CN104191353B - 一种上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种上料装置，所述置料台和机械臂机构设置于旋转工作台一侧，所述旋转工作台包括治具，所述置料台和旋转工作台之间设置有摄像控制机构和定位机构，机械臂机构夹取置料台上的钻针传送至旋转工作台，再由定位机构自动定位与旋转工作台连接，摄像控制机构对固定在旋转工作台上的钻针进行影像输出，判断钻针与旋转工作台的固定状况，有效实现自动化上料需求，无需手动调整钻针位置，摄像控制机构对钻针进行定位，防止旋转工作台出现误夹、漏夹的状况，大大提高了上料装置的可靠性，保证了全自动钻针研磨设备后续工位的正常运行。

Description

一种上料装置

技术领域

本发明提出了一种上料装置，尤其是涉及一种用于全自动钻针研磨设备的上料装置。

背景技术

在机械制造行业中，数控车床被广泛用于钻针研磨设备当中。在加工这类零件时，由于钻针毛坯件体积小，加工工序复杂，自动化加工精度要求高，数控车床的自动化，极大限度地提高机床的加工效率。为满足全自动钻针研磨设备高精度，复杂工序的技术需求，就必须配备自动化程度更高，与全自动钻针研磨设备匹配性更好的上料设备。

现有技术中，中国专利全自动化钻针上料装置(公告号CN202053162U)公开了一种使用全自动化流程研磨钻针的上料装置，其具有一入料区、该入料区设置于机台一侧输送未研磨钻针，取至模块设于该入料区的一侧，该取至模块具有一取钻夹及一卸钻夹。其操作时，该取钻夹将入料区内的该未研磨检测钻针夹持移动至该钻针旋转夹座上，该卸钻夹将完成研磨检测的钻针从钻针旋转夹座夹持移动至入料区或不良区。上述取钻夹夹取未研磨检测钻针时并无定位机构，可能会导致钻针旋转夹座与钻针定位不准，致使后续加工流程无法进行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种通过钻针影像，精确定位钻针的位置防止钻针漏夹、误夹的全自动钻针研磨设备的上料装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种上料装置，用于全自动钻针研磨设备，包括旋转工作台，放置钻针的置料台和机械臂机构，所述置料台和机械臂机构设置于旋转工作台一侧，所述旋转工作台包括主轴和治具，所述治具固定在所述主轴内，所述置料台和旋转工作台之间设置有摄像控制机构和定位机构，所述摄像控制机构设置有摄像头，所述定位U槽的轴线与所述摄像头的轴线位于同一水平线上。

进一步的，所述摄像控制机构包括底座、基板、摄像头和固定装置，所述底座两侧分别设置有前限位板和后限位板，所述前限位板和后限位板之间设置有所述基板，所述基板位于所述底座的上方，所述基板与所述底座之间设置有螺柱，所述螺柱的首端固定在所述基板上，所述螺柱的尾端与所述底座螺纹连接，所述螺柱的尾端通过螺母连接在所述底座上，所述螺柱的中端设置有便于扳手扳动的平面，所述固定装置固定在所述基板上，所述固定装置包括上固定块与下固定块，所述上固定块与所述下固定块配合形成放置所述摄像头的孔，所述摄像头放置在该孔内，所述上固定块与所述下固定块通过紧固件连接。

进一步的，还包括光源机构，所述光源机构包括能够给所述摄像头提供光源的光源装置和光源固定件，所述光源装置设置在所述光源固定件上，所述光源装置的轴线与摄像头和定位机构位于同一轴线之上。

进一步的，所述置料台设置于前后移动组件之上。

进一步的，所述机械臂机构包括支架，左右移动组件，上下移动组件和夹具，所述支架设置于置料台上方，支架上设置有左右移动组件，所述上下移动组件安装于左右移动组件之上，所述夹具固定于上下移动组件下方。

进一步的，所述夹具连接有转动电机和转动轴，所述转动电机与转动轴连接，所述夹具固定于转动轴之上。

进一步的，所述定位机构包括底座、气缸和定位片，所述气缸固定所述在底座侧面，所述定位片固定在所述气缸上，所述定位片上设置有与钻针配合的定位U槽，钻针位于所述定位U槽的正上方。

