一种轴芯加工用原料上线及自动识别校正装置的制作方法

本发明涉及机械加工及自动化上料设备，具体为一种轴芯加工用原料上线及自动识别校正装置。

背景技术：

1、在轴芯类零件批量加工过程中，原料的上料、除尘、方向识别与校正是影响自动化生产线效率和成品质量的关键环节。

2、目前，传统上料方式多采用人工摆放配合简单皮带输送，不仅作业效率低下，而且难以在输送过程中有效清理轴芯表面附着的金属切屑粉尘，容易影响后续的加工精度。同时，由于轴芯两端常存在“大头”和“小头”的不对称物理特征，普通输送线缺乏自动识别与校正能力，导致后续的压装、检测等工序需要人工介入进行方向调整，严重制约了自动化水平的提升。此外，当轴芯从斜滑道下落时，容易因重力加速过快发生多根堆叠或卡料现象，影响设备运行的连续性和稳定性。

3、因此，亟需研发一种能够实现轴芯自动上料、除尘、方向识别校正及有序输出的一体化装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轴芯加工用原料上线及自动识别校正装置，具有自动化程度高、定位精准、除尘效果好且适配多规格轴芯的优点，解决了现有技术中的问题。

2、一种轴芯加工用原料上线及自动识别校正装置，包括第一支撑块、固接于第一支撑块上端的第一承载台、固接于第一承载台上端的第一挡板和第二挡板、设置于第一支撑块一侧的进料除尘机构、设置于第一承载台上的输送检测机构、设置于输送检测机构出料侧的分级挡料机构、设置于分级挡料机构下方的转向校正机构、设置于第一支撑块另一侧的推移导向机构，以及设置于推移导向机构出料侧的夹持出料机构；所述第一支撑块的外部设置有第二承载台，所述第二承载台的上端固接有控制器。

3、优选的，所述进料除尘机构包括设置于第一支撑块一侧的进料台、固接于进料台上端的进料框、固接于进料台侧壁的第二承载板、固接于第二承载板上端的第四立块、固接于第四立块侧壁的第三电动缸、固接于第三电动缸输出轴端的移动板、固接于移动板靠近进料台一端的两个连接柱、共同固接于两个连接柱靠近进料台一端的立板、固接于立板靠近进料台一端的多个第三承载板、固接于第三承载板上端的固定框、固接于固定框内壁的两个连接块、共同固接于两个连接块相互靠近一端的轴流风机、固接于进料台侧壁的第三固定块，以及固接于第三固定块侧壁的第五电动缸；所述第三承载板的上端贯穿开设有多个通孔和多个通风槽，第三承载板的外周壁与进料台的内壁滑动贴合。

4、值得注意的是，通过在第三承载板上开设通孔与通风槽，并将轴流风机正对设置于第三承载板上端，当第三电动缸驱动第三承载板移动至轴芯上方时，轴流风机产生的气流可穿过通孔与通风槽均匀作用于轴芯表面，实现对金属粉尘的高效吹扫除尘；同时，第三承载板的外周壁与进料台的内壁滑动贴合，构成了直线运动导向结构，保证了轴芯在平推上料过程中的直线度与稳定性。

5、优选的，所述进料台为u形结构，进料台的内壁固接有橡胶板，进料台的一侧贯穿开设有第一槽体，所述立板与多个第三承载板构成的整体滑动设置于第一槽体内；多个所述第三承载板的上端共同贯穿式固接有第四挡板。

6、值得注意的是，u形的进料台结构配合其内壁的橡胶板，能够对轴芯在平推过程中形成全方位的物理容置，避免轴芯因外力轻微偏斜而发生侧滚或掉落；橡胶板具有弹性缓冲作用，可有效防止金属轴芯与进料台硬性碰撞产生划伤；第四挡板位于第三承载板的上端，能够有效阻挡轴芯在送料过程中意外滚落出承载区域，构成安全限位结构。

7、优选的，所述输送检测机构包括设置于第一承载台上端的皮带输送机、固接于第一承载台上端的第五立块、固接于第五立块侧壁的第一固定块以及固接于第一固定块上端的检测探头；所述检测探头的检测端正对皮带输送机的出料端上方。

