CN209209872U - 一种柔性上料机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柔性上料机构，该包括固定座、设置在固定座上的第二驱动机构、用以夹取待夹部件的夹持装置，所述第二驱动机构通过摆轴与夹持装置相连接，并用以驱动摆轴相对固定座水平转动。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：柔性上料机构结构简单、占用空间小，适于安装在大型自动化设备上，同时通过控制第二驱动机构的转动角度，能够更好地根据供料装置的供料方向与转盘上对应工位之间的夹角，自动调整抓取角度，增加了抓取待夹取部件的准确性。

Description

一种柔性上料机构

技术领域

本实用新型涉及机械加工装置，具体涉及一种柔性上料机构。

背景技术

执手锁是安装在门上便于用手开关门的物体，目前市场上的用于门上的锁具多种多样，图1给出了一种执手锁结构，该执手锁结构包括手柄41、轴套42、面板43、扭簧44、旋转挡圈45、垫片46以及轴向挡圈47，面板43上开设有轴孔431，手柄41的一端具有转轴411，转轴411的外周壁上开设有至少两个上下贯通的第二导向槽4111，转轴411上套设有轴套42，并自上而下插设在轴孔431中，穿过轴孔431的转轴411自上而下依次套设有扭簧44、旋转挡圈45、垫片46以及轴向挡圈47，其中，面板43在靠近扭簧44的一面设置有凸柱432，扭簧44具有挂设在凸柱432的挂钩441和向内延伸的自由端442，且该扭簧44始终具有使手柄41复位的趋势，其中，该扭簧44的自由端限位在对应的第二导向槽4111内；旋转挡圈45的内周壁上具有两个凸块451，且该旋转挡圈45的外周壁上具有两个向外延伸的挡块452，其中，凸块451能限位在对应第二导向槽4111内，在装配完成状态下，凸柱432在扭簧44的作用下始终限位在两个挡块452之间。

现有技术中，在对上述执手锁进行组装时，一般是人工将套设有轴套42的手柄41插设在面板43的轴孔431内，并将扭簧44的挂钩441挂设在凸柱432上，扭簧44的自由端限位在对应的第二导向槽4111内，然后将手柄41旋转90度，并依次在转轴上依次套设旋转挡圈45、垫片46以及轴向挡圈47，其中旋转挡圈45的两个凸块451限位在对应的第二导向槽4111内，实现执手锁的安装，采用人工装配不仅生产效率低下，需要耗费大量的人力物力，而且，在进行装配时，一只手旋转手柄至90度，另一只手将旋转挡圈45的凸块451与转轴411的第二导向槽4111分别严格卡入，从而实现执手锁的装配，但是在实际装配的过程中，由于人为因素的不稳定性，人工装配产生上述凸块451与第二导向槽4111卡接的偏差问题，是不可避免的，这样，从而使得执手锁出现装配不到位的情况，甚至出现执手锁装配失败，进而大大地降低了生产效率；同时，人工旋转把手90度进行装配时，比较费力，增加了人工成本，降低了生产效率，降低了企业的生产利润。

因此，需要提供一种组装执手锁的自动装配设备，自动装配设备通常设置有转盘以及设置在转盘上的夹具，在通过自动装配设备实现上述执手锁的装配过程中，需要将执手锁的各个部件放置在转盘上的对应的夹具中，然而供应各个部件的供料装置的供料方向与转盘上对应工位之间存在夹角，如何通过一种上料装置自动调整抓取和安装角度，以将对应部件放置在对应夹具上，是尤为重要的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够自动调整抓取角度的柔性上料机构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种柔性上料机构，包括固定座，其特征在于：还包括有设置在固定座上的第二驱动机构和用以夹取待夹部件的夹持装置，所述第二驱动机构的动力输出端通过摆轴与夹持装置相连接，所述摆轴在第二驱动机构的驱动下能相对固定座作水平转动。

夹持装置的结构形式有多种，优选地，所述夹持装置包括自下而上依次设置的第一夹爪、驱动第一夹爪开闭的第一手指气缸、驱动第一手指气缸相对装配平台水平转动的旋转气缸以及驱动第一手指气缸上下移动的第一气缸，所述第一气缸的输出端与旋转气缸的上端相连，旋转气缸的下端与第一手指气缸的上端相连，所述第一手指气缸的左右手指与第一夹爪的上端相连接。

