CN110744360A - 锅具工装及锅具辅助加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锅具工装及锅具辅助加工系统，属于锅具加工设备领域。锅具工装包括安装组件、机械臂和吸附组件，安装组件与机架可转动连接，机械臂与安装组件连接，吸附组件设置在机械臂的端部。使用时，安装轴带动机械臂转动，使得吸附组件移动到锅具的上方；然后给气缸的活塞杆伸出，使得吸付件与锅具临近，在吸附力的作用下锅具被吸附到吸附件上。此时，机械臂能够带动锅具沿圆周转动；而圆周上可以设置多个不同的工位，从而使得锅具工装能够将锅具在不同的工位之间转运。上述锅具加工辅助系统在使用时，由于送料设备能够将锅具送到吸附组件的下方，从而能够提高整个系统生产效率。

Description

锅具工装及锅具辅助加工系统

技术领域

本发明涉及锅具加工领域，具体而言，涉及一种锅具工装及锅具辅助加工系统。

背景技术

锅具在成型到成为合格的产品的过程中需要经过多个工序对其进行再加工。而不同的工序需要将锅具移动至不同的工位上，以便于对应的加工工具对其进行加工。由于锅具为曲面形状，现有的工装难以有效将其进行转运；一般是人工将锅具搬运到预设工位上对其进行加工，加工完毕之后，人工将其搬运到下一个工位。因此，设计一种能够转运锅具的工装具有比较重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种锅具工装，其能够吸附锅具，并将锅具在不同的工位之间进行转运。

本发明的另一目的在于提供一种锅具辅助加工系统，其采用了上述锅具工装。

本发明是这样实现的：

一种锅具工装，包括：

安装组件，所述安装组件包括安装轴，所述安装轴用于与机架可转动连接；

机械臂，所述机械臂与所述安装轴垂直固定连接；

吸附组件，所述吸附组件包括气缸和吸附件，所述气缸包括缸体和与缸体滑动配合的活塞杆，所述缸体与所述机械臂固定连接；所述吸附件与所述活塞杆连接，所述吸附件用于吸附锅具。

进一步；所述吸附组件还包括缓冲结构，所述缓冲机构包括外筒、内杆、弹簧、端盖和挡环；所述外筒的一端与所述活塞杆连接，另一端设置有敞口，所述外筒沿所述活塞杆的长度方向延伸；所述端盖的中部设置有通孔，并可拆卸连接于所述外筒的敞口；

所述内杆的一端穿过所述端盖的通孔并与所述外筒的内壁滑动配合，所述内杆的另一端与所述吸附件连接；所述挡环与所述内杆位于所述外筒内部的一端连接；所述弹簧设置在所述外筒中，所述弹簧的一端与所述外筒抵接，另一端与所述挡环抵接；所述弹簧的弹力使得所述挡环朝靠近所述端盖的方向移动；所述端盖能够防止所述内杆从所述外筒中脱落。

进一步；所述外筒内还设置有直线轴承，所述直线轴承的一端与所述端盖的内表面抵接，另一端与所述挡环抵接。

进一步；所述机械臂包括连接轴和转动筒，所述连接轴的一端与所述安装轴连接；所述转动筒套设在所述连接轴上，并能够绕所述连接轴的轴线转动；

所述机械臂还包括动力组件，所述动力组件用于驱动所述转动筒转动。

进一步；所述动力组件包括电机、涡轮蜗杆减速机和齿圈；所述电机与所述涡轮蜗杆减速机与所述连接轴固定连接；所述齿圈套设在所述转动筒上，所述涡轮蜗杆减速机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述齿圈啮合。

