一种旋转夹料机构及具有其的旋转储料装置的制作方法

本实用新型涉及上料装置技术领域，具体涉及一种旋转夹料机构及具有其的旋转储料装置。

背景技术：

现有的齿轮类、轴轮类的工件上下料的过程为：料框来料后，人工将料框里的工件上料到机床，等机床加工完成后，人工将加工完成后的工件下料到成品料框。现有的上下料过程存在人工成本高、生产效率低以及人为操作不当等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构合理，降低人工成本，提高生产效率的旋转夹料机构。本发明的另一目的在于提供一种结构合理，降低人工成本，提高生产效率的具有旋转夹料机构的旋转储料装置。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种旋转夹料机构，包括机架、旋转举升组件和机械臂；所述机械臂包括托板和夹取组件，所述夹取组件分别安装于托板的两端，所述旋转举升组件安装于机架，所述托板位于机架的上方，所述旋转举升组件的输出端与托板连接；所述夹取组件包括夹取气缸、传动件和夹取爪；所述托板的两端均开有导轨，所述导轨中均滑动安装有两个所述夹取爪，此两个夹取爪相对设置，两个所述夹取气缸安装于托板，所述夹取气缸的输出端均通过传动件与相对应的两个夹取爪连接。

所述旋转举升组件包括转动电机、旋转轴、第一举升气缸、第一支撑板、第二支撑板和多根第一升降轴；所述第一支撑板和第二支撑板分别位于机架上端面的上方和下方，所述第一升降轴贯穿机架的上端面，所述第一升降轴的两端分别与第一支撑板和第二支撑板连接，所述第一举升气缸安装于机架，所述第一举升气缸的输出端与第二支撑板连接，所述转动电机安装于第二支撑板，所述转动电机的输出轴与旋转轴的一端连接，所述旋转轴的另一端依次穿过机架的上端面和第一支撑板后与托板连接。

进一步地，所述机架包括第一基板、第二基板和框架，所述框架至少具有上下两层；所述第一基板安装于框架的上层，所述第二基板安装于框架的下层；所述第一支撑板位于第一基板的上方，所述第二支撑板位于第一基板和第二基板之间，所述第一举升气缸安装于第二基板，所述旋转轴的另一端依次穿过第一基板和第一支撑板后与托板连接。

进一步地，还包括机床料位，此机床料位设置于机架或其余与机架相邻的位置，所述机床料位包括第二举升气缸和第二升降杆，所述第二举升气缸的输出端与第二升降杆连接，所述第二升降杆与机械臂相配合。

进一步地，所述传动件包括气杆连接头、第一转轴、第二转轴和连接件；两根所述第二转轴分别与两个夹取爪连接，所述气杆连接头与夹取气缸连接，两根所述第一转轴相对安装于托板，两个所述连接件分别安装于两个第一转轴，所述第一转轴通过连接件的一端与气杆连接头连接，所述第一转轴通过连接件的另一端与第二转轴连接。

进一步地，所述连接件包括第一边杆和第二边杆；所述第一边杆的一端与第二边杆的一端呈一定角度连接，所述第一边杆和第二边杆的连接处和第二边杆的另一端均开有贯穿孔，所述第一边杆的另一端开有长圆孔，所述第一边杆和第二边杆的连接处与第一转轴连接，所述第一边杆的另一端与气杆连接头连接，所述第二边杆的另一端与第二转轴连接。

进一步地，所述托板包括相连接的第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部和第二夹持部之间具有夹角，所述第一夹持部的夹持端和第二夹持部的夹持端均开有导轨，两个夹取爪相对安装于导轨中，所述第一夹持部和第二夹持部均安装有夹取气缸，所述夹取气缸的输出端通过传动件与对应的夹取爪连接。

进一步地，所述第一夹持部和第二夹持部之间的夹角范围为120°-160°。

一种旋转储料装置，包括转盘储料机构、驱动机构、升降托料机构和旋转夹料机构；所述驱动机构与转盘储料机构连接，所述升降托料机构位于转盘储料机构的两侧，所述升降托料机构与转盘储料机构相配合，所述旋转夹料机构通过升降托料机构夹取物料，所述旋转夹料机构为上述的旋转夹料机构。

