CN114560352A - 一种气动夹钳及应用该夹钳的层绕机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动夹钳及应用该夹钳的层绕机，其中一种气动夹钳，包括本体；以及第一钳身，第一钳身与本体固定连接；以及第二钳身，第二钳身与第一钳身铰接；以及气缸，气缸与本体固定连接，且气缸的输出端设置有坡面，第二钳身的一端与坡面接触设置；一种层绕机包括上述的一种气动夹钳，还包括：支撑架；以及层绕盘，层绕盘置于支撑架上，层绕盘由动力机构带动转动；以及机械臂，机械臂的输出端连接气动夹钳，用于将丝状体夹持并挂接于层绕盘上。本发明具有可避免气动夹钳与层绕盘碰撞、保证丝状物的平直度和品质、保持层绕盘不被损坏的技术效果。

Description

一种气动夹钳及应用该夹钳的层绕机

技术领域

本发明涉及丝状物包装及运输技术领域，具体为一种气动夹钳及应用该夹钳的层绕机。

背景技术

层绕机是将细长、连续的丝状物缠绕于层绕盘上，对丝状物进行收卷、包装的设备，气 动夹钳是层绕机中的工装部件，用于夹持丝状物，并结合机械臂将丝状物的端部转移至层绕 盘处，并挂接于层绕盘上，为后续的丝状物绕盘做准备，同时层绕盘满盘后，还气动夹钳还 需要结合机械臂将丝状物的尾部折弯，并再次将丝状物的尾部挂接于层绕盘上，完成丝状物 的固定。

现有的应用于层绕机中的气动夹钳具有一定的缺陷：现有的气动夹钳在夹持或放开丝状 物时，丝状物两侧的钳身会做打开动作，即两侧的钳身均会产生相对的张开运动，然而挂接 丝状物的头部时，需要挂接于层绕盘的端部处，如果气动夹钳的放置位置稍有偏差，气动夹 钳在做打开动作时，就会与层绕盘的侧壁发生碰撞，即产生碰壁现象，如此会损坏层绕盘或 气动夹钳；且现有的气动夹钳，在挂接丝状物时，需要为夹钳的打开运动预留位置，如此就 不可能使钳身尽可能的贴壁，然而为了丝状物保持平直，层绕盘上的挂接孔又必须贴壁设置， 这就导致了气动夹钳与层绕盘的侧壁之间形成一定的角度，才能将丝状物的头部成功挂接于 层绕盘上，如此又产生了新的缺陷，即丝状物呈一定角度挂接于挂接孔上时，会导致丝状物 本身是歪斜的，缠绕的第一圈不能按既定路线走线，会对后续的丝状物丝状物产生影响，进 而影响丝状物的平直度和品质。

现有的层绕机也具有一定的缺陷：现有层绕机上应用的层绕盘，在满盘后需要脱离层绕 机进入下一个通道，在此过程中，会产生碰撞，严重的会使层绕盘产生毛刺、凹坑，如此在 后续使用丝状物时，会对丝状物产生剐蹭，依然影响丝状物的品质。

基于上述缺陷，本发明提供一种气动夹钳及应用该夹钳的层绕机，以解决现有技术中存 在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动夹钳及应用该夹钳的层绕机，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：

一种气动夹钳，包括：本体；以及第一钳身，第一钳身与本体固定连接；以及第二钳身， 第二钳身与第一钳身铰接；以及气缸，气缸与本体固定连接，且气缸的输出端设置有坡面， 第二钳身的一端与坡面接触设置。

优选的，本体包括有开设于其内部的腔体，腔体延伸至本体的两端，本体还包括有设置 于其一端的伸出块；第一钳身包括有与伸出块固定连接的连接端；第二钳身包括有设置于其 一端的联动端，联动端伸入腔体内；气缸一端伸入腔体内使坡面与联动端接触。

优选的，第一钳身包括有设置于其一端的平台，平台位于第一钳身远离连接端的一端； 第二钳身包括有设置于其一端的若干夹槽，夹槽位于第二钳身远离联动端的一端；平台与夹 槽正对应。

