一种杆系件自动上料装置的制作方法

本发明涉及中频加热设备，具体来说是一种杆系件自动上料装置。

背景技术：

对于金属构件，为了提高其性能，在生产过程中，有一个到非常重要且必要的工序，就是加热淬火。中频加热设备应运而生。然而，现有技术中的加热设备，自动化程度不高，尤其是送料工序，需要人工将杆系件放置到加热机器内部，导致工作效率低，耗时耗力。

生产中，为了方便汽车稳定杆与汽车悬架的连接，稳定杆的端头需要锻造成一定的形状，这样会使得稳定杆端部截面与稳定杆的杆体截面形状存在较大差异，利用传统的电阻加热方法夹持端头部分时，由于截面形状不一样，产生的电阻不同，从而导致加热不均匀，端头部分易被熔断。即使采用中频加热设备，对于变截面的端部，也需要调整其变截面的角度，以保证涡流磁力线穿过变截面端部平面投影面积最合适。而现有技术中的中频加热设备，需要人工调整角度，导致角度调整不精确，加热效果差。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中用于杆系件加热送料设备自动化程度低的缺陷，提供一种杆系件自动上料装置来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种杆系件自动上料装置，包括存料架、一级进料机构、二级进料机构、三级进料机构；杆系件存放在所述存料架上；所述一级进料机构从存料架拾取多根杆系件，二级进料机构从一级进料机构上拾取1根杆系件送入三级进料机构；三级进料机构将1根杆系件送至杆系件加工工位。

优选的，所述存料架包括两支撑面，杆系件担设在该两支撑面上；所述支撑面一端为高端，另一端为低端；所述低端朝向级进进料装置；所述低端处设置有杆系件阻挡件；所述杆系件阻挡件的上表面为杆系件中转面；所述中转面的倾斜方向与支撑面一致；所述阻挡件侧壁上固定有杆系件第一感应部件，第一感应部件与控制器通信。

优选的，所述一级进料机构包括一级动力单元和一级抬料架；所述一级动力单元驱动一级抬料架上下运动；所述一级抬料架包括两与支撑面倾斜方向一致的一级抬升面，所述抬升面的低端设置有一级挡件；所述一级抬升面与两支撑面沿杆系件前进方向部分交错；当一级抬料架上升时，部分杆系件被一级抬升面抬高，沿中转面的倾斜方向滚入到中转面上，并在一级挡件的阻挡下停留在中转面上；当所述杆系件第一感应部件感应到中转面上无杆系件时，即刻向控制器发送信息，控制器控制一级动力单元驱动一级抬料架向上运动拾取杆系件。

优选的，所述两抬升面的高端还通过分杆连接板连接；所述分杆连接板的上端高度高于抬升面高端的高度。

优选的，所述二级进料机构包括二级抬料架、二级中转架、二级驱动机构；二级抬料架至少包括2个抬料单元；所述抬料单元包括二级滑块和至少一块二级固定块；所述二级驱动机构驱动二级滑块升降；所述二级滑块朝向一级进料机构的一侧设第一台阶；当一级抬料架下降时，杆系件沿中转面滚入第一台阶；

所述二级中转架至少包括两个二级中转单元，所述两个抬料单元处于两个二级中转单元之间；每个二级中转单元包括二级中转板，二级中转板竖直设置，且朝向一级进料机构的一侧设置有第二台阶；所述第二台阶高于第一台阶且与第一台阶倾斜角度相同，第二台阶的高端投影处于第一台阶的中间位置；

当二级滑块处于低位时，二级滑块的顶部与第二台阶同面；当二级滑块处于高位时，第一台阶与第二台阶同面；第一台阶从中转面上拾取至少一根杆系件上升，当所述二级滑块下降后，杆系件留置在第二台阶上，当二级滑块再次上升时，第一台阶再次中所述中转面上拾取至少一根杆系件上升的同时，二级滑块的顶部将第二台阶上的杆系件抬升至二级固定块及二级中转板的顶部。

