CN110757015A - 圆管上下料夹爪机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆管上下料夹爪机构，包括夹爪安装座、连接座、圆管成品下料夹爪、圆管废料下料夹爪、圆管上料夹爪、夹爪转换驱动装置和控制系统，夹爪安装座能转动的安装于连接座上，夹爪转换驱动装置驱动夹爪安装座旋转，夹爪固定座上沿其转动方向间隔的设有第一、二安装面，圆管成品下料夹爪和圆管废料下料夹爪同轴间隔安装于第一安装面上，圆管上料夹爪安装于第二安装面上，圆管成品下料夹爪和圆管废料下料夹爪分别能夹紧或松开圆管切割后的成品和废料，圆管上料夹爪能夹紧或松开待切割圆管，控制系统控制夹爪转换驱动装置和各夹爪运行，本发明实现了圆管类工件切断全自动智能上料和下料，避免了人工操作。
Description
技术领域
本发明涉一种自动化设备，特别是指一种圆管上下料夹爪机构。
背景技术
电子产品中的轴套一般都是采用圆管工件加工而成，轴套一端会形成曲线端面，圆管加工前为长管，通过激光切割将长管切断同时在成品一端形成曲线的截断面，目前圆管工件切断加工主要是通过人工上料，将整根的圆管放在镭射切断机上定位，切断完成后再双手将成品和废料一同取下，耗费人工，还容易损伤圆管上已经加工的细部结构，造成产品不良。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种圆管上下料夹爪机构，该圆管上下料夹爪机构能够自动对待切割圆管上料，并自动对切断后的成品和废料同步下料。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案：一种圆管上下料夹爪机构，包括夹爪安装座、连接座、圆管成品下料夹爪、圆管废料下料夹爪、圆管上料夹爪、夹爪转换驱动装置和控制系统，所述夹爪安装座能够转动的安装于连接座上，夹爪转换驱动装置驱动夹爪安装座旋转，夹爪固定座上沿其转动方向间隔的设有第一安装面和第二安装面，圆管成品下料夹爪和圆管废料下料夹爪同轴间隔安装于第一安装面上，圆管上料夹爪安装于第二安装面上，圆管成品下料夹爪和圆管废料下料夹爪分别能够夹紧或松开圆管切割后的成品和废料，圆管上料夹爪能够夹紧或松开待切割圆管，控制系统控制夹爪转换驱动装置、圆管上料夹爪、圆管成品下料夹爪和圆管废料下料夹爪运行。
作为本发明的进一步改进，所述圆管废料下料夹爪固定安装于夹爪固定座的第一安装面上，夹爪固定座的第一安装面上还能够滑动的设有第一滑块，第一滑块上能够滑动的设有第二滑块，第一滑块滑动方向和第二滑块滑动方向垂直，且第一滑块和第二滑块都沿圆管径向滑动，圆管成品下料夹爪固定安装于第二滑块上，还设有第一弹性件和第二弹性件，第一弹性件和第二弹性件分别给第一滑块和第二滑块提供与其滑动方向相反的弹性保持力。
作为本发明的进一步改进，所述夹爪固定座的第一安装面和第一滑块上分别设有直线导轨，第一滑块和第二滑块分别套设于直线导轨上。
作为本发明的进一步改进，夹爪固定座第二安装面上能够滑动的设有第三滑块，第三滑块上能够滑动的设有第四滑块，第三滑块滑动方向和第四滑块滑动方向垂直，且第三滑块和第四滑块都沿圆管径向滑动，圆管上料夹爪固定安装于第四滑块上，还设有第三弹性件和第四弹性件，第三弹性件和第四弹性件分别给第三滑块和第四滑块提供与其滑动方向相反的弹性保持力。
作为本发明的进一步改进，所述夹爪固定座的第二安装面和第三滑块上分别设有直线导轨，第三滑块和第四滑块分别套设于直线导轨上。
作为本发明的进一步改进，所述夹爪固定座第二安装面上还固定设有圆管位置感应装置，所述圆管位置感应装置能够感应圆管上料夹爪上夹持的圆管轴向位置并传信于控制系统。
作为本发明的进一步改进，所述夹爪固定座第二安装面上固定设有感应支架，感应支架上设有能够沿圆管轴向直线滑动设定距离的感应压块，所述感应压块恰止挡于圆管上料夹爪上圆管背向圆管定位装置一端面，感应支架上还设有第五弹性件，第五弹性件给感应压块提供朝向圆管方向的弹性保持力，圆管位置感应装置能够感应感应压块轴向位置。