进一步地，所述升降托料机构包括第一驱动电机、升降架、升降板、丝杆和托料板；所述升降架分别位于转盘储料机构的两侧，所述丝杆沿升降架的高度方向安装于升降架，所述第一驱动电机安装于升降架，所述第一驱动电机的输出端与丝杆连接，所述升降板与丝杆套接，并与升降架滑动连接，所述托料板的一端与升降板连接，所述托料板的另一端开有卡口，所述卡口与转盘储料机构相配合。

进一步地，所述转盘储料机构包括转盘、储料杆、固定座和托盘；多个所述固定座均匀安装于转盘，所述储料杆分别安装于各个固定座，所述托盘套接于储料杆的外周，所述托盘与升降托料机构相配合。

进一步地，所述驱动机构包括第二驱动电机和分割器；所述第二驱动电机的输出轴通过分割器与转盘储料机构连接。

本实用新型相对于现有技术具有如下优点：

1、本旋转夹料机构中的旋转举升组件带动机械臂上下运动和旋转，其中机械臂的两端均安装有夹取组件，其两端可同时夹取物料，在旋转举升组件的带动下，机械臂可完成上下料工作。此设计结构合理，节约人力成本，提高了工作效率。

2、本旋转储料装置具有旋转举升组件，在升降托料机构的配合下，旋转举升组件能够将转盘储料机构中待加工的物料夹取至机床料位上，同时将机床料位上已加工的物料夹取至转盘储料机构中。采用本装置，只需要人工将工件大量存储在转盘储料机构上，工人完成储料后，无需守候在设备旁，人力即可解放出来到其它岗位进行工作或者对应多台同类设备的储料上料。大大地减轻了人工劳动强度，节省人力，提高生产效率和工厂生产效益。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型中的旋转夹料机构的结构示意图；

图2示出了图1的侧视图；

图3示出了图1的俯视图；

图4示出了根据本实用新型中的机械臂的结构示意图；

图5示出了图4中b处的放大图；

图6示出了图4中a-a方向的剖视图；

图7示出了图6中c处的放大图；

图8示出了本实用新型中旋转储料装置的结构示意图；

图9示出了图8的侧视图；

图10示出了图8的俯视图；

图11示出了本实用新型中转盘储料机构与升降托料机构相配合的结构示意图；

图12示出了图11第一角度的侧视图；

图13示出了图11第二角度的侧视图；

图14示出了图11的俯视图；

图15示出了本实用新型中托料板与托盘相配合的结构示意图；

图16示出了图15中d处的放大示意图；

图中，1为机架；2为托板；3为夹取气缸；4为夹取爪；5为转动电机；6为旋转轴；7为第一举升气缸；8为第一支撑板；9为第二支撑板；10为第一升降轴；11为第一基板；12为第二基板；13为支架；14为第二举升气缸；15为气杆连接头；16为第一转轴；17为第二转轴；18为第一边杆；19为第二边杆；20为第一夹持部；21为第二夹持部；22为第一驱动电机；23为升降架；24为升降板；25为丝杆；26为托料板；27为卡口；28为转盘；29为储料杆；30为固定座；31为托盘；32为第二驱动电机；33为分割器；34为滑块；35为齿轮；36为机械臂；37为传感器；38为第二升降杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-图7所示的一种旋转夹料机构，包括机架1、旋转举升组件和机械臂36；所述机械臂36包括托板2和夹取组件，所述夹取组件分别安装于托板的两端，所述旋转举升组件安装于机架1，所述托板2位于机架的上方，所述旋转举升组件的输出端与托板2连接；所述夹取组件包括夹取气缸3、传动件和夹取爪4；所述托板2的两端均开有导轨，所述导轨中通过滑块34滑动安装有两个所述夹取爪4，此两个夹取爪4相对设置，两个所述夹取气缸3安装于托板，所述夹取气缸3的输出端均通过传动件与相对应的两个夹取爪4连接。机械臂36的两端均安装有夹取组件，机械臂36两端的夹取组件同时夹取物料，由旋转举升组件带动机械臂升降和旋转，以使机械臂的两端36能够交替上下料。夹取气缸3控制两个夹取爪4的开合(即两个夹取爪4之间的距离)，以使夹取爪准确、快速的夹取物料。

