CN111086870A - 一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置,该夹取送料装置包括套壳、延伸臂、控制箱、夹爪，所述套壳从中间往两端依次设置有控制箱、延伸臂，所述控制箱设置在套壳后端，控制箱控制延伸臂的伸出或缩回，所述延伸臂上设置有夹爪，本发明科学合理，使用安全方便，延伸臂安装在套壳中，通过控制箱可以伸长或缩回，夹爪安装在延伸臂上，夹爪通过延伸臂的伸长或缩回可以对不同长度的刚性管件进行夹取，延伸臂的设置方便该夹取送料装置对不同长度的刚性管件进行夹取或送料。

Description

一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置

技术领域

本发明涉及刚性管件夹取送料技术领域，具体是一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置。

背景技术

现有技术中，对管件的夹持通常是使用外部夹持机构，通过具有内凹半圆弧形槽口的夹板对合形成一个圆弧形槽口用于容置管件，从而夹持管件，对于这类夹持机构，有的需要与管件上形成的轴肩相互配合，因此，这类夹持机构需要在管件上形成有轴肩，对于不需要轴肩的管件而言，则夹板的内凹半弧形槽口需要采用特殊的制作材料制作，以使其与管件的管身之间具有足够大的摩擦力用以夹持管件，使用具有弹性的夹板，同一副夹板只能针对同一管径的管件进行夹持，并不能对不同管径的管件进行夹持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，该夹取送料装置包括套壳、延伸臂、控制箱、夹爪，所述套壳从中间往两端依次设置有控制箱、延伸臂，所述控制箱设置在套壳后端，控制箱控制延伸臂的伸出或缩回，所述延伸臂上设置有夹爪。延伸臂安装在套壳中，通过控制箱可以伸长或缩回，夹爪安装在延伸臂上，夹爪通过延伸臂的伸长或缩回可以对不同长度的刚性管件进行夹取，延伸臂的设置方便该夹取送料装置对不同长度的刚性管件进行夹取或送料。

作为优选技术方案，所述套壳的内壁下端面从中间往两端依次设置有滚轮条、滑槽，套壳的内壁上端面设置有至少两组滑轨；所述延伸臂的上端面设置有疏导滑槽，延伸臂的下方设置有疏导滑轨；所述滑槽与疏导滑轨相互配合滑动，所述滑轨与疏导滑槽相互配合滑动，所述延伸臂通过滑槽与疏导滑轨的相互配合、滑轨与疏导滑槽的相互配合实现在套壳内滑动。滚轮条为延伸臂在套壳内滑动提供滑动基础，使延伸臂在套壳内更加流畅的滑动，滑槽与疏导滑轨的相互配合、滑轨与疏导滑槽的相互配合是对延伸臂与套壳之间的位置进行限定，防止延伸臂在套壳内滑动时发生位置偏移，导致延伸臂与套壳发生严重磨损。

作为优选技术方案，两组所述滑轨之间设置有传感器固定架，所述传感器固定架上设置有传感器，所述滑轨靠近传感器固定架的一侧设置有阻块，所述疏导滑槽上设置有限位阻块。传感器通过传感器固定架固定在套壳内，传感器对延伸臂在套壳内的位置进行监测，限位阻块与阻块相互配合，一是防止两个延伸臂直接接触发生碰撞；二是对传感器固定架上的传感器进行保护，防止延伸臂撞到传感器，传感器对限位阻块进行监测，当监测到限位阻块到位后（即限位阻块与阻块刚好接触的位置）将到位信号传递到外置控制系统。

作为优选技术方案，所述套壳的外壁设置有方孔；所述延伸臂的外壁设置有齿轮条；所述控制箱包括控制箱箱体，所述控制箱箱体与套壳固定，控制箱箱体内部的从左往右依次设置有伺服电机、斜轴支撑架、支撑架，所述伺服电机从下往上依次设置有联轴器、主齿轮轴、第一斜齿轮、主齿轮，所述斜轴支撑架上设置有斜齿轮轴，所述斜齿轮轴两端设置有第二斜齿轮，所述支撑架上有一级齿轮轴，所述一级齿轮轴从下往上依次设置有第一斜齿轮、一级齿轮。方孔方便二级齿轮穿过套壳壁，齿轮条与二级齿轮进行齿轮传动，控制箱箱体对伺服电机、齿轮等进行保护，伺服电机为齿轮传动提供动力，斜轴支撑架对斜轴进行位置支撑，支撑架为一级齿轮轴、二级齿轮轴提供支撑，联轴器连接伺服电机与主齿轮轴，使主齿轮轴与伺服电机同步转动，第一斜齿轮与主齿轮安装在主齿轮轴上，第一斜齿轮与主齿轮为齿轮传送进行力量传递，第二斜齿轮安装在斜齿轮轴上，一级齿轮轴为第一斜齿轮、一级齿轮提供安装支撑，第二斜齿轮通过斜齿轮轴为主齿轮轴及一级齿轮轴上的第一斜齿轮进行力量传递，一级齿轮轴通过第一斜齿轮及第二斜齿轮的齿轮传动获得转动动力。

