一種用于機器人自動上下料的曲軸定位機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機器人自動上下料工藝中的工件定位機構(gòu)，具體涉及一種用于機器人自動上下料的曲軸定位機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在對家電等行業(yè)的曲軸進行機加工時，需保證曲軸在軸向和徑向的精確定位?，F(xiàn)有技術(shù)中一般使用人工上料的方式將待加工的曲軸放置到機床中，通過設(shè)置在機床內(nèi)部的徑向定位擋塊實現(xiàn)工件定位，該上料方式嚴(yán)重制約了曲軸自動化加工的實施。
[0003]參見圖1，圖中顯示了一種家電產(chǎn)品中曲軸結(jié)構(gòu)，該曲軸19包括偏心設(shè)置的第一轉(zhuǎn)軸19-1和第二轉(zhuǎn)軸19-2，第一轉(zhuǎn)軸19-1和第二轉(zhuǎn)軸19-2之間通過過渡塊19_3連接，所述過渡塊19-3為非對稱結(jié)構(gòu)，大致呈扇形，下部具有扇形體，上部缺失，該過渡塊19-3的頂部的兩側(cè)具有兩個參考平面19-4?，F(xiàn)有技術(shù)中對上述曲軸19的定位通常采用兩個V型座來實現(xiàn)，當(dāng)將曲軸19的第一轉(zhuǎn)軸19-1和第二轉(zhuǎn)軸19-2分別支承在V型座上后，由于過渡塊19-3下重上輕，配合V型座的自動對中特點，曲軸19會在V型座中自動旋轉(zhuǎn)，最終過渡塊19-3頂部的兩個參考平面19-4大致呈水平狀態(tài)，實現(xiàn)徑向定位，但是這種定位方式只能實現(xiàn)一種周向定位狀態(tài)(該周向定位狀態(tài)是指過渡塊19-3上的參考平面19-4與水平面之間的角度)。在曲軸19的自動化加工中，通常使用機器人將曲軸19抓取并移送到機床中，而機器人在抓取曲軸19之前，曲軸19的定位狀態(tài)至關(guān)重要，如果曲軸19在送入機床之前，能夠保證精確的定位，那么使用機器人將該曲軸19移送到機床中后，就可以省去機床內(nèi)部的徑向定位擋塊。而針對不同曲軸19的不同加工工藝，曲軸19在送入機床之前的周向定位狀態(tài)有不同的要求，亦即在不同的加工場合，過渡塊19-3上的參考平面19-4與水平面之間的夾角是變化的，因此采用現(xiàn)有的定位方法無法達(dá)到該要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)上存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于機器人自動上下料的曲軸定位機構(gòu)，該定位機構(gòu)不但能夠?qū)ηS進行精確的軸向定位和徑向定位，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)不同角度的周向定位。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0006]一種用于機器人自動上下料的曲軸定位機構(gòu)，其特征在于，包括定位座、軸向定位機構(gòu)和周向定位機構(gòu)，其中:
[0007]所述定位座包括第一 V型座和第二 V型座；
[0008]所述軸向定位機構(gòu)包括軸向定位塊和驅(qū)動軸向定位塊的軸向動力機構(gòu)；
[0009]所述周向定位機構(gòu)包括周向定位組件、彈性緩沖件以及豎向直線驅(qū)動機構(gòu)，其中，所述周向定位組件包括相對設(shè)置并向下延伸的第一定位桿和第二定位桿，該第一定位桿和第二定位桿連接在連接座上，所述第一定位桿與連接座固定連接，所述第二定位桿通過高度調(diào)節(jié)機構(gòu)與連接座連接；所述彈性緩沖件設(shè)置在連接座與豎向直線驅(qū)動機構(gòu)之間，且連接座與豎向直線驅(qū)動機構(gòu)之間設(shè)有豎向?qū)驒C構(gòu)。
