CN109807916A - 跑道形线圈抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跑道形线圈抓取装置，包括：用于与机器人可拆卸式相连的连接底座，连接底座上设有沿跑道形线圈的长度方向延伸的导轨，导轨上滑动安装有用于对跑道形线圈的两端分别进行抓取的两组机械爪组件，两组机械爪组件相对设置且均与机器人的控制系统相连，以在控制系统的作用下分别对跑道形线圈的对应端进行抓取。导轨上还安装有用于驱动两组机械爪组件分别动作的驱动系统，驱动系统分别与两组机械爪组件和控制系统相连，以在控制系统的作用下驱动两组机械爪组件分别在导轨上滑移，以使两组机械爪组件对不同长度的跑道形线圈进行抓取。本发明的跑道形线圈抓取装置可节省人力、物力成本，降低搬运人员的劳动强度，提高设备自动化生产效率。

Description

跑道形线圈抓取装置

技术领域

本发明涉及高压电机生产搬运设备领域，特别地，涉及一种跑道形线圈抓取装置。

背景技术

高压电机跑道形线圈成型主要包含绕线、包保护带、涨型、包绝缘带及包端部等工序，目前，国内99％的企业采用单机设备+人工搬运的模式进行生产。人工搬运线圈上料、下料及在工序之间转运时，由于是手动抓取线圈，故而对线圈的抓取精度低，不利于与机器人配合实现线圈成型的自动化；由于通常规格的线圈重约30Kg，人工搬运线圈上料、下料及在工序之间转运时，搬运人员的劳动强度高，搬运效率低，且存在安全隐患，并提高搬运所需的人力、物力成本；人工搬运线圈上料、下料及在工序之间转运过程中，容易与人或物产生磕碰，进而影响线圈质量，使线圈上下料一致性差，进而降低最终产品的质量。

发明内容

本发明提供了一种跑道形线圈抓取装置，以解决采用人工搬运上下料及转运过程中存在的搬运人员劳动强度高、搬运效率低、所需人力和物力成本高、线圈上下料一致性差及线圈成型过程中自动化程度低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种跑道形线圈抓取装置，用于对呈跑道形的跑道形线圈进行抓取，抓取装置包括：用于与机器人可拆卸式相连的连接底座，连接底座上设有沿跑道形线圈的长度方向延伸的导轨，导轨上滑动安装有用于对跑道形线圈的两端分别进行抓取的两组机械爪组件，两组机械爪组件相对设置且均与机器人的控制系统相连，以在控制系统的作用下分别对跑道形线圈的对应端进行抓取；导轨上还安装有用于驱动两组机械爪组件分别动作的驱动系统，驱动系统分别与两组机械爪组件和控制系统相连，以在控制系统的作用下驱动两组机械爪组件分别在导轨上滑移，以使两组机械爪组件对不同长度的跑道形线圈进行抓取。

进一步地，每组机械爪组件包括安装托板，及安装于安装托板上的两个机械爪；安装托板滑动设置于导轨上，且安装托板与驱动系统相连；两个机械爪并排间隔布设且分别与控制系统相连，两个机械爪用于对跑道形线圈对应端的两条跑道分别进行抓取。

进一步地，各机械爪包括竖直设置且底端与安装托板固定的固定夹板、固定设置于固定夹板上的第一驱动件、与第一驱动件的驱动端固定连接的活动夹板；第一驱动件与控制系统相连；活动夹板与固定夹板平行间隔设置，以在第一驱动件的驱动下向靠近或远离固定夹板的方向移动以与固定夹板配合作用夹取或松开对应设置的跑道。

进一步地，两个机械爪的两块固定夹板平行间隔设置，且两块固定夹板用于穿设在跑道形线圈的跑道形内环中；两个机械爪的两块活动夹板分设于两块固定夹板的外侧，以由跑道的外侧相对固定夹板移动以夹紧跑道。

进一步地，各机械爪还包括垂直固定夹板设置的导向轴、垂直穿设活动夹板的导向轴套；活动夹板通过导向轴套滑动套设于导向轴上。

进一步地，导轨的数量为两条，两条导轨并排间隔布设；各组机械爪组件还包括用于对安装托板的滑移进行导向的两组滚轮组，两组滚轮组分别与安装托板的下表面相连，两组滚轮组分别与两条导轨对应，并各滚轮组与对应设置的导轨滚动顶抵以对安装托板的滑移进行导向。

