CN102975893B - 一种可调式抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可调式抓取装置，适用于不同规格枪弹的自动抓取、自动并紧、移动及按层码放，是实现自动化包装的重要组成装置。本发明中的外框架上安装有外导向支撑柱、滑动轨道。内框架安装在外框架内部。内导向支承轴及移动板安装在内框架的内部。导向条Ⅰ、导向条Ⅱ分别平行安装在移动板下方。气缸安装在外框架顶部，气缸活塞与移动板相连。水平导向轴Ⅰ、水平导向轴Ⅱ分别安装在内框架两边的侧板之间，呈上下平行分布。抓弹机构安装在内框架内部，抓弹机构中的抓弹组件可随气缸升降自动并紧及张开，并紧及张开程度可调以适应不同弹种，抓弹组件柔性压缩量可适应不同码放层数。本发明能够实现枪弹高速自动装盒包装，具有广泛的应用前景。

Description

一种可调式抓取装置

技术领域

本发明属于弹药制造业自动包装技术领域，具体涉及一种可调式抓取装置，特别涉及多种型号枪弹的柔性自动抓取装置。具体的说是采用张紧程度可调及柔性自适应技术，从而实现多种型号枪弹的自动抓取、并紧及按层码放。

背景技术

弹药制造业所涉及产品具有易燃、易爆、有毒、有害等特殊性质，存在较高的危险系数，容易发生重大安全事故，其工作环境是典型的高危环境。产品的生产、储存、运输和经营，安全都是头等重要的事情。包装作为枪弹的最终防护手段，直接决定了武器弹药的储存使用寿命。目前通过技术改造我国弹药生产技术已具备一定的原始创新、快速反应和柔性生产等能力，但是要配合这些技术就必须补足生产环节的弱项：弹药包装。

目前我国枪弹成品缺乏先进自动化包装技术的支撑，绝大部分仍采用手工加单机的组合生产模式，设备多、人员密集、工人劳动强度大，包装质量往往取决于操作人员的技能熟练度，不仅与国外先进水平存在较大差距，而且为了满足配套生产能力，不得不大量增加设备和人员。包装环节枪弹成品在线量大，人机混杂，也使得安全生产控制面临严峻挑战。

世界军贸市场日趋红火，全球军贸总额不断呈上升趋势，由于各国对弹药产品储存标准的差异，使得包装要求形式多样，为了满足出口需求，往往需要增添设备、集中人力、提高检验标准突击生产，这不但造成了生产资源的浪费，也影响了我国军贸出口的灵活应变性。为了增加和促进军火出口，世界主要军火供应国在产品出口的同时还附加生产技术转让等灵活条款，而我国弹药生产技术特别是生产包装技术与国外还存在着较大差距，这都对弹药自动包装技术装备提出了迫切需求。

发明内容

为了克服现有技术中手工加单机的组合生产模式设备多、人员密集、劳动强度大，包装环节枪弹成品在线量大，人机混杂，存在安全隐患的不足，本发明提供一种可调式抓取装置。

本发明的可调式抓取装置，其特点是：所述的可调式抓取装置包括外框架、外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、内框架、内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、移动板、调节螺钉Ⅰ、调节螺钉Ⅱ、导向条Ⅰ、导向条Ⅱ、气缸、水平导向轴Ⅰ、水平导向轴Ⅱ、抓弹机构、阻挡支架、限位块、滑动轨道。

其连接关系是：所述外框架上安装有外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、滑动轨道；内框架安装在外框架内部，内框架两边的侧板分别穿过外导向支撑柱Ⅰ～Ⅱ及外导向支撑柱Ⅲ～Ⅳ，内框架沿外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ在外框架的内部上下运动。所述内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ安装在内框架的内部。所述移动板水平安装在内框架的内部，并沿内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ上下运动。

