CN112207805A - 多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器 - Google Patents

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CN112207805A CN202010967163.2A CN202010967163A CN112207805A CN 112207805 A CN112207805 A CN 112207805A CN 202010967163 A CN202010967163 A CN 202010967163A CN 112207805 A CN112207805 A CN 112207805A
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邢久博
方向远
刘青山
白海波
宋立华
王刚
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Abstract

本发明公开了多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，包括安装横梁，所述安装横梁一侧设置有位移机构，所述位移机构下端一侧设置有端拾器固定横杆，所述端拾器固定横杆前端设置有若干夹爪机构，所述位移机构和端拾器固定横杆之间通过紧固机构连接，所述端拾器固定横杆和夹爪机构之间通过微动机构连接；本发明相比于传传统的抓取机构，夹爪机构使夹爪沿着旋转轴轨迹迅速旋转与伸缩，实现打开和关闭工作状态，这种渐开线轨迹气缸轴伸出长度短、夹爪张开大，回程快，可快速稳固的抓取工件，可用于质量较大的工件的抓取。

Description

多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器
技术领域
本发明涉及汽车冷冲压制造技术领域，具体为多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器。
背景技术
随着企业的发展和汽车产能的提高，生产节拍对中小企业提出了更高的要求，尤其是级进模联合机械手纳入企业技术改进发展规划，对企业新产品级进模具的制造，要完全采用自动取件自动下件，特别对零件比较重的产品提出更高的要求，目前现有的端拾器在使用制造中有一种弊端，拆卸比较麻烦且单件使用，不能通用，适用范围不广泛，生产不同产品需不停地更换，非常不符企业快速生产节拍需求，为此提出多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，夹紧迅速、夹紧力大，完全采用自动开卷上料、多个工步全自动反复拾取、拾送，达到三合一操作的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，包括安装横梁，所述安装横梁用于吊装支撑本装置，所述安装横梁一侧设置有位移机构，所述位移机构通过端拾器固定横杆带动夹爪机构，使夹爪机构可抓取位于不同位置的工件，同时将夹取的工件运送至下一个工位，所述位移机构下端一侧设置有端拾器固定横杆，所述端拾器固定横杆用于支撑夹爪机构，所述端拾器固定横杆前端设置有若干夹爪机构，夹爪机构用于抓取工件，相比于传传统的抓取机构，夹爪机构使夹爪沿着旋转轴轨迹迅速旋转与伸缩，实现打开和关闭工作状态，这种渐开线轨迹气缸轴伸出长度短、夹爪张开大，回程快，可快速稳固的抓取工件，可用于质量较大的工件的抓取，所述位移机构和端拾器固定横杆之间通过紧固机构连接，所述紧固机构使位移机构和端拾器固定横杆之间连接稳定，且拆卸方便，更坏快速，所述端拾器固定横杆和夹爪机构之间通过微动机构连接，所述微动机构可精确调节夹爪机构和工件之间的角度、距离，用于精准夹取工件。
