分料机构

技术领域

本发明涉及装配机械设备领域，具体涉及一种分料机构。

背景技术

大部分产品在加工装配过程中，需要用到紧固件。从分离紧固件到安装紧固件，这个过程如果由人工完成，成本高、效率低，也很难适应批量化生产节奏。如果采用机械设备完成上述的至少部分动作，都能提升工作效率。

以螺丝为例，现有技术提到了一种鸟嘴式锁付机构方案，它是通过螺丝供料管将螺丝供到定点位置，然后由电批下降进行锁付。但是该方案在实际应用时，螺丝容易歪斜导致电批不易对孔，从而导致电批磨损严重。

现有技术还提到了一种方案，该方案里螺丝供料器置于固定位置，移动电批取料后，再移动电批至锁付位置，最后将螺丝拧在产品上。但是该方案导致电批需要移动的距离较长，也会降低工作效率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种分料机构，该分料机构能完成紧固件从分离后到安装前的转移过程，既有助于提高紧固件安装效率，又有助于减少安装时紧固件的歪斜程度。

根据本发明实施例的分料机构，包括：基座、导管、上料件和驱动件。所述导管具有用于输出紧固件的出料端，所述出料端相对所述基座固定，所述导管的气压值为0.2-0.6Mpa；所述上料件在所述基座上于第一位置和第二位置之间可活动，所述上料件上设有定位孔，所述上料件位于所述第一位置时所述定位孔位于所述出料端的下方以接住并定位所述紧固件；所述驱动件与所述上料件相连，所述驱动件用于驱动所述上料件在所述第一位置和所述第二位置之间平动，以在所述上料件接住所述紧固件后送至所述第二位置；其中，当所述上料件位于所述第一位置时，所述定位孔与所述出料端的间距m在1-6mm之间。

根据本发明实施例的分料机构，通过导管供料，上料件上设置定位孔接料，接料的同时紧固件自动定位。驱动件将上料件送至第二位置后，紧固件随之活动，便于后续安装工具取出紧固件并安装。这样节省了安装工具的移动时间，提高安装效率，而且由于紧固件被定位孔定位后，安装工具取出、安装时磨损都较小。上料件在转移紧固件时处于平动状态，转移过程中保持紧固件平稳不易掉落。利用分料机构完成紧固件的定位、转移，不仅控制精度要求低，而且分料机构整体结构复杂程度较低，结构布局较紧凑。

在一些实施例中，所述基座包括：基板，所述驱动件和所述上料件均安装在所述基板上；管固板，所述管固板间隔开地设在所述基板的一侧，所述导管安装在所述管固板上；连板，所述连板连接所述基板和所述管固板。

进一步地，所述管固板上设有管固孔，所述导管的所述出料端配合在所述管固孔处。

进一步地，所述出料端穿过所述管固孔，且伸至所述管固板的临近所述基板的一侧，所述导管在所述出料端为斜口，所述导管在所述出料端与水平面夹角在5-35度之间。

进一步地，所述管固板平行设置在所述基板的上方，所述上料件位于所述基板上方且位于所述管固板的下方。

在一些实施例中，所述上料件包括第一上料段和第二上料段，所述第一上料段沿所述上料件的移动方向延伸设置，所述第一上料段滑动连接在所述基板上，所述第二上料段从所述第一上料段的一端弯折延伸并连接所述驱动件，所述定位孔设在所述第二上料段上；所述管固板包括第一管固段和第二管固段，所述第一管固段与所述第一上料段平行设置，所述第二管固段与所述第二上料段平行设置，所述导管连接在所述第二管固段上。

进一步地，所述基板包括：安装段，所述驱动件和所述上料件并排安装在所述安装段上；平接段，所述平接段的一端连接所述安装段，且位于所述上料件的远离所述驱动件的一侧；延伸段，所述延伸段连接所述平接段的另一端，所述延伸段沿所述上料件的移动方向延伸设置；其中，所述平接段、所述安装段和所述延伸段之间形成角槽，所述上料件的移动范围内，所述定位孔在所述基板上垂直投影均在所述角槽内。

在一些实施例中，所述定位孔包括：轴向相连的大孔部和小孔部，所述大孔部位于所述小孔部的临近所述导管的所述出料端的一侧。

在一些实施例中，所述上料件通过导轨-滑块结构连接在所述基座上。

可选地，所述驱动件为气缸。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的分料机构在上料件于第一位置时的立体图；

