一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置的制作方法

1.本发明涉及一种零件分拣装置，特别涉及一种非对称轴类零件的分拣装置。


背景技术：

2.工业产品批量自动化生产过程中，零件梳理分拣是十分重要的一个作业步骤，也是比较难以实现自动化的一个过程，该步骤能否实现无人化、自动化，是生产线能否实现自动化的必要条件之一。本发明针对非对称轴类零件，设计一种不需要额外动力的方向分拣装置，用于将批量生产的零件进行自动方向梳理，实现工序间的自动化转运，便于后续的自动化工序的实现，降低了分拣难度和设备成本。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对非轴对称类零件实现自动化、无人化梳理及分拣的问题，而提出一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置。
4.一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，其组成包括平衡台、2个压缩弹簧、托盘、托盘转动件、2个挡片、2个挡片推杆、2个支杆、一组导向柱、底座、2个压臂、2个固定销推杆、固定销、转动支撑座、一组液压缓冲弹簧、缓冲台、顶销、滑动柱和一组导向套结构；挡片5包括铰接部和操控部，铰接部连接操控部，铰接部与操控部的延长线的夹角为钝角；支杆包括短支部和长支部，短支部连接长支部，短支部与长支部的延长线的夹角为锐角；托盘、平衡台、托盘转动件、转动支撑座、缓冲台、底座由上至下依次设置；托盘和平衡台之间对称设置两个滑动柱；平衡台中部的底面固定安装有一托盘转动件；托盘转动件与转动支撑座铰接，转动支撑座固定安装在缓冲台上表面，缓冲台下方通过一组导向柱安装在底座上；两个滑动柱的顶部连接托盘，两个滑动柱的底部穿过平衡台平面上的圆孔；2个压缩弹簧2分别套装在对应的滑动柱的外壁，压缩弹簧2的上下两端面分别与平衡台上平面和托盘下平面接触，提供垂直于平衡台平面方向的支撑力，实现托盘与平衡台之间的相对运动；平衡台上表面两个对称设置的铰接柱体，每个铰接柱体与挡片的铰接部一端铰接，挡片的铰接部内侧与挡片推杆的一端铰接，推杆的另一端与支杆的短支部的一端铰接，支杆的长支部设置于平衡台的下方，长支部与平衡台铰接，二者的铰接点设置在长支部上且与短支部连接处更接近的一端；滑动柱的底部侧面设置的销结构插入支杆的长支部的滑动槽内，实现托盘和支杆的相对滑动，当托盘相对平衡台上下移动时，托盘还能带动支杆随之转动，转动中心为支杆的长支部与平衡台的铰接点；平衡台与挡片和支杆铰接、挡片推杆与挡片和支杆铰接，构成
连杆机构，当支杆转动时，带动挡片摆动；缓冲台上表面固定设置四个顶销，缓冲台四周均布一组导向套结构，导向套结构开口朝向底座，每个导向套结构内插装一个导向柱，导向柱的底部固定安装在底座上表面，使缓冲台实现沿导向柱轴向上下移动；底座和缓冲台之间还均布一组液压缓冲弹簧，液压缓冲弹簧顶部与缓冲台下底面接触，液压缓冲弹簧的底部固定安装在底座上表面；底座的上表面的对称设置两个铰接柱体，每个铰接柱体与固定销推杆的一端铰接；缓冲台下表面对称设置两个压臂，每个压臂底部侧面设置的销结构插入固定销推杆杆体的滑动槽内，二者之间能相对滑动，当缓冲台上下移动时，每个压臂带动相应的固定销推杆转动，转动点为固定销推杆与底座上铰接柱体的铰接处；每个固定销推杆自由端设置的销结构与固定销的底部滑动连接，固定销的顶部活动的穿过转动支撑座并插置在托盘转动件底部。
5.优选地，所述的导向柱在缓冲台的安装位置比液压缓冲弹簧在缓冲台上的安装位置更接近缓冲台的边缘。
6.优选地，所述的固定销包括底部滑动槽和顶部的插杆，插杆的中轴线所在直线垂直于滑动槽的滑动方向所在直线；两根固定销推杆上设置的销结构同时插置在滑动槽内，固定销推杆与固定销形成滑动连接，固定销推杆上下移动带动固定销上下移动；固定销的插杆穿过转动支撑座中心的通孔，沿通孔轴延伸方向滑动。