进一步；所述锅具工装包括四个机械臂，四个所述机械臂均有分布在所述安装轴的圆周上。

进一步；所述安装组件还包括安装盘，所述安装轴与所述安装盘的中部垂直连接；所述机械臂固定连接在所述安装盘上。

进一步；所述吸附件为电磁铁或吸盘。

进一步；还包括分度机构，所述分度机构与所述安装轴连接。

一种锅具辅助加工系统，包括机架、送料设备及所述的锅具工装；

所述安装轴竖直设置，并与所述机架可转动连接；

所述送料设备包括升降装置、输送装置和过渡挡料装置；所述升降装置设置在所述锅具工装的下方，用于提升锅具；所述输送装置用于给所述升降装置输送锅具；所述过渡挡料装置设置在所述输送装置与所述升降装置之间；所述过渡挡料装置能够阻挡所述输送装置上的锅具从尾端落下。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的锅具工装，使用时，安装轴带动机械臂转动，使得吸附组件移动到锅具的上方；然后给气缸的活塞杆伸出，使得吸付件与锅具接触或临近，在吸附力的作用下锅具被吸附到吸附件上。此时，机械臂能够带动锅具沿圆周转动；而圆周上可以设置多个不同的工位，从而使得锅具工装能够将锅具在不同的工位之间转运。

上述锅具加工辅助系统在使用时，由于送料设备能够将锅具送到吸附组件的下方，从而能够提高整个系统生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的锅具工装的结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的机械臂及吸附组件的结构示意图；

图3是本发明实施方式提供的吸附组件的结构示意图；

图4是本发明实施方式提供的锅具辅助加工系统的主视图；

图5是本发明实施方式提供的锅具辅助加工系统的俯视图；

图6是本发明实施方式提供的送料设备的主视图；

图7是本发明实施方式提供的送料设备的俯视图；

图8是本发明实施方式提供的安装板及传送组件的俯视图；

图9是本发明实施方式提供的升降装置及支撑架在图6中的右视图；

图10是本发明实施方式提供的升降装置、支撑架及过渡挡料装置的另外一种装配示意图。

图标：100-锅具工装；110-安装组件；112-安装轴；114-安装盘；120-机械臂；121-连接轴；122-转动筒；123-动力组件；1231-齿圈；1232-齿轮；130-吸附组件；131-气缸；1311-缸体；1312-活塞杆；132-吸附件；140-缓冲结构；141-外筒；142-内杆；143-弹簧；144-端盖；145-挡环；146-直线轴承；200-送料设备；212-支撑架；2121-底座；2122-导向柱；220-升降装置；221-安装板；222-传送组件；2221-传送带；2222-传送轴；223-驱动组件；2231-驱动带；2232-驱动轮；230-过渡挡料装置；232-挡料组件；2321-过渡板；2322-挡料板；2323-扇形侧板；233-转轴；234-摆杆；235-弹性拉绳；236-定滑轮；240-输送装置；241-输送轴；242-输送组件；250-传动轮组件；252-主动轮；254-从动轮；256-中间轮；300-机架；010-锅具辅助加工系统；020-锅具。

具体实施方式

在本发明的描述中，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

实施例1：

请参考图1，本实施例提供了一种锅具工装100，其主要用于带动锅具020在位于圆周上的不同工位之间进行运动。上述锅具工装100包括安装组件110、机械臂和吸附组件130，安装组件110与机架300可转动连接，机械臂120与安装组件110连接，吸附组件130设置在机械臂120的端部。当安装组件110转动时，机械臂120和吸附组件130同步转动，使得锅具020在吸附组件130的带动下在不同工位之间移动。

具体地，安装组件110包括安装轴112和安装盘114，安装轴112垂直连接在安装盘114的中部，并位于安装盘114的上方。安装轴112通过轴向推力轴承与机架300可转动连接，从而使得安装轴112能够承受一定的轴向压力。安装盘114为扁平的圆柱状结构，其圆周面均有设置有四个安装孔；每个安装孔中均固定安装有机械臂120。