进一步的，还包括一限位机构，所述限位机构包括底座、限位基板和限位片，所述限位基板固定于底座之上，所述限位片设置于限位基板之上，所述限位片位于治具下方，所述限位片的轴线与摄像头的轴线和定位U槽的轴线位于同一水平线之上。

进一步的，所述旋转工作台主要包括转筒及安装在转筒上的主轴组，所述转筒由安装在所述转筒下方的伺服电机带动转动，所述主轴组外还设置有安全罩，所述主轴组包括主轴电机、主轴安装板、主轴和主轴安全罩，所述主轴安装板固定在所述转筒上，所述主轴电机固定在所述主轴安装板的侧面，所述主轴安装板上设置有孔，所述主轴电机的输出轴从所述孔内穿出与所述主轴连接，所述主轴安全罩固定在所述安全罩外，所述主轴安全罩上设置有治具穿出的孔。

进一步的，所述转筒上设置有一个或多个主轴组。

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

本发明一种上料装置，通过机械臂机构夹取置料台上的钻针传送至旋转工作台，再由定位机构自动定位钻针与治具连接，摄像控制机构对钻针进行影像输出，经过计算机判断钻针与旋转工作台的固定状况，有效实现全自动钻针研磨设备的上料需求，且无需手动调整钻针在旋转工作台的位置，自动化程度高，有效提高工作效率；摄像控制机构对钻针进行定位，防止旋转工作台出现误夹、漏夹的状况，大大提高了上料装置的可靠性，保证了全自动钻针研磨设备后续工位的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种上料装置的俯视图；

图2是图1本发明所述一种上料装置的立体图；

图3是本发明所述置料台和机械臂机构的立体图；

图4和图5是本发明所述摄像控制机构的爆炸图；

图6是本发明摄像控制机构、限位机构和旋转工作台的立体图；

图7是定位机构的立体图；

图8是本发明所述旋转工作台的立体图；

图9是本发明所述主轴的立体图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至图7所示，一种上料装置，用于全自动钻针研磨设备，包括旋转工作台5，旋转工作台5上固定有治具7，旋转工作台5的一侧设置有置料台1和机械臂机构2，靠近旋转工作台5设置有用于对钻针9影像输出的摄像控制机构3，摄像控制机构3上设置有摄像头31，摄像头31能够与钻针9垂直。与摄像控制机构3的轴线同一水平线位置上还设置有定位机构4和限位机构8。

旋转工作台5带动钻针9转动至多个工位，包括上料工位，研磨工位，检测工位，下料工位等。本发明介绍了旋转工作台5转动至上料工位，工作时，通过机械臂机构2夹取置料台1上的钻针传送至旋转工作台5，再由定位机构4自动定位钻针，摄像控制机构3对钻针进行影像输出，经过计算机判断钻针与旋转工作台5的固定状况，有效实现全自动钻针研磨设备的上料需求，且无需手动调整钻针在旋转工作台5的位置，自动化程度高，有效提高工作效率，防止旋转工作台5出现误夹、漏夹的状况，大大提高了上料装置的可靠性，保证了全自动钻针研磨设备后续工位的正常运行。

进一步的，所述置料台1设置于前后移动组件11之上，所述前后移动组件11包括前后电机111、前后丝杠113和前后滑块112，前后电机111与前后丝杠113连接，前后滑块112套接于前后丝杠113外，前后滑块112与置料台1相连接。

进一步的，所述机械臂机构2包括支架23、左右移动组件21、上下移动组件22和夹具224。所述支架23安装于置料台1的上方，所示左右移动组件21安装于支架23之上，所述左右移动组件21包括左右电机211、左右丝杠233和左右滑块212，所述左右电机211与左右丝杠233连接，左右滑块212套接于左右丝杠233外，滑块与上下移动组件22连接。所述上下移动组件22包括气缸221，气缸221底部连接夹具224。

进一步的，所述夹具还连接有转动电机223，转动轴222，所述转动电机223与转动轴222连接，所述夹具224固定于转动轴222之上。

进一步的，所述限位机构8包括底座81、限位基板82和限位片83，所述限位基板82固定于底座81之上，所述限位片83设置于限位基板82之上，所述限位片83位于治具7下方，与摄像头31的轴线处于同一个水平线上。

所述定位机构4包括底座41、气缸42和定位片43，所述气缸42固定所述在底座41侧面，所述定位片43固定在所述气缸42上，所述定位片43上设置有与钻针配合的定位U槽44，钻针9位于所述定位U槽44的正上方。