所述导向条Ⅰ、导向条Ⅱ分别安装在移动板下方的前后对称位置上，与移动板平行。用于承载抓弹机构。

所述水平导向轴Ⅰ、水平导向轴Ⅱ分别安装在内框架两边的侧板之间，并与内框架两边的侧板相互垂直，水平导向轴Ⅰ、水平导向轴Ⅱ位于移动板之下，呈上下平行分布。用于引导抓弹机构的并紧及张开的方向。

所述气缸安装在外框架的顶部，气缸的活塞与移动板的上部相连。

所述调节螺钉Ⅰ安装在内框架顶面的右侧下方位置；

所述调节螺钉Ⅱ安装在内框架底面的右侧上方位置；

所述抓弹机构安装在内框架内部，上端位于导向条Ⅰ与导向条Ⅱ之间；

所述阻挡支架安装在内框架的左侧面；

所述限位块固定连接在机架设备上。

所述抓弹机构包括连接组件Ⅰ～ⅩⅣ、抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ、紧定螺钉。

连接组件Ⅰ～ⅩⅣ由左至右依次等间距安装在导向条Ⅰ、导向条Ⅱ之间，连接组件Ⅰ～ⅩⅣ与导向条Ⅰ、导向条Ⅱ相互垂直。

抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ以连接组件Ⅷ为中间点，沿导向条Ⅰ、导向条Ⅱ做水平方向运动。

紧定螺钉安装在连接组件Ⅷ的移动销轴Ⅱ上，并与导向条Ⅰ相连。

所述具有相对运动的内框架与外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ之间，移动板与内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ之间，抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ与导向条Ⅰ之间，抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ与导向条Ⅱ之间均安装有耐磨自润滑材料制成的滑动套筒。

所述的外框架、外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、内框架、内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、移动板、阻挡支架均采用硬铝材料。

本发明中的气缸安装在外框架的顶部，气缸的活塞与移动板相连。用于带动移动板及抓弹机构运动。气缸缩回时带动移动板及抓弹机构在内框架向上运动，抓弹机构在重力作用下逐渐并紧，移动板运动到内框架最上端极限位置后，气缸继续带动移动板、抓弹机构及整个内框架在外框架内向上运动，到达外框架极限位置时，抓弹机构运动到最高位置并处于并紧到最紧状态。气缸伸出时带动移动板、抓弹机构及整个内框架在外框架内向下运动，限位块接触到阻挡支架时，内框架停止运动，抓弹机构在气缸压力作用下逐渐张开，移动板及抓弹机构在内框架内继续向下运动。移动板接触到调节螺钉Ⅱ时，移动板停止运动，抓弹机构运动到最低位置并处于张开到最大状态。

所述调节螺钉Ⅰ安装在内框架顶面的右侧下方位置，用于调节移动板在内框架内的最高上升位置及抓弹机构的最大并紧程度。

所述调节螺钉Ⅱ安装在内框架底面的右侧上方位置，用于调节移动板在内框架内的最低下降位置及抓弹机构的最大张开程度。

所述抓弹机构安装在内框架的内部，上端位于导向条Ⅰ与导向条Ⅱ之间。用于完成工件抓取、工件并紧、工件张开及工件释放。

所述阻挡支架安装在内框架的左侧面。

所述限位块固定连接在机架设备上，与阻挡支架配合使用，用于调节抓弹机构在抓弹时内框架在外框架上的最低下降位置。

所述滑动轨道用于装置的整体移动。

本发明的可调式抓取装置结构紧凑，结构清晰合理，维护方便快捷，能够自动实现0.38、9mm、5.56、7.62等多规格弹种的高速、柔性、自动化生产，将生产线上有一定间距的枪弹自动抓取，自动并紧到预调间距，并且自动按层码放到包装盒内。减少了人力资源成本，有效的消除了安全隐患，提高了生产效率及产品的稳定性。本发明能够实现枪弹高速自动装盒包装，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明的可调式抓取装置的正视图；