作为本发明的进一步改进，所述圆管位置感应装置为光电开关或接触开关。
作为本发明的进一步改进，所述感应支架上设有一沉头通孔，该沉头通孔内穿设有一螺栓，螺栓头部止挡于沉头通孔直径小的一端外侧，圆管位置感应装置能够感应螺栓头部轴向位置，螺栓的螺柱上还固定设有一径向外凸挡片，第五弹性件插设于感应支架的沉头通孔的沉头内，第五弹性件套设于螺栓的螺柱部外侧，且第五弹性件弹性伸缩的两端分别紧抵沉头通孔两端之间的台阶面上和螺栓的径向外凸挡片上，感应压块固定安装于螺栓的螺柱端部。
作为本发明的进一步改进，所述圆管成品下料夹爪、圆管废料下料夹爪和圆管上料夹爪均包括夹紧气缸、夹爪支架、上夹爪和下夹爪，上夹爪和下夹爪能够相对滑动的安装于夹爪支架上，夹紧气缸驱动上夹爪和下夹爪相对运动，所述上夹爪和下夹爪相对的侧表面上分别设有与圆管外形匹配的圆弧形凹槽。
本发明的有益效果是：本发明通过圆管上料夹爪、圆管成品下料夹爪和圆管废料下料夹爪分别夹持待切割前圆管、切断后圆管成品和废料，圆管上料夹爪和圆管成品下料夹爪通过两个沿圆管径向相互垂直方向滑动的滑块实现了浮动夹持，避免了夹爪与圆管存在偏心导致损伤工件的情况发生，确保夹持精确，更通过夹爪安装座在连接座上转动实现了上料和下料快速转换，夹爪在供料装置和切割装置之间运行一次即可实现上料和下料两个动作，节省时间，更通过圆管位置感应装置保证了圆管上料时圆管轴向位置精度，保证了切断位置精确，提高了成品尺寸精度，本发明实现了圆管类工件切断全自动智能上料和下料，避免了人工操作，上料位置精确，下料能够分别夹持成品和废料，有利于分别收集存放。
附图说明
图1为本发明的第一立体图；
图2本发明的第二立体图。
具体实施方式
实施例：一种圆管上下料夹爪机构，包括夹爪安装座1、连接座2、圆管成品下料夹爪3、圆管废料下料夹爪4、圆管上料夹爪5、夹爪转换驱动装置和控制系统，所述夹爪安装座1能够转动的安装于连接座2上，夹爪转换驱动装置驱动夹爪安装座1旋转，夹爪固定座上沿其转动方向间隔的设有第一安装面和第二安装面，圆管成品下料夹爪3和圆管废料下料夹爪4同轴间隔安装于第一安装面上，圆管上料夹爪5安装于第二安装面上，圆管成品下料夹爪3和圆管废料下料夹爪4分别能够夹紧或松开圆管6切割后的成品和废料，圆管上料夹爪5能够夹紧或松开待切割圆管，控制系统控制夹爪转换驱动装置、圆管上料夹爪5、圆管成品下料夹爪3和圆管废料下料夹爪4运行。
使用时，将连接座2安装在机械手上，机械手带动夹爪安装座1在不同的工位之间运动，进而实现上料、下料流程，该结构通过夹爪安装座1绕转轴转动设定角度即可实现上料夹爪和下料夹爪互换，一套夹爪机构可以实现产品切割前上料和切割断开后对成品和废料的分别夹取，便于将成品和废料分别放置在不同的收集装置内分开收集，其中夹爪安装座1可以是等腰直角三角形结构，其两个相互垂直的面形成第一安装面和第二安装面，夹爪安装座1180度旋转即可实现上料夹爪和下料夹爪位置互换。
所述圆管废料下料夹爪4固定安装于夹爪固定座的第一安装面上，夹爪固定座的第一安装面上还能够滑动的设有第一滑块7，第一滑块7上能够滑动的设有第二滑块8，第一滑块7滑动方向和第二滑块8滑动方向垂直，且第一滑块7和第二滑块8都沿圆管径向滑动，圆管成品下料夹爪3固定安装于第二滑块8上，还设有第一弹性件和第二弹性件，第一弹性件和第二弹性件分别给第一滑块7和第二滑块8提供与其滑动方向相反的弹性保持力。通过第一滑块7和第二滑块8的弹性滑块，实现运管圆管废料下料夹爪4位置的微调，使得其与圆管成品下料夹爪3同轴，达到自动校正的效果，确保圆管切断后的两段仍同轴正对，保证圆管内衬棒从圆管内抽出时不与圆管内孔发生干涉，进而实现圆管顺利从定位装置上取下，避免出现干涉导致下料失败，或者损伤圆管。
