专利名称：实现工件多工位自动流转的上料设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实现工件多工位自动流转的上料设备，属于一种多工位自动 上料设备。
背景技术：
在立式热水器的加工过程中，需要对薄壁圆筒与封头进行组装等工序，涉及到多 个工位，工位之间的流转必然涉及到薄壁圆筒的多次上料，目前这种上料都是通过人工搬 运的方法的，造成薄壁圆筒多工位流转的效率偏低，且工件的定位精度难以保证。另一方 面，该上料方式比较费时费力，工人的劳动强度很大，造成热水器的加工周期长，成本高。
发明内容有鉴于此，本实用新型针对立式热水器的上述技术现状提供了一种实现工件多工 位自动流转的上料设备，以减轻工人的劳动强度，提高定位效率和定位精度。本实用新型采用的技术方案为本实用新型实现工件多工位自动流转的上料设备，其包括托架盘，水平地设置，并通过传动机构由动力装置驱动该托架盘绕其轴线转动；支撑架，上部安装有所述托架盘；模具，沿所述托架盘周向设有多个，模具竖直贯穿所述托架盘并通过轴承支撑于 托架盘上而具有绕模具竖直轴线回转的自由度，且模具底端设有曲率与模具竖直轴线运行 轨迹一致的弧形键；旋转主轴，设置于预定工位，且其输出轴上端设有匹配所述弧形键的弧形键槽；以 及定位装置，相应于每个模具设置一个，用于工件在相应模具上的定位。依据本实用新型技术方案的上料设备，采用旋转上料的方式，模具匹配相应工位 的旋转主轴，并通过弧形键联接的方式解决上料到预定工位时动力传动的问题，当然，旋转 主轴动力输出轴的位置很重要，不然弧形键和相应键槽无法匹配联接，不过由于每次模具 脱离开时弧形键必须与模具竖直轴线运行轨迹一致时才能脱离，那么每次脱离后，旋转主 轴的状态必然处于待联结合适的状态，就本方案的控制方式来说是很容易解决上述问题 的，比如采用旋转主轴的转动角度控制，可以通过程序控制的方式控制每次旋转主轴转完 后所停的位置。而采用定位装置对工件进行定位又比较容易，原因在于，立式热水器的圆筒 具有柱面结构，目前在工位上，模具起到一个基本的加工定位作用，本方案中只需要考虑工 件随托架盘转动时的定位，那么只要定位装置夹持住工件，就能限制工件所有的自由度，保 证工位间输送状态的稳定性。由于定位装置同模具一样都跟随托架盘转动，当定位装置脱 离限位时，工件就处于加工状态，定位精度高，且上料速度快。基于本实用新型的上述基本方案，本领域的技术人员可以组合或者选择以下技术 手段[0013]上述上料设备，所述定位装置位于相应模具的上方，通过竖直设置的导向柱固定于所述托架盘上。上述上料设备，所述定位装置包括固定板，具有钳形结构，其钳口为弧形结构以用于夹持工件，且该钳形结构的第一 销轴安装于所述导向柱上的滑套上；复位装置，连接于所述钳形结构两钳臂间，以用于钳口的夹紧；连杆，相应每个钳臂各设有一个，该连杆的一端铰接于钳臂手柄的尾端，且两连杆 通过第二销轴铰接在一起；以及凸轮，与所述托架盘轴线相同地固定于机架上具有在预定工位处的凸起，并与所 述销轴配合形成凸轮机构。附图1所示，凸轮通过立柱5进行固定。上述上料设备，所述导向柱上通过连接件固定的作为所述固定板载体的滑套，且 所述连接件为贯穿滑套侧壁的螺栓。上述上料设备，其特征在于固定板内侧左右轴对称地设有与当前工件曲率一致 的圆弧板。上述上料设备，复位装置为拉伸弹簧。上述上料设备，在所述导向柱上水平地设有对所述第二销轴沿固定板对称线方向 导向的导向部。上述上料设备，所述第二销轴上设有与所述凸轮配合的滚轮。上述上料设备，所述托架盘设有锁紧装置，并在预定工位处设有工件到位检测装 置，该检测装置的输出控制线连接于所述锁紧装置的控制的控制电路。上述上料设备，该设备还设有与所述托架盘同轴线的固定于机架上的圆形的导向 装置，该导向装置的边缘顶持在所述弧形键的内侧。