请参考图2，机械臂120整体为杆状结构，并水平设置，其包括连接轴121和转动筒122，连接轴121为圆柱状，其一端插接在安装盘114的安装孔中，并焊接固定。转动筒122套设在连接轴121上，其内部设置有两个轴承，连接轴121安装在轴承中，从而使得转动筒122能够绕连接轴121的轴线转动。吸附组件130连接在转动筒122的自由端，当转动筒122转动时，吸附组件130能够带动锅具020翻转，以便于对锅具020不同部位进行加工。

为了驱动转动筒122转动，机械臂120还设置了动力组件123，动力组件123包括电机、涡轮蜗杆减速机和齿圈1231；电机与涡轮蜗杆减速机与连接轴121固定连接；齿圈1231套设在转动筒122上，涡轮蜗杆减速机的输出轴上设置有齿轮1232，齿轮1232与齿圈1231啮合。电机可以采用变频电机，以便于控制其转速。

为了驱动安装轴112分度转动，锅具工装100设置了驱动电机和分度机构，驱动电机与分度机构传动连接，分度机构与安装轴112连接。本实施例中，分度机构采用了槽轮机构；在其它实施例中，可以直接采用分度电机与安装轴112传动连接，从而驱动其分度运动。

请参考图2和图3，吸附组件130包括气缸131、吸附件132和缓冲结构140；其中，气缸131竖直设置，其缸体1311与机械臂120固定连接，气缸131的活塞杆1312通过缓冲结构140与吸附件132连接。具体地，缓冲结构140包括外筒141、内杆142、弹簧143、端盖144和挡环145；外筒141竖直设置，其上端与活塞杆1312固定连接，下端设置有敞口。端盖144通过螺钉与外筒141的下端可拆卸连接，端盖144的中部设置有通孔。内杆142的上端穿过通孔，下端与吸附件132固定连接。挡环145可拆卸连接在内杆142的上端，用于防止内杆142从外筒141中掉落。外筒141中还设置有直线轴承146，内杆142通过直线轴承146与外筒141滑动配合。弹簧143采用了压缩弹簧143，并设置外筒141中；其一端与外筒141的上端抵接，另一端与挡环145抵接。弹簧143使得缓冲机构处于伸长状态。本实施例中，吸附件132采用了电磁铁；在其它实施例中还可以采用吸盘。

当吸附组件130吸附下方的锅具020时，气缸131的活塞杆1312伸长，使得吸附件132与锅具020的距离缩小。由于锅具020与吸附件132的距离可能小于气缸131活塞杆1312的伸缩长度，因此，吸附件132可能与锅具020碰撞。而缓冲结构140能够避免由于碰撞导致对锅具020的损坏。

上述锅具工装100的使用方法如下：由于锅具工装100包括四个机械臂120，因此，其对应四个工位；即第一工位(初始工位)、第二工位、第三工位和第四工位；在第一工位上，工装主要实现对锅具020的抓取；在第二工位上，利用外表面打磨工具对锅具020的外表面进行打磨；在第三工位上，将锅具020翻转，使得锅具020的内表面朝上；在第四工位上利用内表面打磨工具对锅具020的内表面进行打磨。不同工位之间的转换均通过安装轴112的转动来实现。由于上述打磨工具可以直接采用现有技术中的结构，并且，打磨工具和本申请的发明点无太大关联，因此不对其进行详细描述。

需要说明的是，本实施例中的锅具工装100仅仅为众多实施例中的一种，在其它实施例中，机械臂120的数量可以根据实际情况调整。

实施例2：

请参考图4和图5，本实施例提供了一种锅具020辅助加工系统010，其包括送料设备200以及实施例1中的锅具工装100。送料设备200用于将锅具020送到锅具工装100的下方，以便于吸附组件130进行吸附。

