一种用于元器件的换姿装置以及换姿方法
阅读说明：本技术 一种用于元器件的换姿装置以及换姿方法 (Posture changing device and posture changing method for components ) 是由 张嘉鸿 刘骏 黄新青 谭艳娥 刘轩 幸刚 蔡建镁 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种用于元器件的换姿装置,包括：机架、驱动电机以及转盘,驱动电机设置在机架上,并且驱动电机的输出轴与转盘固定连接；转盘滑动连接有多个推块,并且推块至少设置有三个,而且多个推块能够同时与工件的多个侧表面抵接；机架上设置有与推块相连接的驱动组件,并且在转盘转动时用于驱动推块滑动。本申请具有能对工件的姿态进行校正的效果。(The application relates to a trade appearance device for components and parts includes: the device comprises a rack, a driving motor and a turntable, wherein the driving motor is arranged on the rack, and an output shaft of the driving motor is fixedly connected with the turntable; the rotary table is connected with a plurality of push blocks in a sliding manner, the number of the push blocks is at least three, and the push blocks can be simultaneously abutted against a plurality of side surfaces of the workpiece; the rack is provided with a driving component connected with the push block and used for driving the push block to slide when the turntable rotates. This application has the effect that can rectify the gesture of work piece.)
技术领域
本申请涉及元器件的生产技术领域，尤其是涉及一种用于元器件的换姿装置以及换姿方法。
背景技术
在机械制造行业中，一个元器件通常会经过多个加工工序才能制作出所需的产品，其中每一个工序都会有相应的加工设备，所以工件便需要进入不同的加工设备中来完成不同的加工工序，并且工件在不同加工设备中的姿态是不同的，故便需要一种换姿装置，来对工件的姿态进行调整，从而使得工件能够从前一个工序进入后一个工序中。
相关技术中，换姿装置包括机架、驱动电机以及转盘，驱动电机固定设置在机架上，并且驱动电机的输出轴竖直朝上，转盘同轴固定连接在驱动电机的输出轴上，则呈正多棱柱形状的工件从前一个工序加工结束后，便将工件放置在转盘上表面的中心位置处，接着启动驱动电机以使得转盘转动预定角度，待转盘转动预制角度后，便停止驱动电机，此时便完成对工件姿态的调整，最后再将工件从转盘上取下，并送入下一个工序中。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有当工件放置在转盘上时，工件的姿态与工件在前一个工序中的姿态有变化，而因换姿装置是根据前一个工序以及下一个工序中工件的姿态来进行调整的，从而当转盘转动结束后，工件的姿态与预定姿态之间容易出现误差。
发明内容
为了能对工件的姿态进行校正，本申请提供一种用于元器件的换姿装置以及换姿方法。
