一种微小型零件自动码料装置的制作方法

本发明涉及一种微小型零件自动码料装置，属于零件加工自动上下料技术领域。

背景技术：

现有微型精密元件检测、码料一般采用人工方式，即通过千分尺进行尺寸检测，检测为良品的人工放置托盘。上述传统的手工方式的效率是相当低的，也容易引起操作错误，生产成本高且质量不稳定，这要求操作者对检测很熟悉，一旦操作失误，不良品会流入生产线造成产品不良；另外，数据的读取和合格与否的判断也要人工完成，导致测量一个参数要很长时间；最后根据测量结果对零件进行分类，放入指定的良品托盘跟不良品料斗，很容易放错，不适合现代微型零件的批量生产。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种微小型零件自动码料装置，采用高精密的位移传感器检测微型零件加工中出现的偏差，直线驱动的码料系统进行全自动码料，提高了生产效率。

本发明所采用的技术方案是：一种微小型零件自动码料装置，包括蛇形输送机构、方向校正机构、搬运缓冲机构、转塔机构和码料机构，所述方向校正机构设置在蛇形输送机构的出料端，所述搬运缓冲机构设置于方向校正机构的出料端，所述搬运缓冲机构的入料端位于所述方向校正机构出料端的正下方，所述转塔机构设置在搬运缓冲机构下方，所述码料机构位于所述转塔机构上方。

优选的，所述蛇形输送机构包括蛇形轨道、零件入料口、第一输送皮带、皮带线支撑架、铁屑挡板、第二输送皮带和第三输送皮带，所述蛇形轨道平行于地面，所述蛇形轨道设置于皮带线支撑架上方，所述零件入料口位于蛇形轨道的端部，所述第一输送皮带位于蛇形轨道上方，所述铁屑挡板呈蛇形分布在第一输送皮带上方，所述第二输送皮带的输入端与蛇形轨道的输出端成直角连接，所述第三输送皮带的输入端与第二输送皮带的输出端成直角连接。

优选的，所述方向校正机构包括第四输送皮带、挡料校正气缸、挡料旋转气缸、零件到位检测传感器、校正检测位移传感器、零件校正到位检测传感器、挡料夹持气缸、校正夹持气缸、校正旋转夹紧气缸、校正上抬气缸、分料挡料气缸、分料到位检测传感器和分料夹持气缸，所述第四输送皮带的输入端与第三输送皮带的输出端相连，所述挡料校正气缸和挡料旋转气缸设置在第四输送皮带中间部位的侧面，所述零件到位检测传感器和校正检测位移传感器分别与挡料旋转气缸和挡料校正气缸相对应设置在第四输送皮带中间部位的另一个侧面，所述零件校正到位检测传感器设置在挡料校正气缸内部，所述挡料夹持气缸和校正夹持气缸设置在第四输送皮带上方，且所述挡料夹持气缸和校正夹持气缸位于挡料校正气缸与挡料旋转气缸之间，所述校正旋转夹紧气缸位于第四输送皮带上方校正夹持气缸一侧，所述校正上抬气缸位于校正旋转夹紧气缸上方，所述分料挡料气缸设置在第四输送皮带的输出端侧面，所述分料到位检测传感器与分料挡料气缸相对应设置在第四输送皮带的输出端另一个侧面，所述分料夹持气缸设置在第四输送皮带输出端上方。

优选的，所述搬运缓冲机构包括缓冲固定架、缓冲转盘、固定环、上料到位传感器、下料到位传感器、联轴器、减速机、轴承座和伺服电机，所述缓冲固定架用于支撑搬运缓冲机构，所述缓冲转盘垂直设置在缓冲固定架一端，所述固定环与缓冲转盘同轴心并设置在缓冲转盘外侧，所述上料到位传感器设置在缓冲转盘上方，所述下料到位传感器设置在缓冲转盘下方，所述缓冲转盘通过联轴器与减速机相连，所述缓冲转盘与联轴器之间设有轴承座，所述减速机与伺服电机相连。

