薄片零件的常数式上料机构的制作方法

本发明涉及机械工程自动化技术领域，尤其是指一种薄片零件的常数式上料机构。

背景技术：

在许多工业的门类里，存在着大量的上下料工作，传统上这些作业的完成是由人工完成的，这种作业方式常常会带来很多问题，一是长时间简单单调的作业会让操作员疲劳和分散注意力，二是不同的操作员操作方式会有差异，因此会给产品质量带来风险；其次，当前中国国内的劳动力市场已经较为紧缺，劳动力的价格呈现趋势性的上升，传统的人工作业会提升企业的生产成本，因此，采用自动化的作业机械来代替人工操作已然成为中国国内工业企业技术进步的一种趋势。

根据收集到的书籍资料以及网络文章，国内工业企业已经设计和使用了各种各样的自动化上料机构，但是这些结构很少涉及到薄片状金属零件上料，更没有涉及到如何将超过一片、每片厚度不超过于半毫米的精密薄片零件上料至自动机床的机械结构，因此人们通常会采用真空吸盘或电磁吸盘的的单片自动上料方式组合而成多片的自动上料。事实上，电磁吸盘由于会因为剩磁会带来麻烦较少使用，而真空吸盘的自动上料更为常见。但是采用真空吸盘或电磁吸盘的方式每次只能实现单片自动上料，因此当生产工艺中需要使用n(大于1)个同一型号的薄片零件，生产设备的体积、元部件数量都将成n倍地扩大，生产场地也成倍扩大。而且，无论是真空吸盘还是电磁吸盘，每一次能否恰到好处地吸到一片零件，本身还有较为严格的技术条件，被吸到地这片零件在后续的上料动作中不被丢失也需要较为严格的技术条件来保障，所以这样的机床的可靠性还不能完全令人满意。现有多薄片金属零件的自动上料的技术问题解决得还有不少缺陷。

由于自动上料机械是从手动上料机械发展而来，既然薄片金属零件的自动上料问题解决得并不很好，那么就有必要综合现有薄片金属零件的自动、手动上料机构的优缺点而设计出新的自动上料机构。

现有手动上料机构，其更加准确的名称事实上叫做分选装置，如图1所示为双头的手动上料机构。其优点在于借助安装于固定滑台上的料仓的下端面与下滑台的高度差，多个相同型号的薄片零件可以借助其重力一次性地的下落到下滑台的上表面，薄片零件下落得多少则通过接料平台的螺纹调节机构改变高度差的大小而实现。省力杠杆的手动下压导致下滑台往右前进；手动下压结束后，气弹簧导致下滑台向左复位。当下滑台的上表面的表面积明显大于薄片零件的上表面积时，则在下滑台的前进过程中，料仓的薄片零件将随着下滑台的不断往右运动而呈现斜坡台阶状，并在下滑台向左复位的过程中，已经掉落的多个薄片零件因为相互摩擦作用而变得散乱。现有手动上料机构的关键缺点在于，自重送进的薄片零件定量但不能定点地下落，多个薄片零件只能由手工取出，故没有进一步设计出相应的机构让已经自重下落的零件再次通过自重送进到达机床的收料器，因此，需对现有技术加以改进。

技术实现要素：

为克服现有技术所存在的缺陷，以下提出一种定点定量下落薄片零件的机械结构，同时设计了哈夫型机构，将薄片零件再一次自重送进而到达自动机床的收料器，从而现有手动上料机构发展为全新的自动上料机构。

本发明的薄片零件的常数式上料机构，固定在机床的机架上，包括一垂直直线平动机构、一过渡连接板、一水平直线平动机构、一连板、一平行抓手气缸、所述过渡连接板固定在垂直直线平动机构的输出端，所述水平直线平动机构固定在所述过渡连接板上，所述平行抓手气缸通过所述连板与所述水平直线平动机构的输出端固定，所述上料机构还包括一哈夫型夹爪对、一辅助料栓，该哈夫型夹爪对与所述平行抓手气缸的输出端固定，所述辅助料栓与该哈夫型夹爪对之一的夹爪固定。