[0010]本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述第一 V型座和第二 V型座設(shè)置在底座上，其中，第一 V型座與底座之間通過豎向調(diào)節(jié)機構(gòu)連接，該豎向調(diào)節(jié)機構(gòu)包括導(dǎo)向定位件和鎖緊件，其中，所述導(dǎo)向定位件上設(shè)有豎向滑槽，所述第一 V型座匹配于該豎向滑槽內(nèi)，所述鎖緊件設(shè)置在導(dǎo)向定位件上，且鎖緊在第一 V型座上。通過上述結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了第一 V型座的高度調(diào)節(jié)，從而滿足具有不同偏心距的曲軸的定位。
[0011]本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述豎向調(diào)節(jié)機構(gòu)為螺紋結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在第二位桿上的外螺紋以及設(shè)置在連接座上的螺紋孔，所述第二位桿中的外螺紋部分連接在所述螺紋孔中。通過該結(jié)構(gòu)，可以靈活地調(diào)節(jié)第二位桿的高度，從而滿足不同的定位需要。
[0012]為了確保第二位桿與連接座之間連接的可靠性，所述第二位桿中的外螺紋部分上還設(shè)有鎖緊螺母，該鎖緊螺母壓緊在連接座的螺紋孔的頂部。
[0013]本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述連接座與第一定位桿為一體式結(jié)構(gòu)，兩者呈直角形。這樣可以省去第一定位件和連接座的裝配工作，也便于加工。
[0014]本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述豎向直線驅(qū)動機構(gòu)為伸縮缸，該伸縮缸的伸縮桿上設(shè)有安裝板，該安裝板上設(shè)有導(dǎo)向座；所述豎向?qū)驒C構(gòu)包括導(dǎo)向桿和設(shè)在導(dǎo)向座內(nèi)的導(dǎo)向孔，其中，所述導(dǎo)向桿的下端固定在連接座上，上端向上延伸并從導(dǎo)向孔中穿過；所述彈性緩沖件為彈簧，該彈簧套設(shè)在所述導(dǎo)向桿中。
[0015]上述優(yōu)選方案中，采用伸縮缸作為豎向直線驅(qū)動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，該伸縮缸可以采用氣缸或油缸；通過設(shè)置所述導(dǎo)向座，實現(xiàn)豎向?qū)驒C構(gòu)的設(shè)置；采用彈簧作為彈性緩沖件，具有緩沖性能好、安裝方便、成本低等優(yōu)點。
[0016]本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述軸向動力機構(gòu)由氣缸構(gòu)成，該氣缸的缸體固定在氣缸安裝板上，該氣缸的伸縮桿與軸向定位塊連接，該軸向定位塊正對于放置在定位座中的曲軸的端面。通過上述結(jié)構(gòu)，在軸向?qū)ηS進行夾緊和松開，實現(xiàn)曲軸的軸向定位。
[0017]本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，還包括曲軸放置機構(gòu)，該曲軸放置機構(gòu)包括曲軸夾持機構(gòu)和豎向移動機構(gòu)，其中，所述曲軸夾持機構(gòu)由手指氣缸構(gòu)成，該手指氣缸具有夾持手指；所述豎向移動機構(gòu)由豎向伸縮氣缸構(gòu)成，該豎向伸縮氣缸的伸縮桿與所述手指氣缸連接；所述豎向直線驅(qū)動機構(gòu)與豎向伸縮氣缸的伸縮桿連接。
[0018]通過上述結(jié)構(gòu)，可以向定位座中放置曲軸，再對曲軸進行定位，其原理是:手指氣缸夾持曲軸后，整個曲軸定位機構(gòu)移動至定位座的上方，接著豎向移動機構(gòu)帶動手指氣缸向下運動，將曲軸放置到定位座中后，手指氣缸松開；接著再由軸向定位機構(gòu)和周向定位機構(gòu)對曲軸進行定位。
[0019]優(yōu)選地，所述豎向伸縮氣缸的伸縮桿上連接有L型連接板，所述手指氣缸固定在該L型連接板的水平部分上，所述豎向直線驅(qū)動機構(gòu)固定在該L型連接板的豎直部分上。
[0020]優(yōu)選地，所述豎向伸縮氣缸的缸體固定在豎向氣缸安裝板上，該豎向氣缸安裝板固定在主安裝板上。上述結(jié)構(gòu)中，所述主安裝板可以用于與物料輸送機構(gòu)連接，手指氣缸在夾持曲軸的位置位于定位座之外，因此夾持曲軸后，需要通過上述物料輸送機構(gòu)將整個曲軸定位機構(gòu)移動至定位座處。
