CN211361977U - 一种大工件自动装夹的定位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大工件自动装夹的定位检测装置，包括前叉对中机构、后撑对中机构、前叉推料机构、后撑定位机构以及尺寸检测机构。尺寸检测机构用于根据第一尺寸检测器检测的夹紧块移动距离、第二尺寸检测器检测的推动端移动距离和预设距离对比来计算大工件的宽度和长度。本实用新型通过前叉对中机构、后撑对中机构、前叉推料机构以及后撑定位机构将大工件快速定位，并通过尺寸检测机构检测大工件的前叉端的宽度，和大工件长度，从而与数据库中的预订型号相对比，从而检测出正在装夹的大工件是否为需要的工件型号。并且整个检测过程借助定位过程中的机械，节约成本，从而提高大工件自动装夹时的生产效率、准确性、精确度。

Description

一种大工件自动装夹的定位检测装置

技术领域

本实用新型涉及大工件自动装夹技术领域，具体而言，涉及一种大工件自动装夹的定位检测装置。

背景技术

在不同型号的各个零部件自动化生产中，除了进行点焊、满焊、机加工外，还需要对工件的自动装夹作业，其中装夹时需要对相应工件进行准确的运输。

由于工程机械中的零部件尤其是结构件均具有较大、较重、种类多的属性，这导致工人在对其分辨和定位时费力费时，甚至无法放置到预期的定位位置，从而对后续的自动化或半自动化生产造成精度上的影响。大零部件的自动化或半自动化生产线的投入较大，企业为降低成本，对于同种不同型号的零部件在生产线上的通用性有最大化要求。

因此，需要一款能够为大工件定位的同时，还能够检测工件型号，从而提高大工件自动装夹时的生产效率、准确性、精确度的大工件自动装夹的定位检测装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大工件自动装夹的定位检测装置，旨在改善现有技术中，大工件自动装夹时的准确性、精确度较低的问题。

一种大工件自动装夹的定位检测装置，包括前叉对中机构、后撑对中机构、前叉推料机构、后撑定位机构以及尺寸检测机构。

前叉对中机构，用于夹紧或松开大工件的前叉端，以及具有用于根据检测夹紧大工件的前叉端的夹紧块的移动距离的第一尺寸检测器。

后撑对中机构，用于夹紧或松开大工件的后撑端。

前叉推料机构，用于将所述前叉对中机构夹紧的大工件前叉端朝所述后撑对中机构推动，且具有用于检测所述前叉推料机构的推动端的移动距离的第二尺寸检测器。

后撑定位机构，用于当感应所述后撑对中机构夹紧的大工件后撑端到达预订位置时，向所述前叉推料机构发出停止推进信号。

尺寸检测机构，用于根据第一尺寸检测器检测的夹紧块移动距离、第二尺寸检测器检测的推动端移动距离和预设距离对比来计算大工件的宽度和长度，进而判断该大工件是否为需要的工件型号。

作为进一步优化，还包括前叉底架机构和后撑底架机构；所述前叉推料机构固定安装在所述前叉底架机构上，所述前叉对中机构滑动安装在所述前叉底架机构上；所述后撑定位机构固定安装在所述后撑底架机构上，所述后撑对中机构滑动安装在所述后撑底架机构上。

作为进一步优化，还包括第一气缸复位机构和第二气缸复位机构；所述第一气缸复位机构固定设置在所述前叉底架机构上，用于驱动所述前叉对中机构相对所述前叉底架机构复位；所述第二气缸复位机构固定设置在所述后撑底架机构上，用于驱动所述后撑对中机构相对所述后撑底架机构复位。

作为进一步优化，所述前叉对中机构包括前叉支撑座、分别位于前叉支撑座两侧的两夹紧块、第一驱动器以及第一尺寸检测器，所述前叉支撑座用于放置大工件的前叉端，所述第一驱动器用于驱动两夹紧块做相对靠近或远离运动以夹紧或松开大工件的前叉端，所述第一尺寸检测器用于检测两夹紧块的移动距离。

