CN110125715B - 管件姿态调整设备 - Google Patents

Abstract

一种管件姿态调整设备，包括：机架；连杆，铰接于所述机架；夹持臂，一端设有用于夹持所述管件的夹持部，另外一端铰接于所述连杆；转动臂，一端铰接于所述机架，另外一端铰接于所述夹持臂；所述转动臂摆动以带动所述夹持臂相对所述连杆摆动以调整夹持于所述夹持部的管件的姿态。上述的管件姿态调整设备通过转动臂摆动以带动夹持臂相对连杆摆动，使得夹持部跟随夹持臂摆动过程中改变夹持部的角度，从而可以翻转夹持于夹持部的管件，改变管件的角度状态。

Description

管件姿态调整设备

技术领域

本发明涉及自动化机械设备领域，尤其是一种管件姿态调整设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在一些生产过程中，需要将管件插入特定位置以便于后续加工。现有的工作方式是人工将水平放置在包装箱内的管件竖直插入特定位置，工作效率较低。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种管件姿态调整设备，可以调整管件的角度。

一种管件姿态调整设备，包括：

机架；

连杆，铰接于所述机架；

夹持臂，一端设有用于夹持所述管件的夹持部，另外一端铰接于所述连杆；

转动臂，一端铰接于所述机架，另外一端铰接于所述夹持臂；

所述转动臂摆动以带动所述夹持臂相对所述连杆摆动以调整夹持于所述夹持部的管件的姿态。

优选地，所述转动臂带动所述夹持臂转动，使得所述夹持臂和所述连杆之间的夹角变大至所述夹持部的管件位于所述机架的一侧并且处于水平状态；或，

所述转动臂带动所述夹持臂转动，使得所述夹持臂和所述连杆之间的夹角变小至所述夹持部的管件位于所述机架的另一侧并且处于竖直状态。

优选地，所述夹持部包括夹爪气缸和一对连接于所述夹爪气缸的夹爪，所述夹爪相对侧设有对应于所述管件的凹陷区以夹持所述管件。

优选地，还包括摆臂和伸缩气缸，

所述伸缩气缸一端铰接于所述机架，输出轴铰接于所述摆臂的一端，所述摆臂的另外一端连接于所述转动臂；

在所述伸缩气缸的输出轴伸缩时，通过所述摆臂带动所述转动臂摆动。

优选地，还包括立柱和移动电机，

所述立柱沿竖直方向延伸，所述机架沿竖直方向移动地连接于所述立柱；

所述移动电机的输出轴连接于所述机架，用于驱动所述机架沿立柱的长度方向移动。

优选地，还包括用于传送所述管件的，所述传送机构包括：

传送架；

一对传送轮，转动地连接于所述传送架；

传送链，缠绕于所述传送轮，在所述传送轮转动时带动所述传送链移动；

托管槽，连接于所述传送带，所述管件位于所述托管槽内，在所述管件随所述传送链移动至所述夹持臂处时，所述夹持臂夹持所述管件以调整所述管件的姿态。

优选地，所述托管槽的侧壁设有导向斜坡，所述导向斜坡将所述管件导入所述托管槽。

优选地，还包括用于推动所述管件的推管机构，所述推管机构包括：

推管气缸；

推管板，与所述推管气缸的输出轴连接，在所述推管气缸的驱动下推动所述管件靠近所述夹持臂的方向移动使得所述管件被所述夹持臂的夹持部夹持。

优选地，所述推管板包括多个支脚，所述支脚对应于所述托管槽，所述支脚在所述推管气缸驱动下沿所述托管槽的长度方向移动。

优选地，还包括料斗，所述料斗包括：

料仓，用于存储所述管件；

导料部，与所述料仓连通并且朝向所述托管槽；

坡面，底部与所述导料部连接，所述管件在重力作用下沿所述坡面朝向所述导料部滚动并沿所述导料部移动至所述托管槽的管槽内。

相较于现有技术，上述的管件姿态调整设备通过转动臂摆动以带动夹持臂相对连杆摆动，使得夹持部跟随夹持臂摆动过程中改变夹持部的角度，从而可以调整夹持于夹持部的管件，改变管件的位置和角度状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是所述管件姿态调整设备在第一实施方式中的结构示意图，图中管件姿态调整设备的管件处于竖直状态。

图2是图1中所述管件姿态调整设备另一视角下的结构示意图。

图3是连杆、夹持臂、转动臂、摆臂和伸缩气缸的结构示意图。

图4是图1中所述管件姿态调整设备在管件处于水平状态时的结构示意图。

图5是所述管件姿态调整设备在第二实施方式中的结构示意图。

图6是所述管件姿态调整设备在第三实施方式中的结构示意图。

图7是传送机构的结构示意图。

图8是推管机构和托管槽的结构示意图。

图9是料斗的结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

在本发明的各实施例中，为了便于描述而非限制本发明，本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

在一些实施方式中，管件姿态调整设备用于调整管件的空间姿态，即调整管件的空间角度和/或空间位置。其中管件可以是实心的杆件或者内部中空的管件。例如可以是将水平放置的状态(即水平状态)调整为竖直放置的状态(即竖直状态)，然而，本领域技术人员也可以根据需要设置管件的空间姿态调整。

