CN210418340U - 一种物料加压运输机构 - Google Patents

Abstract

一种物料加压运输机构，包括输送机构支架、环形导轨结构和副夹板加压夹具，环形导轨结构通过环形导轨支撑平台固定安装在输送机构支架一侧：环形导轨结构的环形导轨下方一侧有限位杆，限位杆的固定支架安装在环形导轨内的环形导轨支撑平台上；副夹板加压夹具通过固定架固定在对应环形导轨结构的滑块上由滑块带动运动，当对应副夹板加压夹具在环形导轨下方运动，由限位杆压住对应副夹板加压夹具的滚轮实现滚轮向下运动。本实用新型由前面一道工序的副夹板运送装置将副夹板送入指定区域，随后在本输送机构的左端夹具把副夹板包围起来，随后进入外置的限位杆，进而夹紧副夹板，进入梳理区域，随后在限位杆尾端松开副夹板，进入下一步工序。

Description

一种物料加压运输机构

技术领域

本发明涉及物料运输技术领域，特别是涉及一种物料加压运输机构。

背景技术

绵条等物料往往需要进行梳理加工，实际加工过程中是工人用卷绵棒将绵卷起放入圆梳机的夹绵板内，通过锡林旋转进入梳理工序，其主要依靠内部的钢板弹簧加压装置对夹绵板进行施压和释压以此来夹紧和松开卷绵棒，若要实现其自动化操作，并引入副夹板机构来对绵条进行夹取，并且配套自动化装夹系统，满足机械式自锁与夹紧,并在环形轨道外侧设置了辅助装置使夹具能自动张开和闭合，因此申请人设计一种物料加压运输机构。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种物料加压运输机构，该装置主要分三大块：1.输送机构支架2.环形导轨3.副夹板加压夹具。环形导轨安装于输送机构上，副夹板加压夹具通过螺栓与环形导轨上的滑块进行联接固定，夹具随滑块做环形运动。由前面一道工序的副夹板运送装置将副夹板送入指定区域，随后在本输送机构的左端夹具把副夹板包围起来，随后进入外置的限位杆，进而夹紧副夹板，进入梳理区域，随后在限位杆尾端松开副夹板，进入下一步工序，为达此目的，本发明提供一种物料加压运输机构，包括输送机构支架、环形导轨结构和副夹板加压夹具，所述环形导轨结构通过环形导轨支撑平台固定安装在输送机构支架一侧：

所述环形导轨结构的环形导轨下方一侧有限位杆，所述限位杆的固定支架安装在环形导轨内的环形导轨支撑平台上；

所述副夹板加压夹具通过固定架固定在对应环形导轨结构的滑块上由滑块带动运动，当对应副夹板加压夹具在环形导轨下方运动，由限位杆压住对应副夹板加压夹具的滚轮实现滚轮向下运动；

所述副夹板加压夹具包括固定架、滚轮、滑杆、连杆机构、圆柱销、弹簧A、加压板、弹簧支架、弹簧B、螺栓、夹具支座、固定杆、弹簧固定座和销轴，所述滚轮在固定架一侧，所述滚轮通过联动支架与滑杆相连推动滑杆运动，所述固定架底部安装有夹具支座，所述夹具支座内有滑杆，所述滑杆沿夹具支座上下运动，所述弹簧支架有一对，所述弹簧支架上端支架与滑杆相连，所述弹簧支架下端支架通过螺栓固定在夹具支座的下支架上，所述弹簧支架的导向柱上安装有弹簧B，所述滑杆压下后由两个弹簧B支撑进行复位，所述连杆机构对称设置且一侧有两个连杆分别为连杆A和连杆B，所述连杆A和连杆B的各节点通过圆柱销相连，所述连杆A的一侧端部节点与滑杆的端部相连，所述连杆A的支撑节点固定在夹具支座的上支架一侧，所述连杆A另一侧端部节点与连杆B一侧端部节点相连，所述夹具支座的下支架的两侧各有一个固定杆，所述固定杆外侧端部与连杆B的支撑节点相连，所述连杆B另一侧端部节点通过支架安装有加压板，所述弹簧固定座通过销轴固定在连杆B另一侧端部内，所述弹簧B一端与对应弹簧固定座相连且另一端与对应加压板相连。