为了更加柔性合理地抓取待夹部件，所述摆轴的形状呈L型，包括竖向杆和与竖向杆的上端相连的横向杆，所述竖向杆的下端与第二驱动机构的输出端驱动相连，所述横向杆的另一端与第一气缸固定相连。这样，通过摆轴、第二驱动机构以及夹持装置的配合，能够更加柔性合理实现对待夹部件的夹取和放置，即能够更好地自动调整抓取角度及安装角度。

为了更好地感应待夹部件的位置，该柔性上料机构还包括有用以感应待夹部件的传感器，所述传感器与控制器电连接，所述控制器控制第二驱动机构转动，从而将夹持装置转动至对应待夹部件处。

为了对第二驱动机构进行保护，同时防止第二驱动机构的动力输出端外露的风险性，所述固定座设置有外罩，所述外罩与固定座之间形成有容置第二驱动机构的安装空间。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1、该柔性上料机构结构简单、占用空间小，适于安装在大型自动化设备上，同时通过控制第二驱动机构的转动角度，能够更好地根据供料装置的供料方向与转盘上对应工位之间的夹角，自动调整抓取角度，增加了抓取待夹部件的准确性；2、旋转气缸的存在能够更好地调整待夹部件的安装角度，增加了安装的准确性；与现有技术相比的人工上料过程相比，大大提高了上料效率，且由于全程由总控制程序自动操控运行，减小了人为因素的影响，降低了生产成本，提高了企业的利润。

附图说明

图1为背景技术中的执手锁的装配结构示意图；

图2为图1的立体分解结构示意图；

图3为本实用新型实施例的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的另一角度的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的部分结构示意图；

图6为本实用新型实施例中执手锁各部件放置在夹具结构上的剖视图；

图7为本实用新型实施例中手柄处于下压状态下的剖视图；

图8为图7的立体分解结构示意图；

图9为本实用新型实施例中手柄转动90度状态下的剖视图；

图10为本实用新型实施例在执手锁处于装配完毕状态下的剖视图；

图11为本实用新型实施例的剖视图的分解示意图；

图12为本实用新型实施例中夹具结构的示意图(去掉旋转芯轴和第三弹性件)；

图13为本实用新型实施例中底座的剖视图；

图14为本实用新型实施例中套筒的结构示意图；

图15为本实用新型实施例中旋转芯轴的结构示意图；

图16为本实用新型实施例中柔性上料机构的结构示意图；

图17为本实用新型实施例中柔性上料机构的部分结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

为了便于理解，本实施例结合应用有该柔性上料机构的执手锁自动装配设备进行说明。

如图3至图17所示，本实用新型实施例的执手锁自动装配设备包括装配平台1和设置在装配平台1上，并能相对该装配平台1水平旋转的转盘2，其中，

如图3和图4所示所示，在装配平台1上邻近转盘2边缘处并按照转盘2的转动方向依次设置有多个工作机构，且各个工作机构上对应设置有供料机构6，各个工作机构分别为轴向挡圈移取机构51、垫片移取机构52、旋转芯轴移取机构53、旋转挡圈移取机构54、扭簧移取机构55、加料机构59、柔性上料机构56、轴套上料机构50、手柄移取机构57以及成品下料机构58，转盘2边缘具有沿周向间隔布置的多个工位，各工位分别为轴向挡圈装配工位21、垫片装配工位22、芯轴装配工位23、旋转挡圈装配工位24、扭簧装配工位25、加料工位20、面板上料工位26、手柄装配工位27、轴套装配工位28以及组装工位29，上述各工位上分别设置有用以组装执手锁的夹具3。

如图6至图15所示，上述的夹具3包括有底座31、套筒32、旋转芯轴33、第一弹性件34和第二弹性件35，其中，

底座31上具有向上延伸、且上端开口的外筒体311，外筒体311内设有内筒体312，此外，底座31上具有向上延伸的定位筒313，定位筒313上插设有延伸杆314，面板43开设有供延伸杆314部分穿过的安装孔433，延伸杆314的上端具有向外延伸的挡肩3141，延伸杆314上套设有第三弹性件310，第三弹性件310为位于挡肩3141和定位筒313的上端面之间的第三弹簧，并具有使延伸杆314相对定位筒313向上移动的趋势，如图3至图6所示。