图2是本发明的可调式抓取装置的侧视图；

图中，1.外框架    2.外导向支撑柱Ⅰ     3.内框架     4.内导向支撑柱Ⅰ     5.移动板     6.调节螺钉Ⅰ     7.调节螺钉Ⅱ     8.导向条Ⅰ     9.导向条Ⅱ     10.气缸     11.水平导向轴Ⅰ     12.水平导向轴Ⅱ     13.抓弹机构     14.阻挡支架     15.限位块     16.滑动轨道     17.紧定螺钉     18.连接组件Ⅰ     19.移动销轴Ⅰ     20.滚轮Ⅰ     21.滚轮Ⅱ     22.抓弹组件Ⅰ     23.滑块     24.固定销轴     25.连接杆Ⅰ     26.连接杆Ⅱ     27.替换块     28.空心杆Ⅰ     29.空心杆Ⅱ     30.弹簧Ⅰ     31.弹簧Ⅱ     32.吸盘安装块     33.吸盘连接件     34.真空吸盘     35.连接组件ⅤⅢ     36.移动销轴Ⅱ     37.抓弹组件Ⅱ     38.连接杆Ⅲ     39.移动销轴Ⅲ     40.连接杆Ⅳ      41.抓弹组件Ⅲ     42.连接杆Ⅴ     43.连接组件Ⅱ     44.移动销轴Ⅳ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

图1是本发明的可调式抓取装置的正视图，图2是本发明的可调式抓取装置的侧视图。

在图1、图2中，本发明的可调式抓取装置包括外框架1、外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、内框架3、内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、移动板5、调节螺钉Ⅰ6、调节螺钉Ⅱ7、导向条Ⅰ8、导向条Ⅱ9、气缸10、水平导向轴Ⅰ11、水平导向轴Ⅱ12、抓弹机构13、阻挡支架14、限位块15、滑动轨道16。

所述外框架1上安装有外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、滑动轨道16，外导向支撑柱Ⅰ2是其中一个。所述内框架3位于在外框架1内部，内框架3两边的侧板分别穿过外导向支撑柱Ⅰ～Ⅱ及外导向支撑柱Ⅲ～Ⅳ，内框架3可沿外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ在外框架1的内部上下运动。

所述内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ安装在内框架3的内部，内导向支撑柱Ⅰ4是其中一个。所述移动板5安装在内框架3的内部，并可沿内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ上下运动。所述导向条Ⅰ8、导向条Ⅱ9分别平行安装在移动板5下方的前后对称位置上，与移动板5平行。用于承载抓弹机构13。

所述水平导向轴Ⅰ11、水平导向轴Ⅱ12分别安装在内框架3两边的侧板之间，与内框架3两边的侧板垂直，水平导向轴Ⅰ11、水平导向轴Ⅱ12位于移动板5之下，呈上下平行分布。用于引导抓弹机构13的并紧及张开的方向。

所述气缸10安装在外框架1的顶部，气缸10的活塞与移动板5相连。用于带动移动板5及抓弹机构13运动。气缸10缩回时带动移动板5及抓弹机构13在内框架3内向上运动，抓弹机构13在重力作用下逐渐并紧，移动板5运动到内框架3最上端极限位置后，气缸10继续带动移动板5、抓弹机构13及整个内框架3在外框架1内向上运动，到达外框架1极限位置时，抓弹机构13运动到最高位置并处于并紧到最紧状态。气缸10伸出时带动移动板5、抓弹机构13及整个内框架3在外框架1内向下运动，到达外框架1极限位置时，内框架3停止运动，移动板5及抓弹机构13在内框架3内继续向下运动，当运动到内框架3的最下端极限位置，移动板5停止运动，抓弹机构13在气缸10压力作用下逐渐张开。气缸10全部伸出时，抓弹机构13运动到最低位置并处于张开到最大状态。

