CN111620090A - 自动调节顶升缓冲装置 - Google Patents

Abstract

一种自动调节顶升缓冲装置,安装在框架上，包括驱动件、顶升板、调节组件、控制组件，所述调节组件包括缓冲器、浮动板；所述驱动件固定在所述框架内，且输出端凸出所述框架顶面；所述顶升板一面与所述驱动件输出端连接；所述缓冲器一面与所述浮动板连接，另一面与所述顶升板另一面连接；所述控制组件与所述缓冲器电连接。缓冲器通过控制组件感应到的工件重量输出一个匹配的行程，这样抓手放置工件与抓取工件的就处于同一高度，不但提高抓手的定位精度还可以最大限度的缩小工件放置位置与浮动板之间的距离，避免工件磕伤损坏。

Description

自动调节顶升缓冲装置

技术领域

本发明主要应用于机械手放料过程中的缓冲接料。

背景技术

工件在批量加工生产过程中应用机械手进行上下料，其抓取及放置工件的动作必不可少。精加工后或者材质较脆的工件，轻拿慢放防止磕伤是最基本的要求。但机械手在放工件时，不能将工件与放置平台零距离接触后再松开夹爪，而是总保持有一定的间距，松开夹爪，工件有短距离的自由下落过程。会导致部分精加工件有磕伤或者损坏的风险。

目前常规减震缓冲办法是使用减震材料。但采用收缩量大的减震材料，存在的问题是不同重量的工件会导致减震材料压缩距离不一样，即每种工件下降的距离不一样，机械手再次抓取不能准确定位，而使用收缩量小的减震材料，又不能完全避免磕伤或者损坏。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动调节顶升缓冲装置，通过控制组件感应来料工件的重量信息从而控制缓冲器的缓冲行程，实现浮动板上工件下降高度的自动调节，避免工件磕伤的同时工件定位准确，确保工件每次抓取高度一致。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种自动调节顶升缓冲装置,安装在框架上，其包括驱动件、顶升板、调节组件、控制组件，所述调节组件包括缓冲器、浮动板；所述驱动件固定在所述框架内，且输出端凸出所述框架顶面；所述顶升板一面与所述驱动件输出端连接；所述缓冲器一面与所述浮动板连接，另一面与所述顶升板另一面连接；所述控制组件与所述缓冲器电连接。

缓冲器通过控制组件感应到的工件重量输出一个匹配的行程，这样抓手放置工件与抓取工件的就处于同一高度，不但提高抓手的定位精度还可以最大限度的缩小工件放置位置与浮动板之间的距离，避免工件磕伤损坏。

优选的，所述自动调节顶升缓冲装置还包括第一导向组件和第二导向组件；所述第一导向组件一端与所述框架连接，另一端与所述顶升板连接；所述第二导向组件一端与所述顶升板连接，另一端与所述浮动板连接。

通过导向组件的导向使得顶升板与浮动板的升降更加顺畅，气缸的负载更小。

优选的，所述第一导向组件包括导向轴、导向轴固定座、直线轴承，所述直线轴承贯通固定在所述框架上，所述导向轴固定座固定在所述顶升板匹配所述直线轴承的一面，所述导向轴一端与所述导向轴固定座连接，另一端穿过所述框架嵌入所述直线轴承内。

