CN107824747B - 一种盐芯柔性抓取机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及活塞加工技术领域，具体涉及一种盐芯柔性抓取机构，包括连接法兰、三爪气缸、限位压正组件及爪指组件；本发明提供了一种盐芯柔性抓取机构，利用所述的限位块限制所述手指运动，使夹持轻柔，避免夹持时对强度和韧性较低容易破碎的盐芯造成损坏。所述限位块在所述中心杆上高度可以调节，使一种盐芯柔性抓取机构可以适应多种规格尺寸的盐芯。同时利用所述的下压弹簧及下压板压紧盐芯，使夹持时盐芯稳定，不窜动回转，且可以在放置盐芯时起到将盐芯压入模具、压正的作用。

Description

一种盐芯柔性抓取机构

技术领域

本发明涉及活塞加工技术领域，具体涉及一种盐芯柔性抓取机构。

背景技术

随着汽车行业的发展，内冷活塞的种类越来越多，制造工艺也越来越复杂。水溶性盐芯是以水溶性盐为基体压制而成，因为具有遇水溶解，便于脱芯的优点，使其在带内冷却油道活塞中得到广泛运用。目前，由于盐芯的易碎特性，活塞浇铸过程中盐芯放置一般都是靠工人手工完成，劳动强度大，模具空间狭小，操作不便。同时人工操作稳定性差，容易导致盐芯受力不均匀而破损。另外，由于盐芯浇铸前要预热到500℃，人工操作有着极大地安全隐患。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明目的在于克服现有技术中人工放置盐芯存在的定位精度差、易损坏、安全性低等问题，而提供一种盐芯柔性抓取机构，该机构不仅能够精确定位盐芯位置，保证盐芯完好，同时可以适应多种规格尺寸的盐芯。

(二)技术方案

一种盐芯柔性抓取机构，包括连接法兰、三爪气缸、限位压正组件及爪指组件；所述限位压正组件包括中心杆、限位块、预紧调节环、下压弹簧、下压板及限位垫片；所述三爪气缸和中心杆固定在连接法兰上；所述中心杆穿过三爪气缸的中心孔；所述限位块、预紧调节环、下压弹簧、下压板依次穿过中心杆；所述限位垫片通过螺栓固定在中心杆末端；所述爪指组件包括滑轨安装座、滑轨、滑块、弹簧杆安装座、弹簧杆、行程调节环、拉紧弹簧、手指及弹簧压块；所述滑轨安装座固定在三爪气缸上；所述滑轨安装在滑轨安装座上；所述滑块在滑轨上滑动配合；所述手指与滑块固定连接；所述弹簧杆安装座对应滑轨两端安装在滑轨安装座上；所述弹簧杆两端分别连接弹簧杆安装座；所述行程调节环穿在弹簧杆上；所述手指穿过弹簧杆；所述拉紧弹簧两端的弹簧压块分别连接行程调节环和手指。

优选的，所述三爪气缸通过气管连接到空压机上；所述三爪气缸为大行程三爪空心气缸，中心孔与三爪同心。

优选的，所述中心杆直径等于三爪气缸中心孔直径，两者间过渡配合，保证中心杆与三爪的同轴度。

优选的，所述限位块为圆锥台结构，通过设置的中心孔与中心杆间隙配合，保证两者同轴度，限位块在中心杆上位置可以根据盐芯大小调节，通过紧定螺钉锁紧。

优选的，所述预紧调节环与中心杆间隙配合，改变位置可以实现下压弹簧预紧力的调节，通过紧定螺钉锁紧固定在中心杆上。

优选的，所述下压板中心位置设置有阶梯孔，阶梯孔小径与中心杆间隙配合，使下压板可以在中心杆上滑动配合，阶梯孔大径大于限位垫片的直径。

优选的，所述下压板上设置有三个呈120°圆周分布的长条槽，使三个手指不与下压板干涉。

优选的，所述限位垫片为圆环状，内径小于中心杆直径，外径大于中心杆直径，防止下压板从中心杆脱落。

优选的，所述爪指组件分别固定在三爪气缸的三个连接块上，间隔120°沿圆周方向均匀分布。

优选的，所述手指上设置三级凸台，第一级凸台为斜面凸台，角度与限位块的锥度一致，使两者接触时完全贴合，起限位保护作用；第二级凸台为竖直凸台，夹持时与盐芯侧面接触，起定位作用；第三级凸台为水平凸台，夹持时其上表面与盐芯下表面接触，托住盐芯。