图2是本发明实施例的分料机构在上料件于第二位置时的立体图；

图3是图1所示的分料机构的主视图；

图4是图1所示的分料机构的侧视图；

图5是图1所示的分料机构的俯视图。

附图标记：

分料机构100、

基座10、基板11、安装段111、平接段112、延伸段113、角槽114、管固板12、管固孔121、第一管固段122、第二管固段123、连板13、

紧固件20、

导管30、出料端31、

上料件40、第一上料段401、第二上料段402、定位孔41、大孔部411、小孔部412、驱动件50、

导轨-滑块结构60、导轨61、滑块62。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的分料机构100。

如图1-图2所示，根据本发明实施例的分料机构100，包括：基座10、导管30、上料件40和驱动件50。

如图3所示，导管30具有用于输出紧固件20的出料端31，出料端31相对基座10固定，导管30的气压值为0.2-0.6Mpa。上料件40可活动地设置在基座10上，上料件40在基座10上具有第一位置和第二位置。如图2-图3所示，上料件40上设有定位孔41，上料件40位于第一位置时定位孔41位于出料端31下方，这样当导管30从出料端31输出紧固件20时，上料件40可以通过定位孔41接住并定位紧固件20。驱动件50与上料件40相连，驱动件50用于驱动上料件40在第一位置和第二位置之间平动，驱动件50用于在上料件40接住紧固件20后，通过驱动上料件40向第二位置活动，从而将紧固件20送至第二位置。

其中，当上料件40位于第一位置时，定位孔41与出料端31的间距m在1-6mm之间。

也就是说，本发明实施例的这种分料机构100，由导管30供料，上料件40接料，由驱动件50驱动上料件40活动来完成紧固件20的转移。

这里采用导管30供料，紧固件20在作用力(如重力、风力等)的驱动下可以沿导管30滑动。导管30输送紧固件20，可以节省掉复杂的传输机械装置，例如当紧固件20在输料时需要换向，导管30可能仅设置成弯管就能实现，而一般的传输机械装置可能需要两个甚至更多自由度，导管30输送相对一般的传输机械装置输送结构简单、占地较少。而且一般的传输机械装置受结构限制，其传输距离、传输方向受到限制较多，容易与周围零件产生干涉，换成导管30传输后传输距离、传输方向的选择空间大，在因实际需求要调整时相对容易，有利于分料机构100的精简、紧凑布局。

可选地，导管30内的气压值为0.2-0.6Mpa。优选地，导管30内的气压值为0.4-0.5Mpa。在导管30通过正压吹气对紧固件20驱动时，导管30内的气压不宜过大也不宜过小，优选的为0.2-0.6Mpa。当导管30内的气压大于0.6Mpa时，会导致吹动紧固件20的气压过大，从而使紧固件20的表面镀层和外螺纹发生损坏。当导管30内的气压小于0.2Mpa时，会导致吹动紧固件20的气压过小，从而使紧固件20无法到达指定位置，或者在导管30内发生倒流。

通过在上料件40上设置定位孔41，当上料件40位于第一位置时，定位孔41正对导管30的出料端31，这样上料件40接料的过程中自动完成了紧固件20的定位。如果换成一般的传输机械装置，将紧固件20插入定位孔41，对传输机械装置的控制精度要求较高。但通过上料件40上设置定位孔41，导管30将紧固件20输送至定位孔41时就自动定位，不仅省时，对控制精度要求也低。

其中，如图3所示，在上料件40位于第一位置时，定位孔41与出料端31之间的间距m为1-6mm。可选地，定位孔41与出料端31之间的间距还可以为：1.5-5.5mm、2-4mm。在紧固件20落入定位孔41的过程中，如果定位孔41与出料端31之间的间距m大于6毫米，会导致紧固件20无法准确落入定位孔41中，可能会卡在定位孔41与出料端31之间，这样会导致分料机构100发生损坏。当间距m小于1.5mm时，会导致定位孔41与出料端31之间的间距过小，不利于后续对分料机构100的检修工作。并且在分料机构100长时间运行之后，在定位孔41内可能会存在一些金属碎屑以及杂物，间距m过小不利于对定位孔的清理工作。

通过驱动件50将上料件40由第一位置活动至第二位置，被定位在定位孔41处的紧固件20随之活动。由于紧固件20配合在定位孔41上，因此紧固件20随上料件40活动时较平稳、不易脱落。而且当上料件40到达第二位置且紧固件20也被送达到位，紧固件20可仍处于被定位状态，不易歪斜。这样紧固件20后续在被取出、安装时，不易磨损安装工具。

