一種自動導(dǎo)向鎖緊的料架機構(gòu)的制作方法

本發(fā)明屬于機械自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一直自動導(dǎo)向鎖緊的料架機構(gòu)。

背景技術(shù)：

在20世紀(jì)70年代中期以前，生產(chǎn)的發(fā)展趕不上需求的增長，在世界范圍內(nèi)市場大體仍屬賣方市場。產(chǎn)品處于一種供不應(yīng)求的狀態(tài)，企業(yè)只要保證生產(chǎn)能力和基本的產(chǎn)品質(zhì)量即可。因此，當(dāng)時企業(yè)的最大特點是以單一品種(或少品種)的大批量生產(chǎn)來降低成本。20世紀(jì)70年代以后隨著生產(chǎn)和經(jīng)濟的發(fā)展，市場需求逐漸呈飽和趨勢，消費者的行動變得更具有選擇性，市場需求開始朝著多樣化方向發(fā)展。顧客對產(chǎn)品質(zhì)量、性能的要求變得更高，更苛刻。不僅要求產(chǎn)品價廉物美，還要求能滿足顧客的個性化需求。市場需求的多樣化使得以往單一品種大批量生產(chǎn)，靠擴大產(chǎn)量降低成本的生產(chǎn)方式，逐漸無法適應(yīng)今天的要求，.因此企業(yè)轉(zhuǎn)向多品種小批量生產(chǎn)，對相應(yīng)的原料存儲方式也提出了新的要求，在多品種小批量的加工中，要求料倉具有很大的靈活性，能滿足多種工件的存儲需求，并且做到換料簡便，換料時間短，工件定位可靠。

現(xiàn)有的料倉技術(shù)方案主要有三個方向：第一種是針對小型零件的圓盤或環(huán)形自動料倉。第二種是大型的倉儲式料倉，主要作為夾具倉儲或大型零件倉儲使用。第三種是采用固定式料倉，人工換料的模式進行生產(chǎn)。在現(xiàn)有的小規(guī)模生產(chǎn)中，針對較大較重工件主要采用的是第三種料倉方案。該方案具有結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定的特點，但同時缺點也相當(dāng)明顯。首先工件上下料時間長，機床停機時間長，降低了加工單元的加工效率；其次更換工件種類不便，很難適應(yīng)多品種的加工要求。

針對小型工件的圓盤或環(huán)形料倉，主要是針對小型盤狀或棒狀零件，不能適用于較大工件的存儲要求。而大型倉儲式料倉成本高，對于小規(guī)模的加工來說并不適用，一般作為多品種夾具的存儲使用。而普遍使用的固定式料倉則存在換料時間長，機床停機時間長，更換工件品種不便，種種因素導(dǎo)致自動化加工單元的加工效率大大降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種自動導(dǎo)向鎖緊的料架機構(gòu)，提高多品種小批量自動化加工單元料倉的換料效率，減少機床的停機時間，降低小規(guī)模生產(chǎn)的成本，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種自動導(dǎo)向鎖緊的料架機構(gòu)，包括料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)、子母料架和初定位料臺，所述料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)上設(shè)置有導(dǎo)向夾緊機構(gòu)，所述子母料架設(shè)置在所述導(dǎo)向夾緊機構(gòu)的內(nèi)側(cè)，通過所述導(dǎo)向夾緊機構(gòu)對所述子母料架進行導(dǎo)向夾緊定位，所述初定位料臺上設(shè)置有定位機構(gòu)，用于和所述料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)配合對所述子母料架上的工件進行二次定位完成換料。

進一步的，所述料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)包括u型結(jié)構(gòu)的料架底板，所述導(dǎo)向夾緊機構(gòu)對應(yīng)設(shè)置在所述料架底板的兩側(cè)支架上。

進一步的，所述導(dǎo)向夾緊機構(gòu)包括萬向球軸承、導(dǎo)向塊和旋轉(zhuǎn)壓緊氣缸，所述萬向球軸承并排設(shè)置在所述支架的內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)向塊對稱設(shè)置在所述支架的外側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)壓緊氣缸對應(yīng)設(shè)置在所述支架的底部。

進一步的，所述導(dǎo)向塊的底部水平設(shè)置有擋塊，所述旋轉(zhuǎn)壓緊氣缸設(shè)置在所述擋塊上，用于夾緊所述子母料架。

進一步的，所述導(dǎo)向塊呈外大內(nèi)小的喇叭狀，內(nèi)側(cè)設(shè)置有圓弧過渡。

進一步的，所述子母料架包括設(shè)置在底部的母料架以及設(shè)置在所述母料架上的多個子料架，所述母料架為方形結(jié)構(gòu)，底部兩側(cè)設(shè)置有支撐腿，所述子料架為長方體框架結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置在所述母料架上的限位塊固定。

