一种用于自动化设备上的调头升降装置的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备领域，更具体地，涉及一种用于自动化设备上的调头升降装置。


背景技术：

2.在自动化设备工作时，经常需要对加工的产品进行转向调头和升降，目前常见的自动化设备上的转向结构和升降结构几乎都是独立的结构，这就必然导致自动化设备的结构变得复杂，自动化设备的体积变大无法满足小型化设备的制作需求；且转向结构和升降结构单独设置也使得自动化设备的制造成本增加。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本实用新型提供一种用于自动化设备上的调头升降装置，并具体提供如下技术方案：
4.一种用于自动化设备上的调头升降装置，包括控制器、固定板和抓取组件，所述抓取组件与所述控制器相连，所述抓取组件用于夹持产品；所述固定板上设有驱动所述抓取组件旋转运动的旋转位移组件和驱动所述抓取组件升降运动的升降位移组件，所述旋转位移组件和所述升降位移组件分别与所述控制器相连。
5.进一步地，所述抓取组件包括抓取气缸和中心轴，所述抓取气缸与所述中心轴连接，所述抓取气缸与所述控制器相连，抓取气缸的运动端设有两个夹持手指，所述中心轴分别与所述升降位移组件和所述旋转位移组件连接。
6.进一步地，所述抓取气缸上设有手指压块，所述手指压块的一端与所述抓取气缸连接，另一端限位在两个所述夹持手指之间。
7.进一步地，所述旋转位移组件包括固定板和旋转气缸，所述旋转气缸与所述控制器相连，所述固定板与所述左右位移组件连接，所述固定板与所述旋转气缸连接，旋转气缸的运动端设有第一齿条；所述中心轴上套设有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合，所述中心轴远离所述抓取气缸的一端与所述升降位移组件连接。
8.进一步地，所述固定板上设有齿条导向块和齿条限位块，所述第一齿条与所述齿条导向块滑动连接，所述齿条限位块能够所述第一齿条抵接。
9.进一步地，所述升降位移组件包括升降气缸和导向杆，所述升降气缸与所述控制器相连，所述导向杆的一端与所述升降气缸连接，所述导向杆远离所述升降气缸的一端与所述固定板连接；升降气缸的运动端与所述中心轴远离所述抓取气缸的一端连接。
10.进一步地，所述升降位移组件包括升降气缸、导向杆和连接块，所述升降气缸与所述控制器相连，所述导向杆的一端与所述升降气缸连接，所述导向杆远离所述升降气缸的一端与所述固定板连接；所述连接块套设在所述导向杆上，并与所述导向杆滑动连接，升降气缸的运动端与所述连接块连接，所述连接块通过轴承与所述中心轴远离所述抓取气缸的一端连接。
11.进一步地，所述升降位移组件还包括升降气缸固定板，所述导向杆的数量有两个，两个所述导向杆平行竖立在所述固定板是上方，两个所述导向杆远离所述固定板的一端分别与所述升降气缸固定板连接，所述升降气缸固定在所述升降气缸固定板上。
12.进一步地，所述中心轴外套设有轴套，所述轴套与所述中心轴活动连接，所述轴套的内侧壁上设有钢珠，所述第一齿轮套设在所述轴套外侧，所述轴套能够与所述第一齿轮同步旋转；所述中心轴的外侧壁上设有长条导向槽，所述长条导向槽沿所述中心轴的轴向分布，所述钢珠卡入所述长条导向槽内，所述钢珠与所述长条导向槽滑动连接。
13.进一步地，所述固定板上设有贯穿所述固定板上下表面的通孔，所述轴套和所述中心轴穿过所述通孔，所述轴套通过轴承与所述固定板连接。
14.本实用新型中将旋转位移组件和升降位移组件集成到一起，使得整个装置结构更加紧凑，能够满足小型化设备的制作需求；同时将旋转位移组件和升降位移组件集成起来，有效地降低自动化设备的制造成本。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型实施例整体结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例中抓取组件、旋转位移组件和升降位移组件组装结构示意图；
18.图3是本实用新型实施例中中心轴与轴套连接结构剖面图；
19.图4是本实用新型实施例中左右位移组件组装结构示意图。
具体实施方式
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