作为优选技术方案，所述控制箱还包括齿轮块，所述齿轮块设置在伺服电机靠近套壳的一侧，所述齿轮块上设置有二级齿轮轴，所述支撑架靠近靠近套壳的一端设置有二级齿轮轴，所述二级齿轮轴上设置有二级齿轮，所述主齿轮与齿轮块上的二级齿轮进行齿轮传动，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮进行齿轮传动，所述支撑架上的二级齿轮与一级齿轮进行齿轮传动，所述二级齿轮通过方孔穿过套壳，二级齿轮通过方孔实现与齿轮条进行齿轮传动，所述延伸臂通过二级齿轮实现在套壳内滑动。齿轮块为二级齿轮轴安装提供安装支撑，二级齿轮轴上安装有二级齿轮，二级齿轮与主齿轮（一级齿轮）进行齿轮传动，并获得转动动力，二级齿轮通过方孔穿过套壳壁，并与齿轮条进行齿轮传动，延伸臂通过二级齿轮与齿轮条之间的齿轮传动获得滑动动力。

作为优选技术方案，所述延伸臂内壁靠近夹爪的一侧设置有气缸垫块；所述夹爪包括固定夹爪、活动夹爪，所述固定夹爪固定在延伸臂上，所述活动夹爪贯穿延伸臂，活动夹爪与延伸臂铰接，活动夹爪穿过延伸臂的一端铰接有升降板；所述气缸垫块上固定有升降气缸，所述升降气缸与升降板固定，所述活动夹爪远离延伸臂的一端通过升降气缸实现上升或下降，所述夹爪通过升降气缸实现张开或闭合。固定夹爪与活动夹爪相互配合对刚性管件进行夹取，升降板为活动夹爪及升降气缸之间进行力量传递，升降气缸为夹爪张开或闭合提供动力，升降气缸的气缸杆伸出，夹爪闭合；升降气缸的气缸杆缩回，夹爪张开。

作为优选技术方案，所述固定夹爪与活动夹爪靠近延伸臂的一侧均设置有凹槽，所述活动夹爪上设置有若干缓冲轴，所述缓冲轴贯穿活动夹爪，缓冲轴上设置有缓冲弹簧，缓冲轴下端设置有缓冲板。凹槽的设置是为限位板提供活动空间，缓冲轴为缓冲弹簧、缓冲板的安装提供安装支撑，缓冲板与刚性管件接触，当夹爪闭合的瞬间，刚性管件会受到较大的冲击力，刚性管件将冲击力传递给缓冲板，缓冲板再将冲击力传递给缓冲弹簧，多个缓冲弹簧被压缩的同时并对冲击力进行分解，直至冲击力消失，缓冲板、缓冲弹簧及缓冲轴的设置是为了防止刚性管件在被夹取瞬间与活动夹爪发生碰撞，避免刚性管件与活动夹爪发生碰撞磨损。

作为优选技术方案，所述气缸垫块上设置有气缸固定板，所述夹爪还包括限位板，所述限位板设置在固定夹爪与活动夹爪之间，限位板靠近延伸臂的一侧从上至下依次设置有连接板、连接块、连接板，所述连接块远离限位板的一侧与延伸臂固定，所述连接板上铰接有弯曲脚，所述气缸固定板两端设置有弯曲气缸，所述弯曲气缸与弯曲脚铰接。气缸固定板为弯曲气缸提供安装支撑，限位板对夹爪夹取的刚性管件进行位置限定，因为夹爪纵向看呈梯形，所以夹爪对方形管件夹取之后可能会因为弯折角度的原因导致方形管件在夹爪中呈倾斜状态，但通过限位板对翻滚进入夹爪中的方形管件进行阻挡限位后，可以防止方形管件在夹爪中呈倾斜状态；而且如果夹爪对圆柱形管件进行夹取，弯曲气缸的气缸杆伸出使限位板发生弯曲，弯曲后的限位板对圆柱形管件进行位置限定，增加夹爪对圆柱形管件夹取的稳定性，连接板为弯曲脚提供安装支撑，限位板通过连接块固定在延伸臂外侧，弯曲脚的弯折位置与连接板铰接，弯曲气缸为弯曲脚提供动力，弯曲气缸的气缸杆伸出，弯曲脚的一端受到弯曲气缸产生的作用力，弯曲脚将动力传递到另一端并对限位板产生作用力，随着气缸杆的不断伸出，弯曲脚对限位板产生的作用力不断加大，由于限位板中间位置被固定，所以限位板两端受到作用力时会由于中间位置被固定的原因而整体发生弯曲，而弯曲形成的弧度可以对圆形刚性管件进行很好的位置限定。

