CN113955487A - 一种全自动夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动夹持装置，包括底座，所述底座上端面固定连四根支撑立柱，所述支撑立柱顶端固定连接有圆形台面板，所述圆形台面板中心固定连接有驱动机构，所述驱动机构上端固定连接三爪定心夹持机构，所述驱动机构的正下方设有弹性离合器顶升机构，所述圆形台面板上开设有一方形槽，所述方形槽中设有定位机构，所述圆形台面板周边固定连接有三个承载机构。该全自动夹持装置，相较于传统设备的由人工操作将工件夹紧的方式，不但解决了依靠人工经验来判断是否夹紧工件的不确定性，而且降低了人工操作的工作强度和危险系数，以及提高了生产效率，同时提升了产品生产智能化控制，便于整个生产线自动化控制，更便于进行人工管理。

Description

一种全自动夹持装置

技术领域

本发明涉及工程机械的技术领域，具体来说，涉及一种全自动夹持装置。

背景技术

我国经济发展现处于稳步前进的阶段，装备制造技术得到迅速的发展和提高，自动化机械设备及自动生产线广泛应用于各个行业和领域，在这些自动机械设备及自动化生产线上，很多工程场合都会用到各式各样的封头。

现有封头的上料夹持、下料松开一般均采用人工操作，但由于封头的使用数量较大，种类、规格较多，所以人工操作的效率较低；此外采用人工操作的方法将封头夹紧和松开，具有操作麻烦、安装难度大、操作时间长的缺点；甚至在夹持的过程中还要依靠个人经验来判断产品是否已经夹紧，一方面加大了人员的劳动强度，另一方面对于经验的不确定性增加人工劳动的安全风险。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种全自动夹持装置，能够解决上述问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种全自动夹持装置，包括底座，所述底座上端面固定连四根支撑立柱，所述支撑立柱顶端固定连接有圆形台面板，所述圆形台面板中心固定连接有驱动机构，所述驱动机构上端固定连接三爪定心夹持机构，所述驱动机构的正下方设有弹性离合器顶升机构，所述圆形台面板上开设有一方形槽，所述方形槽中设有定位机构，所述圆形台面板周边固定连接有三个承载机构，所述圆形台面板的边缘固定连接有减速位光电传感器和停止位光电传感器,所述驱动机构包括小齿轮，所述小齿轮中部设有转轴，所述转轴顶端外侧设有大伞齿轮,所述小齿轮啮合连接大齿轮，所述大齿轮通过减速电机进行驱动,所述定位机构上端设有一个可伸缩的顶头,所述承载机构包括三轴气缸、导向杆，所述导向杆穿过圆形台面板连接承载板，所述三轴气缸一侧固定连接有连接板,所述弹性离合器顶升机构底端设有顶升气缸，所述顶升气缸通过顶升板连接弹性离合器组件，所述弹性离合器顶升机构还设有一个伺服电机，所述伺服电机通过联轴器驱动所述弹性离合器组件中的离合器转动轴，所述离合器转动轴顶端设有T型离合器轴头,所述三爪定心夹持机构包括连接座，所述连接座包括三个互成120度的连接座板，所述连接座板上端设有丝杆，所述丝杆的内侧端有L型安装板，所述所述丝杆的外侧端连接限位挡板，所述L型安装板的上端设有定位块，所述丝杆前段设有小伞齿轮。

进一步的，所述顶头通过气缸驱动。

进一步的，所述圆形台面板周边设有三个互成120度的凹槽，所述减速位光电传感器和所述停止位光电传感器分别位于相邻两个所述凹槽之间的圆弧中点。

进一步的，所述连接板与所述凹槽相匹配，所述承载板通过所述三轴气缸驱动。

进一步的，所述伺服电机配置有扭力控制器。

进一步的，所述丝杆外侧设有风琴罩，所述定位块的外侧端面为弧形面，所述小伞齿轮与所述大伞齿轮啮合连接。

进一步的，一个所述连接座板下端面外侧中心设有与所述减速位光电传感器、所述停止位光电传感器相匹配的感应元件，另一个所述连接座板下端面设有与所述顶头相匹配的定位槽。

进一步的，所述T型离合器轴头与所述转轴内部的定位孔相匹配。

进一步的，所述弹性离合器顶升机构、所述承载机构、所述定位机构、所述减速电机、所述减速位光电传感器、所述光电传感器均电性连接产线控制柜。

本发明的有益效果：该全自动夹持装置，相较于传统设备的由人工操作将工件夹紧的方式，不但解决了依靠人工经验来判断是否夹紧工件的不确定性，而且降低了人工操作的工作强度和危险系数，以及提高了生产效率，同时提升了产品生产智能化控制，便于整个生产线自动化控制，更便于进行人工管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种全自动夹持装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例所述的一种全自动夹持装置的三爪定心夹持机构的结构示意图；

