一种步进式输送机构的制作方法
【专利摘要】一种步进式输送机构，其包括型材框架、横移工作台、垂直气缸、电机驱动系统、横移导轨以及导向轮组件，垂直气缸与横移导轨连接且控制横移导轨作上升或下降运动，导向轮组件包括与横移导轨固定连接的架体、安装于架体上的活动杆以及分别固定在活动杆两端的导向轮，型材框架两侧分别设有供导向轮滚动的轨道凹槽，横移导轨在垂直气缸的作用下作上升或下降运动的同时带动导向轮在轨道凹槽内沿上下方向滚动。本发明的步进式输送机构通过采用导向轮与轨道凹槽结构，导向轮在轨道凹槽内的运动能平衡掉料件因为重心变化而产生的偏重力，保持料件传送过程的平稳性，此种技术的应用可以快速、平稳、准确的将料件传送到指定的位置。
【专利说明】一种步进式输送机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车间零部件输送机构，尤其涉及一种新型步进式输送机构。
【背景技术】
[0002]在机床上下料的行业中，物料的传送基本上都是通过电机或者气缸作为传送的动力来实现的。
[0003]在垂直动作的方向上，如果选择汽缸作为传送的动力，那么使用方式基本是汽缸+浮动接头与推动的板连接。而导向方式就会有很多种:有些设备是在推动的板上安装滑块+滑轨来实现；有些设备是在推动的板上打孔安装直线轴承，然后将直线轴承与光轴配合使用来实现；有些设备是在推动的板上打孔安装衬套，然后将衬套与光轴配合使用来实现。也有些设备是靠双气缸和直线轴承加光轴来实现功能。
[0004]使用气缸做为驱动源时，步进机构在水平方向上只能运行到一个确定的目标位置。
[0005]料件在步进机构上传送的时候，由于料件自身的重量较重，所以只要步进机构上控制水平动作的气缸开始工作以后，整个设备的重心都是在时刻的发生变化，很容易造成偏重的现象。
[0006]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新型步进式输送机构，以克服上述缺陷。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型结构的步进式输送机构，该步进式输送机构能够平衡掉料件因为重心变化而产生的偏重力，保持料件传送过程的平稳性。
[0008]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0009]一种步进式输送机构，其包括型材框架、横移工作台、间接控制横移工作台上升或下降的垂直气缸、控制横移工作台前进或后退的电机驱动系统、与横移工作台连接的横移导轨以及分别安装在横移导轨两侧的一组导向轮组件，所述垂直气缸安装在型材框架内部，所述垂直气缸与横移导轨连接且控制横移导轨作上升或下降运动，所述电机驱动系统安装于横移工作台的台面下方，所述导向轮组件包括与横移导轨固定连接的架体、安装于架体上的活动杆以及分别固定在活动杆两端的导向轮，所述型材框架两侧分别设有供导向轮滚动的轨道凹槽，所述横移导轨在垂直气缸的作用下作上升或下降运动的同时带动导向轮在轨道凹槽内沿上下方向滚动。
[0010]优选的，在上述步进式输送机构中，所述架体上安装有至少两个平行设置的所述活动杆，所述架体至少在四个顶角上分别设有一个用以安装活动杆的安装孔，所述至少两个活动杆的四个导向轮分别分布在架体四个顶角的外围。
[0011]优选的，在上述步进式输送机构中，所述架体上还设有用以调整导向轮与轨道凹槽之间间隙的调整螺丝，所述调整螺丝安装在架体上对应安装孔的位置。
[0012]优选的，在上述步进式输送机构中，所述横移工作台的顶部设有对所传送料件进行定位的锥形导向块。
[0013]优选的，在上述步进式输送机构中，所述锥形导向块包括三组，每组包括四个，该三组锥形导向块之间的距离依次减小以实现初定位、中间定位、最终定位。
[0014]优选的，在上述步进式输送机构中，所述型材框架的底部安装有若干地脚调整块。
[0015]从上述技术方案可以看出，本发明实施例的步进式输送机构通过采用导向轮与轨道凹槽结构，导向轮在轨道凹槽内的运动能平衡掉料件因为重心变化而产生的偏重力，保持料件传送过程的平稳性，此种技术的应用可以快速、平稳、准确的将料件传送到指定的位置。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0017](I)可以快速、准确的将料件传送到指定的位置，并且在传送过程中保持料件的平稳性。
[0018](2)通过导向轮与轨道凹槽平衡掉因为料件重心变化会产生的偏重力，保证在任何情况下，料件都可以平稳的运输到指定工位。
[0019](3)采用机械结构的形式，节约了制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本发明步进式输送机构的立体示意图；