所述哈夫型夹爪对在水平方向运动时，哈夫型夹爪对与辅助料栓轮流将料仓封闭。

所述安装附件组包括一零件与一紧固件，所述零件设于所述料仓内部，所述紧固件与所述料仓配合连接。

辅助料栓微间隙地贯穿了与该夹爪对称的另一夹爪所具有的凹槽。

所述哈夫型夹爪中的右侧，从夹爪上表面往下具有备料半腔体，所述备料半腔体与零件一半外形一致，该腔体的深度等于零件厚度的n整数倍。

所述夹爪下表面往上具有导向半腔体，所述导向半腔体与备料半腔体的轴 线与所述上料轴一致。

所述料仓的下端面与其备料半腔体的上端面、辅助料栓的上表面重合在同一平面，且与所述过渡连接板的部分下表面重合。

辅助料栓的宽度大于其料仓的外径或最大宽度，其辅助料栓的长度大于其水平的平行抓手气缸抓手行程的2倍。

所述导向半腔体、备料半腔体与夹爪的部分原有实体结合成为一可快速更换的哈夫型工装。

本发明由于使用以上技术方案，使其具有的有益效果是：

首先在于作为工艺常数的n个原料零件实现了整体性的自动上料，所以该机构相对于单片上料的普通自动上料机构而言，本发明定位精准，工作可靠，成倍地缩小了设备的制造成本、占地大小和故障源，成倍地提高了设备的可靠性，同时对零件没有损伤，对自动机床的工作节拍、生产效率方面没有不利影响；该机构另外的优点是，由于与现有手动上料机构同样的原理，仅仅通过改变自重送进的高度差大小即可方便改变n的大小，因此该机构具有通用性强、适用面广的优点。本发明定位精准，工作可靠，对零件没有损伤，成倍地缩小了设备的制造成本、占地大小和故障源，成倍地提高了设备的可靠性，同时对自动机床的工作节拍、生产效率方面没有影响。

附图说明

图1为现有手动上料机构；

图2为本发明薄片零件的常数式上料机构的基本结构示意图；

图3为本发明哈夫型爪对改变后的示意图。

具体实施方式

为利于对本发明的结构的了解，以下以为配合附图及实施例进行说明。

实施例一：

结合图2所示，本发明固定在机床的机架1上，机床上设有一上料轴7、一收料器8，上料轴7与收料器8固定，包括一垂直直线平动机构2、一过渡连接板3、一水平直线平动机构4、一连板5、一平行抓手气缸6、一辅助料栓10、一哈夫型夹爪对11、一料仓14与安装附件组，过渡连接板3固定在垂直直线平动机构2的输出端，水平直线平动机构4固定在过渡连接板3上，平行抓手 气缸6通过连板5与水平直线平动机构4的输出端固定，该哈夫型夹爪对与平行抓手气缸6的输出端固定，且通过安装组件与过渡连接板3连接，该辅助料栓10与该哈夫型夹爪对11之一的夹爪固定，辅助料栓10微间隙地贯穿了与该夹爪对称的另一夹爪所具有的凹槽9，辅助料栓10的宽度大于其料仓14的外径或最大宽度，其辅助料栓10的长度大于其水平的平行抓手气缸6抓手行程的2倍，哈夫型夹爪对在水平方向运动时，哈夫型夹爪对与辅助料栓轮流将料仓的出料口隔断。

安装附件组包括一零件15与一紧固件13，该零件15设于料仓14内部，紧固件13与料仓14配合连接，哈夫型夹爪对11中的右侧，从夹爪上表面往下具有备料半腔体16，备料半腔体16与零件15一半外形一致，该备料半腔体16的深度等于零件15厚度的n整数倍，料仓14的下端面与其备料半腔体16的上端面、辅助料栓10的上表面重合在同一平面，且与过渡连接板3的部分下表面重合，夹爪下表面往上具有导向半腔体12，导向半腔体12与备料半腔体16的轴线与上料轴7一致。

