CN105290306B - 编制混合链机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及编制混合链机械手。外壳安装在平移驱动油缸缸筒后端，平移驱动油缸活塞杆穿设于外壳和平移驱动油缸缸筒内；夹爪安装在平移驱动油缸活塞杆前端，夹爪油缸和限位撞块安装在平移驱动油缸活塞杆后端；夹爪油缸与夹爪连接，夹爪油缸驱动夹爪开合以夹持链环棒料；外壳后端面上安装有两个在竖直方向上呈度对称分布的第一工作位置限位块和两个在水平方向上呈度对称分布的第二工作位置限位块；外壳上安装有垂直于平移驱动油缸活塞杆纵向布置的旋转驱动油缸，旋转驱动油缸用于驱动平移驱动油缸活塞杆绕自身轴线旋转。本发明可使编链机实现两种链环的混合编制，实现全自动生产，提高生产效率、保证产品质量。

Description

编制混合链机械手

技术领域

本发明涉及一种全自动混合链编链机上使用的编制混合链机械手，属于金属链环编制技术领域。

背景技术

矿山用输送链条一般是用大型金属链环编链机编制而成。随着工业技术不断发展，市场上需求的大型金属链，逐渐由单一样式链环组成向两种样式链环混合编制而成进行转变。因此，对大型编链机的功能提出相应的要求。目前，国内链环生产企业的编链设备没有全自动生产混合链的功能。企业为满足生产要求，只能简单调整制链工艺，即先将一种链环单独批量编制好，再调整编链机，将编好的链环用第二种链环编制串接，来完成混合链编制。这样的制链工艺生产效率低，设备调整频繁，也影响编链质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种全自动混合链编链机上使用的编制混合链机械手，该机械手结构巧妙，设计合理，采用该机械手的编链机可以实现两种链环的混合编制，使编链机在编制混合链也能实现全自动生产，极大提高生产效率、保证产品质量。

按照本发明提供的技术方案：编制混合链机械手，其特征在于：包括夹爪油缸、限位撞块、第一工作位置限位块、外壳、平移驱动油缸、夹爪、旋转驱动油缸和第二工作位置限位块；所述外壳安装在平移驱动油缸缸筒后端，所述平移驱动油缸活塞杆穿设于外壳和平移驱动油缸缸筒内，平移驱动油缸活塞杆后端从外壳后端伸出，平移驱动油缸活塞杆前端从平移驱动油缸缸筒前端伸出，平移驱动油缸活塞杆能左右轴向移动；所述夹爪安装在平移驱动油缸活塞杆前端，所述夹爪油缸和限位撞块安装在平移驱动油缸活塞杆后端，夹爪油缸、限位撞块和夹爪能跟随平移驱动油缸活塞杆同步移动；所述夹爪油缸与夹爪连接，夹爪油缸驱动夹爪开合以夹持链环棒料；所述外壳后端面上安装有两个在竖直方向上呈度对称分布的第一工作位置限位块和两个在水平方向上呈度对称分布的第二工作位置限位块，所述第一工作位置限位块和第二工作位置限位块用于在平移驱动油缸活塞杆左右轴向移动时与限位撞块配合；所述外壳上安装有垂直于平移驱动油缸活塞杆纵向布置的旋转驱动油缸，所述旋转驱动油缸用于驱动平移驱动油缸活塞杆绕自身轴线旋转。

作为本发明的进一步改进，所述编制混合链机械手还包括送料叠加限位装置，所述送料叠加限位装置包括用于叠加在机械手第一工作位置限位块上的第一工作位置活动垫块和用于叠加在机械手第二工作位置限位块上的第二工作位置活动垫块；所述第一工作位置活动垫块为长条形，第一工作位置活动垫块一端安装在第一齿轮轴上，第一工作位置活动垫块在转动驱动机构驱动下能够绕第一齿轮轴摆转，使第一工作位置活动垫块另一端叠加到第一工作位置限位块上或从第一工作位置限位块上离开；所述第二工作位置活动垫块为长条形，第二工作位置活动垫块一端安装在第二齿轮轴上，第二工作位置活动垫块在转动驱动机构驱动下能够绕第二齿轮轴摆转，使第二工作位置活动垫块另一端叠加到第二工作位置限位块上或从第二工作位置限位块上离开。