请参考图6和图7，送料设备200包括支撑架212、升降装置220、输送装置240和过渡挡料装置230，升降装置220与机架300连接并能够沿机架300的支撑架212从下部的初始位置移动到工装第一工位的下方；输送组件242呈条形，并水平设置在升降装置220的一旁，用于将锅具020输送到升降装置220上；过渡挡料装置230设置在升降装置220与输送组件242之间，用于可选择性地阻挡输送组件242上的锅具020从输送组件242的尾端落下。

请继续参考图6、图7，并参考图8和图9，支撑架212包括底座2121和四个竖直设置的导向柱2122。升降装置220包括U型的安装板221、传送组件222和驱动组件223，安装板221与导向柱2122滑动配合；传送组件222与安装板221连接，用于驱动锅具020移动；驱动组件223安装在支撑架212上，并与安装板221连接，用于驱动安装板221沿导向柱2122移动；

传送组件222采用了传送带2221结构，其包括传送带2221和两个传送轴2222，两个传送轴2222水平设置，并垂直于A方向延伸。两个传送轴2222的两端分别与安装板221可转动连接；当传送轴2222转动时，传送带2221能够带动锅具020移动。

驱动组件223包括驱动带2231、驱动电机和驱动轮2232，驱动轮2232分别安装在支撑架212的上部和下部，驱动带2231竖直设置，并套设在两个驱动轮2232上。驱动电机安装在支撑架212的下部，并与驱动轮2232传动连接。上述驱动带2231采用了同步带，驱动轮2232采用了同步带轮。驱动带2231竖直的一侧与安装板221固定连接。上述设计使得安装板221随着驱动带2231同步上下运动；因此，通过控制驱动电机正反转即能够控制安装板221和传送组件222的上下移动。

输送装置240包括输送组件242，输送组件242设置传送组件222的一端，当升降装置220位于初始位置时，输送组件242上的锅具020能够被输送到传送组件222上。

上述输送装置240包括输送组件242和输送电机(图中未示出)；输送组件242采用了输送辊结构，其包括多个平行间隔设置的输送轴241，每个输送轴241上均套设连接有输送辊，输送辊通过输送轴241与机架300可转动连接，输送轴241的端部设置有链轮；输送电机安装在机架300上，并通过链条驱动上述输送辊转动。由于输送辊结构可以直接采用现有技术中的结构，因此不对其进行详细描述。

请继续参考图6，为了驱动传送组件222传动，传送组件222和输送组件242还设置有传动轮组件250。传动轮组件250包括主动轮252、中间轮256和从动轮254；主动轮252与输送轴241连接，从动轮254与其中一个传送轴2222连接，中间轮256与安装板221可转动连接。

主动轮252、从动轮254及中间轮256均为摩擦轮，中间轮256与从动轮254保持摩擦式连接，当升降装置220位于初始位置(即安装板221运动的下极限位置，此时传送组件222的上表面与输送组件242的上表面大致位于同一水平面或传送组件222略高于输送组件242)时，中间轮256与主动轮252接触，使得主动轮252能够通过中间轮256带动从动轮254转动。并且，主动轮252的直径大于从动轮254的直径。

送料设备200还设置了控制器、锅具020位置传感器及安装板221位置传感器。锅具020位置传感器设置在安装板221上，当其检测到锅具020完全移动到传送组件222上时，其通过控制器控制驱动组件223驱动安装板221和传送组件222上升。安装板221位置传感器安装在支撑架212上，当其检测到安装板221移动到上方预定位置以及下方预定位置时，其通过控制器控制驱动组件223停止转动。另外，当锅具020传感器检测到传送组件222上的锅具020被工装取走之后，其通过控制器控制驱动组件223的电机反转，以使得安装板221和传送组件222回到初始位置。

过渡挡料装置230设置在升降装置220与输送装置240之间，其包括挡料组件232、转轴233、摆杆234和弹性拉绳235；挡料组件232包括过渡板2321、挡料板2322和两个扇形侧板2323。其中过渡板2321为条形平板，挡料板2322弧形板；两个扇形侧板2323分别垂直连接在挡料板2322的两端；过渡板2321的长边与挡料板2322的长边连接，过渡板2321的短边与扇形侧板2323连接。转轴233水平穿过两个扇形侧板2323，并与机架300可转动连接。另外，转轴233靠近升降装置220设置，挡料板2322的圆心位于转轴233上。

