CN116062451A - 一种预制件模具自动抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抓取机械设备技术领域，具体公开了一种预制件模具自动抓取装置，包括机架、移动单元、抓取单元和控制箱，移动单元移动设置在机架的上端，移动单元上设置有与抓取单元相连接的升降装置，抓取单元包括抓取框、连接架和抓钩架，连接架连接在抓取框的上端，连接架上设置有与升降装置相连接的测力传感器，两排抓钩架通过伸缩装置转动连接在抓取框的左右两端，抓取框上设置有模具敲击单元；本预制件模具自动抓取装置提高了预制件流水线式生产的自动化程度，有效解决了现有预制件模具抓取设备无法自动判断并快速实现预制件脱模的不足，并通过模具敲击单元的结构设计提高了模具内部预制件的脱模速度，从而提高了整个抓取装置的运行效率。

Description

一种预制件模具自动抓取装置

技术领域

本发明涉及抓取机械设备技术领域，具体公开了一种预制件模具自动抓取装置。

背景技术

混凝土预制件是一种在工厂中以标准化、机械化加工生产来的混凝土制品。目前，一些小型的混凝土预制件均是流水化生产作业，作用人员先将塑料模具摆放在输送设备上，然后利用灌装设备逐个在每个模具中填满混凝土，待混凝土固化成型后再利用脱模输送设备在输送过程中将模具倒扣在输送辊上，并辅以一定的机械振动加速脱模，最后再通过模具抓取设备将输送过程中的模具抓取使得预制件与模具分离。

申请号为2021220061291的实用新型专利公开了一种用于实现模具与预制件分离的机械手，其包括机架以及设置于机架上可进行平移、升降动作的脱模下料机构，脱模下料机构包括夹模组件以及吸板组件，夹模组件包括多个用于抓放模盒的抓钩以及驱动多个抓钩运动对模板进行抓放的驱动件，吸板组件包括真空泵以及与真空泵连接且用于吸放模盒中墙板的真空吸盘；该专利公开的机械手在对预制板模盒进行抓取时，利用夹模组件将模具进行固定夹持，利用吸板组件将模具中的预制件进行吸附固定，然后再松开夹模组件使得模具在其自身重力的作用下自动下落，进而实现预制件与模具的分离。但是在模具浇注预制件的过程中，其固化后的预制件与模具内壁之间存在较强的粘连作用，两者并不容易实现分离，同时又由于小型预制件的模具都是一些体积小、重力轻的塑料模盒，在松开夹模组件后并不能利用塑料模盒的自身重力作用实现两者的分离，仍需要人工辅助敲击加速两者之间的脱落，其整个过程不仅劳动强度大，而且作业效率受到限制。针对现有技术的上述不足，本申请提出了一种预制件模具自动抓取装置，以实现模具与预制件的自动分离以及脱模后模具的自动摆放。

发明内容

本发明旨在于提供了一种预制件模具自动抓取装置，以解决现有技术中模具与预制件之间不易分离，需要人工辅助作业所带来的不足。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种预制件模具自动抓取装置，包括机架、移动单元、抓取单元和控制箱，所述移动单元移动设置在机架的上端，所述移动单元上设置有与抓取单元相连接的升降装置，所述抓取单元包括抓取框、连接架和抓钩架，所述连接架连接在抓取框的上端，所述连接架上设置有与升降装置相连接的测力传感器，两排所述抓钩架通过伸缩装置转动连接在抓取框的左右两端，所述抓取框上设置有模具敲击单元；

所述模具敲击单元包括敲击电机以及与敲击电机相连接的旋转轴，所述旋转轴上间隔连接有若干带盘，每个所述带盘上均匀连接有多个柔性带，且在柔性带的端部连接有敲击块，位于所述旋转轴下方的抓取框上开设有用于伸出柔性带的矩形口。

作为上述方案的进一步设置，所述模具敲击单元还包括连接在旋转轴上的不完全齿轮，所述抓取框上设置有垂直于旋转轴的限位滑条，所述限位滑条上设置有套设在不完全齿轮外部的齿面框，且齿面框的上下端设置有与不完全齿轮相啮合的齿面，所述抓取框的前后两侧面均通过弹性件连接有条形板，两个所述条形板的相对侧面均连接有撞击柱。

作为上述方案的进一步设置，所述旋转轴的两端均连接有不完全齿轮，位于两个所述不完全齿轮正下方的抓取框上均连接有滑轨槽，所述限位滑条移动设置在滑轨槽中，所述限位滑条的两端部均连接有与条形板对齐的顶杆。