作为优选技术方案，所述固定夹爪与活动夹爪的弯折角度为120°，所述弯曲脚的弯折角度为110°。固定夹爪和活动夹爪的弯折角度为120°，当弯折角度大于120°时，虽然夹爪可以更方便对刚性管件进行夹取，但长期对刚性管件进行夹取，不断发生碰撞、磨损，会导致弯折角度过大，造成对刚性管件夹持的不稳定性；当弯折角度小于120°，虽然夹爪对刚性管件的夹持不会出现不稳定，但弯折角度偏小，导致夹爪不易对刚性管件进行夹取。

作为优选技术方案，所述弯曲脚分为长弯曲脚和短弯曲脚，所述长弯曲脚与短弯曲脚的长度比列为3:1，长弯曲脚与弯曲气缸铰接。长弯曲脚与短弯曲脚之间设置有拐点，连接板在拐点处与弯曲脚铰接，长弯曲脚与短弯曲脚的长度比列为3:1，所以长弯曲脚与短弯曲脚的工作原理和省力杠杆的工作原理一样，长弯曲脚如同动力臂，短弯曲脚如同阻力臂，拐点如同支点，当长弯曲脚与短弯曲脚的长度比列为3:1时，弯曲气缸可以用很小的力使限位板弯折，当长弯曲脚与短弯曲脚的长度比列小于3:1时，短弯曲脚处的阻力将增加，由于阻力增加将会导致弯曲气缸使限位板弯曲的工作时间；当长弯曲脚与短弯曲脚的长度比列大于3:1时，使弯曲脚的力量传递路径延长，导致弯曲气缸的工作效率低。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、夹爪安装在延伸臂上，通过延伸臂的伸长或缩回，夹取送料装置可以对不同长度的刚性管件进行夹取，而且延伸臂的伸长或缩回由伺服电机控制，可以精确控制延伸臂的伸长长度或缩回长度。

2、夹爪中设置有限位板，限位板对夹爪夹取的刚性管件进行位置限定，夹爪纵向看呈梯形，所以夹爪对方形管件夹取之后可能会因为弯折角度的原因导致方形管件在夹爪中呈倾斜状态，但通过限位板对翻滚进入夹爪中的方形管件进行阻挡限位后，可以防止方形管件在夹爪中呈倾斜状态；而且如果夹爪对圆柱形管件进行夹取，弯曲气缸的气缸杆伸出使限位板发生弯曲，弯曲后的限位板对圆柱形管件进行位置限定，增加夹爪对圆柱形管件夹取的稳定性，夹爪通过限位板可以对不同形状的刚性管件进行夹取。

3、当夹爪闭合的瞬间，刚性管件会受到较大的冲击力，刚性管件将冲击力传递给缓冲板，缓冲板再将冲击力传递给缓冲弹簧，多个缓冲弹簧被压缩的同时并对冲击力进行分解，直至冲击力消失，缓冲板、缓冲弹簧及缓冲轴的设置是为了防止刚性管件在被夹取瞬间与活动夹爪发生碰撞，避免刚性管件与活动夹爪发生碰撞磨损。

附图说明

图1为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的整体结构前视图；

图2为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的整体结构右视图；

图3为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的套壳与控制箱连接示意图；

图4为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的延伸臂与夹爪连接示意图；

图5为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的套壳内部结构示意图；

图6为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的控制箱剖视图。

图7为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的主齿轮轴与一级齿轮轴齿轮传动结构示意图；

图8为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的夹爪左视图；

图9为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的夹爪俯视图；

图10为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的限位板与弯曲气缸连接示意图；

图11为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的限位板弯折后的结构示意图；

图12为本发明一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置的限位板受力分析图。

1、套壳；2、延伸臂；3、控制箱；4、夹爪；1-1、滑槽；1-2、滑轮条；1-3、滑轨；1-4、阻块；1-5、传感器；1-6、方孔；1-7、传感器固定架；2-1、疏导滑槽；2-2、限位阻块；2-3、疏导滑轨；2-4、齿轮条；2-5、气缸垫块；3-1、控制箱箱体；3-2、伺服电机；3-3、联轴器；3-4、键槽；3-5、平键；3-6、主齿轮；3-7、一级齿轮；3-8、二级齿轮；3-9、主齿轮轴；3-10、支撑架；3-11、第一斜齿轮；3-12、斜齿轮轴；3-13、斜轴支撑架；3-14、齿轮块；3-15、一级齿轮轴；3-16、二级齿轮轴；3-17、第二斜齿轮；4-1、固定夹爪；4-2、活动夹爪；4-3、缓冲轴；4-4、缓冲弹簧；4-5、缓冲板；4-6、限位板；4-7、连接块；4-8、连接板；4-9、弯折脚；4-10、弯曲气缸；4-11、气缸固定架；4-12、升降气缸；4-13、升降板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1-12所示，一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，该夹取送料装置包括套壳1、延伸臂2、控制箱3、夹爪4，套壳1后端面通过螺丝固定有控制箱3，套壳1两端安装延伸臂2，控制箱3控制延伸臂2的伸出或缩回，延伸臂2上通过螺丝有夹爪4，本装置中传感器1-5、伺服电机3-2均与外置的控制系统连接，传感器1-5的型号为E3JK-5M3，传感器1-5将监测到的信号传递给外置控制系统，伺服电机3-2由外置控制系统控制运行或停止，伺服电机3-2的型号BH48-60CB040C-020000，弯曲气缸4-10、升降气缸4-12等由外置控制系统控制伸或缩回，弯曲气缸4-10的型号为CP96SDB50X125。

