CN109502475A - 一种多工位夹爪货叉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多工位夹爪货叉装置，包括机架、平移机构、升降机构、夹爪机构和挡板机构，所述平移机构设置在机架上，所述升降机构设置在平移机构上，所述夹爪机构和挡板机构均设置在升降机构上，所述夹爪机构用于夹取产品，所述挡板机构用于在夹爪机构夹住产品后对产品进行托底。本发明在现有技术的基础上增加了挡板机构，在夹爪机构夹住产品后，挡板机构动作，托住产品的底部，这样在升降和平移过程中，即使采用较大的移动加速度，也不必担心电池因惯性作用而导致松动移位，甚至脱落的问题，提高了可靠性，采用较大的移动加速度和较高的移动速度，可以大幅提高搬运效率。
Description
技术领域
本发明涉及自动化制造技术领域，尤其涉及一种多工位夹爪货叉装置。
背景技术
在锂电池的自动化生产线上，设备众多，有时需要在不同设备之间搬运电池的半成品或成品，所以需要用到夹爪货叉装置，为了提高搬运效率，现有的夹爪货叉装置一般都设有多个夹爪，比如32位，就是指有32个夹爪，可以一次性夹紧搬运32个电池半成品或成品，出于成本考虑，32个夹爪一般共用同一个动力设备，同步进行夹紧和松开动作，在现实情况中，这32个夹爪的夹持力，并非是完全相同的，有大有小，导致电池被夹持的松紧程度不一，在搬运过程中急走急停情况下，电池在惯性作用下有机会移位，甚至脱落，可靠性较差，也正是因此，现有的夹爪货叉装置的升降和平移等搬运动作的加速度都较低，不敢太高速，也进一步影响了搬运效率，有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性和效率更高的多工位夹爪货叉装置。
本发明是这样实现的：一种多工位夹爪货叉装置，包括机架、平移机构、升降机构、夹爪机构和挡板机构，所述平移机构设置在机架上，所述升降机构设置在平移机构上，所述夹爪机构设置和挡板机构均设置在升降机构上，所述夹爪机构用于夹取产品，所述挡板机构用于在夹爪机构夹住产品后对产品进行托底。
其中，所述挡板机构包括电动缸、挡板、滑板、滑轨、连杆和导柱，所述连杆与电动缸连接，所述导柱设置在连杆上，所述挡板设置在滑板上，所述滑板滑动设置在滑轨上，所述滑轨设置在升降机构上，所述滑板上设有倾斜的导向槽，所述导柱设置在所述导向槽内，电动缸伸缩带动连杆和导柱移动，导柱利用导向槽驱动滑板沿滑轨移动，以实现挡板的开合。
其中，所述夹爪机构包括电动缸、连接板、定板、动板、多组夹爪A和夹爪B，所述电动缸通过连接板与动板连接，所述夹爪A和夹爪B分别阵列布置在定板和动板上，所述电动缸伸缩带动连接杆和动板移动，动板带动夹爪B靠近夹爪A，实现夹持动作。
其中，所述夹爪A和夹爪B均包括固定板、固定轴、旋转臂、扭簧和夹头，所述旋转臂中部和扭簧均通过固定轴轴接在固定板上，所述夹头设置在旋转臂下端，夹爪B向夹爪A移动过程中，夹爪B的固定板推动夹爪A的旋转臂旋转，夹爪A的固定板推动夹爪B的旋转臂旋转，两个旋转臂下端均向内旋转，夹爪A和夹爪B接触并产生变形，实现夹头的夹持动作。
其中，所述夹头包括硅橡胶垫和弹片，所述弹片固定在旋转臂下端，所述硅橡胶垫热熔包胶在弹片上。
其中，所述旋转臂上端还设有用于减小摩擦力的滚轮。
其中，所述平移机构包括平移电机、旋转轴、第一齿轮、第一齿条和平移臂，所述第一齿轮设置在旋转轴上，第一齿轮与第一齿条啮合，第一齿条固定在平移臂上，平移臂滑动设置在机架上，所述平移电机带动旋转轴和第一齿轮旋转，第一齿轮带动第一齿条和平移臂水平移动，所述升降机构设置在平移臂上。