7.优选地，所述的导向柱和导向套结构的数量相适应，为4-10个。
8.优选地，所述的导向柱和导向套结构的数量相适应，为6个。
9.优选地，所述的导向柱和导向套结构的数量相适应，为8个。
10.优选地，所述的液压缓冲弹簧的数量为4-10个。
11.优选地，所述的液压缓冲弹簧的数量为6个。
12.优选地，所述的液压缓冲弹簧的数量为8个本发明的有益效果为：本发明设计巧妙，结构精简，便于维修和结构件的更换。
13.本发明利用了液压缓冲弹簧与普通弹簧压缩过程的时间差，避免了因冲击造成的随机倾斜，造成分拣失效；发明利用非对称轴类零件重心与长度中心的不重合性，进行方向分拣，整个过程不需要额外的电源、动力、控制装置等的介入，整个过程实现机械式自动化，成本低、稳定性好、适应环境能力强。
14.本发明的机械式非对称轴类零件方向分拣装置根据零件形状中心和质量中心不重合的特点，利用重力使托盘向其较重的尾部方向倾斜，令零件滑向其尾部方向并掉落到相应输送带上，实现了零件的按方向分拣。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明涉及的支杆的结构示意图；图3为本发明涉及的所述分拣装置在进行零件分拣过程中，位于初始状态时，零件掉落但落到托盘上分拣装置的状态图；图4为本发明涉及的所述分拣装置在进行零件分拣过程中，零件刚掉到托盘上，分
拣装置的状态图；图5为本发明涉及的所述分拣装置在进行零件分拣过程中，挡片夹住掉到托盘上的零件的状态图；图6为本发明涉及的所述分拣装置在进行零件分拣过程中，挡片夹住掉到托盘上的零件的状态图开始压缩液压缓冲弹簧的状态图；图7为本发明涉及的所述分拣装置在进行零件分拣过程中，固定销从托盘转动件的定位孔中拔出，平衡台倾斜状态图；图8为本发明涉及的所述分拣装置在进行零件分拣过程中，挡片解除夹持零件的状态；图9为本发明涉及的所述分拣装置在进行零件分拣过程中，零件开始滑落的图示；图10为本发明涉及的所述分拣装置在进行零件分拣过程中，零件的重力作用释放后，托盘和平衡台恢复平衡的状态图；图11为为本发明涉及的所述分拣装置在进行零件分拣过程中，零件的重力作用释放后，缓冲台和底座之间恢复平衡后的状态图；其中，1为平衡台，2为压缩弹簧，3为托盘，4为托盘转动件，5为挡片，6为挡片推杆，7为支杆，8为导向柱，9为底座，10为压臂，11为固定销推杆，12为固定销，13为转动支撑座，14为液压缓冲弹簧，15为缓冲台，16为顶销，17为滑动柱，18为导向套结构，19为短支部，20为长支部。
具体实施方式
16.具体实施方式一：本实施方式的一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，如图1所示，其组成包括平衡台1、2个压缩弹簧2、托盘3、托盘转动件4、2个挡片5、2个挡片推杆6、2个支杆7、一组导向柱8、底座9、2个压臂10、2个固定销推杆11、固定销12、转动支撑座13、一组液压缓冲弹簧14、缓冲台15、顶销16、滑动柱17、一组导向套结构18；挡片5包括铰接部和操控部，铰接部连接操控部，铰接部与操控部的延长线的夹角为钝角；如图2所示，支杆7包括短支部19和长支部20，短支部19连接长支部20，短支部19与长支部20的延长线的夹角为锐角；托盘3、平衡台1、托盘转动件4、转动支撑座13、缓冲台15、底座9由上至下依次设置；托盘3和平衡台1之间对称设置两个滑动柱17；平衡台1中部的底面固定安装有一托盘转动件4；托盘转动件4与转动支撑座13铰接，转动支撑座13固定安装在缓冲台15上表面，缓冲台15下方通过一组导向柱8安装在底座9上；两个滑动柱17的顶部连接托盘3，两个滑动柱17的底部穿过平衡台1平面上的圆孔；2个压缩弹簧2分别套装在对应的滑动柱17的外壁，压缩弹簧2的上下两端面分别与平衡台1上平面和托盘3下平面接触，提供垂直于平衡台1平面方向的支撑力，实现托盘3与平衡台1之间的相对运动；平衡台1上表面两个对称设置的铰接柱体，每个铰接柱体与挡片5的铰接部一端铰接，挡片5的铰接部内侧与挡片推杆6的一端铰接，推杆6的另一端与支杆7的短支部19的一