由于过渡板2321能够绕转轴233在90°的范围内转动，因此其包括水平状态和竖直状态；过渡板2321从竖直状态切换到水平状态时，将其沿B方向(以附图为参考为顺时针)转动90°即可。当过渡板2321处于水平状态时，过渡板2321的一个侧边与传送组件222邻接，另一个侧边与输送组件242邻接，从而填补了传送组件222与输送组件242之间的间隙；此时，挡料板2322位于过渡板2321的下方。当过渡板2321处于竖直状态时，挡料板2322的外表面朝向输送组件242，并位于过渡板2321的靠近输送组件242的一侧；此时，挡料板2322能够阻挡输送组件242上的锅具020相对于机架300移动，锅具020只能在输送组件242的输送辊上打滑。转轴233上设置有扭簧，自然状态下，即在转轴233不受到其它外力的作用时，扭簧的弹力使得过渡板2321保持竖直状态。

摆杆234和弹性拉绳235主要用于转轴233施加扭矩；摆杆234与转轴233的端部垂直固定连接。弹性拉绳235的一端与摆杆234连接，另一端与驱动组件223的驱动带2231连接。驱动带2231传动时，其通过弹性拉绳235给摆杆234施加拉力，从而给拉动摆杆234和转轴233转动。为了使得安装板221回到初始位置时，驱动带2231将过渡板2321拉动至水平状态，弹性拉绳235与安装板221的运动方向相反，从而使得安装板221向下运动时，弹性拉绳235向上运动。

进一步，请参考图6，过渡挡料装置230还包括定滑轮236，定滑轮236与支撑架212可转动连接，并设置在转轴233的下方；弹性拉绳235绕过定滑轮236的底部后与驱动带2231连接。

安装板221位于支撑架212底部的初始状态时，弹性拉绳235的弹力大于转轴233上扭簧的弹力，从而能够使得过渡板2321保持水平状态，锅具020能够通过过渡板2321移动到升降装置220中。另外，由于传动轮组件250使得升降装置220上的传送组件222的速度大于输送装置240上的输送组件242的速度；从而使得当前面的锅具020接触到传送组件222时，其运动速度加快，而此时输送组件242上的锅具020的速度小于传送组件222上锅具020的速度，因此，两个锅具020的间距被迅速拉大，从而使得当前部的锅具020完全移动到传送组件222上时，后部的锅具020还未接触到过渡板2321；进而能够防止后部的锅具020影响挡料板2322的抬起。

当过渡板2321转动到竖直状态时，此时挡料板2322能够阻止锅具020前进，；当过渡板2321被拉动朝水平状态转动时，由于挡料板2322为弧形板，其弧形表面与输送组件242上的锅具020接触，因此，上述设计能够防止输送组件242上的锅具020影响其转动。

实施例3：

本实施例提供了一种锅具020辅助加工系统010，其整体机构与实施例2类似，区别在于，过渡挡料组件232的结构有所改变。

请参考图10，具体地，摆杆234与过渡板2321平行设置，并位于扇形侧板2323的一侧；并且，弹性拉绳235以及安装板221连接于驱动带2231同一侧连接，例如右侧(以附图为参考)，使得安装板221和弹性拉绳235的移动方向一致。另外省略了定滑轮236和转轴233上的扭簧。

初始状态下，在扇形侧板2323和过渡板2321的重力作用下，过渡板2321位于水平状态，扇形侧板2323与支撑架212抵接，从而使得过渡板2321保持水平状态。此时，当安装板221上升时，弹性拉绳235被拉长，摆杆234被拉动抬起，并使得过渡板2321朝竖直状态转动，挡料板2322同步转动。弹性拉绳235与驱动带2231连接的一端随着驱动带2231移动，并能够绕过上部的驱动轮2232。