图3是根据本发明实施例所述的一种全自动夹持装置的整体框架与驱动机构的结构示意图；

图4是根据本发明实施例所述的一种全自动夹持装置的弹性离合器顶升机构的结构示意图；

图5是根据本发明实施例所述的一种全自动夹持装置的承载机构的结构示意图。

图中：1、底座；2、支撑立柱；3、圆形台面板；4、驱动机构；5、三爪定心夹持机构；6、弹性离合器顶升机构；7、定位机构；8、承载机构；9、大齿轮；10、减速电机；11、减速位光电传感器；12、小齿轮；13、转轴；14、大伞齿轮；15、顶头；16、凹槽；17、停止位光电传感器；18、三轴气缸；19、导向杆；20、承载板；21、连接板；22、顶升气缸；23、顶升板；24、弹性离合器组件；25、伺服电机；26、联轴器；27、弹簧；28、T型离合器轴头；29、丝杆；30、L型安装板；31、定位块；32、风琴罩；33、限位挡板；34、连接座板。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，一种全自动夹持装置，包括底座1，所述底座1上端面固定连四根支撑立柱2，所述支撑立柱2顶端固定连接有圆形台面板3，所述圆形台面板3中心固定连接有驱动机构4，所述驱动机构4上端固定连接三爪定心夹持机构5，所述驱动机构4的正下方设有弹性离合器顶升机构6，所述圆形台面板3上开设有一方形槽，所述方形槽中设有定位机构7，所述圆形台面板3周边固定连接有三个承载机构8，所述圆形台面板3的边缘固定连接有减速位光电传感器11和停止位光电传感器17,所述驱动机构4包括小齿轮12，所述小齿轮12中部设有转轴13，所述转轴13顶端外侧设有大伞齿轮14,所述小齿轮12啮合连接大齿轮9，所述大齿轮9通过减速电机10进行驱动,所述定位机构7上端设有一个可伸缩的顶头15,所述承载机构8包括三轴气缸18、导向杆19，所述导向杆19穿过圆形台面板3连接承载板20，所述三轴气缸18一侧固定连接有连接板21,所述弹性离合器顶升机构6底端设有顶升气缸22，所述顶升气缸22通过顶升板23连接弹性离合器组件24，所述弹性离合器顶升机构6还设有一个伺服电机25，所述伺服电机25通过联轴器26驱动所述弹性离合器组件24中的离合器转动轴，所述离合器转动轴顶端设有T型离合器轴头28,所述三爪定心夹持机构5包括连接座，所述连接座包括三个互成120度的连接座板34，所述连接座板34上端设有丝杆29，所述丝杆29的内侧端有L型安装板30，所述所述丝杆29的外侧端连接限位挡板33，所述L型安装板30的上端设有定位块31，所述丝杆29前段设有小伞齿轮。

在本发明中所述顶头15通过气缸驱动，所述圆形台面板3周边设有三个互成120度的凹槽16，所述减速位光电传感器11和所述停止位光电传感器17分别位于相邻两个所述凹槽16之间的圆弧中点，所述连接板21与所述凹槽16相匹配，所述承载板20通过所述三轴气缸18驱动，所述伺服电机25配置有扭力控制器，所述丝杆29外侧设有风琴罩32，所述定位块31的外侧端面为弧形面，所述小伞齿轮与所述大伞齿轮14啮合连接，一个所述连接座板34下端面外侧中心设有与所述减速位光电传感器11、所述停止位光电传感器17相匹配的感应元件，另一个所述连接座板34下端面设有与所述顶头15相匹配的定位槽，所述T型离合器轴头28与所述转轴13内部的定位孔相匹配，所述弹性离合器顶升机构6、所述承载机构8、定位机构7、所述减速电机10、所述减速位光电传感器11、所述光电传感器17均电性连接产线控制柜。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，本申请的整个生产线的控制系统连接与现场产线控制柜中，通过生产线控制系统能同步自动控制本装置，当本装置启动时，停止位光电传感器17工作，当停止位光电传感器17与连接座板34下端面外侧的感应元件相对时，即有信号，此时能正常启动，若没有信号则三爪定心夹持机构5不在规定位置，系统会报警（若不在规定位置时，在承载机构8上升时可能存在与三爪定心夹持机构5碰撞的风险），正常工作前，可通过机械手将工件放置在上升到相应的位置的承载机构8的承载板20上（当工件输送过来后，也可人工上料），装置启动，此时顶升气缸22通过顶升板23带动整个弹性离合器组件24上升，直至T型离合器轴头28接触到驱动机构4上安装有大伞齿轮14的转轴13（弹簧27被压缩），伺服电机25启动通过联轴器26带动T型离合器轴头28转动，T型离合器轴头28转动带动大伞齿轮14转动，大伞齿轮14转动带动丝杆29前段的小伞齿轮转动，小伞齿轮通过带动丝杆29转动使定位块31相外侧移动，达到夹紧工件的目的（伺服电机25配置有扭力控制器，当定位块31与工件内壁接触后，向外张紧的扭力达到设定值时，伺服电机会停止，达到自动控制夹紧过程，定位块31为弧形面能更好的和工件弧形内壁相匹配，丝杆29外侧设有可折叠风琴罩32用于防尘），工件被夹紧后，伺服电机25停止工作，整个弹性离合器组件24下降，承载机构8下降，同时定位机构7的顶头15下降解放三爪定心夹持机构，减速电机10启动，通过转轴带动大齿轮9转动，大齿轮9转动带动小齿轮12转动，以此使整个三爪定心夹持机构5转动，此时可对工件进行相应的处理如打磨、抛光，当工件被处理完成后，减速电机10开始做减速运动，当减速到一定时，此时减速位光电传感器11工作，当三爪定心夹持机构2感应到减速位光电传感器11所对应的位置时（即减速位光电传感器11感应到感应元件时，此时有信号），继续以很低的速度转动，直到转动至停止位（即停止位光电传感器17开始工作且感应到感应元件时，此时有信号），此时定位机构7的顶头15上升刚好进入定位槽中将夹持机构定位停止，同时承载机构8的承载板20由三轴气缸18顶升至接触工件，整个弹性离合器组件24再次上升，伺服电机25反向运动将三爪定心夹持机构2的定位块31松开，工件自由放在承载机构8上，通过机械手移走（或人工将工件移走）。

