。本工装板顶升定位装置使工件实现有效、精度、高效、稳定的上料，整个上料过程较传统的更加可靠，工人摆放工件的位置可设置于远离机器人的位置，安全系数大大提高。
附图说明
图1和图2分别为本发明一实施例顶升状态下不同方位的结构示意图。
图3为本发明一实施例顶升状态下的剖视图。
图4为本发明一实施例非顶升状态下的结构示意图。
图5为本发明一实施例中顶升阻挡模组的立体图。
图6为本发明一实施例中顶升阻挡模组的侧视图。
图7为本发明一实施例中顶升阻挡模组的剖视图。
图8为本发明一实施例中止回模组的立体图。
图9为本发明一实施例中止回模组的剖视图。
图10为本发明一实施例中工装底板载有工件时的立体图。
图11为本发明一实施例中工装底板不同方位的立体图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图11，本工装板顶升定位装置固定于输送线上，载有工件1的工装底板2在输送线的作用下向本工装板顶升定位装置方向运输，本实施例涉及的工件1为驱动器，工装底板2上设置有用于定位装载工件1的仿形工装2.1；本工装板顶升定位装置包括为工装底板2的顶升和定位提供必要空间的上料载板3，上料载板3上设置有顶升模组A、顶升阻挡模组B、止回模组C和进料阻挡模组D，顶升模组A位于顶升阻挡模组B与止回模组C之间，进料阻挡模组D位于止回模组C后侧，且彼此之间有一定的间距，顶升阻挡模组B与进料阻挡模组D结构基本相同；其中，顶升模组A包括顶升气缸4和顶升支撑板5，顶升支撑板5位于顶升工位内，顶升气缸4的缸体固定在上料载板3底部，顶升气缸4的杆体向上贯穿上料载板3，并驱动连接顶升支撑板5以驱动其上下升降，工装底板2至少在顶升工作时支撑在顶升支撑板5上，并随顶升支撑板5上下升降；顶升阻挡模组B包括顶升阻挡气缸13和顶升阻挡块11，顶升阻挡气缸13的缸体通过气缸连接块14固定在上料载板3底部，顶升阻挡气缸13的杆体向上贯穿上料载板3，并驱动连接顶升阻挡块11以驱动其往复活动，顶升阻挡块11至少在顶升工作时限位作用工装底板2前端，防止工装底板2向前移位；止回模组C包括相对上料载板3弹性复位活动的止回弹块19，该止回弹块19至少在顶升工作时限位作用工装底板2后端，防止工装底板2向后移位。
进一步说，参见图5-图7，顶升阻挡模组B包括阻挡升降组件，该阻挡升降组件包括顶升阻挡气缸13、顶升阻挡块11、第一阻挡连接件15和第二阻挡连接件16，顶升阻挡气缸13的杆体通过第一阻挡连接件15和第二阻挡连接件16驱动顶升阻挡块11上下升降；顶升阻挡块11上升至一定位置时，顶升阻挡块11限位作用在工装底板2前端，以限制其前进；顶升阻挡块11下降至一定位置时，工装底板2可越过顶升阻挡块11上方向前输送。
进一步说，顶升阻挡模组B还包括阻挡缓冲组件，该阻挡缓冲组件包括阻挡缓冲器18和缓冲浮动块12，阻挡缓冲器18的缓冲作用端连接缓冲浮动块12，并驱动缓冲浮动块12缓冲浮动；阻挡缓冲器18设置于第一阻挡连接件15上，顶升阻挡块11活动式设置在第二阻挡连接件16上，顶升阻挡块11与缓冲浮动块12相互抵触作用；顶升阻挡块11受力活动时，阻挡缓冲器18通过缓冲浮动块12缓冲作用顶升阻挡块11。
进一步说，第一阻挡连接件15内有顶部开口的腔体，阻挡缓冲器18固定在该腔体内，缓冲浮动块12滑动在该腔体内、且顶部外露于第二阻挡连接件16与顶升阻挡块11触碰；顶升阻挡块11铰接在第二阻挡连接件16上，且限位作用工装底板2的端部转动设置有接触轮17；顶升阻挡块11呈三角形，其一顶角与第二阻挡连接件16铰接，一顶角转动设置接触轮17，一顶角与缓冲浮动块12顶端触碰。
进一步说，参见图8和图9，止回模组C还包括止回固定块20，止回固定块20固定于上料载板3上，止回弹块19铰接于止回固定块20上，止回固定块20与止回弹块19之间设置有弹性件21，弹性件21一端弹性作用在止回固定块20上、另一端作用在止回弹块19上，以使止回弹块19相对止回固定块20弹性复位转动；止回弹块19顶部设有斜面19.1，以便工装底板2越过止回弹块19时通过斜面19.1使止回弹块19收缩在止回固定块20中，确保工装底板2顺利通过；工装底板2运输至一定位置时克服弹性件21的弹力按压止回弹块19，直至越过止回弹块19后，止回弹块19复位弹起以限制工装底板2后退。
进一步说，顶升模组A还包括顶升缓冲器9，该顶升缓冲器9随顶升支撑板5上下升降，且至少在顶升支撑板5上升至一定位置时，缓冲作用在上料载板3上，以使顶升支撑板5实现缓冲顶升，避免顶升过快过猛导致工件1移位。