作为上述方案的具体设置，所述机架包括上框架和若干个支脚，若干个所述支脚与上框架固定连接，所述移动单元设置在上框架中。

作为上述方案的具体设置，所述移动单元包括移动设置在上框架中的载板，所述载板上设置有丝杆螺母和固定块，所述上框架上设置有与丝杆螺母相匹配的传动丝杆，且传动丝杆的一端连接有丝杆电机，所述上框架上还连接有导向滑杆，所述固定块上开设有与导向滑杆相匹配的滑孔。

作为上述方案的进一步设置，所述载板的前后两侧面上均连接有一排滚轮，所述上框架的前后两端均开设有与滚轮相匹配的滚轮槽。

作为上述方案的具体设置，所述两排所述抓钩架均通过第一转杆与抓取框转动连接，每排所述抓钩架的上端还连接有第二转杆，所述伸缩装置的两端分别与第二转杆、抓取框相连接。

本发明提供的预制件模具自动抓取装置在运行过程中，其整个机架是垂直于预制件脱模输送设备设置，预制件模具在输送过程中先通过将其180°翻转倒扣过来，然后利用振动器对其进行高频振动以实现预制件与模具的分离，接着预制件与模具一起输送至自动抓取装置的正下方。

此时自动抓取装置通过移动单元将抓取单元移动至模具的正上方，然后再升降装置的作用下将整个抓取单元向下推动使其与模具接触，然后利用伸缩装置使得左右两排抓钩架转动，从而将倒扣的模具夹持固定在抓取框和两排抓钩架之间，然后再通过升降装置将模具提升，并在提升过程中通过测力传感器对抓取物的重量进行测量，一旦超过设定值则可判断为预制件与模具未分离。此时控制箱发出控制指令来暂停升降装置的回缩，同时还启动敲击电机使得旋转轴高速转动，在旋转轴旋转的过程中使得带盘上的柔性带展开，并将其端部的敲击块不断地对模具的上表面进行敲击，从而使得预制件从模具中脱落。

另外，在旋转轴旋转过程中还能够使得不完全齿轮进行转动，然后利用不完全齿轮与齿面框之间的啮合传动能够使得限位滑条前后往复运动，并在限位滑条前后往复运动的过程中能够先后对抓取框前后两侧的条形板进行顶动，在条形板被顶动的过程中利用弹簧进行蓄势，并在不完全齿轮与齿面框滑脱的一瞬间通过弹簧使得条形板瞬间朝模具侧面快速移动，并通过其内侧面连接的撞击柱不断的对模具的前后侧面进行撞击，从而加速模具内部预制件的脱落，直至预制件从模具内部分离后再启动移动单元将抓取的模具摆放在设定位置即可。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明公开的预制件模具自动抓取装置与现有的预制件脱模输送设备搭配使用，能够实现小型预制件流水化脱模作业时的模具抓取和摆放，整个过程无需人工操作，降低了工作人员的劳动强度，提高了预制件流水线式生产的自动化程度。

本预制件模具自动抓取装置在对模具进行抓取时先通过测力传感器来判断模具内部的预制件是否脱模，一旦发现预制件未脱模的情况则会启动模具敲击单元来对夹持的模具进行敲击，从而使得预制件与模具之间发生分离，有效解决了现有预制件模具抓取设备无法自动判断并快速实现预制件脱模的不足。

本预制件模具自动抓取装置中的模具敲击单元在运行过程中，利用高速旋转的转动轴一方面来使得柔性带不断对模具上表面进行敲打，二方面还通过齿轮啮合作用使得限位滑条往复来回顶动条形板，并在弹簧的作用下使得条形板内侧面的撞击柱对模具的侧面进行撞击，有效提高了模具内部预制件的脱模速度，从而提高了整个抓取装置的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的第一角度立体结构示意图；

图2为本发明实施例1中移动单元、抓取单元等立体结构示意图；

图3为本发明实施例1中抓取单元、模具敲击单元的立体结构示意图；

图4为本发明实施例2中抓取单元、模具敲击单元的第一立体结构示意图；

图5为本发明实施例2中抓取单元、模具敲击单元的第二立体结构示意图；

图6为本发明实施例2中抓取单元、模具敲击单元的截面结构示意图；

图7为本发明实施例2中限位滑条、齿面框等立体结构示意图。

实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~7，并结合实施例来详细说明本申请。

实施例

实施例1公开了一种预制件模具自动抓取装置，参考附图1、附图2和附图3，该自动抓取装置包括机架1、移动单元2、抓取单元3、模具敲击单元4和控制箱5，其中机架1垂直于预制件脱模输送设备（图中未画出）设置，使得输送过程中的模具能够经过机架1正下方进行抓取。

具体的，机架1包括上框架101和若干个支脚102，其若干个支脚102分别连接在上框架101下表面的拐角处，并且每个支脚102的下端均连接有脚板103，该脚板103通过膨胀螺栓固定在地面中，从而保证整个机架1安装后的稳定性。

