嵌件输送装置

技术领域

本发明属于车辆零部件加工设备技术领域，具体涉及一种嵌件输送装置。

背景技术

传统的轮毂多为铝材一体成型制成，或者由多个成型钢件相互焊接形成，前者美观但造价高，后者造价低但焊缝较多且不美观。为了克服上述问题，现有技术中存在一种复合型轮毂，这种复合型轮毂的生产工艺通常为：先制备钢材质的轮辋，再将轮辋放入浇铸设备中，浇铸形成和轮辋一体的合金轮辐。在上述生产工艺中，必须等相应的轮辋制备完成后才能开始轮辐的制造工序，生产效率低。

因此，为了在保证轮毂的结构强度的前提下提高生产效率、降低成本，出现了一种新型复合轮毂的生产工艺，能够使得轮辋和轮辐的制备不再互有依赖性，可以单独进行，在这种新型工艺中，在浇铸铝合金轮辐前，需要将多个焊接用的嵌件预先放置到模具中对应位置。如采用人工方式放置，不仅效率较低，成为生产效率的瓶颈环节，且由于浇铸设备及模具时常在高温状态，人工方式存在安全隐患。因此，为实现高效率自动化生产，且避免上述安全问题，需要一种能够将生产一个轮辐所需的多个嵌件自动排列好、并输送至指定位置的输送装置。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够将多个嵌件输送至指定位置并使其按照一定规则排列好的嵌件输送装置，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种嵌件输送装置，其特征在于，包括：振动输送机构，通过振动方式将嵌件排列整齐并按预定的朝向输送至预定位置；预定位机构，具有多个按预定规则排布的嵌件放置工位；嵌件转移机构，具有嵌件抓手，用于从所述预定位置抓取所述嵌件，并将所述嵌件依次放置到各个所述嵌件放置工位；以及振动指示感应器，设置在所述预定位机构旁，用于对到达该位置的所述嵌件抓手进行感应。

本发明提供的嵌件输送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述振动输送机构包括：振动盘；载置台，设置在所述预定位置，其中部具有接取凹槽，该接取凹槽其形状与所述嵌件相匹配；料道，一端靠近所述振动盘，另一端连接至所述载置台；以及嵌件限位组件，设置在所述振动盘与所述料道之间，用于对到达该位置处的所述嵌件进行拣选及限位。

本发明提供的嵌件输送装置，还可以具有这样的技术特征，还包括转动指示感应器，其中，所述预定位机构还包括：旋转台，多个所述嵌件放置工位设置在所述旋转台上；以及转台驱动机构，用于驱动所述旋转台转动，所述转动指示感应器设置在所述旋转台旁，且位于正对所述载置台的所述嵌件放置工位旁，用于对到达该工位的所述嵌件抓手进行感应。

本发明提供的嵌件输送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述嵌件的截面呈L形，所述嵌件限位组件包括：托架，一端连接所述振动盘的输出端，另一端连接所述料道的接取端；挡杆，设置在所述托架上，用于对非理想状态的所述嵌件进行阻挡；以及导向杆，设置在所述托架上，用于对所述嵌件进行导向。

本发明提供的嵌件输送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述托架贴合在所述振动盘的侧壁，其包括：开放段，一端与所述输出端连接，其一侧为所述振动盘的侧壁，另一侧为开放侧；以及导向段，一端与所述开放段连接，另一端与所述料道连接，其一侧为所述振动盘的侧壁，另一侧具有侧挡板，所述挡杆设置在所述开放段，所述导向杆从所述开放段延伸至所述导向段，且在所述导向段中，所述导向杆的延伸方向与所述导向段的延伸方向一致。

本发明提供的嵌件输送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述挡杆倾斜设置，所述挡杆的靠近所述开放侧的一端位于输送方向的下游，所述嵌件具有相互垂直的嵌合端和焊接端，所述嵌合端的延伸长度大于所述焊接端的延伸长度，所述挡杆的高度大于所述焊接端的延伸长度，且小于所述嵌合端的延伸长度，且小于所述嵌件的整体长度。