進一步的，所述子料架包括三個，并排設(shè)置在所述母料架上。

進一步的，所述初定位料臺為長方體框架結(jié)構(gòu)，由四個支撐腿和上下臺面組成，所述上臺面上設(shè)置有墊板，所述定位機構(gòu)包括定位塊和定位氣缸，所述墊板的下側(cè)設(shè)置有兩個正向定位塊，所述墊板的上側(cè)對應(yīng)設(shè)置有兩個定位氣缸，所述墊板的左側(cè)設(shè)置有側(cè)定位塊，右側(cè)對應(yīng)設(shè)置有定位氣缸，所述正向定位塊、側(cè)定位塊和定位氣缸與所述墊板配合對工件進行定位。

進一步的，所述上臺面和下臺面之間設(shè)置有兩個初定位料架用于輔助支撐。

進一步的，所述墊板包括兩個，水平設(shè)置在所述上臺面上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

本發(fā)明一種自動導(dǎo)向鎖緊的料架機構(gòu)，包括料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)、子母料架和初定位料臺，料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)上設(shè)置有導(dǎo)向夾緊機構(gòu)，子母料架設(shè)置在導(dǎo)向夾緊機構(gòu)的內(nèi)側(cè)，通過導(dǎo)向夾緊機構(gòu)進行導(dǎo)向夾緊定位，初定位料臺上設(shè)置有定位機構(gòu)，用于和料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)配合對工件進行二次定位完成換料，料架采用了子母料架結(jié)構(gòu)，裝卸料工作可在外部完成，料倉中的工件全部加工完成后，料架與已裝好的料架進行交換，定位夾緊機構(gòu)將實現(xiàn)料架的定位和夾緊，大大縮短了自動化加工單元中的換料時間，減少了停機時間，提高了生產(chǎn)效率。

進一步的，子料架裝滿料后放入母料架中，將母料架推入，底面的萬向球軸承可以有效減小摩擦力，使載重較大的料架能夠輕松推入，側(cè)面布置有萬向球軸承，在料架推進的過程中將實現(xiàn)導(dǎo)向功能，完全推入后料架與擋塊接觸，旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸將料架鎖緊，實現(xiàn)第一次定位。

進一步的，側(cè)面導(dǎo)向塊呈外大內(nèi)小的喇叭狀，降低了料架最初放置時的位置要求，降低了放置的難度，內(nèi)側(cè)設(shè)置有圓弧過渡，在推入料架的過程中，可以對料架進行導(dǎo)向，使料架最終可以獲得準(zhǔn)確的固定位置。

進一步的，子母料架由一個母料架和多個子料架構(gòu)成，母料架為方形結(jié)構(gòu)，底部兩側(cè)設(shè)置有支撐腿，子料架為長方體框架結(jié)構(gòu)，通過母料架上的限位塊固定，采用子母料架結(jié)構(gòu)，更換不同種類的工件時只需更換子料架，方便快捷。

進一步的，初定位料臺上設(shè)置有三組定位塊和定位氣缸，料架在推進鎖緊的過程中實現(xiàn)了第一次定位，機械臂抓取工件后在初定位料臺實現(xiàn)工件的二次定位，保證了工件進入機床夾具時具有穩(wěn)定準(zhǔn)確的位置。

綜上所示，本發(fā)明料架機構(gòu)具有換料時間短，生產(chǎn)效率高，定位可靠，具有二次定位功能，更換工件品種簡單。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明子母料架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明初定位料臺結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)；1-1.料架底板；1-2.萬向球軸承；1-3.導(dǎo)向塊；1-4.旋轉(zhuǎn)壓緊氣缸；1-5.擋塊；2.子母料架；2-1.母料架；2-2.第一子料架；2-3.第二子料架；2-4.第三子料架；3.初定位料臺；3-1.初定位料架；3-2.正向定位塊；3-3.側(cè)定位塊；3-4.墊板；3-5.定位氣缸。

具體實施方式

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明提供了一種自動導(dǎo)向鎖緊的料架機構(gòu)，對零件的定位采取了兩次定位的辦法，為了便于裝卸料，零件在料架中具有一定的活動空間。旋轉(zhuǎn)氣缸將母料架鎖緊后，實現(xiàn)一次定位，在加工過程中，保證母料架位置穩(wěn)定。初定位料臺采用了“六點定位原理”，由定位塊和墊板實現(xiàn)了對工件的完全定位，使料架中的每個工件在進入機床夾具之前，具有穩(wěn)定準(zhǔn)確的位置。

請參閱圖1，本發(fā)明自動導(dǎo)向鎖緊的料架機構(gòu)包括料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)1、子母料架2和初定位料臺3，所述子母料架2設(shè)置在所述料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)1上，所述料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)1用于對所述子母料架2進行導(dǎo)向夾緊，通過所述初定位料臺3進行二次定位完成換料。