优选的，所述夹爪机构包括驱动气缸、驱动轴、下夹爪、上夹爪、夹爪安装座、开合槽、无油衬套，所述驱动气缸位于微动机构远离端拾器固定横杆的一端，所述驱动气缸用于带动驱动轴做直线往复运动，所述驱动气缸输出端设置有驱动轴，所述驱动轴远离驱动气缸的一侧设置有下夹爪和上夹爪，所述下夹爪和上夹爪直接作用于工件进行夹取动作，所述下夹爪一侧设置有夹爪安装座，所述夹爪安装座分别和驱动气缸、下夹爪固定连接，所述上夹爪和下夹爪的中部通过旋转轴转动连接，所述下夹爪可以旋转轴为轴心转动，所述上夹爪接近驱动轴的一侧设置有开合槽，所述开合槽的形状、长度、角度等决定了下夹爪和上夹爪之间的开合角度，所述驱动轴伸入开合槽内，所述驱动轴伸入开合槽内的一侧套接有无油衬套，所述驱动轴被带动在开合槽内运动，无油衬套在开合槽内滚动，该滚动运动迅速带动下夹爪以旋转轴为轴心旋转与伸缩，即将驱动轴的直线运动转化为无油衬套的滚动运动，无油衬套和开合槽之间发生干涉带动下夹爪旋转张开，即开合槽和无油衬套之间发生相对位移，开合槽在单位时间内行走的路径瞬间增加几倍甚至几十倍，可使下夹爪和上夹爪之间迅速张开闭合，且其张开闭合的速度大，冲击力强，可用于抓取质量较大的工件。
优选的，所述上夹爪远离开合槽的一侧上端设置有接近传感器，所述接近传感器用于感应下夹爪和上夹爪是否成功夹取工件，夹取成功后控制器控制位移机构运转，将工件运送至下一个工位。
优选的，所述微动机构包括连接法兰、连接转轴、万向连接器、端拾器固定转轴，所述端拾器固定横杆一侧设置有若干连接法兰，所述连接法兰固定于端拾器固定横杆上，且可在端拾器固定横杆上横向移动，所述连接法兰远离端拾器固定横杆的一侧设置有连接转轴，所述连接转轴和连接法兰固定连接，所述连接转轴远离连接法兰的一侧设置有万向连接器，所述万向连接器可沿着连接转轴转动，所述万向连接器远离连接转轴的一端设置有端拾器固定转轴，所述端拾器固定转轴和万向连接器固定连接，可被万向连接器带动转动角度，所述端拾器固定转轴远离万向连接器的和驱动气缸连接，所述端拾器固定转轴带动驱动气缸转动，进而转动夹爪机构的角度，使夹爪机构对工件的夹持更精准。
优选的，所述紧固机构包括防松固定块、机台定位套、强力夹钳、定位销，所述端拾器固定横杆和连接法兰对应的上端设置有防松固定块，所述防松固定块固定于端拾器固定横杆上，所述端拾器固定横杆和连接法兰对应的背侧设置有机台定位套，所述机台定位套上端设置有强力夹钳，所述强力夹钳固定于机台定位套上端，所述强力夹钳夹持防松固定块，进而将端拾器固定横杆夹持，所述机台定位套内部设置有定位销，所述定位销穿入端拾器固定横杆内，配合强力夹钳将端拾器固定横杆紧固夹持。
优选的，所述位移机构包括Y向滑轨、Z向滑轨、X向滑轨、位移连接板，所述Y向滑轨、Z向滑轨、X向滑轨上均设置有滑块，滑块均被伺服电机带动滑动，进而带动夹爪机构进行上下、左右、前后的位移运动，所述安装横梁一侧设置有Y向滑轨，所述Y向滑轨下侧设置有Z向滑轨，所述Z向滑轨下侧设置有X 向滑轨，所述X向滑轨下端设置有位移连接板，所述位移连接板用于连接夹爪机构。
优选的，所述位移连接板和机台定位套固定连接，所述定位销穿过机台定位套穿入端拾器固定横杆内。
优选的，所述端拾器固定横杆和连接法兰通过螺钉连接，所述螺钉伸入端拾器固定横杆内的一端设置有横向调整滑块，所述横向调整滑块在端拾器固定横杆内，可沿着端拾器固定横杆滑动，进而带动夹爪机构调整位置，方便夹爪机构对齐工件。
优选的，所述安装横梁两端设置有压机连接板，所述压机连接板用于和其它相关设备连接，用于固定安装横梁的位置。
优选的，所述安装横梁上端还设置有储气罐，所述储气罐内储存的压缩空气，供应驱动气缸，用于夹爪机构频繁的张合，保障动作的连续性。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1、本发明中设置的夹爪机构，其驱动轴被驱动气缸带动在开合槽内运动，无油衬套在开合槽内滚动，该滚动运动迅速带动下夹爪以旋转轴为轴心旋转与伸缩，即将驱动轴的直线运动转化为无油衬套的滚动运动，无油衬套和开合槽之间发生干涉带动下夹爪旋转张开，即开合槽和无油衬套之间发生相对位移，开合槽在单位时间内行走的路径瞬间增加几倍甚至几十倍，可使下夹爪和上夹爪之间迅速张开闭合，且其张开闭合的速度大，冲击力强，可用于抓取质量较大的工件；
2、本发明中设置的紧固机构，其定位销穿入端拾器固定横杆内，配合强力夹钳将端拾器固定横杆紧固夹持，更换整个端拾器固定横杆和夹爪机构时，只需要抽出定位销，掰动强力夹钳，同时使强力夹钳对防松固定块的紧固作用取消即可；更换单个夹爪机构时，将连接法兰上的螺钉拧下即可，端拾器固定横杆单人可以更换，在工厂内移动方便，可推运便捷归位，便于快速调整，可用于不同类型的产品；