其中，所述平移臂为二级伸缩臂，包括第一臂和第二臂，所述第二臂伸缩地设置在第一臂内，所述第一臂上设有第二齿轮，所述第二臂上设有第二齿条，所述第二齿轮旋转带动第二齿条和第二臂移动。
其中，所述升降机构包括固定框架、升降电机、旋转轴、齿轮、齿条和升降板，所述升降电机和旋转轴固定在升降板上，所述齿轮设置在旋转轴上，齿轮与齿条啮合，齿条固定在固定框架上，所述夹爪机构设置在升降板上，所述升降电机带动旋转轴和齿轮旋转，齿轮带动升降电机、升降板和夹爪机构沿齿条上下移动。
本发明的有益效果为：本发明所述多工位夹爪货叉装置在现有技术的基础上增加了挡板机构，在夹爪机构夹住产品后，挡板机构动作，托住产品的底部，这样在升降和平移过程中，即使采用较大的移动加速度，也不必担心电池因惯性作用而导致松动移位，甚至脱落的问题，提高了可靠性，采用较大的移动加速度和较高的移动速度，可以大幅提高搬运效率。
附图说明
图1是本发明所述多工位夹爪货叉装置实施例的结构示意图；
图2是本发明所述多工位夹爪货叉装置中平移机构打开时的状态示意图；
图3是本发明所述升降机构中升降板升起时的结构示意图；
图4是本发明所述升降机构中升降板落下时的结构示意图；
图5是本发明所述挡板机构打开时的状态示意图；
图6是本发明所述挡板机构闭合时的状态示意图；
图7是本发明所述夹爪机构的结构示意图；
图8是本发明所述夹爪打开时的结构示意图；
图9是本发明所述夹爪打开时的立体结构示意图；
图10是本发明所述夹爪打开时另一角度的立体结构示意图；
图11是本发明所述夹爪闭合时的结构示意图。
其中，1、机架；2、平移机构；21、平移电机；22、旋转轴；23、第一齿轮；24、第一齿条；25、平移臂；251第一臂；252、第二臂；26、第二齿轮；27、第二齿条；3、升降机构；31、固定框架；32、升降电机；33、旋转轴；34、齿轮；35、齿条；36、升降板；37、导柱；4、夹爪机构；41、电动缸；42、连接板；43、定板；44、动板；45、夹爪A；46、夹爪B；47、固定板；48、旋转臂；481、滚轮；482、扭簧；483、固定轴；49、夹头；491、硅橡胶垫；492、弹片；5、挡板机构；51、电动缸；52、挡板；53、滑板；531、导向槽；54、滑轨；55、连杆；56、导柱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
作为本发明所述多工位夹爪货叉装置的实施例，如图1至图11所示，包括机架1、平移机构2、升降机构3、夹爪机构4和挡板机构5，所述平移机构2设置在机架1上，所述升降机构3设置在平移机构2上，所述夹爪机构4设置和挡板机构5均设置在升降机构3上，所述夹爪机构4用于夹取产品，所述挡板机构5用于在夹爪机构4夹住产品后对产品进行托底。
在本实施例中，所述挡板机构5包括电动缸51、挡板52、滑板53、滑轨54、连杆55(也可以叫连板)和导柱56，所述连杆55与电动缸51连接，所述导柱56设置在连杆55上，所述挡板52设置在滑板53上，所述滑板53滑动设置在滑轨54上，所述滑轨54设置在升降机构3上，所述滑板53上设有倾斜的导向槽531，所述导柱56设置在所述导向槽531内，电动缸41伸缩带动连杆55和导柱56移动，导柱56利用导向槽531驱动滑板53沿滑轨54移动，以实现挡板52的开合。滑轨54对滑板53具有精密的导向作用，连杆55下方也设有导轨，导轨的方向与电动缸的运动方向平行，连杆55的两端都设有导柱56，相应的，滑板53上也设有二个导向槽531，较好地保证了动力的平衡性，使整个挡板机构5运动顺畅，精密度高。挡板52下表面基本为平面，用于对电池产品托底，但下表面的前端为斜面，具有引导电池产品的作用，在挡板52从侧面移动到电池产品的下端时，可以防止挡板52前端面撞击电池产品，避免电池产品移位。
