CN104227030A - 一种旋转气爪装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种旋转气爪装置，属于机械技术领域。它解决了现有的旋转气爪装置的两气爪在旋转替换过程中由于安装误差造成替换位置不一致的问题。本旋转气爪装置包括回转气缸和呈直角三棱柱状的旋转架，回转气缸固设于旋转架的斜侧面上，在旋转架的两直角侧面上分别安装有第一气爪和第二气爪，在旋转架的其中一直角侧面上设有能在该直角侧面上纵向移动的调节块，第二气爪安装于调节块上，所述回转气缸上穿固有横调转轴，横调转轴一端穿插在旋转架上且旋转架可沿横调转轴径向移动。本发明具有安装方便、精确度高的优点。

Description

一种旋转气爪装置
技术领域
本发明属于机械技术领域，特别涉及一种旋转气爪装置。
背景技术
随着机械制造工业的发展，数控车床日益增多，为了适应多品种小批量生产及提高生产力的要求，数控车床上配备轴类零件上下料系统，要求能够输送棒料，并能卸下尺寸不等的轴类及片状零件，人们采用机械切削自动化设备对金属工件进行加工，这样提高了加工效率，而且安全性能较高。
目前，机械切削加工自动化设备中应用最广泛的上下料装置是旋转气爪装置，该装置包括回转气缸和呈直角三棱柱状的旋转架，回转气缸固设于旋转架的斜侧面上，在旋转架的两直角侧面上均安装有气爪，也就是说其中一气爪处于水平设置，另一气爪处于竖直设置。一个气爪实现对毛坯工件的抓取，另一个气爪实现对成品工件的释放，两者交替使用。水平设置的气爪方便与主轴配合，方便抓取主轴上的工件和将毛坯工件安装到主轴上；竖直的气爪方便抓取毛坯工件和释放成品工件。
该旋转气爪装置虽然能实现自动抓放工件的目的，提高工作效率，但是由于气爪是直接安装于旋转架上的，因此两气爪旋转转动动作对两气爪安装在回转气缸上的位置特别讲究，若两气爪的轴线与回转气缸的旋转中心线不相交，就会出现其中一气爪在初期阶段与主轴中心对准，而在旋转转动过程中，另一气爪与主轴中心出现偏差的问题，这就对工人在将两气爪安装至回转气缸上时势必要求两气爪的轴线与回转气缸的旋转中心线相交才可，从而增加了装配难度。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种安装方便、精确度高、能保证两气爪在转换交替过程中位置保持一致的旋转气爪装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种旋转气爪装置，包括回转气缸和呈直角三棱柱状的旋转架，回转气缸固设于旋转架的斜侧面上，在旋转架的两直角侧面上分别安装有第一气爪和第二气爪，其特征在于，在旋转架的其中一直角侧面上设有能在该直角侧面上纵向移动的调节块，第二气爪安装于调节块上，所述回转气缸上穿固有横调转轴，横调转轴一端穿插在旋转架上且旋转架可沿横调转轴径向移动。
在上述的旋转气爪装置中，在调节块上沿纵向方向开设有条形调节孔，所述调节块通过调节销穿过条形调节孔与旋转架固连，在调节块上开设有与条形调节孔相通的锁紧孔，锁紧孔的轴心线与条形调节孔的轴心线垂直设置，在锁紧孔中穿固有锁紧销且锁紧销内端紧抵靠在调节销上。
在上述的旋转气爪装置中，在旋转架直角侧面上开设有调节槽，所述调节槽由内向外由相贯通的燕尾槽和平槽组成，所述调节块由连为一体的呈板状的平滑部和呈燕尾状的燕尾部组成，燕尾部穿设在燕尾槽内且可在燕尾槽内纵向移动。
在上述的旋转气爪装置中，在旋转架两直角侧面上开设有对称设置且与调节槽相通的定位孔，在定位孔内穿设有定位销且定位销内端抵靠在燕尾部上。
在上述的旋转气爪装置中，在旋转架上开设有安装孔并在安装孔内具有一限位块，所述限位块上开设有与安装孔相通的条形孔，横调转轴一端位于安装孔且通过螺钉穿过条形孔与旋转架固连，在旋转架两直角侧面上还开设有对称设置并与安装孔相通的横孔，在横孔内穿设有横销且横销内端紧抵靠在横调转轴上。
在上述的旋转气爪装置中，在调节块上开设有与安装孔相贯通的通孔。
在上述的旋转气爪装置中，回转气缸具有呈圆环状的旋转部，在旋转部外端面上沿径向方向开设有贯穿旋转部的限位槽，在旋转架的斜侧面上具有限位部且限位部插设在限位槽内。
