CN115744259A - 可循环治具及钢条抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种可循环治具及钢条抓取装置，包括控制系统和双层输送机架，双层输送机架上设有若干阻挡气缸，双层输送机架两端均设有一个治具升降机构，双层输送机架上设有变距夹持机构，双层输送机架后方设有与变距夹持机构相配合的上料机构，上料机构、变距夹持机构、治具升降机构和阻挡气缸均与控制系统相连。通过本发明的双层输送机架和两个治具升降机构的配合，能够使多个治具在双层输送机架上自动运输、反复利用，在上层输送的过程中利用变距夹持机构和上料的配合实现自动夹取上料，替代了人工放置钢条，提高工作效率，降低员工工作强度，实现了治具的自动循环功能，最终实现自动化生产。

Description

可循环治具及钢条抓取装置

技术领域

本发明涉及一种可循环治具及钢条抓取装置，属于机械制造技术领域。

背景技术

随着自动控制技术的发展，自动系统被越来越多地应用于机械制造技术和工业制造等领域，机械化生产作业过程中，对工件进行抓取以及治具的循环搬运使用是一项需要频繁使用的操作。

现有技术存在以下技术缺陷：

现有的人工上下料方式效率过于缓慢，且属于劳动密集型工作，工作效率不高，并且在治具的回收利用运输方式上还需要工作人员进行转运并放置在工作线上，既增加工作人员的劳动量又影响生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可循环治具及钢条抓取装置。

本发明所述的可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：包括控制系统和双层输送机架，双层输送机架上设有若干阻挡气缸，双层输送机架两端均设有一个治具升降机构，双层输送机架上设有变距夹持机构，双层输送机架后方设有与变距夹持机构相配合的上料机构，上料机构、变距夹持机构、治具升降机构和阻挡气缸均与控制系统相连，双层输送机架上设有下层驱动电机和上层驱动电机，下层驱动电机和上层驱动电机分别连接有下层驱动轴，和上层驱动轴，下层驱动轴和上层驱动轴上均设有主动齿轮，双层输送机架上还设有与主动齿轮一一配合的从动齿轮，一一配合的主动齿轮和从动齿轮上均绕有输送链条，输送链条均通过治具导轨包覆。

工作过程或工作原理：

在工作时，通过控制系统控制使上料机构进行钢条的上料，同时控制变距夹持机构将上料的钢条夹至待加工的治具上，载有钢条的治具在双层输送机架的上层运输过程中经过多个加工流程最后将工件取下，治具在上层输送至右端的治具升降机构中，右侧的治具升降机构带动治具下降至双层输送机架的下层，治具在下层输送至左端的治具升降机构中，左侧的治具升降机构带动治具上升至双层输送机架的上层，实现治具的循环利用，同样的，变距夹持机构重复之前的夹持上料动作，在新的治具上进行夹放钢条的动作，实现钢条夹取的自动循环。

所述的上料机构包括上料漏斗、上料气缸和两个直线导轨，两直线导轨上通过滑块滑动连接有治具滑动工作板，治具滑动工作板上纵向设有若干钢条槽，治具滑动工作板上横向设有两个夹爪通槽，上料漏斗底部开设有与钢条槽一一对应的钢条落槽，治具滑动工作板后侧设有挡板，上料气缸通过气缸前座与治具滑动工作板固定连接，上料气缸与控制系统相连，上料漏斗内放入若干钢条，钢条通过料漏斗底部的钢条落槽筛选并平齐钢条使其落入治具滑动工作板上的钢条槽内，然后利用气缸将其推出至变距夹持机构的工作位置等待钢条被夹取，然后重复此动作与变距夹持机构配合实现自动上料功能，治具滑动工作板后侧设有挡板防止被推出时上料漏斗内的钢条持续下落。

