一种浮动自动上落料装置的制作方法

本发明涉及机加工技术领域，尤其涉及一种浮动自动上落料装置。

背景技术：

在工件打磨的过程中，一般采用夹具装置来夹持工件，带动工件压向砂轮进行打磨；为了降低人工上落料的成本，一般要求夹具装置具有自动上落料的功能，另一方面，由于受到砂轮自身的磨损、砂轮轮轴的偏心跳动等相关因素的影响，工件需随时准备进行微调，来保证工件与砂轮之间的压力恒定，在这个情况下，需要夹持装置采取浮动设计，即让夹持的工件具有一定的摆动幅度，以便于被感应装置感应到。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有自动上落料、使工件具有一定浮动幅度的浮动自动上落料装置，以解决背景技术中所提出的问题。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

一种浮动自动上落料装置，包括上落料组件、中心棒、回弹片组件和主体，

所述上落料组件包括样咀、与所述样咀相配合的拉芯、顶针和设于所述主体内的驱动机构，所述拉芯穿设于所述样咀内部，所述顶针的一端与所述驱动机构的驱动轴连接，另一端穿过所述主体上端，且与所述拉芯固定连接，所述驱动机构驱动所述顶针进而带动所述拉芯沿所述样咀中心轴的方向往返移动；

所述中心棒的一端与所述样咀固定连接，另一端通过所述回弹片组件设置在所述主体上端。

进一步地，还包括感应组件，所述感应组件包括设于所述主体内的拉力传感器和钢丝线，所述钢丝线的一端设置在所述拉力传感器的感应端，所述钢丝线的另一端穿过所述主体上端，且固定设置在所述中心棒靠近所述回弹片组件的一端。

进一步地，所述样咀的上端设置有呈圆周阵列排列的胀块，所述拉芯的上端一体成型有呈倒锥形的拉芯头，所述胀块所围成的中心的形状与所述拉芯头的外侧形状相匹配，所述拉芯头卡于所述胀块所围成的中心处。

进一步地，所述上落料组件还包括顶针支架，所述中心棒的上端开设有第一通孔，所述中心棒的侧面开设有与所述第一通孔连通的滑槽，所述样咀的下部螺合在所述第一通孔内壁，所述拉芯的下端伸入所述第一通孔内，所述顶针支架包括内圆环和支架臂，所述内圆环螺合在所述拉芯下部，所述支架臂卡设于所述滑槽内，所述支架臂的一端与所述内圆环一体成型，另一端与所述顶针固定连接。

进一步地，所述上落料组件还包括防爆夹环和拉芯螺母，所述防爆夹环通过螺丝紧固环抱于所述中心棒的顶部外侧，所述拉芯螺母螺合在所述拉芯的下端，所述拉芯螺母的周边还开设有调节孔。

进一步地，所述滑槽有四条，四条所述滑槽呈圆周阵列排列在所述中心棒的侧面，所述支架臂有四个，四个所述支架臂呈圆周阵列设置在所述内圆环的侧面，四个所述支架臂分别卡设于四条所述滑槽内，所述顶针有四根，四根所述顶针分别固定在四个所述支架臂上。

进一步地，所述回弹片组件包括中间回弹片、第一下固定螺钉、第一上固定螺钉、第二下固定螺钉和第二上固定螺钉，所述中间回弹片的中部开设有第二通孔，所述钢丝线穿过所述第二通孔，所述第一下固定螺钉、所述第一上固定螺钉、所述第二下固定螺钉和所述第二上固定螺钉以所述第二通孔的边界线为阵列轴依次沿圆周阵列排列，所述第一下固定螺钉和所述第二下固定螺钉均用于将所述中间回弹片固定于所述主体，所述第一上固定螺钉和所述第二上固定螺钉均用于将所述中间回弹片固定于所述中心棒。

进一步地，还包括防尘组件，所述防尘组件包括上座、盖板、密封圈和防尘环，所述上座固定设置在所述主体上部，所述上座的上端开设有第三通孔，所述盖板固定盖设在所述第三通孔上，所述顶针穿过所述盖板和所述上座的上端，所述盖板的中心开设有第四通孔，所述中心棒的上端依次穿过所述第三通孔和所述第四通孔，所述防尘环螺合在中心棒的圆柱面，所述密封圈密封在所述防尘环与所述盖板之间，且所述密封圈沿着所述第四通孔的边缘设置。