3、本发明中设置的微动机构，可通过万向连接器带动夹爪机构，完成夹爪机构角度的微调，通过横向调整滑块沿着端拾器固定横杆滑动，进而带动夹爪机构调整位置，方便夹爪机构精准对齐工件。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器的立体图；
图2是本发明夹爪机构的立体图；
图3是本发明微动机构的立体图；
图4是本发明紧固机构的立体图；
图5是本发明夹爪机构、微动机构、紧固机构的剖视图；
图6是本发明下夹爪和上夹爪的张开示意图。
图中：1、安装横梁；2、位移机构；3、端拾器固定横杆；4、夹爪机构；5、紧固机构；6、微动机构；7、驱动气缸；8、驱动轴；9、下夹爪；10、上夹爪； 11、夹爪安装座；12、开合槽；13、无油衬套；14、接近传感器；15、连接法兰； 16、连接转轴；17、万向连接器；18、端拾器固定转轴；19、防松固定块；20、机台定位套；21、强力夹钳；22、定位销；23、Y向滑轨；24、Z向滑轨；25、X 向滑轨；26、位移连接板；27、螺钉；28、横向调整滑块；29、压机连接板；30、储气罐；31、旋转轴。
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：本发明提供技术方案：如图1，多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，包括安装横梁1，安装横梁1用于吊装支撑本装置，安装横梁1一侧设置有位移机构2，位移机构2通过端拾器固定横杆3带动夹爪机构4，使夹爪机构4 可抓取位于不同位置的工件，同时将夹取的工件运送至下一个工位，位移机构2 下端一侧设置有端拾器固定横杆3，端拾器固定横杆3用于支撑夹爪机构4，端拾器固定横杆3前端设置有若干夹爪机构4，夹爪机构4用于抓取工件，相比于传传统的抓取机构，夹爪机构4使夹爪沿着旋转轴轨迹迅速旋转与伸缩，实现打开和关闭工作状态，这种渐开线轨迹气缸轴伸出长度短、夹爪张开大，回程快，可快速稳固的抓取工件，可用于质量较大的工件的抓取，位移机构2和端拾器固定横杆3之间通过紧固机构5连接，紧固机构5使位移机构2和端拾器固定横杆 3之间连接稳定，且拆卸方便，更坏快速，端拾器固定横杆3和夹爪机构4之间通过微动机构6连接，微动机构6可精确调节夹爪机构4和工件之间的角度、距离，用于精准夹取工件。
如图2，夹爪机构4包括驱动气缸7、驱动轴8、下夹爪9、上夹爪10、夹爪安装座11、开合槽12、无油衬套13，驱动气缸7位于微动机构6远离端拾器固定横杆3的一端，驱动气缸7用于带动驱动轴8做直线往复运动，驱动气缸7 输出端设置有驱动轴8，驱动轴8远离驱动气缸7的一侧设置有下夹爪9和上夹爪10，下夹爪9和上夹爪10直接作用于工件进行夹取动作，下夹爪9一侧设置有夹爪安装座11，夹爪安装座11分别和驱动气缸7、下夹爪9固定连接，上夹爪10和下夹爪9的中部通过旋转轴31转动连接，下夹爪9可以旋转轴31为轴心转动，上夹爪10接近驱动轴8的一侧设置有开合槽12，开合槽12的形状、长度、角度等决定了下夹爪9和上夹爪10之间的开合角度，驱动轴8伸入开合槽12内，驱动轴8伸入开合槽12内的一侧套接有无油衬套13，驱动轴8被带动在开合槽12内运动，无油衬套13在开合槽12内滚动，该滚动运动迅速带动下夹爪9以旋转轴31为轴心旋转与伸缩，即将驱动轴8的直线运动转化为无油衬套13的滚动运动，无油衬套13和开合槽12之间发生干涉带动下夹爪9旋转张开，即开合槽12和无油衬套13之间发生相对位移，开合槽12在单位时间内行走的路径瞬间增加几倍甚至几十倍，可使下夹爪9和上夹爪10之间迅速张开闭合，且其张开闭合的速度大，冲击力强，可用于抓取质量较大的工件,如图6 为下夹爪9和上夹爪10的张开示意图。
如图2，上夹爪10远离开合槽12的一侧上端设置有接近传感器14，接近传感器14用于感应下夹爪9和上夹爪10是否成功夹取工件，夹取成功后控制器控制位移机构2运转，将工件运送至下一个工位。
如图3，微动机构6包括连接法兰15、连接转轴16、万向连接器17、端拾器固定转轴18，端拾器固定横杆3一侧设置有若干连接法兰15，连接法兰15 固定于端拾器固定横杆3上，且可在端拾器固定横杆3上横向移动，连接法兰 15远离端拾器固定横杆3的一侧设置有连接转轴16，连接转轴16和连接法兰 15固定连接，连接转轴16远离连接法兰15的一侧设置有万向连接器17，万向连接器17可沿着连接转轴16转动，万向连接器17远离连接转轴16的一端设置有端拾器固定转轴18，端拾器固定转轴18和万向连接器17固定连接，可被万向连接器17带动转动角度，端拾器固定转轴18远离万向连接器17的和驱动气缸7连接，端拾器固定转轴18带动驱动气缸7转动，进而转动夹爪机构4的角度，使夹爪机构4对工件的夹持更精准。