8、值得注意的是，通过将检测探头固定设置于皮带输送机的出料端上方，皮带输送机在输送轴芯的过程中，检测探头可无接触地实时采集轴芯的物理形态特征，以精准区分轴芯“大头”与“小头”的朝向差异，为后续的转向校正机构提供准确的自动识别信号，实现无需人工干预的高精度检测。

9、优选的，所述分级挡料机构包括固接于第一承载台侧壁的斜板、贯穿开设于斜板下端的多个第二槽体、转动安装于第二槽体内壁的第二转动块、固接于斜板下端的弧形块，以及固接于斜板侧壁的电机；所述弧形块为弧形弹性薄片，弧形块的上端固接于第二转动块的下端，电机的输出轴外周壁与第二转动块的内壁固接；所述第二转动块的侧壁随转动可凸出于斜板的上端面，或与斜板的上端面相平齐。

10、值得注意的是，通过电机驱动第二转动块转动，可使其侧壁在“凸出斜板上端面”与“平齐斜板上端面”之间灵活切换，从而对沿斜板滑落的轴芯进行物理阻断或放行；弧形弹性薄片作为缓冲约束件，既能够对第二转动块的旋转角度进行限位，又能通过自身弹性吸收轴芯撞击的冲击力，确保动作稳定、结构耐用的同时，实现单根轴芯的精准分隔控制。

11、优选的，所述分级挡料机构还包括固接于第一支撑块侧壁的第二固定块、固接于第二固定块上端的第四电动缸、固接于第四电动缸输出轴上端的升降块，以及固接于升降块上端的多个固定柱；第四电动缸的输出轴竖直向上设置，多个固定柱与多个第二槽体一一对应并穿设于第二槽体内，多个固定柱的顶端穿过对应的第二槽体并延伸至斜板的上端面之上，其凸出高度随升降块的行程可调。

12、值得注意的是，第四电动缸与固定柱配合形成二级阻挡结构，当升降块升起时，固定柱的顶端延伸至斜板上端面之上，可在斜板前方形成阻断；该结构与第二转动块构成前后配合的两级分级屏障，能够有效避免连续下料时轴芯因重力加速度过快而堆叠，确保每根轴芯均以有序、隔离的单根状态下落，极大降低了卡料概率。

13、优选的，所述转向校正机构包括设置于第一支撑块外侧的第二立块、固接于第二立块上端的旋转气缸，以及固接于旋转气缸输出轴上端的u形托块；旋转气缸的输出轴竖直向上设置，u形托块位于斜板的正下方。

14、值得注意的是，u形托块正好位于斜板下方，可直接承接从斜板滑落的轴芯；由于旋转气缸带动u形托块可按需在水平方向上进行任意角度的旋转，当检测探头识别到轴芯大小头朝向与预设方向不符时，旋转气缸可带动u形托块自动完成一百八十度的翻转校正，从而免去了人工调整的繁琐，确保后道工序对接的一致性和准确性。

15、优选的，所述推移导向机构包括设置于第一支撑块外侧的第三立块、固接于第三立块上端的推移气缸、固接于第一支撑块另一侧的第二支撑块、固接于第二支撑块上端的第一承载板、固接于第一承载板上端的第三挡板、设置于第一支撑块外侧支撑台上端的单轴气缸，以及固接于单轴气缸输出轴上的限位块；所述推移气缸的输出轴朝向u形托块一侧设置，限位块与第三挡板沿第一承载板的长度方向左右相对设置。

16、值得注意的是，推移气缸将完成朝向校正后的轴芯沿水平方向精准推入第一承载板上，限位块与第三挡板的左右相对布置恰好形成了一个可调宽度的轴向限位夹槽，限位块在单轴气缸驱动下可左右移动以适配不同长度规格的轴芯，从而保证轴芯在转移过程中的轴向位置固定，避免因位置偏差导致的夹取失败。