参考附图1和附图2，移动单元2包括设置在上框架101中的载板201，并在载板201的前后两侧面均转动连接有一排滚轮202，同时在上框架101的前后两内侧面开设有滚轮槽，使得载板201前后两排滚轮202能够沿着滚轮槽的方向进行移动。在上框架101的还设置有前后平行设置的传动丝杆203和导向滑杆204，并且传动丝杆203的一端还连接有伺服电机205，通过伺服电机205能够控制该传动丝杆203按设定程序进行旋转。在移动载板201上还固定连接有丝杆螺母206和固定块207，并将该丝杆螺母206与传动丝杆203相连接作用，同时还在固定块207上开设有与导向滑杆204相匹配的通孔。本实施例中的上述移动单元2以伺服电机205作为动力输出源，然后在传动丝杆203和丝杆螺母206的传动下能够使得载板201在上框架101中定向移动。

参考附图2和附图3，在载板201上设置有升降气缸6，并将抓取单元3与升降气缸6的下端相连接，其中升降气缸6也可选用其它伸缩驱动件进行替代。具体的抓取单元3包括抓取框301和连接架306，该连接架306与抓取框301固定连接，并在连接架306的上端固定安装有测力传感器307，然后再将测力传感器307与升降气缸6的下端相连接，同时测力传感器307与控制箱5内部的控制模块电性连接。

在抓取框301的左右两端均设置有一排抓钩架302，每排抓钩架302的中间部贯穿设置有与抓取框301转动连接的第一转杆303，并在每排抓钩架302的顶部贯穿设置有第二转杆304，然后在抓取框301的左右两端均设置有与第二转杆304相连接的液压伸缩杆305，当然该液压伸缩杆305也可由其它伸缩驱动件替代。在抓取单元3运行过程中，通过控制液压伸缩杆305的伸长或缩短从而使得两排抓钩架302绕着第一转杆303进行旋转，然后通过抓钩架302下端的抓取部将模具下端开口沿边进行夹持，进而使得预制件模具能够被稳定夹持在抓取框301、两排抓钩架302之间。

参考附图3，模具敲击单元4固定设置在抓取框301的上表面，其包括固定在抓取框301左右两端的轴承座401，并在两个轴承座401之间转动连接有旋转轴402，其旋转轴402的一端还设置有敲击电机403。在两个轴承座401之间的抓取框301上还开设有矩形口3011，并在矩形口3011正上方的旋转轴402上间隔连接有多个带盘404，并在每个带盘404上均匀连接有2~5个柔性带405，然后还在每个柔性带405的端部连接有敲击块。本实施例中的模具敲击单元4以敲击电机403为动力源使得旋转轴402快速转动，然后在旋转轴402旋转的过程中使得柔性带405展开，并使得柔性带405端部的敲击块通过矩形口3011对预制件模具的上表面进行敲打，进而加速模具内部预制件的脱落。

本实施例1中的预制件模具自动抓取装置在运行过程中，通过移动单元2将抓取单元3移动至倒扣的预制件模具正上方，然后再通过升降气缸6将抓取单元3下移至与预制件模具的上表面相接触。接着，启动液压伸缩杆305使得两排抓钩架302转动从而将预制件模具的下端开口沿边夹持，进而将整个倒扣着的预制件模具夹持固定在抓取框301和两排抓钩架302之间。然后再启动升降气缸6使得抓取单元3向上移动，在抓取单元3向上移动的过程中通过测力传感器307对抓取单元3和预制件模具的整体重量进行测量，进而判断模具内部的预制件是否已经脱模。如果预制件已经脱模则直接通过移动单元2将抓取单元3、预制件模具移动至设定位置，然后再松开抓钩架302的夹持作用将预制件模具进行摆放；如果预制件未脱模则控制箱5内部发出控制指令暂定升降气缸6的回缩，同时使得模具敲击单元4开始运行，通过模具敲击单元4不断对模具的上表面进行敲击，从而使得预制件从模具内部脱落，直至预制件完全脱模后再将模具移动至设定位置进行摆放即可。

实施例

实施例2公开了一种以实施例1为基础进行改进设计的预制件模具自动抓取装置，其与实施例1中的机架1、移动单元2、抓取单元3以及控制箱5均相同，仅在模具敲击单元4上进行了改进设计，下面结合附图4、附图5、附图6和附图7对其进行详细说明。