优选的，所述第一导向组件与所述第二导向组件分别至少设置两组，最佳的对称设置在气缸的两侧。

这样设置后，顶升板、浮动板及工件在气缸的顶升下更加升降更加平稳。

优选的，所述导向轴在所述顶升板与所述框架之间的长度大于所述驱动件的驱动行程。

优选的，所述缓冲器包括阻尼缓冲器与液压缓冲器；所述阻尼缓冲器至少设置两个。

通过设置多个阻尼缓冲器，在工件重量很重或很大的情况下可以分散压缩量，延长缓冲器的使用寿命。

优选的，还包括减震机构，所述减震机构安装在所述浮动板远离所述缓冲器的一面。

通过在浮动板上设置减震机构，可以更大限度的减少工件放置时出现的磕碰损伤隐患。

优选的，自动调节顶升缓冲装置还包括检测开关，所述检测开关匹配所述驱动件输出端活动安装在所述框架上。

检测开关可以根据顶升高度的要求通过检测驱动件输出端的位置发送指令给驱动件，实现驱动件的到位自动启停。

优选的，所述顶升移载还包括限位块，所述限位块位于所述顶升板与所述浮动板之间，且固定在所述顶升板上。

限位块的设置可以吸收抵消缓冲器出现故障失效时，工件放置在浮动板瞬间的冲击力，减少工件磕伤隐患。最佳的，所述限位块的高度小于阻尼缓冲器压缩后的高度。

由上述技术方案可知，本发明公开的一个方面带来的一个有益效果至少是，通过控制组件反馈的工件重量信息，可以使阻尼缓冲器根据工件重量自动调节阻尼系数，这样抓手每次抓取相同重量的工件，抓取高度就可以保持一致，减少抓手的移动路径，提高定位精度，还可以最大限度的减少工件与其放置位置的距离，减少磕碰隐患；其次缓冲器的缓冲作用与减震机构的设置，可以最大程度避免工件的磕伤损坏。

附图说明

附图1是自动调节顶升缓冲装置的整体结构示意图；

附图2是自动调节顶升缓冲装置的结构示意图；

附图3是自动调节顶升缓冲装置的结构示意图；

附图中：10-自动调节顶升缓冲装置，100-气缸，101-输出端，110-顶升板，120-调节装置，121-缓冲器，122-浮动板，130-第一导向组件，131-导向轴,132-直线轴承，133-导向轴固定座，140-第二导向组件，141-轴承，142-T型轴，150-减震机构，151-等高柱，152-缓冲条，160-检测开关，170-限位块，20-框架，200-基板，210-支架，220-接水盘，230-支撑，30-工件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。，本文所使用的术语“固定”可以是安装、焊接、铆接等方式，“连接”可以是直接连接、间接连接以及类似的表达只是为了说明本发明的目的。

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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一实施例中，一种自动调节顶升缓冲装置,安装在框架上，包括驱动件、顶升板、调节组件、控制组件，所述调节组件包括缓冲器、浮动板；所述驱动件固定在所述框架内，且输出端凸出所述框架顶面；所述顶升板一面与所述驱动件输出端连接；所述缓冲器一面与所述浮动板连接，另一面与所述顶升板另一面连接；所述控制组件与所述缓冲器电连接。

缓冲器通过控制组件感应工件重量输出一个匹配的压缩行程。这样抓手再次抓取工件时就处于同一高度，不但提高抓手的定位精度还可以最大限度的缩小工件放置位置与浮动板之间的距离，避免工件磕伤损坏。

下面结合具体实施例对所述自动调节顶升缓冲装置进行说明，以进一步理解所述自动调节顶升缓冲装置的构思。

实施例一

请参阅图1与图2，自动调节顶升缓冲装置10安装在框架20上。框架包括基板200、支架210、接水盘220、若干支撑230，基板安装在支架210的顶面，作为自动调节顶升缓冲装置的安装基准；支撑230安装在支架底部，且间隔布置，用于支撑调整支架；接水盘220位于基板与支撑之间，且固定在支架四周，用于集中接收工件携带的液体。自动顶升缓冲装置10包括驱动件100、顶升板110、调节组件120、控制组件；调节组件包括阻尼缓冲器121、浮动板122、液压缓冲器123。该实施例中驱动件采用气缸替代，其固定在基板200靠近支架的一面上，输出端101贯穿基板且凸出基板设置。最佳的，气缸居中固定在基板上。液压缓冲器123设置两个，分别布置安装在基板上且位于气缸两侧，用于缓冲分解气缸的瞬时冲击力，作为气缸的保护装置。顶升板110一面与输出端固定连接。阻尼缓冲器设置4个，以气缸为中心对称布置在顶升板的四周，一面与顶升板固定连接，另一面上放置浮动板，浮动板上方可放置工件30。控制组件(图示未画出)与阻尼缓冲器、液压缓冲器、气缸电连接，通过控制组件可以下达指令到阻尼缓冲器与气缸。浮动板下方对称布置的阻尼缓冲器，可以均衡压缩量并且自动调节伸缩量。