进一步地，还包括底座，所述底座固定设置在所述主体的下端。

进一步地，所述主体的侧面开设有窗口，所述窗口处固定盖设有侧板。

本发明的有益效果为：本发明通过驱动机构驱动顶针进而带动拉芯沿样咀中心轴的方向往返移动，进而使样咀头部胀开或合拢，利于伸入工件内将工件取料或卸下，从而使本发明具备自动上落料的功能，另一方面，为了实现工件的浮动设计，需要同时使样咀和拉芯浮动，本发明通过将中心棒的一端与样咀固定连接，另一端通过回弹片组件设置在主体上端，利用回弹片组件的弹性使样咀具有一定的摆动范围；又使驱动机构通过顶针来驱动拉芯运动，由于顶针较长且有弹性，除了将动力传导出去以外，还有容许拉芯以顶针为支撑，具有一定的摆动范围，故当工件出现偏移时，拉芯和样咀亦出现同步摆动，从而使本发明实现了让工件具有一定浮动幅度的目的。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的整体结构剖视图；

图3是本发明的整体结构剖切图；

图4是本发明的部分结构示意图；

图5是本发明的上落料组件、主体和感应组件的结构示意图；

图6是本发明的驱动机构、顶针和中心棒的结构示意图；

图7是本发明的上落料组件的结构示意图；

图8是本发明的中心棒的结构示意图；

图9是本发明的上落料组件的部分结构示意图；

图10是本发明的拉芯、顶针和顶针组件的结构示意图；

图11是本发明的中心棒、回弹片组件和主体的额结构示意图；

图12是本发明的回弹片组件的结构示意图；

图13是本发明的感应组件和中心棒的结构示意图；

图14是本发明的防尘组件的结构示意图；

图15是本发明的防尘组件结构爆炸图。

附图标记为：

上落料组件1，样咀11，胀块110，拉芯12，拉芯头121，顶针13，顶针支架14，内圆环141，支架臂142，驱动机构15，防爆夹环16，拉芯螺母17，

中心棒2，滑槽21，

回弹片组件3，中间回弹片31，第二通孔310，第一下固定螺钉32，第一上固定螺钉33，第二下固定螺钉34，第二上固定螺钉35，

主体4，窗口41，侧板42，

底座5，

感应组件6，拉力传感器61，下连接头62，钢丝线63，上连接头64，

防尘组件7，上座71，盖板72，盖板座73，密封圈74，防尘环75，防尘环螺母76，中心环77。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步说明，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图15所示的一种浮动自动上落料装置，包括上落料组件1、中心棒2、回弹片组件3、主体4、底座5、感应组件6和防尘组件7。

请再次参阅图5至图7，上落料组件1包括样咀11、与样咀11相配合的拉芯12、顶针13、顶针支架14、驱动机构15、防爆夹环16和拉芯螺母17，主体4呈内部中空的圆柱体型，且上端封闭、下端开口，底座5固定设置在主体4的下端；主体4的侧面开设有窗口41，窗口41处固定盖设有侧板42，窗口41有两个，且相互对称设置在主体4的侧面，侧板42也有两个，两个侧板42分别通过螺丝固定盖设在两个窗口41上，侧板42采用螺丝可拆卸连接，利于随时检修主体4内部的零件。

样咀11的上端设置有呈圆周阵列排列的胀块110，拉芯12的上端一体成型有呈倒锥形的拉芯头121，拉芯头121的顶端开设有内六角孔，胀块110所围成的中心的形状与拉芯头121的外侧形状相匹配，拉芯12穿设于样咀11内部，且拉芯头121卡于胀块110所围成的中心处，通过来回的拉动拉芯12，拉芯头121将样咀11头部的胀块110进行胀开或合拢，从而将工件取料或卸下。