第一方面，本申请提供一种用于元器件的换姿装置，采用如下的技术方案：
一种用于元器件的换姿装置，包括：机架、驱动电机以及转盘，所述驱动电机设置在机架上，并且驱动电机的输出轴与转盘固定连接；所述转盘滑动连接有多个推块，并且推块至少设置有三个，而且多个推块能够同时与工件的多个侧表面抵接；所述机架上设置有与推块相连接的驱动组件，并且在转盘转动时用于驱动推块滑动。
通过采用上述技术方案，工件的姿态发生变化有两种情况，以工件呈正方体为例，其一为工件的中心不在转盘的圆心上，其二为工件当下姿态与前一个工序中的姿态存在转动变化，则在转盘转动时便可通过驱动组件，使得四个推块向靠近工件的方向移动，待四个推块同时与工件的四个侧表面抵接时，便能校正工件的姿态，所以当转盘转动后，工件的姿态与预定姿态之间的误差会被减小，从而便于工件流畅地进入下一个工序中。
优选的，所述驱动组件包括抵接块以及与抵接块相抵接的引导板，多个抵接块分别与多个推块连接；所述引导板设置在机架上，并且引导板与抵接块相抵接的表面上具有依次与抵接块抵接的起始位、校正位以及终止位。
通过采用上述技术方案，当驱动电机令转盘转动时，推块会跟随转动一起转动，所以抵接块也会跟随着推块一起做圆周运动，在这个过程中，抵接块先从起始位移动至校正位，则推块会向靠近工件的方向移动，待抵接块处于校正位时，多个推块便会同时与工件抵接来校正工件的姿态，接着抵接块从校正位移动至终止位上，则推块会向远离工件的方向移动，待抵接块处于终止位时，转盘便停止转动，然后工件便可从转盘上，取下并送入下一个工序中，相比于单独添加驱动源令推块滑动的方式，此种设计方式，一方面，使得整个换姿装置的结构更加简洁，另一方面，可在转盘转动的同时对工件的姿态进行校正，使得换姿以及校正姿态两个步骤在时间线上有重合，从而可提升工作节拍。
优选的，所述引导板包括主引导部和补偿引导部，主引导部与补偿引导部形成闭合的管状，并且多个所述抵接块分别与引导板相抵接的轨迹呈闭合的环状；所述主引导部以及所述补偿引导部上的起始位和终止位重合形成多个沿圆周方向均匀分布的远休止位。
通过采用上述技术方案，在引导板呈闭合管状的基础上，以及抵接块与引导板相抵接的轨迹呈圆弧状、多个远休止位沿圆周均匀分布这两个条件的限制下，使得相邻远休止位之间的夹角与360°之间互为倍数关系，则当转盘转动的角度与相邻远休止位之间的夹角互为倍数关系时，抵接块从远休止位移动至校正位，接着抵接块会再移动至相邻的下一个远休止位上，从而为下一次转盘转动做好准备，相比于需要令转盘反向转动而使得抵接块复位移动至起始位的方式，此种设计方式，在每个工件换姿结束后，不必令转盘反向转动，所以前一个工件与后一个工件之间能够衔接得更加流畅，从而整个生产线的生产效率。
优选的，所述引导板与抵接块的抵接处位于引导板的内圈表面上。
通过采用上述技术方案，因转盘在转动时，推块在离心力的作用下会向远离转盘中心的位置移动，所以抵接块也会向远离转盘中心的位置移动，相比于引导板与抵接块的抵接处位于引导板外圈表面的方式，此种设计方式，在离心力的作用下，抵接块能够与引导板保持抵接，所以不必外加弹簧等其他使抵接块与引导板保持抵接的元件，从而使得整个换姿装置的结构更加简洁。
优选的，多个所述抵接块与引导板相抵接的轨迹与水平面平行。
通过采用上述技术方案，若抵接块与引导板相抵接的轨迹与水平面存在夹角，则引导板在与抵接块相抵接的表面上，还需要设置有凸台的结构，以利用抵接块自身的重力在水平移动的同时能在凸台的配合下竖直移动，所以此种设计方式，在转盘转动的过程中，抵接块不会发生竖直方向的移动，从而使得抵接块能与引导板保持稳定的抵接关系，进而使得多个推块的运动能够更加同步，以提升校正操作的质量。
优选的，所述抵接块转动连接有滚轮，并且滚轮的周侧表面与引导板抵接。
通过采用上述技术方案，因滚轮的设置，则使得抵接块与引导板之间由滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而使得转盘能够转动地更加流畅。