优选的，第一钳身包括有容纳槽，容纳槽与第二钳身对应。

优选的，第一钳身包括有第一限位柱，第一限位柱位于连接端上接近联动端的一侧；第 二钳身包括有第二限位柱，第二限位柱位于联动端上接近连接端的一侧；第一限位柱与第二 限位柱正对应。

本发明还提供如下技术方案：

一种层绕机，包括上述的一种气动夹钳，还包括：支撑架；以及层绕盘，层绕盘置于支 撑架上，层绕盘由动力机构带动转动；以及机械臂，机械臂的输出端连接气动夹钳，用于将 丝状体夹持并挂接于层绕盘上。

优选的，层绕盘包括：柱面体；以及挡壁，挡壁有两个，分别位于柱面体的轴向两端， 与柱面体之间形成绕线槽；以及第一挂孔，第一挂孔位于柱面体上靠近挡壁的端部；以及环 形槽，环形槽位于第一挂孔与挡壁之间；以及第二挂孔，第二挂孔位于挡壁端部处。

优选的，挡壁包括有：盘状体，盘状体与柱面体同轴连接，盘状体内设置有空腔，盘状 体的周向端面上设置有若干通孔；若干球体，若干球体一一位于若干通孔内，通孔的深度小 于球体的直径；弹性体，弹性体位于空腔内，且弹性体抵接于若干球体上，对球体产生弹性 作用力。

优选的，弹性体为涡卷弹簧，弹性体的外圈与若干球体接触，对球体产生弹性作用力。

优选的，弹性体外圈的端部设置有滚柱，滚柱与弹性体外圈的端部转动连接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1.本发明公开的一种气动夹钳，设置了夹钳为单动机构，即做打开和闭合动作时，只有 一侧的钳身做相对的转动，另一侧的钳身相对于层绕盘静止，所以并不会与层绕盘的挡壁发 生碰撞，且由于无需为另一侧钳身的打开动作预留空间，所以气动夹钳可在层绕盘上贴壁完 成挂接动作，因此可避免丝状物发生偏斜弯折，即保护了气动夹钳和层绕盘，也保证了丝状 物的平直度和品质；

2.本发明公开的一种层绕机，由于应用了上述的气动夹钳，可保护层绕盘不被损坏，并 保证了丝状物的包装品质，且其层绕盘的挡壁设置了盘状体、空腔、通孔、球体、弹性体等 结构，使得层绕盘满盘后，在滚动运输过程中，如果遇到较大的冲击力，该冲击力会首先作 用于球体上，球体受到的冲击力传递给弹性体，弹性体发生弹性形变以抵消冲击力，可保护 层绕盘不被损坏。

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是本发明实施例1中一种气动夹钳的立体图一；

图2是本发明实施例1中一种气动夹钳的立体图二；

图3是本发明实施例1中本体的立体图；

图4是本发明实施例2中一种层绕机的立体图；

图5是本发明实施例2中层绕盘的立体图；

图6是本发明实施例2中挡壁的剖视图；

图中：

本体1；腔体11；伸出块12；

第一钳身2；连接端21；平台22；容纳槽23；第一限位柱24；

第二钳身3；联动端31；夹槽32；第二限位柱33；

气缸4；坡面41；

支撑架5；

层绕盘6；柱面体61；挡壁62；盘状体621；空腔622；通孔623；球体624；弹性体 625；滚柱626；绕线槽63；第一挂孔64；环形槽65；第二挂孔66；