进一步地，连接底座包括用于与机器人可拆卸式相连的连接底板，及装设于连接底板上的两根安装条；两根安装条分别沿跑道形线圈的长度方向延伸，且两条导轨分别布设于两根安装条上。

进一步地，驱动系统包括分别用于驱动两组机械爪组件的两组驱动组件，两组驱动组件分设于导轨的两端且分别与导轨相连，各组驱动组件与对应设置的机械爪组件和控制系统相连，以在控制系统的控制下驱动与其相连的机械爪组件在导轨上滑移。

进一步地，各组驱动组件包括与导轨固定的安装底座、固定连接于安装底座上的第二驱动件、与第二驱动件的驱动端固定的联轴器、与联轴器相连的丝杆及配合装设于丝杆上的丝杆螺母；丝杆与导轨平行布设；第二驱动件与控制系统相连；丝杆螺母与安装托板固定，以在第二驱动件的驱动下使安装托板在导轨上滑移。

进一步地，各组驱动组件还包括用于安装、支撑丝杆的两组丝杆支撑座；其中一组丝杆支撑座与安装底座固定，另一组丝杆支撑座与连接底座固定；丝杆同时穿设于两组丝杆支撑座中。

本发明具有以下有益效果：

本发明的跑道形线圈抓取装置包括用于与机器人可拆卸式相连的连接底座，从而有利于与机器人配合实现线圈上料、下料及在工序之间转运的自动化，节省人力、物力成本，降低搬运人员的劳动强度，提高设备自动化生产效率；并可减少上料、下料及在工序之间转运过程中产生的磕碰，进而保证线圈上下料一致性，减少人为因素的影响，最终提高产品质量；由于采用两组机械爪组件分别对跑道形线圈的两端进行抓取，相比人工手动抓取，其能极大提高抓件精度，进而提高线圈上下料时的定位精度，最终降低上下料时人员的劳动强度并提高上下料的工作效率；由于驱动系统可在控制系统的作用下驱动两组机械爪组件分别在导轨上滑移，从而实现线圈长度方向上抓取位置的调整，以使本发明的抓取装置能够对不同长度C的跑道形线圈进行抓取，进而提高抓取装置的适用性，在包保护带工序和涨型工序中的优势尤为明显。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是待抓取的跑道形线圈的俯视结构示意图；

图2是本发明优选实施例的跑道形线圈抓取装置的第一空间结构示意图；

图3是本发明优选实施例的跑道形线圈抓取装置的第二空间结构示意图。

图例说明

10、跑道形线圈；11、跑道；20、连接底座；21、连接底板；22、安装条；30、导轨；40、机械爪组件；41、安装托板；42、机械爪；421、固定夹板；422、第一驱动件；423、活动夹板；424、导向轴；425、导向轴套；43、滚轮组；50、驱动组件；51、安装底座；52、第二驱动件；53、联轴器；54、丝杆；55、丝杆螺母；56、丝杆支撑座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1和图2，本发明的优选实施例提供了一种跑道形线圈抓取装置，用于对呈跑道形的跑道形线圈10进行抓取，抓取装置包括：用于与机器人可拆卸式相连的连接底座20，连接底座20上设有沿跑道形线圈10的长度方向延伸的导轨30，导轨30上滑动安装有用于对跑道形线圈10的两端分别进行抓取的两组机械爪组件40，两组机械爪组件40相对设置且均与机器人的控制系统相连，以在控制系统的作用下分别对跑道形线圈10的对应端进行抓取。导轨30上还安装有用于驱动两组机械爪组件40分别动作的驱动系统，驱动系统分别与两组机械爪组件40和控制系统相连，以在控制系统的作用下驱动两组机械爪组件40分别在导轨30上滑移，以使两组机械爪组件40对不同长度的跑道形线圈10进行抓取。

本发明的跑道形线圈抓取装置包括用于与机器人可拆卸式相连的连接底座20，从而有利于与机器人配合实现线圈上料、下料及在工序之间转运的自动化，节省人力、物力成本，降低搬运人员的劳动强度，提高设备自动化生产效率；并可减少上料、下料及在工序之间转运过程中产生的磕碰，进而保证线圈上下料一致性，减少人为因素的影响，最终提高产品质量；由于采用两组机械爪组件40分别对跑道形线圈10的两端进行抓取，相比人工手动抓取，其能极大提高抓件精度，进而提高线圈上下料时的定位精度，最终降低上下料时人员的劳动强度并提高上下料的工作效率；由于驱动系统可在控制系统的作用下驱动两组机械爪组件40分别在导轨30上滑移，从而实现线圈长度方向上抓取位置的调整，以使本发明的抓取装置能够对不同长度C的跑道形线圈10进行抓取，进而提高抓取装置的适用性，在包保护带工序和涨型工序中的优势尤为明显。

