CN204673240U - 一种环形物料吸取工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环形物料吸取工装，包括吸嘴安装板(4)、吸嘴组件(1)、定位轴(2)和带动吸嘴安装板(4)运动的滑台直线驱动机构(6)，吸嘴组件(1)包括安装在吸嘴安装板(4)上的吸嘴管(11)，设置在吸嘴管(11)中的气孔(17)，及固装在吸嘴管(11)上的气管接头(14)，气孔(17)的一端通向吸嘴管(11)的吸附面(111)，另一端与气管接头(14)相通；定位轴(2)安装在吸嘴管(11)中，其外径与环形物料的内径适配。本实用新型工装可在吸嘴管吸取环形物料时利用定位轴与环形物料的中心孔配合对其进行精定位，因此无需再通过精定位工装对环形物料重新定位，这使得本实用新型工装能够适应高速作业。

Description

一种环形物料吸取工装

技术领域

本实用新型涉及一种吸取机构，尤其涉及一种环形物料吸取工装。

背景技术

环形物料指中间孔尺寸较精准的物料，利用现有环形物料吸取工装对环形物料进行精密装配的传统作业方式包括如下步骤：

步骤1：控制吸取工装的吸嘴下移以使吸嘴吸取料盘上的环形物料，之后控制吸嘴上移，并控制吸嘴沿水平方向移动至精定位工装的上方；

步骤2：控制吸嘴下移以通过精定位工装对吸嘴上的环形物料重新定位，之后控制吸嘴上移，并控制吸嘴沿水平方向移动至作业工装的上方；

步骤3：控制吸嘴下移以将吸嘴上的经过重新定位的环形物料放置作业工装中，之后控制吸嘴上移完成一次环形物料的精密装配。

对于该种传统作业方式，完成一次环形物料的精密装配需要控制吸嘴上下移动三次，而且从环形物料被在料盘上吸起至被放置于作业工装中的水平移动行程较长，因此，采用该种传统作业方式既使将吸取机构的动作速度提升至动作极限也无法大幅度提高生成效率，进而导致无法实现高速作业。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够实现高速作业的环形物料吸取工装。

为了实现上述目的，本实用新型提供的环形物料吸取工装包括吸嘴安装板、吸嘴组件、定位轴和用于带动所述吸嘴安装板在竖直方向上运动的滑台直线驱动机构；所述吸嘴组件包括沿竖直方向安装在所述吸嘴安装板上的吸嘴管，设置在所述吸嘴管的管壁中的气孔，及固定安装在所述吸嘴管上的气管接头，所述气孔的一端通向所述吸嘴管的作为吸附面的底面，另一端与所述气管接头相通；所述定位轴安装在对应吸嘴管中，以随所述吸嘴管一起在竖直方向上运动，且所述定位轴的外径尺寸与环形物料的内径尺寸适配。

优选的是，所述环形物料吸取工装还包括滑台、推板和推板直线驱动机构，所述滑台直线驱动机构的直线运动部沿竖直方向与所述滑台固定连接，所述吸嘴安装板和所述推板直线驱动机构均与所述滑台固定连接；所述定位轴在竖直方向上固定安装在推板上，且与对应吸嘴管滑动配合连接；所述推板直线驱动机构的直线运动部沿竖直方向与所述推板固定连接。

优选的是，所述定位轴的外壁上设置有卡槽，以使所述定位轴形成内缩的脖颈段；所述推板包括推板本体及沿竖直方向贯穿所述推板本体的定位槽，所述定位轴的脖颈段与所述定位槽适配安装，且所述定位槽的槽壁嵌入所述卡槽中，以限制所述定位轴相对所述推板在竖直方向上的自由度，所述推板还包括在竖直方向上贯穿所述推板本体的、供所述定位轴进入所述定位槽中的安装槽，所述安装槽与所述定位槽相通。

优选的是，所述脖颈段为关于所述定位轴的中心线的非回转体。

优选的是，所述定位轴的外壁上设置有两个等高的卡槽，所述卡槽的槽底为与所述定位轴的中心线平行的平面，且两个卡槽的槽底平行。

优选的是，所述定位轴的下端具有用于引导所述定位轴进入环形物料的中心孔内的导向斜面。

优选的是，所述吸嘴管沿竖直方向悬挂在所述吸嘴安装板上，且与所述吸嘴安装板沿竖直方向滑动配合连接；所述吸嘴组件还包括弹性件，所述弹性件呈压缩状态连接于所述吸嘴安装板与所述吸嘴管之间。

