CN109571115A - 一种应用于自动循环料仓设备的工件定位调整装置 - Google Patents

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周永华
陈翔宇
金军
齐亚文
徐静
苟牛红
蒋发根
庞登怀
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Abstract

本发明公开了一种应用于自动循环料仓设备的工件定位调整装置，包括定位底板、安装基板、调节定位连杆组件、调整板、工件调整导向杆和调整底板安装基座；所述调整板上设有直槽；所述安装基板安装于定位底板之上；所述调节定位连杆组件安装于安装基板之上；调整板的中部与调节定位连杆组件固定；所述调整底板安装基座安装在安装基板上；工件调整导向杆穿过调整板上的直槽，安装于调节定位连杆组件上；所述调节定位连杆组件包括直线移动调节组件、旋转连接组件、旋转组件和调整限位组件。针对现有定位调整机构往往会出现调整不顺畅、过程较繁琐、调整完成后的位置保持度较差等缺陷，本发明实现了自动循环料仓适应多种工件尺寸的定位调整。

Description

一种应用于自动循环料仓设备的工件定位调整装置
技术领域
本发明涉及机床加工领域，具体涉及一种应用于自动循环料仓设备的工件定位调整装置。
背景技术
近年来，随着机床加工自动化上下料设备的不断更新迭代，全自动循环料仓凭借其方便操作、性能稳定的特点被广泛的使用，特别是中小型尺寸的零部件加工行业，如齿轮、轴类、盘类等零件的加工。自动循环料仓的自定位精度高，能够与桁架机械手、关节机械手等自动化设备配套，实现工件的自动上下料。但为了节约成本，适应多品种小批量的加工需求，一台自动循环料仓往往要适应多种工件尺寸，因此适应多种工件尺寸的定位调整机构是自动循环料仓设备的核心和关键。对于适用于盘类零件的单多层码垛的自动循环料仓，其定位调整机构通常采用三杆定位及槽型轨迹运动，通过定位杆在托盘上预留的槽型孔轨迹运动，实现定位杆的内定位或外定位尺寸的变化，以适应不同工件尺寸的定位。但是，现有定位调整机构往往会出现调整不顺畅、调整过程较繁琐、调整完成后的位置保持度较差等缺陷，为解决类似问题，实现自动循环料仓的单层、多层码垛定位需求，本发明设计了一种应用于自动循环料仓上的工件定位调整机构。
发明内容
本发明针对现有定位调整机构往往会出现调整不顺畅、调整过程较繁琐、调整完成后的位置保持度较差等缺陷，提供了一种应用于自动循环料仓设备的工件定位调整装置，实现了自动循环料仓适应多种工件尺寸的定位调整、工件加工的快速换产，调节过程顺畅，定位可靠。
本发明采用的技术方案为：
一种应用于自动循环料仓设备的工件定位调整装置，包括定位底板(1)、安装基板(2)、调节定位连杆组件(3)、调整板、工件调整导向杆(6)和调整底板安装基座(7)；所述调整板上设有直槽；所述安装基板(2)安装在定位底板(1)上；所述调节定位连杆组件(3)安装在安装基板(2)上；所述调整板的中部与调节定位连杆组件(3)相固定；所述调整底板安装基座(7)安装在安装基板(2)上；所述工件调整导向杆(6)穿过调整板上的直槽，安装在调节定位连杆组件(3)上。
进一步的，所述调节定位连杆组件(3)包括：直线移动调节组件、旋转连接组件、旋转组件和调整限位组件；所述直线移动调节组件与旋转连接组件相连接；所述旋转组件分别与旋转连接组件和调整限位组件相连接。
进一步的，所述直线移动调节组件包括滑块(8)、直线导轨(9)和工件调整导向杆安装座(10)；所述直线导轨(9)安装在安装基板(2)上；所述滑块(8)安装在直线导轨(9)上；所述工件调整导向杆安装座(10)安装在滑块(8)上。