套筒32部分位于内筒体312和外筒体311之间形成的环状凹槽310内，且能相对外筒体311作轴向移动，套筒32的外周壁和外筒体311的内周壁之间设置有限制两者产生周向转动的限位结构，套筒32的内周壁上开设有供旋转挡圈45放置其中的容置槽321，具体地，容置槽321具有两个凸角3211，凸角3211用以容置旋转挡圈45的对应挡块452；套筒32顶壁上开设有供面板43的凸柱432插置其中的容置孔322，容置孔322位于容置槽321的两个凸角3211之间，且靠近凸角3211的其中一个；此外，套筒32的顶部边缘处沿周向向外延伸有挡沿324，在执手锁处于安装完毕状态下，挡沿324的下端面与外筒体311的上端面相抵。此外，在套筒32的顶部与内筒体312的顶部之间形成有装配腔300，上述的容置槽321位于该装配腔300内。

上述的限位结构采用形式如下：

套筒32外周壁在靠近下端的位置上设置有第二凸部323，对应地，外筒体311的内周壁上开设有与第二凸部323滑动配合的第三滑道3111，第三滑道3111包括竖向设置的第一滑槽31111、横向设置的第二滑槽31112以及竖向设置的第三滑槽31113，第一滑槽31111的下端与第二滑槽31112的一端连接，第二滑槽31112的另一端与第三滑槽31113的上端相连接，第二凸部323和第三滑道3111形成上述的限位结构。

旋转芯轴33能自上而下部分插设在内筒体312内，旋转芯轴33的上端能与手柄41的转轴411插接配合，且该旋转芯轴33与手柄41能相对内筒体312作同步周向转动；旋转芯轴33外周壁在靠近上部的位置上设有固定件331，且该固定件331的外周壁上沿周向间隔开设有上下贯通的供旋转挡圈45的对应凸块451穿过的第一导向槽3311，转轴411的外周壁上开设有相对设置的两个第二导向槽4111，第二导向槽4111能与对应的第一导向槽3311相连通，形成与凸块451滑动配合的第一滑道，从而实现旋转芯轴33和手柄41相对内筒体312的轴向移动；另外，扭簧44具有挂钩端441和向内延伸的自由端442，扭簧44的挂钩端441挂设在面板43的凸柱432上，第一导向槽3311的其中一个内设置有限制扭簧44的自由端442向下移动且能向旋转芯轴的径向方向移动的弹性限位部3310，该弹性限位部3310靠近下端的外侧壁上具有自上而下逐渐向内收缩的第一导向面33101。

如图5结合图13所示，本实施例中的执手锁的转轴411的外周壁上开设有供轴向挡圈47卡入的环状卡槽4112，为了方便轴向挡圈47穿过固定件331而卡入到环状卡槽4112内，固定件331的下端具有自上而下逐渐向内收缩的第二导向面3312。

为了实现旋转芯轴的轴向上下移动以及转动，在本实施例中，旋转芯轴33的外周壁在靠近下端的位置上设有第一凸部332，对应地，内筒体312的内周壁上开设有与第一凸部332滑动配合的第二滑道3121，第二滑道3121包括第一竖向槽31211、横向槽31212以及第二竖向槽31213，第一竖向槽31211的下端与横向槽31212的一端相连接，横向槽31212的另一端与第二竖向槽31213的上端相连接，旋转芯轴33通过第一凸部332和第二滑道3121的配合从而实现相对内筒体312的轴向上下移动和转动。其中，第一竖向槽31211与横向槽31212的连接处圆滑过渡，第二竖向槽31213与横向槽31212的连接处圆滑过渡。此外，内筒体312的内周壁靠近上端的位置上开设有限制固定件331向下移动的限位台阶3122，第二滑道3121位于限位台阶3122的下方。

为了方便容置旋转芯轴，从而防止旋转芯轴丢失，套筒32的外周壁与外筒体311的内周壁之间形成有供旋转芯轴33插置其中的插孔30。

第一弹性件34位于环状凹槽310内，并使套筒32的顶壁具有远离外筒体311顶壁的趋势；具体地，第一弹性件34为套设在内筒体312上的第一弹簧，第一弹簧的上端与套筒32的底部相抵，第一弹簧的下端与环状凹槽310的底壁相抵。