综上所述：该发明能够实现对圆筒型、椎筒型、弧面型、多规格工件的全自动夹紧、松开功能，相较于传统设备的由人工操作将工件夹紧的方式，不但降低了人工操作的工作强度和危险系数，而且极大的提高了生产效率，同时提升了产品生产的智能化，更便于进行人工管理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种全自动夹持装置，其特征在于，包括底座（1），所述底座（1）上端面固定连四根支撑立柱（2），所述支撑立柱（2）顶端固定连接有圆形台面板（3），所述圆形台面板（3）中心固定连接有驱动机构（4），所述驱动机构（4）上端固定连接三爪定心夹持机构（5），所述驱动机构（4）的正下方设有弹性离合器顶升机构（6），所述圆形台面板（3）上开设有一方形槽，所述方形槽中设有定位机构（7），所述圆形台面板（3）周边固定连接有三个承载机构（8），所述圆形台面板（3）的边缘固定连接有减速位光电传感器（11）和停止位光电传感器（17）,所述驱动机构（4）包括小齿轮（12），所述小齿轮（12）中部设有转轴（13），所述转轴（13）顶端外侧设有大伞齿轮（14）,所述小齿轮（12）啮合连接大齿轮（9），所述大齿轮（9）通过减速电机（10）进行驱动,所述定位机构（7）上端设有一个可伸缩的顶头（15）,所述承载机构（8）包括三轴气缸（18）、导向杆（19），所述导向杆（19）穿过圆形台面板（3）连接承载板（20），所述三轴气缸（18）一侧固定连接有连接板（21）,所述弹性离合器顶升机构（6）底端设有顶升气缸（22），所述顶升气缸（22）通过顶升板（23）连接弹性离合器组件（24），所述弹性离合器顶升机构（6）还设有一个伺服电机（25），所述伺服电机（25）通过联轴器（26）驱动所述弹性离合器组件（24）中的离合器转动轴，所述离合器转动轴顶端设有T型离合器轴头（28）,所述三爪定心夹持机构（5）包括连接座，所述连接座包括三个互成120度的连接座板（34），所述连接座板（34）上端设有丝杆（29），所述丝杆（29）的内侧端有L型安装板（30），所述所述丝杆（29）的外侧端连接限位挡板（33），所述L型安装板（30）的上端设有定位块（31），所述丝杆（29）前段设有小伞齿轮。

2.根据权利要求1所述的一种全自动夹持装置，其特征在于，所述顶头（15）通过气缸驱动。

3.根据权利要求1所述的一种全自动夹持装置，其特征在于，所述圆形台面板（3）周边设有三个互成120度的凹槽（16），所述减速位光电传感器（11）和所述停止位光电传感器（17）分别位于相邻两个所述凹槽（16）之间的圆弧中点。

4.根据权利要求3所述的一种全自动夹持装置，其特征在于，所述连接板（21）与所述凹槽（16）相匹配，所述承载板（20）通过所述三轴气缸（18）驱动。

5.根据权利要求1所述的一种全自动夹持装置，其特征在于，所述伺服电机（25）配置有扭力控制器。

6.根据权利要求1所述的一种全自动夹持装置，其特征在于，所述丝杆（29）外侧设有风琴罩（32），所述定位块（31）的外侧端面为弧形面，所述小伞齿轮与所述大伞齿轮（14）啮合连接。

7.根据权利要求1所述的一种全自动夹持装置，其特征在于，一个所述连接座板（34）下端面外侧中心设有与所述减速位光电传感器（11）、所述停止位光电传感器（17）相匹配的感应元件，另一个所述连接座板（34）下端面设有与所述顶头（15）相匹配的定位槽。

8.根据权利要求1所述的一种全自动夹持装置，其特征在于，所述T型离合器轴头（28）与所述转轴（13）内部的定位孔相匹配。

9.根据权利要求1所述的一种全自动夹持装置，其特征在于，所述弹性离合器顶升机构（6）、所述承载机构（8）、所述定位机构（7）、所述减速电机（10）、所述减速位光电传感器（11）、所述光电传感器（17）均电性连接产线控制柜。

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