如图1和图2所示，所述旋转举升组件包括转动电机5、旋转轴6、第一举升气缸7、第一支撑板8、第二支撑板9和多根第一升降轴10；所述第一支撑板8和第二支撑板9分别位于机架1上端面的上方和下方，所述第一升降轴10贯穿机架1的上端面，所述第一升降轴10的两端分别与第一支撑板8和第二支撑板9连接，所述第一举升气缸7安装于机架1，所述第一举升气缸7的输出端通过浮动接头与第二支撑板9连接，所述转动电机5安装于第二支撑板9，所述转动电机5的输出轴与旋转轴6的一端连接，所述旋转轴6的另一端依次穿过机架1的上端面和第一支撑板8后与托板2连接。第一举升气缸7带动第一支撑板8、第二支撑板9、第一升降轴10、转动电机5和托板2上下移动，转动电机5带动托板2旋转，从而使机械臂能够升降、旋转，完成交替上下料的动作。

所述机架1包括第一基板11、第二基板12、和框架，所述框架至少具有上下两层；所述第一基板11安装于框架的上层，所述第二基板12安装于框架的下层；所述第一支撑板8位于第一基板11的上方，所述第二支撑板9位于第一基板11和第二基板12之间，所述第一举升气缸7安装于第二基板12的下侧，第一举升气缸7的活塞杆穿过第二基板12后通过浮动接头与第二支撑板9连接，所述旋转轴6的另一端依次穿过第一基板11和第一支撑板8后与托板2连接。采用此设计，使得机架和旋转举升组件的结构紧凑，占地面积小。

还包括支架13，支架安装在第二基板12上，支架上对应安装用于感应第一举升气缸工作的传感器。

还包括机床料位，此机床料位设置在机架或其余与机架1相邻的位置，方便机械臂36上下料。如图2所示，机床料位设置在机架1上，并位于机械臂36的一侧，其中，机架1的第二层还安装有第三基板，所述机床料位包括第二举升气缸14和第二升降杆38，第二举升气缸14安装在第三基板的下侧，所述第二举升气缸14的输出端与第二升降杆38的一端连接，所述第二升降杆38的另一端穿过第一基板11后与机械臂36相配合。

所述传动件包括气杆连接头15、第一转轴16、第二转轴17和连接件；两根所述第二转轴17分别与托板2同一端的两个夹取爪4连接，所述气杆连接头15与夹取气缸3的活塞杆连接，两根所述第一转轴16相对安装于托板2，两个所述连接件分别安装于两个第一转轴16，所述第一转轴16通过连接件的一端与气杆连接头15连接，所述第一转轴16通过连接件的另一端与第二转轴17连接。夹取气缸3推动气杆连接头15做伸缩运动，气杆连接头15带动连接件以第一转轴16为中心摆动，从而带动两个第二转轴17同向或反向运动，以控制两个夹取爪4之间的间距，使其准确取放物料。

如图6和图7所示，所述连接件包括第一边杆18和第二边杆19；所述第一边杆18的一端与第二边杆的19一端呈一定角度连接，所述第一边杆18和第二边杆19的连接处和第二边杆19的另一端均开有贯穿孔，所述第一边杆18的另一端开有长圆孔，所述第一边杆18和第二边杆19的连接处与第一转轴16连接，所述第一边杆19的另一端与气杆连接头15连接，所述第二边杆18的另一端与第二转轴17连接。第一边杆18与第二边杆19之间具有90°的夹角。第一边杆18和第二边杆19的连接处通过贯穿孔与第一转轴16连接，使得第一边杆18和第二边杆19以第一转轴16为中心摆动，从而通过夹取气缸3控制两夹取爪4的开合。