套壳1的内壁下端面在中间位置通过螺丝固定有滚轮条1-2，滚轮条1-2为延伸臂2在套壳1内滑动提供滑动基础，使延伸臂2在套壳1内更加流畅的滑动，滚轮条1-2的两侧加工有滑槽1-1，套壳1的内壁上端面加工有两组滑轨1-3；延伸臂2的上端面加工有疏导滑槽2-1，延伸臂2的下方加工有疏导滑轨2-3；滑槽1-1与疏导滑轨2-3相互配合滑动，滑轨1-3与疏导滑槽2-1相互配合滑动，延伸臂2通过滑槽1-1与疏导滑轨2-3的相互配合、滑轨1-3与疏导滑槽2-1的相互配合实现在套壳1内滑动，而且滑槽1-1与疏导滑轨2-3的相互配合、滑轨1-3与疏导滑槽2-1的相互配合也对延伸臂2与套壳1之间的位置进行限定，防止延伸臂2在套壳1内滑动时发生位置偏移，导致延伸臂2与套壳1发生严重磨损。

两组滑轨1-3之间焊接有传感器固定架1-7，传感器固定架1-7上通过螺母固定有传感器1-5，滑轨1-3靠近传感器固定架1-7的一侧焊接有阻块1-4，疏导滑槽2-1上焊接有限位阻块2-2，传感器1-5通过传感器固定架1-7固定在套壳1内，传感器1-5对延伸臂2在套壳1内的位置进行监测，限位阻块2-2与阻块1-4相互配合，一是防止两个延伸臂2直接接触发生碰撞；二是对传感器固定架1-7上的传感器1-5进行保护，防止延伸臂2撞到传感器1-5，传感器1-5对限位阻块2-2进行监测，当监测到限位阻块2-2到位后（即限位阻块2-2与阻块1-4刚好接触的位置）将到位信号传递到外置控制系统，外置控制系统控制伺服电机3-2停止运行。

套壳1的外壁加工有方孔1-6；延伸臂2的外壁焊接有齿轮条2-4；控制箱3包括控制箱箱体3-1，控制箱箱体3-1与套壳1加工有方孔1-6的端面通过螺丝固定，控制箱箱体3-1在与方孔1-6相对应的位置加工有二级齿轮方孔，控制箱箱体3-1内部的从左往右依次通过螺丝固定有伺服电机3-2、斜轴支撑架3-13、支撑架3-10，伺服电机3-2的电机轴上通过螺丝固定有联轴器3-3,主齿轮轴3-9通过螺丝固定在联轴器3-3远离电机轴的一端，主齿轮轴3-9上外壁加工有键槽3-4及螺纹，第一斜齿轮3-11与主齿轮3-6的内壁均加工有键槽3-4，第一斜齿轮3-11与主齿轮3-6安装在主齿轮轴3-9上，并在键槽3-4中安装有平键3-5，第一斜齿轮3-11及主齿轮3-6通过平键3-5与主齿轮轴3-9保持同步转动，第一斜齿轮3-11与主齿轮3-6的上方及下方均安装有螺母，第一斜齿轮3-11与主齿轮3-6通过螺母固定在主齿轮轴3-9上，第一斜齿轮3-11位于主齿轮3-6的下方，支撑架3-10上加工有两组轴孔，并且所述两组轴孔内安装有轴承，一级齿轮轴3-15安装在一组轴承内，一级齿轮轴3-15的外壁加工有键槽3-4及螺纹，一级齿轮3-7的内壁加工有键槽3-4，第一斜齿轮3-11及一级齿轮3-7的上下两方安装有螺母，第一斜齿轮3-11及一级齿轮3-7通过螺母安装在一级齿轮轴3-15上，并且在键槽3-4中安装有平键3-5，，第一斜齿轮3-11及一级齿轮3-7通过键槽3-4及平键3-5保持与一级齿轮轴3-15同步转动，第一斜齿轮3-7位于一级齿轮3-7的下方。

