CN113044554B - 一种多夹爪机构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种多夹爪机构，属于机械自动化领域。为解决在产品组装过程中，由于机构来料方向确定，但产品顺序不确定，操作员在对第一产品和第二产品进行拿取和组装时，产品组装后还要进行拍照检测、刻码和产品成品收集工序，在进行产品批量生产时，人员工作强度大，容易出现人工放置错误，现有设备需要较多的移送装置，导致生产成本大的问题。本申请提供一种多夹爪机构，通过将夹爪组件等距离间隔组装在一起，通过一个动力装置实现各生产工位间的运送，减少移送装置，同时可与其他机构相配合使用，使得操作员只需手工放置产品坯料，设备自动完成各工序，并进行产品成品收集，降低生产成本，减少人员工作强度，提高生产效率，便于自动化生产。
Description
技术领域
本申请涉及一种多夹爪机构，属于机械自动化领域。
背景技术
产品的移送处理是自动化生产的第一个环节，各种机械取料机构替代人工对产品进行搬运，是实现机械自动化生产的基础部分。在一些自动化生产中，需要将第一产品组装到第二产品上形成产品组合体，再将产品组合体放置到后续设备进行组装位置检测并拍照，再对拍照后的产品组合体进行刻码工序，形成产品成品。
在组装过程中，由于设备的来料方向确定，操作员需要手工拿取第一产品和第二产品并进行组装，再将产品组合体按照正确方向放置后续设备进行后续工序。操作员将产品组装成产品组合体时，也要时刻按照正确方向来放置，工作效率低下，特别是在进行批量化生产中，人员工作强度增加的同时，也会出现产品顺序放置错误，导致产品组装成品率下降的问题。
其次，形成产品组合体后，还需要进行检测组装位置是否正确和拍照工序，检测位置正确后再进行刻码标记工序，最后再进行产品收集工序。各工序间需要不同的夹爪抓取，并且需要增加不同的移送装置完成工序间的移送。由于产品从坯料到成品工序较长，导致现有设备运行周期变长，且组装、拍照检测、刻码、产品收集均为不同步进行，使得整体设备生产成本较高，同时在产品批量生产中，传统设备无法满足，生产率低下。
发明内容
对现有技术中存在的问题与不足，本申请提供一种多夹爪机构，通过将夹爪组件等距离间隔组装在一起，通过一个动力装置实现各生产工位间的运送，减少移送装置，同时可与其他机构相配合使用，使得操作员只需随机拿取第一产品和第二产品，装入产品载座，再由机构送到装配工位，根据装配顺序需求可进行水平旋转180°，再由多夹爪装置完成第一产品和第二产品的组装、拍照检测、刻码和成品验收工序，各工序间可同步进行，减少机构运行周期，降低操作员工作强度的同时，提高产品的组装成品率，继而提高产品生产效率，满足产品批量生产要求。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种多夹爪机构，包括安装架、滑动装置和多夹爪装置；滑动装置安装在安装架上；多夹爪装置设有若干个夹爪组件，且每个夹爪组件分别设有夹爪；多夹爪装置滑动安装在滑动装置上，并通过滑动装置可在竖直方向和水平方向上往复滑动；每个夹爪组件沿水平方向上依次固定安装在多夹爪装置上，且各夹爪组件等距离间隔分布；多夹爪机构可与其他机构配合使用；其他机构设有的产品载座分别设在各夹爪组件的下方形成一条产品载座线，产品通过多夹爪装置设有的夹爪夹持可从产品载座线的一侧沿水平方向逐次运送到每个产品载座上直到产品载座线的另一侧。
具体的，滑动装置包括滑两条第一滑轨、横向安装板、两条第二滑轨和动力组件；两条第一滑轨平行安装在安装架上；横向安装板一侧滑动安装在两条第一滑轨上，另一侧表面两端平行安装有第二滑轨，且第一滑轨与第二滑轨相互垂直；横向安装板在动力组件的驱动下沿水平方向滑动运动；多夹爪装置滑动安装在第二滑轨上，且其在动力组件的驱动下沿竖直方向滑动运动。
具体的，动力组件包括横向气缸、竖直气缸和两个浮动接头；横向气缸固定安装在安装架上，且其动力端通过浮动接头与横向安装板连接；竖直气缸固定安装在横向安装板上，且其动力端通过浮动接头与多夹爪装置连接。