驱动机构15采用伸缩气缸，伸缩气缸设于主体4内部，中心棒2的上端开设有第一通孔，中心棒2的侧面开设有与第一通孔连通的滑槽21，样咀11的下部螺合在第一通孔内壁，防爆夹环16通过螺丝紧固环抱于中心棒2的顶部外侧，防爆夹环16使样咀11与中心棒2之间的连接更加牢固，拉芯12的下端伸入第一通孔内。

请再次参阅图9和图10，顶针支架14包括内圆环141和支架臂142，内圆环141螺合在拉芯12下部，支架臂142卡设于滑槽21内，支架臂142的一端与内圆环141一体成型，支架臂142的另一端与顶针13的一端固定连接，顶针13的另一端与伸缩气缸的伸缩杆连接，且顶针13同时穿过主体4的上端和上座71的上端，驱动机构15驱动顶针13进而带动拉芯12沿样咀11中心轴的方向往返移动，顶针13是一根较长有弹性支状物体,所以能随拉芯12与样咀11一起自由摆动，使工件进行柔性打磨。

请再次参阅图8，滑槽21有四条，四条滑槽21呈圆周阵列排列在中心棒2的侧面，支架臂142有四个，四个支架臂142呈圆周阵列设置在内圆环141的侧面，四个支架臂142分别卡设于四条滑槽21内，顶针13有四根，四根顶针13分别固定在四个支架臂142上，利于均衡对拉芯12的推力。

请再次参阅图10，拉芯螺母17螺合在拉芯12的下端，且拉芯螺母17位于顶针支架14的下端，拉芯螺母17的周边还开设有调节孔，拉芯螺母17功能有二，其一是用来调整拉芯12在样咀11被拉下来时进入样咀11的距离,从而可调控胀块110迫紧工件的力度；其二是防止拉芯12慢慢地与顶针支架14松脱，从而令工件从胀块110松脱下来；调较的方法就是以一支针状工具穿过中心棒2的滑槽21，插入拉芯螺母17的调节孔内而旋转拉芯螺母17从而将拉芯螺母17收紧在拉芯12上。

请再次参阅图11和图12，回弹片组件3包括中间回弹片31、第一下固定螺钉32、第一上固定螺钉33、第二下固定螺钉34和第二上固定螺钉35，中间回弹片31的中部开设有第二通孔310，钢丝线63穿过第二通孔310，第一下固定螺钉32、第一上固定螺钉33、第二下固定螺钉34和第二上固定螺钉35以第二通孔310的边界线为阵列轴依次沿圆周阵列排列，第一下固定螺钉32和第二下固定螺钉34均用于将中间回弹片31固定于主体4的上端，第一上固定螺钉33和第二上固定螺钉35均用于将中间回弹片31固定于中心棒2的底端，如此设计，可以巧妙的利用中间回弹片31的弹力，使中心棒2可以在中间回弹片31上实现一定幅度的摆动。

请再次参阅图13，感应组件6包括设于主体4内的拉力传感器61、下连接头62、钢丝线63和上连接头64，上连接头64设有第一插孔、第一侧向螺丝孔，钢丝线63的上端插入第一插孔，第一侧向螺丝孔处设有第一锁紧螺丝，第一锁紧螺丝对钢丝线63进行锁紧；下连接头62设有第二插孔、第二侧向螺丝孔，钢丝线63的下端插入第二插孔，第二侧向螺丝孔处设有第二锁紧螺丝，第二锁紧螺丝对钢丝线63进行锁紧；通过调节上连接头64或下连接头62，可以按照需要调整钢丝线63的紧绷程度。

请再次参阅图14和图15，防尘组件7包括上座71、盖板72、盖板座73、中心环77、密封圈74、防尘环75和防尘环螺母76，上座71固定设置在主体4上部，上座71的上端开设有第三通孔，中心环77通过螺丝固定在第三通孔上端，且中心环77的中心轴与第三通孔的中心轴共线，中心环77的内圈处呈圆周阵列排列有若干个弹片，中心棒2穿过中心环77，但不与中心环77相接触，中心环77的作用在于保证中心棒2的垂直度，在中心棒2过度倾斜后，弹片将中心棒2回弹回原位。