可选地，如图2所示，每组机械爪组件40包括安装托板41，及安装于安装托板41上的两个机械爪42。安装托板41滑动设置于导轨30上，且安装托板41与驱动系统相连。两个机械爪42并排间隔布设且分别与控制系统相连，两个机械爪42用于对跑道形线圈10对应端的两条跑道11分别进行抓取。由于每组机械爪组件40包括两个机械爪42，两个机械爪42分别与控制系统相连，以对跑道形线圈10对应端的两条跑道11分别进行抓取，从而实现对不同宽度B的跑道11进行抓取，提高抓取装置的适用性。

本可选方案中，如图2所示，各机械爪42包括竖直设置且底端与安装托板41固定的固定夹板421、固定设置于固定夹板421上的第一驱动件422、与第一驱动件422的驱动端固定连接的活动夹板423。第一驱动件422与控制系统相连。活动夹板423与固定夹板421平行间隔设置，以在第一驱动件422的驱动下向靠近或远离固定夹板421的方向移动以与固定夹板421配合作用夹取或松开对应设置的跑道11。具体地，第一驱动件422为驱动气缸、驱动油缸或驱动电缸中的一种。第一驱动件422也可为丝杆滑块结构，即第一驱动件422包括驱动气缸、与驱动气缸的驱动端相连的丝杆、配合装设于丝杆上的活动夹板423，驱动气缸驱动丝杆转动时，丝杆带动活动夹板423相对固定夹板421平移，进而与固定夹板421配合作用夹紧或释放对应设置的跑道11，驱动气缸可由驱动油缸或驱动电缸代替。进一步地，固定夹板421和活动夹板423两者与跑道11接触的接触面上设有用于防止机械爪42夹伤跑道11的缓冲片。具体地，缓冲片为橡胶片、纤维片、绒布片、塑胶中的一种。

本可选方案的优选方案中，如图2所示，两个机械爪42的两块固定夹板421平行间隔设置，且两块固定夹板421用于穿设在跑道形线圈10的跑道形内环中。两个机械爪42的两块活动夹板423分设于两块固定夹板421的外侧，以由跑道11的外侧相对固定夹板421移动以夹紧跑道11。机械爪42夹取对应设置的跑道11时，机械爪42的固定夹板421穿设于跑道形线圈10的跑道形内环中，而机械爪42的活动夹板423分设于两块固定夹板421的外侧，即位于跑道11的外侧，夹取跑道11时，活动夹板423由跑道11的外侧朝向固定夹板421靠近以夹紧跑道11。由于不同类型和型号的跑道形线圈10的跑道形内环的宽度A不变，当机械爪42的固定夹板421位于跑道11的内侧，而活动夹板423位于跑道11的外侧时，该种设置方式不仅可简化机械爪42的结构，且使机械爪42夹取跑道11时不与跑道形线圈10产生干涉，进而便于对跑道11的夹取，重要的是使机械爪42能够对不同宽度的跑道11方便夹取，提高抓取装置的适用性。

本可选方案的进一步方案中，如图2所示，各机械爪42还包括垂直固定夹板421设置的导向轴424、垂直穿设活动夹板423的导向轴套425。活动夹板423通过导向轴套425滑动套设于导向轴424上。设置导向轴424及滑动套设于导向轴424上的导向轴套425，不仅可对活动夹板423的平移进行导向，提高活动夹板423平移的稳定性及夹取线圈的精度，还可保护活动夹板423，减少其与导向轴424间的摩擦。

可选地，如图2和图3所示，导轨30的数量为两条，两条导轨30并排间隔布设。各组机械爪组件40还包括用于对安装托板41的滑移进行导向的两组滚轮组43，两组滚轮组43分别与安装托板41的下表面相连，两组滚轮组43分别与两条导轨30对应，并各滚轮组43与对应设置的导轨30滚动顶抵以对安装托板41的滑移进行导向。进一步地，每组滚轮组43包括分设于对应设置的导轨30两侧的两排滚轮，且每排滚轮包括多个依次间隔布设的滚轮，且每个滚轮的外周壁均滚动顶抵导轨30上对应设置的侧壁。相对设置的两排滚轮构成对安装托板41的滑移进行导向且与导轨30匹配的滑槽；每个滚轮的外周壁滚动顶抵导轨30的侧壁，可减少安装托板41在导轨30上滑移时的阻力，使安装托板41顺利滑行。