作为本发明的进一步改进，所述转动驱动机构包括内齿圈、齿轮、摆动气缸、气缸固定架、外齿块、第一小齿轮、第一齿轮轴、第二小齿轮、第二齿轮轴、托轮和托轮固定座，所述内齿圈套在平移驱动油缸活塞杆外，内齿圈通过设置在其外围的若干件沿周向均布的托轮支撑，每个托轮均通过螺栓轴固定在对应的托轮固定座上，所述托轮固定座固定在外壳上；所述外齿块用螺钉固定在内齿圈上，外齿块的外齿边与齿轮啮合，齿轮安装在摆动气缸的活塞杆端，摆动气缸工作时带动齿轮往复摆转，齿轮带动外齿块和内齿圈往复转动；所述摆动气缸安装在气缸固定架上，气缸固定架固定在外壳上；所述第一小齿轮安装在第一齿轮轴上，所述第一工作位置活动垫块一端固定在第一小齿轮上，第一小齿轮与所述内齿圈的内周齿边啮合；所述第二小齿轮安装在第二齿轮轴上，所述第二工作位置活动垫块一端固定在第二小齿轮上，第二小齿轮与所述内齿圈的内周齿边啮合。

作为本发明的进一步改进，所述第一齿轮轴上套装有第一弹簧，所述第一弹簧一端顶住外壳，另一端顶住第一小齿轮；所述第二齿轮轴上套装有第二弹簧，所述第二弹簧一端顶住外壳，另一端顶住第二小齿轮。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明结构巧妙，设计合理，采用该机械手的编链机可以实现两种链环的混合编制，使编链机在编制混合链也能实现全自动生产，极大提高生产效率、保证产品质量，同时具有结构紧凑、可靠，成本低的特点。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构主视图。

图2为本发明实施例1的结构左视图。

图3为本发明实施例1的结构俯视图。

图4为本发明实施例2加装送料叠加限位装置部位的结构主视图。

图5为本发明实施例2加装送料叠加限位装置部位的结构左视图。

图6为本发明实施例2加装送料叠加限位装置部位的结构俯视图。

图7为图5中的A-A向局剖视图。

图8为图5中的B-B向局剖视图。

图9为第一种链环棒料截面图。

图10为第二种链环棒料截面图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1~图3所示：实施例1中的编制混合链机械手主要由夹爪油缸1、限位撞块2、第一工作位置限位块3、外壳4、平移驱动油缸5、夹爪6、旋转驱动油缸7和第二工作位置限位块8等组成。

如图1~图3所示，所述外壳4安装在平移驱动油缸5缸筒后端，所述平移驱动油缸5活塞杆穿设于外壳4和平移驱动油缸5缸筒内，平移驱动油缸5活塞杆后端从外壳4后端伸出，平移驱动油缸5活塞杆前端从平移驱动油缸5缸筒前端伸出，平移驱动油缸5活塞杆能左右轴向移动；所述夹爪6安装在平移驱动油缸5活塞杆前端，所述夹爪油缸1和限位撞块2安装在平移驱动油缸5活塞杆后端，夹爪油缸1、限位撞块2和夹爪6能跟随平移驱动油缸5活塞杆同步移动；所述夹爪油缸1与夹爪6连接，夹爪油缸1驱动夹爪6开合以夹持链环棒料；所述外壳4后端面上安装有两个在竖直方向上呈180度对称分布的第一工作位置限位块3和两个在水平方向上呈180度对称分布的第二工作位置限位块8，所述第一工作位置限位块3和第二工作位置限位块8用于在平移驱动油缸5活塞杆左右轴向移动时与限位撞块2配合；所述外壳4上安装有垂直于平移驱动油缸5活塞杆纵向布置的旋转驱动油缸7，所述旋转驱动油缸7用于驱动平移驱动油缸5活塞杆绕自身轴线旋转。