本发明提供的嵌件输送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述嵌件具有相互垂直的嵌合端和焊接端，所述导向杆的一端位于所述开放段的靠近所述输出端的一端，且贴在所述振动盘的侧壁，在所述开放段中，沿所述嵌件的输送方向，所述导向杆逐渐向所述开放侧靠近，在所述导向段中，所述导向杆靠近所述导向段的底面及侧挡板，所述导向杆与所述导向段的底面之间的距离大于所述嵌合端的厚度，且小于所述焊接端的延伸长度，所述导向杆与所述导向段的侧挡板之间的距离大于所述焊接端的厚度，且小于所述嵌合端的延伸长度。

本发明提供的嵌件输送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述嵌件具有多个贯穿孔，所述嵌件抓手具有：一对抓取端部，均呈板状；以及抓取驱动机构，用于驱动所述一对抓取端部张开及合拢，从而抓取所述嵌件，在合拢状态时，所述一对抓取端部之间的距离等于所述嵌件的两个所述贯穿孔之间的距离。

本发明提供的嵌件输送装置，还可以具有这样的技术特征，其中，所述嵌件转移机构还包括：L型伺服模组，用于驱动所述嵌件抓手移动，所述嵌件抓手设置在所述伺服模组的端部。

发明作用与效果

根据本发明的嵌件输送装置，包括振动输送机构、预定位机构、嵌件转移机构以及振动指示感应器，振动输送机构能够通过振动方式将无序的多个嵌件排列整齐、使其按预定朝向输送至预定位置；嵌件转移机构的嵌件抓手能够依次抓取各个嵌件，并放置到预定位机构上的各个嵌件放置工位上，且多个嵌件放置工位按预定规则排布，其排布对应于模具中的多个嵌件放置部位。此外，由于具有振动指示感应器，因此能够在嵌件抓手从预定位置抓取嵌件时感应到嵌件抓手并产生相应的信号，从而能够根据该信号控制振动输送机构，向预定位置输出下一个嵌件。综上所述，通过本发明的嵌件输送装置，能够将多个嵌件输送至指定位置，并且使其按预定规则排布，之后可以通过机械手等同时抓取这些排布好的嵌件并放入模具中，从而能够实现新型复合轮毂的自动化生产，大大提高生产效率，且避免人工方式的安全隐患。

附图说明

图1是本发明实施例中嵌件输送装置的平面结构示意图；

图2是本发明实施例中嵌件输送装置的立体结构示意图；

图3是本发明实施例中嵌件限位组件的平面结构示意图；

图4是本发明实施例中导向段及嵌件的剖视图；

图5是本发明实施例中输送一个轮辐所需的所有嵌件的工作流程图；

图6是本发明实施例中嵌件的结构示意图。

附图标记：

嵌件输送装置10；振动输送机构11；振动盘111；输出端111a；料道112；载置

台113；振动指示感应器114；嵌件限位组件115；托架1151；开放段1151a；导

向段1151b；档杆1152；导向杆1153；预定位机构12；旋转台121；嵌件放置工位122；转动指示感应器124；嵌件转移机构14；嵌件抓手141；抓取端部1411；伺服模组142；嵌件20；焊接端21；嵌合端22；贯通孔221；机械手30；压铸机40。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明的嵌件输送装置作具体阐述。

<实施例>

本实施例提供一种嵌件输送装置，用于将生产一个轮毂所需的多个嵌件输送至指定位置，且使这些嵌件按预定的规则排布，从而便于机械手抓取并放入模具，实现自动化生成。以下先对嵌件的结构进行简单说明。

图6是本实施例中嵌件的结构示意图。

如图6所示，嵌件20为金属件，其截面呈L形，L形的一边为用于焊接至轮辋上的焊接端21，另一边为用于嵌合在轮辐的辐条端部的嵌合端22，嵌合端22的延伸长度大于焊接端21的延伸长度。在嵌合端22上开设有多个贯通孔221，用于在浇铸形成轮辐时供铝液流过，从而使得在铝液凝固后，嵌合端22能够牢固地嵌合在铝合金轮辐的辐条端部。嵌件有多种规格，其尺寸、形状有一定区别，但其截面都呈L形。

图1是本实施例中嵌件输送装置的平面结构示意图。

图2是本实施例中嵌件输送装置的立体结构示意图。

如图1-2所示，嵌件输送装置10包括振动输送机构11、预定位机构12以及嵌件转移机构14。

振动输送机构11用于将多个无序的嵌件20排列整齐并按预定的朝向输送至预定位置。振动输送机构11包括振动盘111、料道112、载置台113、振动指示感应器114以及嵌件限位组件115。