本发明的进一步改进，所述环形导轨结构包括环形导轨、传动杆、环形导轨支撑平台、滑块和凹槽轮，所述环形导轨安装在环形导轨支撑平台，所述环形导轨的两端内各有一个凹槽轮，所述凹槽轮通过转轴安装在环形导轨支撑平台上且通过驱动机构驱动，相邻的两个滑块之间通过传动杆相连，所述滑块底部通过槽卡在环形导轨上，所述滑块顶部的凸块与凹槽轮的卡槽配合由凹槽轮旋转推动沿环形导轨循环运动，由电机驱动槽轮，槽轮与滑块之间通过凸块和凹槽进行配合，从而带动滑块进行运动，相邻滑块滑块之间用传动杆联接，从而保证各滑块之间的距离，而且有利于环形的过度。即在环形区域是槽轮带动运动，到了直线导轨那边则是通过传动杆进行传递力。其运动结构稳定，在噪音低的同时，精度也高。

本发明的进一步改进，所述滚轮有一个或者一对，两个可以向下压的滚轮稳定性更好，运动更为平稳。

本发明的进一步改进，所述连杆A和连杆B均设置有一排安装孔，各连杆上加工多个孔位，对应不同孔位会产生不同的装夹距离，这样夹具调节性能良好，重组方便而且灵活度高。

本发明的进一步改进，两个加压板之间有一排副夹板，物料夹在相邻的副夹板之间，本申请可以用于整体物料夹取，也可以用副夹板将多层物料夹紧再进行运输。

本申请一种物料加压运输机构，主要用于对多个副夹板进行加压输送，由于原有的副夹板不能很好的将绵进行夹持住，因此需要外置的加压系统。由前面一道工序中副夹板运送装置将副夹板送到指定位置时，当副夹板达到一定数量时，会有一个推副夹板机构将副夹板推到随环形轨道移动的夹具的夹持范围内，然后夹具压紧并带动副夹板进入梳理区域。限位杆的始端有-45°的斜角，夹具的滚轮进入斜坡时，滚轮将受到的压力传递给滑杆，由于滑杆与夹具支座之间存在移动副约束，滑杆受到向下的力的作用在方孔内进行向下移动，此时弹簧逐渐受到压力从而变形，机械爪在连杆的作用下进行夹紧，即夹紧副夹板。当滚轮进入限位杆末端225°的斜角时，在弹簧的推力下，夹具逐渐松开并使副夹板进入预留的轨道内，同时弹簧释放压力使机械爪保持最大张开角度，至此加压夹具返回初始状态。载着绵的副夹板进入下一步工序。其中弹簧固定在弹簧固定座上，弹簧固定座由销轴装在连杆内，在夹具夹持副夹板的过程中，弹簧固定座随加压板的转动做相对运动，使弹簧与加压板始终保持垂直的状态。各连杆上加工多个孔位，对应不同孔位会产生不同的装夹距离，这样夹具调节性能良好，重组方便而且灵活度高。

附图说明

图1本申请整体示意图；

图2本申请环形轨道示意图；

图3本申请加压夹具示意图；

图4本申请加压板细节部分示意图；

图5本申请夹具夹持副夹板示意图；

图6为本申请夹具夹持过程示意图；

图7为本申请夹具受力分析图；

图8为本申请BD杆的受力分析；

附图标记说明：

1.输送机构支架；2.环形导轨结构；3.副夹板加压夹具；4.限位杆；5.环形导轨；6.传动杆；7.环形导轨支撑平台；8.滑块；9.凹槽轮；10固定架；11.滚轮；12.滑杆；13.连杆 A；14.连杆B；15.圆柱销；16.弹簧A；17.加压板；18.弹簧支架；19.弹簧B；20.螺栓； 21.夹具支座；22.固定杆；23.弹簧固定座；24.销轴；25.副夹板。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种物料加压运输机构，该装置主要分三大块：1.输送机构支架2.环形导轨结构3.副夹板加压夹具。环形导轨安装于输送机构上，副夹板加压夹具通过螺栓与环形导轨上的滑块进行联接固定，夹具随滑块做环形运动。由前面一道工序的副夹板运送装置将副夹板送入指定区域，随后在本输送机构的左端夹具把副夹板包围起来，随后进入外置的限位杆，进而夹紧副夹板，进入梳理区域，随后在限位杆尾端松开副夹板，进入下一步工序。