实施例1中机械手的工作原理及工作过程如下：

步骤1：链环棒料通过编链机的送料机构被送入到编链位置。初始时，机械手处于第一工作位置。平移驱动油缸5工作，驱动平移驱动油缸5活塞杆右移，当限位撞块2撞到第一工作位置限位块3时，平移驱动油缸5活塞杆移动停止；夹爪油缸1工作带动夹爪6将送料到位的链环棒料夹紧。然后编链机将链环棒料弯制成链环后，平移驱动油缸5工作，驱动平移驱动油缸5活塞杆左移，从而带动弯制好的链环左移到安全位置。

步骤2：旋转驱动油缸7工作，驱动平移驱动油缸5活塞杆和链环顺时针旋转90度，机械手从第一工作位置I旋转到第二工作位置II。

步骤3：平移驱动油缸5工作，再次驱动平移驱动油缸5活塞杆右移，直至限位撞块2撞到第二工作位置限位块8时停止。此时，编链机的送料机构将下一件新链环棒料安全、可靠地穿过已编好的链环。

步骤4：夹爪油缸1工作，驱动夹爪6松开，已编好的链环掉落挂在第二个链环上；平移驱动油缸5工作，驱动平移驱动油缸5活塞杆左移至安全位置，旋转驱动油缸7工作，驱动平移驱动油缸5活塞杆和链环逆时针旋转90度，机械手从第二工作位置II回到第一工作位置I。

步骤5：进入下一个循环动作。

从机械手上述的动作分析得知：在一个工作周期里，需要两次旋转、限位。而限位高度是根据链环的外形、棒料尺寸来确定的，故第一工作位置限位块3和第二工作位置限位块8的高度是具有针对性和唯一性的，所以实施例1中的机械手只适合编制单一结构形式链环的链条。

如果要实现两种链环的混合编制，就要解决限位高度变化，即编制不同样式链环时，需交替使用不同高度的第一工作位置限位块3和第二工作位置限位块8。显然，对于实际生产来说，通过拆卸更换第一工作位置限位块3和第二工作位置限位块8的方式是不可行的。为了解决上述问题，申请人在实施例1的基础上增加了送料叠加限位装置。

实施例2

实施例2中的机械手是在实施例1中机械手的基础上增加了送料叠加限位装置，其结构如图4~图8所示。

如图4~图8所示，所述送料叠加限位装置主要由内齿圈9、第一工作位置活动垫块10、第二工作位置活动垫块11、齿轮12、摆动气缸13、气缸固定架14、外齿块15、第一小齿轮16、第一齿轮轴17、第二小齿轮18、第二齿轮轴19、托轮20和托轮固定座21组成。

所述第一工作位置活动垫块10用于叠加在机械手第一工作位置限位块3上，第一工作位置活动垫块10为长条形，第一工作位置活动垫块10一端安装在第一齿轮轴17上，第一工作位置活动垫块10在转动驱动机构驱动下能够绕第一齿轮轴17摆转，使第一工作位置活动垫块10另一端叠加到第一工作位置限位块3上或从第一工作位置限位块3上离开；所述第二工作位置活动垫块11用于叠加在机械手第二工作位置限位块8上，第二工作位置活动垫块11为长条形，第二工作位置活动垫块11一端安装在第二齿轮轴19上，第二工作位置活动垫块11在转动驱动机构驱动下能够绕第二齿轮轴19摆转，使第二工作位置活动垫块11另一端叠加到第二工作位置限位块8上或从第二工作位置限位块8上离开。