在本申请的方案中，驱动件50和上料件40的设置，不仅可以将紧固件20在安装前进行定位，还能移动紧固件20的位置。这样后续在安装工具要取料、安装时，安装工具的定位难度大大降低，而且不需要移至导管20处。安装工具的移动时间减少后，可以大大提高安装工具的安装效率。

甚至当安装工具取出紧固件20后，驱动件50可以驱动上料件40回到第一位置。这样上料件40避开该位置后，可将待安装的产品置于该位置，安装工具直接在此处安装。这样安装工具移动时间更少，安装效率更高。

在本申请的方案中，紧固件20不作限制，可以是螺丝、螺母，甚至也可以是铆钉。

在一些具体实施例中，当紧固件20是螺丝时，安装工具可以为电批，电批取出螺丝后可移动至指定位置完成螺丝的锁付动作。当紧固件20是螺母时，安装工具可以是自动锁螺母机，其取出螺母后，将螺母自动旋紧在产品上。

在一些具体实施例中，当紧固件20是铆钉时，安装工具可以为铆钉枪，铆钉枪取出铆钉后可移动至指定位置将铆钉射在产品上。

在上料件40上定位孔41定位紧固件20时，紧固件20可以全部都落入定位孔41内，紧固件20也可以仅部分落入定位孔41内，这里不作限制。

在一些实施例中，导管20可以利用重力输送紧固件20，导管20沿上下方向延伸，上料件40位于导管20的下方。由于重力源自紧固件20自身，因此这种输送方式成本较低。在这种输送方式下，导管20可以是直管，也可以带有一定弧度，但是导管20的进料端高于其出料端31。

在另一些实施例中，导管20可以利用流体压力输送紧固件20，例如导管20上连通风管或者水管，由风力或者水流压力带动紧固件20流动。当使用流体压力时，导管20可以是直管或者弯管。

具体地，紧固件20在导管30内时，二者大体上轴向延伸方向一致。更具体地，导管30可以是圆管，圆管内径大于紧固件20的最大最接圆直径，这样可以保证输送紧固件20的通畅性。当然本申请方案不限于此，例如导管30也可以采用方管或者截面为其他形状。

在一些实施例中，如图1所示，出料端31位于定位孔41的上方，当紧固件20从导管30内滑出时，通过重力直接滑进定位孔41内，实现对紧固件20的定位。这样设置，紧固件20通过重力就可以平稳保持在上料件40上。当上料件40活动时，可以将上料件40平移，这样移动过程中紧固件20仍被平稳保持在定位孔41处。

具体地，导管30的出料端31竖直向下延伸设置，定位孔41的轴线竖向设置，这样紧固件20被导管30竖直向下导出，与重力方向一致，可减少紧固件20排出时的晃动。

在另一些实例中，上料件40上定位孔41的轴线也可以相对竖直线具有一定夹角，出料端31相对竖直线具有一定夹角。

有的方案中，上料件40可以设置磁吸件(如磁铁)，当紧固件20被导管30导向或者射向定位孔41时，紧固件20同时也被磁吸力吸在定位孔41处，直至被安装工具取出为止。

可选地，安装工具在从上料件40上取出紧固件20时，可以利用吸力(如磁吸或者负压吸力)，将紧固件20吸出定位孔41。也有的方案里，安装工具上设置夹具将紧固件20夹紧后，移动取出紧固件20。

如图1和图3所示，在一些实施例中，基座10包括：基板11、管固板12和连板13，驱动件50和上料件40均安装在基板11上。管固板12间隔开地设在基板11的一侧，导管30安装在管固板12上，连板13连接基板11和管固板12。

驱动件50和上料件40安装在基板11上，管固板12通过连板13也连接在基板11上，这样上述部件都与基座10的相对位置固定，可提高整个分料机构100的稳固性。而且利用板体连接，接触面积大、连接稳固可靠。利用管固板12连接导管30后，减少了导管30的出料端31的晃动，提高紧固件20在上料板40上的位置精度。

管固板12通过设在基板11的一侧并且与基板11间隔开，这样基板11与管固板12之间的空隙能够为上料件40提供容置空间，便于导管30的出料端31和上料件40的定位孔41对应设置。

