CN111203911A - 直线运动执行装置及钢筋加工设备 - Google Patents

Abstract

直线运动执行装置及钢筋加工设备。本申请提供一种直线运动执行装置，涉及机械装置技术领域。直线运动执行装置包括：直线驱动部件、末端磁吸部件和距离传感器单元。末端磁吸部件浮动连接于直线驱动部件的输出端。距离传感器单元固定于输出端或末端磁吸部件，当末端磁吸部件接触工件时，输出端继续向末端磁吸部件移动，在距离传感器单元检测到输出端与末端磁吸部件之间的距离等于预设值时，距离传感器单元产生反馈信号，直线驱动部件能够响应于反馈信号停止工作。直线运动执行装置能够通过直线驱动部件带动末端磁吸部件运动，并且通过响应距离传感器单元的反馈信号，及时停止驱动，使得末端磁吸部件能够在变距离的工况下工作。有效改善现有的直线运动机构的难以变距离限位的问题。

Description

直线运动执行装置及钢筋加工设备

技术领域

本申请涉及机械装置技术领域，具体而言，涉及一种直线运动执行装置及钢筋加工设备。

背景技术

气缸是引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能。

目前气缸直线限位方式主要采用机械限位方式实现行程限位，这种限位方式通常是设置限位块的方法来实现的。这种限位方式主要应用于已知距离的情况下对直线运动部件进行定距离控制，从而达到控制直线运动部件的行进距离的目的，而难以解决直线运动部件的变距离的限位问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种直线运动执行装置，其能够改善现有的直线运动机构的难以变距离限位的问题。

本申请的另一个目的在于提供一种钢筋加工设备，其包括上述直线运动执行装置，其具有该直线运动执行装置的全部特性。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请的实施例提供了一种直线运动执行装置，包括：

直线驱动部件；

末端磁吸部件，所述末端磁吸部件浮动连接于所述直线驱动部件的输出端；

距离传感器单元，所述距离传感器单元固定于所述输出端或所述末端磁吸部件，当所述末端磁吸部件接触工件时，所述输出端继续向所述末端磁吸部件移动，在所述距离传感器单元检测到所述输出端与所述末端磁吸部件之间的距离等于预设值时，所述距离传感器单元产生反馈信号，所述直线驱动部件能够响应于所述反馈信号停止工作。

当末端磁吸部件触碰到被执行对象后，距离传感器单元能够检测末端磁吸部件相对于直线驱动部件的输出端的位置变化，通过及时止停直线驱动部件，能够有效控制末端磁吸部件的行程，实现了在变距离的情况下，限制末端磁吸部件的行程。

另外，根据本申请的实施例提供的直线运动执行装置，还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的可选实施例中，所述直线运动执行装置还包括：

控制器，所述控制器分别与所述距离传感器单元和所述直线驱动部件电连接，所述控制器用于在接收到所述反馈信号时控制所述直线驱动部件停止工作。

在本申请的可选实施例中，所述距离传感器单元为力学传感器、光学传感器或激光测距传感器。

在本申请的可选实施例中，所述末端磁吸部件为电磁铁。

在本申请的可选实施例中，所述直线运动执行装置还包括：

限位保护结构，所述限位保护结构固定于所述输出端或所述末端磁吸部件，用于限制所述输出端和所述末端磁吸部件的最小间距。

由于有限位保护结构，可以使得距离传感器单元在检测时不因为受到末端磁吸部件传递的反作用力而被损坏，保障了距离传感器单元的器件安全，并且能够保障末端磁吸部件与输出端之间的间距达到最小间距时，距离传感器单元已经完成检测并发出了反馈信号。

