CN112338956A - 用于垫板搬运的电磁抓手装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于垫板搬运的电磁抓手装置，包括有框架机构、用于与搬运机器人末端轴相连接的连接机构和至少一个用于吸附垫板的吸合机构，所述连接机构固定连接在所述框架机构的上方，所述吸合机构设置在所述框架机构的下方、并能够与所述框架机构相对滑动，所述吸合机构包括有用于吸附垫板的电磁吸盘。如此设置，通过吸合机构配合机器人来实现垫板的抓取、移运，自动化程度高，无需人工搬运，节省了人力，降低了成本，大大提升了工作效率。解决了在生产、焊接垫板的过程中需要人工搬运垫板而造成加工时间长、增加了操作工人的工作量且工作效率低下的问题。

Description

用于垫板搬运的电磁抓手装置

技术领域

本申请涉及铁路垫板技术领域，更具体地说，涉及一种用于垫板搬运的电磁抓手装置。

背景技术

垫板是铁路道岔的重要部件，它的作用是上部承戴并锁定钢轨，通过岔枕螺栓与下部岔枕联结，形成道岔轨道稳定的整体结构。我国铁路道岔垫板一直采用组焊式结构，在生产、焊接过程中组焊式结构加工用时长，加工成本高，并且垫板在焊接移运过程中是通过人工移运的，工作效率低下。

因此，如何解决在生产、焊接垫板的过程中需要人工搬运垫板而造成加工时间长、增加了操作工人的工作量且工作效率低下的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种用于垫板搬运的电磁抓手装置，其能够解决在生产、焊接垫板的过程中需要人工搬运垫板而造成加工时间长、增加了操作工人的工作量且工作效率低下的问题。

本申请提供了一种用于垫板搬运的电磁抓手装置，包括有框架机构、用于与搬运机器人末端轴相连接的连接机构和至少一个用于吸附垫板的吸合机构，所述连接机构固定连接在所述框架机构的上方，所述吸合机构设置在所述框架机构的下方、并能够与所述框架机构相对滑动，所述吸合机构包括有用于吸附垫板的电磁吸盘。

优选地，所述框架机构上设置有至少一个接近开关传感器，且所述接近开关传感器与所述吸合机构相对应设置，所述吸合机构上设置有与所述接近开关传感器相对应的触片，所述接近开关传感器与所述电磁吸盘可通信地连接，当所述触片进入所述接近开关传感器的感应范围时，所述电磁吸盘接电。

优选地，所述吸合机构还包括有吸盘连接板，所述电磁吸盘固定连接在所述吸盘连接板上，所述吸盘连接板与所述框架机构滑动连接，且所述触片固定安装在所述吸盘连接板上。

优选地，所述吸盘连接板通过滑动组件与所述框架机构滑动连接，所述框架机构上设置有供所述滑动组件伸入的通孔。

优选地，所述滑动组件包括有底端与所述吸盘连接板固定连接的吸盘导杆，所述吸盘导杆位于所述通孔内并通过直线轴承与所述通孔滑动连接。

优选地，所述通孔内还设置有弹簧，所述弹簧套设在所述吸盘导杆外，且所述弹簧的底端抵在所述通孔的侧壁上，所述吸盘导杆的顶端设置有弹簧挡片，所述弹簧的顶端抵在所述弹簧挡片上。

优选地，所述吸盘连接板上设置有导杆安装孔，所述导杆安装孔包括有导杆导向孔和螺母安装沉孔，所述导杆导向孔与所述螺母安装沉孔相连通，且所述螺母安装沉孔内设置有与吸盘导杆的底端固定连接的固定螺母，所述固定螺母的直径大于所述导杆导向孔的直径。

优选地，所述吸盘连接板与所述电磁吸盘通过吸盘固定螺钉相连接。

优选地，所述框架机构包括有两条框架主梁和设置在两条所述框架主梁之间的连接板，所述接近开关传感器设置在所述连接板的底端。

优选地，所述连接机构包括有与所述框架机构相连接的下连接法兰和用于与搬运机器人末端轴相连接的上连接法兰，所述上连接法兰与所述下连接法兰固定连接。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供了一种用于垫板搬运的电磁抓手装置，包括有框架机构、连接机构和至少一个吸合机构，连接机构固定连接在框架机构的上方，吸合机构设置在框架机构的下方，连接机构用于与机器人末端轴相连接，配合搬运机器人实现铁路道岔垫板的抓取，从而实现垫板的移运。吸合机构能够与框架机构相对滑动，以调节吸合机构与框架机构的距离，通过多个吸合机构的配合，便于吸附表面不平的垫板，比如经过焊接后的成品垫板。吸合机构包括有电磁吸盘、以用于吸附垫板。如此设置，通过吸合机构配合机器人来实现垫板的抓取、移运，自动化程度高，无需人工搬运，节省了人力，降低了成本，大大提升了工作效率。解决了在生产、焊接垫板的过程中需要人工搬运垫板而造成加工时间长、增加了操作工人的工作量且工作效率低下的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一些示例性实施例示出的本用于垫板搬运的电磁抓手装置的立体图；