所述转动驱动机构主要由内齿圈9、齿轮12、摆动气缸13、气缸固定架14、外齿块15、第一小齿轮16、第一齿轮轴17、第二小齿轮18、第二齿轮轴19、托轮20和托轮固定座21组成，所述内齿圈9套在平移驱动油缸5活塞杆外，内齿圈9通过设置在其外围的若干件沿周向均布的托轮20支撑，每个托轮20均通过螺栓轴固定在对应的托轮固定座21上，所述托轮固定座21固定在外壳4上；所述外齿块15用螺钉固定在内齿圈9上，外齿块15的外齿边与齿轮12啮合，齿轮12安装在摆动气缸13的活塞杆端，摆动气缸13工作时带动齿轮12往复摆转，齿轮12带动外齿块15和内齿圈9往复转动；所述摆动气缸13安装在气缸固定架14上，气缸固定架14固定在外壳4上；所述第一小齿轮16安装在第一齿轮轴17上，所述第一工作位置活动垫块10一端固定在第一小齿轮16上，第一小齿轮16与所述内齿圈9的内周齿边啮合；所述第二小齿轮18安装在第二齿轮轴19上，所述第二工作位置活动垫块11一端固定在第二小齿轮18上，第二小齿轮18与所述内齿圈9的内周齿边啮合。

所述第一齿轮轴17上套装有第一弹簧，所述第一弹簧一端顶住外壳4，另一端顶住第一小齿轮16；所述第二齿轮轴19上套装有第二弹簧，所述第二弹簧一端顶住外壳4，另一端顶住第二小齿轮18。

实施例2中机械手的工作原理及工作过程如下：

在编制第一种链环时，第一种链环棒料（图9）通过识别后，PLC控制程序控制摆动气缸13工作，确保第一工作位置活动垫块10、第二工作位置活动垫块11件移出叠加位置；第一种链环棒料被编链机的送料机构送入到位后，接下来的动作与实施例1中工作过程的步骤1~4一致，区别只是在步骤3里被送进来的第二根链环棒料为第二种链环棒料（图10）。

在编制第二种链环时，PLC控制程序控制摆动气缸13工作，摆动气缸13驱动齿轮12，齿轮12带动外齿块15和内齿圈9转动，内齿圈9带动第一小齿轮16和第二小齿轮18转动，从而使第一工作位置活动垫块10叠加到第一工作位置限位块3上，第二工作位置活动垫块11叠加到第二工作位置限位块8上。当叠加到位后，接下来的动作与实施例1中工作过程的步骤1~4一致，只是又将步骤3里被送进的第三根链环棒料换成第一种链环棒料。

这样，进入交替循环过程。交替循环过程中的混合链编制规律为：编制奇数环时，移开第一工作位置活动垫块10和第二工作位置活动垫块11，送入第一种链环棒料，编制第一种链环；编制偶数环时，叠加上第一工作位置活动垫块10和第二工作位置活动垫块11，送入第二种链环棒料，编制第二种链环。

本发明通过控制第一工作位置活动垫块10和第二工作位置活动垫块11的叠加、取消，配合其他机构、电气协同改进，最终可以实现混合链的编制。

Claims (3)