所述调节螺钉Ⅰ6安装在内框架3顶面的右侧下方位置，用于调节移动板5在内框架3内的最高上升位置及抓弹机构13的最大并紧程度。

所述调节螺钉Ⅱ7安装在内框架3底面的右侧上方位置，用于调节移动板5在内框架3内的最低下降位置及抓弹机构13的最大张开程度。

所述抓弹机构13安装在内框架3的内部，上端位于导向条Ⅰ8与导向条Ⅱ9之间。用于完成工件抓取、工件并紧、工件张开及工件释放。抓弹机构13包括连接组件Ⅰ～ⅩⅣ、抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ、紧定螺钉17。

所述连接组件Ⅰ18包括移动销轴Ⅰ19、滚轮Ⅰ20、滚轮Ⅱ21。其连接关系是：滚轮Ⅰ20安装在移动销轴Ⅰ19的左端。滚轮Ⅱ21安装在移动销轴Ⅰ19的右端。连接组件Ⅱ～ⅩⅣ的结构与连接组件Ⅰ18相同。抓弹组件Ⅰ22包括滑块23、固定销轴24、连接杆Ⅰ25、连接杆Ⅱ26、替换块27、空心杆Ⅰ28、空心杆Ⅱ29、弹簧Ⅰ30、弹簧Ⅱ31、吸盘安装块32、吸盘连接件33、真空吸盘34。其连接关系是：滑块23安装在内框架3的内部，并可沿水平导向轴Ⅰ11、水平导向轴Ⅱ12左右滑动。固定销轴24安装在滑块23的上端。连接杆Ⅰ25、连接杆Ⅱ26下端分别安装在固定销轴24上，并可绕固定销轴24旋转。替换块27安装在滑块23的下端。空心杆Ⅰ28上端安装在替换块27的左端。空心杆Ⅱ29上端安装在替换块27的右端。吸盘安装块32位于替换块27下方，左右两端分别与空心杆Ⅰ28、空心杆Ⅱ29的下端相连。空心杆Ⅰ28、空心杆Ⅱ29及吸盘安装块32可一起沿替换块27上下运动。弹簧Ⅰ30安装在空心杆Ⅰ28上，上端面位于替换块27的下表面，下端面位于吸盘安装块32的上表面。弹簧Ⅱ31安装在空心杆Ⅱ29上，上端面位于替换块27的下表面，下端面位于吸盘安装块32的上表面。吸盘连接件33上端安装在吸盘安装块32的中间腰形孔内。真空吸盘34安装在吸盘连接件33的下端。抓弹组件Ⅱ～ⅩⅤ的结构与抓弹组件Ⅰ22相同。

所述抓弹机构13的连接组件Ⅰ～ⅩⅣ由左至右依次等间距安装在导向条Ⅰ8、导向条Ⅱ9之间，与导向条Ⅰ8、导向条Ⅱ9相互垂直。紧定螺钉17安装在连接组件ⅤⅢ35的移动销轴Ⅱ36上，并与导向条Ⅰ8相连。抓弹组件Ⅰ22的连接杆Ⅰ25上端与抓弹组件Ⅱ37的连接杆Ⅲ38上端分别安装在连接组件Ⅰ18的移动销轴Ⅲ39上，并可绕移动销轴Ⅲ39旋转。抓弹组件Ⅱ37的连接杆Ⅳ40上端与抓弹组件Ⅲ41的连接杆Ⅴ42上端安装在连接组件Ⅱ43的移动销轴Ⅳ44上，并可绕移动销轴Ⅳ44旋转，其他抓弹组件的连接方式及运动方式与抓弹组件Ⅱ37相同。