如图4、5，紧固机构5包括防松固定块19、机台定位套20、强力夹钳21、定位销22，端拾器固定横杆3和连接法兰15对应的上端设置有防松固定块19，防松固定块19固定于端拾器固定横杆3上，端拾器固定横杆3和连接法兰15 对应的背侧设置有机台定位套20，机台定位套20上端设置有强力夹钳21，强力夹钳21固定于机台定位套20上端，强力夹钳21夹持防松固定块19，进而将端拾器固定横杆3夹持，机台定位套20内部设置有定位销22，定位销22穿入端拾器固定横杆3内，配合强力夹钳21将端拾器固定横杆3紧固夹持。
如图1，位移机构2包括Y向滑轨23、Z向滑轨24、X向滑轨25、位移连接板26，Y向滑轨23、Z向滑轨24、X向滑轨25上均设置有滑块，滑块均被伺服电机带动滑动，进而带动夹爪机构4进行上下、左右、前后的位移运动，安装横梁1一侧设置有Y向滑轨23，Y向滑轨23下侧设置有Z向滑轨24，Z向滑轨24 下侧设置有X向滑轨25，X向滑轨25下端设置有位移连接板26，位移连接板26 用于连接夹爪机构4。
如图5，位移连接板26和机台定位套20固定连接，定位销22穿过机台定位套20穿入端拾器固定横杆3内。
如图5，端拾器固定横杆3和连接法兰15通过螺钉27连接，螺钉27伸入端拾器固定横杆3内的一端设置有横向调整滑块28，横向调整滑块28在端拾器固定横杆3内，可沿着端拾器固定横杆3滑动，进而带动夹爪机构4调整位置，方便夹爪机构4对齐工件。
如图1，安装横梁1两端设置有压机连接板29，压机连接板29用于和其它相关设备连接，用于固定安装横梁1的位置。
如图1，安装横梁1上端还设置有储气罐30，储气罐30内储存的压缩空气，供应驱动气缸7，用于夹爪机构4频繁的张合，保障动作的连续性。
本发明的工作原理：紧固机构5将位移机构2和端拾器固定横杆3连接，微动机构6将端拾器固定横杆3和夹爪机构4连接，其中微动机构6可调节夹爪机构4的角度，使夹爪机构4和工件精准对准，夹爪机构4夹取工件后，位移机构 2带动夹爪机构4前后、左右、上下移动，将工件移动下一个工位进行加工，如果工件规格更换，可通过紧固机构5更换端拾器固定横杆3和全部的夹爪机构4，通过微动机构6更换单个的夹爪机构4；
其中夹爪机构4的工作原理是：如图6为下夹爪9和上夹爪10的张开示意图，驱动轴8被驱动气缸7带动在开合槽12内运动，无油衬套13在开合槽12 内滚动，该滚动运动迅速带动下夹爪9以旋转轴31为轴心旋转与伸缩，即将驱动轴8的直线运动转化为无油衬套13的滚动运动，无油衬套13和开合槽12之间发生干涉带动下夹爪9旋转张开，即开合槽12和无油衬套13之间发生相对位移，开合槽12在单位时间内行走的路径瞬间增加几倍甚至几十倍，可使下夹爪 9和上夹爪10之间迅速张开闭合，且其张开闭合的速度大，冲击力强，可用于抓取质量较大的工件；
微动机构6的工作原理是：万向连接器17沿着连接转轴16转动，端拾器固定转轴18被万向连接器17带动转动角度，端拾器固定转轴18带动驱动气缸7 转动，进而转动夹爪机构4的角度，使夹爪机构4对工件的夹持更精准；
通过紧固机构5更换端拾器固定横杆3和全部的夹爪机构4的工作原理是：将定位销22抽出机台定位套20和端拾器固定横杆3，掰动强力夹钳21使强力夹钳21对防松固定块19的紧固作用取消，即可将端拾器固定横杆3连同夹爪机构4取下更换；
过微动机构6更换单个的夹爪机构4工作原理是：将连接法兰15上的螺钉 27拧下即可更换单个的夹爪机构4。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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.多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，包括安装横梁(1)，其特征在于：所述安装横梁(1)一侧设置有位移机构(2)，所述位移机构(2)下端一侧设置有端拾器固定横杆(3)，所述端拾器固定横杆(3)前端设置有若干夹爪机构(4)，所述位移机构(2)和端拾器固定横杆(3)之间通过紧固机构(5)连接，所述端拾器固定横杆(3)和夹爪机构(4)之间通过微动机构(6)连接。
