CN103662828B - 一种钢管辅助夹持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢管辅助夹持装置。本发明包括夹紧机构和升降机构;夹紧机构包括夹管叉、夹管耦叉、上齿条、下齿条、夹紧气缸、上齿条固定板、下齿条固定板、夹紧气缸固定板、齿轮箱、夹管叉固定板、夹管耦叉固定板。升降机构包括升降平板、直线轴承芯轴、升降气缸、升降气缸活塞杆、直线轴承箱体、升降气缸固定板。本发明结构简单有效,而且气压传动系统使用安全、可靠,可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作。

Description

一种钢管辅助夹持装置
技术领域
[0001] 本发明属于工业机械化领域,涉及一种钢管辅助夹持装置。
背景技术
[0002] 随着科学技术的不断发展,机器人被越来越广泛的应用在工业的自动化生产线上,尤其是机械手的运用。机械手是机器人的末端执行机构,在工业生产中能有效地实现多品种、中小批量生产机械化、自动化,对于提高劳动生产效率和实现工业机械化、自动化起到了很大的作用。本发明研宄的主要是机械手在钢管衬塑环节中的应用,由于钢管衬塑属于一个高温作业的工作,存在一定的安全隐患,所以本辅助夹持装置的设计有着很大的现实意义,一是提高了钢管衬塑过程的自动化水平,使得衬塑的生产工艺得以提高;二是解放了人力,使得人不再从事于衬塑过程中繁重的体力劳动,由此也最大程度上减少了安全隐患的产生。
发明内容
[0003] 本发明是针对钢管衬塑加工环节,提供了一种钢管辅助夹持装置。
[0004] 一种钢管辅助夹持装置,包括夹紧机构和升降机构;夹紧机构包括夹管叉、夹管耦叉、上齿条、下齿条、夹紧气缸、上齿条固定板、下齿条固定板、夹紧气缸固定板、齿轮箱、夹管叉固定板、夹管耦叉固定板。升降机构包括升降平板、直线轴承芯轴、升降气缸、升降气缸活塞杆、直线轴承箱体、升降气缸固定板。
[0005] 夹紧机构具体如下:
[0006] 夹管叉是截面为矩形的长方体,其一条侧边上开有V型通槽;且与V型侧边对应的侧边固定在夹管叉固定板上;两个结构相同的夹管叉固定在夹管耦叉固定板上端的两侧,形成夹管耦叉;夹管耦叉固定板的厚度大于夹管叉的厚度;
[0007] 所述的夹管叉固定板由一体成型的上中下三部分组成,夹管叉固定板上部分为U型通槽;中部分截面为截面是矩形的长方体,且中间开有矩形通槽;下部分截面为矩形的长方体;
[0008] 夹紧气缸活塞杆的一端设置在夹紧气缸内,另一端穿过夹紧气缸固定板上的通孔后与夹管親叉固定板的下端相固定;夹管親叉固定板的底端与上齿条固定板一端通过螺栓连接,夹紧气缸通过螺栓固定在夹紧气缸固定板上,上齿条固定板的下底面设置有上齿条;上齿条固定板的另一端与夹管叉固定板中部分的矩形通槽对应,可实现自由进入该矩形通槽;
[0009] 下齿条固定板的一端固定在夹管叉固定板上;升降平板的一端固定在夹紧气缸固定板上,另一端开有U型通槽,与夹管叉固定板下部分的长方体相匹配,实现该长方体在U型通槽内的滑动;下齿条固定板的上表面设置有下齿条。
[0010] 齿轮箱设置在上齿条和下齿条之间,齿轮箱的上下表面开有通槽,内设置有齿轮;上齿条和下齿条分别嵌入齿轮箱上下表面开有的通槽,并通过通槽与齿轮箱内的齿轮相啮合;齿轮箱的下表面固定在升降平板上表面。
[0011] 升降机构具体结构:
[0012] 升降气缸活塞杆的一端设置在升降气缸内,另一端穿过升降气缸固定板上的通孔后与升降平板下表面固定;升降气缸固定板的一端与直线轴承箱体连接,直线轴承芯轴穿过直线轴承箱体上的通孔后,两端通过固定块固定在夹紧气缸固定板上;直线轴承芯轴能够沿直线轴承箱体上下滑动,使得夹紧气缸固定板相对箱体上下移动。
[0013] 本发明的有益效果:
[0014] 本发明中的钢管辅助夹持装置采用气缸作为动力源,齿轮齿条作为传动装置,使得该装置结构简单有效,而且气压传动系统使用安全、可靠,可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作。气动机械手作为机械手的一种,它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。
[0015] 本发明使用了对称安置的齿轮齿条传动系统,能快速实现同步开合,操作方便,响应迅速,解决了钢管两端的锥头与钢管分离不同步所产生的钢管组织变化、性能降低等问题,并且避免了将衬塑装置锥头与钢管分离属于高温作业的范畴而存在的安全隐患。能够有效完善生产线的功能及提高生产的工业自动化水平。
附图说明
[0016] 图1为本发明立体图;
[0017] 图2为本发明机械结构示意图;
[0018] 图3为本发明机械结构中齿轮箱立体示意图;
[0019] 图4为本发明机械结构中夹管叉示意图;
[0020] 图5为本发明机械结构中夹管叉固定板二维示意图;
[0021] 图6为本发明机械结构中夹管叉固定板立体示意图;
[0022] 图7为本发明机械结构中夹紧气缸固定板二维示意图;
[0023] 图8为本发明机械结构中气缸及活塞示意图;
[0024] 图9为本发明机械结构中上齿条固定板立体示意图;
[0025] 图10为本发明机械结构中升降平板立体示意图;
[0026] 图11为本发明机械结构中下齿条固定板立体示意图;
[0027] 图中,夹管叉1、夹管耦叉2、夹管耦叉固定板3、夹紧气缸活塞杆4、夹紧气缸5、上齿条固定板6、升降平板7、直线轴承芯轴8、夹紧气缸固定板9、直线轴承箱体10、升降气缸
11、夹管叉固定板12、上齿条13、下齿条14、下齿条固定板15、升降气缸活塞杆16、升降气缸固定板17、齿轮箱18。
具体实施方式
[0028] 下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0029] 如图1和2所示,一种钢管辅助夹持装置,包括夹管叉1、夹管耦叉2、夹管耦叉固定板3、夹紧气缸活塞杆4、夹紧气缸5、上齿条固定板6、升降平板7、直线轴承芯轴8、夹紧气缸固定板9、直线轴承箱体10、升降气缸11、夹管叉固定板12、上齿条13、下齿条14、下齿条固定板15、升降气缸活塞杆16、升降气缸固定板17、齿轮箱18。
[0030] 如图4所示,夹管叉I截面为矩形,其一条边上开有V型通槽,对应边上开有螺纹孔;夹管叉I通过对应边的螺纹孔固定在夹管叉固定板12上;
[0031] 两个结构相同的夹管叉I固定在夹管耦叉固定板3上端的两侧,形成夹管耦叉2 ;夹管耦叉固定板3的厚度大于夹管叉I的厚度;
[0032] 如图5、图6所示,所述的夹管叉固定板12由一体成型的上中下三部分组成,夹管叉固定板12上部分为U型通槽,中部分截面为矩形,中间开有矩形通槽,下部分截面为矩形的长方体;
[0033] 结合图1、图8、图9所示,夹紧气缸活塞杆4的一端设置在夹紧气缸5内,另一端穿过夹紧气缸固定板9上的通孔后与夹管耦叉固定板3的下端相固定;结合图1和图7,夹管耦叉固定板3的底端与上齿条固定板6 —端通过螺栓连接,夹紧气缸5通过螺栓固定在夹紧气缸固定板9上,上齿条固定板6的下底面设置有上齿条13 ;上齿条固定板6的另一端与夹管叉固定板12中部分的矩形通槽对应,可实现自由进入该矩形通槽;
[0034] 结合图1、图10、图11所示,下齿条固定板15的一端固定在夹管叉固定板12上;升降平板7的一端固定在夹紧气缸固定板9上,另一端开有U型通槽,与夹管叉固定板12下部分的长方体相匹配,实现该长方体在U型通槽内的滑动;下齿条固定板15的上表面设置有下齿条14。