所述夹爪固定座的第一安装面和第一滑块7上分别设有直线导轨，第一滑块7和第二滑块8分别套设于直线导轨上。
夹爪固定座第二安装面上能够滑动的设有第三滑块9，第三滑块9上能够滑动的设有第四滑块10，第三滑块9滑动方向和第四滑块10滑动方向垂直，且第三滑块9和第四滑块10都沿圆管径向滑动，圆管上料夹爪5固定安装于第四滑块10上，还设有第三弹性件和第四弹性件，第三弹性件和第四弹性件分别给第三滑块9和第四滑块10提供与其滑动方向相反的弹性保持力。通过第三滑块9和第四滑块10的弹性滑块，实现运管上料夹爪位置的微调，使得其与圆管定位装置同轴，达到自动校正的效果，确保圆管顺利上料到位，避免出现干涉导致上料失败，或者损伤圆管。
所述夹爪固定座的第二安装面和第三滑块9上分别设有直线导轨，第三滑块9和第四滑块10分别套设于直线导轨上。
所述夹爪固定座第二安装面上还固定设有圆管位置感应装置11，所述圆管位置感应装置11能够感应圆管上料夹爪5上夹持的圆管轴向位置并传信于控制系统。通过圆管位置感应装置11感应圆管上料时插入定位装置内的深度，确保其定位精度，避免上料不到位导致其定位精度低，进而影响切割精度。
所述夹爪固定座第二安装面上固定设有感应支架12，感应支架12上设有能够沿圆管轴向直线滑动设定距离的感应压块，所述感应压块恰止挡于圆管上料夹爪5上圆管背向圆管定位装置一端面，感应支架12上还设有第五弹性件，第五弹性件给感应压块提供朝向圆管方向的弹性保持力，圆管位置感应装置11能够感应感应压块轴向位置。当机械手通过圆管上料夹爪5带着圆管到达切割工位，将圆管一端插入圆管定位装置内后，机械手通过圆管上料夹爪5持续给圆管一个向内插入的推力，当圆管被插入到位后，圆管无法再继续向内插入，则圆管会相对圆管上料夹爪5滑动，最终顶住感应滑块，感应滑块被圆管反推滑动触发位置传感器，控制系统获得圆管插入到位信号后，控制机械手停止进给，同时控制圆管上料夹爪5松开圆管，圆管上料结束，机械手带动圆管上料夹爪5退出加工位置后，即可对圆管进行切割加工，该机构可以确保圆管上料到位，进而保证镭射切割头对圆管加工位置精度，避免加工位置出现错误。
所述圆管位置感应装置11为光电开关或接触开关。
所述感应支架12上设有一沉头通孔，该沉头通孔内穿设有一螺栓13，螺栓头部止挡于沉头通孔直径小的一端外侧，圆管位置感应装置11能够感应螺栓13头部轴向位置，螺栓13的螺柱上还固定设有一径向外凸挡片14，第五弹性件插设于感应支架12的沉头通孔的沉头内，第五弹性件套设于螺栓13的螺柱部外侧，且第五弹性件弹性伸缩的两端分别紧抵沉头通孔两端之间的台阶面上和螺栓13的径向外凸挡片14上，感应压块固定安装于螺栓13的螺柱端部。螺栓13在感应支架12上的沉头通孔内滑动，螺栓13头和径向外凸挡片14限制螺栓13滑动距离，第五弹性件弹力抵着螺栓13朝向圆管一端，螺栓13头部紧贴感应支架12表面，此时圆管位置感应装置11感应不到螺栓13头部，当圆管插到位后，圆管上料夹爪5继续进给，则圆管端部会顶住螺栓13上的感应压块，感应压块推着螺栓13克服第五弹性件弹力滑动，使得螺栓13头部远离感应支架12而被圆管位置感应装置11感知，该结构通过螺栓13位置来确定圆管是否被安装到位，结构简单，感应装置无需检测圆管本身位置即可判定圆管是否安装到位，检测精度高，此外也可以通过测量圆管露出定位装置长度来检测圆管安装是否到位，或通过光电开关检测圆管另一端端面位置来判断圆管是否安装到位等等方式爱实现，此为本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换结构。
所述圆管成品下料夹爪3、圆管废料下料夹爪4和圆管上料夹爪5均包括夹紧气缸、夹爪支架、上夹爪和下夹爪，上夹爪和下夹爪能够相对滑动的安装于夹爪支架上，夹紧气缸驱动上夹爪和下夹爪相对运动，所述上夹爪和下夹爪相对的侧表面上分别设有与圆管外形匹配的圆弧形凹槽。