在本申请的可选实施例中，所述末端磁吸部件能够相对于所述输出端沿预设方向移动，所述预设方向与所述直线驱动部件的驱动方向一致；

所述输出端和所述末端磁吸部件之间设置有弹性件。

弹性件能够为末端磁吸部件与输出端之间提供缓冲，避免二者发生刚性碰触而产生损坏。

在本申请的可选实施例中，所述直线运动执行装置还包括：

第一安装板，所述第一安装板固定于所述输出端；

第二安装板，所述第二安装板固定于所述末端磁吸部件，所述弹性件弹性支撑于所述第一安装板和所述第二安装板之间；

导杆，所述导杆的一端固定于所述第二安装板，另一端滑动穿设于所述第一安装板。

在本申请的可选实施例中，所述直线驱动部件为导杆气缸、电动推杆或者直线电机。

本申请的实施例提供了一种钢筋加工设备，包括旋转机架和上述任一项所述的直线运动执行装置，所述旋转机架包括机械臂，所述直线运动执行装置安装于所述机械臂且能够随所述机械臂移动。

在本申请的可选实施例中，所述直线运动执行装置的数量为多个，多个所述直线运动执行装置依次并排设置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的某些实施例，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为本申请的实施例提供的直线运动执行装置的立体示意图；

图2为图1的主视图。

图标：10-直线驱动部件；20-末端磁吸部件；30-第一拖链座；31-拖链；40-第二拖链座；50-连接座；60-第一安装板；70-第二安装板；80-第一杆；90-防脱部；100-缓冲垫；110-弹性件；120-第二杆；130-力学传感器；131-触发部；132-传感器安装板；141-限位螺栓；142-限位螺母。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参照图1和图2，本申请的实施例提供了一种直线运动执行装置，包括：

直线驱动部件10；

末端磁吸部件20，末端磁吸部件20浮动连接于直线驱动部件10的输出端；

距离传感器单元，距离传感器单元固定于输出端或末端磁吸部件20，当末端磁吸部件20接触工件时，输出端继续向末端磁吸部件20移动，在距离传感器单元检测到输出端与末端磁吸部件20之间的距离等于预设值时，距离传感器单元产生反馈信号，直线驱动部件10能够响应于反馈信号停止工作。

具体的，当末端磁吸部件20触碰到被执行对象后，距离传感器单元能够检测末端磁吸部件20相对于直线驱动部件10的输出端的位置变化，通过及时止停直线驱动部件10，能够有效控制末端磁吸部件的行程，实现了在变距离的情况下，限制末端磁吸部件20的行程。

详细的，直线运动执行装置包括控制器，控制器分别与距离传感器单元和直线驱动部件10电连接，控制器用于在接收到反馈信号时控制直线驱动部件10停止工作。控制器可以是直线运动执行装置所属的设备的控制器，比如直线运动执行装置被安装到机械臂上，则控制器可以是机械臂所用的控制器。如图2，可以通过拖链31进行控制信号的传输以及反馈信号的传输，拖链31安装在拖链座上，本实施例包括两个拖链座，其中，第一拖链座30与第二拖链座40连接，第一拖链座30与下文中的第一安装板60连接，第二拖链座40用于与其他设备固定，比如机械臂。

当然，也可以在直线运动执行装置上直接安装控制器，比如安装到直线驱动部件10的非输出端的部分。

具体的，直线驱动部件10为导杆气缸、电动推杆或者直线电机。在本实施例中，采用的是导杆气缸，导杆气缸的缸体可以通过连接座50与其他设备连接，比如机械臂。

末端磁吸部件20能够相对于输出端沿预设方向(在图中视角，预设方向为竖直方向)移动，预设方向与直线驱动部件10的驱动方向一致，输出端和末端磁吸部件20之间设置有弹性件110。由于预设方向和直线驱动部件10的驱动方向一致，弹性件110能够为末端磁吸部件20与输出端之间提供缓冲，避免二者发生刚性碰触而产生损坏。