所述托板2包括相连接的第一夹持部20和第二夹持部21，所述第一夹持部20和第二夹持部21之间具有夹角，所述第一夹持部20的夹持端和第二夹持部21的夹持端均开有导轨，两个夹取爪4相对安装于导轨中，所述第一夹持部20和第二夹持部21均安装有夹取气缸3，所述夹取气缸3的活塞杆通过传动件与对应的夹取爪4连接，以控制夹取爪4的开合。

所述第一夹持部20和第二夹持部21之间的夹角为160°。转动电机5正反转工作，从而带动机械臂36来回转动。初始位置时，第一夹持部20夹取储料杆29上待加工的工件，第二夹持部21夹取机床料位上加工完成的工件。第一举升气缸7工作，将机械臂36向上推起，转动电机5带动机械臂36沿顺时针转动160°。当第一夹持部20位于机床料位时，第二夹持部21位于转盘28的空杆处。第一举升气缸7带动机械臂36下落，第二举升气缸14处于原位状态，第二升降杆38处于空料状态，夹取爪4打开，第二夹持部21将已加工好的工件35放在空杆上，第一夹持部20将待加工的工件放在第二升降杆38上。第一举升气缸7再次向上推起机械臂36，转动电机5带动机械臂36沿逆时针转动160°。第二举升气缸14带动第二升降杆38上升，将工件顶升到机床夹爪取料高度，机床夹爪夹持工件送料至机床，并将加工完成的工件送料到第二升降杆38，第二举升气缸14下降至原位。继续下一循环夹取物料，依次反复，完成上下料工作。机械臂36转动的角度根据第一夹持部20和第二夹持部21之间的夹角来设定，以保证机械臂同时完成上下料工作。

如图8-图10所述示一种旋转储料装置，包括转盘储料机构、驱动机构、升降托料机构和旋转夹料机构；所述驱动机构与转盘储料机构连接，所述升降托料机构位于转盘储料机构的两侧，所述升降托料机构与转盘储料机构相配合，所述旋转夹料机构通过升降托料机构夹取物料，所述旋转夹料机构为上述的旋转夹料机构。在升降托料机构的配合下，旋转举升组件能够将转盘储料机构中待加工的物料夹取至机床料位上，同时将机床料位上已加工的物料夹取至转盘储料机构中。

所述升降托料机构包括第一驱动电机22、升降架23、升降板24、丝杆25和托料板26；所述升降架23分别位于转盘储料机构的两侧，所述丝杆25沿升降架23的高度方向安装于升降架23，所述第一驱动电机22安装于升降架23，所述第一驱动电机22的输出端与丝杆25连接，所述升降板24与丝杆25的丝杠螺母套接，升降架23安装有沿其高度方向分布的滑轨，升降板24可沿滑轨上下滑动，所述托料板26的一端与升降板24连接，所述托料板26的另一端开有卡口27，所述卡口27与转盘储料机构中的固定座30和托盘31相配合。在第一驱动电机22和丝杆的作用下，托料板26沿竖直方向上下运动，从而将储料杆29上的齿轮托起，供机械臂36夹取。

如图11-图14所示，所述转盘储料机构包括转盘28、储料杆29、固定座30和托盘31；二十个所述固定座30均匀安装于转盘的边缘，所述储料杆29分别安装于各个固定座30，所述托盘31套接于储料杆29的外周，所述托盘31与托料板26相配合。其中，转盘28上安装二十根储料杆29，起始时，操作者将转盘28上远离旋转夹料机构的一侧的储料杆29装满待加工的工件，其余储料杆为空杆，随着转盘28的转动，装载待加工工件的储料杆29位于旋转夹料机构的上料端，与其配合的空杆位于旋转夹料机构的下料端，随着机械臂36的往复夹取工作，原来的空杆装满加工后的工件，原来装满待加工工件的储料杆29转变为空杆。随着转盘28的转动，装满待加工工件的储料杆29和空杆与机械臂36配合，完成上下料工作。转盘28中部安装有传感器37，传感器37感应储料杆29上有无工件，从而控制托料板26的高度以确定工件上下料的位置。其中，固定座30包括第一座体、支板和第二座体；所述第一座体安装于转盘28的边缘，所述支板的一端与第一座体连接，所述支板的另一端与第二座体连接，所述第二座体沿转盘的边缘向外延伸，第二座体的外部轮廓与托料板26的开口相配合，以使托料板26可以托取托盘31沿储料杆29上下运动。