作为进一步优化，所述第一驱动器包括正反牙丝杆、液压马达、轴承座、两螺母和导轨。

两螺母分别螺纹连接于正反牙丝杆的两头，且分别与两夹紧块固定连接；正反牙丝杆安装于轴承座上，液压马达用于驱动正反牙丝杆正转或反转，导轨用于与两夹紧块滑动连接。

所述第一尺寸检测器包括装配于正反牙丝杆上的编码器，所述编码器用于检测所述正反牙丝杆在前叉对中机构夹紧大工件的前叉端时的转动圈数。

作为进一步优化，所述前叉推料机构包括导杆、导杆支撑座、直线轴承、横梁、第二驱动器。

所述导杆支撑座设置在所述前叉底架机构上，且用于支撑所述导杆，所述横梁通过所述直线轴承滑动设置在所述导杆上，且所述横梁上设有抵顶大工件前叉端的推料部；所述第二驱动器用于推动所述横梁沿所述导杆滑动，以将所述前叉对中机构夹紧的大工件前叉端朝所述后撑对中机构推动。

作为进一步优化，所述第一驱动器包括气缸安装架，以及设置在气缸安装架上的液压油缸。

所述第二尺寸检测器用于获取所述液压油缸推动所述横梁朝所述后撑对中机构移动的位移距离。

作为进一步优化，所述推料部具有第一接近开关、工件接触块和第一复位弹簧，工件接触块用于当推料部与大工件前叉端接触时向后挤压所述第一复位弹簧，所述第一复位弹簧用于受挤压时触发第一接近开关，所述第一接近开关向尺寸检测机构发出第二节点信息。

所述后撑定位机构具有工件定位块、第二复位弹簧、第二接近开关，所述前叉推料机构将大工件推动至所述工件定位块，所述工件定位块用于当与大工件后撑端接触时向后挤压第二复位弹簧，第二复位弹簧用于受挤压时触发第二接近开关，所述第二接近开关向所述前叉推料机构发出停止推进信号，以及向尺寸检测机构发出第一节点信息。

作为进一步优化，所述工件定位块、第二复位弹簧、第二接近开关设置于定位座上，所述后撑定位机构还包括用于驱动所述定位座靠近或远离所述前叉推料机构的第三驱动器，所述第三驱动器与所述尺寸检测机构信号连接，以当第三驱动器驱动所述定位座变更预定位置时，向尺寸检测机构发送信息以使所述尺寸检测机构变更预设距离参数。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

本实用新型通过前叉对中机构、后撑对中机构、前叉推料机构以及后撑定位机构将大工件快速定位，并通过尺寸检测机构检测大工件的前叉端的宽度，和大工件长度，从而与数据库中的预订型号相对比，从而检测判断出正在装夹的大工件是否为需要的工件型号。并且整个检测过程借助定位过程中的机械，节约成本，提高效率，从而提高大工件自动装夹时的生产效率、准确性、精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例一种大工件自动装夹的定位检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种大工件自动装夹的定位检测装置的爆炸结构示意图；

图3是图2的前叉底架机构的结构示意图；

图4是图2的第一气缸复位机构的结构示意图；

图5是图2的前叉推料机构的结构示意图；

图6是图5的前叉推料机构的推料部位置的局部结构示意图；

图7是图2的前叉对中机构的爆炸结构示意图；

图8是图2的后撑对中机构的结构示意图；

图9是图2的后撑定位机构的结构示意图；

图10是图9的后撑定位机构的局部的轴侧结构示意图；

图11是图2的后撑底架机构的结构示意图；

图12是前撑对中机构和后撑对中机构抱紧工件的结构示意图；

图13是本实用新型另一实施例的自动装夹装置总装测算示意图的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

