CN113146170A - 一种夹持送料机构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种夹持送料机构，属于机械自动化领域。为解决现有技术中由于产品部件安装空间限制，传统夹具和送料装置因本身结构大，无法进行自动化生产，只能通过人工手动拿取并送入装料工位，人员工作强度大，无法配合自动化装备线的高运作速度，导致产品漏装或装错，而高精度机械手臂机器人成本高的问题。本申请提供一种夹持送料机构，通过将夹持装置与送料装置合理结合在一起，由夹持装置夹持住产品部件，并通过送料装置将夹持装置运送到装料工位完成夹持和送料的工作，机构结构紧凑，安装方便，有效替代人工，降低人员工作强度，便于自动化生产，提高生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及一种夹持送料机构，属于机械自动化领域。
背景技术
自动化装配线就是专业从事产品制造后期的各种装配、检测、标示、包装等工序的生产设备。自动化装配生产线在结构原理上与手动装配流水线是非常相似的，在手工装配流水线上操作者是工人，而自动化装配生产线则由一系列自动化装配专机来完成各种装配工序。除典型的直线形式外，为了最大限度地节省使用场地，还可以采用环形形式，由于平顶链输送线能够自由转弯，所以它非常适合作为这种环形生产线的输送系统。自动化装配线操作的对象包括组成产品的各种零件、部件，最后完成的是成品或半成品，适用于产品设计成熟、市场需求量巨大，装配工序多，长期生产的产品。
在自动化装配线中的产品组装过程中，会出现由于产品的部件因安装空间小，需要装配部件时，只能通过人工拿取部件并进行手工装入，再进行后续装配工序的情况。由于自动化装配线的装配速度快，由人工重复拿取部件并装入的动作，不仅会加大人工的工作强度，出现漏装或装错导致整个产品成为不合格的情况。如果利用传统夹具和送料装置来实现部件的夹取和送料过程，由于传统夹具和送料装置本身结构较大，又会因为产品的安装空间限制而无法实现。而利用高精度机械手臂机器人来完成，又会因高精度机械手臂机器人的制造成本高导致生产成本的上升，多加入的机械手臂机器人也会增加整个自动化装配线的设备运行周期。
发明内容
对现有技术中存在的问题与不足，本申请提供一种夹持送料机构，使用方便，减少人员的工作强度，结构简单，便于安装和调试，相对制造成本低的优点，特别是在产品的部件空间不足的时候，此机构能完全满足生产需要。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种夹持送料机构，包括机架，用于构成机构部件的安装空间，夹持装置，包括夹爪，用于产品的夹持或释放，安装台，用于产品的初始放置位置，送料装置，用于将夹持装置在安装台与装料工位间的往复移动，动力装置，用于分别为夹持装置和送料装置提供动力；机架上设有滑轨，且滑轨的一侧延伸方向上安装有安装台；送料装置通过滑轨滑动安装在机架上；夹持装置安装在送料装置上；产品放置在安装台后，由动力装置驱动夹持装置的夹爪夹持住产品，送料装置在动力装置的驱动下沿机架上的滑轨向远离安装台的方向滑动，并将由夹持装置夹持的产品从安装台运送到装料工位的位置，待产品装配完成后返回。
具体的，动力装置包括滑台气缸和夹持气缸，滑台气缸与送料装置连接，夹持气缸与夹持装置连接。
具体的，机架包括安装板和两个感应器安装板，安装板上表面设有滑轨；感应器安装板相对安装在安装台的两侧；安装板下端为空腔结构，构成安装滑台气缸的安装空间；安装板侧面固定安装有档块限位块。这样设置以安装板作为基础，构成主要部件的安装空间，使得整个机构结构简单，便于整体安装和调试。
具体的，送料装置包括滑台、滑槽座和连接板，滑槽座内部设有滑槽，且其固定安装在滑台的上表面中部；滑台下表面通过滑轨滑动安装在安装板上，连接板一端与滑台的下表面固连，另一端与滑台气缸的动力输出端固连；档块固定安装在所述滑台的侧面。在前述安装板的基础上安装送料装置，使得机构空间布局紧凑，整体安装空间较小，设置挡块是为了与档位限位块相互配合，调节滑台伸出的长度，以满足不同工位距离的需求，提高机构的适用范围。