图1是所述管件姿态调整设备在第一实施方式中的结构示意图，图中管件姿态调整设备的管件40处于竖直状态，图2是图1中所述管件姿态调整设备另一视角下的结构示意图。如图1和图2所示，该管件姿态调整设备包括机架10、连杆21、夹持臂20和转动臂22。

所述机架10大体呈正方形的框架结构，连杆21、夹持臂20和转动臂22设置在该机架10上。连杆21大体呈杆状，一端铰接于所述机架10的顶部位置，使得连杆21可以相对机架10转动。例如可以如图1和图2所示的沿垂直于机架10所在的平面的方向转动或摆动。

所述夹持臂20的一端设有用于夹持所述管件40的夹持部30，另外一端铰接于所述连杆21。本实施方式中，夹持部30可以是一个，也可以是多个，例如可以是图1示出的2个，每个夹持部30可以夹持一根管件40。夹持臂20可以相对所述连杆21转动，形成连杆21机构。转动臂22大体呈杆状，其一端铰接于所述机架10，另外一端铰接于所述夹持臂20。本实施方式中，转动臂22铰接于夹持臂20的中间位置，夹持部30位于夹持臂20的端部位置。夹持部30包括夹爪气缸31和夹爪32，所述夹爪气缸31连接于所述夹持臂20，所述夹爪32连接于所述夹爪气缸31的输出轴。在所述夹爪气缸31的驱动下，夹爪32可以开合以夹持管件40。

在一些实施方式中，该管件姿态调整设备还可以包括摆臂24和伸缩气缸23，用于驱动该转动臂22转动或摆动。图3是连杆21、夹持臂20、转动臂22、摆臂24和伸缩气缸23的结构示意图。如图3所示，摆臂24的一端固定连接转动臂22的端部，另外一端铰接于伸缩气缸23。该伸缩气缸23的端部铰接于机架10，可以相对机架10转动。结合图1和图2所示，转动臂22和摆臂24可以通过一传动杆(位于机架10的侧框内，图中未示出，)连接，即转动臂22的端部在机架10内与该传动杆的一端固定连接，传动杆的另外一端穿过该机架10而从该机架10伸出。摆臂24的端部固定连接于端部铰接于机架10内，摆臂24的端部固定连接于该传动杆伸出于机架10的端部。因此，当伸缩气缸23的输出轴伸长或者缩短时，可以摆动所述摆臂24，从而可以通过摆臂24带动转动臂22来回转动。

以将管件40从水平状态调整为竖直状态为例，以下结合图1、图2和图4详细描述本实施方式所述管件姿态调整设备的工作过程。

图4是图1中所述管件姿态调整设备在管件40处于水平状态时的结构示意图。如图4所示，伸缩气缸23伸缩以通过所述摆臂24转动所述转动臂22，使得所述夹持臂20和连杆21相对转动至所述夹持臂20大体位于竖直状态。此时夹持臂20的夹持部30朝下从而可以夹取处于水平状态放置的管件40。在夹持部30夹持管件40后，该管件40此时处于水平状态。如图4所示，所述转动臂22带动所述夹持臂20转动，使得所述夹持臂20和所述连杆21之间的夹角变大至所述夹持部30的管件40位于所述机架10的一侧并且处于水平状态。

如图1和图2所示，伸缩气缸23收缩以逆时针转动该转动臂22，使得夹持臂20和连杆21之间的夹角变小直至所述夹持臂20大体处于水平状态，使得夹持于夹持部30的管件40翻转为竖直状态，即，所述转动臂22带动所述夹持臂20转动，使得所述夹持臂20和所述连杆21之间的夹角变小至所述夹持部30的管件40位于所述机架10的另一侧并且处于竖直状态，完成管件40姿态的调整。

本实施方式提供的管件姿态调整设备可以通过转动臂22带动夹持臂20相对连杆21转动，使得夹持部30跟随夹持臂20摆动过程中改变夹持部30的角度，从而可以翻转夹持于夹持部30的管件40，改变管件40的角度状态。

图5是所述管件姿态调整设备在第二实施方式中的结构示意图。本实施方式与第一实施方式的主要区别在于，本实施方式提供的管件姿态调整设备的机架10可以沿竖直方向移动。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于第二实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。