[0035] 结合图1和图3所示,齿轮箱18设置在上齿条13和下齿条14之间,齿轮箱18的上下表面开有通槽,内设置有齿轮;上齿条13和下齿条14分别嵌入齿轮箱18上下表面开有的通槽,并通过通槽与齿轮箱18内的齿轮相啮合。
[0036] 升降气缸活塞杆16的一端设置在升降气缸11内,另一端穿过升降气缸固定板17上的通孔后与升降平板7下表面固定;升降气缸固定板17的一端与直线轴承箱体10箱体连接,直线轴承芯轴8穿过直线轴承箱体10上的通孔后,两端通过固定块固定在夹紧气缸固定板9上;直线轴承芯轴8能够沿直线轴承箱体10上下滑动,使得夹紧气缸固定板9相对箱体上下移动。
[0037] 本发明中,升降气缸11为升降时的动力装置;上齿条13和下齿条14通过中间齿轮连接组成动力传动机构,该机构由齿轮箱体通过螺栓固定在升降平板7上。夹紧气缸5是夹紧时的动力装置;夹管叉I和夹管耦叉2是工作件,分别通过与上齿条4和下齿条3的连接组成夹紧装置,从而在夹紧气缸5的驱动下实现对所夹持钢管的夹紧和放松。
[0038]图2为该辅助夹持装置的机械结构图,其工作原理为:当钢管由加热炉中的自动传送线上送至炉口时,升降气缸11中升降气缸活塞杆16推动与其固连的升降平板7上移,同时直线轴承芯轴8也同步上移到指定高度。而后夹紧气缸5推动夹紧气缸活塞杆,传动机构开始工作,使得夹管耦叉和夹管叉夹紧钢管,实现对钢管的夹持。实现锥头和钢管的分离后,夹紧气缸再次工作,松开钢管夹持,紧接着升降气缸工作使得整个升降平板7下移复位,以便于钢管从传送线上送到下一步工序。本发明选用气动装置为动力装置,结构简单、反应迅速、避免了生产过程中的高温环境对液压系统的工作不利。采用齿轮条件作为传动,充分利用其传动效率高、运动行程大、速度范围广的优点。以期能够在生产环节中改善工艺、提尚效:fii。

Claims (1)

1.一种钢管辅助夹持装置,其特征在于包括夹紧机构和升降机构; 所述的夹紧机构包括夹管叉、夹管耦叉、上齿条、下齿条、夹紧气缸、上齿条固定板、下齿条固定板、夹紧气缸固定板、齿轮箱、夹管叉固定板、夹管耦叉固定板;所述的升降机构包括升降平板、直线轴承轴心、升降气缸、升降气缸活塞杆、直线轴承箱体、升降气缸固定板;夹管叉是截面为矩形的长方体,其一条侧边上开有V型通槽;且与V型侧边对应的侧边固定在夹管叉固定板上;两个结构相同的夹管叉固定在夹管耦叉固定板上端的两侧,形成夹管耦叉;夹管耦叉固定板的厚度大于夹管叉的厚度; 所述的夹管叉固定板由一体成型的上中下三部分组成,夹管叉固定板上部分为U型通槽;中部分截面是矩形的长方体,且中间开有矩形通槽;下部分截面为矩形的长方体; 夹紧气缸活塞杆的一端设置在夹紧气缸内,另一端穿过夹紧气缸固定板上的通孔后与夹管耦叉固定板的下端相固定;夹管耦叉固定板的底端与上齿条固定板一端通过螺栓连接,夹紧气缸通过螺栓固定在夹紧气缸固定板上,上齿条固定板的下底面设置有上齿条;上齿条固定板的另一端与夹管叉固定板中部分的矩形通槽对应,可实现自由进入该矩形通槽; 下齿条固定板的一端固定在夹管叉固定板上;升降平板的一端固定在夹紧气缸固定板上,另一端开有U型通槽,与夹管叉固定板下部分的长方体相匹配,实现该长方体在U型通槽内的滑动;下齿条固定板的上表面设置有下齿条; 齿轮箱设置在上齿条和下齿条之间,齿轮箱的上下表面开有通槽,内设置有齿轮;上齿条和下齿条分别嵌入齿轮箱上下表面开有的通槽,并通过通槽与齿轮箱内的齿轮相啮合;齿轮箱的下表面固定在升降平板上表面; 升降气缸活塞杆的一端设置在升降气缸内,另一端穿过升降气缸固定板上的通孔后与升降平板下表面固定;升降气缸固定板的一端与直线轴承箱体连接,直线轴承轴心穿过直线轴承箱体上的通孔后,两端通过固定块固定在夹紧气缸固定板上;直线轴承轴心能够沿直线轴承箱体上下滑动,使得夹紧气缸固定板相对直线轴承箱体上下移动。
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