CN211495992U - 一种物料吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种物料吸附装置，包括安装结构、吸附结构、连接结构、感应结构和传感结构；所述传感结构固定安装在安装结构的下端，所述连接结构活动式安装在安装结构的下端；所述感应结构安装在连接结构上，其位置与传感结构位置相对应；所述吸附结构用于吸附物料，所述连接结构连接吸附结构。本实用新型通过吸附结构吸附圆盘状磁性工件，实现全自动化物料吸附作业，同时工件吸附牢固不滑落；吸附结构在不同负载状态下时，传感结构和感应结构配合产生不同感应信号，使本装置准确稳定地完成物料吸附的工作。

Description

一种物料吸附装置

技术领域

本实用新型涉及机械组件的加工设备技术领域，更具体地，涉及一种物料吸附装置。

背景技术

机械组件的生产过程中，经常需要加工圆盘状的导磁性工件，如使用在汽车发动机内的圆盘组件，因工件具有的圆形外观特点，使用普通爪状机械手臂抓取工件进行移动或上料，圆形工件容易滑落，若使用人工进行移动或上料，由于工件的质量大，会导致工人工作量过大且整体生产线效率低下。若使用同一生产线来生产不同大小或重量的工件，为了抓取的准确性和稳定性，需安装不同的机械手臂进行匹配。因此发明一种适应各类大小型号的圆盘工件、能全自动化作业、吸附牢固、工件不会滑落的物料吸附装置在生产圆盘状导磁性工件的过程中具有良好的现实意义。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种适用于各类大小和重量的导磁性工件、能全自动化作业、同时吸附牢固的物料吸附装置，用于解决机械手抓取圆盘工件容易滑落或人工上料工作量大且效率低下的问题。

本实用新型采取的技术方案是：

一种物料吸附装置，包括安装结构、吸附结构、连接结构、感应结构和传感结构；所述传感结构固定安装在安装结构的下端，所述连接结构活动式安装在安装结构的下端；所述感应结构安装在连接结构上，其位置与传感结构位置相对应；所述吸附结构用于吸附物料，所述连接结构用于连接吸附结构。

本技术方案中，物料为圆形工件或其他形状的工件，吸附结构为所述物料吸附装置的工作部位，为使吸附结构能准确吸附物料，设置了感应结构和传感结构组合，通过传感信号对吸附结构的位置和物料吸附状态进行识别，连接结构则用于连接安装结构和吸附结构，使各个结构组合成为能准确进行物料吸附的整体装置。安装结构为纵向可移动的杆状结构。物料被吸附后，可被安装结构带动到特定位置进行下一生产工序作业。

进一步地，所述吸附结构为磁力头，磁力头上端与所述连接结构连接，其下端为光滑圆头。磁力头为高强力磁铁，能吸附导磁性工件，吸附结构设计为磁力头，磁力头的上端与连接结构直接相连，下端是光滑的圆头，磁力头与工件相接触时，接触的角度和位置无特别要求，有利于操作，当磁力头接近工件时，磁力头与导磁性工件的相互吸引作用使磁力头自动接触工件上表面并将工件吸附在磁力头上。当安装结构带动吸附结构上升时，工件在自重作用下，远离磁力头的一端保持不动，与磁力头接触的一端被提起，磁力头与工件的接触部位随吸附结构的上升而从工件上表面中部朝工件上表面边缘移动，最终工件被磁力头吸住侧面，竖直提起，通过安装结构的带动移动到其他位置。

进一步地，所述磁力头包括套筒和安装在套筒内的磁力块，套筒上端开口，所述连接结构穿过套筒连接磁力块，套筒下端底部为光滑圆头。磁力头由套筒和磁力块组成，其中磁力块安装在套筒内，主要对工件提供吸力，套筒上端开口，连接结构下端穿过套筒上端开口连接套筒内的磁力块，使连接结构与吸附结构之间的连接更加牢固。套筒的底部是光滑圆头，由于磁力作用，磁力头与工件的接触瞬间力较大，光滑圆头的接触面对于磁力头和工件表面均能起到一定保护作用。圆头相较尖头，接触面积大，更有利于磁力头与工件的牢固吸附。

本技术方案中，所述连接结构包含连杆、连杆导向套和弹簧；连杆导向套固定在安装结构下端，感应结构安装在连杆上端，弹簧套在连杆的中部且其顶端固定在连杆上；连杆下端穿过连杆导向套且其下端部与吸附结构连接。连杆用于连接安装结构和磁力头，连杆导向套为连杆的运动提供导向作用，使连杆可以带动磁力头将磁力头上吸附的工件竖直提起。连杆同时连接磁力头与感应结构，磁力头连于连杆下端部，感应结构安装在连杆上端，磁力头移动时通过连杆带动感应结构移动，使感应结构能与固定在安装结构上的传感结构感应，产生不同的位置信号。磁力头吸附到工件时，会带动连杆向下，使套在连杆中部且顶端固定在连杆上、下端抵在连杆导向套上的弹簧压缩，产生弹力，当吸附的工件被卸载后，连杆拉动弹簧向下的力消失，由于感应结构安装于弹簧上方，弹簧的弹力为感应结构提供复位的动力，使感应结构回到原位。