可选地，如图3所示，连接底座20包括用于与机器人可拆卸式相连的连接底板21，及装设于连接底板21上的两根安装条22。两根安装条22分别沿跑道形线圈10的长度方向延伸，且两条导轨30分别布设于两根安装条22上。

可选地，如图2所示，驱动系统包括用于分别驱动两组机械爪组件40的两组驱动组件50，两组驱动组件50分设于导轨30的两端且分别与导轨30相连，各组驱动组件50与对应设置的机械爪组件40和控制系统相连，以在控制系统的控制下驱动与其相连的机械爪组件40在导轨30上滑移。

本可选方案中，如图2和图3所示，各组驱动组件50包括与导轨30固定的安装底座51、固定连接于安装底座51上的第二驱动件52、与第二驱动件52的驱动端固定的联轴器53、与联轴器53相连的丝杆54及配合装设于丝杆54上的丝杆螺母55。丝杆54与导轨30平行布设。第二驱动件52与控制系统相连。丝杆螺母55与安装托板41固定，以在第二驱动件52的驱动下使安装托板41在导轨30上滑移。具体地，第二驱动件52为伺服电机。各组驱动组件50均包括安装底座51、伺服电机、联轴器53、丝杆54及丝杆螺母55，其中，伺服电机提供动力，伺服电机通过联轴器53与丝杆54连接，丝杆螺母55与丝杆54螺纹配合，当丝杆螺母55转动受到阻止时，丝杆螺母55只能沿丝杆54长度方向直线运动。两组机械爪组件40通过安装托板41与丝杆螺母55连接，并且在安装托板41上装有滚轮，滚轮可在安装于连接底座20上的导轨30上滑动，从而保证了丝杆螺母55不能转动只能沿丝杆54的长度方向直线运动；丝杆螺母55的直线运动进而带动了机械爪组件40在线圈长度方向抓取的位置变化。

本可选方案的进一步方案中，如图2和图3所示，各组驱动组件50还包括用于安装、支撑丝杆54的两组丝杆支撑座56。其中一组丝杆支撑座56与安装底座51固定，另一组丝杆支撑座56与连接底座20固定。丝杆54同时穿设于两组丝杆支撑座56中。优选地，两组驱动组件50中的与连接底座20固定的两组丝杆支撑座56连接成整体结构。

本发明中，调节机械爪42开合采用的是气缸、油缸或电缸中的一种，气缸、油缸或电缸可采用电磁阀控制；调节两组机械爪组件40之间的距离是分别通过伺服电机驱动丝杆54转动，同时丝杆螺母55在丝杆54转动时推动机械爪组件40沿导轨30长度方向运动，进而实现调节两组机械爪组件40之间的距离，整个过程可精密控制，有利于与机器人连接，实现线圈成型的自动化。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种跑道形线圈抓取装置，其特征在于，用于对呈跑道形的跑道形线圈(10)进行抓取，抓取装置包括：

用于与机器人可拆卸式相连的连接底座(20)，所述连接底座(20)上设有沿所述跑道形线圈(10)的长度方向延伸的导轨(30)，所述导轨(30)上滑动安装有用于对所述跑道形线圈(10)的两端分别进行抓取的两组机械爪组件(40)，两组所述机械爪组件(40)相对设置且均与所述机器人的控制系统相连，以在所述控制系统的作用下分别对所述跑道形线圈(10)的对应端进行抓取；

所述导轨(30)上还安装有用于驱动两组所述机械爪组件(40)分别动作的驱动系统，所述驱动系统分别与两组所述机械爪组件(40)和所述控制系统相连，以在所述控制系统的作用下驱动两组所述机械爪组件(40)分别在所述导轨(30)上滑移，以使两组所述机械爪组件(40)对不同长度的所述跑道形线圈(10)进行抓取。

