一种可快速换向的上料机构的制作方法

本发明主要涉及机械运动中换向机构技术领域，具体是一种可快速换向的上料机构。

背景技术：

在机械加工制造过程中，物料由进料区至出料区往往需要进行角度的变换以适应实际生产应用。如，对于缸型形状物体，在一些特定情况下，从进料区至出料区需要满足缸型物体从水平状态到竖直状态的切换。

现有的换向上料技术中一般将上料和换向分为独立的两部分工作。即首先通过输送机构将物料由进料区运输至出料区，然后通过旋转机构将物料进行换向。传统结构具有整体较为复杂，占用空间大，换向、上料效率低的缺点。

技术实现要素：

为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种可快速换向的上料机构。本机构结构简单，可实现物料的快速换向上料作业。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可快速换向的上料机构，包括送料机构、换向机构和出料机构，所述送料机构将物料送至换向机构的进料区，出料机构将物料从换向机构的出料区送走，所述换向机构包括包括减速电机、多工位分度器，所述多工位分度器连接倾斜设置的旋转支架，所述旋转支架外围周向均布有若干个用于夹持物料的自适应夹具，多工位分度器在减速电机的驱动下带动旋转支架实现多个工位的间歇运动，完成物料由进料区至出料区的循环式换向上料过程。

所述旋转支架包括上网状支架和下网状支架，所述上网状支架和下网状支架均为正多边形结构，上网状支架和下网状支架之间通过中空法兰轴连接。

所述上网状支架包括若干个长连接臂和长支撑臂，若干个长连接臂依次连接形成正多边形结构，若干个长支撑臂两端连接正多边形结构的中心点和顶点；所述下网状支架包括若干个短连接臂和短支撑臂，若干个短连接臂依次连接形成正多边形结构，若干个短支撑臂两端连接正多边形结构的中心点和顶点。

相邻长连接臂之间设有三角形加强板。

各长支撑臂和对应的短支撑臂之间设有夹具安装板，所述自适应夹具安装在夹具安装板上。

所述自适应夹具包括安装在夹具安装板上的气缸支架，所述气缸支架上安装有两个可相对于运动的气缸，气缸的缸杆上安装有用于夹持物料的V型夹持块。

所述上网状支架上安装有圆环形的滚轮盘，滚轮盘上方设有安装在中空法兰轴上的中间连接板，中间连接板下方设有用于夹持滚轮盘的滚轮组件。

所述滚轮组件包括六角螺母、滚轮轴、深沟球轴承、滚轮、锁紧螺母，所述滚轮轴上端和中间连接板之间通过六角螺母固定，滚轮轴下端安装深沟球轴承和锁紧螺母，滚轮安装在深沟球轴承上，旋转支架转动时，滚轮盘和滚轮滚动配合。

所述送料机构包括直线输送机构和抬料机构，所述抬料机构包括V型升降板和抬料气缸，直线输送机构将物料逐个水平输送至V型升降板，抬料气缸将V型升降板抬起，使物料落入进料区处的自适应夹具内。

所述出料机构包括环形架体、挂料钩和挂料钩扶正组件，所述环形架体上设有供挂料钩运行的轨道，所述挂料钩扶正组件包括扶正气缸和扶正架，扶正架上设有使挂料钩扶正的楔形限位槽，物料经换向机构运动至出料区时，扶正气缸驱动扶正架运行至物料处，挂料钩在轨道上运行经扶正架扶正后将物料挂起，此后扶正气缸回缩，使扶正架向远离物料一侧运动避免与换向机构发生干涉。

本发明的有益效果：

1、本发明结构简单，旋转支架旋转过程中可实现物料从进料区至出料区角度的快速变换，提高了上料效率，回转运动采用减速电机与分度器结合，回转精度高，定位准确，且本发明结构紧凑，有效降低了质心高度，可以节省上料设备的占地空间，同时提高安全性系数。

2、本发明的旋转支架结构简单，强度高，旋转支架层间采用中空法兰轴连接，能够节省材料并降低系统质量，同时有利于液压管路和控制电路的布置。

3、本发明中的自适应夹具通过夹具安装板安装在旋转支架外围四周，可以进行快速的更换，以适应不同尺寸的物料。

4、本发明通过设置的滚轮盘和滚轮组件能够产生相对滚动，减小旋转支架回转时的摩擦力，抵抗自适应夹具在夹取物体后的偏心力，并能够承担部分轴向载荷，提高整体运转时的稳定性，延长分度器的使用寿命。