請參閱圖2，導(dǎo)向鎖緊原理具體為：料架的導(dǎo)向分為底面和側(cè)面兩個部分，分別由布置在底面和兩側(cè)面的萬向球軸承實現(xiàn)料架的導(dǎo)向功能，鎖緊功能則由布置在兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)壓緊氣缸完成，具體如下：

所述料架導(dǎo)向鎖緊機構(gòu)1包括u型結(jié)構(gòu)的料架底板1-1，所述料架底板1-1的兩側(cè)支架上對應(yīng)設(shè)置有若干萬向球軸承1-2和導(dǎo)向塊1-3，所述萬向球軸承1-2并排設(shè)置在所述支架的內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)向塊1-3對稱設(shè)置在所述支架的外側(cè)，所述導(dǎo)向塊1-3的底部水平設(shè)置有擋塊1-5，所述擋塊1-5上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)壓緊氣缸1-4。

所述子母料架2設(shè)置在所述導(dǎo)向塊1-3和擋塊1-5的內(nèi)側(cè)，通過所述萬向球軸承1-2進行導(dǎo)向后，再利用所述旋轉(zhuǎn)壓緊氣缸1-4將所述子母料架2鎖緊完成第一次定位。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)向塊1-3呈外大內(nèi)小的喇叭狀，內(nèi)側(cè)設(shè)置有圓弧過渡。

請參閱圖3，所述子母料架2包括設(shè)置在底部的母料架2-1以及設(shè)置在所述母料架2-1上的第一子料架2-2、第二子料架2-3和第三子料架2-4，所述母料架2-1為方形結(jié)構(gòu)，底部兩側(cè)設(shè)置有支撐腿，所述第一子料架2-2、第二子料架2-3和第三子料架2-4為長方體框架結(jié)構(gòu)，并排設(shè)置在所述母料架2-1內(nèi)，通過設(shè)置在所述母料架2-1上的限位塊固定。

母料架2-1的底面四角采用了圓角過度，為機械件嵌于方鋼中焊接而成，在母料架2-1推進的過程中能夠進行有效導(dǎo)向，并且，在母料架2-1下方增加了兩根限位方管，在用叉車或電動搬運車運送時，不會產(chǎn)生側(cè)向的滑移。子料架中，有上下兩層的尼龍間隔條，對于薄板類的零件，能有有效分隔工件，并且工件放置或取出時不劃傷工件。

請參閱圖4，所述初定位料臺3為長方體框架結(jié)構(gòu)，由四個支撐腿和上下臺面組成，所述上臺面和下臺面之間設(shè)置有兩個初定位料架3-1用于輔助支撐，所述上臺面上設(shè)置有墊板3-4，所述墊板3-4的下側(cè)設(shè)置有兩個正向定位塊3-2，所述墊板3-4的上側(cè)對應(yīng)設(shè)置有兩個定位氣缸3-5，所述墊板3-4的左側(cè)設(shè)置有側(cè)定位塊3-3，右側(cè)對應(yīng)設(shè)置有定位氣缸3-5，形成六個定位點，由定位塊和墊板實現(xiàn)對工件的第二次定位。

所述墊板3-4包括兩個，水平設(shè)置在所述上臺面上。

具體動作關(guān)系如下：

子料架裝滿料后放入母料架2-1中，將子母料架2推入料架導(dǎo)向夾緊機構(gòu)1，料架導(dǎo)向夾緊機構(gòu)1底面的萬向球軸承1-2可以有效減小摩擦力，使載重較大的料架能夠輕松推入，導(dǎo)向塊1-3呈外大內(nèi)小的喇叭狀，側(cè)面布置的萬向球軸承1-2在料架推進的過程中將實現(xiàn)導(dǎo)向功能，完全推入后子母料架2與擋塊1-5接觸，旋轉(zhuǎn)壓緊氣缸1-4將子母料架2鎖緊，實現(xiàn)第一次定位；

機械臂在子母料架2中抓取零件后，放入初定位料臺3，初定位料臺3上的定位氣缸3-5推出將工件緊緊靠在對應(yīng)的定位塊上，實現(xiàn)工件的二次定位。

這樣換料的好處在于，子料架作為一個部件，具有通用性，便于更換，并且便于提前備料，盡可能減少了加工單元的停機時間，母料架經(jīng)過導(dǎo)向裝置后鎖緊，每次換料后都能有準(zhǔn)確地固定位置，不會因為料架位置的變動造成機械臂抓取工件位置的變化。固定母料架后，機械臂抓取工件在初定位料臺上進行二次定位，保證了工件進入夾具時位置的一致性，便于治具中的定位，同時降低了位置變動可能造成的安全隱患。

以上內(nèi)容僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書的保護范圍之內(nèi)。