优选的是，所述吸嘴管的外壁上设置有定位台肩；所述弹性件为弹簧，所述弹性件套设在所述吸嘴管上，并呈压缩状态夹设在所述定位台肩与所述吸嘴安装板之间。

优选的是，所述吸嘴管的内壁上开设有气槽，所述气孔的另一端通过所述气槽与所述气管接头相通，所述定位轴与对应吸嘴管密封式配合连接，以通过所述定位轴封闭通向所述气孔的气路。

优选的是，所述气槽为环绕所述定位轴一圈的环形气槽。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的环形物料吸取工装通过设置安装在吸嘴管中的定位轴，可在通过吸嘴管吸取环形物料时利用定位轴与环形物料的中心孔的配合对环形物料进行精确定位，因此，采用本实用新型的环形物料吸取工装就无需再通过精定位工装对环形物料进行重新定位，这使得完成一次环形物料的精确装配就仅需带动吸嘴管进行两次上下移动，而且还可以缩短带动吸嘴管从料盘运动至作业工装的水平移动行程，所以本实用新型的环形物料吸取工装能够较好地适应高速作业。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据本实用新型的环形物料吸取工装的一种实施结构的左视示意图；

图2为图1中L-L向剖视示意图；

图3为图2中M-M向剖视示意图；

图4为图1所示环形物料吸取工装的俯视示意图；

图5为图1中定位轴的主视示意图；

图6为图1中吸嘴管的立体剖视示意图；

图7为图1中吸嘴管的仰视示意图。

附图标记说明：

1-吸嘴组件；                    11-吸嘴管；

111-吸附面；                    13-弹性件；

14-气管接头；                    15-定位台肩；

16-气槽；                       17-气孔；

18-螺纹孔；                     19-挡圈安装槽；

110-挡圈；                      2-定位轴；

21-卡槽；                       22-脖颈段；

23-导向斜面；                   3-推板；

31-推板本体；                   32-定位槽；

33-定位槽的槽壁；                34-安装槽；

35-沉头槽；                     4-吸嘴安装板；

42-衬套；                       5-推板直线驱动机构；

51-推板直线驱动机构的直线运动部   6-滑台直线驱动机构；

7-滑台；                        8-垫圈；

9-连接板。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型为了解决现有环形物料吸取工装存在装配作业的上下移动次数过多，及水平移动行程较长的问题，提供了一种经改进的环形物料吸取工装，如图1至图7所示，本实用新型的环形物料吸取工装包括吸嘴安装板4、吸嘴组件1、定位轴2和用于带动吸嘴安装板4在竖直方向上运动的滑台直线驱动机构6，该吸嘴组件1包括沿竖直方向安装在吸嘴安装板4上的吸嘴管11，设置在吸嘴管11的管壁中的气孔17，及固定安装在吸嘴管11上的气管接头14，该气孔17的一端通向吸嘴管11的作为吸附面111的底面，另一端与气管接头14相通，以在气管接头14通过气管与气动机构连通时，便可在控制单元的控制下使吸附面111产生负压或者正压，进而实现环形物料的吸取或者松开；该定位轴2安装在对应吸嘴管11中，以随吸嘴管11一起在竖直方向上运动，该定位轴2的外径尺寸与环形物料的内径尺寸适配，以实现对环形物料的精确定位。

利用本实用新型的环形物料吸取工装进行环形物料的精确装配的作业方法包括如下步骤：

步骤1：控制滑台直线驱动机构6动作，以使滑台7带动吸嘴管11下移并吸取料盘上的环形物料，此时，吸嘴管11内的定位轴2进入对应环形物料的中心孔内，实现对环形物料在吸嘴管11的吸附面111上的精确定位。

步骤2：控制滑台直线驱动机构6动作，以使滑台7带动吸嘴管11上移至水平移送高度；之后，控制水平移送机构动作，以带动本实用新型的环形物料吸取工装整体移动至作业工装的上方。

步骤3：控制滑台直线驱动机构6动作，以使滑台7带动吸嘴管11下移，以将吸附面111上的环形物料放置在作业工装中，之后控制滑台直线驱动机构6反向动作，以使吸嘴管11及定位轴2与对应环形物料脱离，完成一次环形物料的精密装配。

由于本实用新型的环形物料吸取工装可通过自身携带的定位轴2对环形物料进行全程精确定位，因此，在利用本实用新型的环形物料吸取工装进行环形物料的精确装配时，就无需再配置精定位工装，这意味着在进行一次环形物料的精确装配时仅需带动环形物料吸取工装在料盘与作业工装两个工位之间运动，而且仅需控制吸嘴管11上下移动两次，这相对传统作业方式明显缩短了水平移动行程并减少了上下移动次数，由此可见本实用新型的环形物料吸取工装能够很好地适应高速作业的需求。

