1.本发明涉及工件方向找正技术领域，具体涉及一种方头旋转找正装置。
背景技术：
2.在对一端有六方头的零件进行自动化加工时，常常需要对零件进行旋转以定位六方头的方向，锁定方向后用于后续的定位加工。常见的六方头找正装置通常考虑使用了伺服或步进电机用于旋转定位，成本相对较高，且多数结构冗余，在一些空间有限的地方很难布置。
技术实现要素：
3.本发明提供一种结构紧凑、效率高的方头旋转找正装置。
4.解决上述问题的技术方案如下：方头旋转找正装置，包括旋转驱动器、套筒，套筒上设有与方头形成轴孔配合的配合部，套筒与旋转驱动器形成轴向的滑动配合，且套筒与旋转驱动器的输出端周向连接；还包括：驱动旋转驱动器升降的升降驱动机构，升降驱动机构与旋转驱动器连接；弹性部件，弹性部件套在旋转驱动器上，弹性部件的一端与旋转驱动器抵顶，弹性部件的另一端与套筒抵顶；感应部件，感应部件的一端沿着套筒周向布置在套筒的周面上；传感器，传感器检测感应部件的另一端是否在传感器的感应范围内。
5.在放置方头之前，套筒处于缩回位置（极限下位）；接着将方头（需要找正的六方头）一端朝下放置于托架上，启动伸缩驱动器工作，伸缩驱动器的活塞伸出，伸缩驱动器驱动摆臂摆动，摆臂使滑块沿滑动配合部滑动，滑块驱动旋转驱动器上行，进而带动套筒上升，最终到达极限位置（极限上位）后停止。当套筒到达极限上位后，套筒会与方头接触，受方头重力的作用，套筒将重力传递到弹性部件，弹性部件被压缩，弹性部件被压缩过程中形成的张力不足以对抗方头的重力，因此，方头会保持在托架上，即，套筒在与方头a接触的过程中，方头本身不会轴向移动。然而通过旋转驱动器工作带动套筒旋转，感应部件随同套筒旋转，当传感器检测到感应部件时，表明方头与配合部配合好，此种状态下为方头的找正方向。
6.本发明具有结构紧凑稳定性高，零件的加工工艺简单经济性强，适合在高效的自动化流水线生产中使用。此外，本发明具有找正效率高的优点。
附图说明
7.图1为方头旋转找正装置的立体图；图2为方头旋转找正装置中的套筒在极限下位时的立体图；图3为方头旋转找正装置中的套筒在极限上位时的立体图；
图4为方头旋转找正装置的局部剖视图；附图中的标记：方头a，旋转驱动器1，装配孔1a，连接部件1b，电机1c，传动轴1d，限位台阶1e，套筒2，配合部2a，条形孔2b，弹性部件3，感应部件4，传感器5，套筒2，配合部2a，条形孔2b，滑动架6，滑动配合部7，升降驱动器8，伸缩驱动器8a，摆臂8b，滑块8c，托架9，夹紧保持机构10。
具体实施方式
8.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
9.如图1至图4，本发明的方头旋转找正装置，包括旋转驱动器1、套筒2，升降驱动机构、弹性部件3、感应部件4、传感器5，下面对每部分以及各部分之间的关系进行详细说明：套筒2上设有与方头a形成轴孔配合的配合部2a，例如，如果方头a为正六边形的方头，则配合部2a为正六边内的内孔，如果方头a为正五边形的方头，则配合部2a为正五边内的内孔，如果方头a为四边形的方头，则配合部2a为四边内的内孔。即配合部2a的形状与方头a的形状是适配的。
10.在工作过程中，当方头a没有正确地与配合部2a配合时，则旋转驱动器1用于驱动套筒2旋转，以使方头a能与配合部2a形成匹配。本实施例中，旋转驱动器1由电机1c和传动轴1d组成，电机1c的输出端与传动轴1d的一端固定，在传动轴1d的周面上设有限位台阶1e。