优选的，所述起始位与所述校正位之间的夹角和所述终止位与所述校正位之间的夹角相等。
通过采用上述技术方案，若引导板与抵接块的抵接位置位于引导板的内圈中，故使得抵接块从起始位移动至校正位与从校正位移动至终止位的时间是一致的，所以使得引导板在起始位和校正位以及校正位和终止位，这两个区间段的凹凸变化程度是一致的，则在离心力的作用下，抵接块在两个区间段均能比较稳定地保持与引导板抵接，从而在抵接块从校正位移动至终止位的过程中，推块不易停止滑动，进而在转盘停止时，多个推块与工件之间的相对位置能更加一致，另外下一次转盘转动时，多个推块能更加同步地与工件抵接，以提升校正的精度。
优选的，所述转盘连接有吸附件，并且吸附件能够将工件固定在转盘远离驱动电机的一侧表面上。
通过采用上述技术方案，当工件放置在转盘上后，可通过吸附件将工件吸附在转盘上，然后再通过驱动电机令转盘转动，相比于借助工件自身重力所产生的摩擦力来跟随转盘一起转动的方式，此种设计方式，吸附的方式能增加工件与转盘之间的摩擦力，则工件能够与转盘转动地更加同步，从而能减小工件转动后的姿态与预定姿态之间的误差，进而工件能更容易地被送入下一个工序中。
优选的，所述吸附件包括固定块以及设置在转盘上的流通通道，所述固定块设置在机架上，并且固定块活动套设在驱动电机上，而且固定块位于转盘与驱动电机的壳体之间；所述固定块靠近转盘的一侧表面上设置有容气槽，并且容气槽的内壁上设置有与固定块外部相连通的进气孔；所述流通通道一端与容气槽相连通，另一端与转盘远离驱动电机的一侧表面连通。
通过采用上述技术方案，准备工作时，可将与气泵相连通的管子固定连接在固定块上，并使得管子与进气孔相连通，待准备工作完毕后，先工件放置在转盘上，并遮挡住流通通道与转盘远离驱动电机的一侧表面的连通处时，接着启动气泵，以将工件吸附在转盘上，然后启动驱动电机带动转盘转动，在这个过程中，因流通通道与容气槽相连通，从而在转盘转动的过程中，工件能一直被吸附在转盘上，以保持工件与转盘之间的转动同步性，待驱动电机停止后，便可将工件从转盘上取下。
第二方面，本申请提供一种用于元器件的换姿方法，采用如下的技术方案：
一种用于元器件的换姿方法，包括以下步骤：
S1：令工件放置在转盘的指定位置上；
S2：启动驱动电机，令转盘转动；
S3：通过驱动组件，令推块向靠近工件的方向移动，并使多个推块同时与工件抵接；
S4：通过驱动组件，令推块向远离工件的方向移动；
S5：关闭驱动电机，令转盘停止转动；
S6：将工件从转盘上取下，并送入下一个工序中。
通过采用上述技术方案，一方面，通过多个推块同时抵接的方式，实现了校正工件姿态的目的，另一方面，可在转盘转动的同时，对工件的姿态进行校正，有助于提升工作效率。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过机架、驱动电机、转盘、推块以及驱动组件的设置，则便可通过驱动组件，使得多个推块向靠近工件的方向移动，待多个推块同时与工件抵接时，便能校正工件的姿态，所以当转盘转动后，工件的姿态与预定姿态之间的误差会被减小，从而便于工件流畅地进入下一个工序中；
2.通过驱动组件包括抵接块以及引导板的设置，一方面，使得整个换姿装置的结构更加简洁，另一方面，可在转盘转动的同时对工件的姿态进行校正，使得换姿以及校正姿态两个步骤在时间线上有重合，从而可提升工作节拍；
3.通过引导板包括主引导部以及补偿引导部、多个沿圆周方向均匀分布的远休止位的设置，在每个工件换姿结束后，不必令转盘反向转动，所以前一个工件与后一个工件之间能够衔接得更加流畅，从而整个生产线的生产效率。
附图说明
图1是本申请实施例1中用于元器件的换姿装置的结构示意图。
图2是本申请实施例1中为体现吸附件的具体结构所做的剖视示意图。
图3是本申请实施例1中为体现引导板的具体结构所做的示意图。
图4是本申请实施例2中转盘转动角度小于相邻推块之间的夹角，但两者之间为倍数关系下引导板的结构示意图。
