CN208629460U - 一种柔性的钢圈上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性的钢圈上料装置，包括钢圈上料夹具基座(13)，所述钢圈上料夹具基座(13)上设有气缸(18)和若干链轮(14)，所述链轮(14)之间通过链条(11)连接，所述气缸(18)的前端设有连接头(17)，所述连接头(17)与所述链条(11)连接；所述钢圈上料夹具基座(13)下方设有若干涨紧装置，所述涨紧装置包括摆杆(23)，所述摆杆(23)与所述链轮(14)的链轮轴(12)连接，所述摆杆(23)一端连接涨紧装置导向筒(24)；所述涨紧装置导向筒(24)内部设有涨紧装置活塞杆(26)，所述涨紧装置活塞杆(26)上设有弹簧(25)。本实用新型能抓取多种不同直径的圆形工件，减少了生产过程中更换夹具的麻烦，保证其经济性和稳定性。

Description

一种柔性的钢圈上料装置

技术领域

本实用新型涉及一种抓手，尤其涉及一种柔性的钢圈上料装置。

背景技术

目前全国的汽车保有量日益增大，而作为汽车中重要的部件—轮胎的需求量也增多。然而由于汽车轮胎的尺寸繁多、生产环境复杂等原因，很多汽车轮胎生产商的生产仍未采用自动化方式。实现自动化生产不仅是企业提高产量、降低生产成本、降低人员管理压力，还是整个轮胎市场发展的趋势，因此实现轮胎的自动化生产是极其重要的。

目前轮胎生产主要有几个问题：1、汽车轮胎钢圈尺寸繁多，这要求夹具具有多种工作尺寸的功能。2、生产过程需保证生产效率，而更换机器人夹具必定需要时间，因此要求夹具更改工作尺寸简便。3、由于钢圈来料的不确定性，未能很好保证来料圆度足够，这要求夹具能更好抓取圆度不足的工件。根据上述问题，本实用新型设计了一种柔性的钢圈上料夹具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种柔性的钢圈上料装置，能抓取多种不同直径的圆形工件，减少了生产过程中更换夹具的麻烦，同时也保证其经济性和稳定性。

本实用新型所采用的技术方案：一种柔性的钢圈上料装置，包括钢圈上料夹具基座(13)，所述钢圈上料夹具基座(13)上设有气缸(18)和若干链轮(14)，所述链轮(14)之间通过链条(11)连接，所述气缸(18)的前端设有连接头(17)，所述连接头(17)与所述链条(11)连接；所述钢圈上料夹具基座(13)下方设有若干涨紧装置，所述涨紧装置包括摆杆(23)，所述摆杆(23)与所述链轮(14)的链轮轴(12)连接，所述摆杆(23)一端连接涨紧装置导向筒(24)。

优选的，所述涨紧装置导向筒(24)内部设有涨紧装置活塞杆(26)，所述涨紧装置活塞杆(26)上设有弹簧(25)。

优选的，所述气缸(18)通过调节螺杆(20)连接有刻度手轮(6)。

优选的，所述气缸(18)设置在气缸安装座(19)上。

优选的，所述链轮(14)设置在涨紧链轮安装板(15)上。

优选的，所述链轮(14)上设有加大垫片(16)。

优选的，所述摆杆(23)上设有接近传感器安装座(21)，所述接近传感器安装座(21)上设有接近传感器(22)。

优选的，所述钢圈上料夹具基座(13)上设有夹具基座外壳。

优选的，所述气缸(18)外围设有气缸外壳。

优选的，所述气缸外壳上设有五星把手(9)和刻度尺(10)，所述刻度手轮(6)设置在所述气缸外壳上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本实用新型主要是机械结构，能很好适应复杂的工厂情况，减少电气元件带来的不稳定性；2、本实用新型设置有涨紧装置，更大程度保证了抓取工件的稳定性，减少空抓取的情况出现，同时也保证其经济性；3、本实用新型是一个柔性装置，适用于多种不同直径的圆形工件，减少了生产过程中更换夹具的麻烦；4、本实用新型夹具设计成转动手轮改变气缸位置，改变工作尺寸简便，达到更改工作尺寸的功能，操作简单，操作性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构右视图。

