CN208086791U - 一种工字轮自动夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢丝制品技术领域，公开了一种工字轮自动夹具。所述工字轮自动夹具包括固定架单元、第一驱动单元、吸附单元、夹紧单元和控制单元，其中，第一驱动单元设置于所述固定架单元上；吸附单元设置于所述固定架单元上，用于吸附工字轮；夹紧单元设置于所述固定架单元上，所述夹紧单元连接于所述第一驱动单元，所述第一驱动单元驱动所述夹紧单元夹紧或松开所述工字轮；所述第一驱动单元和所述吸附单元连接于所述控制单元。本实用新型解决了现有技术中人工搬运工字轮工作量大，工作效率低，不能满足自动化设备的上下料需求的问题。

Description

一种工字轮自动夹具

技术领域

本实用新型涉及钢丝制品技术领域，尤其涉及一种工字轮自动夹具。

背景技术

钢丝制品行业中使用的工字轮，一般是通过人工方式，对机台已经缠绕的钢丝帘线的工字轮或者空盘的工字轮进行搬运，未缠绕钢丝帘线的空盘工字轮分层叠放在托盘上，再利用其它运输工具，将工字轮和托盘一起运送到预定位置。

上述工字轮分层叠放在托盘上时，需要人工搬运，以实现对工字轮的上下料。由于满盘的工字轮重量在50-60KG，空盘的工字轮的重量在20-30KG，上述人工搬运需要重复操作，工作劳动强度大，工作效率低，生产成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工字轮自动夹具，用于解决现有技术中人工搬运工字轮工作量大，工作效率低，不能满足自动化设备的上下料需求的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种工字轮自动夹具，包括：

固定架单元；

第一驱动单元，设置于所述固定架单元上；

吸附单元，设置于所述固定架单元上，用于吸附工字轮；

夹紧单元，设置于所述固定架单元上，所述夹紧单元连接于所述第一驱动单元，所述第一驱动单元驱动所述夹紧单元夹紧或松开所述工字轮；

控制单元，所述第一驱动单元和所述吸附单元均连接于所述控制单元。

优选地，所述固定架单元包括第一旋转板、第二旋转板及设置于所述第一旋转板和所述第二旋转板之间的支撑柱；

所述吸附单元包括连接件，所述连接件的一端连接于所述第二旋转板，其另一端设置有磁铁。

优选地，所述连接件包括圆柱杆和与所述圆柱杆连接的圆台，所述圆柱杆的一端连接于所述第二旋转板，所述圆台和所述第二旋转板之间设置有弹簧，所述弹簧穿设于所述圆柱杆上，所述圆台上设置有使所述磁铁嵌入的凹槽。

优选地，所述圆台与所述圆柱杆相对的一侧设置有导向柱，所述导向柱能够伸入所述工字轮的中心孔内。

优选地，所述夹紧单元包括：

至少两个转轴，所述转轴在所述第二旋转板上以所述第二旋转板的中心周向均布，所述转轴穿设于所述第二旋转板，所述转轴位于所述第一旋转板和所述第二旋转板之间的一端连接于所述第一驱动单元，所述转轴能够相对于所述第二旋转板绕自身中心轴线转动；

夹紧块，设置于所述转轴的另一端。

优选地，所述夹紧块为凸轮。

优选地，所述第一驱动单元包括：

第一电机，所述第一电机的输出端设置有主动轮，每个所述转轴上位于所述第一旋转板和所述第二旋转板之间的一端均设置有从动轮，所述主动轮和所述从动轮通过皮带传动；

至少一个压紧轮，设置于所述皮带外侧，用于压紧所述皮带。

优选地，还包括激光测距单元，所述激光测距单元设置于所述固定架单元，且连接于所述控制单元，所述激光测距单元用于测量所述夹紧块至所述工字轮的距离。

优选地，还包括相机单元，所述相机单元设置于所述固定架单元，且连接于所述控制单元，用于定位待放置的所述工字轮的位置。

优选地，还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元位于所述第一旋转板的上方，且连接于所述控制单元,所述第二驱动单元包括固定板，及固定于所述固定板上的第二电机，所述第二电机通过皮带带轮组件连接于所述第一旋转板，所述第二驱动单元驱动所述固定架单元相对于所述固定板旋转。