21.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
23.如图1所示，一种自动分拣供料装置，包括控制器、限位座1、固定支架2和检测组件，限位座1用于放置待加工的产品，固定支架2上设有抓取组件3和驱动抓取组件3运动的
分拣驱动机构，检测组件、抓取组件3和分拣驱动结构分别与控制器相连，抓取组件3用于抓取限位座1上的产品，检测组件用于检测限位座1上的产品。分拣驱动机构包括驱动抓取组件3左右运动的左右位移组件4、驱动抓取组件3旋转运动的旋转位移组件5和驱动抓取组件3升降运动的升降位移组件6。
24.将该自动分拣供料装置安装到自动化设备上工作时，自动化设备的上料结构将产品上料到限位座1上，通过检测组件能够检测到限位座1上是否有产品。当检测到限位座1上有产品时，检测组件进一步检测产品的方向是否正确；方向正确的产品通过抓取组件3和升降位移组件6将其抓起，通过左右位移组件4将产品移送到下一工位上；方向不正确的产品通过抓取组件3和升降位移组件6将其抓起，再通过旋转位移组件5将产品调头转向，使其与预设上料方向相同，最后通过左右位移组件4将产品移送到下一工位上。
25.固定支架2作为该自动分拣供料装置的主框架，用于安装和限位各个部件。固定支架2包括支撑板21和安装板22，支撑板21有两个，且两个支撑板21平行竖立分布。安装板22的两端通过螺丝分别与两个支撑板21的上端固定连接，整个固定支架2呈门框形状，使得固定支架2的结构稳定。
26.检测组件包括分别与控制器相连的第一光纤传感器7和ccd相机8；第一光纤传感器7固定在限位座1上，用于检测限位座1上是否有产品；ccd相机8与固定支架2固定连接，ccd相机8位于限位座1的上方，用于检测限位座1上的产品方向及正反面是否正确。工作时，当有产品进入到限位座1上时，第一光纤传感器7反馈信号给控制器；控制器控制ccd相机8对限位座1上的产品进行拍照，通过与控制器内预存的照片比对判断，得知限位座1上的产品方向及正反面是否正确。
27.如图1-3所示，抓取组件3包括抓取气缸31和中心轴32，抓取气缸31与控制器相连，抓取气缸31与中心轴32的一端固定连接，中心轴32为空心结构，即中心轴32内设有贯穿中心轴32上下端面的通孔，通孔可用于放置抓取气缸31的接气管，能够防止中心轴32和抓取气缸31旋转时气管损坏。中心轴32分别与升降位移组件6和旋转位移组件5连接；抓取气缸31的运动端设有两个夹持手指33，抓取气缸31上设有手指压块34，手指压块34的一端固定安装在抓取气缸31上，另一端限位在两个夹持手指33之间。工作时，抓取气缸31驱动两个夹持手指33相向运动，对产品进行夹持，手指压块34能够抵住被夹持的产品，防止产品翘起走位，影响后续工位加工。
28.旋转位移组件5包括固定板51和旋转气缸52，旋转气缸52与控制器相连，固定板51的上表面与左右位移组件4连接，固定板51的下表面设有旋转气缸固定块53，旋转气缸52固定安装在旋转气缸固定块53上，旋转气缸52的运动端上连接有第一齿条54。中心轴32外侧套设轴套35，轴套35与中心轴32活动配合连接；轴套35的内侧壁上固定设有钢珠36，中心轴32的外侧壁上设有长条导向槽37，长条导向槽37沿中心轴32的轴向分布；钢珠36卡入长条导向槽37内，并与长条导向槽37滑动连接。固定板51上设有贯穿固定板51上下表面的通孔，轴套35和中心轴32穿过通孔，轴套35通过轴承与固定板51固定连接。轴套35外侧固定套设有第一齿轮55，第一齿轮55位于固定板51的下方，轴套35能够与第一齿轮55同步旋转，第一齿轮55与第一齿条54啮合，中心轴32远离抓取气缸31的一端与升降位移组件6连接。当第一齿轮55旋转时，能够带动轴套35和中心轴32同步旋转；当升降位移组件6驱动中心轴32升降运动时，钢珠36在长条导向槽37内滑动，使得轴套35和第一齿轮55位置不会发生移动。
29.旋转位移组件5工作时，控制器驱动旋转气缸52运动，旋转气缸52带动第一齿条54运动，第一齿条54驱动第一齿轮55旋转，第一齿轮55带动轴套35和中心轴32同步旋转，中心轴32带动抓取气缸31旋转180
°
，将抓取气缸31上的产品调头旋转180
°
。