图2为本实用新型的结构左视图。

图3为本实用新型的内部结构示意图。

图4为本实用新型涨紧装置的结构示意图。

图5为本实用新型气缸原理简易示意图。

图6为本实用新型实施例一的流程图。

图7为本实用新型实施例一的结构示意图。

图8为本实用新型实施例一输送线上的对射光电传感器结构示意图。

其中，30-柔性的钢圈上料抓手；31-机器人；32-机器人底座；33-钢圈；34-输送线；6.1、6.2-对射光电传感器

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-4所示，一种柔性的钢圈上料装置，包括钢圈上料夹具基座(13)，所述钢圈上料夹具基座(13)上设有气缸(18)和若干链轮(14)，所述链轮(14)之间通过链条(11)连接，所述气缸(18)的前端设有连接头(17)，所述连接头(17)与所述链条(11)连接；所述钢圈上料夹具基座(13)下方设有若干涨紧装置，所述涨紧装置包括摆杆(23)，所述摆杆(23)与所述链轮(14)的链轮轴(12)连接，所述摆杆(23)一端连接涨紧装置导向筒(24)。

在本实用新型的具体技术方案中，所述涨紧装置导向筒(24)内部设有涨紧装置活塞杆(26)，所述涨紧装置活塞杆(26)上设有弹簧(25)，所述气缸(18)通过调节螺杆(20)连接有刻度手轮(6)，所述气缸(18)设置在气缸安装座(19)上，所述链轮(14)设置在涨紧链轮安装板(15)上，所述链轮(14)上设有加大垫片(16)，所述摆杆(23)上设有接近传感器安装座(21)，所述接近传感器安装座(21)上设有接近传感器(22)。

需要说明的是，所述气缸(18)外围设有气缸外壳，所述气缸外壳上设有五星把手(9)和刻度尺(10)，所述刻度手轮(6)设置在所述气缸外壳上。具体的，所述气缸外壳包括右侧安装板(2)、左侧安装板(8)、刻度手轮安装板(5)和法兰安装板(1)，右侧安装板(2)和左侧安装板(8)通过螺纹紧固方式分别安装在钢圈上料夹具基座(13)上；所述法兰安装板(1)通过螺纹紧固方式安装在右侧安装板(2)和左侧安装板(8)上；刻度手轮安装板(5)通过螺纹紧固方式安装在右侧安装板(2)和左侧安装板(8)上。

需要说明的是，所述钢圈上料夹具基座(13)上设有夹具基座外壳，所述夹具基座外壳包括左侧护罩(7)和右侧护罩(3)，右侧护罩(3)通过螺纹紧固方式安装在钢圈上料夹具基座(13)、右侧安装板(2)和法兰安装板(1)上；左侧护罩(7)通过螺纹紧固方式安装在钢圈上料夹具基座(13)、左侧安装板(8)和法兰安装板(1)上。

进一步说明的是，所述钢圈上料夹具基座(13)的涨紧装置(4)共有6组，链轮(14)共有7个，其中一个为张紧链轮，链轮(14)直接安装在链轮轴(12)上，由加大垫片(16)限制位置；链轮轴(12)安装在钢圈上料夹具基座(13)的轴承上；涨紧装置(4)上的摆杆(23)直接连接在链轮轴(12)上，通过螺钉进行紧固；张紧轮安装板(15)通过螺纹紧固方式安装在钢圈上料夹具基座(13)上；张紧链轮(14)安装在张紧链轮轴(12)上，张紧链轮轴(12)安装在张紧链轮安装板(15)上。