具体的，多夹爪装置包括竖直安装板和四个夹爪组件；竖直安装板的一侧滑动安装在第二滑轨上，且其通过浮动接头与竖直气缸动力端连接；各个夹爪组件沿水平方向等距离分别固定安装在竖直安装板上的另一侧。这样设置是为了保证产品载座与夹爪组件等距离一一对应，这样可使得横向安装板沿水平方向往复滑动时，滑动一个间隔距离即可实现将产品逐次运送至下一产品载座的目的。
具体的，夹爪组件包括气缸安装板、夹爪气缸和两个夹爪；气缸安装板一端固定安装在竖直安装板上，另一端设有滑槽；两个夹爪滑动安装在滑槽内；夹爪气缸固定安装在气缸安装板上，且其动力端与夹爪连接。
具体的，其他机构包括一种横移旋转机构和第二产品安装座；横移旋转机构设有第一产品安装座和滑轨，第一产品安装座两端分别设有产品载座；第一产品安装座可水平旋转180°，且其通过滑轨在装料工位和装配工位间往复滑动；第二产品安装座设有两个产品载座；当第一产品安装座滑动到装配工位时，与第二产品安装座构成的四个产品载座形成产品载座线。
具体的，第二产品安装座包括第三产品载座和第四产品载座；第三产品载座和第四产品载座上端分别设有产品放置台；且产品放置台侧面安装有对射感应器。设置对射感应器是为了检测产品是否安装在产品放置台上。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
1. 本机构通过与横移旋转机构相配合，利用第一产品安装座可水平旋转180°，可以使操作员只需放置第一产品和第二产品，机构自动完成第一产品和第二产品的组装成产品组合体，实现机械代替人工进行产品组装，便于生产自动化，降低人工成本，同时也提高了工作效率，提高成品率。
2. 本机构的多夹爪组件与横移旋转机构的第一产品载座与第二产品载座形成的产品载座线的产品载座一一对应，将产品拍照检测装置、刻码装置和产品成品收集装置相对应设置在各产品载座工位，可以通过本机构实现产品从组装到检测、刻码和成品收集自动完成，可以减少移送装置数量，使得各工序间同步进行，降低生产成本的同时，也缩短整个设备运行周期，便于批量化生产。
附图说明
图1为实施例的多夹爪机构主要部件示意图；
图2为实施例的多夹爪机构主要部件主视图；
图3为实施例的多夹爪机构主要部件右视图；
图4为实施例的多夹爪机构主要部件右视图；
图5为实施例的多夹爪机构与其他机构配合示意图；
图6为实施例的横移旋转机构示意图；
图7为实施例的横移旋转机构侧视图。
图中：1、第二滑轨；2、横向安装板；3、竖直气缸；4、浮动接头；5、竖直安装板；6、气缸安装板；7、夹爪气缸；8、夹爪；9、第一夹爪组件；10、第二夹爪组件；11、第三夹爪组件；12、第四夹爪组件；13、横移旋转机构；14、第一产品安装座；15、产品位置感应器；16、连接板；17、滑轨；18、第一产品放置台；19、第二产品放置台；20、第三产品放置台；21、第四产品放置台；22、拍照检测装置、23、刻码装置；24、横向气缸；25、通孔；26、第一滑轨；27、对射感应器；28、产品收集盒；29、安装架。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，进一步阐述本申请。为了便于描述将多夹爪组件分为第一夹爪组件9、第二夹爪组件10、第三夹爪组件11和第四夹爪组件12；拍照检测装置22用于对第三产品放置台20上的产品进行拍照检测工序，刻码装置23用于对第四产品放置台21上的产品进行刻码工序；产品收集盒28用于对刻码后的产品进行收集。
请参阅图1-7本实施例公开了一种多夹爪机构，包括安装架29、滑动装置和多夹爪装置；滑动装置安装在安装架29上；多夹爪装置设有四个夹爪组件，且每个夹爪组件分别设有夹爪8；多夹爪装置滑动安装在滑动装置上，并通过滑动装置可在竖直方向和水平方向上往复滑动；每个夹爪组件沿水平方向上依次固定安装在多夹爪装置上，且各夹爪组件等距离间隔分布；多夹爪机构可与其他机构配合使用；其他机构设有的产品载座分别设在各夹爪组件的下方形成一条产品载座线，产品通过多夹爪装置设有的夹爪夹持可从产品载座线的一侧沿水平方向逐次运送到每个产品载座上直到产品载座线的另一侧。实现了多夹爪机构工作的基本需求。