(三)有益效果

本发明提供了一种盐芯柔性抓取机构，夹持轻柔，定位准确，抓取盐芯时，三爪气缸在高压气体作用下打开，带动三组爪指组件向外扩张，将盐芯落入爪指中间，同时抓取机构向下运动，使手指第三级凸台上表面低于盐芯下表面，下压板接触盐芯上表面并被迫沿中心杆向上滑动，压缩下压弹簧，接着三爪气缸闭合，三组爪指组件向内收缩，限位块锥面与手指斜面凸台接触，限制手指继续收缩，而拉紧弹簧继续向内运动，受到拉伸变形，使手指紧紧压在限位块上。限位块可以上下调节，改变手指收缩状态时的夹持直径，使手指恰好轻轻接触盐芯，保证抓取时精确定位。同时下压板在下压弹簧及重力作用下，将盐芯压在手指上，保证抓取稳定，盐芯不窜动回转。当将盐芯放入模具时，三爪气缸打开，三组爪指组件向外扩张，拉紧弹簧恢复形变，带动手指向外运动，手指与盐芯脱离，同时利用下压板重力和下压弹簧张力将盐芯压入模具中，起到压正作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的，保护一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2中A-A方向的剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、连接法兰，20、三爪气缸，30、限位压正组件，31、中心杆，32、限位块，33、预紧调节环，34、下压弹簧，35、下压板，36、限位垫片，40、爪指组件，41、滑轨安装座，42、滑轨，43、滑块，44、弹簧杆安装座，45、弹簧杆，46、行程调节块，47、拉紧弹簧，48、手指，49、弹簧压块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参看附图，一种盐芯柔性抓取机构，包括连接法兰10、三爪气缸20、限位压正组件30及三组爪指组件40。

如图3所示，限位压正组件30，包括中心杆31、限位块32、预紧调节环33、下压弹簧34、下压板35及限位垫片36，三爪气缸20和中心杆31固定在连接法兰10上，中心杆31穿过三爪气缸20的中心孔，限位块32、预紧调节环33、下压弹簧34、下压板35穿过中心杆31，限位垫片36通过螺栓固定在中心杆31末端。

爪指组件40包括滑轨安装座41、滑轨42、滑块43、弹簧杆安装座44、弹簧杆45、行程调节块46、拉紧弹簧47、手指48及弹簧压块49，滑轨安装座41固定在三爪气缸20上，滑轨42安装在滑轨安装座41上，滑块43在滑轨42上滑动配合，手指48与滑块43固定连接，弹簧杆安装座44对应滑轨42两端安装在滑轨安装座41上，限制滑块43运行范围，同时满足盐芯规格变化范围；弹簧杆45两端分别连接弹簧杆安装座44；行程调节环46穿在弹簧杆上，位置可以调节；手指48穿过弹簧杆45，在弹簧杆45轴向方向往复运动；拉紧弹簧47两端的弹簧压块49分别连接行程调节环46和手指48。

三爪气缸20通过气管连接到空压机上；三爪气缸20为大行程三爪空心气缸，中心孔与三爪同心，行程满足盐芯规格范围。中心杆31直径等于三爪气缸20中心孔直径，两者间过渡配合，保证中心杆31与三爪气缸20的同轴度。限位块32为圆锥台结构，通过设置的中心孔与中心杆31间隙配合，保证两者同轴度，限位块32在中心杆31上位置可以根据盐芯大小调节，通过紧定螺钉锁紧，锥台直径满足不同规格盐芯外径的变化范围，提高抓取机构的适用性。预紧调节环33与中心杆31间隙配合，使滑动顺畅，改变位置可以实现下压弹簧34预紧力的调节，确认所需位置后可以通过紧定螺钉锁紧固定在中心杆31上，确保盐芯可以完全压入模具。下压板35中心位置设置有阶梯孔，小径与中心杆31间隙配合，使下压板35可以在中心杆31上滑动配合，阶梯孔大径大于限位垫片36的直径，使下压板35下压时限位垫片36进入阶梯孔，不与模具干涉。下压板35上设置有三个呈120°圆周分布的长条槽，使三个手指48不与下压板35干涉。限位垫片36为圆环状，内径小于中心杆31直径，外径大于中心杆31直径，防止下压板35从中心杆31脱落。爪指组件40分别固定在三爪气缸20的三个连接块上，间隔120°沿圆周方向均匀分布。手指48上设置三级凸台，第一级凸台为斜面凸台，角度与限位块32的锥度一致，使两者接触时完全贴合，起限位保护作用；第二级凸台为竖直凸台，夹持时与盐芯侧面接触，起定位作用；第三级凸台为水平凸台，夹持时其上表面与盐芯下表面接触，托住盐芯。