详细的，在本实施例中，直线运动执行装置还包括：

第一安装板60，第一安装板60固定于输出端；

第二安装板70，第二安装板70固定于末端磁吸部件20，弹性件110弹性支撑于第一安装板60和第二安装板70之间；

导杆，导杆的一端固定于第二安装板70，另一端滑动穿设于第一安装板60。

其中，本实施例的末端磁吸部件20为电磁铁。

可以选择的是，导杆包括了第一杆80和第二杆120，其中，距离传感器单元安装在第一安装板60上。而导杆的轴线方向即为上述预设方向。第一杆80在第一安装板60的远离第二安装板70的一侧的部分为防脱部90，防脱部90的直径大于第一安装板60上的供第一杆80穿过的通孔的孔径，防止第一杆80从第一安装板60脱出。当然，本实施例还在第一杆80上套设有缓冲垫100，缓冲垫100位于第一安装板60和防脱部90之间，避免防脱部90与第一安装板60发生刚性碰撞而影响使用寿命。

弹性件110套设在第一杆80或者第二杆120。比如在本实施例中，弹性件110为弹簧，第二杆120为弹簧导向杆，弹簧套设于弹簧导向杆，弹簧导向杆的一端连接于第二安装板70，另外一端穿设于第一安装板60，由于有防脱部90的限位作用，可以防止弹簧导向杆从第一安装板60脱出，并且使得弹簧被压缩在第一安装板60和第二安装板70之间。

具体的，距离传感器单元为力学传感器130、光学传感器或激光测距传感器。在本实施例中，采用的是力学传感器130，其具有触发部131，力学传感器130通过传感器安装板132安装到第一安装板60上。

进一步的，在本实施例中，直线运动执行装置还包括：

限位保护结构，限位保护结构固定于输出端或末端磁吸部件20，用于限制输出端和末端磁吸部件20的最小间距。

由于有限位保护结构，可以使得距离传感器单元在检测时不因为受到末端磁吸部件20传递的反作用力而被损坏，保障了距离传感器单元的器件安全，并且能够保障末端磁吸部件20与输出端之间的间距达到最小间距时，距离传感器单元已经完成检测并发出了反馈信号。

比如，限位保护结构包括限位螺栓141和限位螺母142，限位螺母142套设于限位螺栓141，限位螺栓141旋拧于第一安装板60，限位螺母142和限位螺栓141的螺帽均位于第一安装板60和第二安装板70之间，限位螺母142与第一安装板60抵持。当第二安装板70靠近第一安装板60并且使得末端磁吸部件20与输出端之间的间距达到最小间距时，限位螺栓141的螺帽与第二安装板70抵持。此时，力学传感器130的触发部131与第二安装板70或者与电磁铁碰触并发出反馈信号，此时，控制器控制导杆气缸停止工作。这样就保障了触发部131能够被触发，又不至于由于第二安装板70运动过量而挤坏触发部131。

本实施例的原理是：

本实施例的末端磁吸部件20为电磁铁，可以将直线运动执行装置应用到吸取钢筋的设备上，被执行对象即为钢筋。具体的使用数量可以根据钢筋的长度和质量来决定。

将导杆气缸的缸体通过连接座50安装到吸取钢筋的设备上，第二拖链座40也一并安装到吸取钢筋的设备上。比如，该设备为钢筋加工设备，包括旋转机构和直线运动执行装置。旋转机构上有机械臂，机械臂能够根据施工需求选用三轴、六轴等常用机械臂，将直线运动执行装置安装到机械臂上，便于通过机械臂调整直线运动执行装置与钢筋的相对位置。

此外，还可以在机械臂的执行端设置多个依次并排的直线运动执行装置，这样对于长度较长的钢筋，也能够在多个点进行磁吸，保障吸取的稳定。

当需要吸取时，导杆气缸驱动电磁铁向下移动，当电磁铁碰触到钢筋时，电磁铁以及第二安装板70不再移动，第一安装板60继续下移，使得力学传感器130被触发。此时，控制器及时控制导杆气缸停止工作，避免继续推动电磁铁而导致钢筋被压弯。