图5是本申请实施例3中转盘转动角度与相邻推块之间的夹角不互为倍数关系，但转盘转动角度与360°之间为倍数关系下引导板的结构示意图。
图6是本申请实施例4中转盘转动角度与相邻推块之间的夹角不互为倍数关系，而且转盘转动角度与360°之间也不互为倍数关系下引导板的结构示意图。
附图标记说明：1、机架；2、驱动电机；3、转盘；4、推块；5、驱动组件；51、抵接块；511、滚轮；52、引导板；521、起始位；522、校正位；523、终止位；524、主引导部；525、补偿引导部；6、远休止位；7、吸附件；71、固定块；711、容气槽；712、进气孔；72、流通通道；8、弹簧。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种用于元器件的换姿装置。
实施例1，参照图1，用于元器件的换姿装置包括机架1、驱动电机2、转盘3以及吸附件7，具体的，驱动电机2通过螺栓固定在机架1上，并且驱动电机2的输出轴竖直朝上；转盘3同轴固定套设在驱动电机2的输出轴上，并且转盘3的上表面用于放置工件，则当工件从前一个工序出来后，便可将工件放置在转盘3上表面的圆心位置处，接着通过驱动电机2使得转盘3转动预定角度，以将工件改变为下一个工序所需的姿态，然后便可将工件从转盘3上取下，并送入下一个工序中。
参照图1和图2，吸附件7包括固定块71以及开设在转盘3上的流通通道72，其中固定块71呈圆柱体形状，固定块71间隙套设在驱动电机2的输出轴上，并且固定块71通过销钉与机架1连接，以使得固定块71与转盘3之间能够发生相对转动，具体的，固定块71位于转盘3与驱动电机2的壳体之间，而且固定块71远离驱动电机2一侧表面还与转盘3抵接，在本实施例中，驱动电机2上还套设有弹簧8，弹簧8一端与驱动电机2的壳体固定连接，另一端与固定块71远离转盘3的一侧表面固定连接，则弹簧8可通过自身的特性，使得转盘3在转动的同时固定块71能够与转盘3抵紧，从而能保持固定块71与转盘3之间的气密性。
参照图1和图2，固定块71靠近转盘3的一侧表面上开设有容气槽711，其中容气槽711槽口处的截面呈圆环形，并且容气槽711与固定块71同轴设置，而且容气槽711的内侧壁上开设有进气孔712，进气孔712用于使得容气槽711与固定块71的外部相连通，在本实施例中，流通通道72的一端与容气槽711相连通，另一端则与转盘3远离驱动电机2的一侧表面相连通，此外因容气槽711呈环形的凹槽形状，故转盘3在转动时，流通通道72会一直与容气槽711相连通。
参照图1和图2，在本实施例中，可将连接有气泵的管子连接在固定块71上，并使得管子与进气孔712相连通，则当工件从前一个工序中出来后，先将工件放置在转盘3上表面的圆心位置上，并使得工件遮挡住流通通道72与转盘3上表面的连通处，接着可通过气泵，以使得流通通道72内呈负压状态，则工件便会被吸附在转盘3上，然后便可通过驱动电机2使得转盘3转动预定角度，待转盘3停止转动时，先通过吸附件7松开工件，最后便可从转盘3上取下工件，并将工件送入下一个工序中。
参照图1，转盘3滑动连接有多个推块4，在本实施例中，工件呈长方体形状，故推块4设置有四个，四个推块4分别与工件的四个侧表面相对设置，并且推块4能向靠近或远离工件的方向移动，其中四个推块4靠近工件的一端同时与工件侧表面抵接时，推块4能够校正工件的姿态，具体的，工件的姿态需要校正的情况也有两种，其一，在水平面的投影来看，工件的中心与转盘3的圆心不重合，其二，工件放置在转盘3上时的姿态与工件从前一个工序出来时发生转动，所以当四个推块4靠近工件一端同时与工件的侧表面完全抵接时，工件的姿态便能得到校正，则工件放置在转盘3上的初始姿态与从前一个工序中出来的姿态更加一致，从而转盘3转动后工件的姿态与预定姿态之间的误差会更小。
此外在本实施例中，当四个推块4靠近工件的一端与工件之间的距离最大时，转盘3停止转动，此时工件放入转盘3或从转盘3上取下。