下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步的阐述，是本领域的技术 人员更好的理解本实用新型，其中图1为依据本实用新型技术方案的一种实现工件多工位自动流转的上料设备主 视结构示意图。图2为相应于图1的俯视结构示意图。图中1、第一销轴，2、导向柱，3、第二销轴，4、凸轮，5、立柱，6、托架盘，7、锁紧装 置，8、导向装置，9、动力装置，10、可调地脚，11、旋转主轴，12、模具，13、定位装置，14、导向 部，15、凸起，16、连杆，17、圆弧板，18、连接件，19、固定板，20、拉伸弹簧。
具体实施方式
参照说明附图1和2所示的实现工件多工位自动流转的上料设备，其包括托架盘6，水平地设置，并通过传动机构由动力装置9驱动该托架盘绕其轴线转 动；支撑架，上部安装有所述托架盘，底部设有可调地脚，以根据需要调整支撑架的高 度，支撑架为不可动部分；[0033]模具12，沿所述托架盘周向设有多个，模具竖直贯穿所述托架盘并通过轴承支撑 于托架盘上而具有绕模具竖直轴线回转的自由度，且模具底端设有曲率与模具竖直轴线运 行轨迹一致的弧形键；模具的个数根据工位进行选择，上料和卸料可以占据一个工位，也可 以分开，人工进行该上料设备的上料和卸料；关于模具可以使用一个推力轴承配合一个向 心轴承装配到托架盘上，也可以使用组合轴承进行装配；自然，涉及到模具竖直轴线运行轨 迹，随着托架盘的转动，所说的轨迹必然是一个圆；旋转主轴11，设置于预定工位，且其输出轴上端设有匹配所述弧形键的弧形键槽； 以及定位装置13，相应于每个模具设置一个，用于工件在相应模具上的定位。优选地，所述定位装置位于相应模具的上方，通过竖直设置的导向柱2固定于所 述托架盘上方，匹配立式热水器圆筒的结构，定位装置的位置可以根据圆筒的高度进行调 整，以提高工位间输送的稳定性。进一步地，所述定位装置包括固定板19，具有钳形结构，如前面所述，钳口主要作用是夹持圆筒，配合模具就可 以限制圆筒的所有自由度，优选地，其钳口为弧形结构以用于夹持工件，且该钳形结构的第 一销轴1安装于所述导向柱上，当然，钳形结构或者说钳子都有一个销轴，为了实现自动控 制，上述销轴，也就是第一销轴需要进行固定，以保持控制精度；复位装置，连接于所述钳形结构两钳臂间，以用于钳口的夹紧，钳口需要有一个初 始状态，该初始状态由复位装置进行保持，由于本方案中强调定位装置的作用在于工件输 送过程中稳定性，所以优选夹持状态为初始状态；连杆16，相应每个钳臂各设有一个，该连杆的一端铰接于钳臂手柄的尾端，且两连 杆通过第二销轴3铰接在一起；那么通过控制第二销轴就可以控制钳口的张开状态；以及凸轮4，与所述托架盘轴线相同地固定于机架上具有在预定工位处的凸起15，并 与所述销轴配合形成凸轮机构，从而，凸轮作用于第二销轴使其沿钳形结构对称的轴线方 向运行，凸轮机构与弹簧联合动作就可以使钳口张开或者合上。关于说明书附图2中的凸轮结构，仅起到示意的作用，为了表达的更清楚，所说的 凸起没有表示在在预定工位位置。为了提高该上料设备的适用范围，所述导向柱上通过连接件固定的作为所述固定 板载体的滑套，且所述连接件为贯穿滑套侧壁的螺栓。滑套可以根据需要沿所述导向柱上 下调整，简易的固定方式及选择上述配置的螺栓，通过摩擦力进行固定，调整可以定性为无 级调整。当然，由于这种调整不需要太精确，所以，采用在导向柱上设置螺栓孔的方式同样 适用，且固定可靠性更好。为了提高输送的稳定性，固定板内侧左右轴对称地设有与当前工件曲率一致的圆 弧板。固定板可以通过螺栓连接于固定板上，便于更换。由于热水器圆筒规格也不算多，这 种调整成本也不算高。进一步地，为了更可靠的输送，圆弧板内侧可以设置一层比如橡胶 层，以提高摩擦系数。一种简易的选择，复位装置为拉伸弹簧，结构简单，成本低廉。为了提高固定板张开的可靠性，在所述导向柱上水平地设有对所述第二销轴沿固 定板对称线方向导向的导向部14，导向部可以是简单的条形槽。