进一步的，所述工件调整导向杆(6)安装固定在工件调整导向杆安装座(10)上。
进一步的，所述旋转组件包括固定轴(12)、旋转轴(13)、轴承(16)；所述旋转轴(13)通过轴承(16)安装固定在固定轴(12)上；所述固定轴(12)安装在安装基板(2)上。
进一步的，所述旋转连接组件包括连杆(11)、带台阶式定位销1(14)和带台阶式定位销2(15)；所述连杆(11)的一端通过带台阶式定位销1(14)固定在工件调整导向杆安装座(10)上，另一端通带台阶式定位销2(15)固定在旋转轴(13)上。
进一步的，所述调整限位组件包括定位连接块(17)、三角旋钮(18)、型材定位导轨(19)和限位板金(20)；所述定位连接块(17)安装在工件调整导向杆安装座(10)侧部；所述三角旋钮(18)安装在定位连接块(17)上；所述型材定位导轨(19)安装在安装基板(2)上；所述限位板金(20)安装在安装基板(2)上。
进一步的，所述型材定位导轨(19)由塑性材料制成。
进一步的，所述调整板包括调整底板(4)、调整顶板(5)；所述调整顶板(5)安装于调整底板(4)之上。
进一步的，所述直槽与工件调整导向杆(6)为配合关系；所述直槽宽度大于工件调整导向杆(6)的直径。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1)线规滑块的运行方向与定位导向杆的运行调整方向保持一致，这种直线型的槽型运行轨迹，相比于曲线型的运行轨迹，很好的节省了下部调整机构所占用的空间，缩小了定位调整机构的整体尺寸，从而一定程度上缩小了料仓的整体尺寸；
2)该机构通过线规滑块的移动取代了滑动调整座在定位托盘上的直接摩擦，运行更加顺畅调整时更加省力；
3)该机构通过三爪旋转连杆机构，使得三组调整定位杆连接为一体，只需要调整其中任意一组，即可实现整体定位机构尺寸的调整，而常用的三抓调整机构，有时无法实现联动，需逐个调整，该特点很大程度缩减了调整时间，提高了换产效率；
4)通过三角旋钮及型材定位导轨的使用，较为简单的实现了工件定位尺寸调整后的位置保持，操作方便简单，保持效果良好；
5)该调整机构可适用于：盘类、轴类等零件，且适用于单层及多层指定工位数的自动循环料仓；另针对不同客户或不同工件尺寸范围，可应用三爪连杆机构的极限死角对连杆进行尺寸变更，机构通用性强，应用范围广。
附图说明
图1为本发明等轴测视图。
图2为定位调整装置局部等轴测视图。
图3为定位调整装置最大调整范围位置示意图。
图4为定位调整装置最小调整范围位置示意图。
图中，1-定位底板，2-安装基板，3-调节定位连杆组件，4-调整底板，5-调整顶板，6-工件调整导向杆，7-调整底板安装基座，8-滑块，9-直线导轨，10-工件调整导向杆安装座，11-连杆，12-固定轴，13-旋转轴，14-带台阶式定位销1，15-带台阶式定位销2，16-轴承，17-定位连接块，18-三角旋钮，19-型材定位导轨，20-限位钣金。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步说明。
一种应用于自动循环料仓设备的工件定位调整装置，如图1所示，包括定位底板(1)、安装基板(2)、调节定位连杆组件(3)、调整板、工件调整导向杆(6)和调整底板安装基座(7)；所述调整板上设有直槽。
1)本发明装置的具体结构：