请参考图1至图11，一种大工件自动装夹的定位检测装置，包括前叉对中机构4、后撑对中机构5、前叉推料机构3、后撑定位机构6以及尺寸检测机构。

前叉对中机构4用于夹紧或松开大工件8的前叉端，以及具有用于根据检测夹紧大工件8的前叉端的夹紧块409的移动距离的第一尺寸检测器。

后撑对中机构5用于夹紧或松开大工件8的后撑端。

前叉推料机构3用于将所述前叉对中机构4夹紧的大工件8前叉端朝所述后撑对中机构5推动，且具有用于检测所述前叉推料机构3的推动端的移动距离的第二尺寸检测器。

后撑定位机构6，用于当感应所述后撑对中机构5夹紧的大工件8后撑端到达预订位置时，向所述前叉推料机构4发出停止推进信号。

尺寸检测机构，用于根据第一尺寸检测器检测的夹紧块移动距离、第二尺寸检测器检测的推动端移动距离和预设距离对比来计算大工件的宽度和长度，进而判断该大工件是否为需要的工件型号。

本实用新型通过前叉对中机构4、后撑对中机构5、前叉推料机构3以及后撑定位机构6将大工件快速定位，并通过尺寸检测机构检测大工件的前叉端的宽度，和大工件长度，从而与数据库中的预订型号相对比，从而检测判断出正在装夹的大工件是否为需要的工件型号。并且整个检测过程借助定位过程中的机械，节约成本，提高效率，从而提高大工件自动装夹时的生产效率、准确性、精确度。

具体的计算大工件的前叉端的宽度为利用两夹紧块之间的预设宽度减去第一尺寸检测器检测到的两夹紧块的移动距离可得，计算大工件长度可以通过预设的前叉推料机构3推动端至后撑定位机构6的感应端之间的距离减去第二尺寸检测器的推动端移动距离可得。本领域技术人员根据本实施例的技术方案可以无需经过创造性劳动实现本方案。

其中，请参考图1与图2、图3与图11，还包括前叉底架机构1和后撑底架机构7。所述前叉推料机构3固定安装在所述前叉底架机构1上。

所述前叉对中机构4滑动安装在所述前叉底架机构1上；具体的前叉底架机构1上具有前叉导轨102及前叉滑板103，前叉对中机构4与前叉滑板103相固定。

所述后撑定位机构6固定安装在所述后撑底架机构7上，所述后撑对中机构5滑动安装在所述后撑底架机构7上。具体的后撑底架机构7具有后撑导轨702及后撑滑板703，后撑对中机构5与后撑滑板703相固定。

请参考图1、图2、与图4，还包括第一气缸复位机构2和第二气缸复位机构21。

所述第一气缸复位机构2固定设置在所述前叉底架机构1上，用于驱动所述前叉对中机构4相对所述前叉底架机构1复位；具体的，第一气缸复位机构2的主体部分201安装在前叉底架机构1的前叉底架101上，第一气缸复位机构2的推动端202与前叉对中机构4的前叉对中底架401相连接。

所述第二气缸复位机构21固定设置在所述后撑底架机构7上，用于驱动所述后撑对中机构5相对所述后撑底架机构7复位。

请参考图7，所述前叉对中机构4包括前叉支撑座411、分别位于前叉支撑座411两侧的两夹紧块409、第一驱动器以及第一尺寸检测器，所述前叉支撑座411用于放置大工件8的前叉端，所述第一驱动器用于驱动两夹紧块409做相对靠近或远离运动以夹紧或松开大工件8的前叉端，所述第一尺寸检测器用于检测两夹紧块409的移动距离。

进一步的，所述第一驱动器包括正反牙丝杆403、液压马达412、轴承座407、两螺母404和导轨402。

两螺母404分别螺纹连接于正反牙丝杆403的两头，且分别与两夹紧块409固定连接。

正反牙丝杆403安装于轴承座407的轴承405上，液压马达412用于驱动正反牙丝杆403正转或反转，导轨402用于与两夹紧块409滑动连接。

所述第一尺寸检测器包括装配于正反牙丝杆403上的编码器406，所述编码器406用于检测正反牙丝杆403在所述前叉对中机构4夹紧大工件8 的前叉端时的转动圈数。

请参考图1、图2、图5与图6，所述前叉推料机构3包括导杆305、导杆支撑座301、直线轴承307、横梁306、第二驱动器。

所述导杆支撑座301设置在所述前叉底架机构1上，且用于支撑所述导杆305，所述横梁306通过所述直线轴承307滑动设置在所述导杆305上，且所述横梁306上设有抵顶大工件8前叉端的推料部；所述第二驱动器用于推动所述横梁306沿所述导杆305滑动，以将所述前叉对中机构4夹紧的大工件8前叉端朝所述后撑对中机构5推动。