动力机构7；

机械臂8；

弯折剪断机构9。

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1：在夹钳将丝状物夹持于层绕盘处，并挂接于层绕盘的过程中，为了避免夹钳 与层绕盘发生碰撞，且为了避免丝状物发生偏斜弯折，本实施例提供一种气动夹钳的最佳方 案，具体的，如图1～3，本气动夹钳包括有本体1，本体1作为气动夹钳的支撑结构，为圆 柱状结构，也可以为方形体、棱形体等其它结构；还包括有第一钳身2，第一钳身2为两端 延伸的长方体结构，也可以为圆柱体或棱形体等其它结构，第一钳身2的背部优选为平面结 构，其中第一钳身2与本体1固定连接；还包括有第二钳身3，第二钳身3也为两端延伸的 长方体结构，也可以为圆柱体或棱形体等其它结构，其中第二钳身3与第一钳身2铰接；当 第一钳身2和第二钳身3闭合时，可夹持丝状物，接着可将丝状物运转于层绕盘处，使第一 钳身2位于接近层绕盘挡壁的一侧，进行丝状物的挂接动作，之后第一钳身2和第二钳身3 打开，使丝状物脱离气动夹钳，完成挂接动，在此过程中，由于第一钳身2固定于本体1上，所以当第一钳身2和第二钳身3打开时，只有第二钳身3做相对于第一钳身2的转动运动， 第一钳身2相对于层绕盘静止，所以并不会与层绕盘的挡壁发生碰撞，且由于无需为第一钳身2的打开动作预留空间，所以气动夹钳可贴壁完成挂接动作，因此可避免丝状物发生偏斜弯折。

进一步的，在上述的基础上，需要考虑如何使第二钳身3相对于第一钳身2做转动运动， 即使气动夹钳完成单向动作，因此本气动夹钳还包括气缸4，其中气缸4与本体1固定连接， 且气缸4的输出端设置有坡面41，第二钳身3的一端与坡面41接触设置，需要使第一钳身2和第二钳身3之间张开时，启动气缸4，使气缸4的输出端向接近第二钳身3的方向位移， 从而使第二钳身3的一端在坡面41的作用下，相对于坡面41做相向且转动的位移，进而使 第二钳身3相对于第一钳身2做转动运动，完成二者之间的张开动作，同理，需要第二钳身 3和第一钳身2闭合时，启动气缸4，使气缸4的输出端做远离第二钳身3的动作即可。

进一步的，需要将气动夹钳设计的更为紧凑，基于此，本体1包括有开设于其内部的腔 体11，腔体11为圆柱形结构，且腔体11延伸至本体1的两端，即本体1的两端是敞开的状 态，如此均将气缸4、第一钳身2、第二钳身3的部分置于腔体11内，使第二钳身3与坡面41的接触部分置于腔体11，使气动夹钳结构紧凑。

进一步的，本体1与第一钳身2的连接方式介绍如下：本体1还包括有设置于其一端的 伸出块12，其中伸出块12为片状体，且为两个，位于本体1的同一端；同时第一钳身2包括有与伸出块12固定连接的连接端21，连接端21也为片状体，连接端21位于两个伸出块 12之间，连接端21与伸出块12之间通过螺钉与螺帽固定连接。

进一步的，第一钳身2与第二钳身3的连接方式介绍如下：第一钳身2与第二钳身3之 间通过轴销交接，且以X状的方式铰接。

进一步的，第二钳身3与坡面41的接触方式介绍如下：第二钳身3包括有设置于其一 端的联动端31，联动端31伸入腔体11内，且气缸4的一端也伸入腔体11内使坡面41与联动端31接触设置。

进一步的，由于空间限制，需要将丝状物夹持于气动夹钳的端部，基于此，第一钳身2 包括有设置于其一端的平台22，平台22位于第一钳身2远离连接端21的一端；第二钳身3 包括有设置于其一端的若干夹槽32，夹槽32位于第二钳身3远离联动端31的一端；平台22与夹槽32正对应；当第一钳身2和第二钳身3闭合时，丝状物被平台22与夹槽32夹持， 丝状物在夹槽32的作用下不会轻易的发生位移。

进一步的，为了使平台22与夹槽32之间成功闭合，第一钳身2包括有容纳槽23，容纳 槽23与第二钳身3对应，当第一钳身2和第二钳身3闭合时，第二钳身3刚好位于容纳槽23内。