在上述的旋转气爪装置中，在回转气缸上安装有两限位座，在旋转架上设有挡块，且当旋转架周向转动时挡块能抵靠在限位座上。
与现有技术相比，本旋转气爪装置通过在旋转架的其中一直角侧面上安装有能在该直角侧面上纵向移动的调节块，以及旋转架沿横调转轴径向移动，根据不同情况分别通过调整调节块在旋转架上及旋转架在回转气缸上的位置，使得旋转架在旋转过程中能使处于水平设置的第一气爪在转动后能恰好位于原本处于竖直设置的第二气爪的位置处，而原本处于竖直设置的第二气爪在转动后能恰好位于原本处于水平设置的第一气爪的位置处，也就是说第一气爪和第二气爪在转动交替过程中能取代各自的位置，这样就能保证两气爪在转换交替过程中，转换至处于水平设置的气爪的轴心线始终与主轴的轴心线叠合，操作方便，定位精准。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的剖视结构示意图。
图3是本发明的爆炸结构示意图。
图4是本发明中旋转架的结构示意图。
图5是本发明中旋转架另一视角的结构示意图。
图6是本发明中旋转架的剖视结构示意图。
图7是本发明中旋转架另一视角的剖视结构示意图。
图8是本发明中调节块的结构示意图。
图9是本发明的使用状态图。
图中，1、回转气缸；1a、旋转部；1b、限位槽；2、旋转架；21、调节槽；21a、燕尾槽；21b、平槽；22、定位孔；23、安装孔；24、限位块；25、条形孔；26、横孔；27、限位部；3、调节块；31、燕尾部；32、平滑部；33、条形调节孔；34、锁紧孔；35、通孔；4、第一气爪；5、第二气爪；6、限位座；7、挡块；8、调节销；9、锁紧销；10、定位销；11、横调转轴；12、横销。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图9所示，本旋转气爪装置包括回转气缸1和呈直角三棱柱状的旋转架2，其中回转气缸1固设于旋转架2的斜侧面上，在旋转架2的两直角侧面上分别安装有第一气爪4和第二气爪5，在旋转架2的其中一直角侧面上设有能在该直角侧面上纵向移动的调节块3，第二气爪5安装于调节块3上，回转气缸1上穿固有横调转轴11，横调转轴11一端穿插在旋转架2上且旋转架2可沿横调转轴11径向移动。
在使用本旋转气爪装置时，需要保证两气爪在转动，即处于水平设置的第一气爪4在转动后能恰好位于原本处于竖直设置的第二气爪5的位置处，而原本处于竖直设置的第二气爪5在转动后能恰好位于原本处于水平设置的第一气爪4的位置处，也就是说第一气爪4和第二气爪5在转动交替过程中能取代各自的位置，这样就能保证两气爪在转换交替过程中，转换至处于水平设置的气爪的轴心线始终与主轴的轴心线叠合。
而在使用过程中，由于存在加工误差和安装误差，难以保证第一气爪4和第二气爪5在转动交替过程中能取代各自的位置，造成这一问题的主要存在于下列几种情况：
情况一：第一气爪4的轴心线与旋转架2的旋转中心线之间的相交点和第二气爪5的轴心线与旋转架2的旋转中心线相交点之间的相交点不是同一点，这就会造成第二气爪5在转动至水平设置时的位置高于或低于原本第一气爪4处于水平设置的位置，从而使得第二气爪5的轴心线与主轴轴心线不在同一直线上，造成第二气爪5无法将工件精确的送入至主轴处；
情况二：第二气爪5的轴心线与旋转架2的旋转中心线之间的间距大于或小于第一气爪4的轴心线与旋转架2的旋转中心线之间的间距，这就会造成第二气爪5在转动至水平设置时的位置向左或向右偏移原本第一气爪4处于水平设置的位置，从而使得第二气爪5的轴心线与主轴轴心线不在同一直线上，造成第二气爪5无法将工件精确的送入至主轴处；
当出现情况一时，不需要调整旋转架2在回转气缸1上的安装位置，通过在旋转架2的其中一直角侧面上设有能在该直角侧面上横向及纵向移动的调节块3，第二气爪5安装于调节块3上，也就是说第二气爪5为活动安装在旋转架2上，由于第一气爪4是固定安装在旋转架2上，因此第二气爪5在旋转架2上的位置决定了两气爪在转换交替过程中位置是否能保持一致，而第二气爪5在调节块3的作用下能相对旋转架2做横向及纵向调整，因此能保证两气爪在转换交替过程中位置一致。
