CN105415219A - 一种平移和旋转运动组合的卡钳装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平移和旋转运动组合的卡钳装置，液压旋转缸安装在基座上，且与基座固定，液压旋转缸的旋转中心轴与水平面垂直，其中心位置上端面与液压高度调节缸连接，液压高度调节缸的尾端与液压旋转缸中心固定，同时的顶端与液压收缩缸相连，这样通过调节液压旋转缸的旋转角度来控制液压高度调节缸以及液压伸缩缸的旋转范围。液压伸缩缸的顶端与气压伸缩缸连接，液压收缩缸的伸缩长度控制气压伸缩缸的伸长活动范围。气压伸缩缸顶端与卡钳两爪分别通过销钉连接，使得两爪可以相对气压伸缩缸顶端做旋转运动，同时将卡钳两爪与机架用铰链连接这样两爪相对机架可以做旋转运动。通过控制气压伸缩缸的伸缩长度来使卡钳的两爪实现张开与闭合动作。

Description

一种平移和旋转运动组合的卡钳装置

技术领域

本发明涉及液压应用及机械制造领域，特别涉及一种平移和旋转运动组合的卡钳装置。

背景技术

工业自动化技术是目前自动化控制技术在实际工程应用中的一个非常重要的领域，其具体技术的实际应用包括有：计算机辅助设计(CAD)制图技术，计算机辅助制造技术，综合办公自动化技术和自动化仪器仪表技术及人工智能等技术。现代自动化仪器仪表按应用和技术特性可分6大类：工业过程自动化仪器与控制系统、科学实验仪器、测量仪器、医疗器械、专用仪器、传感器与仪器仪表元件及材料。其中工业过程自动化仪器与控制系统，主要指工业，特别是工业流程产业生产中使用的各类控制与检测仪表、执行机构与自动控制系统，主要包括变送器、调节器、传感器、控制器等设备。工业自动化仪表的发展从基地式调节器开始，历经气动、电动单元组合模拟和数字仪表到计算机控制系统(DDC)，集散控制系统(DCS)，直到今日现场总线控制系统(FCS)等四个阶段。将来的发展是实现工业过程的综合自动化系统。

模拟仪表与控制系统在20世纪60-70年代在工业自动化控制领域占主导地位，但模拟信号精度低，易受干扰。50年代数字技术出现及70-80年代的发展把模拟仪表精度、分辨力、控制与测量速度提高几个量级，数字控制系统通常采用单片机、PLC、SLC或微机作为控制器，控制器内部传输是数字信号，克服模拟仪表控制系统中模拟信号精度低缺陷，使系统抗干扰能力提高。计算机控制系统DDC引入，促使工业自动化仪表功能发生质的变化：将个别参数控制和测量转变成整个系统特征参数控制与测量；从单纯接收显示转变为控制、分析、处理、计算与显示输出综合功能：单台仪器控制与测量转变为控制和测量系统进行综合控制和测量；控制与测量仪器除在传统时域与频域之外，又出现数据域控制与测试。

在自动化技术未应用在工业生产之前，工厂人员在对工厂设备监测，无论是设备硬性指标还是工厂的生产质量都必须采用人工方式。为了确保生产设备运行状态的良好，在对工厂设备进行定时检修时也必须将整个设备停止运行，这样的维护方式虽能保证设备的质量，但是对于生产效率就大打折扣了。因此自动化技术在工业上的应用，为工业高效发展带来了曙光。自动化技术的应用不但简化了原来繁复的生产流程，而且也减少了人工生产造成的误差，使得生产更为安全可靠。通过在工厂里的各区域安装传感器，自动化控制系统不但可以收集生产温度、压力、流速等数据，还可以利用这些数据，通过计算机对数据的存储和分析，将对人们有用的数据结构简单明了的呈现在各控制点得屏幕上，并进一步下达简单的操作指令。而操作人员只需通过大屏幕上的显示数据，在工业生产流程的关键点通过几个操作按钮，就可以监控整个工厂或区域的每项设备指标，以确保工厂的正常安全的运行。