参照图1和图2，转盘3上设置有能够驱动推块4滑动的驱动组件5，驱动组件5包括抵接块51以及引导板52，抵接块51呈圆柱体形状，抵接块51一端与推块4固定连接，另一端则位于转盘3与驱动电机2之间；引导板52固定在机架1上，并且位于转盘2与驱动电机2之间，而且还位于转盘3远离推块4一侧直径较小部分的外侧。
参照图2和图3，在本实施例中，引导板52包括四个主引导部524，四个主引导部524使得引导板52呈一个圆管形状，并且引导板52的内圈表面与抵接块51抵接，而且引导板52的内壁具有多个沿圆周方向均匀分布的远休止位6和校正位522，其中相邻远休止位6之间的夹角呈90°，相邻校正位522之间的夹角也呈90°，并且校正位522位于相邻两个远休止位6的中间。
参照图2和图3，在本实施例中，转盘3转动的角度大于或等于90°，并且大于90°时，转动角度与90°之间为倍数关系，则使得四个抵接块51与引导板52相抵接的轨迹在同一个水平面上重合，若转盘3转动90°时，抵接块51会先从远休止位6移动至校正位522上，以使得推块4向靠近工件的方向移动，待抵接块51移动至校正位522上时，四个推块4同时抵接工件以校正工件的姿态，接着抵接块51从校正位522移动至相邻的下一个远休止位6上，此时工件便能从转盘3上取下，而且转盘3不必逆向旋转90°，以恢复至转动前的状态，从而使得前一个工件与后一个工件能够衔接的更加流畅。
此外在本实施例中，推块4可根据工件的形状设置对应的数量，若工件为正六棱柱形状时，推块4可设置六个，并且相邻推块4之间的夹角呈60°，只需令相邻远休止位6之间的夹角呈60°，相邻校正位522之间的夹角呈60°，则当转盘3转动的角度大于或等于60°，并且与60°呈倍数关系时，多个抵接块51与引导板52相抵接的轨迹同样也会在一个水平面上重合。
当然工件不仅限于四棱柱或六棱柱，其他形状，比如呈五棱柱或三棱柱同样也是可以的，只需要使得相邻推块4、远休止位6以及校正位522之间的夹角总和等于360°即可。
参照图2和图3，在本实施例中，抵接块51上转动套设有滚轮511，并且滚轮511的周侧表面与引导板52相抵接，则在转盘3转动时，滚轮511便会发生转动，所以使得抵接块51与引导板52之间从滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而使得转盘3能够转动地更加流畅。
本申请实施例一种用于元器件的换姿装置的实施原理为：当工件从前一个工序出来后，先工件放置在转盘3的中心位置上，接着通过气泵使得流通通道72内呈负压状态，此时工件被吸附在转盘3的上表面上，然后启动驱动电机2，令转盘3转动预定角度，在这个过程中，抵接块51会先从远休止位6移动至校正位522，以使得四个推块4同时抵接来校正工件的姿态，接着抵接块51会从校正位522移动至相邻的下一个远休止位6，最后关闭驱动电机2，令转盘3停止转动，此时推块4靠近工件一端与工件的距离最远，以便工件从转盘3上取下。
以下为一种用于元器件的换姿方法，包括以下步骤：
S1：令工件放置在转盘3上表面的圆心位置处；
S2：启动驱动电机2，令转盘3转动；
S3：转盘3转动时，推块4先靠近工件移动，并抵接工件，以校正工件的姿态；
S4：推块4向远离工件的移动；
S5：待推块4与工件处于最远距离时，关闭驱动电机2，令转盘3停止转动；
S6：将工件从转盘3上取下，并送入下一个工序中。
实施例2，参照图2和图4，与实施例1的不同之处在于推块4也设置有四个，并且四个推块4之间的夹角均为90°，若转盘3转动的角度小于90°但与90°为倍数关系时，比如转盘3转动的角度为45°，则在本实施例中，引导板52包括四个主引导部524和四个补偿引导部525，四个主引导部524和四个补偿引导部525使得引导板52呈一个闭合的圆管，其中引导板52沿圆周方向均匀分布有多个远休止位6和多个校正位522，相邻远休止位6之间的夹角呈45°，相邻校正位522之间的夹角呈45°，从而四个抵接块51与引导板52相抵接的轨迹也在同一个水平面上重合。