在本实施例中，所述夹爪机构4一共设有32个工位，共分为二排，每排16个。由于夹爪机构4分为二排，所以挡板机构5也对应设置两套，并位于夹爪机构4的外侧。
本发明所述多工位夹爪货叉装置在现有技术的基础上增加了挡板机构5，在夹爪机构4夹住产品后，挡板机构5动作，托住产品的底部，这样在升降和平移过程中，即使采用较大的移动加速度，也不必担心产品因惯性作用而导致松动移位，甚至脱落的问题，提高了可靠性，采用较大的移动加速度和较高的移动速度，可以大幅提高搬运效率。
在本实施例中，所述平移机构2包括平移电机21、旋转轴22、第一齿轮23、第一齿条24和平移臂25，所述第一齿轮23设置在旋转轴22上，第一齿轮23与第一齿条24啮合，第一齿条24固定在平移臂25上，平移臂25滑动设置在机架1上，所述平移电机21带动旋转轴22和第一齿轮23旋转，第一齿轮23带动第一齿条24和平移臂25水平移动，所述升降机构3设置在平移臂25上。由于夹爪机构4分为二排，升降机构3宽度较宽，所以平移机构2设置二个平移臂25，位于升降机构3的两侧，有效保证平移动作的平稳运行。
在本实施例中，所述平移臂25为二级伸缩臂，包括第一臂251和第二臂252，所述第二臂252伸缩地设置在第一臂251内，所述第一臂251上设有第二齿轮26，所述第二臂252上设有第二齿条27，所述第二齿轮26旋转带动第二齿条27和第二臂252移动。平移的距离较长，适合大范围的搬运。
在本实施例中，所述升降机构3包括固定框架31、升降电机32、旋转轴33、齿轮34、齿条35和升降板36，所述升降电机32和旋转轴33固定在升降板36上，所述齿轮34设置在旋转轴33上，齿轮34与齿条35啮合，齿条35固定在固定框架31上，所述夹爪机构4设置在升降板36上，所述升降电机32带动旋转轴33和齿轮34旋转，齿轮34带动升降电机32、升降板36和夹爪机构4沿齿条35上下移动。所述挡板机构5设置在固定框架31下方。由于本实施例夹爪数量多，并且分为二排，所以升降板36的面积也较大，为了使升降板36能够平稳升降，在所述固定框架31上设有导柱37，所述升降板36上设有与导柱37相适配的导孔，升降板36沿导柱37上下移动，导向效果好，平稳有效防止晃动。
在本实施例中，所述夹爪机构包括电动缸41、连接板42、定板43、动板44、多组夹爪A（45）和夹爪B（46），所述电动缸41通过连接板42与动板44连接，所述夹爪A和夹爪B分别阵列布置在定板43和动板44上，所述电动缸41伸缩带动连接板42和动板44移动，动板44带动夹爪B靠近夹爪A，实现夹持动作。因为夹爪B是阵列固定在动板44上的，所以可以设置多个工位，比如16位，32位，甚至更多。
在本实施例中，所述夹爪A和夹爪B均包括固定板47、固定轴483、旋转臂48、扭簧482和夹头49，所述旋转臂48中部和扭簧482均通过固定轴483轴接在固定板47上，所述夹头49设置在旋转臂48下端，夹爪B向夹爪A移动过程中，夹爪B的固定板推动夹爪A的旋转臂旋转，夹爪A的固定板推动夹爪B的旋转臂旋转，两个旋转臂下端均向内旋转，夹爪A和夹爪B接触并产生变形，实现夹头的夹持动作。所述夹头49包括硅橡胶垫491和弹片492，所述弹片492固定在旋转臂48下端，所述硅橡胶垫491热熔包胶在弹片492上。