优选的，所述转塔机构包括转塔转盘、凸轮分割器、零件导向块、码料零件到位传感器、直径检测位移传感器、高度检测位移传感器和高度检测滑台气缸，所述转塔转盘设置于所述缓冲转盘下方，所述凸轮分割器设置在转塔转盘下方并与转塔转盘相连，所述零件导向块均匀分布在转塔转盘圆周处，所述码料零件到位传感器设置在转塔转盘圆周侧面，所述直径检测位移传感器水平设置在转塔转盘上方，所述高度检测位移传感器垂直设置在转塔转盘上方，所述高度检测滑台气缸设置在高度检测位移传感器一侧，所述高度检测位移传感器可通过高度检测滑台气缸进行升降动作。

优选的，所述码料机构包括x轴伺服直线电机、z轴伺服直线电机、夹爪气缸、托盘、推料气缸和y轴伺服电机，所述x轴伺服直线电机水平设置在转塔转盘的正上方，所述z轴伺服直线电机竖直设置在在转塔转盘的正上方，所述夹爪气缸设置在z轴伺服直线电机下方，所述托盘设置在转塔转盘的左右两侧且与转塔转盘平行，所述推料气缸设置在托盘的两侧，所述y轴伺服电机设置在托盘下方。

本发明达到的有益效果是：本发明能够很好地模拟人工检测的各种情况，采用高精密的位移传感器检测微型零件加工中出现的偏差，直线驱动的码料系统进行全自动码料，在提高生产效率、保证产品质量的同时，很大程度节省了生产成本；本发明结构简单、紧凑、合理，实现了自动化机械处理方式取代传统的手工方式。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明，

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明蛇形输送机构的结构示意图；

图4是本发明方向校正机构的结构示意图；

图5是本发明搬运缓冲机构的结构示意图；

图6是本发明转塔机构的结构示意图；

图7是本发明码料机构的结构示意图；

其中，1、蛇形输送机构，11、蛇形轨道，12、零件入料口，13、第一输送皮带，14、皮带线支撑架，15、铁屑挡板，16、第二输送皮带，17、第三输送皮带，2、方向校正机构，201、第四输送皮带，202、挡料校正气缸，203、挡料旋转气缸，204、零件到位检测传感器，205、校正检测位移传感器，206、零件校正到位检测传感器，207、挡料夹持气缸，208、校正夹持气缸，209、校正旋转夹紧气缸，210、校正上抬气缸，211、分料挡料气缸，212、分料到位检测传感器，213、分料夹持气缸，3、搬运缓冲机构，31、缓冲固定架，32、缓冲转盘，33、固定环，34、上料到位传感器，35、下料到位传感器，36、联轴器，37、减速机，38、轴承座，39、伺服电机，4、转塔机构，41、转塔转盘，42、凸轮分割器，43、零件导向块，44、码料零件到位传感器，45、直径检测位移传感器，46、高度检测位移传感器，47、高度检测滑台气缸，5、码料机构，51、x轴伺服直线电机，52、z轴伺服直线电机，53、夹爪气缸，54、托盘，55、推料气缸，56、y轴伺服电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明所采用的技术方案是：

如图1至图7所示，一种微小型零件自动码料装置，包括蛇形输送机构1、方向校正机构2、搬运缓冲机构3、转塔机构4和码料机构5，所述方向校正机构2设置在蛇形输送机构1的出料端，所述搬运缓冲机构3设置于方向校正机构2的出料端，所述搬运缓冲机构3的入料端位于所述方向校正机构2出料端的正下方，所述转塔机构4设置在搬运缓冲机构3下方，所述码料机构5位于所述转塔机构4上方。