根据以上说明可知，上述定位轴2可固定安装在对应吸嘴管11内，以跟随吸嘴管11一起在竖直方向上运动实现对环形物料的精定位，为此，该定位轴2应该相对吸嘴管11的吸附面111向外伸出。为了能够在各种应用工况下灵活控制定位轴2相对吸附面111向外伸出的长度，及能够在需要的情况下控制定位轴2完全缩回至吸嘴管11内，如图1至图7所示，本实用新型的环形物料吸取工装还可以包括滑台7、推板3和推板直线驱动机构5，该滑台直线驱动机构6的直线运动部沿竖直方向与滑台7固定连接，以在控制单元的控制下带动滑台7在竖直方向上滑动；该吸嘴安装板4与滑台7固定连接，以跟随滑台7在竖直方向上滑动；该定位轴2在竖直方向上固定安装在推板3上，且与对应吸嘴管11滑动配合连接；该推板直线驱动机构5例如通过连接板9与该滑台7固定连接，且该推板直线驱动机构5的直线运动部51沿竖直方向与推板3固定连接，以在控制单元的控制下，实现定位轴2与吸嘴管11在竖直方向上的相对滑动。对于该种实施结构，在控制吸嘴管11吸取料盘上的环形物料时可控制定位轴2完全缩回至吸嘴管11内，以先使吸嘴管11的吸附面111吸住环形物料实现对环形物料的粗定位，之后再控制定位轴2向外伸出至环形物料的中心孔内实现环形物料在吸附面111上的精定位。

由于环形物料在料盘上可能具有一定的上料位置偏差，因此，为了使定位轴2能够顺利地嵌入环形物料的中心孔内，该定位轴2或者环形物料本身需要设置引导定位轴2进入中心孔内的导向斜面，为了使本实用新型的环形物料吸取工装既能适应具有该导向斜面的环形物料，又能适应不具有该导向斜面的环形物料，如图5所示，可在该定位轴2的下端设置导向斜面23，这样，由于导向斜面23的下边沿具有小于环形物料的内径的直径，因此可使定位轴2在环形物料存在上料位置偏差时顺利地嵌入中心孔内，又由于定位轴2在导向斜面23的上边沿以上具有与环形物料的内径适配的直径，因此可在定位轴2下行到位后校正环形物料的位置实现精确定位。

上述吸嘴管11可以固定安装在吸嘴安装板4上，以实现通过滑台7带动吸嘴管11在竖直方向上运动的目的。上述吸嘴管11也可以采用如图1至图7所示的结构安装在吸嘴安装板上，具体为：吸嘴管11沿竖直方向悬挂在吸嘴安装板4上，即通过吸嘴安装板4限制吸嘴管11相对吸嘴安装板4的位置下限，且该吸嘴管11与吸嘴安装板4沿竖直方向滑动配合连接，以使吸嘴管11可以相对吸嘴安装板4向上滑动，而上述吸嘴组件1还包括弹性件13，该弹性件13呈压缩状态连接于吸嘴安装板4与吸嘴管11之间，以使吸嘴管11在未受到向上施加的作用力时可在弹性件13的作用下保持在上述位置下限处，此处的“连接”包括实质上的固定连接，也包括接触式连接，具体可以根据弹性件13的类型选择合适的连接方式，另外，该弹性件13和与吸嘴管11固定连接的部分连接应认为是与吸嘴管11连接，该弹性件13一方面可以在滑台直线驱动机构6带动吸嘴安装板4沿竖直方向向下运动到位后使吸附面111可靠地与环形物料贴合，另一方面还可在吸附面111接近环形物料时对吸嘴管11进行缓冲及位置校正，以保证吸取精度并防止环形物料被吸嘴管碰伤，第三方面还可以限制吸嘴管11相对吸嘴安装板4的转动自由度。

为了便于安装该弹性件13，如图1至图7所示，可在吸嘴管11的外壁上设置定位台肩15；而该弹性件13采用弹簧的形式，该弹性件13具体套设在吸嘴管11上，并呈压缩状态夹设在定位台肩15与吸嘴安装板4之间，在该实施例中，弹性件13即可与吸嘴安装板4和定位台肩15采用接触式连接。