11.套筒2与旋转驱动器1形成轴向的滑动配合，且套筒2与旋转驱动器1的输出端周向连接；即，套筒2既可以相对驱动器1轴向移动，又可以在旋转驱动器1的驱动下沿其周向旋转。本实施例中，实现上述优先采用的结构如下：所述套筒2与旋转驱动器1的输出端通过连接部件1b形成周向连接，其中，旋转驱动器1的输出端设有装配孔1a，装配孔1a沿着旋转驱动器1输出端的径向布置，套筒2的周面上设有条形孔或腰形孔2b，套筒2套在旋转驱动器1的输出端上之后，连接部件1b穿过条形孔2b与装配孔配合，使套筒2与旋转驱动器1的输出端形成周向连接，且套筒2相对旋转驱动器1的输出端和连接部件1b能够滑动。
12.当旋转驱动器1工作时，电机1c驱动传动轴1d旋转，传动轴1d通过连接部件1b带动套筒2旋转。当套筒2需要轴向移动时，对套筒2施加轴向的作用力，由于连接部件1b固定不动，以及条形孔2b的让位，使得套筒2可以轴向移动。
13.升降驱动机构用于驱动旋转驱动器1升降，升降驱动机构与旋转驱动器1连接，由于方头a与配合部2a配合后其方向在夹紧保持机构10的作用下获得保持，因此，此时需要使方头a与套筒2分离，从而通过升降驱动机构的作用带动旋转驱动器1轴向移动（从图上看为下行），达到使方头a与套筒2分离的目的。
14.升降驱动机构可以采用气缸、液压缸、电动丝杆等常用传动机构直接与旋转驱动器连接。出于节省空间的考虑，在本实施例中，升降驱动机构采用的结构为：包括滑动架6、升降驱动器8，滑动架6上设有滑动配合部7；升降驱动器8的一部分与滑动配合部7滑动配合，升降驱动器8与旋转驱动器1连接。更优选的结构是所述升降驱动器8包括伸缩驱动器8a、摆臂8b、滑块8c，升降驱动器8连接在滑动架6上，摆臂8b的一端与伸缩驱动器8a的输出端铰接，摆臂8b还与滑动架6铰接；滑块8c与滑动配合部7滑动配合，旋转驱动器1与滑块8c固定。
15.伸缩驱动器8a采用气缸、液压缸或电动丝杆，由于将伸缩驱动器8a、摆臂8b、滑块8c均布置在滑动架6上，并且通过铰接的方式进行连接，从而有利于降低装置的整体高度。当伸缩驱动器8a工作时，伸缩驱动器8a驱使摆臂8b在滑动架6上摆动，摆臂8b摆动时带动滑块8c沿着滑动配合部7滑动，最终使旋转驱动器1升降运动。
16.弹性部件3套在旋转驱动器1上，弹性部件3的一端与旋转驱动器1抵顶，弹性部件3的另一端与套筒2抵顶；本实施例中，弹性部件3与限位台阶1e抵顶，弹性部件3优先采用弹簧。当套筒2受到压力时，套筒2将压力传递到弹性部件3，使弹性部件3压缩。
17.感应部件4的一端沿着套筒2周向布置在套筒2的周面上，套筒2的周面上设有多个装配孔，装配孔可以是螺纹孔，感应部件4的数量可以是多个，感应部件4可以采用螺钉，感应部件4的一端与套筒2螺纹连接，多个感应部件4沿着套筒2的圆周布置。
18.传感器5检测感应部件4的另一端是否在传感器5的感应范围内。本实施例中，感应部件4优先采用接近开关。当方头a与配合部2a形成轴孔的配合后，方头a的重力驱动套筒2压缩弹性部件3，感应部件4随着套筒2移动，使感应部件4的另一端到达传感器5的感应范围内。
19.在初始状态，感应部件4位于传感器5的一侧，例如感应部件4位于传感器5的上方，此时，感应部件4与传感器5的位置不对应，即两者不在同一高度位置，传感器5不能检测到感应部件4。在套筒2移动并压缩弹性部件3后，感应部件4随着套筒2一同移动，此时，感应部件4移动到与传感器5同一高度位置，传感器5检测到感应部件4后，将检测信号发送给控制器（图中未示出），供控制器判断方头a已与配合部2a形成配合。