也就是请参考图12，前叉对中机构4和后撑对中机构5将工件8抱紧后形成一个整体，前叉推料机构3对其进行推送。

其中，所述第一驱动器包括气缸安装架302，以及设置在气缸安装架 302上的液压油缸303。

所述第二尺寸检测器用于获取所述液压油缸303推动所述横梁306朝所述后撑对中机构5移动的位移距离。实际上，之所以采用液压油缸303 是因为液压油缸303本身具备位移检测功能，可以直接作为第二尺寸检测器用。

请参考图6，所述推料部具有第一接近开关310、工件接触块312和第一复位弹簧309，工件接触块312用于当推料部与大工件8前叉端接触时向后挤压所述第一复位弹簧309，所述第一复位弹簧309用于受挤压时触发第一接近开关310，所述第一接近开关310向尺寸检测机构发出第一节点信息。

请参考图9与图10，所述后撑定位机构6具有工件定位块610、第二复位弹簧612、第二接近开关604，所述前叉推料机构3将大工件8推动至所述工件定位块610，所述工件定位块610用于当与大工件8后撑端接触时向后挤压第二复位弹簧612，第二复位弹簧612用于受挤压时触发第二接近开关604，所述第二接近开关604向所述前叉推料机构3发出停止推进信号，以及向尺寸检测机构发出第二节点信息。

请参考图13，为本申请另一种测定大工件8长度的方法，设工件接触块312和工件定位块610的原始间距为L1，液压油缸303推进至第一节点信息发出时的移动距离为L2，液压油缸由第一节点信息时间推进至第二节点信息时间的移动距离为L3。从而工件长度L等于L1-L2-L3。根据得到的大工件8前叉端宽度和工件长度L与预设的工件型号对应数据进行比对，相符则判定为大工件8是否为需要的工件。

请参考图9与图10，工件定位块610、第二复位弹簧612、第二接近开关604设置于定位座613上，所述后撑定位机构6还包括用于驱动所述定位座613靠近或远离所述前叉推料机构3的第三驱动器。

所述第三驱动器与所述尺寸检测机构信号连接，以当第三驱动器驱动所述定位座变更预定位置时，向尺寸检测机构发送信息以使所述尺寸检测机构变更预设距离参数。

通过定位座613与第三驱动器可以让厂家根据不同的大工件8型号，自由设置预定位置，从而适用范围更广，灵活性更强。

具体的，第三驱动器可以包括伺服电机602，同步带轮601、同步带606、传送滑板605、气缸定位组603和气缸定位块607。在伺服电机602的驱动下传送滑板605将定位座613和工件定位块610固定到相应位置，作为预设位置。

请参考图8，后撑对中机构5与前叉对中机构4结构基本一致，其中各别零部件如后撑对中抱紧座503尺寸不同，以及用来放置大工件8后撑端的是两条支撑架504，支撑架504之间的间距可以供定位座613和工件定位块610通过，方便工件定位块610与大工件8后撑端直接接触。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大工件自动装夹的定位检测装置，其特征在于，包括：

前叉对中机构，用于夹紧或松开大工件的前叉端，以及具有用于根据检测夹紧大工件的前叉端的夹紧块的移动距离的第一尺寸检测器；

后撑对中机构，用于夹紧或松开大工件的后撑端；

前叉推料机构，用于将所述前叉对中机构夹紧的大工件前叉端朝所述后撑对中机构推动，且具有用于检测所述前叉推料机构的推动端的移动距离的第二尺寸检测器；

后撑定位机构，用于当感应所述后撑对中机构夹紧的大工件后撑端到达预订位置时，向所述前叉推料机构发出停止推进信号；

尺寸检测机构，用于根据第一尺寸检测器检测的夹紧块移动距离、第二尺寸检测器检测的推动端移动距离和预设距离对比来计算大工件的宽度和长度，进而判断该大工件是否为需要的工件型号。