5、本发明的送料机构为换向机构间歇性送料，输送至换向机构的物料经过抬料机构传递给自适应夹具，其结构简单，能够保证物料的正常输送，避免各机构之间发生干涉。

6、本发明的出料机构能够保证物料的正常送出，物料通过循环运动的挂料钩送走，其结构简单，成本低廉，运动灵活，且挂料钩在与物料接触之前通过挂料钩扶正机构扶正，保证挂料钩能够准确的与物料连接。

附图说明

附图1为本发明换向机构示意图；

附图2为本发明换向上料原理图；

附图3为本发明滚轮结构示意图；

附图4为附图3中I部结构放大图；

附图5为本发明总体结构示意图；

附图6为附图5中Ⅰ部结构放大图；

附图7为附图5中Ⅱ部结构放大图。

附图中所示标号：1、减速电机；2、联轴器；3、多工位分度器；4、自适应夹具；41、气缸支架；42、V型夹持块；43、气缸；5、旋转支架；51、上网状支架；511、长连接臂；512、长支撑臂；513、三角形加强板；52、下网状支架；521、短连接臂；522、端支撑臂；6、中空法兰轴；7、物料；8、双向推力球轴承；9、滚轮组件；91、六角螺母；92、滚轮轴；93、套筒；94、深沟球轴承；95、滚轮；96、锁紧螺母；10、中间连接板；11、滚轮盘；12、夹具安装板；13、环形架体支撑架；14、直线输送机构；15、抬料机构；151、抬料气缸；152、V型升降板；16、环形架体；17、扶正气缸；18、扶正架；19、楔形限位槽；20、挂料钩。。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如附图1～4所示，一种可快速换向的上料机构包括减速电机1、多工位分度器3，所述多工位分度器3连接倾斜设置的旋转支架5，所述旋转支架5外围周向均布有若干个用于夹持物料7的自适应夹具4，多工位分度器3在减速电机1的驱动下带动旋转支架实现多个工位的间歇运动，完成物料7由进料区至出料区的循环式换向上料过程。

本机构可针对如缸型形状物体，实现从水平工位到竖直工位的快速切换。减速电机1通过联轴器2连接多工位分度器3。附图1中所示，多工位分度器3为柳工位分度器，旋转支架5为六工位支架。在旋转支架5每个工位上安装有自适应夹具4用于夹持物料7。

如附图2所示，旋转支架5倾斜设置，即连接旋转支架5的中空法兰轴6与水平方向夹角为45度。旋转支架5具有的六个工位中，水平方向的工位为进料区，当旋转支架5在多工位分度器3的作用下间歇运动，水平方向的工位运动180度后至出料区，此时水平方向的工位变为竖直方向工位，物料7进料区的由水平状态运动至出料区的竖直状态，完成换向上料过程，减速电机1持续运转，各工位自动循环持续上料。本发明的旋转支架5由六工位分度器3驱动，回转行程快速准确，定位精度高，结构强度可靠。

本发明的旋转支架5包括上网状支架51和下网状支架52，上网状支架51和下网状支架52均为正六边形结构，上网状支架51和下网状支架52之间通过中空法兰轴6连接；上网状支架51包括六个长连接臂511和六个长支撑臂512，六个长连接臂511依次连接形成正六边形结构，六个长支撑臂512一端连接正六边形结构的中心点另一端连接正六边形结构的顶点；所述下网状支架52包括六个短连接臂521和短支撑臂522，六个短连接臂521依次连接形成正六边形结构，六个短支撑臂522的一端连接正六边形结构的中心点，另一端连接正六边形结构的顶点，在相邻长连接臂511之间设有三角形加强板513。如附图1、2 所示，上网状支架51的整体尺寸大于下网状支架52，上网状支架51和下网状支架52组成双层蜘蛛网式结构，并使用三角形加强板513加固，层间采用中空法兰轴6连接，能够提高旋转支架5强度，节省材料并降低系统质量，同时有利于液压油管和控制电路的布置。旋转支架5顶端的法兰轴通过双向推力球轴承8与外部机架相连，减小了旋转支架5在回转运动中所受到的摩擦力，并能够承担部分轴向载荷，提高整机运转时的稳定性，并延长六工位分度器3的使用寿命。