本实施例2与实施例1相同之处不做再次说明，其不同之处在于，本实施例2中的模具敲击单元4还包括设置在旋转轴402两端的不完全齿轮406，在每个不完全齿轮406的正下方均固定设置有滑轨槽407，并且该滑轨槽407垂直于旋转轴402设置。在滑轨槽407中滑动设置有与其相匹配的限位滑条408，限位滑条408的两端均连接有顶杆4081，然后还在限位滑条408中间段的上端固定连接有齿面框409。在齿面框409的上下内壁上均设置有齿面4091，并将旋转轴402上的不完全齿轮406伸入到对应的齿面框409中使其在旋转过程中能够依次与上下两个齿面4091相啮合。

在抓取框301的前后两侧面下端均通过弹簧410连接有条形板411，并且条形板411的左右两侧的上端均与限位滑条408上的顶杆4081前后对齐设置。在两个条形板411的相对侧面上均连接有若干个撞击柱412，同时还在抓取框301的前后两侧面上开设有用于穿过对应撞击柱412的圆孔。

本实施例2中的模具敲击单元4利用敲击电机403来驱动旋转轴402转动，在旋转轴402转动的过程中，一方面能够使得柔性带405端部的敲击块对模具上表面进行敲击，二方面还能够使得不完全齿轮406进行转动，然后利用不完全齿轮406与齿面框409上齿面4091的啮合作用使得齿面框409、限位滑条408沿着滑轨槽407进行移动，并通过顶杆4081将一侧的条形板411向外推动，此时条形板411上的弹簧41被拉伸进行蓄势，待不完全齿轮406与齿面框409上的齿面发生滑脱时，在弹簧41的作用力下能够瞬间使得条形板411向靠近抓取框301的方向移动，进而使得撞击柱412穿过圆孔撞击在模具的前后侧面上。

通过上述不完全齿轮406与齿面框409之间的传动作用能够使得限位滑条408前后往复运动并作用于两侧的条形板411上，然后利用弹簧41的作用力使得前后两组撞击柱412不断地对模具的前后侧面进行撞击，其结合柔性带405对模具上表面的敲击作用能够有效使得模具内部的预制件快速脱落，加快了预制件的脱模过程。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种预制件模具自动抓取装置，包括机架、移动单元、抓取单元和控制箱，所述移动单元移动设置在机架的上端，所述移动单元上设置有与抓取单元相连接的升降装置，其特征在于，所述抓取单元包括抓取框、连接架和抓钩架，所述连接架连接在抓取框的上端，所述连接架上设置有与升降装置相连接的测力传感器，两排所述抓钩架通过伸缩装置转动连接在抓取框的左右两端，所述抓取框上设置有模具敲击单元；

所述模具敲击单元包括敲击电机以及与敲击电机相连接的旋转轴，所述旋转轴上间隔连接有若干带盘，每个所述带盘上均匀连接有多个柔性带，且在柔性带的端部连接有敲击块，位于所述旋转轴下方的抓取框上开设有用于伸出柔性带的矩形口。

2.根据权利要求1所述的预制件模具自动抓取装置，其特征在于，所述模具敲击单元还包括连接在旋转轴上的不完全齿轮，所述抓取框上设置有垂直于旋转轴的限位滑条，所述限位滑条上设置有套设在不完全齿轮外部的齿面框，且齿面框的上下端设置有与不完全齿轮相啮合的齿面，所述抓取框的前后两侧面均通过弹性件连接有条形板，两个所述条形板的相对侧面均连接有撞击柱。

3.根据权利要求2所述的预制件模具自动抓取装置，其特征在于，所述旋转轴的两端均连接有不完全齿轮，位于两个所述不完全齿轮正下方的抓取框上均连接有滑轨槽，所述限位滑条移动设置在滑轨槽中，所述限位滑条的两端部均连接有与条形板对齐的顶杆。

4.根据权利要求1所述的预制件模具自动抓取装置，其特征在于，所述机架包括上框架和若干个支脚，若干个所述支脚与上框架固定连接，所述移动单元设置在上框架中。

5.根据权利要求4所述的预制件模具自动抓取装置，其特征在于，所述移动单元包括移动设置在上框架中的载板，所述载板上设置有丝杆螺母和固定块，所述上框架上设置有与丝杆螺母相匹配的传动丝杆，且传动丝杆的一端连接有丝杆电机，所述上框架上还连接有导向滑杆，所述固定块上开设有与导向滑杆相匹配的滑孔。

6.根据权利要求5所述的预制件模具自动抓取装置，其特征在于，所述载板的前后两侧面上均连接有一排滚轮，所述上框架的前后两端均开设有与滚轮相匹配的滚轮槽。

7.根据权利要求1所述的预制件模具自动抓取装置，其特征在于，所述两排所述抓钩架均通过第一转杆与抓取框转动连接，每排所述抓钩架的上端还连接有第二转杆，所述伸缩装置的两端分别与第二转杆、抓取框相连接。

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