2.根据权利要求1所述的大工件自动装夹的定位检测装置，其特征在于，还包括前叉底架机构和后撑底架机构；

所述前叉推料机构固定安装在所述前叉底架机构上，所述前叉对中机构滑动安装在所述前叉底架机构上；

所述后撑定位机构固定安装在所述后撑底架机构上，所述后撑对中机构滑动安装在所述后撑底架机构上。

3.根据权利要求2所述的大工件自动装夹的定位检测装置，其特征在于，还包括第一气缸复位机构和第二气缸复位机构；

所述第一气缸复位机构固定设置在所述前叉底架机构上，用于驱动所述前叉对中机构相对所述前叉底架机构复位；

所述第二气缸复位机构固定设置在所述后撑底架机构上，用于驱动所述后撑对中机构相对所述后撑底架机构复位。

4.根据权利要求2所述的大工件自动装夹的定位检测装置，其特征在于，所述前叉对中机构包括前叉支撑座、分别位于前叉支撑座两侧的两夹紧块、第一驱动器以及第一尺寸检测器，所述前叉支撑座用于放置大工件的前叉端，所述第一驱动器用于驱动两夹紧块做相对靠近或远离运动以夹紧或松开大工件的前叉端，所述第一尺寸检测器用于检测两夹紧块的移动距离。

5.根据权利要求4所述的大工件自动装夹的定位检测装置，其特征在于，所述第一驱动器包括正反牙丝杆、液压马达、轴承座、两螺母和导轨；

两螺母分别螺纹连接于正反牙丝杆的两头，且分别与两夹紧块固定连接；正反牙丝杆安装于轴承座上，液压马达用于驱动正反牙丝杆正转或反转，导轨用于与两夹紧块滑动连接；

所述第一尺寸检测器包括装配于正反牙丝杆上的编码器，所述编码器用于检测所述正反牙丝杆在前叉对中机构夹紧大工件的前叉端时的转动圈数。

6.根据权利要求5所述的大工件自动装夹的定位检测装置，其特征在于，所述前叉推料机构包括导杆、导杆支撑座、直线轴承、横梁、第二驱动器；

所述导杆支撑座设置在所述前叉底架机构上，且用于支撑所述导杆，所述横梁通过所述直线轴承滑动设置在所述导杆上，且所述横梁上设有抵顶大工件前叉端的推料部；所述第二驱动器用于推动所述横梁沿所述导杆滑动，以将所述前叉对中机构夹紧的大工件前叉端朝所述后撑对中机构推动。

7.根据权利要求6所述的大工件自动装夹的定位检测装置，其特征在于，所述第一驱动器包括气缸安装架，以及设置在气缸安装架上的液压油缸；

所述第二尺寸检测器用于获取所述液压油缸推动所述横梁朝所述后撑对中机构移动的位移距离。

8.根据权利要求7所述的大工件自动装夹的定位检测装置，其特征在于，所述推料部具有第一接近开关、工件接触块和第一复位弹簧，工件接触块用于当推料部与大工件前叉端接触时向后挤压所述第一复位弹簧，所述第一复位弹簧用于受挤压时触发第一接近开关，所述第一接近开关向尺寸检测机构发出第一节点信息；

所述后撑定位机构具有工件定位块、第二复位弹簧、第二接近开关，所述前叉推料机构将大工件推动至所述工件定位块，所述工件定位块用于当与大工件后撑端接触时向后挤压第二复位弹簧，第二复位弹簧用于受挤压时触发第二接近开关，所述第二接近开关向所述前叉推料机构发出停止推进信号，以及向尺寸检测机构发出第二节点信息。

9.根据权利要求8所述的大工件自动装夹的定位检测装置，其特征在于，所述工件定位块、第二复位弹簧、第二接近开关设置于定位座上，

所述后撑定位机构还包括用于驱动所述定位座靠近或远离所述前叉推料机构的第三驱动器，所述第三驱动器与所述尺寸检测机构信号连接，以当第三驱动器驱动所述定位座变更预定位置时，向尺寸检测机构发送信息以使所述尺寸检测机构变更预设距离参数。

Images