盖板座73固定设置在上座71的上端，中心环77设置在上座71与盖板座73之间，盖板72固定设置在盖板座73的内环处，顶针13穿过盖板72、中心环77和上座71的上端，作用在于保证中心棒2的垂直度，同时保证顶针13具有一定的可弯曲度；盖板72的中心开设有第四通孔，中心棒2的上端依次穿过第三通孔、中心环77和第四通孔，防尘环75螺合在中心棒2的圆柱面，密封圈74密封在防尘环75与盖板72之间，且密封圈74沿着第四通孔的边缘设置，防尘环螺母76设置在防尘环75的上端，防尘环螺母76的功能有二，其一是防尘环螺母76防止尘粒从防尘环75这一端进入本发明内，其二是防止防尘环75经长时间慢慢地松脱；防尘环75的内圈和防尘环螺母76的内圈均开设有螺纹，利于防尘环75和防尘环螺母76分别螺合在中心棒2上，以实现本发明内部的彻底密封和防尘。

防尘组件7可防止外部的尘粒进入上座71和主体4内，中心棒2必须在浮动状态下工作，即中心棒2具有一定幅度的摆动空间，中心棒2四周不能有东西阻碍其横向摆动，否则其自由浮动的功能便丧失；防尘环螺母76与中心棒2螺合，中心棒2内部是实心不通的，外间的尘粒不能由中心棒2内进入上座71内；另外，防尘环螺母76与防尘环75也是紧密固定在一起，尘粒不能由此进入上座71内，在防尘环75之下是密封圈74，密封圈74是橡胶材质制作，带有弹性，而密封圈74之下是盖板72，盖板72安装在盖板座73上，两者均是固定在上座71上端，不能移动；盖板72的第四通孔与中心棒2之间有一定的距离，没有接触，且中心棒2在摆动时，不会接触到第四通孔的边缘；密封圈74一端与浮动状态下的防尘环75紧密接触而另一端与不能移动的盖板72紧密接触,因为密封圈74是一个有弹性的零件，所以一方面可以阻挡尘粒进入上座71内部，另一方面能容许中心棒2自由浮动和摆动。

本发明的工作原理为：在使用之前，通过调节下连接头62来调整钢丝线63的松紧程度，按照需要调节钢丝线63对拉力传感器61的预拉力f，使钢丝线63对拉力传感器61的预拉力f处于合适的数值范围内；如果预拉力f偏小，钢丝线63的紧绷程度处于较松的状态，从而容易造成工件在打磨时所出现的不均匀接触无法通过钢丝线63触发拉力传感器61，使得拉力传感器61无法感应到工件与砂轮之间的不均匀接触，进而无法反馈到机械手处；如果预拉力f偏大，钢丝线63的紧绷程度处于较紧的状态，当工件与砂轮出现不均匀接触时，由于预拉力f与钢丝线63因工件打磨异常所传来的拉力变化量△f两者叠加会超过拉力传感器61的最大测量值fmax，即f+△f＞fmax，从而使得拉力传感器61无法产生准确的拉力测量值f，也就无法将工件在打磨时的接触不均匀情况准确反馈到机械手处，从而使得机械手无法做出准确的位移调节来调整工件的位置状态。

由于中间回弹片31仅通过第一上固定螺钉33与第二上固定螺钉35来固定安装于中心棒2的底端，并且中间回弹片31仅通过第一下固定螺钉32与第二下固定螺钉34来固定于主体4的上端，以第一上固定螺钉33、第二上固定螺钉35为两端点的连线与以第一下固定螺钉32、第二下固定螺钉34为两端点的连线之间的夹角为九十度，中间回弹片31具有可弹性形变的特性。

将本发明通过底座5固定安装在机械手上，通过样咀11夹取工件后，机械手通过带动本发明使工件在砂轮处打磨；当出现工件与砂轮发生不均匀接触时，工件出现细微的偏斜，从而造成样咀11和拉芯12也同时出现偏斜，同时中心棒2也同步出现偏斜，中心棒2偏斜后拉动钢丝线63，拉力传感器61感应到钢丝线63的拉力变化，拉力传感器61产生拉力测量值f（注：f=f+△f），并将该拉力测量值f反馈到机械手处，机械手再根据拉力测量值f的具体大小来做出相应的位移调节，以调整工件的位置状态，使得工件与砂轮始终保持均匀接触。

以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。