为了实现吸嘴管11悬挂在吸嘴安装板4上的安装结构，该吸嘴管11可具有类似堵头的结构，该堵头在吸嘴安装板4的止挡作用下限制吸嘴管11相对吸嘴安装板4继续向下滑动。为了便于进行吸嘴管11的安装，也可以采用如图1至图7所示的安装结构，具体为：在吸嘴管11的外壁上设置挡圈安装槽19，并在挡圈安装槽19中安装挡圈110，以使该吸嘴管11通过挡圈110沿竖直方向悬挂在吸嘴安装板4上，在此，为了减轻挡圈110与吸嘴安装板4间的磨损，还可在挡圈110与吸嘴安装板4之间安装垫圈8，该垫圈8可以采用金属垫圈。

在环形物料的外形为非回转体，且对环形物料的安装方位要求较高的应用中，可使该吸嘴管11与吸嘴安装板4限制相对转动地滑动配合连接，具体可使吸嘴管11及吸嘴安装板4的对应导向孔的形状为任意的例如是棱柱、销扁的圆柱等非回转体；也可使吸嘴管11及吸嘴安装板4的对应导向孔采用平键结构或者花键结构配合；还可在吸嘴管11与吸嘴安装板4之间形成至少两个导柱导向结构，即使吸嘴管11包括一个吸嘴管本体及与吸嘴管本体固定连接在一起的导向杆。

为了防止吸嘴安装板4因被吸嘴管11磨损而影响导向精度，可以采用具有较高硬度的吸嘴安装板4，但这会增加吸嘴安装板4的重量及成本，为此，如图1至图5所示，该吸嘴安装板4可包括安装板本体，沿竖直方向贯穿安装板本体的安装孔，及固定安装在安装孔中的衬套42；而该吸嘴管11则与衬套42沿竖直方向滑动配合连接，由于衬套42具有较高的硬度，因此具有较强的抗磨损能力，而安装板本体则可以采用常规材料制成。

为了方便在吸嘴管11的管壁中开设气孔17，及便于实现各气孔17与气管接头14间的连通，如图6和图7所示，可在吸嘴管11的内壁上开设气槽16，并使气孔17的另一端通过该气槽16与气管接头14相通，为此，该吸嘴管11可以设置于气槽16相通的螺纹孔18，而气管接头14则通过螺纹配合连接安装在吸嘴管11上，这就要求定位轴2与吸嘴管11密封式配合连接，以封闭通向气孔17的气路防止漏气，在设置定位台肩15的实施例中，上述螺纹孔18可设置在该定位台肩15中。在本实用新型的环形物料吸取工装采用定位轴2与吸嘴管11滑动配合连接的结构时，上述密封式配合连接即应该为密封式滑动配合连接，该密封式滑动配合连接可以采用气阀中阀杆与阀座之间的配合结构，也可以采用气缸中活塞杆与缸体之间的配合结构，还可以采用小间隙滑动配合连接，例如使定位轴2与吸嘴管11间的配合公差为H7/g6。

为了使吸嘴管11能够提供均匀的吸附力，各气孔17特别是在吸附面111上均匀地分布，为此，如图6和图7所示，该气槽16应该为环绕定位轴2一圈的环形气槽。

为了使定位轴2和推板3可以通过卡合结构在竖直方向上固定连接，而无需通过紧固件实现该种固定连接，如图1至图5所示，可在该定位轴2的外壁上设置卡槽21，以使定位轴2形成内缩的脖颈段22，该推板3对应地包括推板本体31及沿竖直方向贯穿推板本体31的定位槽32，该定位轴2的脖颈段22与定位槽32适配安装，而定位槽32的槽壁33嵌入卡槽21中，以限制定位轴2相对推板3在竖直方向上的自由度，为了实现该定位轴2在定位槽32中的安装，该推板3还应该包括在竖直方向上贯穿推板本体31的、供定位轴2进入定位槽32中的安装槽34，该安装槽34与定位槽32相通。安装定位轴2时，需要先将定位轴2沿竖直方向穿入安装槽34中，然后对准方位使槽壁33对准卡槽21，再沿水平方向将定位轴2推入定位槽32中实现安装固定。

在需要限制定位轴2相对推板3的转动自由度的应用中，脖颈段22也可以为关于定位轴2的中心线的回转体，这要求使脖颈段22与定位槽32间过渡配合；在该种应用中，为了便于进行定位轴2的安装与拆卸，特别是使脖颈段22成为关于定位轴2的中心线的非回转体，例如如图1和图4所示，可在定位轴2的外壁上设置两个等高的卡槽21，其中，卡槽21的槽底为与定位轴2的中心线平行的平面，在此基础上，为了便于加工该脖颈段22，可使两个卡槽21的槽底平行，这可直接将定位轴2铣扁形成该脖颈段22。