第二弹性件35设置在内筒体312内，并使旋转芯轴33具有向上移动的趋势；具体地，第二弹性件35为第二弹簧，该第二弹簧的上端与旋转芯轴33的底壁相抵，第二弹簧的下端与内筒体312的底壁相抵。

上述执手锁通过夹具实现安装的过程如下：

首先将执手锁的轴向挡圈45、垫片46依次放置在装配腔300内，然后将旋转芯轴33自上而下依次通过垫片46、轴向挡圈45而插设在内筒体312内，此时，旋转芯轴33的底部与第二弹簧的底部相抵，旋转芯轴33的固定件331外露于内筒体312之外；随后将旋转挡圈45的凸块451与旋转芯轴33的第二导向槽4111对应，该旋转挡圈45通过凸块451与第二导向槽4111滑动配合而滑落至垫片46的上部的容置槽321内；然后将扭簧44套设在旋转芯轴33上，此时，扭簧44的挂钩端441位于容置孔322的外周边缘，且挂钩端441的开口方向朝向相邻近凸角3211的一侧，扭簧44的自由端442限位在对应的第二导向槽4111内；再然后，将面板43的轴孔431与旋转芯轴33的上部对应，安装孔433与立柱313相对应，从而将面板43放置在套筒32上，此时，旋转芯轴33的固定件331部分外露在面板43之外，且面板43的凸柱432正好位于容置孔322内；随后，将轴套42套设在旋转芯轴33上，在装配完成状态下，该轴套42的部分位于旋转芯轴33和面板的轴孔431之间，最后将手柄41的转轴411对准旋转芯轴33而将手柄41安装在旋转芯轴33上，下压手柄41，此时旋转芯轴33向下运动，并将手柄41顺时针转动90度，此时，手柄41和旋转芯轴33同步转动90度，随后继续下压手柄41，此时，旋转芯轴33和套筒32同步向下移动，在此状态下，轴向挡圈45、垫片46以及旋转挡圈45均位于手柄41的转轴411上，且轴向挡圈45限位在转轴411的环状卡槽4112内，执手锁装配完成，取出执手锁。

上述的第一驱动机构设于装配平台1上，并与转盘2驱动连接；其中第一驱动机构为凸轮分割器，凸轮分割器带动转盘2转动。

轴向挡圈移取机构51靠近转盘2边缘设于装配平台1上，输出端对应转盘2的轴向挡圈装配工位21，用于将轴向挡圈47放置到运动至该轴向挡圈装配工位21处的对应装配腔300内。

垫片移取机构52靠近转盘2边缘设于装配平台1上，并按照转盘2的转动方向设于轴向挡圈移取机构51的下游，其输出端对应转盘2的垫片装配工位22，用于将垫片46移动并放置到该垫片装配工位22处的上述轴向挡圈47的上方。

旋转芯轴移取机构53靠近转盘2边缘设于装配平台1上，并按照转盘2的转动方向设于垫片移取机构52的下游，其输出端对应转盘2的芯轴装配工位23，用于将旋转芯轴33移动并插装到该芯轴装配工位23的内筒体312内，具体地，旋转芯轴移取机构53将位于该工位处夹具插孔30内的旋转芯轴33移动至同一夹具3的内筒体312内。

旋转挡圈移取机构54靠近转盘2边缘设于装配平台1上，并按照转盘2的转动方向设于旋转芯轴33移取机构53的下游，其输出端对应转盘2的旋转挡圈装配工位24，用于将旋转挡圈45套设在已运动到该工位处的装配腔300内的旋转芯轴33上，且该旋转挡圈45的凸块451与对应第一导向槽3311滑动配合，从而使旋转挡圈45滑动至垫片46的上方。

扭簧移取机构55靠近转盘2边缘设于装配平台1上，并按照转盘2的转动方向设于旋转挡圈移取机构54的下游，其输出端对应转盘2的扭簧装配工位25，用于将扭簧44放置到上述已运动到该扭簧装配工位25处的带有旋转挡圈45的夹具3的装配腔300内，且该扭簧44的挂钩端441位于容置孔322的外侧边缘，扭簧44的自由端442限位在旋转芯轴33的固定件331上。