进一步的，如果第一钳身2和第二钳身3闭合时，夹持力道过大，就会损伤丝状物，因 此需要限制气动夹钳的闭合程度，基于该考虑，使第一钳身2包括有第一限位柱24，第一限 位柱24位于连接端21上接近联动端31的一侧；第二钳身3包括有第二限位柱33，第二限位柱33位于联动端31上接近连接端21的一侧；第一限位柱24与第二限位柱33正对应， 当第一钳身2和第二钳身3闭合到一定程度时，第一限位柱24与第二限位柱33相遇，阻止 第一钳身2和第二钳身3发生过闭合的现象，从而保护丝状物不被损伤。

实施例2：在基于上述气动夹钳的基础上，本实施例还提供一种应用该气动夹钳的层绕 机，作为一种层绕机的最佳实施方案，以解决现有层绕机中存在的缺陷，具体的，如图4～6， 该层绕机包括实施例1提供的一种气动夹钳，还包括支撑架5，支撑架5作为层绕机的支撑 结构；还包括层绕盘6，层绕盘6置于支撑架5上，由动力机构7带动转动，层绕盘6转动时，搭接于层绕盘6上的丝状物，会随着层绕盘6的转动缠绕于层绕盘6上，至丝状物占满 层绕盘6后，剪断丝状物，并将丝状物的尾部挂接于层绕盘6，可完成丝状物的包装动作， 在此过程中，由弯折剪断机构9将丝状物的头部弯折为Z字型结构，并由机械臂8及气动夹 钳将Z字型的丝状物头部挂接于层绕盘6上，层绕盘6满盘后，由弯折剪断机构9将丝状物 的尾部剪断，并由机械臂8及气动夹钳将丝状物的尾部弯折为L型结构，并再次挂接于层绕 盘6上，防止层绕盘6满盘后，丝状物松动；其中气动夹钳连接于机械臂8的输出端，且动 力机构7、动力机构7与层绕盘6的连接方式、弯折剪断机构9均为现有技术，在此不做赘 述。

进一步的，层绕盘6包括有柱面体61，柱面体61作为承接丝状物的支撑结构，且柱面 体61内部有腔体，且腔体延伸至柱面体61的两端，该腔体用于与动力机构7连接；还包括挡壁62，挡壁62有两个，为环形盘状结构，分别位于柱面体61的轴向两端，与柱面体61 同轴，挡壁62用于对缠绕于层绕盘6上的丝状物进行限位，且挡壁62与柱面体61之间形 成绕线槽63，丝状物被圈设于绕线槽63内；还包括第一挂孔64，第一挂孔64位于柱面体 61上靠近其中一个挡壁62的端部，即第一挂孔64作为丝状物头部的挂接孔，使丝状物从柱 面体61的边缘处开始缠绕，可保持丝状物平直的状态；还包括环形槽65，环形槽65位于第 一挂孔64与挡壁62之间，丝状物在柱面体61上缠绕第一环时，丝状物位于环形槽65内， 如此可进一步的避免丝状物的头部脱离第一挂孔64；还包括第二挂孔66，第二挂孔66位于 挡壁62的端部处，即作为丝状物尾部的挂孔。

进一步的，层绕盘6在满盘后，会脱离层绕机，并沿着通道传递至下一个工序，在此过 程中层绕盘6会与通道或前面已经满盘的层绕盘6发生碰撞，严重的会使层绕盘6产生毛刺、 凹坑，如此在后续使用丝状物时，会对丝状物产生剐蹭；因此为了为了避免层绕盘6发生较 为严重的碰撞，使层绕盘6上的挡壁62包括有盘状体621，盘状体621与柱面体61同轴连 接，盘状体621内设置有空腔622，空腔622为环形结构，且盘状体621的周向端面上设置有若干通孔623，通孔623使盘状体621的外部与空腔622连通；还包括有若干球体624， 若干球体624一一位于若干通孔623内，其中通孔623的深度小于球体624的直径，即球体 624的一端或两端可伸出通孔623外，且通孔623为碗状体，以防止球体624脱离于盘状体 621外，还包括弹性体625，弹性体625位于空腔622内，且弹性体625抵接于若干球体624 上，对球体624产生弹性作用力，如此，当层绕盘6满盘后，在滚动运输过程中，如果遇到 较大的冲击力，该冲击力会首先作用于球体624上，球体624受到的冲击力传递给弹性体625， 弹性体625发生弹性形变以抵消冲击力，可保护层绕盘6不被损坏。