振动盘111通过振动方式将无序的嵌件20沿其内部的螺旋状的输送道依次输送至其输出端111a，振动盘111的具体结构为现有技术，不再赘述。

料道112一端连接振动盘111的输出端111a，另一端连接至载置台113。料道112的截面形状与输出端111a的截面形状一致，即为向上开口的方框状，且料道112的宽度与嵌件20的宽度相匹配。料道112从振动盘111依次接取各个嵌件20，在振动盘111后续输出的嵌件20的推动下，嵌件20依次沿料道112移动至载置台113处。由于料道112的宽度仅比嵌件20的宽度略宽，因此在料道112的限位作用下，嵌件20保持一定的朝向输送至载置台113处。

在振动盘111的输出端111a处以及料道112的接取端之间设置有嵌件限位组件115，用于对输出的嵌件20进行拣选及限位，使嵌件20以理想的状态进入料道112。理想状态为嵌件20的整体长度方向与料道112的延伸方向相一致，且嵌合端22水平位于下方，焊接端21竖直且均朝向同一侧。

图3是本实施例中嵌件限位组件的平面结构示意图。

如图3所示，嵌件限位组件115包括托架1151、档杆1152以及导向杆1153。

托架1151一端连接振动盘111的输出端111a，另一端连接料道112的接取端，且托架1151整体呈弧形，贴合在振动盘111的侧边。

托架1151包括弧形的开放段1151a以及导向段1151b。开放段1151a为与输出端111a平齐连接的承托板，其宽度方向的一侧为振动盘111的侧壁，另一侧为开放侧，即为开放状态无侧挡板，在开放侧设置有用于接取掉落的嵌件20的收纳盒。导向段1151b远离振动盘111的一侧具有侧挡板，对嵌件20起导向作用。

挡杆1152为金属材质的圆形细杆，倾斜地设置在开放段1151a处，其远离振动盘111的一端(即靠近开放侧的一端)位于输送方向的下游，挡杆1152相对于开放段1151a的高度略大于嵌件20的焊接端21的延伸长度，且小于嵌合端22的延伸长度，远小于嵌件20的整体长度。在输出端111a，若嵌件20的长度方向大致与输送方向一致，则嵌件20不受其阻挡；若嵌件20的长度方向大致为竖直(即嵌件20在两侧嵌件的夹持下“立”住)，则该嵌件20被挡杆1152阻挡住，并在后续嵌件20的推动下以及挡杆1152的导向作用下移动掉落至一侧的收纳盒中。若嵌件20以嵌合端22竖直的状态到达挡杆1152的位置，则同理掉落。此外，若嵌件20的长度方向偏离输送方向(即嵌件横置)，则由于振动盘111的内部结构，该嵌件20会掉落回振动盘111内部，而不会到达输出端111a。

导向杆1153也为金属材质的圆形细杆，对输出的嵌件20起到拣选及导向作用，使其保持理想状态移动至料道112的接取端。如图3所示，导向杆1153设置在托架1151上，且延伸至料道112的接取端。具体地，导向杆1153设置在靠近托架1151底面的高度，该高度略大于嵌件20的厚度，低于焊接端21的延伸长度，导向杆1153的整体弧度与托架1151的整体弧度大致一致，在开放段1151a与输出端111a连接处，导向杆1153的一端固定在振动盘111的外壁上，且沿输送方向，导向杆1153逐渐靠近开放段1151a的开放侧。在导向段1151b，导向杆1152始终靠近其具有侧挡板的一侧，导向杆1152与侧挡板之间的距离略大于焊接端21的厚度，小于嵌合端22的延伸长度。

因此，当一个嵌件20以水平状态到达开放段1151a一端、但其竖直的焊接端21朝向振动盘111内时(即非理想状态)，在导向杆1153的导向作用下，嵌件20被逐渐向开放侧推动，由于其嵌合端22也朝向这一侧延伸出，因此嵌件20到达开放段1151a中部时整体重心就位于开放段1151a外侧，而从开放侧掉落。而当嵌件20以水平状态到达，且焊接端21朝向振动盘111外侧时(即为理想状态)，在导向杆1153的导向作用下，嵌件20也被逐渐向开放侧推动，但由于嵌合端22朝向振动盘111延伸，因此嵌件20的整体重心仍始终位于开放段1151a中，从而被推动至导向段1151b。值得说明的是，在理想状态的嵌件20也有一定概率从开放侧掉落，但概率较小，不影响整体运行。