具体的，夹持装置包括两个夹爪、两个连杆、滑块、限位块和销钉；夹爪与夹持气缸相对安装在滑台的上表面，且两者分别安装在滑槽座的两侧；滑块滑动安装在滑槽座的滑槽内，且其一端通过连杆分别与夹爪铰接，另一端与夹持气缸的动力输出端连接。这样设置有效的将夹持装置和送料装置合理的结合在一起，相比传统夹具和送料装置，整体构造简单，不受产品部件安装空间小的限制。
具体的，夹爪为一根中间有折弯的杆状结构，且其一端设有夹持凹槽构成夹持端，另一端设有销轴构成连接端；两个夹爪的中间折弯部位通过销钉相对铰接在滑台上；两个连杆一端与滑块铰接，另一端通过销钉分别与两个夹爪的连接端的销轴铰接，且各铰接点偏心设置，形成连杆结构，夹持气缸动力输出端带动滑块做往复直线运动，两个夹爪通过连杆以中间折弯处所在的销钉为圆心分别做方向相反的旋转运动；限位块固定安装在夹爪的运动轨迹内，夹爪的夹持端在限位块的限制范围内对产品进行夹持或释放。这样设置利用连杆结构的特点，最大程度的减少机构的整体构造，设置限位块，可根据产品的种类来调节夹爪的夹持范围，实现精确夹持的目的。
具体的，安装台包括弹性顶块和顶块安装座；弹性顶块由弹性材料制成，产品放置在弹性顶块的上部，弹性顶块的下部通过连接销轴或连接销钉转动安装在顶块安装座上，且弹性顶块的中部设有弹簧或弹性复位装置与顶块安装座连接。这样设置是为了当产品被夹爪夹持后，滑台伸出后，推动弹性顶块沿连接销轴或连接销钉旋转，为滑台后续的滑出让出滑出空间，设置弹簧或弹性复位装置是为了当滑台收回后，弹性顶块利用弹簧力或弹性作用力沿连接销轴或连接销钉旋转而复位。将弹性顶块设置由弹性材料制成，一是为了放置产品时利用弹性便于产品的定位放置，二是为了利用弹性保证滑台伸出或收回时与弹性顶块是缓冲接触，减少磨损，延长使用寿命。
具体的，感应器安装板安装有对射感应器，对射感应器相对平行安装在两个感应器安装板上，且两者之间的感应区域穿过弹性顶块的上部。设置对射感应器并精确安装，是为了精确感应产品的正确放置，为机构的启动输出信号，便于实现机构的自动化生产。
具体的，滑台气缸和夹持气缸分别设有气管接头；夹持气缸动力输出端与滑块通过浮动接头连接。设置气管接头，可以实现机构的快速安装，节省安装调试周期，设置浮动接头是为了可以保证动力装置的动力输出平稳，不会出现偏心或偏轴现象。
具体的，夹爪、连杆和滑块相互铰接的部位都固定有耐磨保护层。设置耐磨保护层是为了提高夹爪、连杆和滑块的耐磨性能，延长使用寿命。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
1.本机构能有效的代替人工手动拿取部件并送入装料位置的工作，降低人员的工作强度，提高产品成品率。
2.可以与前序放料工序相配合，实现产品自动装配线工序间的有效衔接，不增加整个装配线的设备运行周期。
3.通过将夹持装置和送料装置合理的结合，使得机构整体布局合理，结构紧凑，节省空间，方便安装。
4.设置限位块，可以根据产品的不同种类来限制夹爪的运动轨迹，实现精确夹持，防止夹持不足导致产品在送料过程中掉落或过度夹持导致对产品造成损坏，设置挡块和挡块限位块，是为了根据不同的装料距离来调节档块和挡块限位块之间的距离，机构适用范围广。
5.设置感应器，可以根据产品的放置来控制机构的启停，实现自动化生产，提高生产效率。
附图说明
图1为实施例的示意图；
图2为实施例的正视图；
图3为实施例的俯视图；
图4为实施例的右视图。
图中：1、产品；2、浮动接头；3、销钉；4、对射感应器；5、夹持气缸；6、连杆；7、滑块；8、滑台气缸；9、滑台；10、气管接头；11、感应器安装板；12、弹性顶块；13、安装板；14、顶块安装座；15、连接销轴；16、限位块；17、夹爪；18、滑槽座；19、连接板；20、挡块；21、挡块限位块。
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。