进一步地，摄像控制机构3包括底座35、基板33、摄像头31和固定装置，底座35两侧分别设置有前限位板36和后限位板34，前限位板36和后限位板34之间还设置有基板33，基板33位于底座35的上方，基板33与底座35之间设置有螺柱37，螺柱37的首端固定在基板33上，螺柱37的尾端与底座35螺纹连接，螺柱37的尾端通过螺母固定在底座35上，螺柱37的中端设置有便于扳手扳动的平面32，固定装置固定在基板33上，固定装置包括上固定块311与下固定块312，上固定块311与下固定块312配合形成放置摄像头的孔，摄像头31放置在该孔内，上固定块311与下固定块312通过紧固件连接。

用户通过扳手转动螺柱37实现基板33在前限位板36和后限位板34之间上下移动，从而带动摄像头31上下移动，使基板33沿着前限位板36和后限位板34向上或向下移动，有效保证基板33在上下运动时的左右位移偏差，保证了精度。同时，摄像头31通过上固定块311与下固定块312固定，且上固定块311与下固定块312固定通过紧固件连接，有利于摄像头的安装和拆卸，使用方便，且结构简单。

更进一步地，基板33与下固定块312之间还设置有调节板39，基板33上设置有基板凹槽38，调节板39设置在该基板凹槽38内，调节板39上设置有调节凹槽310，下固定块312设置在调节凹槽310内，基板凹槽38与调节凹槽310垂直。

调节板39沿着基板凹槽38移动，下固定块312沿着调节凹槽310移动，同时基板凹槽38与调节凹槽310垂直，使得摄像头31能够左右或者前后移动，有效防止组装或加工时造成的位移偏差，防止摄像头31影像对焦时，造成不能对焦现象。

更进一步地，基板凹槽38一侧设置有凸块313，凸块313上设置有通孔，靠近凸块313的调节板39侧面设置有与通孔配合的螺纹孔；调节凹槽310一侧设置有凸块314，凸块314上设置有通孔，靠近凸块314的下固定块312侧面设置有与通孔配合的螺纹孔。

用户可通过螺钉穿过设置在基板凹槽38上凸块313的通孔拧到靠近该凸块的调节板39上的螺纹孔，拧螺钉，起到调节板39沿着基板凹槽38移动的微调；或通过螺钉穿过设置在调节凹槽310上的凸块314的通孔拧到靠近该凸块314的下固定块312上的螺纹孔，拧螺钉，起到下固定块312沿着调节凹槽310移动的微调，有效证调节板39或下固定块312的位移精度，从而保证摄像头31左右，前后移动的精度，且使用方便。

进一步地，还包括光源机构6，光源机构6包括能够给摄像头31提供光源的光源装置62和光源固定件63，光源装置62设置在光源固定件63上。

由于现场环境的影像，难免会造成摄像控制机构影像输出时影像模糊等，造成计算机误判断和误执行，造成加工失误，通过设置光源机构6，增加光源，有效避免了该现象。

进一步地，光源机构6和摄像控制机构3位于定位机构4的两侧。

更进一步地，光源装置62包括LED灯、闪光灯、聚光板等。

进一步地，旋转工作台5主要包括转筒51及安装在转筒51上的主轴组52，转筒51由安装在转筒51下方的伺服电机带动转动，主轴组52外还设置有安全罩520，主轴组52包括主轴电机53、主轴安装板54、主轴59和主轴安全罩，主轴安装板54固定在转筒51上，主轴电机53固定在主轴安装板54的侧面，主轴安装板54上设置有孔，主轴电机53的输出轴从该孔内穿出与主轴59连接，主轴安全罩固定在安全罩外，主轴安全罩上设置有治具7穿出的孔或槽。

主轴电机53带动主轴59转动，从而带动治具7转动，进而带动安装在治具7内的钻针9转动，结构简单，相对现有技术，通过一电机带动多个主轴转动，便于程序调试和控制，且主轴运行稳定。

更进一步地，主轴59包括主轴电机连接块510、治具连接块513和连接块514，主轴电机连接块510与治具连接块513通过连接块514连接，主轴电机连接块510设置有固定主轴电机53的输出轴的主轴孔512，治具连接块513设置有固定治具7的治具孔515，主轴孔512轴线与治具孔515轴线位于同一条水平线上。