调整时，先将第一气爪4旋转至水平位置并使第一气爪4的轴心线与主轴的轴心线重合，然后再在回转气缸1的作用下旋转架2开始周向转动，并使原本处于竖直设置的第二气缸转动至水平设置的位置处，调整调节块3使其在相对应的旋转架2直角侧面上纵向上下移动，使得第一气爪4的轴心线、旋转架2的旋转中心线、第二气爪5的轴心线相交在同一点，从而使得转动至水平位置的第二气爪5的轴心线与主轴的轴心线重合，这样当第一气爪4和第二气爪5在转换交替时，第一气爪4和第二气爪5在水平及竖直位置始终叠合。
当出现情况二时，此时不需要调整调整块，通过调整旋转架2沿着横调转轴11的径向方向，使得第二气爪5的轴心线与旋转架2的旋转中心线之间的间距等同于第一气爪4的轴心线与旋转架2的旋转中心线之间的间距，从而使得转动至水平位置的第二气爪5的轴心线与主轴的轴心线重合，这样当第一气爪4和第二气爪5在转换交替时，第一气爪4和第二气爪5在水平及竖直位置始终叠合。
进一步的，在调节块3上沿纵向方向开设有条形调节孔33，调节块3通过调节销8穿过条形调节孔33与旋转架2固连，在调节块3上开设有与条形调节孔33相通的锁紧孔34，锁紧孔34的轴心线与条形调节孔33的轴心线垂直设置，在锁紧孔34中穿固有锁紧销9且锁紧销9内端紧抵靠在调节销8上。条形调节孔33的数量有两个且沿调节块3轴向排列成一直线，锁紧孔34的数量也有两个并分别与相对应的条形调节块3相通，在初始状态下，调节销8穿过条形调节孔33与旋转架2固连，两锁紧销9的内端分别紧抵靠在相对应的调节销8上，这样即能保证旋转架2在旋转过程中调节块3不会出现晃动现象。当需要调节块3在旋转架2直角侧面上纵向移动时，例如第二气爪5在旋转架2上的水平位置高于原本第一气爪4在旋转架2上的水平位置时，由于调节销8固连于旋转架2上无法移动，因此将位于上方的锁紧销9向外旋出并与调节销8脱离接触，此时可将调节块3向下移动并最终使得第二气爪5在旋转架2上的水平位置等同于原本第一气爪4在旋转架2上的水平位置，在下调调节块3的过程中，位于下方的锁紧销9也与调节销8脱离接触，因此在调整完毕后，重新旋紧两锁紧销9并使两锁紧销9重新紧抵靠在调节销8上，从而重新将调节块3纵向锁定在旋转架2上，反之亦然。
进一步的，在旋转架2直角侧面上开设有调节槽21，调节槽21由内向外由相贯通的燕尾槽21a和平槽21b组成，调节块3由连为一体的呈板状的平滑部32和呈燕尾状的燕尾部31组成，燕尾部31穿设在燕尾槽21a内且可在燕尾槽21a内纵向移动。调节槽21整体贯穿旋转架2直角侧面，该结构设计主要是为了方便放置在调节槽21内的调节块3能沿调节槽21在旋转架2的直角侧面上纵向移动，同时平滑部32的厚度等于平槽21b的深度，这样即能保证调节块3的外端面与旋转架2的直角侧面齐平，使得调节块3不会向外突出旋转架2，不影响本装置的正常使用。同时，当第二气爪5转动至竖直位置时，通过燕尾部31与燕尾槽21a之间的配合，使得调节块3不会从旋转架2上掉落出来，而当第二气爪5转动至水平位置时，通过锁紧销9抵靠在调节销8上使得调节块3不会从旋转架2上掉落下来，因此省去了将调节块3固设于旋转架2上的部件，而且也便于调节块3在旋转架2上纵向的调整。
进一步的，在旋转架2两直角侧面上开设有对称设置且与调节槽21相通的定位孔22，定位孔22内穿设有定位销10且定位销10内端抵靠在燕尾部31上。定位孔22的数量有两个，相对应的定位销10的数量也为两个，两定位销10紧抵靠在调节块3燕尾部31上的两侧，避免旋转架2在转动过程中调节块3出现晃动的现象。
进一步的，在旋转架2上开设有安装孔23并在安装孔23内具有一限位块24，在限位块24上开设有与安装孔23相通的条形孔25，横调转轴11一端位于安装孔23且通过螺钉穿过条形孔25与旋转架2固连，在旋转架2两直角侧面上还开设有对称设置并与安装孔23相通的横孔26，在横孔26内穿设有横销12且横销12内端紧抵靠在横调转轴11上，其中横孔26的轴心线垂直于安装孔23的轴心线。在调整调节块3在旋转架2上的位置之前，需先保证第一气爪4旋转至水平位置时第一气爪4的轴心线与主轴的轴心线重合，而在实际使用中，由于存在加工误差和安装误差，旋转架2的旋转中心线与回转气缸1的旋转中心线会出现不重叠的情况，造成第一气爪4的轴心线与主轴的轴心线不重合，由于横调转轴11固设于回转气缸1上，因此横调转轴11的轴心线即为回转气缸1的旋转中心线，通过调整横调转轴11两侧的横销12，可以使旋转架2沿横轴轴向方向移动，从而使得旋转架2的旋转中心线与横调转轴11的轴心线，保证了在初调时第一气爪4的轴心线与主轴的轴心线重合。