定位底板(1)作为工件调整定位机构的基板，通过定位销与传动链条固定，实现定位机构的往复运动；安装基板(2)通过螺栓及定位销安装在定位底板(1)上；调节定位连杆组件(3)整体安装在安装基板(2)上；调整底板(4)中部与调节定位连杆组件(3)通过螺栓固定，为保证调整底板的定位精度，通过安装在安装基板(2)上的三个等高的调整底板安装基座(7)与安装基板(2)固定，保证了调整底板的平面度；调整顶板(5)作为工件直接支撑板，安装放置在调整底板(4)上；工件调整导向杆(6)，作为工件定位调整的导向，分别穿过调整底板(4)及调整顶板(5)的直槽，从而安装在调节定位连杆组件(3)上，通过定位连杆组件(3)的调整及移动，带动工件调整导向杆在调整底板(4)及调整顶板(5)的直槽进行移动，从而实现了对不同尺寸工件的调整。此外，在定位底板(1)、安装基板(2)及调整底板(4)上，分别在同一位置上设置有三个圆孔，便于自动循环料仓顶升机构的顶杆通过，将调整顶板(5)及放置在调整顶板(5)上的工件顶起，实现单层码垛或多层码垛工件的自动上下料定位，便于其他自动化设备的对接，实现自动化上下料。
如图2所示，调节定位连杆组件(3)包括：直线移动调节组件、旋转连接组件、旋转组件和调整限位组件；所述直线移动调节组件与旋转连接组件相连接；所述旋转组件分别与旋转连接组件和调整限位组件相连接。
进一步的，所述直线移动调节组件包括滑块(8)、直线导轨(9)和工件调整导向杆安装座(10)；所述直线导轨(9)按照三等分角度对称安装在安装基板(2)；所述滑块(8)安装在直线导轨(9)上；所述工件调整导向杆安装座(10)安装在滑块(8)上；所述工件调整导向杆(6)安装固定在工件调整导向杆安装座(10)上。工件调整导向杆(6)及工件调整导向杆安装座(10)随着滑块(8)在直线导轨(9)上进行直线移动。
进一步的，所述旋转组件包括固定轴(12)、旋转轴(13)、轴承(16)；所述旋转轴(13)通过轴承(16)安装固定在固定轴(12)上；所述固定轴(12)安装在安装基板(2)上。
进一步的，通过旋转轴(13)的连接，将三组连杆连接为一体。当其中一组连杆转动时，其余两组也跟着随动，该三抓联动结构根据连杆(11)与固定轴(2)中心线的夹角而确定连杆(11)随滑块(8)移动时的方向；当夹角小于180度时，连杆(11)向夹角方向偏移，该设计可避免连杆在随动时转向的不确定导致定位偏差，无法实现工件的精确定位；此外，当连杆(11)运行到与工件调整导向杆安装座(10)端部夹角接近90度时，出现运行死角，滑块(8)无法继续向前移动，此时达到了工件限位的最小极限调整尺寸。如图3和图4所示，分别为定位调整装置最大和最小调整范围位置示意图。根据改变连杆(11)的长短及相关夹角尺寸来适应不同工件尺寸范围的定位需求。
进一步的，所述旋转连接组件包括连杆(11)、带台阶式定位销1(14)和带台阶式定位销2(15)；所述连杆(11)的一端通过带台阶式定位销1(14)固定在工件调整导向杆安装座(10)上，另一端通带台阶式定位销2(15)固定在旋转轴(13)上。
进一步的，所述调整限位组件包括定位连接块(17)、三角旋钮(18)、型材定位导轨(19)和限位板金(20)；所述型材定位导轨(19)由塑性材质制成，如尼龙、铝、铜等金属材质；所述定位连接块(17)安装在工件调整导向杆安装座(10)侧部；所述三角旋钮(18)安装在定位连接块(17)上；所述型材定位导轨(19)安装在安装基板(2)上；所述限位板金(20)安装在安装基板(2)上，其作用为在安装调试过程中限制滑块(8)的位置，以免滑块脱离直线导轨(9)，造成滑块的损坏。
当工件调整导向杆(6)移动到指定工件尺寸位置时，通过旋转三角旋钮(18)，使旋钮的螺杆嵌入至型材定位导轨(19)中间的槽内并顶紧，旋钮顶紧后，限制了工件调整导向杆安装座(10)在直线导轨(9)上的移动，从而使得工件定位尺寸保持在调整尺寸范围内，实现了对应工件的定位导向。
2)本发明装置的操作流程：