如图3、4所示，刻度手轮(6)通过调节螺杆(20)与气缸安装座连接，用于调节气缸安装座(19)的位置；气缸安装座(19)主要通过调节螺杆(20)限制运动方向，达到定位目的；气缸(18)通过螺纹紧固方式安装在气缸安装座(19)上；L型连接头(17)通过螺纹紧固方式直接安装在气缸(18)的气缸轴上；L型连接头(17)与链条(11)间通过双排链锁扣(图中未标出)连接；五星把手(9)直接安装在气缸安装座(19)的孔上；刻度尺(10)通过螺纹紧固方式安装在左侧安装板(8)上，用于显示刻度；接近传感器安装座(21)通过安装孔安装在其中一个涨紧装置上；接近传感器(22)通过螺纹紧固方式安装在接近传感器安装座(21)上；涨紧装置导向筒(24)直接安装在摆杆(23)的孔上，通过螺钉进行紧固；涨紧装置活塞杆(26)安装在涨紧装置导向筒(24)的孔上；弹簧(25)安装在涨紧装置活塞杆与涨紧装置导向筒(24)之间。

本实用新型在具体用于抓取钢圈或作业时，其工作流程如下：刻度手轮(6)通过调节螺杆(20)调节气缸安装座(19)的位置，当PLC接收到机器人发送的到达抓取位置信号后，PLC发送信号控制夹具气缸(18)打开，气缸(18)进气，气缸(18)内活塞前进带动活塞螺杆(20)向前运动，气缸(18)的气缸轴上的L型连接头(17)上的双排链锁扣向前运动，双排链锁扣带动链条(11)运动，进而链条(11)带动链轮(14)转动，链轮(14)的转动通过链轮轴(12)转动，具体的，链轮轴(12)带动摆杆(23)转动带动涨紧装置打开，抓取钢圈。当PLC在接收到机器人到达释放位置后，控制气缸放气，活塞后退带动活塞杆向后运动，链轮反方向转动，带动涨紧装置关闭，释放钢圈。其中，通过涨紧装置活塞杆(26)控制抓取，通过弹簧(25)控制伸缩，涨紧装置导向筒(24)用于导向。

调节气缸位置达到柔性要求的工作原理：摇动手轮(6)带动调节螺杆(20)旋转，螺杆(20)的旋转带动气缸安装座(19)进行直线运动，螺杆(20)与气缸安装座(19)的连接相当于螺栓与螺母的连接，将调节螺杆(20)的旋转运动转换成气缸安装座(19)的直线运动。五星把手(9)与气缸安装座(19)为螺纹紧固连接，通过五星把手(9)的旋转紧固达到固定气缸安装座(19)的效果，从而固定气缸(18)的位置，实现抓取一种尺寸钢圈。

柔性抓手抓取工件的工作原理：结合图3和图5气缸的进气口通入气体，排气口释放气体，导致气缸内1号缸的压力比2号缸的压力大，推动缸内活塞杆向前运动。活塞缸向前运动带动L型连接头和双排链锁扣向前运动，双排链锁扣带动链条正向运动。链条运动带动链轮顺时针转动一定角度，从而带动链轮轴转动相同角度。由于涨紧装置上的摆杆与链轮轴的连接是固定的，所以涨紧装置也转动相同角度，整体为抓取的动作。

柔性抓手释放工件的工作原理：结合图3和图5气缸的排气口通入气体，进气口释放气体，导致气缸内2号缸的压力比1号缸的压力大，推动缸内活塞缸向后运动。活塞缸向后运动带动L型连接头和双排链锁扣向后运动，双排链锁扣带动链条反向运动。链条运动带动链轮逆时针转动一定角度，从而带动链轮轴转动相同角度。由于涨紧装置上的摆杆与链轮轴的连接是固定的，所以涨紧装置也转动相同角度，整体为释放的动作。