作为本发明一种实施例，本发明提供如图1-5所示一种物料加压运输机构，包括输送机构支架1、环形导轨结构2和副夹板加压夹具3，所述环形导轨结构2通过环形导轨支撑平台7固定安装在输送机构支架1一侧：

本发明所述环形导轨结构2的环形导轨5下方一侧有限位杆4，所述限位杆4的固定支架安装在环形导轨5内的环形导轨支撑平台7上，所述环形导轨结构2包括环形导轨5、传动杆6、环形导轨支撑平台7、滑块8和凹槽轮9，所述环形导轨5安装在环形导轨支撑平台7，所述环形导轨5的两端内各有一个凹槽轮9，所述凹槽轮9通过转轴安装在环形导轨支撑平台7上且通过驱动机构驱动，相邻的两个滑块8之间通过传动杆6相连，所述滑块8底部通过槽卡在环形导轨5上，所述滑块8顶部的凸块与凹槽轮9的卡槽配合由凹槽轮9旋转推动沿环形导轨5循环运动，由电机驱动槽轮，槽轮与滑块之间通过凸块和凹槽进行配合，从而带动滑块进行运动，相邻滑块滑块之间用传动杆联接，从而保证各滑块之间的距离，而且有利于环形的过度。即在环形区域是槽轮带动运动，到了直线导轨那边则是通过传动杆进行传递力。其运动结构稳定，在噪音低的同时，精度也高。

本发明所述副夹板加压夹具3通过固定架10固定在对应环形导轨结构2的滑块8上由滑块8带动运动，当对应副夹板加压夹具3在环形导轨5下方运动，由限位杆4压住对应副夹板加压夹具3的滚轮11实现滚轮11向下运动，所述滚轮11有一个或者一对，两个可以向下压的滚轮稳定性更好，运动更为平稳；

本发明所述副夹板加压夹具3包括固定架10、滚轮11、滑杆12、连杆机构、圆柱销15、弹簧A16、加压板17、弹簧支架18、弹簧B19、螺栓20、夹具支座21、固定杆22、弹簧固定座23和销轴24，所述滚轮11在固定架10一侧，所述滚轮11通过联动支架与滑杆12相连推动滑杆12运动，所述固定架10底部安装有夹具支座21，所述夹具支座 21内有滑杆12，所述滑杆12沿夹具支座21上下运动，所述弹簧支架18有一对，所述弹簧支架18上端支架与滑杆12相连，所述弹簧支架18下端支架通过螺栓20固定在夹具支座21的下支架上，所述弹簧支架18的导向柱上安装有弹簧B19，所述滑杆12压下后由两个弹簧B19支撑进行复位，所述连杆机构对称设置且一侧有两个连杆分别为连杆 A13和连杆B14，所述连杆A13和连杆B14的各节点通过圆柱销15相连，所述连杆A13 的一侧端部节点与滑杆12的端部相连，所述连杆A13的支撑节点固定在夹具支座21的上支架一侧，所述连杆A13另一侧端部节点与连杆B14一侧端部节点相连，所述夹具支座21的下支架的两侧各有一个固定杆22，所述固定杆22外侧端部与连杆B14的支撑节点相连，所述连杆B14另一侧端部节点通过支架安装有加压板17，所述弹簧固定座23 通过销轴24固定在连杆B14另一侧端部内，所述弹簧B19一端与对应弹簧固定座23相连且另一端与对应加压板17相连，所述连杆A13和连杆B14均设置有一排安装孔，各连杆上加工多个孔位，对应不同孔位会产生不同的装夹距离，这样夹具调节性能良好，重组方便而且灵活度高，两个加压板17之间有一排副夹板25，物料夹在相邻的副夹板25 之间，本申请可以用于整体物料夹取，也可以用副夹板将多层物料夹紧再进行运输。