优选的方案是，所述蛇形输送机构包括蛇形轨道11、零件入料口12、第一输送皮带13、皮带线支撑架14、铁屑挡板15、第二输送皮带16和第三输送皮带17，所述第一输送皮带13设置在皮带线支撑架14上方，所述蛇形轨道11安装在第一输送皮带13上方，所述零件入料口12位于蛇形轨道11的端部，所述铁屑挡板15呈蛇形分布在第一输送皮带13上方，所述第二输送皮带16的输入端与蛇形轨道11的输出端成直角连接，所述第三输送皮带17的输入端与第二输送皮带16的输出端成直角连接。

微小型零件从零件入料口12进入第一输送皮带13，零件在第一输送皮带13的拖动下沿着蛇形轨道11前行，在前进的过程中通过呈蛇形分布的铁屑挡板15去除零件表面的铁屑与油污，铁屑在输送过程中沿着蛇形轨道11与第一输送皮带13之间的间隙往前输送，去除铁屑与油污后的零件经过第二输送皮带16和第三输送皮带17进入方向校正机构2。

优选的方案是，所述方向校正机构2包括第四输送皮带201、挡料校正气缸202、挡料旋转气缸203、零件到位检测传感器204、校正检测位移传感器205、零件校正到位检测传感器206、挡料夹持气缸207、校正夹持气缸208、校正旋转夹紧气缸209、校正上抬气缸210、分料挡料气缸211、分料到位检测传感器212和分料夹持气缸213，所述第四输送皮带201的输入端与第三输送皮带17的输出端相连，所述挡料校正气缸202和挡料旋转气缸203设置在第四输送皮带201中间部位的侧面，所述零件到位检测传感器204和校正检测位移传感器205分别与挡料旋转气缸203和挡料校正气缸202相对应设置在第四输送皮带201中间部位的另一个侧面，所述零件校正到位检测传感器206设置在挡料校正气缸202内部，所述挡料夹持气缸207和校正夹持气缸208设置在第四输送皮带201上方，且所述挡料夹持气缸207和校正夹持气缸208位于挡料校正气缸202与挡料旋转气缸203之间，所述校正旋转夹紧气缸209位于第四输送皮带201上方校正夹持气缸208一侧，所述校正上抬气缸210位于校正旋转夹紧气缸209上方，所述分料挡料气缸211设置在第四输送皮带201的输出端侧面，所述分料到位检测传感器212与分料挡料气缸211相对应设置在第四输送皮带201的输出端另一个侧面，所述分料夹持气缸213设置在第四输送皮带201输出端上方。

零件经过排屑后进入方向校正装置2，零件校正到位检测传感器206检测有料后，校正夹持气缸208夹紧通过校正检测位移传感器205做直径判断，挡料夹持气缸207夹持挡住来料，直径判断完成后，挡料校正气缸202缩回让零件流出，当零件到位检测传感器204检测有料时，挡料校正气缸202伸出，挡料夹持气缸207松开，根据校正检测位移传感器205检测结果，需要旋转情况下，校正旋转夹紧气缸209夹紧，校正上抬气缸210上抬，校正旋转夹紧气缸209旋转180°，接着校正上抬气缸210下压，校正旋转夹紧气缸209松开，挡料旋转气缸203回缩让料流出；不需要旋转情况下，挡料旋转气缸203回缩让料流出；分料到位检测传感器212检测有料后，分料夹持气缸213夹持挡住来料，分料挡料气缸211回缩让料流出。

优选的方案是，所述搬运缓冲机构3包括缓冲固定架31、缓冲转盘32、固定环33、上料到位传感器34、下料到位传感器35、联轴器36、减速机37、轴承座38和伺服电机39，所述缓冲固定架31用于支撑搬运缓冲机构3，所述缓冲转盘32垂直设置在缓冲固定架31一端，所述固定环33与缓冲转盘32同轴心并设置在缓冲转盘32外侧，所述上料到位传感器34设置在缓冲转盘32上方，所述下料到位传感器35设置在缓冲转盘32下方，所述缓冲转盘32通过联轴器36与减速机37相连，所述缓冲转盘32与联轴器36之间设有轴承座38，所述减速机37与伺服电机39相连。