[0022]图2是本发明步进式输送机构的侧视图；
[0023]图3是本发明步进式输送机构中横移工作台、垂直气缸、导向轮组件、电机驱动系统及横移导轨的组合示意图。
[0024]图4是本发明步进式输送机构中显示导向轮组件结构的局部示意图。
[0025]其中:1、型材框架；11、地脚调整块；12、轨道凹槽；2、横移工作台；3、垂直气缸；
4、导向轮组件；41、架体；42、活动杆；43、导向轮；44、调整螺丝；5、电机驱动系统；6、锥形导向块；7、横移导轨。
【具体实施方式】
[0026]本发明公开了一种能够平衡掉料件因为重心变化而产生的偏重力，保持料件传送过程的平稳性的新型结构的步进式输送机构。该步进式输送机构包括型材框架、横移工作台、间接控制横移工作台上升或下降的垂直气缸、控制横移工作台前进或后退的电机驱动系统、与横移工作台连接的横移导轨以及分别安装在横移导轨两侧的一组导向轮组件，所述垂直气缸安装在型材框架内部，所述垂直气缸与横移导轨连接且控制横移导轨作上升或下降运动，所述电机驱动系统安装于横移工作台的台面下方，所述导向轮组件包括与横移导轨固定连接的架体、安装于架体上的活动杆以及分别固定在活动杆两端的导向轮，所述型材框架两侧分别设有供导向轮滚动的轨道凹槽，所述横移导轨在垂直气缸的作用下作上升或下降运动的同时带动导向轮在轨道凹槽内沿上下方向滚动。
[0027]进一步的，所述架体上安装有至少两个平行设置的所述活动杆，所述架体至少在四个顶角上分别设有一个用以安装活动杆的安装孔，所述至少两个活动杆的四个导向轮分别分布在架体四个顶角的外围。
[0028]进一步的，所述架体上还设有用以调整导向轮与轨道凹槽之间间隙的调整螺丝，所述调整螺丝安装在架体上对应安装孔的位置。
[0029]进一步的，所述横移工作台的顶部设有对所传送料件进行定位的锥形导向块。
[0030]进一步的，所述锥形导向块包括三组，每组包括四个，该三组锥形导向块之间的距离依次减小以实现初定位、中间定位、最终定位。
[0031]进一步的，所述型材框架的底部安装有若干地脚调整块。
[0032]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]如图1至图3所示，本发明公开的步进式输送机构，其包括型材框架1、横移工作台2、间接控制横移工作台2上升或下降的垂直气缸3、控制横移工作台2前进或后退的电机驱动系统5、与横移工作台2连接的横移导轨7以及分别安装在横移导轨7两侧的一组导向轮组件4。型材框架I的底部安装有若干地脚调整块11。垂直气缸3安装在型材框架I内部。垂直气缸3与横移导轨7连接且控制横移导轨7作上升或下降运动。电机驱动系统5安装于横移工作台2的台面下方。本发明的步进式输送机构可以快速、准确的将料件传送到指定的位置，并且在传送过程中保持料件的平稳性。本发明的步进式输送机构整体结构进行了耐高温保护，承载高温工件时，机构仍可保持高精度的进行工作。
[0034]如图1所示，导向轮组件4包括与横移导轨7固定连接的架体41、安装于架体41上的活动杆42以及分别固定在活动杆42两端的导向轮43。型材框架I两侧分别设有供所述导向轮43滚动的轨道凹槽12。横移导轨7在垂直气缸3的作用下作上升或下降运动的同时带动导向轮43在轨道凹槽12内沿上下方向滚动。本发明通过导向轮43与轨道凹槽12平衡掉因为料件重心变化会产生的偏重力，保证在任何情况下，料件都可以平稳的运输到指定工位。
[0035]本发明实施例中，架体41上安装有三个相互平行的所述活动杆42，当然在其他实施方式中可以设置两个或者三个以上的活动杆42，在此不做限定。实际使用中，为了达成机构能够平衡掉料件因为重心变化而产生的偏重力的目的，一般每侧至少设置两个平行设置的活动杆42，然后在架体41的四个顶角上分别设置一个用以安装活动杆42的安装孔，该两个活动杆42的四个导向轮43分别分布在架体41四个顶角的外围。
[0036]当安装的活动杆42大于两个时，需要在架体41的两侧中间位置或者中间位置周围设置更多的安装孔以安装活动杆42。本发明附图中显示的每侧三个活动杆42，并不能局限本发明保护的范围，任何架体41上设置大于等于两个活动杆42的设计均在本发明的保护范围之内。
[0037]为了便于调整导向轮43与轨道凹槽12之间间隙，本发明还在架体41上设置了调整螺丝44，调整螺丝44安装在架体41上对应安装孔的位置。
[0038]本发明在横移工作台2的顶部设有对所传送料件进行定位的锥形导向块6。锥形导向块6包括三组，每组包括四个，该三组锥形导向块6之间的距离依次减小以实现初定位、中间定位、最终定位。本发明利用锥形导向块6保证料件传输过程中料件的位置精度。
[0039]本发明可以灵活的调整输送目标位置而不需要更换驱动装置。输送目标位置是通过传感器作为位置反馈来控制电机输出达到水平运动的，可以通过改变传感器位置来改变目标位置。
