一种自动落料输送装置的制作方法

本发明涉及一种汽车部件输送线上料装置，更具体地说，它涉及一种自动落料输送装置。

背景技术：

对于汽车制造过程中的较扁平汽车部件上线转移工序，很多汽车厂采用人工上料方式将部件逐个搬运到输送线上，这需要作业人员始终值守工位，精神高度集中，以这种方式作业，人员难以灵活调配，工作效率低下，员工劳动强度大。有些汽车厂则采用缓冲站方式进行上料输送,这需要较大的空间用于聚集暂存工件，而且缓冲站的工作机构较为复杂，能耗也较高，因此在输送线上设置缓冲站无形中提高了输送线的制造、使用及维护成本。公开号为CN204368546U的实用新型于2015年6月3日公开了一种自动装载机构，用于与供应薄片物件的转送机构和供应包装体的供料机构相配合以将薄片物件装载至包装体内，其包括用于夹取薄片物件的夹具、用于促使薄片物件卷曲并将薄片物件推送入包装体内的装载单元及夹具位移单元，装载单元包括芯轴、围绕芯轴设置以推压薄片物件使其贴合于芯轴侧表面上的压块组及驱动所述芯轴连同薄片物件伸入包装体内的推送动力源，芯轴的供薄片物件贴合的一端的外围尺寸小于包装体内腔尺寸，芯轴在靠供薄片物件贴合的部位处还设有用于对薄片物件边缘进行限位的凸部。通过预先将薄片物件卷绕贴合于芯轴上，再由芯轴将薄片物件送入包装体内，从而可快速有效地将尺寸大于包装体的薄片物件自动装载至包装体内。但该自动装载机构是通过夹具主动抓取工件，夹具的移动、开闭都需要通过相应机械结构实现，能耗较高，而且该自动装载机构的适用对象是可卷曲的较软物件，对于刚性的汽车部件而言并不能提供关联较强的技术借鉴。

技术实现要素：

现有技术中，有些汽车部件输送线上料方式人工作业比重太高，工作效率低下，员工劳动强度大，有些汽车部件输送线上料方式则配置结构复杂、空间占用大、工作能耗高的缓冲站，制造、使用及维护成本都较高，为克服这缺陷，本发明提供了一种可解放人工，提高生产效率，同时又节省空间，节约成本的自动落料输送装置。

本发明的技术方案是：一种自动落料输送装置，包括上料平台、上料限位机构和堆叠工件落料控制系统，上料平台上设有落料孔，上料限位机构和落料控制系统设于落料孔周围，所述堆叠工件落料控制系统包括落料控制传动机构，落料控制传动机构包括驱动装置和拨片轴，驱动装置和拨片轴传动连接，拨片轴上设有两组拨片，每组拨片中的各拨片沿轴向均布且位置对齐，在轴向上两组拨片中的各拨片间隔分布，在周向上两组拨片位置错开。驱动装置可带动拨片轴转动，拨片具有一定长度及宽度，这使得拨片在一定范围内摆动时都能与工件底部保持接触。本装置工作时，作业人员将批量的工件放在落料孔上方，最初，由最上方的拨片支撑成垛的工件，当最上方的拨片所在的这组拨片随拨片轴转到一个位置时，超出与工件保持接触的范围，从而撤除对工件的支撑，工件在自重作用下垂直下落，与此同时另一组拨片中的最上方拨片转进了与工件重叠的位置，接住落下的工件，经过多个周期循环后，一组拨片中的各拨片一一对应地托住一个工件，而另一组拨片则全部位于工件外不与工件位置重叠，设计时使两组拨片的错开角度与工件的下落速度匹配，使得一组拨片旋转越过释放点时，另一组拨片可即刻旋转到接收点，进入接收状态，接收即将落下的上一层工件。驱动装置带动拨片轴到达极限位置时，最底下一个工件失去拨片支撑，因而自由下落，穿过落料孔，落到上料平台下方的其它转运工装上，而此时其它工件则均有一对应的拨片支撑。驱动装置带动拨片轴复位过程中，通过各拨片的接力传递，存留的工件依次下移一位，各拨片再次一一对应支撑一工件，至此一个工作周期结束。堆叠工件落料控制系统每一次动作后，堆叠的工件中最底部的一个都会自动落下，实现自动落料并逐个上线。本自动落料输送装置工作时，可将批量的工件通过上料限位机构整体限位，在落料孔上方整齐堆叠，堆叠工件落料控制系统又可控制堆叠的工件逐个落下。本自动落料输送装置通过重力落料方式实现批量工件的自动落料，以实现工件的规律性上线转移，可以大大减轻作业人员的负担，同时没有使用复杂的运动机构通过复杂的运动控制进行工件的搬运、转移，工作能耗较低，而且通过堆叠方式聚集储存工件，可以节省空间。