较佳的，斜轴支撑架3-13的顶端加工有轴孔，轴孔中安装有轴承，斜齿轮轴3-12的两端加工有键槽3-4，斜齿轮轴3-12的外壁加工有两组卡槽，斜齿轮轴3-12穿过轴承并在卡槽中安装有卡环，斜齿轮轴3-12通过卡环及卡槽固定在斜轴支撑架3-13上，第二斜齿轮3-17的内壁加工有键槽3-4，第二斜齿轮3-17通过螺丝固定在斜齿轮轴3-12的两端，并且键槽3-4中安装有平键3-5，第二斜齿轮3-17通过键槽3-4及平键3-5保持与斜齿轮轴3-12同步转动。

控制箱3还包括齿轮块3-14，齿轮块3-14焊接在伺服电机3-2靠近套壳1的一侧，齿轮块3-14上端面加工有轴孔，二级齿轮轴3-16安装在轴孔中，支撑架3-10靠近套壳1的一组轴承中安装有二级齿轮轴3-16，二级齿轮轴3-16外壁加工有螺纹，二级齿轮3-8通过螺母固定在二级齿轮轴3-16上，主齿轮3-6与齿轮块3-14上的二级齿轮3-8进行齿轮传动，第一斜齿轮3-11与第二斜齿轮3-17进行齿轮传动，支撑架3-10上的二级齿轮3-8与一级齿轮3-7进行齿轮传动，二级齿轮3-8通过方孔1-6穿过套壳1，二级齿轮3-8通过方孔1-6实现与齿轮条2-4进行齿轮传动，延伸臂2通过二级齿轮3-8实现在套壳1内滑动。

较佳的，延伸臂2内壁靠近夹爪4的一侧焊接有气缸垫块2-5；夹爪4包括固定夹爪4-1、活动夹爪4-2，并且固定夹爪4-1与活动夹爪4-2的弯折角度为120°，固定夹爪4-1焊接固定在延伸臂2上，活动夹爪4-2贯穿延伸臂2，延伸臂2在被活动夹爪4-2贯穿的位置焊接有固定架，固定架上加工有销孔，活动夹爪4-2在固定架销孔相对应的位置加工有销孔，活动夹爪4-2通过固定销与固定架铰接，而且活动夹爪4-2穿过延伸臂2的一端加工有销孔，活动夹爪4-2通过固定销及销孔铰接有升降板4-13；气缸垫块2-5上通过螺丝固定有升降气缸4-12，升降气缸4-12的型号为RZQB40-60-30，升降气缸4-12为一种三行程气缸，升降气缸4-12不工作时气缸杆处于第一伸出状态，升降气缸4-12与升降板4-13通过螺丝固定，活动夹爪4-2远离延伸臂2的一端通过升降气缸4-12的气缸杆的伸出或缩回实现上升或下降，夹爪4通过升降气缸4-12实现张开或闭合。

固定夹爪4-1与活动夹爪4-2靠近延伸臂2的一侧均加工有凹槽，凹槽的设置是为限位板4-6提供活动空间，活动夹爪4-2上加工有若干轴孔，缓冲轴4-3通过轴孔安装在活动夹爪4-2上，而且缓冲轴4-3位于活动夹爪4-2上端面的一端加工有螺纹并安装有定位螺母，缓冲轴4-3通过定位螺母安装在活动夹爪4-2上，缓冲轴4-3通过轴孔贯穿活动夹爪4-2，缓冲轴4-3位于活动夹爪4-2下方的一端焊接有缓冲板4-5，缓冲轴4-3上安装有缓冲弹簧4-4，并且缓冲弹簧4-4位于缓冲板4-5及活动夹爪4-2之间，当夹爪4闭合的瞬间，刚性管件会受到较大的冲击力，刚性管件将冲击力传递给缓冲板4-5，缓冲板4-5再将冲击力传递给缓冲弹簧4-4，多个缓冲弹簧4-4被压缩的同时并对冲击力进行分解，直至冲击力消失，缓冲板4-5、缓冲弹簧4-4及缓冲轴4-3的设置是为了防止刚性管件在被夹取瞬间与活动夹爪4-2发生碰撞，避免刚性管件与活动夹爪4-2发生碰撞磨损。

气缸垫块2-5上端面焊接有气缸固定板4-11，夹爪4还包括限位板4-6，限位板4-6位于固定夹爪4-1与活动夹爪4-2之间，并通过固定夹爪4-1及活动夹爪4-2上的凹槽获得一定的活动空间，限位板4-6靠近延伸臂2的一侧从上至下依次焊接有连接板4-8、连接块4-7、连接板4-8，连接块4-7远离限位板4-6的一侧与延伸臂2焊接，连接板4-8上加工有销孔，连接板4-8上铰接有弯曲脚4-9，弯曲脚4-9分为长弯曲脚和短弯曲脚，长弯曲脚与短弯曲脚之间设置有拐点，拐点处加工有销孔，连接板在拐点处与弯曲脚通过固定销铰接，气缸固定板4-11两端通过螺丝固定有弯曲气缸4-10，弯曲气缸4-10的气缸杆前段加工有销孔，弯曲气缸4-10与弯曲脚4-9的长弯曲脚通过固定销铰接。