本发明上网状支架51上安装有圆环形的滚轮盘11，滚轮盘11上方设有安装在中空法兰轴6上的中间连接板10，中间连接板10下方设有用于夹持滚轮盘11的滚轮组件9。滚轮盘11通过螺钉固定在长支撑臂512上，中间连接板10安装在中空法兰轴6上，滚轮组件9共四个，两两对称设置，位于同一侧的两个滚轮组件9分别设置在滚轮盘11两侧用于夹持滚轮盘11。

如附图3、4所示，本发明的滚轮组件9包括六角螺母91、滚轮轴92、深沟球轴承94、滚轮95、锁紧螺母96，滚轮轴92上端和中间连接板10之间通过六角螺母91固定，滚轮轴92下端安装深沟球轴承94和锁紧螺母96，滚轮95安装在深沟球轴承94上，旋转支架5转动时，滚轮盘11和滚轮95滚动配合。通过滚轮盘11和滚轮95的相对滚动，可减小旋转支架5回转时的摩擦力，同时解决载重时的偏心问题，延长六工位分度器3的使用寿命。

本发明的各长支撑臂512和对应的短支撑臂522之间设有夹具安装板12，自适应夹具4安装在夹具安装板12上；自适应夹具4包括安装在夹具安装板12上的气缸支架41，气缸支架41上安装有两个可相对于运动的气缸43，气缸43的缸杆上安装有用于夹持物料7的V型夹持块42。长支撑臂512和短支撑臂522的端部均伸出顶点的位置，伸出处通过夹具安装板12连接，因此各自适应夹具4均设置在旋转支架5外围，便于维护和更换。自适应夹具4采用可迅速更换的V型夹紧块工装，结构简单，可以适应不同直径的缸型形状物体。

本发明的送料机构包括直线输送机构14和抬料机构15，抬料机构15包括V型升降板152和抬料气缸151，直线输送机构14将物料7逐个水平输送至V型升降板152，抬料气缸151将V型升降板152抬起，使物料7落入进料区处的自适应夹具4内。送料机构包括上输送的物料7水平放置，由气缸逐个输送，当物料7被输送至端部的V型升降板152时，抬料气缸151运动，将物料7抬起，在换向机构转动时，自适应夹具4刚好夹紧物料7并继续转动，此时抬料气缸151回落为下一次物料7抬起做准备。

本发明的出料机构包括环形架体16、挂料钩20和挂料钩扶正组件，环形架体13上设有供挂料钩20循环运行的轨道，挂料钩扶正组件包括扶正气缸17和扶正架18，扶正架18上设有使挂料钩20扶正的楔形限位槽19，物料7经换向机构运动至出料区时，扶正气缸17驱动扶正架18运行至物料处，挂料钩20在轨道上运行经扶正架18扶正后将物料7挂起，此后扶正气缸17回缩，使扶正架18向远离物料7一侧运动避免与换向机构发生干涉。本结构针对物料7端部设有环形挂扣的结构，物料7在换向机构运动至出料区时由水平状态变为竖直状态，环形架体16水平设置，挂料钩20在轨道上运行时，刚好挂住物料7上的挂扣将物料7运走。为了保证挂料钩20能够准确的挂住物料7，本发明设置了挂料钩扶正组件，挂料钩20通过挂料钩扶正组件上的楔形限位槽19时自动扶正，为了避免挂料钩扶正组件与换向机构在运动过程中发生干涉，本发明的挂料钩扶正组件包括扶正气缸17，当需要扶正挂料钩20时，扶正气缸17动作将扶正架18推送至物料7处，当换向机构运动时，扶正气缸17带动扶正架18缩回，避免发生干涉。

对比现有技术，本发明可对物料7实现角度的快速切换，尤其是针对缸型形状物体，本发明可实现从水平工位到竖直工位的快速切换，提高上料效率，且本发明整体结构紧凑，强度可靠，便于安装和维修。