本申请夹具自由度的计算:

F＝3N－2PL-PH

＝3X7-2X9-0

＝3

通过计算可以得知该机构的自由度为3，由于加压板的运动不确定，因此在设计时加上弹簧的约束，此时该机构的自由度为1，满足设计要求。

具体运动原理如下所述：钢轨的始端有-45°的斜角，夹具的滚轮进入斜坡时，滚轮将受到的压力传递给滑杆，由于滑杆与固定架之间存在移动副约束，滑杆受到向下的力的作用在方孔内进行向下移动，此时弹簧逐渐受到压力从而变形，机械爪在连杆的作用下进行夹紧，即夹紧副夹板。当进入钢轨末端时，滚轮进入钢轨225°的斜角，在弹簧的推力下，夹具逐渐松开并使副夹板进入预留的轨道内，同时弹簧释放压力使机械爪保持最大张开角度，至此加压夹具返回初始状态。载着绵的副夹板进入下一步工序。本申请夹具夹持过程示意图如图6所示；

夹具在初始状态下张开角度为最大形态，当夹具随着环形轨道到图(a)位置时，会有一个推副夹板机构将副夹板一直往前推直到如图(b)所示形态，这时夹具在水平导轨上，副夹板也在两加压板包容区。随后夹具上的滚轮准备进入钢轨，在进入钢轨时爪牙逐渐夹紧副夹板如图(c)。当夹具将副夹板松开后，其弹簧会将加压板推至初始位置，方便进行下一次装夹。

为了能使夹具具备可调性，在本设计中对各处连杆进行局部优化，设置多个孔眼以此来调整夹持范围的行程，以此满足副夹板尺寸更改或者数量的改变。从而解决因夹持对象特征的改变来进行调节的场合。此外夹具中的滚轮设计成2个，是因为滚轮在夹紧过程中也一个受力对象，两个滚轮可以减轻受力负担。

本申请加压夹具的设计是直接影响了能否给予副夹板足够的压紧力，保证副夹板或不会脱离且绵条不会被卷走。故需要对该夹具进行必要的力学分析。

该夹具，最终要的参数即是加压板能产生多大压紧力以及滚轮所需承受的力，因此需要找到两者的内在联系。现做出如图7受力分析图。

夹具的整体分析图，滚子受来自弹簧的反作用力F，C点和E点为杆件和机架的销连接受一对正交分力。夹具夹持一组副夹板时，爪子和副夹板可看作一个二力平衡杆，力 Fd即为夹紧力。

现列出以下平衡方程式：

∑Mc＝0，F*L7+F(L4-L7)+Fey*L4＝0

∑Fy＝0，F+F-Fcy+Fey＝0

解得：

Fcy＝-Fey＝F

利用几何关系计算和α；

α＝90°+θ-

其中BD杆的受力分析如图8所示，对BD杆进行受力分析，B点受AB杆的力Fb，C点为铰链，D点为夹持物的反作用力与夹紧力大小相等方向相反。

因此列下如下平衡方程式

∑Mc＝0，Fb*La-Fd*Lb＝0

∑Fy＝0，Fb*cosθ-Fcy＝0

解得：

Fb＝Fcy*secθ＝F*secθ

La＝L5*sinα

Lb＝L6*sin

因此计算得压紧力Fd为

当G副夹板+F滚筒<μ*Fd时，可以保证夹具压紧副夹板并完成梳理工序。

本申请基于Adams的机构运动仿真分析如下；

为进一步验证和分析上文所述机构的可行性，需要采用Adams虚拟样机仿真技术，对此进行动力学和静力学分析，并作出合理的判断和改进措施。

首先将上文基于Solidworks的夹具模型与主架模型装配，保存为x_t格式的文件，再导入到Admas软件中中，结合夹具的三维模型，首先设置物理的重力方向，再进行添加相关的约束和接触后及其他链接条件，然后添加驱动条件，最后通过观察运动过程中发生的问题，以及通过测定相关构件产生的曲线图进行运动分析。