较佳的，弯曲脚4-9的在拐点处的弯折角度为110°，长弯曲脚与短弯曲脚的长度比列为3:1，而且长弯曲脚与短弯曲脚的工作原理和省力杠杆的工作原理一样，长弯曲脚如同动力臂，短弯曲脚如同阻力臂，拐点如同支点，弯曲气缸4-10为弯曲脚4-9提供动力，弯曲气缸4-10通过弯曲脚4-9可以用很小的力使限位板4-6弯折。

本发明的工作原理：延伸臂2安装在套壳1中，套壳1的内壁下端面在中间位置通过螺丝固定有滚轮条1-2，滚轮条1-2为延伸臂2在套壳1内滑动提供滑动基础，使延伸臂2在套壳1内更加流畅的滑动，而且滚轮条1-2的两侧加工有滑槽1-1，套壳1的内壁上端面加工有两组滑轨1-3，延伸臂2的上端面加工有疏导滑槽2-1，延伸臂2的下方加工有疏导滑轨2-3，滑槽1-1与疏导滑轨2-3的相互配合、滑轨1-3与疏导滑槽2-1的相互配合，一是让延伸臂2实现在套壳1内滑动，二是对延伸臂2与套壳1之间的位置进行限定，防止延伸臂2在套壳1内滑动时发生位置偏移，导致延伸臂2与套壳1发生严重磨损。

两组滑轨1-3之间焊接有传感器固定架1-7，传感器固定架1-7上通过螺母固定有传感器1-5，滑轨1-3靠近传感器固定架1-7的一侧焊接有阻块1-4，疏导滑槽2-1上焊接有限位阻块2-2，传感器1-5通过传感器固定架1-7固定在套壳1内，传感器1-5对延伸臂2在套壳1内的位置进行监测，限位阻块2-2与阻块1-4相互配合，一是防止两个延伸臂2直接接触发生碰撞，二是对传感器固定架1-7上的传感器1-5进行保护，防止延伸臂2在往套壳1中收缩时撞到传感器1-5，传感器1-5对限位阻块2-2进行监测，当监测到限位阻块2-2到位后（即限位阻块2-2与阻块1-4刚好接触的位置）将到位信号传递到外置控制系统，外置控制系统控制伺服电机3-2停止运行。

控制箱箱体3-1与套壳1加工有方孔1-6的端面通过螺丝固定，控制箱箱体3-1在与方孔1-6相对应的位置加工有二级齿轮方孔，当延伸臂2需要收缩时，外置控制系统控制伺服电机3-2转动，伺服电机3-2转动的同时带动主齿轮轴3-9上的第一斜齿轮3-11及主齿轮3-6同步转动，第二斜齿轮3-17与第一斜齿轮3-11进行齿轮传动，第二斜齿轮3-17将伺服电机3-2提供的动力传递到一级齿轮轴3-15的第一斜齿轮3-11上，一级齿轮轴3-15通过第一斜齿轮3-11获得转动动力，并与主齿轮轴3-9保持同步转动，主齿轮轴3-9上安装有主齿轮3-6，主齿轮3-6与齿轮块3-14上的二级齿轮3-8进行齿轮传动，一级齿轮轴3-15上安装有一级齿轮3-7，一级齿轮3-7与支撑架3-10上的二级齿轮3-8进行齿轮传动，而且二级齿轮3-8穿过套壳壁与延伸臂2上的齿轮条2-4进行齿轮传动，当伺服电机3-2运转时，二级齿轮3-8与齿轮条2-4齿轮传动，延伸臂2通过二级齿轮3-8与齿轮条2-4的齿轮传动实现在套壳1内伸出或收缩。

延伸臂2内壁靠近夹爪4的一侧焊接有气缸垫块2-5，固定夹爪4-1与活动夹爪4-2的弯折角度为120°，固定夹爪4-1焊接固定在延伸臂2上，活动夹爪4-2贯穿延伸臂2，延伸臂2在被活动夹爪4-2贯穿的位置焊接有固定架，活动夹爪4-2通过固定销与固定架铰接，而且活动夹爪4-2穿过延伸臂2的一端加工有销孔，活动夹爪4-2通过固定销及销孔铰接有升降板4-13，气缸垫块2-5上通过螺丝固定有升降气缸4-12，升降气缸4-12与升降板4-13通过螺丝固定，升降气缸4-12不工作时气缸杆处于第一伸出状态，当夹爪4需要张开时，控制系统控制升降气缸4-12的气缸杆缩回；当夹爪4需要闭合时，控制系统控制升降气缸4-12的气缸杆全部伸出，夹爪4通过升降气缸4-12实现张开或闭合。