进一步的，在调节块3上开设有与安装孔23相贯通的通孔35。由于将旋转架2和横调转轴11固连在一起的螺钉位于旋转架2内，为了方便装卸螺钉，通过通孔35与安装孔23相通，可使拆卸工具插入至安装孔23内并将螺钉拆卸下来，从而方便装配工人操作。
进一步的，回转气缸1具有呈圆环状的旋转部1a，在旋转部1a外端面上沿径向方向开设有贯穿旋转部1a的限位槽1b，在旋转架2的斜侧面上具有限位部27且限位部27插设在限位槽1b内。该结构设计使得在调整旋转架2在回转气缸1上的位置时，旋转架2只能沿着限位槽1b直线移动。
进一步的，在回转气缸1上安装有两限位座6，在旋转架2上设有挡块7，且当旋转架2周向转动时挡块7能抵靠在限位座6上。由于两个气爪是安装在旋转架2的两直角侧面上的，在每次转换交替过程中，必须要保证两气爪相对于旋转架2能分别处于水平状态和竖直状态，也就是说必须要保证处于水平状态的气爪与主轴轴心对齐，否则会出现旋转架2转动过度使得处于水平状态的气爪与主轴轴心未对齐，造成无法将工件精确送入至主轴处的问题。通过回转气缸1上的两限位座6与旋转架2上的挡块7之间的配合，可以控制旋转架2周向转动时的转动角度，即在旋转架2正反转动时均只能转动90度，从而保证了两气爪在旋转架2转动完毕后能分别处于水平状态和竖直状态，其中处于水平状态的气爪能与主轴轴心对齐。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种旋转气爪装置，包括回转气缸和呈直角三棱柱状的旋转架，回转气缸固设于旋转架的斜侧面上，在旋转架的两直角侧面上分别安装有第一气爪和第二气爪，其特征在于，在旋转架的其中一直角侧面上设有能在该直角侧面上纵向移动的调节块，第二气爪安装于调节块上，所述回转气缸上穿固有横调转轴，横调转轴一端穿插在旋转架上且旋转架可沿横调转轴径向移动。
2.根据权利要求1所述的旋转气爪装置，其特征在于，在调节块上沿纵向方向开设有条形调节孔，所述调节块通过调节销穿过条形调节孔与旋转架固连，在调节块上开设有与条形调节孔相通的锁紧孔，锁紧孔的轴心线与条形调节孔的轴心线垂直设置，在锁紧孔中穿固有锁紧销且锁紧销内端紧抵靠在调节销上。
3.根据权利要求1或2所述的旋转气爪装置，其特征在于，在旋转架直角侧面上开设有调节槽，所述调节槽由内向外由相贯通的燕尾槽和平槽组成，所述调节块由连为一体的呈板状的平滑部和呈燕尾状的燕尾部组成，燕尾部穿设在燕尾槽内且可在燕尾槽内纵向移动。
4.根据权利要求3所述的旋转气爪装置，其特征在于，在旋转架两直角侧面上开设有对称设置且与调节槽相通的定位孔，在定位孔内穿设有定位销且定位销内端抵靠在燕尾部上。
5.根据权利要求1或2所述的旋转气爪装置，其特征在于，在旋转架上开设有安装孔并在安装孔内具有一限位块，所述限位块上开设有与安装孔相通的条形孔，横调转轴一端位于安装孔且通过螺钉穿过条形孔与旋转架固连，在旋转架两直角侧面上还开设有对称设置并与安装孔相通的横孔，在横孔内穿设有横销且横销内端紧抵靠在横调转轴上。
6.根据权利要求5所述的旋转气爪装置，其特征在于，在调节块上开设有与安装孔相贯通的通孔。
7.根据权利要求1或2所述的旋转气爪装置，其特征在于，回转气缸具有呈圆环状的旋转部，在旋转部外端面上沿径向方向开设有贯穿旋转部的限位槽，在旋转架的斜侧面上具有限位部且限位部插设在限位槽内。
8.根据权利要求1或2所述的旋转气爪装置，其特征在于，在回转气缸上安装有两限位座，在旋转架上设有挡块，且当旋转架周向转动时挡块能抵靠在限位座上。
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