进一步说，顶升模组A还包括顶升底板8，顶升支撑板5位于上料载板3上方，顶升底板8位于上料载板3下方，顶升支撑板5与顶升底板8之间通过四根导柱6相连接，上料载板3上设置有四根与导柱6相配套的轴承7，导柱6滑动式插设轴承7；顶升缓冲器9设置于顶升底板8上。
进一步说，顶升支撑板5上设置有四个带锥型头的定位销10，工装底板2上设有四个与定位销10对应的定位孔2.2，定位孔2.2呈锥型设置；至少在顶升工作时，定位销10上的锥型头定位***相应的定位孔2.2内。
进一步说，上料载板3上设置有用于检测工件1是否进入顶升工位内指定位置的第一传感器23，及用于检测工件1和/或工装底板2是否顶升至指定高度位置的第二传感器24；第一传感器23和第二传感器24分别连接上料载板3上的读写部件22，以有效读取第一传感器23和第二传感器24检测到的信号数据；为方便第一传感器23检测工件1，工装底板2上设有避让通孔2.3。
进一步说，进料阻挡模组D包括进料升降组件和进料缓冲组件。进料升降组件包括顶升进料气缸、顶升进料块、第一进料连接件和第二进料连接件，顶升进料气缸的缸体固定在上料载板底部，顶升进料气缸的杆体通过第一进料连接件和第二进料连接件驱动顶升进料块上下升降；顶升进料块上升至一定位置时，顶升进料块限位作用在工装底板前端，以限制其前进；顶升进料块下降至一定位置时，工装底板2可越过顶升进料块上方向前输送。进料缓冲组件包括进料缓冲器和缓冲浮动块，进料缓冲器的缓冲作用端连接缓冲浮动块，并驱动缓冲浮动块缓冲浮动；进料缓冲器固定在第一进料连接件内腔，缓冲浮动块滑动在第一进料连接件内腔且顶端外露出第二进料连接件，顶升进料块铰接在第二进料连接件上，顶升进料块与缓冲浮动块相互抵触作用，顶升进料块上限位作用工装底板的端部转动设置有接触轮17；顶升进料块受力转动时，进料缓冲器通过缓冲浮动块缓冲作用顶升进料块。
具体工作原理：
1.两块以上载有工件1的工装底板2在输送线的作用下向顶升工位运输；此时，顶升进料气缸驱动顶升进料块下降，使首块载有工件1的工装底板2顺利越过顶升进料块，随后该工装底板2通过斜面19.1向下按压止回弹块19，使工装底板2顺利越过止回弹块19；
2.当首块工装底板2整体越过顶升进料块后，顶升进料气缸工作并驱动顶升进料块上升，以阻挡后面的载有工件1的工装底板2继续前进；当首块工装底板2整体越过止回弹块19时，止回弹块19在弹性件21的作用下向上弹性顶起，以限制该工装底板2后退；与此同时，顶升阻挡气缸13驱动顶升阻挡块11上升，以限制该工装底板2前进；此时，首块工装底板2限位在止回弹块19与顶升阻挡块11之间；
3.当第一传感器23检测到工件1到达顶升工位内的指定位置时，顶升气缸4开始工作并通过顶升支撑板5驱动载有工件1的工装底板2上升，工装底板2脱离输送线，此过程中定位销10***相应的定位孔2.2内，使该工装底板2有效定位；工装底板2上升至一定位置时顶升缓冲器9对上料载板3产生缓冲作用，使工装底板2产生缓冲顶升效果；当第二传感器24检测到工装底板2上升至指定位置时，顶升气缸4停止工作；
4.机器人执取顶升状态的工装底板2上的工件1，实现上料；
5.当第一传感器23检测到工装底板2上的工件1被执取时，顶升气缸4工作并通过顶升支撑板5驱动空载的工装底板2下降并置回输送线上，顶升支撑板5则下降至初始位置；
6.顶升阻挡气缸13工作并驱动顶升阻挡块11下降，此时该空载的工装底板2前端的限位作用消失，在输送线的作用下，该工装底板2继续向前运输，以运输至补充工件1的工位上进行工件补偿；与此同时，顶升进料气缸工作并驱动顶升进料块下降，使后面的载有工件1的工装底板2向顶升工位运输；
7.重复上述步骤，实现工件1的不间断上料。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种工装板顶升定位装置，包括上料载板(3)，其特征在于：所述上料载板(3)上设置有顶升模组(A)、顶升阻挡模组(B)和止回模组(C)，顶升模组(A)位于顶升阻挡模组(B)与止回模组(C)之间；所述顶升模组(A)包括顶升气缸(4)和顶升支撑板(5)，顶升支撑板(5)位于顶升工位内，顶升气缸(4)的缸体固定连接上料载板(3)，顶升气缸(4)的杆体连接顶升支撑板(5)并驱动其上下升降，用于装载工件(1)的工装底板(2)至少在顶升工作时支撑在顶升支撑板(5)上，并随顶升支撑板(5)上下升降；所述顶升阻挡模组(B)包括顶升阻挡气缸(13)和顶升阻挡块(11)，顶升阻挡气缸(13)的缸体固定连接上料载板(3)，顶升阻挡气缸(13)的杆体连接顶升阻挡块(11)并驱动其往复活动，顶升阻挡块(11)至少在顶升工作时限位作用工装底板(2)前端；所述止回模组(C)包括相对上料载板(3)弹性复位活动的止回弹块(19)，该止回弹块(19)至少在顶升工作时限位作用工装底板(2)后端。
