一种轴类零件的自动理料机构的制作方法

本发明涉及理料机构技术领域，特别涉及一种轴类零件的自动理料机构。

背景技术：

如图1所示，为一种芯轴零件100（包括但不局限于散热器的叶轮芯轴）的结构示意图，其最终会被装于与其配合的部件（例如模具型腔）上。此类芯轴零件100有一端101倒角，形成锥状。而另一端102不倒角或者倒角的尺寸明显小于所述一端101的倒角。

将这种芯轴零件100抓取并装于与其配合的部件的传统方式，是通过人工操作的，而人工操作存在效率低且成本高的问题。

因此，为提高生产效率并降低成本，可通过设置自动装料机将此类芯轴零件100自动抓取（一般通过自动化设备的机械手抓取）并装于目标部件上。而如何将芯轴零件100整理至预定的位置和方向，是自动装料机能否顺利将芯轴零件100抓取并准确装入目标部件的重要因素。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种轴类零件的自动理料机构，旨在将芯轴零件整理至所需的位置和方向。

为实现上述目的，本发明提出一种轴类零件的自动理料机构，包括：

基架，所述基架上设有至少一个顶部开口的料箱；

导向件，所述导向件设于基架对应料箱开口的一侧位置，导向件朝向开口的一侧设有台阶，台阶上设有供进入台阶的芯轴零件滑落其内的纵向导向槽；

顶料装置，所述顶料装置包括顶料杆和用于驱动顶料杆升降的垂向驱动装置，顶料杆上升到位时，可将一根芯轴零件从料箱顶至进入台阶，并从台阶滑落至纵向置于纵向导向槽中；

方向调节机构，所述方向调节机构包括可垂向移动装于基架上的升降座、用于驱使升降座升降的升降驱动装置、装于升降座上的旋转驱动装置、以及装于旋转驱动装置的转轴上的方向调节杆，导向件对应方向调节杆的位置开设有导孔，导孔的孔壁远离导向槽的位置开设有贯穿导向件顶壁的嵌槽，芯轴零件的两端可卡入嵌槽的深度不同方向调节杆的上部穿过导孔，并相对导孔垂向移动，方向调节杆开设有贯穿其周壁的限位孔，限位孔可随方向调节杆在位于导孔内且与嵌槽和导向槽的一端水平相对的进料工位与位于导孔上方的出料工位之间运动；

推料装置，所述推料装置包括用于将导向槽内的芯轴零件纵向推入限位孔并与嵌槽相抵的推料杆、以及用于驱动推料杆运动的纵向驱动装置；

传感器，所述传感器用于感应芯轴零件哪一端与嵌槽相抵，以使旋转驱动装置可在出料工位处，驱动方向调节杆将其上的芯轴零件转动至预定的方向；以及

水平出料装置，装于基架上，用于将位于推出工位的芯轴零件从限位孔水平部分推出以供机械手抓取。

本发明技术方案在导孔的孔壁远离导向槽的位置开设有贯穿导向件顶壁的嵌槽，当推料杆在纵向驱动装置的驱动下将芯轴零件推进限位孔且端部与嵌槽相抵时，由于芯轴零件的一端有倒角，另一端无倒角或者另一端的倒角尺寸小于所述一端，因此，当芯轴零件的所述一端抵于嵌槽和所述另一端抵于嵌槽时，其分别伸入嵌槽的深度不同，相应的推料杆的进给位移也不同，这样，传感器就能根据推料杆进给位移的不同感应出是芯轴零件的哪一端与嵌槽相抵，从而使旋转驱动装置可以根据传感器提供的信息，驱动方向调节杆将限位孔内的芯轴零件水平转动至预定的方向，并通过水平出料装置将芯轴零件从限位孔中部分推出，以供机械手将被水平推出的一端抓取，并进行后续的操作，整个过程无须人工操作，可提高生产效率，并降低生产成本。

附图说明

图1为芯轴零件的示意图；

图2、图3为本发明的不同角度的立体示意图；

图4为本发明的导向件的俯视图；

图5为本发明的导向件的局部剖视图；

图6为本发明的方向调节杆的示意图；

图7为本发明的水平出料装置与基架配合的局部剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图，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的一部分实施例，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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种轴类零件的自动理料机构。