副夹板加压机构中滚轮的运动学仿真

在虚拟仿真实验中设置仿真时间为8s，步数为1000步。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种物料加压运输机构，包括输送机构支架（1）、环形导轨结构（2）和副夹板加压夹具（3），所述环形导轨结构（2）通过环形导轨支撑平台（7）固定安装在输送机构支架（1）一侧，其特征在于：

所述环形导轨结构（2）的环形导轨（5）下方一侧有限位杆（4），所述限位杆（4）的固定支架安装在环形导轨（5）内的环形导轨支撑平台（7）上；

所述副夹板加压夹具（3）通过固定架（10）固定在对应环形导轨结构（2）的滑块（8）上由滑块（8）带动运动，当对应副夹板加压夹具（3）在环形导轨（5）下方运动，由限位杆（4）压住对应副夹板加压夹具（3）的滚轮（11）实现滚轮（11）向下运动；

所述副夹板加压夹具（3）包括固定架（10）、滚轮（11）、滑杆（12）、连杆机构、圆柱销（15）、弹簧A（16）、加压板（17）、弹簧支架（18）、弹簧B（19）、螺栓（20）、夹具支座（21）、固定杆（22）、弹簧固定座（23）和销轴（24），所述滚轮（11）在固定架（10）一侧，所述滚轮（11）通过联动支架与滑杆（12）相连推动滑杆（12）运动，所述固定架（10）底部安装有夹具支座（21），所述夹具支座（21）内有滑杆（12），所述滑杆（12）沿夹具支座（21）上下运动，所述弹簧支架（18）有一对，所述弹簧支架（18）上端支架与滑杆（12）相连，所述弹簧支架（18）下端支架通过螺栓（20）固定在夹具支座（21）的下支架上，所述弹簧支架（18）的导向柱上安装有弹簧B（19），所述滑杆（12）压下后由两个弹簧B（19）支撑进行复位，所述连杆机构对称设置且一侧有两个连杆分别为连杆A（13）和连杆B（14），所述连杆A（13）和连杆B（14）的各节点通过圆柱销（15）相连，所述连杆A（13）的一侧端部节点与滑杆（12）的端部相连，所述连杆A（13）的支撑节点固定在夹具支座（21）的上支架一侧，所述连杆A（13）另一侧端部节点与连杆B（14）一侧端部节点相连，所述夹具支座（21）的下支架的两侧各有一个固定杆（22），所述固定杆（22）外侧端部与连杆B（14）的支撑节点相连，所述连杆B（14）另一侧端部节点通过支架安装有加压板（17），所述弹簧固定座（23）通过销轴（24）固定在连杆B（14）另一侧端部内，所述弹簧B（19）一端与对应弹簧固定座（23）相连且另一端与对应加压板（17）相连。

2.根据权利要求1所述的一种物料加压运输机构，其特征在于：所述环形导轨结构（2）包括环形导轨（5）、传动杆（6）、环形导轨支撑平台（7）、滑块（8）和凹槽轮（9），所述环形导轨（5）安装在环形导轨支撑平台（7），所述环形导轨（5）的两端内各有一个凹槽轮（9），所述凹槽轮（9）通过转轴安装在环形导轨支撑平台（7）上且通过驱动机构驱动，相邻的两个滑块（8）之间通过传动杆（6）相连，所述滑块（8）底部通过槽卡在环形导轨（5）上，所述滑块（8）顶部的凸块与凹槽轮（9）的卡槽配合由凹槽轮（9）旋转推动沿环形导轨（5）循环运动。

3.根据权利要求1所述的一种物料加压运输机构，其特征在于：所述滚轮（11）有一个或者一对。

4.根据权利要求1所述的一种物料加压运输机构，其特征在于：所述连杆A（13）和连杆B（14）均设置有一排安装孔。

5.根据权利要求1所述的一种物料加压运输机构，其特征在于：两个加压板（17）之间有一排副夹板（25），物料夹在相邻的副夹板（25）之间。

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