[0040]在传送至目标位置的过程中保持料件的平稳性。因为料件的重心变化会引起偏重的现象，而偏重所产生的力已经全部被导向轮43与轨道凹槽12平衡掉，所以在步进机构工作的时候，任何情况下，料件都可以平稳的运输到下个工位不会产生抖动的现象。实际应用中，本发明的步进式输送机构在承载20kg以上中重型物时，步进式输送机构和传送料件在运动中均不抖动，工作中的重复定位精度高达0.02mm。
[0041]本发明机床自动送料装置的工作原理是:首先是利用机械手将料件放在型材框架I的台面上，然后控制垂直气缸3开始工作，垂直气缸3的工作带动横移导轨7沿上下方向作上升运动，由于横移导轨7与横移工作台2连接，所以垂直气缸3带动横移导轨7沿上下方向作上升运动的同时带动横移工作台2沿上下方向作上升运动，此时，导向轮43在轨道凹槽12内沿上下方向滚动以平衡掉料件因为重心变化而产生的偏重力，同时可以保证横移工作台2不会倾斜，确保上升过程中的平稳性和两端的同步性。料件随着横移工作台2的上升，脱离型材框架I而置于横移工作台2上，此时利用横移工作台2台面上的锥形导向块6对料件进行第一次初定位。当垂直气缸3达到最大行程的时候，横移工作台2达至整个设备的最高处。紧接着电机驱动系统5开始控制横移工作台2做水平方向运动，当横移工作台2到达目标位置后，控制垂直气缸3开始工作，气缸导向杆缩回，横移工作台2开始下降，在下降的过程中，料件会停在型材框架I的台面，当垂直气缸3的导向杆完全缩回到气缸内部时候，控制水平方向动作的电机驱动系统5开始工作，当横移工作台2水平运行至起点位置时停止，这时整个料件的传送完成一个循环。并进入下一个循环，上升，前进，下降，后退，通过三次循环从而把料件快速及准确的传送到后面所指定的每个工位。在横移工作台2的台面上共有三组锥形导向块6，这三组锥形导向块之间的距离依次减小，实现初定位，中间定位，最终定位，以此在料件传输过程中，保证工件位置精度。
[0042]本发明实施例的步进式输送机构通过采用导向轮43与轨道凹槽12结构，导向轮43在轨道凹槽12内的运动能平衡掉料件因为重心变化而产生的偏重力，保持料件传送过程的平稳性，此种技术的应用可以快速、平稳、准确的将料件传送到指定的位置。
[0043]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0044](I)可以快速、准确的将料件传送到指定的位置，并且在传送过程中保持料件的平稳性。
[0045](2)通过导向轮43与轨道凹槽12平衡掉因为料件重心变化会产生的偏重力，保证在任何情况下，料件都可以平稳的运输到指定工位。
[0046]( 3 )采用机械结构的形式，节约了制造成本。
[0047]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0048]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1.一种步进式输送机构，其特征在于:包括型材框架、横移工作台、间接控制横移工作台上升或下降的垂直气缸、控制横移工作台前进或后退的电机驱动系统、与横移工作台连接的横移导轨以及分别安装在横移导轨两侧的一组导向轮组件，所述垂直气缸安装在型材框架内部，所述垂直气缸与横移导轨连接且控制横移导轨作上升或下降运动，所述电机驱动系统安装于横移工作台的台面下方，所述导向轮组件包括与横移导轨固定连接的架体、安装于架体上的活动杆以及分别固定在活动杆两端的导向轮，所述型材框架两侧分别设有供导向轮滚动的轨道凹槽，所述横移导轨在垂直气缸的作用下作上升或下降运动的同时带动导向轮在轨道凹槽内沿上下方向滚动。
2.根据权利要求1所述步进式输送机构，其特征在于:所述架体上安装有至少两个平行设置的所述活动杆，所述架体至少在四个顶角上分别设有一个用以安装活动杆的安装孔，所述至少两个活动杆的四个导向轮分别分布在架体四个顶角的外围。
3.根据权利要求2所述步进式输送机构，其特征在于:所述架体上还设有用以调整导向轮与轨道凹槽之间间隙的调整螺丝，所述调整螺丝安装在架体上对应安装孔的位置。
4.根据权利要求1所述步进式输送机构，其特征在于:所述横移工作台的顶部设有对所传送料件进行定位的锥形导向块。
5.根据权利要求4所述步进式输送机构，其特征在于:所述锥形导向块包括三组，每组包括四个，该三组锥形导向块之间的距离依次减小。
6.根据权利要求1所述步进式输送机构，其特征在于:所述型材框架的底部安装有若干地脚调整块。
【文档编号】B23Q7/00GK104139318SQ201310162394
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月6日 优先权日:2013年5月6日
【发明者】张淑云, 雷恩·李·哈里森 申请人:苏州久工自动化科技有限公司