固定夹爪4-1与活动夹爪4-2靠近延伸臂2的一侧均加工有凹槽，凹槽的设置是为限位板4-6提供活动空间，活动夹爪4-2上有若干轴孔，缓冲轴4-3通过轴孔安装在活动夹爪4-2上，而且缓冲轴4-3位于活动夹爪4-2上端面的一端加工有螺纹并安装有定位螺母，缓冲轴4-3通过定位螺母安装在活动夹爪4-2上，缓冲轴4-3通过轴孔贯穿活动夹爪4-2，缓冲轴4-3位于活动夹爪4-2下方的一端焊接有缓冲板4-5，缓冲轴4-3上安装有缓冲弹簧4-4，并且缓冲弹簧4-4位于缓冲板4-5及活动夹爪4-2之间，当夹爪4闭合的瞬间，刚性管件会受到较大的冲击力，刚性管件将冲击力传递给缓冲板4-5，缓冲板4-5再将冲击力传递给缓冲弹簧4-4，多个缓冲弹簧4-4被压缩的同时并对冲击力进行分解，直至冲击力消失，缓冲板4-5、缓冲弹簧4-4及缓冲轴4-3的设置是为了防止刚性管件在被夹取瞬间与活动夹爪4-2发生碰撞，避免刚性管件与活动夹爪4-2发生碰撞磨损。

限位板4-6位于固定夹爪4-1与活动夹爪4-2之间，并通过固定夹爪4-1及活动夹爪4-2上的凹槽获得一定的活动空间，限位板4-6靠近延伸臂2的一侧从上至下依次焊接有连接板4-8、连接块4-7、连接板4-8，连接块4-7远离限位板4-6的一侧与延伸臂2焊接，连接板4-8上加工有销孔，连接板4-8上铰接有弯曲脚4-9，弯曲脚4-9分为长弯曲脚和短弯曲脚，长弯曲脚与短弯曲脚之间设置有拐点，弯曲脚4-9在拐点处的弯折角度为110°，长弯曲脚与短弯曲脚的长度比列为3:1，而且长弯曲脚与短弯曲脚的工作原理和省力杠杆的工作原理一样，长弯曲脚如同动力臂，短弯曲脚如同阻力臂，拐点如同支点，弯曲气缸4-10为弯曲脚4-9提供动力，当需要限位板4-6弯曲时，弯曲气缸4-10通过弯曲脚4-9可以用很小的力使限位板4-6发生形变、弯曲。

夹爪4纵向看呈梯形，所以夹爪4对方形管件夹取之后可能会因为弯折角度的原因导致方形管件在夹爪4中呈倾斜状态，但通过限位板4-6对翻滚进入夹爪4中的方形管件进行阻挡限位后，可以防止方形管件在夹爪4中呈倾斜状态；而且如果夹爪4对圆柱形管件进行夹取，弯曲气缸4-10的气缸杆伸出时，长弯曲脚受到弯曲气缸4-9的作用力，并将作用力传递到短弯曲脚处，短弯曲脚通过作用力开始与限位板4-6接触，并在接触点的位置产生使限位板4-6向下弯曲的作用力F，由于限位板4-6中间位置被固定，限位板4-6的上下两端随着弯曲气缸4-10的气缸杆的不断伸出，限位板4-6两端不断弯曲，并最终形成一个对圆柱形刚性管件限位的弧度，弯曲后的限位板对圆柱形管件进行位置限定，增加夹爪对圆柱形管件夹取的稳定性。

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囊括在本发明内。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。

Claims (10)

1.一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：该夹取送料装置包括套壳（1）、延伸臂（2）、控制箱（3）、夹爪（4），所述套壳（1）从中间往两端依次设置有控制箱（3）、延伸臂（2），所述控制箱（3）设置在套壳（1）后端，控制箱（3）控制延伸臂（2）的伸出或缩回，所述延伸臂（2）上设置有夹爪（4）。

2.根据权利要求1所述的一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：所述套壳（1）的内壁下端面从中间往两端依次设置有滚轮条（1-2）、滑槽（1-1），套壳（1）的内壁上端面设置有至少两组滑轨（1-3）；所述延伸臂（2）的上端面设置有疏导滑槽（2-1），延伸臂（2）的下方设置有疏导滑轨（2-3）；所述滑槽（1-1）与疏导滑轨（2-3）相互配合滑动，所述滑轨（1-3）与疏导滑槽（2-1）相互配合滑动，所述延伸臂（2）通过滑槽（1-1）与疏导滑轨（2-3）的相互配合、滑轨（1-3）与疏导滑槽（2-1）的相互配合实现在套壳（1）内滑动。