如图5所示，该管件姿态调整设备还包括底座60、立柱50和移动电机51。本实施方式中，该立柱50大体呈柱状，沿竖直方向设置于底座60上。所述立柱50的内侧(朝向机架10的侧面)设有沿竖直方向延伸的滑轨，所述机架10通过一个或者多个与该滑轨对应的滑座连接于立柱50上，使得所述机架10可以沿竖直方向移动地连接于所述立柱50，即机架10可以沿立柱50的长度方向来回移动。

所述移动电机51的输出轴连接于所述机架10，用于驱动所述机架10沿立柱50的长度方向移动。本领域技术人员可以采用多种方式驱动该机架10沿竖直方向移动，在一些实施方式中，该移动电机51的输出轴可以通过一螺杆连接于机架10的螺母，在移动电机51带动螺杆转动时可以沿竖直方向移动该机架10。这样，通过机架10的移动，一方面可以在调整夹持部30的高度以便于夹持部30夹取管件40；另外一方面，在调整管件40的姿态后，可以便于夹持部30放置该管件40，例如调整夹持部30的高度以将该管件40插入目标物上。

图6是所述管件姿态调整设备在第三实施方式中的结构示意图。本实施方式与第二实施方式的主要区别在于，本实施方式还包括传送机构70。需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第二实施方式中的各具体方案也可以相应的适用于第三实施方式中，为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。

如图6所示，该管件姿态调整设备还包括用于传送所述管件40的传送机构70。所述传送机构70包括传送架、传送轮71、传送链72、托管槽73和推管机构75。所述传送机构70设置机架10的附件，用于传送管件40至夹持臂20处以供夹持臂20夹持管件40并调整管件40的姿态。

图7是传送机构70的结构示意图。如图7所示，所述传送架大体呈长方形的框架结构，用于承载该传送机构70的各部件。所述传送轮71至少有一对，分别设置于传送架的两端部，并且可以在传送件上转动。本实施方式中，传送轮71可以是链轮，传送链72缠绕于所述传送轮71，在所述传送轮71转动时带动所述传送链72移动。

所述托管槽73为多个，呈列队式连接于所述传送带。所述管件40位于所述托管槽73内，在所述管件40随所述传送链72移动至所述夹持臂20处时，所述夹持臂20夹持所述管件40。图8是推管机构75和托管槽73的结构示意图。如图8所示，该托管槽73呈槽体状，侧壁设有导向斜坡731，所述导向斜坡731朝向托管槽73内倾斜，以将所述管件40导入所述托管槽73。本实施方式中，相邻的两个托管槽73的导向斜坡731之间的距离小于管体的直径，使得管体在落入托管槽73上时，在自重作用下被导向斜坡731导入该托管槽73的底部。

所述推管机构75包括推管气缸751和推管板752。所述推管气缸751设置在传送架上，其输出轴可以朝向机架10的方向伸长或者缩短。所述推管板752与所述推管气缸751的输出轴连接，在所述推管气缸751的驱动下推动所述管件40靠近所述夹持臂20的方向移动使得所述管件40被所述夹持臂20的夹持部30夹持。本实施方式中，所述推管板752包括多个支脚7521，所述支脚7521对应于所述托管槽73，所述支脚7521在所述推管气缸751驱动下沿所述托管槽73的长度方向移动，从而可以推动托管槽73内的管件40靠近机架10的方向移动，以便于夹持臂20夹取管件40。

图9是料斗的结构示意图。如图9所示，所述料斗74包括料仓741、导料部743和坡面742。所述料仓741为一容腔，用于存储所述管件40。本实施方式中，料仓741的宽度大致与管件40的长度相当，使得管件40可以层叠地放置在该料仓741内，料仓741位于托管槽73的上方。

坡面742为一倾斜面，作为所述料仓741的底面，并且较低的一端与所述导料部743连接。导料部743大体呈横截面为矩形状并且两端贯通的槽体，所述导料部743的长度大体于管件40的长度相当，宽度与管体的直径大体相当，并且所述导料部743与所述料仓741连通并且朝向所述托管槽73，使得料仓741内的管家可以依次从该导料部743排出至托管槽73上。这样，存储在料仓741内的管件40在重力作用下沿所述坡面742朝向所述导料部743滚动并沿所述导料部743依次移动至所述托管槽73的管槽内。在一些实施方式中，导料部743内还可以安装隔板(图中未示出)，用于关闭或者打开导料部743。

以下详细描述管件姿态调整设备在本实施方式中的工作过程。

首先，存储在料仓741内的管件40依次从导料部743下落至托管架上，在托管架的引导下落入托管架的槽体内，然后跟随传送带传送至推管机构75处。

然后，推管机构75在预设位置的托管架内存在管件40时，推管气缸751驱动所述推管板752的支脚7521沿托管架的长度方向移动，将推管架内的管件40推向机架10以便于夹持臂20夹持管件40。