进一步的，滑动装置包括滑两条第一滑轨26、横向安装板2、两条第二滑轨1和动力组件；两条第一滑轨26平行安装在安装架29上；横向安装板2一侧滑动安装在两条第一滑轨26上，另一侧表面两端平行安装有第二滑轨1，且第一滑轨26与第二滑轨1相互垂直；横向安装板2在动力组件的驱动下沿水平方向滑动运动；多夹爪装置滑动安装在第二滑轨1上，且其在动力组件的驱动下沿竖直方向滑动运动。实现了滑动装置的构成。
进一步的，动力组件包括横向气缸24、竖直气缸3和两个浮动接头4；横向气缸24固定安装在安装架29上，且其动力端通过浮动接头4与横向安装板2连接；竖直气缸3固定安装在横向安装板2上，且其动力端通过浮动接头4与多夹爪装置连接。实现了动力组件的构成。
进一步的，多夹爪装置包括竖直安装板5和四个夹爪组件；竖直安装板5的一侧滑动安装在第二滑轨1上，且其通过浮动接头与竖直气缸3动力端连接；四个夹爪组件分别为第一夹爪组件9、第二夹爪组件10、第三夹爪组件11和第四夹爪组件12；各个夹爪组件沿水平方向等距离分别固定安装在竖直安装板5上的另一侧。实现了多夹爪装置的构成。
进一步的，夹爪组件包括气缸安装板6、夹爪气缸7和两个夹爪8；气缸安装板6一端固定安装在竖直安装板5上，另一端设有滑槽；两个夹爪8滑动安装在滑槽内；夹爪气缸7固定安装在气缸安装板上，且其动力端与夹爪8连接。实现了夹爪组件的构成。
进一步的，其他机构包括横移旋转机构13和第二产品安装座；横移旋转机构13设有第一产品安装座14和滑轨17，第一产品安装座14两端分别设有产品载座；第一产品安装座14可水平旋转180°，且其通过滑轨17在装料工位和装配工位间往复滑动；第二产品安装座设有两个产品载座；当第一产品安装座14滑动到装配工位时，与第二产品安装座构成的四个产品载座形成产品载座线。实现了其他机构的构成。
进一步的，第二产品安装座包括第三产品载座和第四产品载座；第三产品载座和第四产品载座固定安装在安装台上；第三产品载座和第四产品载座上端分别设有产品放置台；且产品放置台侧面安装有对射感应器27。产品载座线上的四个产品载座构成的产品放置台分别为第一产品放置台18、第二产品放置台19、第三产品放置台20和第四产品放置台21。
工作原理：1.第一产品和第二产品沿送料方向进行送料时，操作员拿取第一产品和第二产品，再随机将第一产品和第二产品放置在第一产品安装座14上的第一产品放置台18和第二产品放置台19上，产品放置台上的对射感应器27感应到产品已安装，启动横移旋转机构13，第一产品安装座14沿滑轨17从装料工位滑动到装配工位。此时安装在检测台上的产品位置感应器15检测第一产品放置台18上的产品是第一产品则会自动启动多夹爪机构，反之则第一产品安装座14返回装料工位，提醒操作员重新放置第一产品和第二产品。在实际情况下，也可以根据实际需要将第一产品放置台18与第二产品放置台19设置为相同部件，使得第一产品和第二产品均可放置在产品放置台内，如果产品位置感应器15检测时第一产品放置台18内放置的不是第一产品，只需将旋转板旋转180°，再进行后序组装，无需返回装料工位，重新装料。
2.多夹爪机构启动后，竖直气缸3动力端伸出带动竖直安装板5沿竖直方向下移，继而带动多夹爪装置下移，第一夹爪组件9的夹爪气缸7驱动两个夹爪8夹持住第一产品，夹持住后再由竖直气缸3驱动竖直安装板5沿竖直方向上移。第一产品被夹取后，第一产品安装座14再水平旋转180°，此时第一产品安装座14上的第二产品放置台19就处于第一夹爪组件9的下方。接着竖直气缸3再次驱动竖直安装板5下移，带动第一夹爪组件9上的第一产品组装到第二产品上，形成产品组合体。组装后，竖直气缸3带动竖直安装板5再次上移，第一产品安装座14反向水平旋转180°复位，进而带动产品组合体旋转至第二夹爪组件10的下方。
3.竖直气缸3再次驱动竖直安装板5下移，带动多夹爪装置下移，第二夹爪组件10的夹爪气缸7驱动夹爪8夹持住产品组合体，并由竖直气缸3驱动竖直安装板5上移，同时横向气缸24启动，驱动横向安装板2沿水平方向滑动，当产品组合体滑动至第三产品放置台20的上方时，横向气缸24停止，同时竖直气缸3驱动竖直安装板5下移，将产品组合体放置到第三产品放置台20内。竖直气缸3驱动竖直安装板5上移，同时横向气缸24启动，驱动横向安装板2沿水平方向返回。