作为优选，所述落料控制传动机构还包括导向座、传动杆和转轴，驱动装置、导向座固设于上料平台上，上料平台上还设有转轴支架，转轴和拨片轴竖立于上料平台上且转动连接在转轴支架上，传动杆与驱动装置的输出端相连并滑动连接在导向座上，传动杆与转轴间传动连接，转轴和拨片轴间也传动连接，拨片固设于拨片轴上。驱动装置通过传动杆带动转轴转动，转轴又带动拨片轴转动，从而实现驱动装置与拨片轴的传动连接。

作为优选，转轴和拨片轴间通过齿轮传动机构传动连接。通过齿轮传动机构连接的转轴和拨片轴可以精确保持同步，且传动平稳，结构紧凑。

作为优选，传动杆和转轴间设有连杆，连杆一端与传动杆铰接，另一端与转轴固连。传动杆在导向座约束下沿固定路径作直线移动，连杆与传动杆的铰接点与转轴距离变化时，连杆会带动转轴转动，实现传动杆和转轴间的传动连接。

作为优选，转轴支架为多层结构，每层转轴支架均对应设置一组落料控制传动机构。驱动装置通过传动杆带动转轴和拨片轴转动时，需要克服工件与拨片间的摩擦阻力矩，拨片越多，摩擦阻力矩越大，对驱动装置的工作力或功率要求，对传动杆、转轴和拨片轴的强度要求也就越高，相应地会拉高本装置的加工制造成本。将驱动装置、传动杆、转轴和拨片轴分成多组，可以将各部件规格控制在适度水平上，使本装置更具经济性。

作为优选，驱动装置为气缸，气缸活塞杆上固定一推杆，推杆与传动杆固连。气缸活塞杆伸缩时，带动传动杆轴向滑动，进而驱动转轴和拨片轴动作。以气缸为作驱动装置，结构简单，工作能耗低，维护成本低。

作为优选，驱动装置为伺服电机，伺服电机的输出轴与一螺杆传动连接，该螺杆上螺纹连接一推块，推块与传动杆固连。以伺服电机为作驱动装置，运行平稳，控制精确，能耗较低。

作为优选，所述上料限位机构包括多个限位挡杆，限位挡杆固定在上料平台顶面并对称设置于落料孔周围。工件的边缘与限位挡杆抵靠，通过多个限位挡杆在不同方位抵靠工件就可将工件限制在与落料孔对应的位置上，便于顺利实现自动落料。此种上料限位机构结构简单，实施方便。

作为优选，落料孔为多个。设置多个落料孔，可以在一个上料平台上同时进行多种或多组同种工件的上线转移，可在同样的占地面积内进行更多生产作业，成倍提高工件上线效率及空间利用效率。

作为优选，上料平台下方设有滑橇轨道，滑橇轨道上设有滑橇，滑橇顶部设有工件接收支架。上料平台上落下的工件被滑橇上的工件接收支架接收并固定，然后滑橇携带工件沿滑橇轨道转移，转入下道工序。

本发明的有益效果是：

方便操作，提高效率。使用本发明，作业人员只需批量将工件转移到上料平台上，其后就可以较长时间自动操作，而无需紧跟生产节拍的每一步，不间断地人工搬运工件到输送工装上，因此可以大大减轻劳动强度，提高工作效率。

节省空间。本发明采用堆叠方式进行工件聚集储存，大大减少空间占用。

节约成本。本发明大大了减少对人工的依赖，且可拉长人工操作的间隔，可以解放人工，便于统筹调配人员作业安排，降低人力成本，同时本发明在运行中充分利用产品自身重力提供工作动力，相对于常规上料设备而言能耗更低，从而降低设备运行成本。