优选的，所述第一台阶与一级抬升面交错长度为一根杆系件的直径。

优选的，所述级进进料装置还包括三级进料机构；所述三级进料机构包括三级固定架、三级抬升架、三级驱动机构；所述三级驱动机构驱动三级抬升架升降；所述三级固定架和三级抬升架的上表面均具有多个台阶面；所述三级固定架和三级抬升架的台阶面错位布置；所述三级固定架的靠近二级进料机构的台阶面与二级固定块及二级中转板的顶部斜面衔接；当杆系件进入三级固定架靠近二级进料机构的台阶面后，三级抬升架抬升，通过错位的台阶面，将杆系件送入到三级固定支架的下一个台阶面；所述三级抬升架下降时，其最后一个台阶面将杆系件送下一工位。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明提供的级进进料装置，自动化程度高。通过控制系统的统一调控，完成对杆系件自动送料过程。

存料架具有倾斜的支撑面，辅以阻挡件，可以保证杆系件及时滑入到支撑面的低端，便于被一级进料机构拾取。

一级进料机构一次从存料架拾取多根杆系件，以减少一级进料机构的运动次数，起到节能降耗的目的。

二级进料机构一次从存料架上拾取至少一根杆系件，以保证后续作业连续，给出足够的时间供一级进料机构拾取杆系件。

三级进料机构通过多个台阶面将杆系件逐渐送入角度调节装置，多个台阶面送料过程中，给出足够的时间给其他辅助装置或作业人员对杆系件的位置进行调整。

附图说明

图1为本发明一种杆系件自动上料装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种杆系件自动上料装置中存料架、级进进料装置、两端对齐装置、杆系件角度调节装置、杆系件送料装置的结构示意图；

图3为本发明一种杆系件自动上料装置中存料架和一级进料机构的结构示意图；

图4为本发明一种杆系件自动上料装置中二级进料机构和三级进料机构的结构示意图；

图5为图4中a的细部放大图；

图6为本发明中二级进料机构送料过程示意图；

图7为本发明中三级进料机构送料过程示意图；

图8为本发明中加热装置的结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，一种杆系件自动上料装置,杆系件可以为车用稳定杆，或其他的细长杆系件。加热设备包括存料架1、级进进料装置2、两端对齐装置3、杆系件角度调节装置4、杆系件送料装置5、加热装置6。存放在存料架1上的杆系件通过级进进料装置2送至杆系件角度调节装置4进行角度调节，然后在通过杆系件送料装置5送入加热装置6内。期间，杆系件经过级进进料装置2时，两端对齐装置3对杆系件进行两端对齐。

如图2、图3所示，存料架1用于存放大量的杆系件。其包括两料架侧板11；两料架侧板11上表面均为支撑面111，杆系件担设在该两支撑面111上；支撑面111一端为高端，另一端为低端；低端朝向级进进料装置2；低端处设置有杆系件阻挡件12；该阻挡件12为在支撑面111底端向上延伸出的一块挡板；挡板与料架侧板11处于同一面内。挡板的上表面为杆系件中转面121；中转面121的倾斜方向与支撑面111一致。挡板朝向支撑面111高端的一侧为斜坡状，便于杆系件沿斜坡滑动进入中转面121。

如图2、图3、图4、图5所示，级进进料装置2包括一级进料机构21、二级进料机构22、三级进料机构23。一级进料机构21从存料架1上取多根杆系件放置到中转面121上，二级进料机构22从中转面121上取一根杆系件送入三级进料机构23。在三级进料机构23进料过程中，两端对齐装置3完成杆系件对齐动作。

三级进料机构的具体结构如下：

如图3所示，一级进料机构21包括一级动力单元和一级抬料架，一级动力单元驱动一级抬料架上下运动。一级抬料架由两一级侧板211以及连接两一级侧板211的分杆连接板212构成。一级侧板211的上表面为支撑面111倾斜方向一致的一级抬升面213，一级抬升面213的低端设置有一级挡件214。两块一级侧板211处于两块料架侧板11内侧且抵接，也可以处于料架侧板11外侧。一级抬升面213与两支撑面111沿杆系件前进方向部分交错；当一级抬料架上升时，部分杆系件被一级抬升面213抬高，沿中转面121的倾斜方向滚入到中转面121上，并在一级挡件214的阻挡下停留在中转面121上。一级抬升面213与支撑面111的交错宽度可根据需要确定，当需要一次拾取多根杆系件时，那交错宽度可大点，反之亦然。