请参阅图1-4本申请公开了一种夹持送料机构，包括机架，用于构成机构部件的安装空间；夹持装置，包括夹爪17，用于产品1的夹持或释放；安装台，用于产品1的初始放置位置；送料装置，用于将夹持装置在安装台与装料工位间的往复移动；动力装置，用于分别为夹持装置和送料装置提供动力；机架上设有滑轨，且滑轨的一侧延伸方向上安装有安装台；送料装置通过滑轨滑动安装在机架上；夹持装置安装在送料装置上；产品1放置在安装台后，由动力装置驱动夹持装置的夹爪17夹持住产品1，送料装置在动力装置的驱动下沿机架上的滑轨向远离安装台的方向滑动，并将由夹持装置夹持的产品1从安装台运送到装料工位的位置，待产品装配完成后返回。实现了机构的基本工作需求。
进一步的，动力装置包括滑台气缸8和夹持气缸5，滑台气缸8与送料装置连接，夹持气缸5与夹持装置连接。实现了动力装置的构成。
进一步的，机架包括安装板13和两个感应器安装板11，安装板13上表面设有滑轨；感应器安装板11相对安装在安装台的两侧；安装板13下端为空腔结构，构成安装滑台气缸8的安装空间。实现了机架的构成。
进一步的，送料装置包括滑台9、滑槽座18和连接板19，滑槽座18内部设有滑槽，且其固定安装在滑台9的上表面中部；滑台9下表面通过滑轨滑动安装在安装板11上，连接板19一端与滑台9的下表面固连，另一端与滑台气缸8的动力输出端固连。实现了送料装置的构成。
进一步的，夹持装置包括两个夹爪17、两个连杆6、滑块7、限位块16和销钉3；夹爪17与夹持气缸5相对安装在滑台9的上表面，且两者分别安装在滑槽座18的两侧；滑块7滑动安装在滑槽座18的滑槽内，且其一端通过连杆6分别与夹爪17铰接，另一端与夹持气缸5的动力输出端连接。实现了夹持装置的构成。
进一步的，夹爪17为一根中间有折弯的杆状结构，且其一端设有夹持凹槽构成夹持端，另一端设有销轴构成连接端；两个夹爪17的中间折弯部设有销孔，并通过销钉3相对铰接在滑台9上；两个连杆6一端与滑块7铰接，另一端通过销钉3分别与两个夹爪17的连接端的销轴铰接，且各铰接点偏心设置，形成连杆结构，夹持气缸5动力输出端带动滑块7做往复直线运动，两个夹爪17通过连杆6以中间折弯处所在的销钉3为圆心分别做方向相反的旋转运动；限位块16固定安装在夹爪17的运动轨迹内，两个夹爪17的夹持端在限位块16的限制范围内对产品进行夹持或释放。实现了夹爪对产品的夹持设置。
进一步的，安装台包括弹性顶块12和顶块安装座14；弹性顶块12由弹性材料制成，产品1放置在弹性顶块12的上部，弹性顶块12的下部通过连接销轴15转动安装在顶块安装座14上，且弹性顶块12的中部设有弹簧或弹性复位装置（未示图）与顶块安装座14连接。实现了安装台的构成。
进一步的，感应器安装板11安装有对射感应器4，对射感应器4相对平行安装在两个感应器安装板上，且两者之间的感应区域穿过弹性顶块12的上部。实现了感应器安装板的构成。
进一步的，滑台气缸8和夹持气缸5分别设有气管接头10；夹持气缸5动力输出端与滑块7通过浮动接头2连接；夹爪17、连杆6和滑块7相互铰接的部位都固定有耐磨保护层。
工作原理：1.操作人员拿到产品1，根据产品1的规格实际需要，选择合适的限位块16，调试好两个夹爪17的夹取行程，再将机构安装到合适位置，根据安装台与装料工位之间的距离，调试挡块20和挡块限位块21之间的距离。根据产品1放置在弹性顶块12上的位置，调试好对射感应器4在感应器安装板11上的安装位置，确保两个对射感应器4之间的感应区域穿过产品1，调试完成后，将外接气泵的气管分别与滑台气缸8和夹持气缸5的气管接头10连接，完成组装和调试工作。
2.当放料夹具将产品1放置到弹性顶块12上时，对射感应器4感应到产品1已放置，自动启动外接气泵，驱动夹持气缸5动力端伸出，带动滑块7沿滑槽座18内的滑槽滑动，进而带动连杆6使两个夹爪17在限位块16的限制范围内将产品1夹持住。
3.待产品1夹持住后，外接气泵驱动滑台气缸8动力端伸出，带动滑台9沿安装板13上的滑轨滑动，并推动弹性顶块12沿连接销轴15旋转，进而给滑台9的继续伸出让出空间，带着产品1往远离安装台的方向运送到装料工位。
4.待产品1装配完成，外接气泵驱动夹持气缸5动力端缩回，进而使夹爪分开，同时外接气泵驱动滑台气缸8动力端缩回，进而使滑台9沿安装板13上的滑轨返回，当滑台9完全返回后，弹性顶块12由于弹簧或弹性复位装置（未图示）的弹性作用下，沿连接销轴15旋转复位。如此重复完成产品的夹持送料工序。