这里对驱动件50、上料件40和连板13三者与基板11的连接方式不做具体限制，上述任一个与基板11的连接可以是螺接，也可以是卡扣连接，甚至焊接等。

例如，可以使用螺钉将驱动件50、上料件40和连板13固定在基座10上，这样可以实现各部件可拆卸，能够方便各部件的更换，提高分料机构100的扩展性。

又例如，可以在基座10上设置多个倒梯形凹槽，在驱动件50、上料件40和连板13的底部设置与基座10凹槽相对应的梯形凸块，通过将部件插拔以实现部件的更换，以提高分料机构100的扩展性。

在一些具体实施例中，如图1所示，管固板12上设有管固孔121，导管30的出料端31配合在管固孔121处。这样，出料端31可通过管固孔121进行约束固定，使上料件40活动至第一位置时其上定位孔41与出料端31位置固定，使紧固件20更准确地落在定位孔41中，实现对紧固件20的一次定位成功，方便后续工序的进行。

可选地，如图3所示，出料端31穿过管固孔121，且伸至管固板12的临近基板11的一侧。这样，使出料端31与上料件40的定位孔41更加靠近，保证紧固件20从出料端31输出时更加准确地落在定位孔41中，提高分料机构100进行分料的准确性，以提高分料机构100的工作效率。

进一步可选地，如图3所示，导管30的出料端31为非平端，即导管30在朝向定位孔41的管口不是平口。可选地，导管30的出料端31的截面为斜椭圆弧或斜正圆弧。可以理解的是，如果导管30的出料端31是平口端，紧固件20在从出料端31排出的瞬间周围气压急变，影响紧固件20的状态。而通过将导管30的出料端31设置成非平端，紧固件20离开导管30时，紧固件20周围气压有变化缓冲时间，从而有利于紧固件20在排出瞬间保持平稳。

可选地，导管30在出料端31为斜口，导管30在出料端31与水平面夹角在5-35度之间。优选地，导管30在出料端31与水平面夹角在15-25度之间。在导管30将紧固件20吹到定位孔41内时，可以使导管30内的气体更快的排出，以防止对紧固件20与定位孔41之间的配合收到影响。

可选地，出料端31通过过盈配合穿设在管固孔121中。这样，能够使出料端31在管固孔121中固定的更加稳固，省掉了其他连接件。

如图2-图4所示，进一步地，管固板12平行设置在基板11的上方，上料件40位于基板11上方且位于管固板12的下方。即管固板12与基板11平行，上料件40夹在基板11与管固板12之间，管固板12与上料件40和基板11之间相互平行。这样，固定在管固板12上的出料端31与上料件40相对垂直，能够保证出料端31输出的紧固件20垂直落在定位孔41中，防止紧固件20发生歪斜。

可选地，上料件40上定位孔41为多个，管固孔121的数量为多个，相对应的，导管30的数量也为多个，三者一一对应设置，这样，上料孔40可以接住多个紧固件20。

如图2所示，在一些实施例中，上料件40包括第一上料段401和第二上料段402，第一上料段401沿上料件40的移动方向延伸设置，第一上料段401滑动连接在基板11上，第二上料段402从第一上料段401的一端弯折延伸并连接驱动件50，定位孔41设在第二上料段402上。管固板12包括第一管固段122和第二管固段123，第一管固段122与第一上料段401平行设置，第二管固段123与第二上料段402平行设置，导管30连接在第二管固段123上。第一上料段401与基板11滑动连接，这样，能够使上料件40在基板11上移动的更加稳定，并且根据滑动部件的设置，能够使上料件40在第一位置和第二位置之间移动，保证每次移动的位置相同，可以增加紧固件20位置的准确性，方便后续工序对紧固件20的吸取，增加生产效率。

可选地，在第二管固段123上可以设置多个导管30，相对应的，在第二管固段123上设置多个管固孔121，由此，可以在不同导管30中输送不同规格的紧固件20，以增加分料机构100的扩展性。

进一步地，上料件40可以具有第三位置，在导管30数量为两个的时候，上料件40的第三位置为第二导管30所对应的出料端31的位置下方，这样，能够使上料件40在第三位置的时候实现对第二导管30内输送的紧固件20的承接。然后上料件40运动到第二位置时，安装工具再对该紧固件20吸取。这样设置可以增加分料机构100的扩展性，增加生产效率。