所述夹爪A和夹爪B采用旋转臂结构，当夹爪A和夹爪B相互靠近时，两个旋转臂上端被向外推动，下端向内旋转，带动夹头实现夹持动作，两个夹头是同时居中向内移动，夹头的弹片492产生形变，柔性夹紧产品，硅橡胶垫491可避免与电池类产品进行金属接触，同时提供较佳的摩擦力，防止产品晃动移位和脱落；当夹爪A和夹爪B相互远离时，扭簧482使旋转臂48旋转复位，保持夹头49的竖直状态，以备下一次夹取。本发明夹持稳定，可靠性高，尤其适合应用于高速夹爪货叉装置。
在本实施例中，所述旋转臂48上端还设有用于减小摩擦力的滚轮481，滚轮481与固定板47为滚动摩擦。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多工位夹爪货叉装置，其特征在于，包括机架、平移机构、升降机构、夹爪机构和挡板机构，所述平移机构设置在机架上，所述升降机构设置在平移机构上，所述夹爪机构和挡板机构均设置在升降机构上，所述夹爪机构用于夹取产品，所述挡板机构用于在夹爪机构夹住产品后对产品进行托底。
2.根据权利要求1所述的多工位夹爪货叉装置，其特征在于，所述挡板机构包括电动缸、挡板、滑板、滑轨、连杆和导柱，所述连杆与电动缸连接，所述导柱设置在连杆上，所述挡板设置在滑板上，所述滑板滑动设置在滑轨上，所述滑轨设置在升降机构上，所述滑板上设有倾斜的导向槽，所述导柱设置在所述导向槽内，电动缸伸缩带动连杆和导柱移动，导柱利用导向槽驱动滑板沿滑轨移动，以实现挡板的开合。
3.根据权利要求1所述的多工位夹爪货叉装置，其特征在于，所述夹爪机构包括电动缸、连接板、定板、动板、多组夹爪A和夹爪B，所述电动缸通过连接板与动板连接，所述夹爪A和夹爪B分别阵列布置在定板和动板上，所述电动缸伸缩带动连接杆和动板移动，动板带动夹爪B靠近夹爪A，实现夹持动作。
4.根据权利要求3所述的多工位夹爪货叉装置，其特征在于，所述夹爪A和夹爪B均包括固定板、固定轴、旋转臂、扭簧和夹头，所述旋转臂中部和扭簧均通过固定轴轴接在固定板上，所述夹头设置在旋转臂下端，夹爪B向夹爪A移动过程中，夹爪B的固定板推动夹爪A的旋转臂旋转，夹爪A的固定板推动夹爪B的旋转臂旋转，两个旋转臂下端均向内旋转，夹爪A和夹爪B接触并产生变形，实现夹头的夹持动作。
5.根据权利要求4所述的多工位夹爪货叉装置，其特征在于，所述夹头包括硅橡胶垫和弹片，所述弹片固定在旋转臂下端，所述硅橡胶垫热熔包胶在弹片上。
6.根据权利要求4所述的多工位夹爪货叉装置，其特征在于，所述旋转臂上端还设有用于减小摩擦力的滚轮。
7.根据权利要求1所述的多工位夹爪货叉装置，其特征在于，所述平移机构包括平移电机、旋转轴、第一齿轮、第一齿条和平移臂，所述第一齿轮设置在旋转轴上，第一齿轮与第一齿条啮合，第一齿条固定在平移臂上，平移臂滑动设置在机架上，所述平移电机带动旋转轴和第一齿轮旋转，第一齿轮带动第一齿条和平移臂水平移动，所述升降机构设置在平移臂上。
8.根据权利要求7所述的多工位夹爪货叉装置，其特征在于，所述平移臂为二级伸缩臂，包括第一臂和第二臂，所述第二臂伸缩地设置在第一臂内，所述第一臂上设有第二齿轮，所述第二臂上设有第二齿条，所述第二齿轮旋转带动第二齿条和第二臂移动。
9.根据权利要求1所述的多工位夹爪货叉装置，其特征在于，所述升降机构包括固定框架、升降电机、旋转轴、齿轮、齿条和升降板，所述升降电机和旋转轴固定在升降板上，所述齿轮设置在旋转轴上，齿轮与齿条啮合，齿条固定在固定框架上，所述夹爪机构设置在升降板上，所述升降电机带动旋转轴和齿轮旋转，齿轮带动升降电机、升降板和夹爪机构沿齿条上下移动。
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