3.根据权利要求2所述的一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：两组所述滑轨（1-3）之间设置有传感器固定架（1-7），所述传感器固定架（1-7）上设置有传感器（1-5），所述滑轨（1-3）靠近传感器固定架（1-7）的一侧设置有阻块（1-4），所述疏导滑槽（2-1）上设置有限位阻块（2-2）。

4.根据权利要求1所述的一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：所述套壳（1）的外壁设置有方孔（1-6）；所述延伸臂（2）的外壁设置有齿轮条（2-4）；所述控制箱（3）包括控制箱箱体（3-1），所述控制箱箱体（3-1）与套壳（1）固定，控制箱箱体（3-1）内部的从左往右依次设置有伺服电机（3-2）、斜轴支撑架（3-13）、支撑架（3-10），所述伺服电机（3-2）从下往上依次设置有联轴器（3-3）、主齿轮轴（3-9）、第一斜齿轮（3-11）、主齿轮（3-6），所述斜轴支撑架（3-13）上设置有斜齿轮轴（3-12），所述斜齿轮轴（3-12）两端设置有第二斜齿轮（3-17），所述支撑架（3-10）上有一级齿轮轴（3-15），所述一级齿轮轴（3-15）从下往上依次设置有第一斜齿轮（3-11）、一级齿轮（3-7）。

5.根据权利要求4所述的一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：所述控制箱（3）还包括齿轮块（3-14），所述齿轮块（3-14）设置在伺服电机（3-2）靠近套壳（1）的一侧，所述齿轮块（3-14）上设置有二级齿轮轴（3-16），所述支撑架（3-10）靠近靠近套壳（1）的一端设置有二级齿轮轴（3-16），所述二级齿轮轴（3-16）上设置有二级齿轮（3-8），所述主齿轮（3-6）与齿轮块（3-14）上的二级齿轮（3-8）进行齿轮传动，所述第一斜齿轮（3-11）与第二斜齿轮（3-17）进行齿轮传动，所述支撑架（3-10）上的二级齿轮（3-8）与一级齿轮（3-7）进行齿轮传动，所述二级齿轮（3-8）通过方孔（1-6）穿过套壳（1），二级齿轮（3-8）通过方孔（1-6）实现与齿轮条（2-4）进行齿轮传动，所述延伸臂（2）通过二级齿轮（3-8）实现在套壳（1）内滑动。

6.根据权利要求1所述的一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：所述延伸臂（2）内壁靠近夹爪（4）的一侧设置有气缸垫块（2-5）；所述夹爪（4）包括固定夹爪（4-1）、活动夹爪（4-2），所述固定夹爪（4-1）固定在延伸臂（2）上，所述活动夹爪（4-2）贯穿延伸臂（2），活动夹爪（4-2）与延伸臂（2）铰接，活动夹爪（4-2）穿过延伸臂（2）的一端铰接有升降板（4-13）；所述气缸垫块（2-5）上固定有升降气缸（4-12），所述升降气缸（4-12）与升降板（4-13）固定，所述活动夹爪（4-2）远离延伸臂（2）的一端通过升降气缸（4-12）实现上升或下降，所述夹爪（4）通过升降气缸（4-12）实现张开或闭合。

7.根据权利要求6所述的一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：所述固定夹爪（4-1）与活动夹爪（4-2）靠近延伸臂（2）的一侧均设置有凹槽，所述活动夹爪（4-2）上设置有若干缓冲轴（4-3），所述缓冲轴（4-3）贯穿活动夹爪（4-2），缓冲轴（4-3）上设置有缓冲弹簧（4-4），缓冲轴（4-3）下端设置有缓冲板（4-5）。

8.根据权利要求6所述的一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：所述气缸垫块（2-5）上设置有气缸固定板（4-11），所述夹爪（4）还包括限位板（4-6），所述限位板（4-6）设置在固定夹爪（4-1）与活动夹爪（4-2）之间，限位板（4-6）靠近延伸臂（2）的一侧从上至下依次设置有连接板（4-8）、连接块（4-7）、连接板（4-8），所述连接块（4-7）远离限位板（4-6）的一侧与延伸臂（2）固定，所述连接板（4-8）上铰接有弯曲脚（4-9），所述气缸固定板（4-11）两端设置有弯曲气缸（4-10），所述弯曲气缸（4-10）与弯曲脚（4-9）铰接。

9.根据权利要求8所述的一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：所述固定夹爪（4-1）与活动夹爪（4-2）的弯折角度为120°，所述弯曲脚（4-9）的弯折角度为110°。

10.根据权利要求9所述的一种可适应不同管道形状的刚性管件夹取送料装置，其特征在于：所述弯曲脚（4-9）分为长弯曲脚和短弯曲脚，所述长弯曲脚与短弯曲脚的长度比列为3:1，长弯曲脚与弯曲气缸（4-10）铰接。

Images