一级动力单元为一驱动气缸或油缸(图中未显示)，一级动力单元的结构可以为在一级抬料架的两侧分别设置一个气缸或油缸，然后同两个气缸或油缸同时作业带动一级抬料架上下运动。如果过抬料架尺寸较大，为了抬料架上下运动过程中稳定，可以通过升降架来实现一级抬料架的升降。

分杆连接板2112固定在两一级侧板211的高端，且分杆连接板212的上部高于一级侧板211的高端。当一级抬料架升高时，分杆连接板212的上部将多根杆系件从村料架中分出来并沿挡板的斜坡状依次向上滑动，最后滚入到中转面121上，在一级挡件2114的阻挡下，多根杆系件被暂时限位在中转面121上待用。

如图4、图5所示，二级进料机构22包括二级抬料架221、二级中转架222、二级驱动机构。

二级抬料架221包括至少两个抬料单元2211，本实施例采用了2个抬料单元2211，使杆系件运行过程中更加稳定。二级中转架222也包括两个二级中转单元2221，两个二级抬料单元2211位于两个二级中转单元2221之间。

抬料单元2211包括二级滑块22111、二级固定块22112。二级滑块22111和二级固定块22112均为竖立设置的板状结构；二者侧面相抵接并通过滑槽和滑键的配合实现二级滑块22111上下运动。二级固定块22112可以为一块，或两块。当是一块时，二级滑块22111沿二级固定块22112侧壁上下运动，当二级固定块22112是两块时，二级滑块22111被两块二级固定块22112夹持，并上下运动。两个抬料单元2211中的两块二级滑块22111以及两块或四块二级固定块22112的底部分别通过销轴贯穿固定成整体。二级驱动机构驱动驱动销轴实现三块二级滑块22111同步运动。

二级滑块22111朝向一级进料机构21的一侧中部位置具有第一台阶2a，第一台阶2a的倾斜角度与中转面121一致。二级滑块22111的顶部同样为一斜面，倾斜角度与中转面121一致。当二级滑块22111处于低位时，第一台阶2a正好与中转面121衔接。

如图6所示，二级中转单元2221包括二级中转板22211；二级中转板22211的中间位置设置有第二台阶2b。第二台阶2b和第一台阶2a的倾斜角度相同。第二台阶2b的高端的投影大概在第一台阶2a的中间位置，也就是说，第一台阶2a台阶体伸向一级送料机构，便于从中转面121上拾取杆系件。当二级滑块22111处于低位时，第二台阶2b的表面和二级滑块22111顶部斜面为处于同一面。当二级滑块22111处于高位时，第一台阶2a和第二台阶2b处于同一面，且二级滑块22111的顶部与二级固定块22112以及二级中转板22211的顶部处于同一面。当一级进料机构21下降后，失去一级挡件2114阻挡作用的杆系件沿斜面滚入第一台阶2a上，并被中转板22211的竖向侧壁挡住。当二级滑块22111上升时，带着至少一根杆系件上升至第二台阶2b处，杆系件失去中转板22211竖向侧壁的阻挡后滚入第二台阶2b内，当二级滑块22111下降后，杆系件即被留在第二台阶2b上。当二级滑块22111再次上升时，二级滑块22111的顶部将处于第二台阶2b内的杆系件再次顶起送至二级固定块22112及中转板22211的顶部。二级固定块22112及中转板22211的顶部也同样为斜面，杆系件顺着斜面滑入三级进料机构23。

每个二级中转单元2221可以包括两块竖直设置的且平行的二级中转板22211。为了使杆系件在送料过程中稳定，可以在两块二级中转板22211之间还设置二级中转滑板22212，二级中转滑板22212的功能类似于二级滑块的功能，即二级中转滑板22212可上下运动，运动节拍与二级滑块22111一致。二级中转滑板22212的处于低位时，其顶部与第二台阶2b同面，上升时，其顶部与二级滑块22111的顶部一起将第二台阶2b上的杆系件顶起送至二级中转板22211的顶部。