而且由于是导杆气缸，加之第一安装板60和第二安装板70之间又有导杆，电磁铁的运动方向十分明确，不会偏移，在吸取钢筋的设备将直线运动执行装置移动到钢筋上方后，电磁铁就能够准确向着钢筋移动。当碰触钢筋后，还可以通过弹簧来进行缓冲，进一步避免压坏钢筋，也一定程度减少螺帽与第二安装板70的碰撞力，保障工件和装置自身的安全。

当要吸取其他的钢筋时，可以重复上述过程，虽然不同的钢筋分布的高度并不完全相同，但是通过直线运动执行装置自身的变距离限位作用，能够使得电磁铁在不同的行程被限位，实际工作中十分实用。

并且整个吸取过程中，即使一条钢筋在竖直方向有所倾斜，所用到的各个直线运动执行装置也能够在各自的位置驱动各自的电磁铁移动不同的行程，能够保障实现对钢筋的吸取。

多个直线运动执行装置还可以统一用一个控制器，比如均通过直线运动执行装置所属的钢筋吸取设备的控制器控制。

综上所述，本申请的直线运动执行装置能够通过直线驱动部件10带动末端磁吸部件20运动，并且通过响应距离传感器单元的反馈信号，及时停止驱动，使得末端磁吸部件20能够在变距离的工况下工作。有效改善了现有的直线运动机构的难以变距离限位的问题。将之应用于钢筋加工设备，能够非常方便地吸取并转移钢筋，比如可以转移给钢筋加工设备上的加工模块进行钢筋的加工。

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

Claims (10)

1.一种直线运动执行装置，其特征在于，包括：

直线驱动部件；

末端磁吸部件，所述末端磁吸部件浮动连接于所述直线驱动部件的输出端；

距离传感器单元，所述距离传感器单元固定于所述输出端或所述末端磁吸部件，当所述末端磁吸部件接触工件时，所述输出端继续向所述末端磁吸部件移动，在所述距离传感器单元检测到所述输出端与所述末端磁吸部件之间的距离等于预设值时，所述距离传感器单元产生反馈信号，所述直线驱动部件能够响应于所述反馈信号停止工作。

2.根据权利要求1所述的直线运动执行装置，其特征在于，所述直线运动执行装置还包括：

控制器，所述控制器分别与所述距离传感器单元和所述直线驱动部件电连接，所述控制器用于在接收到所述反馈信号时控制所述直线驱动部件停止工作。

3.根据权利要求1所述的直线运动执行装置，其特征在于，所述距离传感器单元为力学传感器、光学传感器或激光测距传感器。

4.根据权利要求1所述的直线运动执行装置，其特征在于，所述末端磁吸部件为电磁铁。

5.根据权利要求1所述的直线运动执行装置，其特征在于，所述直线运动执行装置还包括：

限位保护结构，所述限位保护结构固定于所述输出端或所述末端磁吸部件，用于限制所述输出端和所述末端磁吸部件的最小间距。

6.根据权利要求1所述的直线运动执行装置，其特征在于，所述末端磁吸部件能够相对于所述输出端沿预设方向移动，所述预设方向与所述直线驱动部件的驱动方向一致；

所述输出端和所述末端磁吸部件之间设置有弹性件。

7.根据权利要求6所述的直线运动执行装置，其特征在于，所述直线运动执行装置还包括：

第一安装板，所述第一安装板固定于所述输出端；

第二安装板，所述第二安装板固定于所述末端磁吸部件，所述弹性件弹性支撑于所述第一安装板和所述第二安装板之间；

导杆，所述导杆的一端固定于所述第二安装板，另一端滑动穿设于所述第一安装板。

8.根据权利要求1所述的直线运动执行装置，其特征在于，所述直线驱动部件为导杆气缸、电动推杆或者直线电机。

9.一种钢筋加工设备，其特征在于，包括旋转机架和权利要求1-8任一项所述的直线运动执行装置，所述旋转机架包括机械臂，所述直线运动执行装置安装于所述机械臂且能够随所述机械臂移动。

10.根据权利要求9所述的钢筋加工设备，其特征在于，所述直线运动执行装置的数量为多个，多个所述直线运动执行装置依次并排设置。

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