2.根据权利要求1所述的跑道形线圈抓取装置，其特征在于，

每组所述机械爪组件(40)包括安装托板(41)，及安装于所述安装托板(41)上的两个机械爪(42)；

所述安装托板(41)滑动设置于所述导轨(30)上，且所述安装托板(41)与所述驱动系统相连；

两个所述机械爪(42)并排间隔布设且分别与所述控制系统相连，两个所述机械爪(42)用于对所述跑道形线圈(10)对应端的两条跑道(11)分别进行抓取。

3.根据权利要求2所述的跑道形线圈抓取装置，其特征在于，

各所述机械爪(42)包括竖直设置且底端与所述安装托板(41)固定的固定夹板(421)、固定设置于所述固定夹板(421)上的第一驱动件(422)、与所述第一驱动件(422)的驱动端固定连接的活动夹板(423)；

所述第一驱动件(422)与所述控制系统相连；

所述活动夹板(423)与所述固定夹板(421)平行间隔设置，以在所述第一驱动件(422)的驱动下向靠近或远离所述固定夹板(421)的方向移动以与所述固定夹板(421)配合作用夹取或松开对应设置的所述跑道(11)。

4.根据权利要求3所述的跑道形线圈抓取装置，其特征在于，

两个所述机械爪(42)的两块所述固定夹板(421)平行间隔设置，且两块所述固定夹板(421)用于穿设在所述跑道形线圈(10)的跑道形内环中；

两个所述机械爪(42)的两块所述活动夹板(423)分设于两块所述固定夹板(421)的外侧，以由所述跑道(11)的外侧相对所述固定夹板(421)移动以夹紧所述跑道(11)。

5.根据权利要求3所述的跑道形线圈抓取装置，其特征在于，

各所述机械爪(42)还包括垂直所述固定夹板(421)设置的导向轴(424)、垂直穿设所述活动夹板(423)的导向轴套(425)；

所述活动夹板(423)通过所述导向轴套(425)滑动套设于所述导向轴(424)上。

6.根据权利要求2所述的跑道形线圈抓取装置，其特征在于，

所述导轨(30)的数量为两条，两条所述导轨(30)并排间隔布设；

各组所述机械爪组件(40)还包括用于对所述安装托板(41)的滑移进行导向的两组滚轮组(43)，两组所述滚轮组(43)分别与所述安装托板(41)的下表面相连，两组所述滚轮组(43)分别与两条所述导轨(30)对应，并各所述滚轮组(43)与对应设置的所述导轨(30)滚动顶抵以对所述安装托板(41)的滑移进行导向。

7.根据权利要求6所述的跑道形线圈抓取装置，其特征在于，

所述连接底座(20)包括用于与所述机器人可拆卸式相连的连接底板(21)，及装设于所述连接底板(21)上的两根安装条(22)；

两根所述安装条(22)分别沿所述跑道形线圈(10)的长度方向延伸，且两条所述导轨(30)分别布设于两根所述安装条(22)上。

8.根据权利要求2所述的跑道形线圈抓取装置，其特征在于，

所述驱动系统包括分别用于驱动两组所述机械爪组件(40)的两组驱动组件(50)，两组所述驱动组件(50)分设于所述导轨(30)的两端且分别与所述导轨(30)相连，各组所述驱动组件(50)与对应设置的所述机械爪组件(40)和所述控制系统相连，以在所述控制系统的控制下驱动与其相连的所述机械爪组件(40)在所述导轨(30)上滑移。

9.根据权利要求8所述的跑道形线圈抓取装置，其特征在于，

各组所述驱动组件(50)包括与所述导轨(30)固定的安装底座(51)、固定连接于所述安装底座(51)上的第二驱动件(52)、与所述第二驱动件(52)的驱动端固定的联轴器(53)、与所述联轴器(53)相连的丝杆(54)及配合装设于所述丝杆(54)上的丝杆螺母(55)；

所述丝杆(54)与所述导轨(30)平行布设；

所述第二驱动件(52)与所述控制系统相连；

所述丝杆螺母(55)与所述安装托板(41)固定，以在所述第二驱动件(52)的驱动下使所述安装托板(41)在所述导轨(30)上滑移。

10.根据权利要求9所述的跑道形线圈抓取装置，其特征在于，

各组所述驱动组件(50)还包括用于安装、支撑所述丝杆(54)的两组丝杆支撑座(56)；

其中一组所述丝杆支撑座(56)与所述安装底座(51)固定，另一组所述丝杆支撑座(56)与所述连接底座(20)固定；

所述丝杆(54)同时穿设于两组所述丝杆支撑座(56)中。