2.根据权利要求1所述的工装板顶升定位装置，其特征在于：所述顶升阻挡模组(B)包括阻挡升降组件，该阻挡升降组件包括顶升阻挡气缸(13)、顶升阻挡块(11)、第一阻挡连接件(15)和第二阻挡连接件(16)，顶升阻挡气缸(13)的杆体通过第一阻挡连接件(15)和第二阻挡连接件(16)驱动顶升阻挡块(11)上下升降；顶升阻挡块(11)上升至一定位置时，顶升阻挡块(11)限位作用在工装底板(2)前端，以限制其前进；顶升阻挡块(11)下降至一定位置时，工装底板(2)可越过顶升阻挡块(11)上方向前输送。
3.根据权利要求2所述的工装板顶升定位装置，其特征在于：所述顶升阻挡模组(B)还包括阻挡缓冲组件，该阻挡缓冲组件包括阻挡缓冲器(18)和缓冲浮动块(12)，阻挡缓冲器(18)的缓冲作用端连接缓冲浮动块(12)，并驱动缓冲浮动块(12)缓冲浮动；所述阻挡缓冲器(18)设置于第一阻挡连接件(15)上，顶升阻挡块(11)活动式设置在第二阻挡连接件(16)上，顶升阻挡块(11)与缓冲浮动块(12)相互抵触作用；顶升阻挡块(11)受力活动时，阻挡缓冲器(18)通过缓冲浮动块(12)缓冲作用顶升阻挡块(11)。
4.根据权利要求3所述的工装板顶升定位装置，其特征在于：所述第一阻挡连接件(15)内有顶部开口的腔体，阻挡缓冲器(18)固定在该腔体内，缓冲浮动块(12)滑动在该腔体内、且顶部外露于第二阻挡连接件(16)与顶升阻挡块(11)触碰；顶升阻挡块(11)铰接在第二阻挡连接件(16)上，且限位作用工装底板(2)的端部设置有接触轮(17)。
5.根据权利要求1所述的工装板顶升定位装置，其特征在于：所述止回模组(C)还包括止回固定块(20)，止回固定块(20)固定于上料载板(3)上，止回弹块(19)铰接于止回固定块(20)上，止回固定块(20)与止回弹块(19)之间设置有弹性件(21)，弹性件(21)一端弹性作用在止回固定块(20)上、另一端作用在止回弹块(19)上，以使止回弹块(19)相对止回固定块(20)弹性复位转动；工装底板(2)运输至一定位置时克服弹性件(21)的弹力按压止回弹块(19)，直至越过止回弹块(19)后，止回弹块(19)复位弹起以限制工装底板(2)后退。
6.根据权利要求1所述的工装板顶升定位装置，其特征在于：所述顶升模组(A)还包括顶升缓冲器(9)，该顶升缓冲器(9)随顶升支撑板(5)上下升降，且至少在顶升支撑板(5)上升至一定位置时，缓冲作用在上料载板(3)上，以使顶升支撑板(5)实现缓冲顶升。
7.根据权利要求6所述的工装板顶升定位装置，其特征在于：所述顶升模组(A)还包括顶升底板(8)，顶升支撑板(5)位于上料载板(3)上方，顶升底板(8)位于上料载板(3)下方，顶升支撑板(5)与顶升底板(8)之间通过一根以上导柱(6)相连接，上料载板(3)上设置有一根以上与导柱(6)相配套的轴承(7)，导柱(6)滑动式插设轴承(7)；所述顶升缓冲器(9)设置于顶升底板(8)上。
8.根据权利要求7所述的工装板顶升定位装置，其特征在于：所述顶升支撑板(5)上设置有一个以上带锥型头的定位销(10)，工装底板(2)上设有一个以上与定位销(10)对应的定位孔(2.2)，定位孔(2.2)呈锥型设置；至少在顶升工作时，定位销(10)上的锥型头定位***相应的定位孔(2.2)内。
9.根据权利要求1所述的工装板顶升定位装置，其特征在于：所述上料载板(3)上设置有用于检测工件(1)和/或工装底板(2)是否进入顶升工位内指定位置的第一传感器(23)，及用于检测工件(1)和/或工装底板(2)是否顶升至指定高度位置的第二传感器(24)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的工装板顶升定位装置，其特征在于：所述上料载板(3)上还设置有结构与顶升阻挡模组(B)相同的进料阻挡模组(D)，该进料阻挡模组(D)位于止回模组(C)后侧，工装底板(2)输送时依次越过进料阻挡模组(D)和止回模组(C)后进入顶升工位。
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