所述阻挡支架14安装在内框架3的左侧面。

所述限位块15固定连接在机架设备上，其安装高度低于阻挡支架14的安装高度。

所述滑动轨道16安装在外框架1的两侧。

所述紧定螺钉17用于固定连接组件ⅤⅢ35。

所述弹簧Ⅰ30、弹簧Ⅱ31用于调节抓弹机构13在按层码放时的压缩行程。

本实施例中一次抓取工件15件，码放层数5层。

本发明的工作流程如下：初始状态下，本发明的外框架1位于滑动轨道16的前端。弹簧Ⅰ30、弹簧Ⅱ31处于伸长状态。气缸10处于缩回状态。移动板5、抓弹机构13在气缸10带动下沿内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ运动到内框架3最上端，并带动内框架3沿外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ上升到外框架1最上端。抓弹机构13上的各连接杆在重力作用下分别绕与之相连的移动销轴旋转，抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ以连接组件ⅤⅢ为中间点，沿导向条Ⅰ、导向条Ⅱ做水平方向移动，向内集中，抓弹机构13处于并紧到最紧状态。

第一步：气缸10伸出，带动移动板5、抓弹机构13及内框架3沿着外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ下降。

第二步；气缸10下降到预定高度，内框架3侧面的阻挡支架14的底面落到限位块15上端面，内框架3停止下降。

第三步：气缸10带动移动板5、抓弹机构13在内框架3中沿着内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ向下运动。

第四步、移动板5下端面落到调节螺钉Ⅱ7的上端面，气缸10停止下降，安装在导向条Ⅰ8、导向条Ⅱ9之间的各移动销轴及与各移动销轴相连的各连接杆在气缸10压力作用下绕与连接杆下端相连的固定销轴旋转，以连接组件ⅤⅢ35为中心，连接组件Ⅰ～ⅩⅣ等间距均匀散开。

第五步、抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ下端的各真空吸盘工作，将位于其下的各工件吸起。

第六步、气缸10上升，抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ带动各工件上升并且自动并紧。

第七步、外框架1沿滑动轨道16运动到其后端，气缸10伸出，气缸10带动移动板5、抓弹机构13及内框架3沿着外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ下降到外框架1的极限位置后，移动板5、抓弹机构13在内框架3中沿着内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ向下运动直至气缸10全部伸出。

第八步、各真空吸盘将其下端的各工件放入包装盒中，气缸10缩回。

第九步、外框架1沿滑动轨道16运动到其前端。

重复上述步骤，在码放不同层时，弹簧Ⅰ30、弹簧Ⅱ31根据码放层高度自动调节压缩量，可依次码放第二层、第三层，直至第五层。

按照本发明所公布的实施例能够实现本发明。

Claims (4)

1.一种可调式抓取装置，其特征在于：所述的可调式抓取装置包括外框架(1）、外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、内框架（3）、内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、移动板（5）、调节螺钉Ⅰ（6）、调节螺钉Ⅱ（7）、导向条Ⅰ（8）、导向条Ⅱ（9）、气缸（10）、水平导向轴Ⅰ（11）、水平导向轴Ⅱ（12）、抓弹机构（13）、阻挡支架（14）、限位块（15）、滑动轨道（16）；其连接关系是，所述外框架（1）上安装有外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、滑动轨道（16）；内框架（3）安装在外框架（1）内部，内框架（3）两边的侧板分别穿过外导向支撑柱Ⅰ～Ⅱ及外导向支撑柱Ⅲ～Ⅳ，内框架（3）沿外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ在外框架（1）的内部上下运动；所述内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ安装在内框架（3）的内部；所述移动板（5）水平安装在内框架（3）的内部，并沿内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ上下运动；

所述导向条Ⅰ（8）、导向条Ⅱ（9）分别安装在移动板（5）下方的前后对称位置上，与移动板（5）平行；

所述水平导向轴Ⅰ（11）、水平导向轴Ⅱ（12）分别安装在内框架（3）两边的侧板之间，并与内框架（3）两边的侧板相互垂直，水平导向轴Ⅰ（11）、水平导向轴Ⅱ（12）位于移动板（5）之下，呈上下平行分布；