本实用新型的有益效果：本实用新型中通过吸附单元将工字轮吸附起来，通过夹紧单元将吸附起的工字轮进一步夹紧，防止工字轮在吸附过程中掉落。通过上述工字轮自动夹具，可以自动完成对工字轮的夹取，还可以配合其他的移动结构，可以完成工字轮的转移，减少了人工工作量和劳动强度，提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的工字轮自动夹具和工字轮的结构示意图；

图2是本实用新型的工字轮自动夹具和工字轮一个角度的结构示意图(不包括第二驱动单元和第一旋转板)；

图3是本实用新型的工字轮自动夹具的一个角度的结构示意图(不包括第二驱动单元和第一旋转板)；

图4是本实用新型的工字轮自动夹具的另一个角度的结构示意图(不包括第二驱动单元和第一旋转板)；

图5是本实用新型的工字轮自动夹具的一个角度的结构示意图(不包括第二驱动单元、第一旋转板和弹簧)。

图中：

1、固定架单元；11、第一旋转板；12、第二旋转板；13、支撑柱；

2、第一驱动单元；21、第一电机；22、主动轮；23、从动轮；24、皮带；25、压紧轮；

3、吸附单元；31、连接件；311、圆柱杆；312、圆台；32、磁铁；33、弹簧；34、导向柱；

4、工字轮；

5、夹紧单元；51、转轴；52、夹紧块；

6、激光测距单元；

7、相机单元；

8、第二驱动单元；81、固定板；82、第二电机。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-图3所示，本实施例中提供了一种工字轮自动夹具，包括固定架单元1、第一驱动单元2、第二驱动单元8、吸附单元3、夹紧单元5和控制单元，其中，第一驱动单元2、第二驱动单元8、吸附单元3和夹紧单元5均设置于固定架单元1上。吸附单元3用于吸附工字轮4，第一驱动单元2连接夹紧单元5，第一驱动单元2驱动夹紧单元5夹紧或松开工字轮4。第一驱动单元2、第二驱动单元8和吸附单元3均连接于控制单元。

具体地，如图1所示，固定架单元1包括第一旋转板11、第二旋转板12，及设置于第一旋转板11和第二旋转板12之间的支撑柱13。具体地，上述第一旋转板11和第二旋转板12均为圆形，也可以根据实际需要为其他的形状。

在第一旋转板11上还可以设置有减重孔，根据实际需要确定减重孔的形状和数量，也可以在第二旋转板12上也设置减重孔，可以使上述工字轮自动夹具的整体结构重量减轻。

如图2-5所示，吸附单元3包括连接件31，连接件31的一端连接于第二旋转板12，其另一端设置有磁铁32。

如图4和图5所示，具体地，连接件31包括圆柱杆311和与圆柱杆311连接的圆台312，圆柱杆311的一端连接于第二旋转板12，圆台312和第二旋转板32之间设置有弹簧33，弹簧33套设于圆柱杆311上，圆台312上设置有使磁铁32嵌入的凹槽。上述磁铁32在圆台312上设置有四个，且以圆台312的中心轴线为中心周向均布。

上述圆台312与圆柱杆311相对的一侧设置有导向柱34，导向柱34能够伸入工字轮4的中心孔内。

通过导向柱34对工字轮4进行定位，因工字件4和磁铁32的下表面、圆台312的下表面可能存在接触不平的情况，上述吸附单元3通过在连接件31上设置弹簧33，可以调整磁铁32与工字轮4表面尽量完全接触，实现了对工字轮4的柔性连接，提高上述夹具的稳定性，减少了人工干预，对工字轮4的抓取速度提高，同时，提高了生产效率。

上述连接件31在安装时，连接件731的中心与第二旋转板12的中心重合，也可以根据实际需要，上述连接件31至少两个，以第二旋转板12的中心周向均布，通过多个夹紧结构的共同作用，利用磁铁32将工字轮4吸附起来，这样，可以使作用在工字轮4端面上吸附力更均匀，吸附更稳定。