涨紧装置的工作原理：如图4所示，利用弹簧的弹性变形，实现柔性夹具与工作台接触的缓冲作用。

涨紧链轮的作用是调节链条的松紧度，以适应改变气缸位置后对链条松紧度造成的影响。

实施例一

结合图6-8，把本实用新型专利应用于生产工艺抓取钢圈中，其控制过程包括如下步骤：

本实用新型柔性的钢圈上料抓手结合其机器人的工作过程：本实用新型的刻度手轮与调节螺杆的功能是调节气缸的位置。

1、生产线(34)运作前，根据钢圈尺寸的大小调节本实用新型柔性的钢圈上料抓手(30)中气缸的位置，达到工作要求；

2、在系统通电，生产线(34)开始工作时，机器人(31)主程序运行，机器人(31)回到初始位置，等待对射光电传感器(6.1、6.2)检测得到钢圈(33)到达指定位置的信号；

3、当钢圈(33)到达指定位置后，传感器(6.1、6.2)发送信号到控制器PLC上，PLC反馈信号到机器人(31)的控制系统中；

4、机器人(31)接到信号后，开始调用子程序，控制机器人(31)运行到指定的抓取位置；

5、当机器人(31)达到位置后，发送信号到控制器PLC上，然后PLC通过信号控制打开本实用新型柔性的钢圈上料抓手(30)上控制气缸的电磁阀开关，气体充入缸内，从而带动涨紧装置打开，抓取钢圈(33)；

6、在气缸完成动作后，接近传感器检测是否夹具正确抓取钢圈(33)并反馈信号到PLC上；

7、若PLC接收到没有正确抓取的信号后，则控制关闭电磁阀，之后再次打开，重新抓取；

8、若PLC接收到正确抓取的信号后，则反馈信号到机器人(31)控制系统上，机器人(31)调用子程序，控制机器人(31)运行到指定的释放位置；

9、当机器人(31)达到释放位置后，发送信号到控制器PLC上，然后PLC控制关闭电磁阀，气缸释放缸内气体，涨紧装置关闭，释放钢圈(33)；

10、等待一定时间后，机器人(31)回到初始位置，完成一个工作周期；

11、下一个周期的工作重新开始，由此不断循环。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：包括钢圈上料夹具基座(13)，所述钢圈上料夹具基座(13)上设有气缸(18)和若干链轮(14)，所述链轮(14)之间通过链条(11)连接，所述气缸(18)的前端设有连接头(17)，所述连接头(17)与所述链条(11)连接；所述钢圈上料夹具基座(13)下方设有若干涨紧装置，所述涨紧装置包括摆杆(23)，所述摆杆(23)与所述链轮(14)的链轮轴(12)连接，所述摆杆(23)一端连接涨紧装置导向筒(24)。

2.根据权利要求1所述的一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：所述涨紧装置导向筒(24)内部设有涨紧装置活塞杆(26)，所述涨紧装置活塞杆(26)上设有弹簧(25)。

3.根据权利要求1所述的一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：所述气缸(18)通过调节螺杆(20)连接有刻度手轮(6)。

4.根据权利要求1所述的一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：所述气缸(18)设置在气缸安装座(19)上。

5.根据权利要求1所述的一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：所述链轮(14)设置在涨紧链轮安装板(15)上。

6.根据权利要求1所述的一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：所述链轮(14)上设有加大垫片(16)。

7.根据权利要求1所述的一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：所述摆杆(23)上设有接近传感器安装座(21)，所述接近传感器安装座(21)上设有接近传感器(22)。

8.根据权利要求1所述的一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：所述钢圈上料夹具基座(13)上设有夹具基座外壳。

9.根据权利要求1所述的一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：所述气缸(18)外围设有气缸外壳。

10.根据权利要求3所述的一种柔性的钢圈上料装置，其特征在于：所述气缸外壳上设有五星把手(9)和刻度尺(10)，所述刻度手轮(6)设置在所述气缸外壳上。