当需要换产时，工件尺寸发生变化后，需要对工件调整导向杆(6)的位置进行调整，以适应工件尺寸，实现定位。首先，转动三角旋钮(18)，将其拧松，使得其下部螺纹端面脱离型材定位导轨(19)底面，其次，将对于工件放置在调整顶板(5)上，此时，人工推拉工件调整导向杆(6)，下部的调节定位连杆组件(3)将带动工件调整导向杆(6)在调整底板(4)及调整顶板(5)的直槽进行移动，当工件调整导向杆(6)与工件外圆或内圆接触后，表示导向杆尺寸调整到位，最后，转动三角旋钮(18)，将其拧紧，使得其下部螺纹端面顶紧型材定位导轨(19)底面，此时即完成了工件的换产。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (10)

1.一种应用于自动循环料仓设备的工件定位调整装置，其特征在于：包括
定位底板(1)、安装基板(2)、调节定位连杆组件(3)、调整板、工件调整导向杆(6)和调整底板安装基座(7)；所述调整板上设有直槽；
所述安装基板(2)安装在定位底板(1)上；所述调节定位连杆组件(3)安装在安装基板(2)上；所述调整板的中部与调节定位连杆组件(3)相固定；所述调整底板安装基座(7)安装在安装基板(2)上；所述工件调整导向杆(6)穿过调整板上的直槽，安装在调节定位连杆组件(3)上。
2.根据权利要求1所述的工件定位调整装置，其特征在于：所述调节定位连杆组件(3)包括：直线移动调节组件、旋转连接组件、旋转组件和调整限位组件；所述直线移动调节组件与旋转连接组件相连接；所述旋转组件分别与旋转连接组件和调整限位组件相连接。
3.根据权利要求2所述的工件定位调整装置，其特征在于：所述直线移动调节组件包括滑块(8)、直线导轨(9)和工件调整导向杆安装座(10)；所述直线导轨(9)安装在安装基板(2)上；所述滑块(8)安装在直线导轨(9)上；所述工件调整导向杆安装座(10)安装在滑块(8)上。
4.根据权利要求3所述的工件定位调整装置，其特征在于：所述工件调整导向杆(6)安装固定在工件调整导向杆安装座(10)上。
5.根据权利要求2所述的工件定位调整装置，其特征在于：所述旋转组件包括固定轴(12)、旋转轴(13)、轴承(16)；所述旋转轴(13)通过轴承(16)安装固定在固定轴(12)上；所述固定轴(12)安装在安装基板(2)上。
6.根据权利要求2和5所述的工件定位调整装置，其特征在于：所述旋转连接组件包括连杆(11)、带台阶式定位销1(14)和带台阶式定位销2(15)；所述连杆(11)的一端通过带台阶式定位销1(14)固定在工件调整导向杆安装座(10)上，另一端通带台阶式定位销2(15)固定在旋转轴(13)上。
7.根据权利要求2所述的工件定位调整装置，其特征在于：所述调整限位组件包括定位连接块(17)、三角旋钮(18)、型材定位导轨(19)和限位板金(20)；所述定位连接块(17)安装在工件调整导向杆安装座(10)侧部；所述三角旋钮(18)安装在定位连接块(17)上；所述型材定位导轨(19)安装在安装基板(2)上；所述限位板金(20)安装在安装基板(2)上。
8.根据权利要求7所述的工件定位调整装置，其特征在于：所述型材定位导轨(19)由塑性材料制成。
9.根据权利要求1所述的工件定位调整装置，其特征在于：所述调整板包括调整底板(4)、调整顶板(5)；所述调整顶板(5)安装于调整底板(4)之上。
10.根据权利要求1所述的工件定位调整装置，其特征在于：所述直槽与工件调整导向杆(6)为配合关系；所述直槽宽度大于工件调整导向杆(6)的直径。
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