[0021]本發(fā)明的工作原理是:當(dāng)曲軸放置到定位座上后，曲軸中的第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸分別支承在第一 V型座和第二 V型座中，過渡塊中的兩個參考平面朝向，且基本處于水平狀態(tài)；接著軸向定位機構(gòu)工作，將過渡塊的側(cè)面抵緊在第二 V型座的側(cè)面上，實現(xiàn)軸向定位；接著周向定位機構(gòu)工作，豎向直線驅(qū)動機構(gòu)帶動第一定位桿和第二定位桿向下運動，在第一定位桿和第二定位桿中，首先與過渡塊中的參考平面接觸的定位桿將推動曲軸朝該方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)另外一個定位桿也接觸到過渡塊中的另外一個參考平面時，過渡塊的兩個參考面均受力，因受力平衡而不再轉(zhuǎn)動，此時若第一定位桿和第二定位桿繼續(xù)向下運動，所述連接座會對彈性緩沖件進行壓縮，在該彈力作用下，第一定位桿和第二定位桿將曲軸壓緊，并保持在該定位狀態(tài)。由此可見，曲軸的軸向定位狀態(tài)與第一定位桿和第二定位桿之間的高度差相關(guān)，因此通過高度調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)第二定位桿的高度，即可獲得不同的周向定位效果。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的有益效果:
[0023]1、不但實現(xiàn)了曲軸的徑向定位和軸向定位，而且還可以對曲軸實現(xiàn)不同狀態(tài)的周向定位，從而滿足曲軸在自動化加工過程中的精確定位，并省去機床內(nèi)部的徑向定位擋塊，提高了上料的速度和定位精度，極大地提高了生產(chǎn)效率。
[0024]2、適用范圍廣，可以對不同不同偏心值的曲軸進行精確定位。
[0025]3、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，維護方便，制造成本低。
【附圖說明】
[0026]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種家電產(chǎn)品中曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明的用于機器人自動上下料的曲軸定位機構(gòu)的一個【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為圖2的爆炸圖。
[0029]圖4?圖7為圖2所示實施方式的工作過程示意圖，其中，圖4為夾持曲軸移動到定位座上方的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為將曲軸放置到定位座中時的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為軸向定位機構(gòu)對曲軸進行軸向定位時的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為周向定位機構(gòu)對曲軸進行軸向定位時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖8為圖7中周向定位組件對過渡塊進行周向定位時的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0032]參見圖2?圖8，本發(fā)明的用于機器人自動上下料的曲軸定位機構(gòu)包括定位座、軸向定位機構(gòu)和周向定位機構(gòu)。其中:所述定位座包括第一 V型座18和第二 V型座21 ;所述軸向定位機構(gòu)包括軸向定位塊22和驅(qū)動軸向定位塊的軸向動力機構(gòu)；所述周向定位機構(gòu)包括周向定位組件、彈性緩沖件以及豎向直線驅(qū)動機構(gòu)7，其中，所述周向定位組件包括相對設(shè)置并向下延伸的第一定位桿20和第二定位桿14，該第一定位桿20和第二定位桿14連接在連接座12上，所述第一定位桿20與連接座12固定連接，所述第二定位桿14通過高度調(diào)節(jié)機構(gòu)與連接座12連接；所述彈性緩沖件設(shè)置在連接