图4是本实施例中导向段及嵌件的剖视图。

如图4所示，在导向段1151b，嵌件20卡在导向杆1153、导向段1151b的底板和侧挡板之间，从而保持其嵌合端22水平载置在底板上、焊接端21竖直朝向同一侧的状态(即理想状态)被输送至料道112上，进而经料道112输送至载置台113上。

载置台113上具有一个接取凹槽，接取凹槽与嵌件20的形状相匹配，因此能够接取来自料道112的嵌件20。

预定位机构12用于对生产一个轮辐所需的多个嵌件20进行预定位，使其按预定规则排布，从而便于机械手同时抓取这些嵌件20并进行后续的生产工序。本实施例中，生产一个轮辐共需6个嵌件20，5个嵌件20的分布对应于轮辐的6个辐条端部，且每个嵌件20的嵌合端22水平放置，焊接端21竖直朝外放置。

预定位机构12包括旋转台121、多个嵌件放置工位122、转台驱动组件(图中未示出)以及转动指示感应器124。旋转台121呈圆形盘状，多个嵌件放置工位122固定安装在旋转台121上并按上述预定规则排布，即多个嵌件放置工位122的分布也对应于轮辐的多个辐条端部。转台驱动组件与旋转台121传动连接，能够驱动旋转台121转动，带动多个嵌件放置工位122转动，使得其中一个嵌件放置工位122朝向载置台113。嵌件放置工位122中部具有与嵌件20的形状相匹配的凹槽，能够使放置到工位上的嵌件20保持其朝向。

嵌件转移机构14从载置台113处抓取一个嵌件20，并将嵌件20保持其朝向转移至正对载置台113的嵌件放置工位122上。嵌件转移机构14包括嵌件抓手141以及伺服模组142。伺服模组142为L型伺服模组，嵌件抓手141安装在伺服模组142的端部。嵌件抓手141具有两个板状的抓取端部1411以及抓取驱动机构(图中未示出)，在抓取驱动机构的驱动下，两个抓取端部1411能够张开及合拢，在合拢状态时，两个抓取端部1141之间的间距大致等于嵌件20上相邻两个贯穿孔221之间的间距。因此，嵌件抓手141能够移动至载置台113处，使其两个抓取端部1411分别穿过嵌件20的其中两个贯穿孔221中，并向两侧张开，从而抓取住嵌件20。

振动指示感应器114设置在载置台113旁且略高于载置台113，即图1中B1所示位置处，用于对经过该位置的嵌件抓手141进行感应。本实施例中，振动指示感应器114为光电感应器，通过支架设置在载置台113旁。

转动指示感应器124设置在正对载置台113的嵌件放置工位122旁且略高于旋转台121，即图1中B2所示位置处，用于对经过该位置的嵌件抓手141进行感应。本实施例中，转动指示感应器124也为光电感应器，同样通过支架设置在旋转台121旁。

同时，本实施例中，嵌件抓手141的运动轨迹为：抓取到载置台113上的嵌件20后，上升一段距离，再平移至正对载置台113的嵌件放置工位122处，下降一段距离，再释放嵌件20。因此，振动指示感应器114和转动指示感应器124的设置不影响嵌件抓手141的移动。

在工控机的控制下，嵌件转移机构14和振动输送机构11配合工作。嵌件转移机构14取走载置台113上的嵌件，此时振动指示感应器114就感应到经过的嵌件抓手141并产生相应的信号，工控机就控制振动盘111进行振动，从而将下一个嵌件20输送至载置台113处。

在工控机的控制下，嵌件转移机构14还和预定位机构112配合工作，依次将生产一个轮辐所需的所有嵌件20放置到各个嵌件放置工位122上。具体地，嵌件转移机构14将一个嵌件20放置到正对载置台113的嵌件放置工位122上，此时转动指示感应器124感应到嵌件抓手141并产生相应的信号，工控机就控制转动机构使旋转台121转动预定的角度，使下一个嵌件放置工位122朝向载置台113，准备接取下一个嵌件20。