30.为了提高该自动分拣供料装置的调头精准度，在固定板51上设有齿条导向块56和齿条限位块57，齿条导向块56与第一齿条54滑动连接，用于对第一齿条54的运动方向进行限位；齿条限位块57用于限制第一齿条54的运动行程，旋转位移组件5工作时，当第一齿条54运动到与齿条限位块57抵接时，抓取气缸31上的产品正好完成旋转调头。
31.升降位移组件6包括升降气缸61、导向杆62、连接块63和升降气缸固定板64，升降气缸61与控制器相连，升降气缸61固定在升降气缸固定板64上，升降气缸61的运动端与连接块63固定连接；连接块63套设在导向杆62上，并与导向杆62滑动连接，连接块63通过轴承与中心轴32远离抓取气31缸的一端固定连接。本实施例中，导向杆62的数量有两个，且两个导向杆62平行竖立设置在固定板51上方，并分别与固定板51固定连接，两个导向杆62远离固定板51的一端分别与升降气缸固定板64固定连接。在其他实施例中，导向杆62也可以是1个或者多个。
32.升降位移组件6工作时，控制器控制升降气缸61运动，升降气缸61带动连接块63在导向杆62上滑动，连接块63带着中心轴32升降运动，中心轴32带着抓取气缸31升降运动，从而使抓取气缸31内的产品升降运动。
33.在本实施例中，限位座1上设有两个产品安置位11，第一光纤传感器7的数量有两个，且每个第一光纤传感器7能够检测对应产品安置位11上的产品。抓取组件3、旋转位移组件5和升降位移组件6的数量分别有两个，使得该自动分拣供料装置能够同时加工两个产品，提高了该自动分拣供料装置的加工效率。
34.如图1、4所示，左右位移组件4包括电机41、减速机42、导轨43和第二齿条44，电机41与控制器相连，电机41与减速机42固定连接，减速机42通过电机支架45与安装板22固定连接，减速机42远离电机41的一端连接有联轴器46，联轴器46内设有与联轴器46同步转轴的旋转轴47，旋转轴47上套设有第二齿轮48。导轨43的数量有两条，分别平行设置在安装板22的下方，并与安装板22的下表面固定连接。第二齿条44的数量有两条，分别与对应固定板51的上表面固定连接，两个第二齿条44上方均设有滑块49，两个滑块49分别与对应的导轨43滑动连接，两个第二齿条44分别与第二齿轮48啮合。
35.左右位移组件4工作时，控制器控制电机41工作，电机41驱动减速机42旋转，减速机42带动联轴器46、旋转轴47和第二齿轮48旋转，第二齿轮48带动两个第二齿条44同步左右滑动，两个第二齿条44的运动方向相反，第二齿条44带动旋转位移组件5、抓取组件3和升降位移组件6左右运动。
36.为了控制第二齿条44的运动行程，在其中一个第二齿条44上设有拨块410，在安装板22上安装有第二光纤传感器411，第二光纤传感器411与控制器相连，而且拨块410能够与第二光纤传感器411相接；当第二齿条44上的拨块410与第二光纤传感器411相接时，第二光纤传感器411反馈信号给控制器，控制器控制电机41停止工作，从而起到限制第二齿条44行程的作用。
37.工作原理：
38.首先，将该自动分拣供料装置安装到自动化设备上工作时，限位座1与自动化设备
的上料装置相连，限位座1的外侧设有收集箱9，收集箱9的外侧与自动化设备的进料装置相连。
39.工作时，自动化设备的上料装置将产品输送到限位座1上，当第一光纤传感器7检测到限位座1上有产品时，反馈信号给控制器；控制器控制ccd相机8对限位座1上的产品进行拍照，通过与控制器内预存的照片比对判断，得知限位座1上的产品方向及正反面是否正确。
40.当控制器得知限位座1上的产品方向和正反面均正确时，控制器通过控制抓取组件3、升降位移组件6和左右位移组件4的配合将限位座1上的产品抓取并移送到自动化设备的进料装置上。
41.当控制器得知限位座1上的产品正反面正确，但是方向不正确时，控制器通过控制抓取组件3、升降位移组件6和左右位移组件4的配合将限位座1上的产品抓起；再通过控制旋转位移组件5将抓取组件3上的产品调头旋转180
°
；最后再通过控制抓取组件3、升降位移组件6和左右位移组件4的配合将产品移送到自动化设备的进料装置上。
42.当控制器得知限位座1上的产品正反面不正确时，控制器通过控制抓取组件3、升降位移组6件和左右位移组件4的配合将限位座1上的产品抓取并移送到收集箱9内，收集箱9对产品进行收集。
43.显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。