17、优选的，所述推移导向机构还包括固接于第二支撑块侧壁的支架、固接于支架侧壁的第二电动缸、固接于第二电动缸输出轴下端的第二u形块，以及转动安装于第二u形块两侧内壁之间的导向辊；第二电动缸的输出轴竖直向下设置，导向辊的轴向与第一承载板的长度方向垂直设置。

18、值得注意的是，第二电动缸可驱动导向辊沿竖直方向升降，导向辊的轴向与第一承载板长度方向垂直设置，当不同直径规格的轴芯进入第一承载板后，导向辊在第二电动缸作用下下降至贴合轴芯外周壁，从而对轴芯的径向进行限位导向，防止其因受外力发生滚动偏移；该结构使得本装置能够兼容多种外径尺寸的轴芯，增强了设备的通用性和适应性。

19、优选的，所述夹持出料机构包括固接于第一支撑块侧壁的第一立块、固接于第一立块靠近第一支撑块一端的第一u形块、转动安装于第一u形块上的第一转动块、固接于第一转动块侧壁的夹爪气缸，以及铰接于第一立块侧壁下部的第一电动缸；所述第一电动缸的输出轴上端与第一转动块的下端铰接，第一转动块可绕第一u形块的铰接点翻转；所述控制器分别与单轴气缸、第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸、第四电动缸、第五电动缸、检测探头、电机、旋转气缸、夹爪气缸、轴流风机以及皮带输送机电连接。

20、值得注意的是，通过第一电动缸推拉驱动第一转动块绕铰接点翻转，可精准改变夹爪气缸的空间倾角与姿态，从而使得夹持住轴芯后的夹爪气缸能够以最合适的角度和轨迹进行翻转，将轴芯递送至外部机械手或下一道工序，确保自动化交接过程平稳可靠，避免了因末端姿态不匹配导致的卡滞或掉落风险。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

22、1、本发明通过设置进料除尘机构，将轴芯的直线平推上料与高压气流吹扫除尘进行了一体化集成，实现了轴芯在原料上线阶段的主动洁净处理，有效解决了传统人工上料效率低、粉尘清理滞后于加工工序的问题，显著提升了产品加工的前道清洁度与上料稳定性；

23、2、本发明通过设置非接触式的输送检测机构，配合由转动块与升降柱构成的双级分级挡料机构，实现了对轴芯大小头朝向的自动化识别，并通过物理分级方式彻底解决了多根轴芯在斜向下滑时因重力叠加导致的堆叠卡料问题，保证了单根有序下料的连续性；

24、3、本发明通过设置转向校正机构，利用旋转气缸驱动的u形托块，能够根据检测探头的反馈信号自动对待加工轴芯进行大角度朝向翻转，免去了人工对芯调整方向的繁琐操作，极大地减轻了操作人员的劳动强度，提高了生产线的整体流转节拍；

25、4、本发明通过设置推移导向机构，利用轴向可调的单轴气缸限位块与径向可升降的导向辊，对轴芯同时进行了“长度”和“直径”双维度物理限位，使得本装置能够快速适配多种不同尺寸规格的轴芯，显著拓宽了设备的适用范围和加工柔性；

26、5、本发明通过在不同受力部位（如进料台内壁、转动块下端）设置橡胶板和弧形弹性薄片等柔性缓冲构件，在轴芯平移、阻挡和碰撞过程中有效吸收了机械冲击力，不仅避免了金属工件之间硬性碰撞导致的表面划伤，也延长了挡料机构和承载机构的使用寿命，提升了装置的可靠性；

27、6、本发明采用模块化的空间布局，将上料除尘、方向识别、分级阻挡、翻转校正、推移定位以及翻转出料等工序高度集成于一个整体机架（第一支撑块及附属结构）上，结构紧凑、占地空间小，降低了产线布局的复杂程度，同时各模块相对独立，便于后期的单体维护与部件更换；

28、7、本发明通过控制器对单轴气缸、多组电动缸、电机、旋转气缸及皮带输送机进行集中电控，实现了设备从进料到输出全流程的自动化闭环运行，大幅提升了轴芯加工产线的自动化水平，并有效规避了因人工操作带来的偏差与安全隐患。