附图说明

图1为本发明的一种工作状态示意图；

图2为本发明中堆叠工件落料控制系统的一种结构示意图；

图3为本发明中堆叠工件落料控制系统的一种俯视图。

图中，1-上料平台，2-驱动装置，3-传动杆，4-转轴，5-拨片轴，6-拨片，7-连杆，8-限位挡杆，9-转轴支架，10-导向座，11-推杆，12-第一拨片组，13-第二拨片组，14-落料孔，15-加高台，16-滑橇轨道，17-滑橇，18-工件。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图3所示，一种自动落料输送装置，包括上料平台1、上料限位机构和堆叠工件落料控制系统，上料平台1上设有三个长条状的落料孔14，分别用于顶盖前横梁、机舱左挡板和车门防撞梁三种工件的逐个落料及分配上线。上料限位机构和堆叠工件落料控制系统设于落料孔14周围。所述堆叠工件落料控制系统包括落料控制传动机构和转轴支架9，落料控制传动机构包括驱动装置2、导向座10、传动杆3、转轴4和拨片轴5，驱动装置2、导向座10固定于上料平台1上，转轴支架9呈矩形框状，转轴支架9为上下双层结构，每个双层的转轴支架9构成一个转轴支架组，与每个落料孔14对应的转轴支架9有四组，共八个，四组转轴支架9两两相对地对称设于落料孔14两侧。底层的转轴支架9通过螺栓固定在上料平台1台面上，上层的转轴支架9又固定在底层的转轴支架9之上，每层转轴支架9均对应设置一组落料控制传动机构，每组落料控制传动机构中包括一个驱动装置2，一对导向座10，一对传动杆3，四根转轴4和四根拨片轴5。转轴4和拨片轴5与上料平台1台面垂直且转动连接在转轴支架9上，每个转轴支架9上设置转轴4和拨片轴5各一。对应于底层转轴支架9的驱动装置2固定于上料平台1台面上，对应于上层转轴支架9的驱动装置2则固定于一加高台15上，加高台15固定在上料平台1台面上。传动杆3滑动连接在导向座10上，驱动装置2为气缸，气缸活塞杆上固定一推杆11，推杆11两端各与一传动杆3固连，从而实现传动杆3与驱动装置2输出端的连接。两根传动杆3分别与落料孔14两侧转轴支架9上的转轴4通过连杆7传动连接。传动杆3为三段分体结构，包括前段、中段和后段，前段滑动穿连在导向座10上，后段上设有两个与同在一侧的两根转轴4对应的连杆7，连杆7一端与传动杆3后段铰接，另一端与转轴4固连。连杆7的中段两端分别与前段和后段铰接，这样可通过连杆7各段间的错位、偏转自行调整连杆7两端的间距，使得连杆7与转轴4间距也可改变，避免连杆7因阻力太大而无法滑动。转轴4和拨片轴5间通过齿轮传动机构传动连接，其中转轴4顶端设有主动齿轮，拨片轴5顶端设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。每根拨片轴5上设有两组拨片6，分别构成第一拨片组12和第二拨片组13，每个拨片组均有五个拨片6，自上而下编号为一至五号，第二拨片组13中的拨片6的高度位置低于第一拨片组12中对应拨片的高度位置，每个拨片组中的各拨片6沿轴向均布且位置对齐，在轴向上，第一拨片组12中的拨片6与第二拨片组13中的拨片间隔分布，在周向上，两组拨片6位置错开构成夹角，拨片6通过螺栓收紧的抱紧块固定于拨片轴5上。每个落料孔14对应的所述上料限位机构包括六个限位挡杆8，限位挡杆8固定在上料平台1顶面并两两相对地对称设置于落料孔14两侧和两端。上料平台1下方设有滑橇轨道16，滑橇轨道16上设有滑橇17，滑橇17通过电机驱动的滚轮在滑橇轨道16上移行，在本自动落料输送装置与焊装线之间穿梭，滑橇17顶部设有三个工件接收支架，分别用于接收三种落下的工件。驱动装置2接入一电气控制系统中，在PLC控制下运动。

本装置用于将顶盖前横梁、机舱左挡板和车门防撞梁三种长板条状的汽车部件装载到滑橇17上并向焊装线转移上线，工作时，作业人员将批量的工件18放在落料孔14上方，最初，驱动装置2的活塞杆伸出，由第一拨片组12中最上方的拨片6即一号拨片支撑成垛的工件18，当驱动装置2在PLC控制下切换状态，活塞杆缩回时，转轴4和拨片轴5也相应发生转动，第一拨片组12随拨片轴5转过一个角度，超出与工件18保持接触的范围，从而撤除对工件的支撑，工件在自重作用下垂直下落，与此同时第二拨片组13的一号拨片，即紧邻第一拨片组12一号拨片的那个拨片，转进了与工件18重叠的位置，接住第一拨片组12释放的工件18。这样第一拨片组12、第二拨片组13交替支撑、释放工件，经过多个周期循环后，第二拨片组13中的各拨片6一一对应地托住一个工件18，而第一拨片组12中的各拨片6则全部位于空载位置，不与工件位置重叠，设计时使两组拨片的错开角度与工件的下落速度匹配，使得一组拨片旋转越过释放点时，另一组拨片可即刻旋转到接收点，进入接收状态，接收即将落下的上一层工件。驱动装置2继续伸出活塞杆带动传动杆3到达极限位置时，最底下一个工件18失去最底部一个拨片6，即第二拨片组13中的五号拨片的支撑，因而自由下落，穿过落料孔14，落到上料平台1下方的滑橇17上，而此时其它工件则均有一对应的第一拨片组12中的拨片6接住。驱动装置2每切换一次状态，被拨片6托住的工件18通过各拨片6的接力传递，依次下移一位。堆叠工件落料控制系统每一次动作后，堆叠的工件18中最底部的一个都会自动落下，实现自动落料并逐个上线。工作时，三个落料孔14对应的各堆叠工件落料控制系统同步运行，滑橇17每次同时携三种工件送往焊装线。

实施例2：

驱动装置2为伺服电机，伺服电机的输出轴与一螺杆传动连接，该螺杆上螺纹连接一推块，推块与传动杆3固连。落料孔14为两个，分别用于顶盖中横梁和顶盖后横梁两种工件的逐个落料及分配上线。转轴支架9为三层结构。滑橇17顶部设有两个工件接收支架。其余同实施例1。