一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构，包括底板，所述底板与供料单元的水平方向成一定度角安置，底板前开设有缺口，供料单元可上下平移运动，待分选件由此传递到底板上，底板两侧有接口支座，其上方竖有立柱和横梁，分选模块固定在横梁上，分选模块上有导轨、气缸支座和左右运动导向板，安装有基座单元的滑块可在导轨上自由移动，基座单元中安插有带导向轮挡板，气缸通过气缸支座固定在分选模块上，气缸活塞杆通过气动浮头与基座单元相连，气缸动作带动基座单元沿运动导向板运动，待分选件随基座单元运动的同时实现挡板的上下移动。该机构可对圆柱形零件进行分选操纵，其模块化结构便于组合，更容易满足多种分选类别的扩展要求。
【专利说明】一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种圆柱形零件分选操纵机构，尤其涉及一种组合式的脆性圆柱形零件分选操纵机构。
【背景技术】
[0002]现代制造企业面临着日益激烈的市场竞争环境，对产品加工精度和产品批的一致性质量要求越来越严格，质量检测与分选方法已成为许多制造企业的重要手段之一。特别是随着自动化技术发展，自动检测与分选已成为趋势。本发明针对的是具有圆柱形零件如棒料或者管料的分选操纵问题，特别是针对诸如陶瓷灯管之类脆性材料的圆柱形零件的分选操纵。这类零件在生产加工过程中，因受各种因素的影响，其尺寸误差波动较大，往往需要进行逐一检测，然后根据检测结果进行分组，以提高其批产品的一致性质量。
[0003]目前，已有多种分选操纵机构，如采用旋转盘的分选操纵机构，或在输送带上直接采用气缸推送的机构，这些机构结构简单可以适应于一般金属材质的圆柱形零件分选，但对脆性材质的圆柱体零件(如陶瓷灯管零件)的分选常常会损坏工件。虽然带气爪的柔顺机器手可以胜任种类分选任务，但价格昂贵，使用和维护成本高。
[0004]为此，本发明将采用二叉树原理，基于模块化设计理念，提出适合于脆性材质的一种组合式分选操纵机构，使结构果简单、价格低廉、易于组合扩展。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是解决【背景技术】中存在的技术问题，提供一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构。其基本思路是:采用二叉树原理进行两两分组，每一节结设置一个分选操纵机构，该机构采用模块化结构，使分选组合简单化，且易于扩展。
[0006]本发明解决其技术问题所用的技术方案是:一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构，包括底板(24)，所述底板(24)与供料单元(14)的水平方向成一定度角安置，底板(24)的头部开设有缺口，供料单元(14)可以上下平移运动，待分选件(12)由此传递到底板(24)上，底板(24)两侧有接口支座(I)，接口支座(I)上方竖有立柱(2)，立柱(2)可以在接口支座(I)上自由移动，横梁(3)架设在立柱(2)上，其可以在立柱(2)上下自由移动，分选模块(5)固定在横梁(3)上，导轨(6)通过导轨固定螺栓(7)安装在分选模块(5)前方上，滑块(10)可以在导轨(6)上自由移动，滑块(10)下方连结有基座单元(9)，通过气缸支座固定螺栓(22)安装固定在分选模块(5)的中部，气缸(4)固定在气缸支座(23)上，气缸活塞杆(21)与气动浮头(8)相连，气动浮头(8)通过浮头杆紧定螺母(7)与基座单元(9)相连，基座单元(9)中安插有挡板(11)，挡板(11)上部通过紧定螺母(15)固定有导向轮
(13)，分选模块(5)的后方通过运动导向板固定螺栓(20)设有左运动导向板(19)和右运动导向板(17)，左运动导向板(19)和右运动导向板(17)可以通过定位螺栓(18)随意组合运动板长度，气缸活塞杆(21)的动作带动基座单元(9)和导向轮(13)沿运动左运动导向板(19)和右运动导向板(17)运动，待分选件(12)随基座单元(9)到达指定位置的同时实现挡板(11)的上下移动。
[0007]一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构所述的基座单元(9)由安装孔(901)、基体(902)、滑槽(903)、滚柱(904)、弹簧安装孔(905)和弹簧(906)组成。安装孔(901)在基体(902)的上部，滑槽(903)在其基体(902)内部，滚柱(904)均匀分布在滑槽(903)内，滑槽(903)底部有弹簧安装孔(905)，弹簧(906)的一端固定在弹簧安装孔(905)内，另一端固定在挡板(11)底部，挡板(11)安插在基座单元(9)的滑槽(903)内，挡板(11)可沿滑槽(903)上下移动。
[0008]一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构所述的底板(24)两侧有接口支座(I)，架有分选模块(5)的立柱(2)可以通过接口支座(I)进行组合使用，完成任意数量种类的分选。
[0009]组合使用的分选操纵机构构成二叉树的各个结点，由二叉树的原理可知，一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构可实现对脆性材质的圆柱形零件进行任意数量种类的分选。