更加进一步地，转筒51上设置有一个或多个主轴组52。

主轴组52对应各个工位，由于主轴组52结构简单，体积小，便于在转筒51上安装一个或多个主轴组52。

进一步地，还包括锁紧机构58，锁紧机构58包括传感器片55、传感器56和固定条57，传感器片55固定在转筒51上，传感器56固定在固定条57上，实现传感器56能够感应传感器片55。钻针9通过旋转工作台5旋转至各工位，由于电机的不稳定性，难免造成钻针与工位之间的偏差，通过锁紧机构有效保证安装在主轴上的钻针能够移动到工位，有效避免钻针不能实现各工位对钻针进行工作。

一种上料方法，上料步骤如下：

步骤1，前后移动组件驱动置料台运送钻针至机械臂机构之下，左右移动组件移动机械臂定位钻针位置，上下移动组件驱动机械臂夹取钻针；

步骤2，机械臂机构将钻针送至限位机构；

步骤3，计算机判断钻针固定状况，控制定位机构中定位片向上移动的距离辅助钻针对准治具；

步骤4，机械臂将钻针送入治具固定；

步骤5，固定完成后，定位机构回到初始位置；

步骤6，旋转工作台带动钻针转动至下一工位，包括检测工位或下料工位。

优选地，步骤3中，定位机构中气缸，前后移动组件、左右移动装置和上下移动装置的电机与计算机连接，通过计算机自助判断控制，自动化程度高，有效提高工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种上料装置，用于全自动钻针研磨设备，包括旋转工作台，放置钻针的置料台和机械臂机构，其特征在于，还包括光源机构和限位机构，所述置料台和机械臂机构设置于旋转工作台一侧，所述旋转工作台包括主轴和治具，所述治具固定在所述主轴内，所述置料台和旋转工作台之间设置有摄像控制机构和定位机构，所述摄像控制机构设置有摄像头，所述定位机构包括底座、气缸和定位片，所述气缸固定在所述底座侧面，所述定位片固定在所述气缸上，所述定位片上设置有与钻针配合的定位U槽，钻针位于所述定位U槽的正上方，所述定位U槽的轴线与所述摄像头的轴线位于同一水平线上，所述光源机构包括能够给所述摄像头提供光源的光源装置和光源固定件，所述光源装置设置在所述光源固定件上，所述光源装置、摄像头和定位机构位于同一轴线之上，所述限位机构包括底座、限位基板和限位片，所述限位基板固定于底座之上，所述限位片设置于限位基板之上，所述限位片位于治具下方，所述限位片的轴线、摄像头的轴线和定位U槽的轴线位于同一水平线之上。

2.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于，所述摄像控制机构包括底座、基板、摄像头和固定装置，所述底座两侧分别设置有前限位板和后限位板，所述前限位板和后限位板之间设置有所述基板，所述基板位于所述底座的上方，所述基板与所述底座之间设置有螺柱，所述螺柱的首端固定在所述基板上，所述螺柱的尾端与所述底座螺纹连接，所述螺柱的尾端通过螺母连接在所述底座上；所述螺柱的中端设置有便于扳手扳动的平面，所述固定装置固定在所述基板上，所述固定装置包括上固定块与下固定块，所述上固定块与所述下固定块配合形成放置所述摄像头的孔，所述摄像头放置在该孔内，所述上固定块与所述下固定块通过紧固件连接。

3.根据权利要求1所述的一种上料装置，其特征在于，所述置料台设置于前后移动组件之上。

4.根据权利要求1所述的上料装置，其特征在于，所述旋转工作台主要包括转筒及安装在转筒上的主轴组，所述转筒由安装在所述转筒下方的伺服电机带动转动，所述主轴组外还设置有安全罩，所述主轴组包括主轴电机、主轴安装板、主轴和主轴安全罩，所述主轴安装板固定在所述转筒上，所述主轴电机固定在所述主轴安装板的侧面，所述主轴安装板上设置有孔，所述主轴电机的输出轴从所述孔内穿出与所述主轴连接，所述主轴安全罩固定在所述安全罩外，所述主轴安全罩上设置有治具穿出的孔。

5.根据权利要求4所述的上料装置，其特征在于，所述转筒上设置有一个或多个主轴组。