进一步，在支撑架212上还设置有磁铁，当安装板221位于初始位置时，过渡板2321位于水平状态时，扇形侧板2323被磁铁吸附。此时，弹性拉绳235有一定量的变形，其弹力小于磁铁的吸附力。

以上仅为本发明的优选实施方式而已，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)

1.一种锅具工装，其特征在于，包括：

安装组件，所述安装组件包括安装轴，所述安装轴用于与机架可转动连接；

机械臂，所述机械臂与所述安装轴垂直固定连接；

吸附组件，所述吸附组件包括气缸和吸附件，所述气缸包括缸体和与缸体滑动配合的活塞杆，所述缸体与所述机械臂固定连接；所述吸附件与所述活塞杆连接，所述吸附件用于吸附锅具。

2.根据权利要求1所述的锅具工装，其特征在于，所述吸附组件还包括缓冲结构，所述缓冲机构包括外筒、内杆、弹簧、端盖和挡环；所述外筒的一端与所述活塞杆连接，另一端设置有敞口，所述外筒沿所述活塞杆的长度方向延伸；所述端盖的中部设置有通孔，并可拆卸连接于所述外筒的敞口；

所述内杆的一端穿过所述端盖的通孔并与所述外筒的内壁滑动配合，所述内杆的另一端与所述吸附件连接；所述挡环与所述内杆位于所述外筒内部的一端连接；所述弹簧设置在所述外筒中，所述弹簧的一端与所述外筒抵接，另一端与所述挡环抵接；所述弹簧的弹力使得所述挡环朝靠近所述端盖的方向移动；所述端盖能够防止所述内杆从所述外筒中脱落。

3.根据权利要求2所述的锅具工装，其特征在于，所述外筒内还设置有直线轴承，所述直线轴承的一端与所述端盖的内表面抵接，另一端与所述挡环抵接。

4.根据权利要求1所述的锅具工装，其特征在于，所述机械臂包括连接轴和转动筒，所述连接轴的一端与所述安装轴连接；所述转动筒套设在所述连接轴上，并能够绕所述连接轴的轴线转动；

所述机械臂还包括动力组件，所述动力组件用于驱动所述转动筒转动。

5.根据权利要求4所述的锅具工装，其特征在于，所述动力组件包括电机、涡轮蜗杆减速机和齿圈；所述电机与所述涡轮蜗杆减速机与所述连接轴固定连接；所述齿圈套设在所述转动筒上，所述涡轮蜗杆减速机的输出轴上设置有齿轮，所述齿轮与所述齿圈啮合。

6.根据权利要求1所述的锅具工装，其特征在于，所述锅具工装包括四个机械臂，四个所述机械臂均有分布在所述安装轴的圆周上。

7.根据权利要求6所述的锅具工装，其特征在于，所述安装组件还包括安装盘，所述安装轴与所述安装盘的中部垂直连接；所述机械臂固定连接在所述安装盘上。

8.根据权利要求1所述的锅具工装，其特征在于，所述吸附件为电磁铁或吸盘。

9.根据权利要求1所述的锅具工装，其特征在于，还包括分度机构，所述分度机构与所述安装轴连接。

10.一种锅具辅助加工系统，其特征在于，包括机架、送料设备及权利要求1至9任一项所述的锅具工装；

所述安装轴竖直设置，并与所述机架可转动连接；

所述送料设备包括升降装置、输送装置和过渡挡料装置；所述升降装置设置在所述锅具工装的下方，用于提升锅具；所述输送装置用于给所述升降装置输送锅具；所述过渡挡料装置设置在所述输送装置与所述升降装置之间；所述过渡挡料装置能够阻挡所述输送装置上的锅具从尾端落下。

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