[0047]为了减少凸轮机构的磨损，以提高使用寿命，所述第二销轴上设有与所述凸轮配 合的滚轮。为了提高工件加工状态的稳定性，所述托架盘设有锁紧装置7，并在预定工位处设 有工件到位检测装置，该检测装置的输出控制线连接于所述锁紧装置的控制的控制电路。 实际使用中可以使用上述方式控制工位的准确定位，也可以使用步进电机通过转数控制已 达到上述控制目的。为了提高运行的平稳性，该设备还设有与所述托架盘同轴线的固定于机架上的圆 形的导向装置8，该导向装置的边缘顶持在所述安装在模具上的键的内侧。另外，本方案中提到的机架，在机械中往往引用之以作为机构中不可动的构件，在 本方案中，机架都是指支撑架。
权利要求一种实现工件多工位自动流转的上料设备，其特征在于其包括托架盘(6)，水平地设置，并通过传动机构由动力装置(9)驱动该托架盘绕其轴线转动；支撑架，上部安装有所述托架盘；模具(12)，沿所述托架盘周向设有多个，模具竖直贯穿所述托架盘并通过轴承支撑于托架盘上而具有绕模具竖直轴线回转的自由度，且模具底端设有曲率与模具竖直轴线运行轨迹一致的弧形键；旋转主轴(11)，设置于预定工位，且其输出轴上端设有匹配所述弧形键的弧形键槽；以及定位装置(13)，相应于每个模具设置一个，用于工件在相应模具上的定位。
2.根据权利要求1所述的上料设备，其特征在于所述定位装置位于相应模具的上方， 通过竖直设置的导向柱(2)固定于所述托架盘上。
3.根据权利要求2所述的上料设备，其特征在于所述定位装置包括固定板(19)，具有钳形结构，其钳口为弧形结构以用于夹持工件，且该钳形结构的第一 销轴(1)安装于所述导向柱上；复位装置，连接于所述钳形结构两钳臂间，以用于钳口的夹紧； 连杆(16)，相应每个钳臂各设有一个，该连杆的一端铰接于钳臂手柄的尾端，且两连杆 通过第二销轴(3)铰接在一起；以及凸轮(4)，与所述托架盘轴线相同地固定于机架上具有在预定工位处的凸起，并与所述 销轴配合形成凸轮机构。
4.根据权利要求3所述的上料设备，其特征在于所述导向柱上通过连接件固定的作 为所述固定板载体的滑套，且所述连接件为贯穿滑套侧壁的螺栓。
5.根据权利要求3所述的上料设备，其特征在于固定板内侧左右轴对称地设有与当 前工件曲率一致的圆弧板。
6.根据权利要求3所述的上料设备，其特征在于复位装置为拉伸弹簧。
7.根据权利要求3所述的上料设备，其特征在于在所述导向柱上水平地设有对所述 第二销轴沿固定板对称线方向导向的导向部。
8.根据权利要求7所述的上料设备，其特征在于所述第二销轴上设有与所述凸轮配 合的滚轮。
9.根据权利要求1至8任一所述的上料设备，其特征在于所述托架盘设有锁紧装置 (7)，并在预定工位处设有工件到位检测装置，该检测装置的输出控制线连接于所述锁紧装 置的控制的控制电路。
10.根据权利要求9所述的上料设备，其特征在于该设备还设有与所述托架盘同轴线 的固定于机架上的圆形的导向装置(8)，该导向装置的边缘顶持在所述弧形键的内侧。
专利摘要本实用新型公开了一种实现工件多工位自动流转的上料设备，其包括托架盘；支撑架；模具，沿所述托架盘周向设有多个，模具竖直贯穿所述托架盘并通过轴承支撑于托架盘上而具有绕模具竖直轴线回转的自由度，且模具底端设有曲率与模具竖直轴线运行轨迹一致的弧形键；旋转主轴，设置于预定工位，且其输出轴上端设有匹配所述弧形键的弧形键槽；以及定位装置，相应于每个模具设置一个，用于工件在相应模具上的定位。依据本方案的上料设备可以减轻工人的劳动强度，提高定位效率和定位精度。
文档编号B23Q7/02GK201744895SQ20102020340
公开日2011年2月16日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者常言忠, 殷永生 申请人:山东法因数控机械股份有限公司