在自动控制程序第一步作用指令下，水平直线平动机构4执行预备进给，即水平直线平动机构4带动连板5、水平的平行抓手气缸6、辅助料栓10、哈夫型夹爪对11等运动至各自的右末端位置，而该预备进给的运动过程中，哈夫型夹爪对11保持闭合，则当前述凹孔离开料仓14后，其哈夫型夹爪11或辅助料栓10的上表面隔断了料仓14的出料口，哈夫型夹爪对11在水平方向的X轴运动时，哈夫型夹爪11对与辅助料栓10轮流将料仓14封闭，哈夫型夹爪对11在水平方向的Y轴运动时，辅助料栓10将料仓14封闭，料仓14中的零件15不因该预备进给运动而发生任何改变；预备进给完成后，前述凹孔的轴线与自动机床的收料器8、收料轴7的轴线重合，辅助料栓10隔断着料仓14的出料口，料仓14中的原料零件保持不变。

在自动控制程序第二步作用指令下，垂直直线平动机构2开始进给运动，带动过渡连接板3、其水平直线平动机构4、其水平的平行抓手气缸6、哈夫型夹爪对11等逐渐到达其下末端位置，与此同时n个原料零件15经由哈夫型夹爪对11的闭合的辅助料栓10嵌入收料轴7中，料仓14的出料口一直被隔断，当中的原料零件15不会发生任何改变。

在自动控制程序第三步作用指令下，水平的抓手气缸6带动哈夫型夹爪对11完全打开，在哈夫型夹爪对11打开的过程中辅助料栓10因为其长度足够而继续保持对料仓14出料口的隔断，料仓14中的原料零件不会发生任何改变； 与此同时n个原料零件15将再次自重送进到达自动机床的收料器8，零件15上料完成。

在自动控制程序第四步作用指令下常数式装配机构返回初始位置，即：垂直直线平动机构2开始首先其返回运动，则完全打开的哈夫型夹爪对11将完成第二次重力下落的n个原料零件15继续保留在自动机床的收料器8中，而当导向半腔体12的下表面高于自动机床的收料轴7的上顶点后平行抓手气缸6带动哈夫型夹爪对11闭合，备料半腔体16合体形成空的凹孔，最后水平直线平动机构4带动抓手连板5、水平抓手6、辅助料栓10、哈夫型夹爪对11等运动至左末端位置，同时备料半腔体16合体在又一轮的循环中被装载了n个零件15。辅助料栓10的另一个作用是当自动机床的主加工结束，而零件15还有部分剩余但却需要更换时，辅助料栓10可以被松开，并在其抽走辅助料栓10的过程中，可以使用特制的工具如塞子取走料仓及其剩余的零件15，从而便于更换料仓14及其零件15。

在自动机床的主加工循环中，随着自动机床的收料器8不断被更替，上述四步指令循环进行，就满足了自动机床的对零件15自动上料的要求。

实施例二：

本实施方式所涉及的常数式上料机构主体结构仍然与实施例一相同，不同的是哈夫型夹爪对11发生了改变，再结合图3所示，其实质在于图2的备料半腔体16、导向半腔体12与哈夫型夹爪对11中的部分实体进行结合，然后制造出1个定位销盲孔和1个紧固用螺纹孔，而加工成为新的实体17，相较于具体实施方式一，该实施方式的优点在于不同内径或不同深度的备料半腔体16内含于新实体17中，所以为了达到改变零件15及其工艺常数n的大小，只需要快速更换新实体17即可；相较于具体实施方式一，该实施方式将受到自动机床收料轴7的限制，因为哈夫型夹爪11的厚度必然由于2个定位销和1个紧固螺栓的使用而增加，因此该实施方式仅适合于自动机床的收料轴7具有充裕的高度之情形。

本发明的出发点只是针对于薄片金属零件的自动上料零件，但是本发明同样适用于非金属材料如密封圈等机械元件的自动上料；再扩大适用领域的而言，任何已经定向完毕或没有方向性的薄片零件阵列，只要厚度较薄就适合于使用料仓，就可以适用本发明的机构，且定位精准，工作可靠，对零件没有损伤，成倍地缩小了设备的制造成本、占地大小和故障源，成倍地提高了设备的可靠性，同时对自动机床的工作节拍、生产效率方面没有影响。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业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效物界定。