5.在机构停机状态时，定时对于机构的滑动、铰接部位进行维护保养，以延长机构的使用寿命。
以上仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定申请的实施范围。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 (10)
1.一种夹持送料机构，包括机架，用于构成机构部件的安装空间；夹持装置，包括夹爪，用于产品的夹持或释放；安装台，用于产品的初始放置位置；送料装置，用于将夹持装置在安装台与装料工位间的往复移动；动力装置，用于分别为夹持装置和送料装置提供动力；其特征在于：所述机架上设有滑轨，且所述滑轨的一侧延伸方向上安装有所述安装台；所述送料装置通过滑轨滑动安装在所述机架上；所述夹持装置安装在所述送料装置上；产品放置在所述安装台后，由动力装置驱动所述夹持装置的夹爪夹持住产品，所述送料装置在动力装置的驱动下沿所述机架上的滑轨向远离安装台的方向滑动，将由夹持装置夹持的产品从安装台运送到装料工位的位置，待产品装配完成后返回。
2.根据权利要求1所述的一种夹持送料机构，其特征在于：所述动力装置包括滑台气缸和夹持气缸，所述滑台气缸与所述送料装置连接，所述夹持气缸与所述夹持装置连接。
3.根据权利要求2所述的一种夹持送料机构，其特征在于：所述机架包括安装板和两个感应器安装板，所述安装板上表面设有所述滑轨；所述感应器安装板相对安装在所述安装台的两侧；所述安装板下端为空腔结构，构成安装所述滑台气缸的安装空间；所述安装板侧面固定安装有档块限位块。
4.根据权利要求3所述的一种夹持送料机构，其特征在于：所述送料装置包括滑台、滑槽座、挡块和连接板，所述滑槽座内部设有滑槽，且其固定安装在所述滑台的上表面中部；所述滑台下表面通过所述滑轨滑动安装在所述安装板上，所述连接板一端与所述滑台的下表面固连，另一端与所述滑台气缸的动力输出端固连；所述档块固定安装在所述滑台的侧面。
5.根据权利要求4所述的一种夹持送料机构，其特征在于：所述夹持装置包括两个夹爪、两个连杆、滑块、限位块和销钉；所述夹爪与所述夹持气缸相对安装在所述滑台的上表面，且两者分别安装在所述滑槽座的两侧；所述滑块滑动安装在所述滑槽座的滑槽内，且其一端通过所述连杆分别与所述夹爪铰接，另一端与所述夹持气缸的动力输出端连接。
6.根据权利要求5所述的一种夹持送料机构，其特征在于：所述夹爪为一根中间有折弯的杆状结构，且其一端设有夹持凹槽构成夹持端，另一端设有销轴构成连接端；两个所述夹爪的中间折弯部位设有销孔，并通过所述销钉相对铰接在所述滑台上；两个所述连杆一端与所述滑块铰接，另一端通过所述销钉分别与两个所述夹爪的连接端的销轴铰接，且各铰接点偏心设置，形成连杆结构，所述夹持气缸动力输出端带动所述滑块做往复直线运动，两个所述夹爪通过所述连杆以中间折弯处所在的销钉为圆心分别做方向相反的旋转运动；所述限位块固定安装在所述夹爪的运动轨迹内，所述夹爪的夹持端在所述限位块的限制范围内对产品进行夹持或释放。
7.根据权利要求6所述的一种夹持送料机构，其特征在于：所述安装台包括弹性顶块和顶块安装座；所述弹性顶块由弹性材料制成，产品放置在所述弹性顶块的上部，所述弹性顶块的下部通过连接销轴或连接销钉转动安装在所述顶块安装座上，且所述弹性顶块的中部设有弹簧或弹性复位装置与所述顶块安装座连接。
8.根据权利要求7所述的一种夹持送料机构，其特征在于：所述感应器安装板安装有对射感应器，所述对射感应器相对平行安装在两个感应器安装板上，且两者之间的感应区域穿过所述弹性顶块的上部。
9.根据权利要求8所述的一种夹持送料机构，其特征在于：所述滑台气缸和所述夹持气缸分别设有气管接头；所述夹持气缸动力输出端与所述滑块通过浮动接头连接。
10.根据权利要求9所述的一种夹持送料机构，其特征在于：所述夹爪、所述连杆和所述滑块相互铰接的部位都固定有耐磨保护层。
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