[0010]本发明与现有技术相比具有的有益效果:(I)该机构提供一种圆柱外形材料的分选操纵机构，可组合使用，针对不同种类的待分选件，易于实现任意数量种类的分选要求，设计开发难度低；(2)结构紧凑，动作简单，分选效率高；(3)在工业现场能够实现自动化控制，可多套机构协同工作；(4)通过调节运动导向板的形状实现分选节拍速度的调节，易于优化和扩展。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是整体结构示意图；
[0012]图2是正面结构示意图；
[0013]图3是侧面结构示意图；
[0014]图4是图1中基座单元结构示意图；
[0015]图5是图4中A-A向结构示意图；
[0016]图6是实施例示意图；
[0017]图中:接口支座1、立柱2、横梁3、气缸4、分选模块5、导轨6、导轨固定螺栓7、气动浮头8、基座单元9、滑块10、挡板11、待分选件12、导向轮13、供料单元14、紧定螺母15、浮头紧定螺母16、右运动导向板17、定位螺栓18、左运动导向板19、运动导向板固定螺栓20、气缸活塞杆21、气缸支座固定螺栓22、气缸支座23、底板24、安装孔901、基体902、滑槽903、滚柱904、弹簧安装孔905、弹簧906。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0019]如图1、图2、图3所示，一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构，包括底板(24)，所述底板(24)与供料单元(14)的水平方向成一定度角安置，底板(24)的头部开设有缺口，供料单元(14)可以上下平移运动，待分选件(12)由此传递到底板(24)上，底板(24)两侧有接口支座(I)，接口支座(I)上方竖有立柱(2)，立柱(2)可以在接口支座(I)上自由移动，横梁(3)架设在立柱(2)上，其可以在立柱(2)上下自由移动，分选模块(5)固定在横梁(3)上，导轨(6)通过导轨固定螺栓(7)安装在分选模块(5)前方上，滑块(10)可以在导轨(6)上自由移动，滑块(10)下方连结有基座单元(9)，通过气缸支座固定螺栓(22)安装固定在分选模块(5)的中部，气缸(4)固定在气缸支座(23)上，气缸活塞杆(21)与气动浮头(8)相连，气动浮头(8)通过浮头杆紧定螺母(7)与基座单元(9)相连，基座单元(9)中安插有挡板(11)，挡板(11)上部通过紧定螺母(15)固定有导向轮(13)，分选模块(5)的后方通过运动导向板固定螺栓(20)设有左运动导向板(19)和右运动导向板(17)，左运动导向板(19)和右运动导向板(17)可以通过定位螺栓(18)随意组合运动板长度，气缸活塞杆(21)的动作带动基座单元(9)和导向轮(13)沿运动左运动导向板(19)和右运动导向板(17)运动，待分选件(12)随基座单元(9)到达指定位置的同时实现挡板(11)的上下移动。
[0020]一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构所述的底板(24)两侧有接口支座(I)，架有分选模块(5)的立柱(2)可以通过接口支座(I)进行组合使用，完成任意数量种类的分选。
[0021]如图4和图5所示，一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构所述的基座单元(9)由安装孔(901)、基体(902)、滑槽(903)、滚柱(904)、弹簧安装孔(905)和弹簧(906)组成。安装孔(901)在基体(902)的上部，滑槽(903)在其基体(902)内部，滚柱(904)均匀分布在滑槽(903)内，滑槽(903)底部有弹簧安装孔(905)，弹簧(906)的一端固定在弹簧安装孔(905)内，另一端固定在挡板(11)底部，挡板(11)安插在基座单元(9)的滑槽(903)内，挡板(11)可沿滑槽(903)上下移动。
[0022]如图6所示，以分选4种类型规格的待分选件为例，来说明本一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构的工作过程:
[0023]图中第I模块作为二叉树的根结点，第2模块作为二叉树的左子树，第3模块作为二叉树的右子树，3套分选模块的组合，组成一个完全二叉树，可分选得到4种不同类型的材料。
[0024]根据待分选件12的长度选定气缸4的气缸活塞杆21的长度，底板24的宽度，根据待分选件12自由滚落到挡板11的时间和气缸活塞杆21运动的速度通过定位螺栓18确定组合的运动导向板长度，根据分选的速度节拍选定底板24与供料单元14之间的倾角，安装固定好底板24、接口支座1、立柱2、横梁3，将导轨6、左运动导向板19、右运动导向板17和气缸支座23安装固定在分选模块5上，在整个分选过程中保证底板24、接口支座1、立柱2、横梁3、分选模块5位置不变。根据分选类型数量选定分选模块的数量，本实施例使用3套分选模块，分别为第I模块、第2模块和第3模块。图6中A位置为各模块的初始位置，代表气缸活塞杆21压出到极限位置时的状态，B位置代表气缸活塞杆21收回到极限位置时的状态。