端铰接，支杆7的长支部20设置于平衡台1的下方，长支部20与平衡台1铰接，二者的铰接点设置在长支部20上且与短支部19连接处更接近的一端；所述的平衡台1与挡片5和支杆7通过铰链连接，挡片推杆6分别与挡片5和支杆7通过铰链连接，构成连杆机构，当支杆7转动时，带动挡片5摆动；托盘3底部滑动柱17的底部侧面设置的销结构插入支杆7的长支部20的滑动槽内，实现托盘3和支杆7的相对滑动，当托盘3相对平衡台1上下移动时，托盘3还能带动支杆7随之转动，转动中心为支杆7的长支部20与平衡台1的铰接点；平衡台1与挡片5和支杆7铰接、挡片推杆6与挡片5和支杆7铰接，构成连杆机构，当支杆7转动时，带动挡片5摆动；缓冲台15上表面固定设置四个顶销16，缓冲台15四周均布一组导向套结构18，导向套结构18开口朝向底座9，每个导向套结构18内插装一个导向柱8，导向柱8的底部固定安装在底座9上表面，使缓冲台15实现沿导向柱8轴向上下移动；底座9和缓冲台15之间还均布一组液压缓冲弹簧14，液压缓冲弹簧14顶部与缓冲台15下底面接触，液压缓冲弹簧14的底部固定安装在底座9上表面，起到缓冲零件下落产生的冲击的作用；底座9的上表面的对称设置两个铰接柱体，每个铰接柱体与固定销推杆11的一端铰接，铰接柱体与固定销推杆11之间能够相对转动；缓冲台15下表面对称设置两个压臂10，每个压臂10底部侧面设置的销结构插入固定销推杆11杆体的滑动槽内，二者之间能相对滑动，当缓冲台15上下移动时，每个压臂10带动相应的固定销推杆11转动，转动点为固定销推杆11与底座9上铰接柱体的铰接处；每个固定销推杆11自由端设置的销结构与固定销12的底部滑动连接，固定销12的顶部活动的穿过转动支撑座13并插置在托盘转动件4底部。
17.具体实施方式二：与具体实施方式一不同的是，本实施方式的一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，如图1-2所示，所述的导向柱8在缓冲台15的安装位置比液压缓冲弹簧14在缓冲台15上的安装位置更接近缓冲台15的边缘。
18.具体实施方式三：与具体实施方式一或二不同的是，本实施方式的一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，如图1-2所示，所述的固定销12包括底部滑动槽和顶部的插杆，插杆的中轴线所在直线垂直于滑动槽的滑动方向所在直线；2根固定销推杆11上设置的销结构同时插置在滑动槽内，固定销推杆11与固定销12形成滑动连接，固定销推杆11上下移动带动固定销12上下移动；固定销12的插杆穿过转动支撑座13中心的通孔，沿通孔轴延伸方向滑动，在其行程上半部分可以插入托盘转动件4中心的孔内限制其转动运动，行程下半部分从托盘转动件4中心的孔内抽出解除其转动限制。
19.具体实施方式四：与具体实施方式三不同的是，本实施方式的一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，如图1-2所示，所述的导向柱8和导向套结构18的数量相适应，为4-10个。
20.具体实施方式五：与具体实施方式四不同的是，本实施方式的一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，如图1-2所示，所述的导向柱8和导向套结构18的数量相适应，为6个。
21.具体实施方式六：