请参照附图3所示，自动调节顶升缓冲装置10包括第一导向组件130。第一导向组件一端与框架上的基板200连接，另一端与顶升板110连接。具体的，第一导向组件130包括导向轴131、、直线轴承132、导向轴固定座133。直线轴承贯通基板200并且固定在基板上，导向轴固定座固定在顶升板匹配直线轴承的位置上，即导向轴固定座的轴线与直线轴承轴线共线。然后导向轴一端固定安装在导向轴固定座，另一端穿过基板嵌入直线轴承内。这样顶升板上下运动时，导向轴也在直线轴承内上下运行。通过两侧的导向作用，可以避免气缸受到径向力的冲击，提高气缸工作的稳定性，延长使用寿命。

实施例二

参照附图3所示，为保证浮动板竖直运行平稳，避免工件放置后的倾斜，本发明还设置第二导向组件140。第二导向组件一端与所述顶升板110连接，另一端与浮动板122连接。具体的，第二导向组件包括轴承141与T型轴142。轴承贯通顶升板且固定在顶升板上，T型轴小端一端嵌入轴承且凸出轴承设置，凸出端与浮动板螺纹连接。

需要说明的是，第一导向组件与第二导向组件分别至少设置两组。为保证气缸的顶升力以及顶升板、浮动板等的平衡度，最佳的，设置偶数组，对称设置在驱动件的两侧。图中以两组为例。导向轴131在基板与浮动板之间的长度大于气缸的行程；T型轴142的大端外径大于轴承141的内径；阶梯轴的有效行程(凸出顶升板后的运行长度)大于气缸的行程。

实施例三

再次参照附图3所示，在实施例一的基础上，浮动板上设置减震机构150。所述减震机构包括等高柱151和缓冲条152，等高柱固定在浮动板上，缓冲条安装在等高柱上，工件放置在缓冲条上。缓冲条可采用尼龙条或橡胶条，任何具有减震缓冲的弹性材料均可，本实施例不做具体限制。为了进一步确保工件放在缓冲条上不会接触划伤且工件放置平稳，缓冲条与工件的接触面设为不连续面。图示等高柱间隔设置8个，缓冲条设置4个，在实际应用中可根据具体工况灵活设计。

实施例四

参照附图3所示，在上述实施例的基础上，该发明还包括检测开关160，所述检测开关匹配所述气缸输出端安装在所述支架上。具体的，检测开关安装在检测支架上，检测支架安装在框架支架一侧上。且检测开关可设置两个，一个检测气缸伸出位置，一个检测气缸收缩位置。在检测支架上设置条形孔，便于检测开关调整位置，也进一步精确检测气缸的伸缩位置，实现自动调节功能。通过检测开关检测的气缸伸缩位置，发送信号给控制系统，由控制系统下发指令至各部件。

实施例五

参照附图2所示，在实施例一的基础上，所述自动调节顶升缓冲装置还包括限位块170，所述限位块位于所述顶升板与所述浮动板之间，且固定在所述顶升板上。具体的，限位块下设置安装槽，安装槽固定在顶升板上，限位块固定在安装槽上。限位块选择尼龙块或橡胶块制作，间隔布置在浮动板下方。需要说明的是，限位块距离顶升板的距离大于阻尼缓冲器极限压缩后到顶升板的距离，也大于第一导向组件顶面到顶升板的距离。限位块的设置可以在阻尼缓冲器失效或故障时起到一定缓冲作用，减少工件损伤隐患。