所述的可循环治具及钢条抓取装置，所述的治具升降机构包括升降机架，升降机架上固定连接有气缸支撑板，气缸支撑板上固定连接有贯穿其本身的治具升降气缸，治具升降气缸的气缸杆固定连接有治具升降支架，治具升降支架上设有输送带电机，输送带电机连接有输送带，治具升降支架上设有接触开关，接触开关和治具升降气缸均与输送带电机相连，当治具进入到治具升降支架并触碰到接触开关后，接触开关传递信号给电机停止运转，同时治具升降气缸开始上升或下降，当治具升降气缸到达最大行程或最小行程后，传递信号给输送带电机开始反向工作，通过输送带将治具输送到双层输送架上，当治具顺利送出后，治具升降架进行复位并重复此动作实现治具的自动升降运输。

所述的变距夹持机构相包括抓手架，抓手架上固定连接有导向轴和抓手前后驱动组件，导向轴上滑动连接有夹爪升降气缸移动块，夹爪升降气缸移动块上固定连接有夹爪升降气缸和同步带压板，同步带压板与抓手前后驱动组件相连，夹爪升降气缸的气缸杆贯穿夹爪升降气缸移动块固定连接有变距组件，变距组件上滑动连接有若干钢条夹爪，抓手前后驱动组件、夹爪升降气缸和钢条夹爪均与控制系统相连，前后驱动组件带动夹爪升降气缸移动块在导向轴上前后往复运动，当钢条夹爪移动到夹钢条或放钢条的位置时，夹爪升降气缸带动变距组件下降或上升，从而带动钢条夹爪的上升或下降实现钢条的夹持和放下。

所述的抓手前后驱动组件包括伺服电机，伺服电机通过同步带连接有同步轮，同步带压板与同步带相连，伺服电机与控制系统相连，通过同步带压板与同步带上的带齿相啮合实现同步带压板随同步带移动而移动，从而实现带动变距组件前后移动。

所述的变距组件包括与夹爪升降气缸的气缸杆固定连接的安装板，安装板底部固定连接有旋转电机，旋转电机连接有丝杠，丝杠上连接有螺母座，安装板两端均固定连接有一个耳板，两耳板之间固定连接有夹爪导轨，夹爪导轨上滑动连接有若干夹爪滑块，各夹爪滑块上均连接有两个钢条夹爪，各夹爪滑块上通过伸缩铰链一一相连，左端夹爪滑块与螺母座固定连接，旋转电机与控制系统相连，旋转电机转动带动螺母座在丝杠上移动，从而带动与螺母座固定连接的夹爪滑块在夹爪导轨上移动，通过伸缩铰链带动与之相连的各夹爪滑块同步移动，进而实现夹爪的变距。

所述的钢条夹爪包括左夹爪和右夹爪，左夹爪和右夹爪上均设有与钢条相适配的半圆孔，左夹爪和右夹爪上端铰接右推拉电磁铁，推拉电磁铁与夹爪滑块固定连接，左夹爪和右夹爪下端设有圆角，推拉电磁铁与控制系统相连，在未进行夹持时，推拉电磁铁不通电，在进行夹持钢条时，将左右夹爪压向钢条，钢条通过左右夹爪底部的圆角挤压打开左右夹爪进入到半圆孔，利用推拉电磁铁内的弹簧使左右夹爪进行复位实现钢条的夹持，在进行放置钢条时，控制系统控制推拉电磁铁通电，推拉电磁铁内的圆柱下压使左右夹爪分离，钢条随之落下。

所述的双层输送机架两端分别设有一个过渡支撑，由于双层输送机架与升降机架为两个机构，两机构之间具有一定的空隙导致治具经过时不平稳，通过过渡支撑填补两机构之间的空隙，使治具在两机构之间运输时能够保持平稳。