20.本实施例还包括用于托起方头a的托架9，托架9上设有供方头a一端穿过的让位孔。托架9固定在滑动架6上，托架9位于套筒2的一侧，使用时，将方头a穿过托架9的让位孔后，方头a通常有径向定位部，径向定位部与让位孔的端面配合，从而对方头a形成轴向限位。
21.本实施例还包括在方头a与配合部2a形成轴孔配合后使方头的状态获得保持的夹紧保持机构10。所述夹紧保持机构10优先采用手指气缸。
22.在放置方头a之前，套筒2处于缩回位置（极限下位）；接着将方头a（需要找正的六方头）一端朝下放置于托架9上，启动伸缩驱动器8a工作，伸缩驱动器8a的活塞伸出，伸缩驱动器8a驱动摆臂8b摆动，摆臂8b使滑块8c沿滑动配合部7滑动，滑块8c驱动旋转驱动器1上行，进而带动套筒2上升，最终到达极限位置（极限上位）后停止。当套筒2到达极限上位后，套筒2会提前与方头a接触，受方头a重力的作用，套筒2将重力传递到弹性部件3，弹性部件3被压缩，弹性部件3被压缩过 程中形成的张力不足以对抗方头a的重力，因此，方头a会保持在托架9上，即，套筒2在与方头a接触的过程中，方头a本身不会轴向移动。套筒2与方头a的接触有以下两种情况：第一种情况为：套筒2与方头a恰好形成轴孔的配合。即方头a恰好插入到套筒2的内孔中，由于方头a的重力推动套筒2移动并压缩弹性部件3，此时，套筒2带动感应部件4移动到与传感器5处于同一高度位置，旋转驱动器1驱使套筒2旋转，多个感应部件4在旋转过程中，其中一个感应部件4被传感器5检测到，传感器5将检测到感应部件4的信号发送给控制器，控制器做出套筒2的配合部2a与方头a已形成配合好的判断，此种状态下即为方头a找正的方向，同时停止旋转驱动器1工作。
23.第二种情况为：套筒2的配合部2a未与方头a形成轴孔配合。具体为：方头a与配合部2a的轴向端面的一部分形成抵顶，此时，在方头a的重力作用下推动套筒2移动并压缩弹性部件3，套筒2带动感应部件4移动到传感器5的另一侧（例如，感应部件4位于传感器5的下方），即这种情况套筒2移动的距离大于第一种情况，导致感应部件4在随套筒2移动后已经迈过了传感器5的检测范围。此时，启动旋转驱动器1，旋转驱动器1带动套筒2旋转，由于方头a与配合部2a的轴向端面接触面积小，套筒2在旋转过程中，很容易就使得方头a落入到配合部2a内。当方头a落入到配合部2a中之后，为弹性部件3让出反弹空间，在弹性部件3的张力作用下，推动套筒2上行，使套筒2带动感应部件4移动到与传感器5同一高度位置，旋转驱动器1继续驱使套筒2旋转，多个感应部件4在旋转过程中，其中一个感应部件4被传感器5检测到，传感器5将检测到感应部件4后的信号发送给控制器，控制器做出套筒2的配合部2a与方头a已形成配合好的判断，此种状态即为方头a找正的方向，同时停止旋转驱动器1工作。
24.上述任意一种使方头a获得找正的情况下，夹紧保持机构10工作方头a，使之保持六方方向直到被下序夹具夹住后方才松开。
25.本发明不限于上述实施例，还可以采用：套筒2与旋转驱动器1通过花键连接的方式，使套筒2与旋转驱动器1形成轴向的滑动配合，且套筒2与旋转驱动器1的输出端周向连接。
26.最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，更不是限制本发明的保护范围；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离权利要求的保护范围。