下面详细介绍下该发明的具体工作过程，进一步理解本发明构思。

自动调节顶升缓冲装置准备接收工件后，控制系统根据来料工件30的重量信息会下达指令到阻尼缓冲器，阻尼缓冲器根据指令自动调节阻尼系数，调整完成后气缸在控制系统的指令下开始顶升工作。顶升过程中阻尼器、浮动板、减震机构等在气缸顶升下同步向上运动，此时导向轴与T型轴在气缸的顶升下也导向上升。当气缸到达指定行程或浮动板到达接收工件的位置时，检测开关发送信号到控制系统，控制系统下发气缸停止命令。此时，缓冲条与工件的垂直距离最小。机械手或夹爪松开工件30，工件掉落在缓冲条上。由于缓冲条、等高柱、T型轴、浮动板等是刚性连接，所以工件掉落瞬间会一起向下运动，阻尼缓冲器会受到瞬时冲击力并开始执行缓冲作用，直至将瞬间冲量吸收完毕，然后阻尼缓冲器开始恢复，直至恢复到未受瞬时冲量前的位置。与此同时，控制系统下达指令到气缸，气缸开始收缩下降，与其连接的顶升板、浮动板及其他相连的部件一起下降，直到工件到达指定位置。然后抓手抓走工件，气缸在重复上述动作。由于阻尼缓冲器阻尼系数可通过控制系统自动调节，所以工件放置后的下降的位置可以准确得知，抓手二次抓取工件的位置较为精确，避免重复定位的问题。需要说明的是，如果每次接收的工件相同，那么阻尼缓冲器的系数只需调整一次，且每次浮动板上升与下降的高度也是一致的，这样，抓手放置工件与取走工件的位置就是固定的，不需要多次重复定位，也避免频繁改变路径与行程，保证抓手二次抓取的位置精度。在一些使用场合中，工件下落的瞬间，整个装置高度下降，也给抓手提供了一个收回夹爪的空间与时间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种自动调节顶升缓冲装置,安装在框架上，其特征在于，包括驱动件、顶升板、调节组件、控制组件，所述调节组件包括缓冲器、浮动板；所述驱动件固定在所述框架内，且输出端凸出所述框架顶面；所述顶升板一面与所述驱动件输出端连接，另一面与所述缓冲器的一面连接；所述缓冲器另一面与所述浮动板连接；所述控制组件与所述缓冲器电连接。

2.根据权利要求1所述的自动调节顶升缓冲装置，其特征在于，所述自动调节顶升缓冲装置还包括第一导向组件和第二导向组件；所述第一导向组件一端与所述框架连接，另一端与所述顶升板连接；所述第二导向组件一端与所述顶升板连接，另一端与所述浮动板连接。

3.根据权利要求2所述的自动调节顶升缓冲装置，其特征在于，所述第一导向组件包括导向轴、导向轴固定座、轴承，所述直线轴承贯通固定在所述框架上，所述导向轴固定座固定在所述顶升板匹配所述直线轴承的位置上，所述导向轴一端与所述导向轴固定座连接，另一端穿过所述框架嵌入所述直线轴承内。

4.根据权利要求2所述的自动调节顶升缓冲装置，其特征在于，所述第一导向组件与所述第二导向组件分别至少设置两组。

5.根据权利要求3所述的自动调节顶升缓冲装置，其特征在于，所述导向轴在所述顶升板与所述框架之间的长度大于所述驱动件的驱动行程。

6.根据权利要求1所述的自动调节顶升缓冲装置，其特征在于，所述缓冲器包括阻尼缓冲器与液压缓冲器；所述阻尼缓冲器至少设置两个。

7.根据权利要求1所述的自动调节顶升缓冲装置，其特征在于，还包括减震机构，所述减震机构安装在所述浮动板远离所述缓冲器的一面，且与工件接触的一面是断续的。

8.根据权利要求1所述的自动调节顶升缓冲装置，其特征在于，还包括检测开关，所述检测开关匹配所述驱动件输出端活动安装在所述框架上。

9.根据权利要求1所述的自动调节顶升缓冲装置，其特征在于，所述自动调节顶升缓冲装置还包括限位块，所述限位块位于所述顶升板与所述浮动板之间，且固定在所述顶升板上。

Images