如图15和图16所示，两个升降架23位于转盘28和机架之间，其中一个升降架23与上料储料杆相对应，另一个升降架23与下料储料杆相对应。与上料储料杆相对应的升降架23，将托盘31沿上料储料杆从下向上输送，以保证机械臂准确的夹取待加工的物料；与下料储料杆相对应的升降架23，将托盘31沿下料储料杆从上向下输送，以保证机械臂将加工好的物料放置在下料储料杆上。托盘31的直径大于固定座30的宽度，托料板26的卡口27稍大于托盘31的直径。托料板26的卡口27恰好穿过固定座30，以使托料板26能将托盘31从固定座上托起或放置在固定座上。当转盘28旋转时，托料板26下降到转盘28的下方，不会妨碍转盘28转动，待转盘28更换好储料位后，托料板26在第一驱动电机22的带动下，继续托料工作。

所述驱动机构包括第二驱动电机32和分割器33；所述第二驱动电机32的输出轴通过分割器33与转盘28连接。其中分割器33为20等分分割器(此分割器可购自市场)，在第二驱动电机32和分割器33的作用下，转盘28被分为二十等份，从而与固定座30和储料杆29相配合。第二驱动电机32和分割器33每次工作时均带动转盘28转动一定角度，以使上料储料杆和下料储料杆与机械臂36相配合完成上下料工作。

本储料装置中，还安装有若干传感器，传感器与控制器连接，从而提高储料装置的工作精度。转盘28安装储料杆29处，还安装有提示灯，通过传感器和控制器控制提示灯的颜色，从而区分哪个储料杆29装载的为加工完成的工件，哪个储料杆29装载的为待加工的工件。

具体使用时：操作者将待加工的齿轮35(或类似于齿轮状的其他工件)，装载在转盘28上远离旋转夹料机构一侧的储料杆29上，其余储料杆为空杆。装载待加工齿轮35的储料杆跟随转盘28转动到机械臂36的上料端，机械臂36开始工作，第一夹持部20夹取待加工的齿轮35，第二夹持部21夹取机床料位上已加工完成的齿轮，第一举升气缸7工作，将机械臂36向上推起，转动电机5带动机械臂36沿顺时针转动160°。此时，第一夹持部20位于机床料位，第二夹持部21位于转盘28上的空杆处。第一举升气缸7带动机械臂36下落，第一夹持部20将未加工的齿轮放在第二升降杆38上，第二夹持部21将已加工好的齿轮放在空杆上，第一举升气缸7再次向上推起机械臂36，转动电机5带动机械臂36沿逆时针转动160°，继续夹取物料，依次反复，完成上下料工作。在上下料的过程中，靠近装载待加工齿轮的储料杆29的托料板26在第一驱动电机22和丝杆25的带动下，沿储料杆29从下向上运动，使得储料杆29上的齿轮35按序依次向上运动，保证机械臂36能够准确夹取齿轮35；靠近装载加工完成的齿轮的储料杆29的托料板26在第一驱动电机22和丝杆25的带动下，沿储料杆29从上向下运动，使得机械臂36将已加工好的齿轮能够依次放置在储料杆上。当装载待加工的齿轮的储料杆上的齿轮35夹取完毕，与其配合的空杆装满加工完成的齿轮后，第二驱动电机32和分割器33带动转盘28转动一定角度，切换到下一个装载待加工齿轮35的储料杆29和空杆，继续进行上下料工作。

上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。