4.当产品组合体放置到第三产品放置台20内时，拍照检测装置22对产品组合体进行组装位置检测并拍照工序。此工序结束后，竖直气缸3驱动竖直安装板5下移，第三夹爪组件11的夹爪8夹持住拍照后的产品组合体，并由竖直气缸3驱动竖直安装板5上移，同时横向气缸24启动，驱动横向安装板2沿水平方向滑动，当拍照后的产品组合体滑动至第四产品放置台21上方时，横向气缸24停止，同时竖直气缸3驱动竖直安装板5下移，将拍照后的产品组合体放置到第四产品放置台21内。放置后，夹爪组件返回。
5.当拍照后产品组合体放置到第四产品放置台21内时，刻码装置23对拍照后的产品组合体进行刻码工序。此工序结束后，再由竖直气缸3和横向气缸24的驱动，由第四夹爪组件12的夹爪8夹持住刻码后的产品组合体运送至产品成品收集流道处。
6.当刻码后的产品组合体进入产品成品收集流道时，产品通过安装台上的通孔25进入下侧的产品收集盒28内。
上述只是关于完成一次产品组装、拍照、刻码和产品收集工作流程。在实际中，当横移旋转机构13上的产品全部取走后，可以继续返回装料工位进行产品放置，如此往复循环生产，各工序间同时进行。操作人员只需手工放置第一产品第二产品，并及时进行产品收集盒28装满后替换工作即可。
以上仅为本申请的较佳施例，并非用来限定本申请的实施范围。即凡依本申请专利范围的内容所做的等效变化与修饰，均落入本申请的技术范围。
Claims (2)
1.一种多夹爪机构，包括安装架、滑动装置和多夹爪装置；所述滑动装置安装在所述安装架上；其特征在于：所述多夹爪装置设有若干个夹爪组件，且每个所述夹爪组件分别设有夹爪；所述多夹爪装置滑动安装在所述滑动装置上，并通过所述滑动装置可在竖直方向和水平方向上往复滑动；每个所述夹爪组件沿水平方向上依次固定安装在所述多夹爪装置上，且各夹爪组件等距离间隔分布；所述多夹爪机构可与其他机构配合使用；所述其他机构设有的产品载座分别设在各所述夹爪组件的下方，形成一条产品载座线，产品通过所述多夹爪装置设有的夹爪夹持可从所述产品载座线的一侧沿水平方向逐次运送到每个产品载座上直到所述产品载座线的另一侧；
所述滑动装置包括两条第一滑轨、横向安装板、两条第二滑轨和动力组件；两条所述第一滑轨平行安装在所述安装架上；所述横向安装板一侧滑动安装在两条所述第一滑轨上，另一侧表面两端平行安装有所述第二滑轨，且所述第一滑轨与所述第二滑轨相互垂直；所述横向安装板在所述动力组件的驱动下沿水平方向滑动运动；所述多夹爪装置滑动安装在所述第二滑轨上，且其在所述动力组件的驱动下沿竖直方向滑动运动；所述动力组件包括横向气缸、竖直气缸和两个浮动接头；所述横向气缸固定安装在所述安装架上，且其动力端通过所述浮动接头与所述横向安装板连接；所述竖直气缸固定安装在所述横向安装板上，且其动力端通过所述浮动接头与所述多夹爪装置连接；所述多夹爪装置包括竖直安装板和四个夹爪组件；所述竖直安装板的一侧滑动安装在所述第二滑轨上，且其通过所述浮动接头与所述竖直气缸动力端连接；各个所述夹爪组件沿水平方向等距离分别固定安装在所述竖直安装板上的另一侧；所述其他机构包括一种横移旋转机构和第二产品安装座；所述横移旋转机构设有第一产品安装座和滑轨，所述第一产品安装座两端分别设有产品载座；所述第一产品安装座可水平旋转180°，且其通过所述滑轨在装料工位和装配工位间往复滑动；所述第二产品安装座设有两个产品载座；当所述第一产品安装座滑动到装配工位时，与所述第二产品安装座构成的四个产品载座形成所述产品载座线；所述第二产品安装座包括第三产品载座和第四产品载座；所述第三产品载座和所述第四产品载座上端分别设有产品放置台；且所述产品放置台侧面安装有对射感应器。
2.根据权利要求1所述的一种多夹爪机构，其特征在于：所述夹爪组件包括气缸安装板、夹爪气缸和两个夹爪；所述气缸安装板一端固定安装在所述竖直安装板上，另一端设有滑槽；两个所述夹爪滑动安装在所述滑槽内；所述夹爪气缸固定安装在所述气缸安装板上，且其动力端与所述夹爪连接。
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