所述的输送链条上设有阻尼轴承，通过阻尼轴承，当治具被阻挡气缸挡住时，阻尼轴承在治具底部通过时会进行转动通过，不会对治具底部进行硬性摩擦，可以减小因摩擦产生的损耗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过本发明的双层输送机架和两个治具升降机构的配合，能够使多个治具在双层输送机架上自动运输、反复利用，在上层输送的过程中利用变距夹持机构和上料的配合实现自动夹取上料，替代了人工放置钢条，提高工作效率，降低员工工作强度，在上层运输过程中通过其他加工流程最后将治具上的工件取下，通过治具升降机构将治具从下层再次循环至上层进行利用，实现了治具的自动循环功能，最终实现自动化生产。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是本发明的主视图，

图3是本发明的左视图，

图4是本发明的右视图，

图5是本发明的俯视图，

图6是本发明的后视轴测图，

图7是本发明上料机构中上料漏斗与治具滑动工作板的结构示意图，

图8是本发明中治具升降机构的结构示意图，

图9是本发明中变距夹持机构的结构示意图之一，

图10是本发明中变距夹持机构的结构示意图之二，

图11是本发明中钢条夹爪的结构示意图，

图12是本发明中下层输送链条和上层输送链条的结构示意图。

图中：1、升降机架；2、接触开关；3、治具；4、抓手架；5、上料漏斗；6、钢条落槽；7、直线导轨；8、夹爪通槽；9、钢条槽；10、治具滑动工作板；11、阻挡气缸；12、治具导轨；13、输送链条；14、上层驱动电机；15、上层驱动轴；16、主动齿轮；17、双层输送机架；18、治具升降气缸；19、下层驱动轴；20、从动齿轮；21、旋转电机；22、丝杠；23、螺母座；24、夹爪导轨；25、伸缩铰链；26、夹爪滑块；27、推拉电磁铁；28、上料气缸；29、下层驱动电机；30、耳板；31、阻尼轴承；32、左夹爪；33、右夹爪；34、半圆孔；35、同步轮；36、导向轴；37、同步带；38、夹爪升降气缸；39、夹爪升降气缸移动块；40、同步带压板；41、安装板；42、伺服电机；43、治具升降支架；44、输送带电机；45、输送带；46、气缸支撑板；47、气缸前座；48、滑块；49、挡板；50、过渡支撑。