另外，由于推板3需要与推板直线驱动机构5的直线部固定连接，为了避免定位轴2的位于脖颈段22上的头部与直线部发生连接上的干涉，如图1所示，可在推板本体31上设置供头部嵌入的沉头槽35，该沉头槽35在竖直方向上与定位槽32贯通。

上述各种直线驱动机构可以采用气缸、液压缸、电缸、直线电机或者旋转电机带动丝杠螺母传动副等结构。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种环形物料吸取工装，其特征在于，包括吸嘴安装板(4)、吸嘴组件(1)、定位轴(2)和用于带动所述吸嘴安装板(4)在竖直方向上运动的滑台直线驱动机构(6)；所述吸嘴组件(1)包括沿竖直方向安装在所述吸嘴安装板(4)上的吸嘴管(11)，设置在所述吸嘴管(11)的管壁中的气孔(17)，及固定安装在所述吸嘴管(11)上的气管接头(14)，所述气孔(17)的一端通向所述吸嘴管(11)的作为吸附面(111)的底面，另一端与所述气管接头(14)相通；所述定位轴(2)安装在对应吸嘴管(11)中，以随所述吸嘴管(11)一起在竖直方向上运动，且所述定位轴(2)的外径尺寸与环形物料的内径尺寸适配。

2.根据权利要求1所述的环形物料吸取工装，其特征在于，所述环形物料吸取工装还包括滑台(7)、推板(3)和推板直线驱动机构(5)，所述滑台直线驱动机构(6)的直线运动部沿竖直方向与所述滑台(7)固定连接，所述吸嘴安装板(4)和所述推板直线驱动机构(5)均与所述滑台(7)固定连接；所述定位轴(2)在竖直方向上固定安装在推板(3)上，且与对应吸嘴管(11)滑动配合连接；所述推板直线驱动机构(5)的直线运动部(51)沿竖直方向与所述推板(3)固定连接。

3.根据权利要求2所述的环形物料吸取工装，其特征在于，所述定位轴(2)的外壁上设置有卡槽(21)，以使所述定位轴(2)形成内缩的脖颈段(22)；所述推板(3)包括推板本体(31)及沿竖直方向贯穿所述推板本体(31)的定位槽(32)，所述定位轴(2)的脖颈段(22)与所述定位槽(32)适配安装，且所述定位槽(32)的槽壁(33)嵌入所述卡槽(21)中，以限制所述定位轴(2)相对所述推板(3)在竖直方向上的自由度，所述推板(3)还包括在竖直方向上贯穿所述推板本体(31)的、供所述定位轴(2)进入所述定位槽(32)中的安装槽(34)，所述安装槽(34)与所述定位槽(32)相通。

4.根据权利要求3所述的环形物料吸取工装，其特征在于，所述脖颈段(22)为关于所述定位轴(2)的中心线的非回转体。

5.根据权利要求4所述的环形物料吸取工装，其特征在于，所述定位轴(2)的外壁上设置有两个等高的卡槽(21)，所述卡槽(21)的槽底为与所述定位轴(2)的中心线平行的平面，且两个卡槽(21)的槽底平行。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的环形物料吸取工装，其特征在于，所述定位轴(2)的下端具有用于引导所述定位轴(2)进入环形物料的中心孔内的导向斜面(23)。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的环形物料吸取工装，其特征在于，所述吸嘴管(11)沿竖直方向悬挂在所述吸嘴安装板(4)上，且与所述吸嘴安装板(4)沿竖直方向滑动配合连接；所述吸嘴组件(1)还包括弹性件(13)，所述弹性件(13)呈压缩状态连接于所述吸嘴安装板(4)与所述吸嘴管(11)之间。

8.根据权利要求7所述的环形物料吸取工装，其特征在于，所述吸嘴管(11)的外壁上设置有定位台肩(15)；所述弹性件(13)为弹簧，所述弹性件(13)套设在所述吸嘴管(11)上，并呈压缩状态夹设在所述定位台肩(15)与所述吸嘴安装板(4)之间。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的环形物料吸取工装，其特征在于，所述吸嘴管(11)的内壁上开设有气槽(16)，所述气孔(17)的另一端通过所述气槽(16)与所述气管接头(14)相通；所述定位轴(2)与对应吸嘴管(11)密封式配合连接，以通过所述定位轴(2)封闭通向所述气孔(17)的气路。

10.根据权利要求9所述的环形物料吸取工装，其特征在于，所述气槽(16)为环绕所述定位轴(2)一圈的环形气槽。