与现有技术相比，本机构抓取灵活，夹持轻柔，定位准确。抓取盐芯时，三爪气缸20在高压气体作用下打开，带动三组爪指组件40向外扩张，将盐芯落入三个手指48中间，同时抓取机构向下运动，使手指48第三级凸台上表面低于盐芯下表面，下压板35接触盐芯上表面并被迫沿中心杆31向上滑动，压缩下压弹簧34，接着三爪气缸20闭合，三组爪指组件40向内收缩，限位块32锥面与手指48斜面凸台接触，限制手指48继续收缩，而拉紧弹簧47继续向内运动，受到拉伸变形，使手指48紧紧压在限位块32上。限位块32可以上下调节，改变手指48收缩状态时的夹持直径，使手指恰好轻轻接触盐芯，保证抓取时精确定位。同时下压板35在下压弹簧34及重力作用下，将盐芯压在手指48上，保证抓取稳定，盐芯不窜动回转。当将盐芯放入模具时，三爪气缸20打开，三组爪指组件40向外扩张，拉紧弹簧47恢复形变，带动手指48向外运动，手指48与盐芯脱离，同时利用下压板35重力和下压弹簧34张力将盐芯压入模具中，起到压正作用。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种盐芯柔性抓取机构，包括连接法兰、三爪气缸、限位压正组件及爪指组件，其特征在于：所述限位压正组件包括中心杆、限位块、预紧调节环、下压弹簧、下压板及限位垫片；所述三爪气缸和中心杆固定在连接法兰上；所述中心杆穿过三爪气缸的中心孔；所述限位块、预紧调节环、下压弹簧、下压板依次穿过中心杆；所述限位垫片通过螺栓固定在中心杆末端；所述爪指组件包括滑轨安装座、滑轨、滑块、弹簧杆安装座、弹簧杆、行程调节环、拉紧弹簧、手指及弹簧压块；所述滑轨安装座固定在三爪气缸上；所述滑轨安装在滑轨安装座上；所述滑块在滑轨上滑动配合；所述手指与滑块固定连接；所述弹簧杆安装座对应滑轨两端安装在滑轨安装座上；所述弹簧杆两端分别连接弹簧杆安装座；所述行程调节环穿在弹簧杆上；所述手指穿过弹簧杆；所述拉紧弹簧两端的弹簧压块分别连接行程调节环和手指；所述限位块为圆锥台结构，通过设置的中心孔与中心杆间隙配合，通过紧定螺钉锁紧；所述手指上设置有三级凸台，第一级凸台为斜面凸台，角度与限位块的锥度一致；第二级凸台为竖直凸台，夹持时与盐芯侧面接触；第三级凸台为水平凸台，夹持时其上表面与盐芯下表面接触。

2.根据权利要求1所述的一种盐芯柔性抓取机构，其特征在于：所述三爪气缸通过气管连接到空压机上；所述三爪气缸为大行程三爪空心气缸，中心孔与三爪同心。

3.根据权利要求1所述的一种盐芯柔性抓取机构，其特征在于：所述中心杆直径等于三爪气缸中心孔直径，两者间过渡配合。

4.根据权利要求1所述的一种盐芯柔性抓取机构，其特征在于：所述预紧调节环与中心杆间隙配合，通过紧定螺钉锁紧固定在中心杆上。

5.根据权利要求1所述的一种盐芯柔性抓取机构，其特征在于：所述下压板中心位置设置有阶梯孔，阶梯孔小径与中心杆间隙配合，阶梯孔大径大于限位垫片的直径。

6.根据权利要求1所述的一种盐芯柔性抓取机构，其特征在于：所述下压板上设置有三个呈120°圆周分布的长条槽。

7.根据权利要求1所述的一种盐芯柔性抓取机构，其特征在于：所述限位垫片为圆环状，内径小于中心杆直径，外径大于中心杆直径。

8.根据权利要求1所述的一种盐芯柔性抓取机构，其特征在于：所述爪指组件分别固定在三爪气缸的三个连接块上，间隔120°沿圆周方向均匀分布。