1.编制混合链机械手，其特征在于：包括夹爪油缸（1）、限位撞块（2）、第一工作位置限位块（3）、外壳（4）、平移驱动油缸（5）、夹爪（6）、旋转驱动油缸（7）和第二工作位置限位块（8）；所述外壳（4）安装在平移驱动油缸（5）缸筒后端，所述平移驱动油缸（5）活塞杆穿设于外壳（4）和平移驱动油缸（5）缸筒内，平移驱动油缸（5）活塞杆后端从外壳（4）后端伸出，平移驱动油缸（5）活塞杆前端从平移驱动油缸（5）缸筒前端伸出，平移驱动油缸（5）活塞杆能左右轴向移动；所述夹爪（6）安装在平移驱动油缸（5）活塞杆前端，所述夹爪油缸（1）和限位撞块（2）安装在平移驱动油缸（5）活塞杆后端，夹爪油缸（1）、限位撞块（2）和夹爪（6）能跟随平移驱动油缸（5）活塞杆同步移动；所述夹爪油缸（1）与夹爪（6）连接，夹爪油缸（1）驱动夹爪（6）开合以夹持链环棒料；所述外壳（4）后端面上安装有两个在竖直方向上呈180度对称分布的第一工作位置限位块（3）和两个在水平方向上呈180度对称分布的第二工作位置限位块（8），所述第一工作位置限位块（3）和第二工作位置限位块（8）用于在平移驱动油缸（5）活塞杆左右轴向移动时与限位撞块（2）配合；所述外壳（4）上安装有垂直于平移驱动油缸（5）活塞杆纵向布置的旋转驱动油缸（7），所述旋转驱动油缸（7）用于驱动平移驱动油缸（5）活塞杆绕自身轴线旋转；

所述编制混合链机械手还包括送料叠加限位装置，所述送料叠加限位装置包括用于叠加在机械手第一工作位置限位块（3）上的第一工作位置活动垫块（10）和用于叠加在机械手第二工作位置限位块（8）上的第二工作位置活动垫块（11）；所述第一工作位置活动垫块（10）为长条形，第一工作位置活动垫块（10）一端安装在第一齿轮轴（17）上，第一工作位置活动垫块（10）在转动驱动机构驱动下能够绕第一齿轮轴（17）摆转，使第一工作位置活动垫块（10）另一端叠加到第一工作位置限位块（3）上或从第一工作位置限位块（3）上离开；所述第二工作位置活动垫块（11）为长条形，第二工作位置活动垫块（11）一端安装在第二齿轮轴（19）上，第二工作位置活动垫块（11）在转动驱动机构驱动下能够绕第二齿轮轴（19）摆转，使第二工作位置活动垫块（11）另一端叠加到第二工作位置限位块（8）上或从第二工作位置限位块（8）上离开。

2.如权利要求1所述的编制混合链机械手，其特征在于：所述转动驱动机构包括内齿圈（9）、齿轮（12）、摆动气缸（13）、气缸固定架（14）、外齿块（15）、第一小齿轮（16）、第一齿轮轴（17）、第二小齿轮（18）、第二齿轮轴（19）、托轮（20）和托轮固定座（21），所述内齿圈（9）套在平移驱动油缸（5）活塞杆外，内齿圈（9）通过设置在其外围的若干件沿周向均布的托轮（20）支撑，每个托轮（20）均通过螺栓轴固定在对应的托轮固定座（21）上，所述托轮固定座（21）固定在外壳（4）上；所述外齿块（15）用螺钉固定在内齿圈（9）上，外齿块（15）的外齿边与齿轮（12）啮合，齿轮（12）安装在摆动气缸（13）的活塞杆端，摆动气缸（13）工作时带动齿轮（12）往复摆转，齿轮（12）带动外齿块（15）和内齿圈（9）往复转动；所述摆动气缸（13）安装在气缸固定架（14）上，气缸固定架（14）固定在外壳（4）上；所述第一小齿轮（16）安装在第一齿轮轴（17）上，所述第一工作位置活动垫块（10）一端固定在第一小齿轮（16）上，第一小齿轮（16）与所述内齿圈（9）的内周齿边啮合；所述第二小齿轮（18）安装在第二齿轮轴（19）上，所述第二工作位置活动垫块（11）一端固定在第二小齿轮（18）上，第二小齿轮（18）与所述内齿圈（9）的内周齿边啮合。

3.如权利要求2所述的编制混合链机械手，其特征在于：所述第一齿轮轴（17）上套装有第一弹簧，所述第一弹簧一端顶住外壳（4），另一端顶住第一小齿轮（16）；所述第二齿轮轴（19）上套装有第二弹簧，所述第二弹簧一端顶住外壳（4），另一端顶住第二小齿轮（18）。