如图1和图3-5所示，上述夹紧单元5包括至少两个转轴51和夹紧块52。其中，转轴51在第二旋转板12上以第二旋转板12的中心周向均布。转轴51穿设于第二旋转板12，转轴51位于第一旋转板11和第二旋转板12之间的一端均连接于第一驱动单元2，转轴51能够相对于第二旋转板12绕自身中心轴线转动。夹紧块52设置于转轴51的另一端。

优选地，上述夹紧块52为凸轮。通过转轴51带动凸轮旋转，从而将工字轮4的侧边夹紧。上述夹紧块52还可以为通过转轴51带动夹紧块52旋转，从而使夹紧块52旋转到与工字轮4的上部圆形平面的下表面接触，从而能够使夹紧块52承载工字轮4的重量。

通过夹紧单元5可以防止当上述工字轮自动夹具突然断电时，磁铁32不再吸附工字轮4，工字轮4掉落，产生危险事故。同时，通过机械结构能够保证工字轮4在夹取的过程中更加保持平稳。

如图2和图3所示，第一驱动单元2包括第一电机21、主动轮22、从动轮23、至少一个压紧轮25和皮带24。其中，第一电机21通过电机安装板固定在第二旋转板12上，第一电机21的输出端朝上安装。主动轮22安装在第一电机21的输出端，每个转轴51上位于第一旋转板11和第二旋转板12之间的一端均设置有从动轮23，主动轮22和从动轮23通过皮带24传动。本实施例中的压紧轮25为两个，压紧轮25安装在上述电机安装板上，压紧轮25设置于皮带24外侧，用于压紧皮带24。

如图1所示，第二驱动单元8位于第一旋转板11的上方，第二驱动单元8包括固定板81，及固定于固定板81上的第二电机82，第二电机82通过皮带带轮组件连接于第一旋转板11，第二驱动单元8驱动固定架单元1相对于固定板81旋转。如图1所示，第二电机82的输出端朝下安装，且输出端上安装有主动带轮，在第一旋转板11的上方也安装有从动带轮，主动带轮和从动带轮通过皮带传动。

如图3-5所示，在本实施例中的工字轮自动夹具，还包括激光测距单元6和相机单元7，上述激光测距单元6和相机单元7均连接于控制单元。激光测距单元6设置于第二旋转板12，激光测距单元为激光测距传感器，激光测距单元用于测量上述激光测距传感器发出信号至最上层工字轮的上表面的距离，通过控制单元计算后，即可以转换计算得到凸轮下表面与最上层工字轮4的上表面之间的距离，从而测量得到当前待夹取的工字轮4的坐标，并传送给控制单元。上述相机单元7设置于固定架单元1，用于定位工字轮4的位置。

本实施例中的工作台上的工字轮4通过一层层的叠摞在一起，工字轮4的中心孔上下对齐，放置在工作台的托盘(图中未示出)上，托盘上设置有定位销(图中未示出)，在最下层的工字轮4通过定位销进行定位。通过激光测距单元测量凸轮和待夹取工字轮4之间的坐标位置，从而通过其他移动结构将上述工字轮自动夹具移动至待夹取的工字轮4的位置，从而夹取工字轮4。控制单元中已设定了工字轮应放置的坐标位置，因此，上述各个移动单元可以带动夹取单元运动到工字轮应放置的位置的附近。

当控制单元控制夹取的工字轮4运动到预设位置附近后，再通过相机单元拍摄定位销的位置进行精确定位，将工字轮4的中心孔放置在与定位销的中心重合的位置。通过第二驱动单元8驱动第一驱动单元2、吸附单元3和夹紧单元5进行整体旋转，防止当前正在放置的工字轮4和相邻的工字轮4产生碰撞。

放置第二层工字轮4时，通过相机单元7拍摄第一层的工字轮4的中心孔的位置，将夹取的工字轮4的中心孔和相机单元拍照的第一层的工字轮4的中心孔的位置重合放置，即完成了第二层的工字轮4的放置，以此类推，向托盘上放置第三层和第四层工字轮4。上述工字轮自动夹具具有整体旋转的功能，可任意角度抓取工字轮4。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工字轮自动夹具，其特征在于，包括：