从20世纪60年代开始，西方国家依靠技术进步，采用新设备、新工艺，将计算机技术应用到工业生产中，改变了传统工业生产模式，使工业飞速发展起来。然后随着全球一体化的进程，全球市场逐步形成，市场竞争更加激烈。为加快新产品投放市场时间，使企业更具竞争力，降低生产成本、提高产品质量、优化服务等已成为工业生产改革新的方向和必然趋势。虽然计算机集成制造系统结合信息集成和系统集成，能够很好的实现生产流程自动一体化，然而这种自动化需要高昂的技术支持和大量的资金投入，是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所采用。在我国，大多数中小型企业及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。

现场总线控制系统三大特征；1、开放性和可互操作性，开放性意味着FCS已打破DCS大型厂家垄断，为中小企业带来平等竞争机遇。可互操作性实现工控产品的“即插即用”功能，用户对不同厂家工控产品有更多的选择余地，实现工控产品通用化：2、彻底的分散性，意味着系统具有很高的可靠性和灵活性，系统可容易地进行重组和扩建，并易于维护：3、低成本，衡量一套工业自动化控制系统的总成本，不仅仅要考虑其造价，还应考虑系统从安装调试到运行维护整个生产周期内总的投入资本。相对DCS而言，FCS开放的体系结构和OEM技术大大缩短开发周期，降低开发成本，且完全分散的分布式结构将对模拟信号传输方式变为数字信号传输方式，总体分析，FCS成本将大大低于DCS成本。

现场总线技术难点：用于现场总线的智能化、自动化仪表：所谓智能化应包括理解、推理、判断与分析等一系列功能，适应被测参数的变化，在线联机改变量程，自动检测工作状态并传输信息，进行异常工况处理，自动判断指标与筛选，实现逻辑操作，定量控制与程序控制.实现多参数测量、数字信号处理等；用于现场总线的网络设备软、硬件控制系统：从模拟仪表到集中式数字控制系统，进而到分散控制系统、系统的开放性：组态技术：包括网络拓扑结构、网络设备、网段互连等；网络管理技术：包括网络管理软件、网络数据操作与传输：用于现场总线技术全开放控制系统集成技术等。

在21世纪，现代工业自动化技术重点发展方向有三个：基于现场总线技术的主控系统及智能化仪表、特种和专用自动化仪表的开发：扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术转变的过程；推进具有自主创新知识产权的自动化软件的商品化。现代工业自动化技术与控制系统应以重大工程为依托，全力开发新一代主控系统及综合自动化系统装置，并加快产业化的发展，包括：集散控制系统、现场总线控制系统和以工控机为基础的开放式控制系统等的研发。

传统工业自动化仪器仪表仍将按照以往的发展模式，朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保、高适应性、多功能、低消耗和长寿命方向发展。新型工业自动化仪器仪表将朝着微型化、集成化、成套化、电子化、数字化、多功能化、智能化、网络化、计算机化、综合自动化、光机电一体化、服务专门化、简捷化、家庭化、个人化、无维护化以及组装生产自动化、超净化、专业化、规模化的方向发展。

计算机技术、通信技术和控制技术在工业自动化控制领域有机结合的产物和产品升级，实现控制系统更高一级高精度、高性能、高可靠、高适应性，多功能、低消耗等功能成为现场总线技术发展最新趋势。而促进系统组态傻瓜化并克服本安防爆对现场总线的制约是现场总线在应用上又一新友展趋势。针对总线传输速度而言，应继续发展和完善低速现场总线技术，同时注重高速现场总线技术的研发。