2.根据权利要求1所述的多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，其特征在于：所述夹爪机构(4)包括驱动气缸(7)、驱动轴(8)、下夹爪(9)、上夹爪(10)、夹爪安装座(11)、开合槽(12)、无油衬套(13)，所述驱动气缸(7)位于微动机构(6)远离端拾器固定横杆(3)的一端，所述驱动气缸(7)输出端设置有驱动轴(8)，所述驱动轴(8)远离驱动气缸(7)的一侧设置有下夹爪(9)和上夹爪(10)，所述下夹爪(9)一侧设置有夹爪安装座(11)，所述夹爪安装座(11)分别和驱动气缸(7)、下夹爪(9)固定连接，所述上夹爪(10)和下夹爪(9)的中部通过旋转轴(31)转动连接，所述上夹爪(10)接近驱动轴(8)的一侧设置有开合槽(12)，所述驱动轴(8)伸入开合槽(12)内，所述驱动轴(8)伸入开合槽(12)内的一侧套接有无油衬套(13)。
3.根据权利要求2所述的多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，其特征在于：所述上夹爪(10)远离开合槽(12)的一侧上端设置有接近传感器(14)。
4.根据权利要求1所述的多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，其特征在于：所述微动机构(6)包括连接法兰(15)、连接转轴(16)、万向连接器(17)、端拾器固定转轴(18)，所述端拾器固定横杆(3)一侧设置有若干连接法兰(15)，所述连接法兰(15)远离端拾器固定横杆(3)的一侧设置有连接转轴(16)，所述连接转轴(16)远离连接法兰(15)的一侧设置有万向连接器(17)，所述万向连接器(17)远离连接转轴(16)的一端设置有端拾器固定转轴(18)，所述端拾器固定转轴(18)远离万向连接器(17)的和驱动气缸(7)连接。
5.根据权利要求1所述的多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，其特征在于：所述紧固机构(5)包括防松固定块(19)、机台定位套(20)、强力夹钳(21)、定位销(22)，所述端拾器固定横杆(3)和连接法兰(15)对应的上端设置有防松固定块(19)，所述端拾器固定横杆(3)和连接法兰(15)对应的背侧设置有机台定位套(20)，所述机台定位套(20)上端设置有强力夹钳(21)，所述机台定位套(20)内部设置有定位销(22)。
6.根据权利要求1所述的多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，其特征在于：所述位移机构(2)包括Y向滑轨(23)、Z向滑轨(24)、X向滑轨(25)、位移连接板(26)，所述安装横梁(1)一侧设置有Y向滑轨(23)，所述Y向滑轨(23)下侧设置有Z向滑轨(24)，所述Z向滑轨(24)下侧设置有X向滑轨(25)，所述X向滑轨(25)下端设置有位移连接板(26)。
7.根据权利要求6所述的多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，其特征在于：所述位移连接板(26)和机台定位套(20)固定连接，所述定位销(22)穿过机台定位套(20)穿入端拾器固定横杆(3)内。
8.根据权利要求1所述的多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，其特征在于：所述端拾器固定横杆(3)和连接法兰(15)通过螺钉(27)连接，所述螺钉(27)伸入端拾器固定横杆(3)内的一端设置有横向调整滑块(28)。
9.根据权利要求1所述的多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，其特征在于：所述安装横梁(1)两端设置有压机连接板(29)。
10.根据权利要求1所述的多工位便捷组合式渐开线夹爪端拾器，其特征在于：所述安装横梁(1)上端还设置有储气罐(30)。
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