图2是根据一些示例性实施例示出的框架机构的立体图；

图3是根据一些示例性实施例示出的框架机构的主视图；

图4是根据一些示例性实施例示出的框架机构的仰视图；

图5是图3中A-A的剖视图；

图6是根据一些示例性实施例示出的框架机构的俯视图；

图7是根据一些示例性实施例示出的本用于垫板搬运的电磁抓手装置的剖视图；

图8是根据一些示例性实施例示出的吸盘连接板的剖视图；

图9是根据一些示例性实施例示出的吸盘连接板的俯视图；

图10是根据一些示例性实施例示出的触片的结构图；

图11是根据一些示例性实施例示出的连接机构的俯视图；

图12是根据一些示例性实施例示出的本用于垫板搬运的电磁抓手装置的主视图。

图中：

1、框架机构；2、吸合机构；3、连接机构；11、框架主梁；111、吸盘导杆安装孔；12、侧板；13、加强连接板；133、接近开关传感器；14、连接支撑部；15、吸盘安装座；151、凸台；152、通孔；153、直线轴承；154、吸盘导杆；155、弹簧；156、弹簧挡片；157、锁紧螺母；21、吸盘连接板；211、导杆安装孔；212、螺母安装沉孔；213、触片固定孔；22、电磁吸盘；23、吸盘固定螺钉；231、固定螺钉孔；24、固定螺母；25、触片；251、触片调节槽；31、上连接法兰；32、下连接法兰；33、连接板；321、出线孔；4、检测机构；41、传感器连接板；43、传感器支架；441、激光测距传感器；442、视觉图像传感器。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

参考图1-图12，本具体实施方式提供了一种用于垫板搬运的电磁抓手装置，包括有框架机构1、连接机构3和至少一个吸合机构2，连接机构3固定连接在框架机构1的上方，吸合机构2设置在框架机构1的下方，连接机构3用于与机器人相连接，具体地，电磁抓手装置可以安装在配套的搬运机器人末端轴上，配合搬运机器人实现铁路道岔垫板的抓取，从而实现垫板的移运。

其中，吸合机构2能够与框架机构1相对滑动，以调节吸合机构2与框架机构1的距离，通过多个吸合机构2的配合，便于吸附表面不平的垫板，比如经过焊接后的成品垫板。

吸合机构2包括有电磁吸盘22、以用于吸附垫板。电磁吸盘22具体为电磁铁，以便于实现垫板的抓取和松开。

如此设置，通过吸合机构2配合机器人来实现垫板的抓取、移运，自动化程度高，无需人工搬运，节省了人力，降低了成本，大大提升了工作效率。解决了在生产、焊接垫板的过程中需要人工搬运垫板而造成加工时间长、增加了操作工人的工作量且工作效率低下的问题。

本实施例中，如图7和图12所示，框架机构1上至少设置有一个接近开关传感器133，且该接近开关传感器133设置在与吸合机构2相对应的位置处。吸合机构2上设置有触片25、触片25与接近开关传感器133相对应设置，并且接近开关传感器133与该触片25能够相配合。这里，触片25可以为金属检测体，当金属检测体进入到接近开关传感器133的感应范围内时，该接近开关传感器133被触发。

接近开关传感器133与电磁吸盘22可通信地连接，当触片25进入到接近开关传感器133的感应范围时，接近开关传感器133被触发，使电磁吸盘22接电，从而产生磁场、以将垫板吸附住。

本电磁抓手装置可以设置有一个吸合机构2，则接近开关传感器133和触片25均可以设置有一个，该接近开关传感器133可以设置在框架机构1与吸合机构2相对应的位置处。本电磁抓手装置也可以设置有两个吸合机构2，或者多个，具体地，可以在框架机构1上与多个吸合机构2相对应的位置分别设置一个接近开关传感器133，即接近开关传感器133与吸合机构2的数量相同，以便于通过多个吸合机构2将垫板抓取，提高了吸附垫板的强度。