具体实施方式

实施例1

如图1～图12所示，本发明所述的可循环治具及钢条抓取装置，包括控制系统和双层输送机架17，双层输送机架17上设有若干阻挡气缸11，双层输送机架17两端均设有一个治具升降机构，双层输送机架17上设有变距夹持机构，双层输送机架17后方设有与变距夹持机构相配合的上料机构，上料机构、变距夹持机构、治具升降机构和阻挡气缸11均与控制系统相连，双层输送机架17上设有下层驱动电机29和上层驱动电机14，下层驱动电机29和上层驱动电机14分别连接有下层驱动轴19，和上层驱动轴15，下层驱动轴19和上层驱动轴15上均设有主动齿轮16，双层输送机架17上还设有与主动齿轮16一一配合的从动齿轮20，一一配合的主动齿轮16和从动齿轮20上均绕有输送链条13输送链条13均通过治具导轨12包覆；所述的上料机构包括漏斗机架，漏斗机架上固定连接有上料漏斗5、上料气缸28和两个直线导轨7，两直线导轨7上通过滑块48滑动连接有治具滑动工作板10，治具滑动工作板10上纵向设有若干钢条槽9，治具滑动工作板10上横向设有两个夹爪通槽8，上料漏斗5底部开设有与钢条槽9一一对应的钢条落槽6，治具滑动工作板10后侧设有挡板49，上料气缸28通过气缸前座47与治具滑动工作板10固定连接，上料气缸28与控制系统相连，上料漏斗5内放入若干钢条，钢条通过料漏斗底部的钢条落槽6筛选并平齐钢条使其落入治具滑动工作板10上的钢条槽9内，然后利用气缸将其推出至变距夹持机构的工作位置等待钢条被夹取，然后重复此动作与变距夹持机构配合实现自动上料功能，治具滑动工作板10后侧设有挡板49防止被推出时上料漏斗5内的钢条持续下落；所述的治具升降机构包括升降机架1，升降机架1上固定连接有气缸支撑板46，气缸支撑板46上固定连接有贯穿其本身的治具升降气缸18，治具升降气缸18的气缸杆固定连接有治具升降支架43，治具升降支架43上设有输送带电机44，输送带电机44连接有输送带45，治具升降支架43上设有接触开关2，接触开关2和升降气缸均与输送带电机44相连，当治具3进入到治具升降支架43并触碰到接触开关2后，接触开关2传递信号给输送带电机44停止运转，同时治具升降气缸18开始上升或下降，当治具升降气缸18到达最大行程或最小行程后，传递信号给输送带电机44开始反向工作，通过输送带45将治具3输送到双层输送机架17上，当治具3顺利送出后，治具升降支架43进行复位并重复此动作实现治具3的自动升降运输；所述的变距夹持机构相包括抓手架4，抓手架4上固定连接有导向轴36和抓手前后驱动组件，导向轴36上滑动连接有夹爪升降气缸移动块39，夹爪升降气缸移动块39上固定连接有夹爪升降气缸38和同步带压板40，同步带压板40与抓手前后驱动组件相连，夹爪升降气缸38的气缸杆贯穿夹爪升降气缸移动块39固定连接有变距组件，变距组件上滑动连接有若干钢条夹爪，抓手前后驱动组件、夹爪升降气缸38和钢条夹爪均与控制系统相连，前后驱动组件带动夹爪升降气缸移动块39在导向轴36上前后往复运动，当钢条夹爪移动到夹钢条或放钢条的位置时，夹爪升降气缸38带动变距组件下降或上升，从而带动钢条夹爪的上升或下降实现钢条的夹持和放下；所述的抓手前后驱动组件包括伺服电机42，伺服电机42通过同步带37连接有同步轮35，同步带压板40与同步带37相连，伺服电机42与控制系统相连，通过同步带压板40与同步带37上的带齿相啮合实现同步带压板40随同步带37移动而移动，从而实现带动变距组件前后移动；所述的变距组件包括与夹爪升降气缸38的气缸杆固定连接的安装板41，安装板41底部固定连接有旋转电机21，旋转电机21连接有丝杠22，丝杠22上连接有螺母座23，安装板41两端均固定连接有一个耳板30，两耳板30之间固定连接有夹爪导轨24，夹爪导轨24上滑动连接有若干夹爪滑块26，各夹爪滑块26上均连接有两个钢条夹爪，各夹爪滑块26上通过伸缩铰链25一一相连，左端夹爪滑块26与螺母座23固定连接，旋转电机21与控制系统相连，旋转电机21转动带动螺母座23在丝杠22上移动，从而带动与螺母座23固定连接的夹爪滑块26在夹爪导轨24上移动，通过伸缩铰链25带动与之相连的各夹爪滑块26同步移动，进而实现夹爪的变距；所述的钢条夹爪包括左夹爪32和右夹爪33，左夹爪32和右夹爪33上均设有与钢条相适配的半圆孔34，左夹爪32和右夹爪33上端铰接右推拉电磁铁27，推拉电磁铁27与夹爪滑块26固定连接，左夹爪32和右夹爪33下端设有圆角，推拉电磁铁27与控制系统相连，在未进行夹持时，推拉电磁铁27不通电，在进行夹持钢条时，将左右夹爪压向钢条，钢条通过左右夹爪底部的圆角挤压打开左右夹爪进入到半圆孔34，利用推拉电磁铁27内的弹簧使左右夹爪进行复位实现钢条的夹持，在进行放置钢条时，控制系统控制推拉电磁铁27通电，推拉电磁铁27内的圆柱下压使左右夹爪分离，钢条随之落下；所述的双层输送机架17两端分别设有一个过渡支撑50，由于双层输送机架17与升降机架1为两个机构，两机构之间具有一定的空隙导致治具3经过时不平稳，通过过渡支撑50填补两机构之间的空隙，使治具3在两机构之间运输时能够保持平稳；所述的输送链条13上设有阻尼轴承31，通过阻尼轴承31，当治具3被阻挡气缸11挡住时，阻尼轴承31在治具3底部通过时会进行转动通过，不会对治具3底部进行硬性摩擦，可以减小因摩擦产生的损耗。