加料机构59靠近转盘2的边缘设于装配平台1上，且按照转盘2的转动方向位于扭簧移取机构55的下游和柔性上料机构56的上游之间。

如图16和图17所示，本实施例中的柔性上料机构用以将面板放置在对应夹具上，具体地，柔性上料机构56靠近转盘2边缘设于装配平台1上，并按照转盘2的转动方向设于扭簧移取机构55的下游，其输出端对应转盘2的面板上料工位26，用于将具有轴孔431的面板43放置到上述已运动到该面板上料工位26处的套筒32的上部，旋转芯轴33部分穿过面板43的轴孔431，面板43的凸柱432插设在容置孔322内，且扭簧44的挂钩端441挂设在该凸柱432上；其中，该柔性上料机构56包括设置在装配平台1上的固定座561，固定座561上设置有第二驱动机构562和传感器，其中，

传感器用以感应待夹部件并将感应信号传递至控制器，控制器控制第二驱动机构562输出端的转动至对应待夹部件处，第二驱动机构562通过摆轴563与夹持装置564相连接，夹持装置564在第二驱动机构的驱动下转动至待夹部件处。夹持装置564包括自下而上依次设置的第一夹爪5641、驱动第一夹爪5641开闭的第一手指气缸5642、驱动第一手指气缸5642相对装配平台1水平转动的旋转气缸5643以及驱动第一手指气缸5642上下移动的第一气缸5644，第一手指气缸5642的左右手指与第一夹爪5641的上端相连接，第一手指气缸5642的上端与旋转气缸5643的下端相连接，旋转气缸5643的上端连接在第一气缸5644的输出端上。其中，上述柔性上料机构所对应的供料机构6为传送带。

上述旋转气缸5643上设置有用以调整旋转气缸5643旋转角度的螺栓。

上述的摆轴563的形状呈L型，包括竖向杆5632和与竖向杆5632的上端相连的横向杆5631，竖向杆5632的下端与第二驱动机构562的输出端驱动相连，横向杆5631的另一端与第一气缸5644固定相连。

此外，上述固定座561设置有外罩5611，外罩5611与固定座561之间形成有容置第二驱动机构562的安装空间5610。

上述柔性上料机构的上料方法：传感器感应面板供料装置6上面板43的位置，并传递信号至控制器，控制器控制第二驱动机构562转动至面板43的位置处，此时，第二驱动机构562带动夹持装置转动至面板43的位置处，并通过第一手指气缸5642控制第一夹爪5641夹取面板43；随后旋转气缸5643带动第一手指气缸5642转动至对应夹具3处，第一手指气缸5642控制第一夹爪5641释放面板43，此时面板43放置在对应夹具3上，实现面板43的放置。

Claims (5)

1.一种柔性上料机构，包括固定座(561)，其特征在于：还包括有设置在固定座(561)上的第二驱动机构(562)和用以夹取待夹部件的夹持装置(564)，所述第二驱动机构(562)的动力输出端通过摆轴(563)与夹持装置(564)相连接，所述摆轴(563)在第二驱动机构(562)的驱动下能相对固定座(561)作水平转动。

2.根据权利要求1所述的柔性上料机构，其特征在于：所述夹持装置(564)包括自下而上依次设置的第一夹爪(5641)、驱动第一夹爪(5641)开闭的第一手指气缸(5642)、驱动第一手指气缸(5642)相对装配平台(1)水平转动的旋转气缸(5643)以及驱动第一手指气缸(5642)上下移动的第一气缸(5644)，所述第一气缸(5644)的输出端与旋转气缸(5643)的上端相连，旋转气缸(5643)的下端与第一手指气缸(5642)的上端相连，所述第一手指气缸(5642)的左右手指与第一夹爪(5641)的上端相连接。

3.根据权利要求2所述的柔性上料机构，其特征在于：所述摆轴(563)的形状呈L型，包括竖向杆(5632)和与竖向杆(5632)的上端相连的横向杆(5631)，所述竖向杆(5632)的下端与第二驱动机构(562)的输出端驱动相连，所述横向杆(5631)的另一端与第一气缸(5644)固定相连。

4.根据权利要求3所述的柔性上料机构，其特征在于：还包括有用以感应待夹部件的传感器，所述传感器与控制器电连接，所述控制器控制第二驱动机构(562)转动，从而将夹持装置(564)转动至对应待夹部件处。

5.根据权利要求1所述的柔性上料机构，其特征在于：所述固定座(561)设置有外罩(5611)，所述外罩(5611)与固定座(561)之间形成有容置第二驱动机构(562)的安装空间(5610)。