本实施例中，如图1和图12所示，本电磁抓手装置包括有四个吸合机构2。

其中，吸合机构2还包括有吸盘连接板21，电磁吸盘22与吸盘连接板21固定连接，吸盘连接板21与框架机构1滑动连接，以带动电磁吸盘22与框架机构1产生相对滑动。具体地，触片25固定安装在吸盘连接板21上，以便于触片25能够进入接近开关传感器133的感应范围内。

这里，吸盘连接板21与电磁吸盘22通过吸盘固定螺钉23相连接，以实现吸盘连接板21和电磁吸盘22的固定连接。吸盘连接板21上设置有供吸盘固定螺钉23嵌入的固定螺钉孔231。

进一步地，吸盘连接板21通过滑动组件与框架机构1滑动连接，并且在框架机构1上设置有通孔152、以供滑动组件伸入。

如图9所示，在吸盘连接板21的侧面设置有供螺丝嵌入的触片固定孔213，触片25可以通过螺丝安装在吸盘连接板21的触片固定孔213上；并且在触片25上设置有触片调节槽251，通过调节螺丝与触片调节槽251的相对位置，来调节触片25的安装高度。

滑动组件包括有吸盘导杆154，吸盘导杆154位于通孔152内、并通过直线轴承153与通孔152滑动连接，以实现吸盘导杆154与通孔152的相对滑动。吸盘导杆154的底端与吸盘连接板21固定连接，从而通过吸盘导杆154的滑动来实现吸合机构2与框架机构1的相对滑动。

优选地，如图7所示，在通孔152内还设置有弹簧155，弹簧155套设在吸盘导杆154外，并且弹簧155的底端抵在通孔152的侧壁上，在吸盘导杆154的顶端设置有弹簧挡片156，弹簧155的顶端抵在弹簧挡片156上，弹簧挡片156压在弹簧155上，当弹簧155受力压缩后，吸盘导杆154带动弹簧挡片156进入通孔152中。在吸盘导杆154与框架机构1相对滑动时，即吸盘导杆154相对于框架机构1向上滑动时，弹簧挡片156不再挤压弹簧155，使弹簧155恢复形变，即弹簧155处于松懈状态，在机器人抓起垫板的时候，弹簧受垫板重力压缩，这样不会对机器人产生冲击作用力，不会对机器人造成损伤，从而提高了抓手装置的使用寿命。

吸盘导杆154的顶端设置有锁紧螺母157，以将弹簧挡片156限制在吸盘导杆154上，避免弹簧挡片156从吸盘导杆154上脱落。

需要说明的是，通孔152包括有第一空腔和与第一空腔相连通的第二空腔，直线轴承153设置在第一空腔内，弹簧155设置在第二空腔内，并且在第一空腔和第二空腔之间设置有凸台151，凸台151的内径大于吸盘导杆154的直径并小于弹簧155的外径，弹簧155的底端抵在凸台151上。

本实施例中，如图8和图9所示，吸盘连接板21上设置有导杆安装孔211，导杆安装孔211包括有导杆导向孔和螺母安装沉孔212，导杆导向孔与螺母安装沉孔212相连通，并且吸盘导杆154的底端穿过导杆导向孔伸入到螺母安装沉孔212内，在螺母安装沉孔212内设置有固定螺母24，吸盘导杆154的底端伸入螺母安装沉孔212内与固定螺母24固定连接，并且固定螺母24的直径大于导杆导向孔的直径，这样，能够避免吸盘导杆154的底端从螺母安装沉孔212内脱出，实现了吸盘导杆154与吸盘连接板21的固定连接。

本实施例中，框架机构1包括有两条框架主梁11和设置在两条框架主梁11之间的连接板，接近开关传感器133可以设置在连接板的底端，以便于感应触片25。

其中，连接板可以包括有位于两条框架主梁11两侧的侧板12和位于两个侧板12之间的加强连接板13，两条框架主梁11平行设置，两个侧板12分别连接于两条框架主梁11的两端，侧板12与框架主梁11固定连接形成长方形框架结构，加强连接板13放置于两条框架主梁11之间、并与两条框架主梁11连接，从而进一步增加了框架机构1的强度。

框架机构1还包括有吸盘支撑部和连接支撑部14，吸盘支撑部与框架主梁11固定连接，并位于框架主梁11的下部，通孔152设置在吸盘支撑部上，以通过吸盘支撑部连接吸合机构2。连接支撑部14设置在框架主梁11的上部，在连接支撑部14上设置有两排螺纹孔，通过螺钉将框架机构1与连接机构3固定成一体。