参照图2和图4，在本实施例中，当转动角度为45°的倍数关系时，抵接块51能从远休止位6移动至另一个远休止位6上，则跟实施例1一样，当前一个工件调整姿态完毕后，转盘3不必反向转动以进行复位调整，便可直接将下一个工件放置在转盘3上，从而可直接开始为下一个工件进行换姿操作。
此外在本实施例中，工件呈三棱柱、五棱柱或六棱柱也是相类似的，只需对应调整相邻远休止位6以及校正位522之间的夹角即可。
实施例3，参照图2和图5，与实施例1的不同在于当相邻推块4之间的夹角与转盘3转动的角度不一致并且也不互为倍数关系时，若转盘3转动的角度与360°之间仍为倍数关系时，引导板52仍然可以呈一个闭合的管状，接下来举例进行论证。
参照图2和图5，若工件为三棱柱形状，推块4设置有三个，相邻推块4之间的夹角呈120°，转盘3转动的角度为90°，而为了便于叙述，当转盘3不动时，三个抵接块51与引导板52相抵接的位置在水平面上的投影设为A、B以及C，以体现三个抵接块51之间的相对位置关系，而当转盘3转动时，引导板52上与三个抵接块51相配合的远休止位6设为A1、B1以及C1，校正位522则设为A2、B2以及C2，然后做图描绘出三个抵接块51与引导板52相抵接的轨迹，则发现三个抵接块51的轨迹在水平面上的投影不重合，从而三个抵接块51与引导板52相抵接的轨迹分别位于不同高度的水平面上，并且此时引导板52在每一层上可看成是一个主引导部524以及三个补偿引导部525形成的。
参照图2和图5，在本实施例中，当转盘3转动90°后，三个抵接块51均能从远休止位6移动至各自相邻的下一个远休止位6上，从而也能实现对前一个工件换姿结束后，也不必进行复位操作，虽然引导板52的结构更加复杂，但只需要更换不同的结构便能使得换姿装置更换不同的姿态，从而使得换姿装置的适配性得到更大的提升。
实施例4，参照图2和图6，与实施例1的不同之处在于当相邻推块4之间的夹角与转盘3转动的角度不一致并且也不互为倍数关系时，若转盘3转动的角度与360°之间也不为倍数关系时，引导板52则需要对应抵接块51的数量进行配合设置，接下来举例说明。
参照图2和图6，若工件为三棱柱形状，推块4设置有三个，相邻推块4之间的夹角呈120°，转盘3转动的角度为50°，此时引导板52则设置有三个，三个引导板52分别与三个抵接块51抵接，具体的，引导板52在水平面上的投影呈圆弧状，其中引导板52上具有依次沿圆周方向分布的起始位521、校正位522以及终止位523，并且当抵接块51处于起始位521时，工件可放入转盘3上，抵接块51处于校正位522时，工件姿态得到校正，抵接块51处于终止位523时，工件从转盘3上取下。
参照图2和图6，在本实施例中，为了便于描述三个抵接块51的运动轨迹，在转盘3不动时，三个抵接块51与三个引导板52相抵接的位置在水平面上的投影设为A、B以及C，以体现三者之间的相对位置关系，三个引导板52与三个抵接块51相抵接的起始位521设为A1、B1和C1，校正位522设为A2、B2以及C2，终止位523设为A3、B3以及C3，然后做图描绘出三个抵接块51分别与三个引导板52相抵接的轨迹，则发现每个抵接块51的轨迹无法形成一个闭合的环状，所以三个引导板52无法组成一个闭合的管状，只能单独呈瓦片的形状与各自的抵接块51相互配合。
参照图2和图6，在本实施例中，当抵接块51移动至终止位523后，便需要反向转动转盘3，以使得抵接块51复位至起始位521上，从而为下一个工件的换姿做好准备。
综上所提供的四个实施例中，则在实际使用中，当所需要转换的姿态不同时，只需更换对应的引导板52，并调整电机的参数即可，从而能大大提升换姿装置的适配性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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