本发明实施例中，如图1至7所示，该轴类零件的自动理料机构，包括基架1、导向件2、顶料装置3、方向调节机构4、推料装置5、传感器6、以及水平出料装置7。

其中，基架1可固定于自动装料机（未图示）上，基架1上设有至少一个顶部开口的料箱8，如图2所示为设有两个料箱8的情况，料箱8用于存放待整理的芯轴零件100。

导向件2设于基架1对应料箱8开口的一侧位置，导向件2朝向开口的一侧设有台阶21，台阶21上设有供进入台阶21的芯轴零件100滑落其内的纵向导向槽22。

顶料装置3包括顶料杆31和用于驱动顶料杆31升降的垂向驱动装置32，具体地，顶料杆31上升到位时（例如略高台阶21或者与台阶21平齐时），可将一根芯轴零件100从料箱8顶至进入台阶21，并从台阶21滑落至纵向置于导向槽22中。

方向调节机构4包括可垂向移动装于基架1上的升降座41、用于驱使升降座41升降的升降驱动装置42、装于升降座41上的旋转驱动装置43（例如旋转电机或者旋转气缸）、以及装于旋转驱动装置43的转轴上的方向调节杆44。导向件2对应方向调节杆44的位置开设有导孔23，导孔23的孔壁远离导向槽22的位置开设有贯穿导向件2顶壁的嵌槽24，芯轴零件100的两端可卡入嵌槽24的深度不同方向调节杆44的上部穿过导孔23，并可相对导孔23垂向移动，方向调节杆44开设有贯穿其周壁的限位孔441，限位孔441可随方向调节杆44在位于导孔23内且与嵌槽24和导向槽22的一端水平相对的进料工位与位于导孔23上方的出料工位（见图2）之间运动。具体地，升降驱动装置42采用直线电机或者气缸，升降驱动装置42固设于基架1上，升降驱动装置42的驱动部（如气缸的活寒杆或者直线电机的动子）直接或者通过中间连接件与升降座41相连。

所述推料装置5包括用于将导向槽22内的芯轴零件100纵向推入限位孔441并与嵌槽24相抵的推料杆51、以及用于驱动推料杆51运动的纵向驱动装置52。具体地，纵向驱动装置52可以为气缸或者直线电机，纵向驱动装置52装于基架1对应导向槽22另一端的位置，纵向驱动装置52的驱动部（如气缸的活寒杆或者直线电机的动子）直接或者通过连接座与推料杆51相连。

传感器6用于感应芯轴零件100哪一端与嵌槽24相抵，以使旋转驱动装置43可在出料工位处，驱动方向调节杆44将其上的芯轴零件100水平转动至预定的方向。

水平出料装置7装于基架1上，用于将位于推出工位的芯轴零件100从限位孔441水平部分推出以供机械手（未图示）抓取。具体地，所述水平出料装置7包括装于基架1位于导向件2上方的推出气缸71以及装于推出气缸71的活塞杆上的出料杆72。进一步地，基架1上还设有用于对出料杆72进行支撑和导向的导向孔11，以使出料杆72能在推出气缸71的驱动下，更顺利地插入限位孔441，并将芯轴零件100部分推出限位孔441，以供机械手抓取。

当推料杆51在纵向驱动装置52的驱动下将芯轴零件100推进限位孔441且端部与嵌槽24相抵时，由于芯轴零件100的一端101有倒角，另一端102无倒角或者另一端102的倒角尺寸小于所述一端101，因此，当芯轴零件100的所述一端101抵于嵌槽24和所述另一端102抵于嵌槽24时，其分别伸入嵌槽24的深度不同，相应的推料杆51的进给位移也不同，这样，传感器6就能根据推料杆51进给位移的不同感应出是芯轴零件100的哪一端与嵌槽24相抵，从而使旋转驱动装置43可以根据传感器6提供的信息，驱动方向调节杆44将限位孔441内的芯轴零件100水平转动至预定的方向，并通过水平出料装置7将芯轴零件100从限位孔441中部分推出，以供机械手将被水平推出的一端抓取，并进行后续的操作，整个过程无须人工操作，可提高生产效率，并降低生产成本。