二级滑块22111顶部每次从第二台阶2b上拾取一根杆系件送至二级固定块22112及二级中转板22211的顶部。

如图4、图7所示，三级进料机构23包括三级固定架231、三级抬升架232、三级驱动机构；三级驱动机构驱动三级抬升架232升降。三级固定架231和三级抬升架232为两块相抵接的且竖直状态的板状结构。三级固定架231和三级抬升架232的上表面均具有多个台阶面；三级固定架231和三级抬升架232的台阶面错位布置；每个台阶面的倾斜角度与第一台阶2a相同。为了便于描述，三级抬升架232和三级固定架231上的台阶面自朝向二级进料机构22一端向送料机构一端依次称之为第一台阶面、第二台阶面……。三级固定架231的第一台阶面与二级固定块22112的顶部斜面衔接；当杆系件进入二级固定板顶部后会沿斜面滚入到三级固定架231的第一台阶面，当三级抬升架232上升时，三级抬升架232的第一台阶面将杆系件抬起，杆系件在三级抬升架232的第一台阶面上滚动，当三级抬升架232下降时，杆系件落入到三级固定架231的第二台阶面上，以此类推，直至当前杆系件进入三级固定架231的最后一个台阶面。

杆系件在三级进料机构23上移动时，两端对齐装置3会对杆系件进行位置矫正，使其进入加热装置6时的位置符合设计要求。

如图2所示，两端对齐装置3为分别固定在三级进料机构23两侧的两个气缸31，两个气缸31同时对杆系件进行顶进，以完成杆系件轴向上的位置矫正。气缸31固定在支架32上。当然，为了进一步矫正杆系件的位置，可以设置两组气缸31。

经过位置调整的杆系件进入角度调节装置4。角度调节装置4包括角度识别机构41、角度调节机构42、控制机构；控制机构控制角度调节机构42转动杆系件，角度识别机构41通过远红外感应器感应杆系件两端投影面积，当投影面积达到设定标准，角度调节机构42停止工作。其中，角度调节机构42包括主动转轴421和从动转轴422，主动转轴421和从动转轴422的轴线与杆系件轴线平行。在主动转轴421和从动转轴422分别固定有主动转轮423和和从动转轮424；主动转轮423和从动转轮424抵接，可以圆周抵接，也可以是主动转轮423和从动转轮424轮盘部分交错并抵接。杆系件进入三级固定架231最后一个台阶面时，从最后一个台阶面滑入主动转轮423和从动转轮424之间。杆系件落入到主动转轮423和从动转轮424后，控制机构控制主动转轮423开始转动以带动杆系件转动。角度识别机构41包括远红外感应器和用于固定远红外感应器的支架412；支架412包括立架4121和固定在立架4121顶部的平台4122。在平台4121上固定有一弧形臂4123，弧形臂的顶部固定有远红外发射器411a，在平台上固定有远红外接收器411b，杆系件经过位置调整后，其端部正好处于接收器411a和发射器411b之间。当角度调节机构42带动杆系件转动时，其端部的角度发生变化，导致远红外感应器感应到的投影面积发生变化，当面投影面积达到设定要求后，远红外感应器向控制器发送停止信息，角度调节机构42停止工作，远红外感应器远红外感应器杆系件角度调节完毕。

接下来就是要将角度调节好的杆系件送入加热装置6内，本实施例通过送料装置5实现自动化送料，主要是通过一机械手51抓取杆系件，再送入到加热装置6上。机械手51的结构可以为多种。

如图8所示，加热装置6包括送料机构和加热机构；加热机构包括绝缘外壳62、加热线圈；加热线圈处于绝缘外壳62内；绝缘外壳62沿线圈轴线方向设置有贯通的通孔；通孔处于加热线圈内部；送料机构为传送带；在传送带上均匀固定有陶瓷片61；杆系件放置在相邻两个陶瓷片61之间。

为了实现自动化控制，本实施例提供的加热设备，在多个地方加入接近开关，通过接近开关与控制器的配合，实现自动化送料。具体为在一级挡件2114的侧边设置有第一感应部件71，即接近开关。在主动转轮423和从动转轮424之间用于放置杆系件的两侧设置有第三接近开关72。一级进料机构21、二级进料机构22、三级进料机构23、两端对齐装置3、角度调节装置4、机械手51、传送带均通过各自的控制器控制，该多个控制器通过与2个接近开关的配合，当相应位置接近开关感应到该位置有杆系件或者没有杆系件，立即发送信息给控制器，控制器控制相应驱动机构驱动相应机构作业，实现级进送料，整个送料加热过程循序渐进，无需人工参与。该控制系统为现有技术，在此不再详述。

以上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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。