Claims (10)
1.一种圆管上下料夹爪机构，其特征在于：包括夹爪安装座(1)、连接座(2)、圆管成品下料夹爪(3)、圆管废料下料夹爪(4)、圆管上料夹爪(5)、夹爪转换驱动装置和控制系统，所述夹爪安装座能够转动的安装于连接座上，夹爪转换驱动装置驱动夹爪安装座旋转，夹爪固定座上沿其转动方向间隔的设有第一安装面和第二安装面，圆管成品下料夹爪和圆管废料下料夹爪同轴间隔安装于第一安装面上，圆管上料夹爪安装于第二安装面上，圆管成品下料夹爪和圆管废料下料夹爪分别能够夹紧或松开圆管(6)切割后的成品和废料，圆管上料夹爪能够夹紧或松开待切割圆管，控制系统控制夹爪转换驱动装置、圆管上料夹爪、圆管成品下料夹爪和圆管废料下料夹爪运行。
2.根据权利要求1所述的圆管上下料夹爪机构，其特征在于：所述圆管废料下料夹爪固定安装于夹爪固定座的第一安装面上，夹爪固定座的第一安装面上还能够滑动的设有第一滑块(7)，第一滑块上能够滑动的设有第二滑块(8)，第一滑块滑动方向和第二滑块滑动方向垂直，且第一滑块和第二滑块都沿圆管径向滑动，圆管成品下料夹爪固定安装于第二滑块上，还设有第一弹性件和第二弹性件，第一弹性件和第二弹性件分别给第一滑块和第二滑块提供与其滑动方向相反的弹性保持力。
3.根据权利要求2所述的圆管上下料夹爪机构，其特征在于：所述夹爪固定座的第一安装面和第一滑块上分别设有直线导轨，第一滑块和第二滑块分别套设于直线导轨上。
4.根据权利要求1所述的圆管上下料夹爪机构，其特征在于：夹爪固定座第二安装面上能够滑动的设有第三滑块(9)，第三滑块上能够滑动的设有第四滑块(10)，第三滑块滑动方向和第四滑块滑动方向垂直，且第三滑块和第四滑块都沿圆管径向滑动，圆管上料夹爪固定安装于第四滑块上，还设有第三弹性件和第四弹性件，第三弹性件和第四弹性件分别给第三滑块和第四滑块提供与其滑动方向相反的弹性保持力。
5.根据权利要求4所述的圆管上下料夹爪机构，其特征在于：所述夹爪固定座的第二安装面和第三滑块上分别设有直线导轨，第三滑块和第四滑块分别套设于直线导轨上。
6.根据权利要求1所述的圆管上下料夹爪机构，其特征在于：所述夹爪固定座第二安装面上还固定设有圆管位置感应装置(11)，所述圆管位置感应装置能够感应圆管上料夹爪上夹持的圆管轴向位置并传信于控制系统。
7.根据权利要求6所述的圆管上下料夹爪机构，其特征在于：所述夹爪固定座第二安装面上固定设有感应支架(12)，感应支架上设有能够沿圆管轴向直线滑动设定距离的感应压块，所述感应压块恰止挡于圆管上料夹爪上圆管背向圆管定位装置一端面，感应支架上还设有第五弹性件，第五弹性件给感应压块提供朝向圆管方向的弹性保持力，圆管位置感应装置能够感应感应压块轴向位置。
8.根据权利要求7所述的圆管上下料夹爪机构，其特征在于：所述圆管位置感应装置为光电开关或接触开关。
9.根据权利要求7所述的圆管上下料夹爪机构，其特征在于：所述感应支架上设有一沉头通孔，该沉头通孔内穿设有一螺栓(13)，螺栓头部止挡于沉头通孔直径小的一端外侧，圆管位置感应装置能够感应螺栓头部轴向位置，螺栓的螺柱上还固定设有一径向外凸挡片(14)，第五弹性件插设于感应支架的沉头通孔的沉头内，第五弹性件套设于螺栓的螺柱部外侧，且第五弹性件弹性伸缩的两端分别紧抵沉头通孔两端之间的台阶面上和螺栓的径向外凸挡片上，感应压块固定安装于螺栓的螺柱端部。
10.根据权利要求1所述的圆管上下料夹爪机构，其特征在于：所述圆管成品下料夹爪、圆管废料下料夹爪和圆管上料夹爪均包括夹紧气缸、夹爪支架、上夹爪和下夹爪，上夹爪和下夹爪能够相对滑动的安装于夹爪支架上，夹紧气缸驱动上夹爪和下夹爪相对运动，所述上夹爪和下夹爪相对的侧表面上分别设有与圆管外形匹配的圆弧形凹槽。
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