本发明实施例中，如图2、图3所示，所述传感器6可以采用压力传感器或者位移传感器，传感器6装于所述连接座上，并可在纵向驱动装置52的驱动下，随推料杆51一同移动，当推料杆51将芯轴零件100推至与嵌槽24相抵时，传感器6根据其感应到的位移或者压力大小判断出芯轴零件100是哪一端与嵌槽24相抵。从而使旋转驱动装置43可在出料工位将芯轴零件100转动至预定方向。由于位移传感器和压力传感器为现有技术，并为本技术领域的技术人员所熟知，这里不对其具体结构以及工作原理进行赘述。但应该说明的是，当传感器6为位移传感器时，需有参考点（或称反射点）供感应位移值。当传感器6为压力传感器时，需有作用点供压力传感器感应压力值。

进一步地，如图2、图3所示，基架1与台阶21相对的位置设置有感应器（未图示），用于感应是否有芯轴零件100进入导向槽22，当感应器没有感应到芯轴零件100进入导向槽22时，纵向驱动装置52不驱动推料杆51往嵌槽24方向移动。而当感应器感应到有芯轴零件100进入导向槽22后，纵向驱动装置52驱动推料杆51将芯轴零件100推至与嵌槽24相抵。

在本发明实施例中，如图2、图3所示，所述垂向驱动装置32为气缸或者直线电机，所述顶料杆31为矩形杆，顶料杆31接近或者接触料箱8与导向件2对应的内侧壁（如图2所示，为料箱8位于导向件下方的内侧壁），顶料杆31的下部向下伸出料箱8并直接或者通过连接件与垂向驱动装置32的驱动部（例如气缸的活塞杆或者直线电机的驱动轴）相连，并在垂向驱动装置32的驱动下垂向运动，顶料杆31上升到位时，可将一根芯轴零件100顶至进入台阶21，并由台阶21滑入导向槽22。

具体地，如图2、图3所示，顶料杆31的顶壁开设有向朝向所述内侧壁方向下倾的第一斜面311，所述第一斜面311与所述内侧壁之间形成可支撑一根芯轴零件100的支撑空间，当顶料杆31上升至第一斜面311高于台阶21时，支撑空间内的所述芯轴零件100沿第一斜面311滚入台阶21，最终滑入导向槽22。进一步的，所述顶料杆31的顶壁开还设有朝背向所述内侧壁方向下倾的第二斜面312，以保证顶料杆31每次上升过程中，除了落入支撑空间的一根芯轴零件100之外，其他的芯轴零件100沿第二斜面312回落至料箱8内。确保每次顶料，最多仅有一根芯轴零件100进入支撑空间，并最终被送入导向槽22。

可以理解地，如图4、图5所示，导向槽22可延伸至与导孔23相通，或者在导向槽22没有延伸至与导孔23相通的情况下，可在导孔23和导向槽22之间开设两端分别与导向槽22和导孔23相连的过孔25，所述过孔25与芯轴零件100相适。以使推料杆51能将芯轴零件100推至与嵌槽24相抵。

在本发明实施例中，如图2、图3所示，所述料箱8内侧的底壁为从水平远离导向件2一侧向水平靠近导向件2一侧下倾的倾斜面，以使料箱8内的芯轴零件100可滑至供顶料杆31顶起的区域。

在本发明实施例中，如图4、图5所示，所述嵌槽24为“v”型槽，芯轴零件100的两端可伸入所述“v”型槽，且由于芯轴零件100的所述一端101有倒角，所述另一端102无倒角或者所述另一端102的倒角尺寸小于所述一端101，因此，当芯轴零件100的所述一端101抵于嵌槽24和所述另一端102抵于嵌槽24时，其分别伸入嵌槽24的深度不同，相应的推料杆51的进给位移也不同，这样，传感器6就能根据推料杆51进给位移的不同感应出是芯轴零件100的哪一端与嵌槽24相抵。当然，嵌槽24也可以为其他形状，但必须保证至少能供芯轴零件100的所述一端101部分伸入。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。