这里，吸盘支撑部包括有两个吸盘安装座15，并且两个吸盘安装座15分别与两条框架主梁11固定连接，两个吸盘安装座15上均设置有通孔152，并且在框架主梁11上设置有供吸盘导杆154穿过的吸盘导杆安装孔111，吸盘导杆安装孔111与通孔152相连通。这样，通过两根吸盘导杆154与吸合机构2相连接，提高了吸合机构2安装的稳固性和平衡性。

连接机构3包括有上连接法兰31和下连接法兰32，上连接法兰31和下连接法兰32通过连接板33连接为一个整体，下连接法兰32与框架机构1固定连接，具体地，下连接法兰32通过螺钉与连接支撑部14固定连接，上连接法兰31用于与搬运机器人末端轴相连接，从而实现抓手装置与搬运机器人的连接。

这里，上连接法兰31和下连接法兰32上设置有出线孔321，以供与抓手装置电连接的线缆穿过。

在其他实施例中，本电磁抓手装置还包括有检测机构4，以检测吸合机构2是否抓取到垫板。检测机构4包括有激光测距传感器441和视觉图像传感器442，激光测距传感器441和视觉图像传感器442通过传感器支架43和传感器连接板41与框架机构1固定连接，具体地，传感器支架43与侧板12固定连接，传感器连接板41连接在传感器支架43上，激光测距传感器441和视觉图像传感器442安装在传感器连接板41上。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，包括有框架机构(1)、用于与搬运机器人末端轴相连接的连接机构(3)和至少一个用于吸附垫板的吸合机构(2)，所述连接机构(3)固定连接在所述框架机构(1)的上方，所述吸合机构(2)设置在所述框架机构(1)的下方、并能够与所述框架机构(1)相对滑动，所述吸合机构(2)包括有用于吸附垫板的电磁吸盘(22)。

2.根据权利要求1所述的用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，所述框架机构(1)上设置有至少一个接近开关传感器(133)，且所述接近开关传感器(133)与所述吸合机构(2)相对应设置，所述吸合机构(2)上设置有与所述接近开关传感器(133)相对应的触片(25)，所述接近开关传感器(133)与所述电磁吸盘(22)可通信地连接，当所述触片(25)进入所述接近开关传感器(133)的感应范围时，所述电磁吸盘(22)接电。

3.根据权利要求2所述的用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，所述吸合机构(2)还包括有吸盘连接板(21)，所述电磁吸盘(22)固定连接在所述吸盘连接板(21)上，所述吸盘连接板(21)与所述框架机构(1)滑动连接，且所述触片(25)固定安装在所述吸盘连接板(21)上。

4.根据权利要求3所述的用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，所述吸盘连接板(21)通过滑动组件与所述框架机构(1)滑动连接，所述框架机构(1)上设置有供所述滑动组件伸入的通孔(152)。

5.根据权利要求4所述的用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，所述滑动组件包括有底端与所述吸盘连接板(21)固定连接的吸盘导杆(154)，所述吸盘导杆(154)位于所述通孔(152)内并通过直线轴承(153)与所述通孔(152)滑动连接。

6.根据权利要求5所述的用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，所述通孔(152)内还设置有弹簧(155)，所述弹簧(155)套设在所述吸盘导杆(154)外，且所述弹簧(155)的底端抵在所述通孔(152)的侧壁上，所述吸盘导杆(154)的顶端设置有弹簧挡片(156)，所述弹簧(155)的顶端抵在所述弹簧挡片(156)上。

7.根据权利要求5所述的用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，所述吸盘连接板(21)上设置有导杆安装孔(211)，所述导杆安装孔(211)包括有导杆导向孔和螺母安装沉孔(212)，所述导杆导向孔与所述螺母安装沉孔(212)相连通，且所述螺母安装沉孔(212)内设置有与吸盘导杆(154)的底端固定连接的固定螺母(24)，所述固定螺母(24)的直径大于所述导杆导向孔的直径。

8.根据权利要求4所述的用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，所述吸盘连接板(21)与所述电磁吸盘(22)通过吸盘固定螺钉(23)相连接。

9.根据权利要求2所述的用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，所述框架机构(1)包括有两条框架主梁(11)和设置在两条所述框架主梁(11)之间的连接板，所述接近开关传感器(133)设置在所述连接板的底端。

10.根据权利要求1所述的用于垫板搬运的电磁抓手装置，其特征在于，所述连接机构(3)包括有与所述框架机构(1)相连接的下连接法兰(32)和用于与搬运机器人末端轴相连接的上连接法兰(31)，所述上连接法兰(31)与所述下连接法兰(32)固定连接。

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