优选的方案是，所述转塔机构4包括转塔转盘41、凸轮分割器42、零件导向块43、码料零件到位传感器44、直径检测位移传感器45、高度检测位移传感器46和高度检测滑台气缸47，所述转塔转盘41设置于所述缓冲转盘32下方，所述凸轮分割器42设置在转塔转盘41下方并与转塔转盘41相连，所述零件导向块43均匀分布在转塔转盘41圆周处，所述码料零件到位传感器44设置在转塔转盘41圆周侧面，所述直径检测位移传感器45水平设置在转塔转盘41上方，所述高度检测位移传感器46垂直设置在转塔转盘41上方，所述高度检测滑台气缸47设置在高度检测位移传感器46一侧，所述高度检测位移传感器46可通过高度检测滑台气缸47进行升降动作。

零件进入搬运缓冲系统3后，上料到位传感器34检测有料后，缓冲转盘32在伺服电机拖动下转一格（假设45°），转四格（180°）后，零件靠重力以及吹气辅助掉入转塔机构4上的零件导向块43，下料到位传感器35检测有料后，凸轮分割器42转一格，直径检测位移传感器45动作夹持零件判断零件直径是否在设定范围，高度检测滑台气缸47下压，读取高度检测位移传感器46判断零件高度是否在设定范围，数据读取完成后高度检测滑台气缸47上抬，直径检测位移传感器45复位，凸轮分割器42转一格，判断码料零件到位传感器44是否有料，当判断有料时，码料系统启动运行。

优选的方案是，所述码料机构5包括x轴伺服直线电机51、z轴伺服直线电机52、夹爪气缸53、托盘54、推料气缸55和y轴伺服电机56，所述x轴伺服直线电机51水平设置在转塔转盘41的正上方，所述z轴伺服直线电机52竖直设置在在转塔转盘41的正上方，所述夹爪气缸53设置在z轴伺服直线电机52下方，所述托盘54设置在转塔转盘41的左右两侧且与转塔转盘41平行，所述推料气缸55设置在托盘54的两侧，所述y轴伺服电机56设置在托盘54下方。

当码料零件到位传感器44判断有料后，z轴伺服直线电机52向下动作至指定位置，夹爪气缸53夹持零件，z轴伺服直线电机52向上动作至指定位置，x轴伺服直线电机51动作至托盘54上方指定位置，z轴伺服直线电机52向下动作至指定位置，夹爪气缸53松开零件丢入托盘54中，完成放置后z轴伺服直线电机52向上动作至指定位置，x轴伺服直线电机51动作至原位。

本发明的工作过程是，机床上零件加工完成后，沿着指定轨道掉入蛇形输送机构1的第一输送皮带13，零件在皮带上沿着蛇形轨道11移动的过程中，零件上的铁屑和杂质不会沿着蛇形移动，在碰到挡板后沿着挡板掉落到皮带线下方的接油盘中。去除铁屑后的零件通过第二输送皮带16和第三输送皮带17输送至方向校正机构2，校正检测位移传感器205检测零件方向，通过校正旋转夹紧气缸209动作保证零件沿同一方向输送至搬运缓冲机构3，搬运缓冲机构3入料口与蛇形输送机构1下料口中心对准固定，保证零件精准落入搬运缓冲机构3，缓冲机构3的伺服转动一格，零件掉入转塔机构4，转塔机构4上料口与搬运缓冲机构3下料口中心对准固定，保证零件精准落入转塔机构4；转塔机构4采用分割器传动，实现高速、精确的旋转，使用滑台气缸实现上下动作，接触式传感器固定在转塔机构4对应的工位上，实现了直径跟高度的精确测量；码料机构5固定在机架上，保证在取料工位上转塔机构4对应工位与码料机构5取料位置中心一致，测量结果与码料机构5进行通讯以确定动作路径，测量数据实时显示在人机交互界面上，码料机构5根据测量结果进行动作轨迹运算。

以上是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于发明技术方案的范围内。