工作过程或工作原理：

在工作时，上料漏斗5内放入若干钢条，钢条通过料漏斗底部的钢条落槽6筛选并平齐钢条使其落入治具滑动工作板10上的钢条槽9内，通过控制系统控制上料气缸28将其推出至钢条夹爪的工作位置等待钢条被夹取，然后重复此动作与钢条夹爪配合实现自动上料功能，治具滑动工作板10后侧设有挡板49防止被推出时上料漏斗5内的钢条持续下落，然后控制系统伺服电机42启动从而带动安装板41移动至治具滑动工作板10推出位置的同时旋转电机21启动，通过螺母座23移动带动各个夹爪滑块26移动至与治具滑动工作板10上钢条槽9的间距相同，然后夹爪升降气缸38推出带动安装板41下降，将左右夹爪压向钢条，钢条通过左右夹爪底部的圆角挤压打开左右夹爪进入到半圆孔34，利用推拉电磁铁27内的弹簧使左右夹爪进行复位实现钢条的夹持，之后夹爪升降气缸38、旋转电机21和伺服电机42进行调整，使夹住的钢条移动至治具3上方后夹爪升降气缸38再进行下降，控制系统控制推拉电磁铁27通电，推拉电磁铁27内的圆柱下压使左右夹爪分离，钢条随之落入治具3上，载有钢条的治具3在双层输送机架17的上层运输过程中经过多个加工流程最后将工件取下，治具3在上层输送至右端的治具升降支架43并触碰到接触开关2后，接触开关2传递信号给输送带电机44停止运转，同时治具升降气缸18开始下降，当治具升降气缸18到达最小行程后，传递信号给输送带电机44开始反向工作，通过输送带45将治具3输送到双层输送机架17的下层，当治具3顺利送出后，经过下层输送的治具3到达左端的治具升降支架43后，与右端向下输送治具3的过程相同，将治具3送往双层输送机架17的上层，治具升降支架43进行复位并重复此动作实现治具3的自动升降运输，从而实现治具3的循环利用，同样的，钢条夹持上料动作，在新的治具3上进行夹放钢条的动作，实现钢条夹取的自动循环。

通过本发明的双层输送机架17和两个治具升降机构的配合，能够使多个治具3在双层输送机架17上自动运输、反复利用，在上层输送的过程中利用变距夹持机构和上料的配合实现自动夹取上料，替代了人工放置钢条，提高工作效率，降低员工工作强度，在上层运输过程中通过其他加工流程最后将治具3上的工件取下，通过治具升降机构将治具3从下层再次循环至上层进行利用，实现了治具3的自动循环功能，最终实现自动化生产。

本发明中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本发明的限制，仅为描述方便。

Claims (9)

1.一种可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：包括控制系统和双层输送机架(17)，双层输送机架(17)上设有若干阻挡气缸(11)，双层输送机架(17)两端均设有一个治具升降机构，双层输送机架(17)上设有变距夹持机构，双层输送机架(17)后方设有与变距夹持机构相配合的上料机构，上料机构、变距夹持机构、治具升降机构和阻挡气缸(11)均与控制系统相连，双层输送机架(17)上设有下层驱动电机(29)和上层驱动电机(14)，下层驱动电机(29)和上层驱动电机(14)分别连接有下层驱动轴(19)，和上层驱动轴(15)，下层驱动轴(19)和上层驱动轴(15)上均设有主动齿轮(16)，双层输送机架(17)上还设有与主动齿轮(16)一一配合的从动齿轮(20)，一一配合的主动齿轮(16)和从动齿轮(20)上均绕有输送链条(13)，输送链条(13)均通过治具导轨(12)包覆。