所述气缸（10）安装在外框架（1）的顶部，气缸（10）的活塞与移动板（5）的上部相连；

所述调节螺钉Ⅰ（6）安装在内框架（3）顶面的右侧下方位置；

所述调节螺钉Ⅱ（7）安装在内框架（3）底面的右侧上方位置；

所述抓弹机构（13）安装在内框架（3）内部，上端位于导向条Ⅰ（8）与导向条Ⅱ（9）之间；

所述阻挡支架（14）安装在内框架（3）的左侧面；

所述限位块（15）固定连接在机架设备上。

2.根据权利要求1所述的可调式抓取装置，其特征在于：所述的抓弹机构（13）包括连接组件Ⅰ～ⅩⅣ、抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ、紧定螺钉（17）；

连接组件Ⅰ～ⅩⅣ由左至右依次等间距安装在导向条Ⅰ（8）、导向条Ⅱ（9）之间，连接组件Ⅰ～ⅩⅣ与导向条Ⅰ（8）、导向条Ⅱ（9）相互垂直；

抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ以连接组件Ⅷ为中间点，沿导向条Ⅰ（8）、导向条Ⅱ（9）做水平方向移动；

紧定螺钉（17）安装在连接组件Ⅷ中的移动销轴Ⅱ（36）上，并与导向条Ⅰ（8）相连；

所述连接组件Ⅰ（18）包括移动销轴Ⅰ（19）、滚轮Ⅰ（20）、滚轮Ⅱ（21）；其连接关系是：滚轮Ⅰ（20）安装在移动销轴Ⅰ（19）的左端；滚轮Ⅱ（21）安装在移动销轴Ⅰ（19）的右端；连接组件Ⅱ～ⅩⅣ的结构与连接组件Ⅰ（18）相同；抓弹组件Ⅰ（22）包括滑块（23）、固定销轴（24）、连接杆Ⅰ（25）、连接杆Ⅱ（26）、替换块（27）、空心杆Ⅰ（28）、空心杆Ⅱ（29）、弹簧Ⅰ（30）、弹簧Ⅱ（31）、吸盘安装块（32）、吸盘连接件（33）、真空吸盘（34）；其连接关系是：滑块（23）安装在内框架（3）的内部，并可沿水平导向轴Ⅰ（11）、水平导向轴Ⅱ（12）左右滑动；固定销轴（24）安装在滑块（23）的上端；连接杆Ⅰ（25）、连接杆Ⅱ（26）下端分别安装在固定销轴（24）上，并可绕固定销轴（24）旋转；替换块（27）安装在滑块（23）的下端；空心杆Ⅰ（28）上端安装在替换块（27）的左端；空心杆Ⅱ（29）上端安装在替换块（27）的右端；吸盘安装块（32）位于替换块（27）下方，左右两端分别与空心杆Ⅰ（28）、空心杆Ⅱ（29)的下端相连；空心杆Ⅰ（28）、空心杆Ⅱ（29）及吸盘安装块（32）可一起沿替换块（27）上下运动；弹簧Ⅰ（30）安装在空心杆Ⅰ（28）上，上端面位于替换块（27）的下表面，下端面位于吸盘安装块（32）的上表面；弹簧Ⅱ31安装在空心杆Ⅱ（29）上，上端面位于替换块（27）的下表面，下端面位于吸盘安装块（32）的上表面；吸盘连接件（33）上端安装在吸盘安装块32的中间腰形孔内；真空吸盘（34）安装在吸盘连接件（33）的下端；抓弹组件Ⅱ～ⅩⅤ的结构与抓弹组件Ⅰ（22）相同。

3.根据权利要求2所述的可调式抓取装置，其特征在于：所述具有相对运动的内框架（3）与外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ之间，移动板（5）与内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ之间，抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ与导向条Ⅰ（8）之间，抓弹组件Ⅰ～ⅩⅤ与导向条Ⅱ（9）之间均安装有耐磨自润滑材料制成的滑动套筒。

4.根据权利要求1所述的可调式抓取装置，其特征在于：所述的外框架（1）、外导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、内框架（3）、内导向支撑柱Ⅰ～Ⅳ、移动板（5）、阻挡支架（14）均采用硬铝材料。