接着，伸缩气缸23的输出轴伸出以推动摆臂24转动，使得摆臂24带动转动臂22摆动。转动臂22带动夹持臂20相对连杆21摆动直至夹持臂20位于推管架的上方。另外，移动电机51驱动机架10沿靠近托管架的方向移动，用以调整管件40的位置，使得夹持臂20的夹持部30可以夹取托管架内的管件40。此时，夹持部30和管件40位于机架10的一侧并且管件40处于水平状态(如图3所示)。

接着，移动电机51驱动机架10沿反方向移动使得管件40脱离该托管架至合适位置。

然后，伸缩气缸23的输出轴收缩以推动摆臂24转动，使得摆臂24带动转动臂22摆动，转动臂22带动夹持臂20相对连杆21摆动直至夹持臂20大体位于水平状态，此时，夹持部30跟随夹持臂20移动而翻转使得管件40移动至机架10的另外一侧并且处于竖直状态(如图1和图2所示)

在一些实施方式中，移动电机51驱动机架10沿竖直方向移动，将管件40插于其他杆件之上，完成插管的动作。

本实施方式提供的管件姿态调整设备可以自动实现传送管件40、推动管件40、夹取管件40和调整管件40姿态以及插入管件40的功能，有效提高了管件姿态调整和插入管件的工作效率。

在本发明所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种管件姿态调整设备，其特征在于，包括：

机架；

连杆，铰接于所述机架，所述连杆一端铰接于所述机架的顶部位置，使得连杆可以相对机架转动；

夹持臂，一端设有用于夹持所述管件的夹持部，另外一端铰接于所述连杆，所述夹持臂可以相对所述连杆转动，形成连杆机构；

转动臂，一端铰接于所述机架，另外一端铰接于所述夹持臂；所述转动臂铰接于夹持臂的中间位置，所述夹持部位于所述夹持臂的端部位置；

所述转动臂摆动以带动所述夹持臂相对所述连杆摆动以调整夹持于所述夹持部的管件的姿态；

还包括摆臂和伸缩气缸，所述伸缩气缸一端铰接于所述机架，输出轴铰接于所述摆臂的一端，所述摆臂的另外一端连接于所述转动臂；

还包括立柱和移动电机，所述立柱沿竖直方向延伸，所述机架沿竖直方向移动地连接于所述立柱；所述移动电机的输出轴连接于所述机架，用于驱动所述机架沿立柱的长度方向移动。

2.如权利要求1所述的管件姿态调整设备，其特征在于，

所述转动臂带动所述夹持臂转动，使得所述夹持臂和所述连杆之间的夹角变大至所述夹持部的管件位于所述机架的一侧并且处于水平状态；或，

所述转动臂带动所述夹持臂转动，使得所述夹持臂和所述连杆之间的夹角变小至所述夹持部的管件位于所述机架的另一侧并且处于竖直状态。

3.如权利要求1所述的管件姿态调整设备，其特征在于，所述夹持部包括夹爪气缸和一对连接于所述夹爪气缸的夹爪，所述夹爪相对侧设有对应于所述管件的凹陷区以夹持所述管件。

4.如权利要求1所述的管件姿态调整设备，其特征在于，在所述伸缩气缸的输出轴伸缩时，通过所述摆臂带动所述转动臂摆动。

5.如权利要求1所述的管件姿态调整设备，其特征在于，还包括用于传送所述管件的传送机构，所述传送机构包括：

传送架；

一对传送轮，转动地连接于所述传送架；

传送链，缠绕于所述传送轮，在所述传送轮转动时带动所述传送链移动；

托管槽，连接于所述传送链，所述管件位于所述托管槽内，在所述管件随所述传送链移动至所述夹持臂处时，所述夹持臂夹持所述管件以调整所述管件的姿态。

6.如权利要求5所述的管件姿态调整设备，其特征在于，所述托管槽的侧壁设有导向斜坡，所述导向斜坡将所述管件导入所述托管槽。

7.如权利要求6所述的管件姿态调整设备，其特征在于，还包括用于推动所述管件的推管机构，所述推管机构包括：

推管气缸；

推管板，与所述推管气缸的输出轴连接，在所述推管气缸的驱动下推动所述管件靠近所述夹持臂的方向移动使得所述管件被所述夹持臂的夹持部夹持。

8.如权利要求7所述的管件姿态调整设备，其特征在于，所述推管板包括多个支脚，所述支脚对应于所述托管槽，所述支脚在所述推管气缸驱动下沿所述托管槽的长度方向移动。

9.如权利要求8所述的管件姿态调整设备，其特征在于，还包括料斗，所述料斗包括：

料仓，用于存储所述管件；

导料部，与所述料仓连通并且朝向所述托管槽；

坡面，底部与所述导料部连接，所述管件在重力作用下沿所述坡面朝向所述导料部滚动并沿所述导料部移动至所述托管槽的管槽内。