进一步的，弹性体625优选为涡卷弹簧，弹性体625的外圈与若干球体624接触，对球 体624产生弹性作用力，弹性体625的内圈固定于空腔622内，以防止弹性体625窜动。

进一步的，弹性体625外圈的端部设置有滚柱626，滚柱626与弹性体625外圈的端部 转动连接，且滚柱626抵接于空腔622的内壁上，当弹性体625发生形变时，滚柱626沿着空腔622的内壁转动，以辅助弹性体625的形变或恢复形变。

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)

1.一种气动夹钳，其特征在于，包括：

本体；

以及第一钳身，所述第一钳身与所述本体固定连接；

以及第二钳身，所述第二钳身与所述第一钳身铰接；

以及气缸，所述气缸与所述本体固定连接，且所述气缸的输出端设置有坡面，所述第二钳身的一端与所述坡面接触设置。

2.根据权利要求1所述的一种气动夹钳，其特征在于：

所述本体包括有开设于其内部的腔体，所述腔体延伸至所述本体的两端，所述本体还包括有设置于其一端的伸出块；

所述第一钳身包括有与所述伸出块固定连接的连接端；

所述第二钳身包括有设置于其一端的联动端，所述联动端伸入所述腔体内；

所述气缸一端伸入所述腔体内使所述坡面与所述联动端接触。

3.根据权利要求2所述的一种气动夹钳，其特征在于：

所述第一钳身包括有设置于其一端的平台，所述平台位于所述第一钳身远离所述连接端的一端；

所述第二钳身包括有设置于其一端的若干夹槽，所述夹槽位于所述第二钳身远离所述联动端的一端；

所述平台与所述夹槽正对应。

4.根据权利要求2所述的一种气动夹钳，其特征在于：所述第一钳身包括有容纳槽，所述容纳槽与所述第二钳身对应。

5.根据权利要求2所述的一种气动夹钳，其特征在于：

所述第一钳身包括有第一限位柱，所述第一限位柱位于所述连接端上接近所述联动端的一侧；

所述第二钳身包括有第二限位柱，所述第二限位柱位于所述联动端上接近所述连接端的一侧；

所述第一限位柱与所述第二限位柱正对应。

6.一种层绕机，其特征在于，包括权利要求1～5任意一条所述的一种气动夹钳，还包括：

支撑架；

以及层绕盘，所述层绕盘置于所述支撑架上，所述层绕盘由动力机构带动转动；

以及机械臂，所述机械臂的输出端连接所述气动夹钳，用于将丝状体夹持并挂接于所述层绕盘上。

7.根据权利要求6所述的一种层绕机，其特征在于，所述层绕盘包括：

柱面体；

以及挡壁，所述挡壁有两个，分别位于所述柱面体的轴向两端，与所述柱面体之间形成绕线槽；

以及第一挂孔，所述第一挂孔位于所述柱面体上靠近所述挡壁的端部；

以及环形槽，所述环形槽位于所述第一挂孔与所述挡壁之间；

以及第二挂孔，所述第二挂孔位于所述挡壁端部处。

8.根据权利要求7所述的一种层绕机，其特征在于，所述挡壁包括有：

盘状体，所述盘状体与所述柱面体同轴连接，所述盘状体内设置有空腔，所述盘状体的周向端面上设置有若干通孔；

若干球体，若干所述球体一一位于若干所述通孔内，所述通孔的深度小于所述球体的直径；

弹性体，所述弹性体位于所述空腔内，且所述弹性体抵接于若干所述球体上，对所述球体产生弹性作用力。

9.根据权利要求8所述的一种层绕机，其特征在于，所述弹性体为涡卷弹簧，所述弹性体的外圈与若干所述球体接触，对所述球体产生弹性作用力。

10.根据权利要求8所述的一种层绕机，其特征在于，所述弹性体外圈的端部设置有滚柱，所述滚柱与所述弹性体外圈的端部转动连接。

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