固定架单元(1)；

第一驱动单元(2)，设置于所述固定架单元(1)上；

吸附单元(3)，设置于所述固定架单元(1)上，用于吸附工字轮(4)；

夹紧单元(5)，设置于所述固定架单元(1)上，所述夹紧单元(5)连接于所述第一驱动单元(2)，所述第一驱动单元(2)驱动所述夹紧单元(5)夹紧或松开所述工字轮(4)；

控制单元，所述第一驱动单元(2)和所述吸附单元(3)均连接于所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的工字轮自动夹具，其特征在于，所述固定架单元(1)包括第一旋转板(11)、第二旋转板(12)及设置于所述第一旋转板(11)和所述第二旋转板(12)之间的支撑柱(13)；

所述吸附单元(3)包括连接件(31)，所述连接件(31)的一端连接于所述第二旋转板(12)，其另一端设置有磁铁(32)。

3.根据权利要求2所述的工字轮自动夹具，其特征在于，所述连接件(31)包括圆柱杆(311)和与所述圆柱杆(311)连接的圆台(312)，所述圆柱杆(311)的一端连接于所述第二旋转板(12)，所述圆台(312)和所述第二旋转板(12)之间设置有弹簧(33)，所述弹簧(33)套设于所述圆柱杆(311)上，所述圆台(312)上设置有使所述磁铁(32)嵌入的凹槽。

4.根据权利要求3所述的工字轮自动夹具，其特征在于，所述圆台(312)与所述圆柱杆(311)相对的一侧设置有导向柱(34)，所述导向柱(34)能够伸入所述工字轮(4)的中心孔内。

5.根据权利要求3所述的工字轮自动夹具，其特征在于，所述夹紧单元(5)包括：

至少两个转轴(51)，所述转轴(51)在所述第二旋转板(12)上以所述第二旋转板(12)的中心周向均布，所述转轴(51)穿设于所述第二旋转板(12)，所述转轴(51)位于所述第一旋转板(11)和所述第二旋转板(12)之间的一端连接于所述第一驱动单元(2)，所述转轴(51)能够相对于所述第二旋转板(12)绕自身中心轴线转动；

夹紧块(52)，设置于所述转轴(51)的另一端。

6.根据权利要求5所述的工字轮自动夹具，其特征在于，所述夹紧块(52)为凸轮。

7.根据权利要求6所述的工字轮自动夹具，其特征在于，所述第一驱动单元(2)包括：

第一电机(21)，所述第一电机(21)的输出端设置有主动轮(22)，每个所述转轴(51)上位于所述第一旋转板(11)和所述第二旋转板(12)之间的一端均设置有从动轮(23)，所述主动轮(22)和所述从动轮(23)通过皮带(24)传动；

至少一个压紧轮(25)，设置于所述皮带(24)外侧，用于压紧所述皮带(24)。

8.根据权利要求5所述的工字轮自动夹具，其特征在于，还包括激光测距单元(6)，所述激光测距单元(6)设置于所述固定架单元(1)，且连接于所述控制单元，所述激光测距单元(6)用于测量所述夹紧块(52)至待夹取的所述工字轮(4)的位置。

9.根据权利要求1所述的工字轮自动夹具，其特征在于，还包括相机单元(7)，所述相机单元(7)设置于所述固定架单元(1)，且连接于所述控制单元，用于定位待放置的所述工字轮(4)的位置。

10.根据权利要求2所述的工字轮自动夹具，其特征在于，还包括第二驱动单元(8)，所述第二驱动单元(8)位于所述第一旋转板(11)的上方，且连接于所述控制单元,所述第二驱动单元(8)包括固定板(81)，及固定于所述固定板(81)上的第二电机(82)，所述第二电机(82)通过皮带带轮组件连接于所述第一旋转板(11)，所述第二驱动单元(8)驱动所述固定架单元(1)相对于所述固定板(81)旋转。