与具体实施方式四不同的是，本实施方式的一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，如图1-2所示，所述的导向柱8和导向套结构18的数量相适应，为8个。
22.具体实施方式七：与具体实施方式一、二、四或六不同的是，本实施方式的一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，如图1-2所示，所述的液压缓冲弹簧14的数量为4-10个。
23.具体实施方式八：与具体实施方式七不同的是，本实施方式的一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，如图1-2所示，所述的液压缓冲弹簧14的数量为6个。
24.具体实施方式九：与具体实施方式七不同的是，本实施方式的一种非轴对称类零件的机械式依方向分拣装置，如图1-2所示，所述的液压缓冲弹簧14的数量为8个。
25.工作原理：如图3-10所示的零件方向分拣过程示意图；如图3所示初始状态时，零件掉落但未掉落到托盘3上，液压缓冲弹簧14顶着缓冲台15远离底座9，缓冲台15通过压臂10带动固定销12上移插入托盘转动件4的定位孔，限制其转动；压缩弹簧2顶升托盘3远离平衡台1，托盘3通过支杆7、挡片推杆6带动挡片5转动，向外张开。
26.如图4的过程所示，当零件掉落在托盘3上后，受重力作用压缩弹簧2被压紧，托盘3向平衡台1相对靠近移动，托盘3向下推动支杆7通过挡片推杆6推动两个挡片5同步向内收起，从头尾两侧夹住零件，如图5所示；由于结构的位置限制，两个挡片5始终保持左右对称，因此此时的零件长度中心与托盘3对称中线重合；此时，液压缓冲弹簧14受到额外向下作用力，开始相对缓慢地压缩，底座9与缓冲台15相对距离开始缩短，压臂10推动固定销推杆11向下移动，固定销推杆11将压臂10向下移动的距离放大，带动固定销12向下拔出，如图6所示；液压缓冲弹簧14具有缓冲作用，零件从落到托盘3上到被挡片5稳定加紧后，固定销12还未从托盘转动件4的定位孔中拔出，起到临时稳定作用，避免由于冲击作用使得平衡台1产生随机倾斜，以至于无法实现方向分拣。
27.如图7-8所示，随着液压缓冲弹簧14的压缩，底座9与缓冲台15相对距离进一步缩短，压臂10推动固定销推杆11向下移动，带动固定销12向下从托盘转动件4的定位孔中拔出，托盘转动件4与转动支撑座13相对转动的位置限制解除；在重力作用下，平衡台1开始向零件重心侧即尾部方向倾斜，直到支杆7与顶销16推杆接触，支杆7被顶向平衡台1，通过挡片推杆6带动挡片5向外张开；零件在没有挡片5的阻挡限制后，如图9所示，受重力作用，向倾斜的一侧滑出，完成一次方向分拣；此时，固定销12虽已经拔出，但仍然在托盘转动件4的扇形导向槽内。
28.如图10-11所示，零件的重力作用释放后，平衡台1向平衡位置恢复，会产生一定的摆动运动，但由于固定销12仍然在托盘转动件4的扇形导向槽内，摆动角度不会超出其限制范围；与此同时，液压缓冲弹簧14开始向上顶升缓冲台15，底座9与缓冲台15相对距离开始变大，压臂10推动固定销推杆11向上移动，带动固定销12向上在托盘转动件4扇形导向槽的引导下重新插入其定位孔中，托盘转动件4与转动支撑座13相对转动受到限制，平衡台1在平衡位置停止，整个装置复位到初始状态，等待下一个零件落下。
29.该发明利用了液压缓冲弹簧与普通弹簧压缩过程的时间差，避免了因冲击造成的随机倾斜，造成分拣失效；发明利用非对称轴类零件重心与长度中心的不重合性，进行方向分拣，整个过程不需要额外的电源、动力、控制装置等的介入，整个过程实现机械式自动化，成本低、稳定性好、适应环境能力强。
30.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。