如图5所示，进一步地，基板11包括：安装段111、平接段112和延伸段113，驱动件50和上料件40并排安装在安装段111上。平接段112的一端连接安装段111，且位于上料件40的远离驱动件50的一侧。延伸段113连接平接段112的另一端，延伸段113沿上料件40的移动方向延伸设置。其中，平接段112、安装段111和延伸段113之间形成角槽114，上料件40的移动范围内，定位孔41在基板11上垂直投影均在角槽114内。

基板11的安装段111提供了驱动件50和上料件40的安装位置，延伸段113提供了将基板11与安装工具进行固定的安装位置。如果后续紧固件20安装时，需要传感器检测、定位，延伸段113提供了其安装位置。

通过在平接段112、安装段111和延伸段113之间形成的角槽114，能够为上料件40提供移动空间的同时，不会对上料件40上的紧固件20遮挡。甚至待安装的产品可以置于角槽114下方，当安装工具将紧固件吸取后直接于角槽114处安装在产品上，安装工具需要移动的距离更短。

如图2所示，在一些实施例中，定位孔41包括：轴向相连的大孔部411和小孔部412，大孔部411位于小孔部412的临近导管30的出料端31的一侧。这种结构的定位孔41可以适应多种紧固件20的定位。例如当紧固件20为螺钉、螺栓或者铆钉时，紧固件20具有头部和杆部，紧固件20的头部可以配合在大孔部411上，紧固件20的杆部可以插在小孔部412内。如此当上料件40活动时紧固件20更加不易掉落。又例如当紧固件20为螺母时，螺母可以落在大孔部411内。

需要说明的是，在这里对大孔部411和小孔部412形状、尺寸不做具体限制，可以根据需要紧固件20的形状尺寸进行确定，也可以均为圆孔。当导管30为多个，且输送的紧固件20的规格不同时，可以将大孔部411和小孔部412的尺寸确定为使较大紧固件20能够配合且保证较小紧固件20不会掉落的尺寸，可以根据紧固件20的实际尺寸进行调整。

在一些实施例中，如图4所示，上料件40通过导轨-滑块结构60连接在基座10上。由此，可以增加上料件40在基座10上运动时的稳定性，以提高紧固件20定位的准确性。在图4中，导轨-滑块结构60中的导轨61设在基座10上，滑块62设在上料件40上。也有的示例中，导轨61设在上料件40上，滑块62设在基座10上。

需要说明的是，上料件40与基座10的连接还可以是其他的连接方式，在这里不做具体限制。例如可以直接在上料件40上加工出凸块，而在基座10上加工出凹槽，凸块配合在凹槽内也可以起到导向作用。

在本申请的方案中，上料件40于第一位置和第二位置之间活动时，上料件40可以沿直线运动，也可以沿弧形运动，这里不作限制。有的方案中甚至上料件40可以发生转动，让上料件40在第一位置相对水平面的角度，和上料件40在第二位置相对水平面的角度不等，这样具有更强适应性。

可选地，驱动件50为气缸。通过使用气缸，工作介质为空气，比较容易获得，并且在使用完成后直接排放到大气，处理更方便，可以降低生产成本。

在其他实施例中，驱动件50也可以为液压缸，也可以为直线电机等。驱动件50还可以是转动电机，转动电机的电机轴通过螺纹螺杆结构与上料件40相连，以也驱动上料件40直接运动。

可选地，驱动件50的压力为1-4Kgf，速度为60-140mm/s。优选地，驱动件50的压力为2-3Kgf，速度为70-130mm/s或80-120mm/s。在驱动件50驱动上料件40在第一位置和第二位置之间平动时，如果压力大于4Kgf，速度大于140mm/s，紧固件20在被输送到第二位置时，会因惯性跳动或跳出定位孔41。如果压力小于1Kgf，速度小于60mm/s，分料机构的工作效率过低，会增加生产成本。

在本申请中，对驱动件50与上料件40之间的连接方式不做具体限制，驱动件50与上料件40之间的连接方式可以包括螺纹连接、焊接，在驱动件50与上料件40间通过螺纹连接时，二者之间为可拆卸的结构，可以在需要更换不同规格的上料件40或者驱动件50时进行更换，增加分料机构100的扩展性。

在图1-图2所示的具体实施例中，当导管30供应螺丝时，可以由驱动件50驱动上料件40至第一位置，由上料件40接住螺丝，螺丝直接落在定位孔41处，使螺丝一定定位，保证螺丝不易歪斜。然后驱动件50驱动上料件40至第二位置，可由锁付机构直接将螺丝吸取并锁付，锁付机构的移动时间较短，可以提高自动锁付的效率。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。