图5是本实施例中输送一个轮辐所需的所有嵌件的工作流程图。

如图5所示，基于上述的嵌件输送装置10，输送生产一个轮辐所需的所有N个嵌件20的工作流程具体包括如下步骤：

步骤S1a，设置k＝0，即进行计数，当前已放置k个嵌件20；

步骤S1，嵌件转移机构14从载置台113抓取一个嵌件20；

步骤S2，振动指示感应器114感应到嵌件抓手141，振动输送机构11振动输出下一个嵌件20至载置台113；

步骤S3，嵌件转移机构14将嵌件20放置到正对载置台113的嵌件放置工位122上；

步骤S3a，设置k＝k+1；

步骤S4，转动指示感应器124感应到嵌件抓手141，旋转台121转动预定的角度，使下一个空置的嵌件放置工位122朝向载置台113；

步骤S5，判断是否k＝N，即是否已完成所有嵌件20的放置，当判断为是时进入结束状态，当判断为否时返回步骤S1。

在上述步骤中，为叙述方便，依次进行上述步骤S1至S5，实际上可以理解地，步骤S2和步骤S3可同时进行，从而提高生产效率。

经上述步骤之后，所有嵌件放置工位122上就都放置有嵌件20，相应的机械手30就可以从预定位机构12处同时抓取生产一个轮辐所需的所有嵌件20，并放置入压铸机40的模具中，从而实现自动化生产。

实施例作用与效果

根据本实施例提供的嵌件输送装置10，包括振动输送机构11、预定位机构12、嵌件转移机构14以及振动指示感应器114，振动输送机构11能够通过振动方式将无序的多个嵌件20排列整齐、使其按预定朝向输送至载置台113；嵌件转移机构14的嵌件抓手141能够依次抓取各个嵌件20，并放置到预定位机构12上的各个嵌件放置工位121上，且多个嵌件放置工位121按预定规则排布，其排布对应于模具中的多个嵌件放置部位。此外，由于具有振动指示感应器114，因此能够在嵌件抓手141从载置台113抓取嵌件20时感应到嵌件抓手141并产生相应的信号，从而能够根据该信号控制振动输送机构11，向载置台113输出下一个嵌件。综上所述，通过本发明的嵌件输送装置10，能够将多个嵌件20输送至指定位置，并且使其按预定规则排布，之后可以通过机械手等同时抓取这些排布好的嵌件20并放入模具中，从而能够实现新型复合轮毂的自动化生产，大大提高生产效率，且避免人工方式的安全隐患。

进一步，振动输送机构11包括振动盘111、料道112、载置台113和嵌件限位组件115，嵌件限位组件115包括贴合在振动盘111侧壁的托架1151、倾斜设置在托架1151的开放段1151a的挡杆1152以及沿托架1151延伸的导向杆1153，且导向杆1153在开放段1151a倾斜设置，一端贴在振动盘111侧壁，另一端靠近开放侧，因此挡杆1152能够对非水平状态的嵌件20进行阻挡，导向杆1153能进一步对水平状态、但嵌件20的焊接端22不在指定侧的嵌件20进行拣选，使其掉落，并能够对理想状态的L形的嵌件20起到导向作用，使其保持理想状态移动至料道112上，进而经料道112移动至载置台113。挡杆1152和导向杆1153均为结构简单的圆形细杆，其在托架1151处的高度、位置根据嵌件20的结构设置，也即，本实施例根据嵌件20的结构巧妙地设计了能够拣选出理想状态的嵌件20、并保持理想状态输送的嵌件限位组件115，且该嵌件限位组件115的结构简单、易于部署且成本低。

进一步，预定位机构12包括旋转盘122，多个嵌件放置工位121载置在旋转盘122上，通过转动，其中一个嵌件放置工位121正对载置台113，在正对载置台113的工位旁还设置有转动指示感应器124，能够对到达该位置、放下嵌件20的嵌件抓手141进行感应产生相应的信号，从而能够根据该信号控制旋转盘122的转动。因此，本实施例的嵌件输送装置10能够实现全自动的嵌件输送、排布，整个过程无需人工干预，自动化程度高，能够大大提高生产效率，并提高最终产品的一致性。

上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。

在上述实施例中，仅示出了一种嵌件20的具体形状作为示例，实际上其他L形的、具有至少两个贯通孔的嵌件都可以采用实施例的嵌件输送装置10来进行输送。