[0025]供料单元14前面的工位具有检测功能，根据要分选的规格指标，将待分选件12标记为4种规格中的一种，然后供料单元14装载有待分选件12运动到底板24缺口的上方，若此待分选件12为①类，则第I模块处于初始位置，供料单元14向下运动，待分选件12滚落到底板24上，将要滚落至第2模块位置时，第2模块气缸活塞杆21动作，导向轮13沿右运动导向板17面滚动，带动挡板11向下运动，当待分选件12到达第I模块挡板11的位置时，挡板11已落下，挡板11阻挡待分选件12继续滚落，并随基座单元9向B位置方向运动，接近B位置时，导向轮13根据左运动导向板19的形状，带动挡板11向上运动，当到达B位置时，挡板11已到最高位置，待分选件12继续滚落，沿底板24滚落至①类待分选件所在位置；若此待分选件12为②类，则第I模块和第2模块均处于初始位置，供料单元14向下运动，待分选件12沿底板24滚落至②类待分选件所在位置；若此待分选件12为③类，第3模块处于初始位置，供料单元14向下运动，待分选件12滚落到底板24上，此时第I模块气缸活塞杆21动作，导向轮13沿右运动导向板17面滚动，带动挡板11向下运动，当待分选件12到达第I模块挡板11的位置时，挡板11已落下，挡板11阻挡待分选件12继续滚落，并随基座单元9向B位置方向运动，接近B位置时，导向轮13根据左运动导向板19的形状，带动挡板11向上运动，当到达B位置时，挡板11已到最高位置，待分选件12继续滚落，沿底板24滚落至③类待分选件所在位置；若此待分选件12为④类，供料单元14向下运动，待分选件12滚落到底板24上，此时第I模块气缸活塞杆21动作，导向轮13沿右运动导向板17面滚动，带动挡板11向下运动，当待分选件12到达第I模块挡板11的位置时，挡板11已落下，挡板11阻挡待分选件12继续滚落，并随基座单元9向B位置方向运动，接近B位置时，导向轮13根据左运动导向板19的形状，带动挡板11向上运动，当到达B位置时，挡板11已到最高位置，待分选件12继续沿底板24滚落，此时第3模块气缸活塞杆21动作，导向轮13沿右运动导向板17面滚动，带动挡板11向下运动，当待分选件12到达第3模块挡板11的位置时，挡板11已落下，挡板11阻挡待分选件12继续滚落，并随基座单元9向B位置方向运动，接近B位置时，导向轮13根据左运动导向板19的形状，带动挡板11向上运动，当到达B位置时，挡板11已到最高位置，待分选件12继续滚落，滚落至④类待分选件所在位置；
[0026]当待分选件脱离分选模块5时，气缸I进行相应的动作回到气缸活塞杆21压出时的状态，进入下一次工作准备状态。
[0027]需要强调的是，以上是本发明以分选4种类型规格的待分选件为实施例而已，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构，其特征在于:所述一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构包括底板(24)，所述底板(24)与供料单元(14)的水平方向成一定度角安置，底板(24)的头部开设有缺口，供料单元(14)可以上下平移运动，待分选件(12)由此传递到底板(24)上，底板(24)两侧有接口支座(I)，接口支座(I)上方竖有立柱(2)，立柱(2)可以在接口支座⑴上自由移动，横梁⑶架设在立柱⑵上，其可以在立柱⑵上下自由移动，分选模块(5)固定在横梁(3)上，导轨(6)通过导轨固定螺栓(7)安装在分选模块(5)前方上，滑块(10)可以在导轨(6)上自由移动，滑块(10)下方连结有基座单元(9)，通过气缸支座固定螺栓(22)安装固定在分选模块(5)的中部，气缸(4)固定在气缸支座(23)上，气缸活塞杆(21)与气动浮头(8)相连，气动浮头(8)通过浮头杆紧定螺母(7)与基座单元(9)相连，基座单元(9)中安插有挡板(11)，挡板(11)上部通过紧定螺母(15)固定有导向轮(13)，分选模块(5)的后方通过运动导向板固定螺栓(20)设有左运动导向板(19)和右运动导向板(17)，左运动导向板(19)和右运动导向板(17)可以通过定位螺栓(18)随意组合运动板长度，气缸活塞杆(21)的动作带动基座单元(9)和导向轮(13)沿运动左运动导向板(19)和右运动导向板(17)运动，待分选件(12)随基座单元(9)运动的同时实现挡板(11)的上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构，其特征在于，基座单元(9)由安装孔(901)、基体(902)、滑槽(903)、滚柱(904)、弹簧安装孔(905)和弹簧(906)组成。安装孔(901)在基体(902)的上部，滑槽(903)在其基体(902)内部，滚柱(904)均匀分布在滑槽(903)内，滑槽(903)底部有弹簧安装孔(905)，弹簧(906)的一端固定在弹簧安装孔(905)内，另一端固定在挡板(11)底部，挡板(11)安插在基座单元(9)的滑槽(903)内，挡板(11)可沿滑槽(903)上下移动。
3.根据权利要求1所述的一种组合式的圆柱形零件分选操纵机构，其特征在于，底板(24)两侧有接口支座(I)，架有分选模块(5)的立柱(2)可以通过接口支座(I)进行组合使用，完成任意数量种类的分选。
【文档编号】B07C5/36GK104438144SQ201410727325
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】余忠华, 宋戈, 王旦皓, 王雯吉, 周宇飞, 张 浩 申请人:浙江大学