发明内容

我国机械制造领域经过近年的快速发展，在液压技术应用方面取得了很大的进步，机械自动化控制的实现主要依靠液压和气压技术的进步，因为机械装置的运动依赖于液压缸的伸缩或者旋转运动，我国机械自动化在生产制造领域已经广泛应用，但是和发达国家相比还存在明显的差距，如机械自动化程度不高、精度不够等，因此，本发明的目的在于提出一种平移和旋转运动组合的卡钳装置，该装置充分利用液压以及气压技术，提高卡钳抓取物件的自动化水平，应用范围广，且控制精度高，维修方便等。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种平移和旋转运动组合的卡钳装置，包括：A、液压旋转缸，B、液压高度调节缸，C、气压伸缩缸，D液压收缩缸，1、卡钳。

本发明是这样实现功能的，如附图1所示，液压旋转缸A安装在基座上，且与基座固定，液压旋转缸A的旋转中心轴与水平面垂直，其中心位置上端面与液压高度调节缸B连接，液压高度调节缸B的尾端与液压旋转缸A中心固定，同时B的顶端与液压收缩缸D相连，这样通过调节液压旋转缸A的旋转角度来控制液压高度调节缸B以及液压伸缩缸D的旋转范围。液压伸缩缸D的顶端与气压伸缩缸C连接，液压收缩缸D的伸缩长度控制气压伸缩缸C的伸长活动范围。气压伸缩缸C顶端与卡钳1两爪分别通过销钉连接，使得两爪可以相对气压伸缩缸C顶端做旋转运动，同时将卡钳1两爪与机架用铰链连接，如图所示，这样两爪相对机架可以做旋转运动。通过控制气压伸缩缸C的伸缩长度来使卡钳1的两爪实现张开与闭合动作。本发明的有益效果是，提高利用液压以及气压技术抓取物件的自动化水平，应用范围广，且控制精度高，维修方便等。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种平移和旋转运动组合的卡钳装置结构示意图。

其中图中标号如下：

A、液压旋转缸，B、液压高度调节缸，C、气压伸缩缸，D液压收缩缸，1、卡钳。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

如附图1所示，液压旋转缸A安装在基座上，且与基座固定，液压旋转缸A的旋转中心轴与水平面垂直，其中心位置上端面与液压高度调节缸B连接，液压高度调节缸B的尾端与液压旋转缸A中心固定，同时B的顶端与液压收缩缸D相连，这样通过调节液压旋转缸A的旋转角度来控制液压高度调节缸B以及液压伸缩缸D的旋转范围。液压伸缩缸D的顶端与气压伸缩缸C连接，液压收缩缸D的伸缩长度控制气压伸缩缸C的伸长活动范围。气压伸缩缸C顶端与卡钳1两爪分别通过销钉连接，使得两爪可以相对气压伸缩缸C顶端做旋转运动，同时将卡钳1两爪与机架用铰链连接，如图所示，这样两爪相对机架可以做旋转运动。通过控制气压伸缩缸C的伸缩长度来使卡钳1的两爪实现张开与闭合动作。这样液压旋转缸A控制卡钳1的旋转角度范围，液压高度调节缸B控制卡钳1的高度调节范围，液压伸缩缸D控制卡钳1的伸缩长度范围，气压伸缩缸C控制卡钳1实现抓取物件的动作。

Claims (3)

1.一种平移和旋转运动组合的卡钳装置，包括：液压旋转缸，液压高度调节缸，气压伸缩缸，液压收缩缸，卡钳，其特征在于，液压旋转缸固定在基座上，其中心与液压高度调节缸尾端相连，通过液压旋转缸的旋转运动来调节液压高度调节缸的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的一种平移和旋转运动组合的卡钳装置，其特征在于，液压收缩缸与液压高度调节缸相连，同时液压收缩缸顶端连接气压伸缩缸的尾端，通过调节液压伸缩缸的长度来调节卡钳的伸缩位置。

3.根据权利要求1所述的一种平移和旋转运动组合的卡钳装置，其特征在于，气压伸缩缸与卡钳连接，卡钳通过铰链与机架相连，通过调节气压伸缩缸的长度来控制卡钳的张开与闭合，从而实现抓取动作。