2.根据权利要求1所述的可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：所述的上料机构包括上料漏斗(5)、上料气缸(28)和两个直线导轨(7)，两直线导轨(7)上通过滑块(48)滑动连接有治具滑动工作板(10)，治具滑动工作板(10)上纵向设有若干钢条槽(9)，治具滑动工作板(10)上横向设有两个夹爪通槽(8)，上料漏斗(5)底部开设有与钢条槽(9)一一对应的钢条落槽(6)，治具滑动工作板(10)后侧设有挡板(49)，上料气缸(28)通过气缸前座(47)与治具滑动工作板(10)固定连接，上料气缸(28)与控制系统相连。

3.根据权利要求1所述的可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：所述的治具升降机构包括升降机架(1)，升降机架(1)上固定连接有气缸支撑板(46)，气缸支撑板(46)上固定连接有贯穿其本身的治具升降气缸(18)，治具升降气缸(18)的气缸杆固定连接有治具升降支架(43)，治具升降支架(43)上设有输送带电机(44)，输送带电机(44)连接有输送带(45)，治具升降支架(43)上设有接触开关(2)，接触开关(2)和治具升降气缸(18)均与输送带电机(44)相连。

4.根据权利要求1所述的可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：所述的变距夹持机构相包括抓手架(4)，抓手架(4)上固定连接有导向轴(36)和抓手前后驱动组件，导向轴(36)上滑动连接有夹爪升降气缸移动块(39)，夹爪升降气缸移动块(39)上固定连接有夹爪升降气缸(38)和同步带压板(40)，同步带压板(40)与抓手前后驱动组件相连，夹爪升降气缸(38)的气缸杆贯穿夹爪升降气缸移动块(39)固定连接有变距组件，变距组件上滑动连接有若干钢条夹爪，抓手前后驱动组件、夹爪升降气缸(38)和钢条夹爪均与控制系统相连。

5.根据权利要求4所述的可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：所述的抓手前后驱动组件包括伺服电机(42)，伺服电机(42)通过同步带(37)连接有同步轮(35)，同步带压板(40)与同步带(37)相连，伺服电机(42)与控制系统相连。

6.根据权利要求4所述的可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：所述的变距组件包括与夹爪升降气缸(38)的气缸杆固定连接的安装板(41)，安装板(41)底部固定连接有旋转电机(21)，旋转电机(21)连接有丝杠(22)，丝杠(22)上连接有螺母座(23)，安装板(41)两端均固定连接有一个耳板(30)，两耳板(30)之间固定连接有夹爪导轨(24)，夹爪导轨(24)上滑动连接有若干夹爪滑块(26)，各夹爪滑块(26)上均连接有两个钢条夹爪，各夹爪滑块(26)上通过伸缩铰链(25)一一相连，左端夹爪滑块(26)与螺母座(23)固定连接，旋转电机(21)与控制系统相连。

7.根据权利要求4所述的可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：所述的钢条夹爪包括左夹爪(32)和右夹爪(33)，左夹爪(32)和右夹爪(33)上均设有与钢条相适配的半圆孔(34)，左夹爪(32)和右夹爪(33)上端铰接右推拉电磁铁(27)，推拉电磁铁(27)与夹爪滑块(26)固定连接，左夹爪(32)和右夹爪(33)下端设有圆角，推拉电磁铁(27)与控制系统相连。

8.根据权利要求1-7任一所述的可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：所述的双层输送机架(17)两端分别设有一个过渡支撑(50)。

9.根据权利要求8所述的可循环治具及钢条抓取装置，其特征在于：所述的输送链条(13)上设有阻尼轴承(31)。

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