进一步地，安装结构下端端部设有安装板，安装板上设有通孔，连杆导向套穿过通孔并固定在安装板上。安装结构下端的安装板用于连接安装结构和连接结构，连杆导向套穿过安装板上的通孔并固定在安装板上，将连杆导向套内的连杆活动固定在安装结构上，使连杆的运动方向限定为竖直方向。

进一步地，所述传感结构为传感器。传感器与感应结构位置对应时，能感应产生信号。

进一步地，所述传感器包含位置传感器和工件重量传感器，共设4个，位置传感器分别为第一传感器和第二传感器，工件重量传感器分别为第三传感器和第四传感器，所述第一传感器和第二传感器设于左侧，第一传感器设于第二传感器上方，所述第三传感器和第四传感器设于右侧，第三传感器设于第四传感器上方，所述第一传感器位于第三传感器上方，且所述第一传感器和第二传感器间的间距与所述第三传感器和第四传感器间的间距相同；感应结构包括第一感应块和第二感应块，所述第一感应块安装在连接结构顶端，所述第二感应块安装在连接结构上端且位于第一感应块下方，所述第一感应块和第二感应块间的间距小于所述第一传感器和第二传感器间的间距。

在本实用新型的物料吸附装置中，设于右侧的工件重量传感器的个数亦可为3个或更多个，其数量可根据右侧安装位置和工件重量灵活选择。每个工件重量传感器的功能均类似，当同一物料框内放置不同大小和重量的待吸附工件时，根据工件自重的不同，对连杆的拉力不同，则感应块下降高度不同，设于不同高度的传感器与感应结构相对应，系统即可判断出所吸附不同重量的工件，方便后续进行不同的工件处理。

本技术方案中，第一感应块可与第一传感器相对应，产生电信号；第一感应块也可与第三传感器相对应，产生电信号；第二感应块可与第二传感器相对应，产生电信号；第二感应块也可与第四传感器相对应，产生电信号。第一传感器和第三传感器与第二感应块相对应时不产生电信号，第二传感器和第四传感器与第一感应块相对应时也不产生电信号。因此，感应块与传感器的工作感应状态有四种，对应磁力头四种不同吸附状态。

本技术方案中，由传感器与感应块相互感应产生信号来确定物料吸附装置中磁力头的位置和状态。当磁力头无工件吸附时，第二传感器感应到第二感应块，产生空载信号。物料吸附装置开始工作，安装结构带动连杆、第一感应块、第二感应块和磁力头缓慢向下移动，磁力头接近物料框内的物料，磁力头下降到一定高度后，磁力头与工件之间的吸力作用使磁力头带动连杆和感应结构往下移动，直至套筒下端与工件表面接触并挤压，此时磁力头带动连杆和固定在连杆上的感应结构改变移动方向，向上移动，使第一传感器感应到第一感应块，产生信号，系统感知此时吸附动作已完成，需上拉工件，因此安装结构为连杆提供向上动力，拉动磁力头和工件。安装结构带动吸附结构上升时，工件在自重作用下，远离磁力头的一端保持不动，与磁力头接触的一端被提起，磁力头与工件的接触部位随吸附结构的上升而从工件上表面中部朝工件上表面边缘移动，最终工件被磁力头吸住侧面，竖直提起。

本技术方案的物料吸附装置在安装结构带动工件上升过程中，若物料为较轻工件时，物料的重力拉动连杆向下，使弹簧压缩，带动感应块往下移动，第三传感器感应到第一感应块，产生信号，系统感知此时的工件为较轻工件。当磁力头上的工件到达特定位置后被卸下，磁力头上的负荷消失，在弹簧的弹力作用下，感应结构复位，第二传感器所在位置感应到第二感应块，产生空载信号，系统可进行下一工件的吸附，驱动安装结构往下移动。

本技术方案的物料吸附装置在安装结构带动工件上升过程中，若物料为较重工件时，物料的重力拉动连杆向下，使弹簧压缩，带动感应块往下移动，第四传感器感应到第二感应块，产生信号，系统感知此时的工件为较重工件。当磁力头上的工件到达特定位置后被卸下，磁力头上的负荷消失，在弹簧的弹力作用下，感应结构复位，第二传感器所在位置感应到第二感应块，产生空载信号，系统可进行下一工件的吸附，驱动安装结构往下移动。

安装结构下端侧边设有相隔一定距离的第一传感结构安装板和第二传感结构安装板，所述第一传感结构安装板安装第一传感器和第二传感器，所述第二传感结构安装板安装第三传感器和第四传感器。传感器通过传感结构安装板固定在安装结构下端，第一传感器和第二传感器设于左侧，通过第一传感结构安装板固定在安装结构上；第三传感器和第四传感器设于右侧，通过第二传感结构安装板固定在安装结构上。传感器为传感组件，固定在安装结构上，可以在移动过程中减少抖动，提高感应的准确性和稳定性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过吸附结构吸附圆盘状磁性工件，实现全自动化物料吸附作业，同时工件吸附牢固不滑落；吸附结构在不同负载状态下时，传感结构和感应结构配合产生不同感应信号，使本实用新型的装置准确稳定地完成物料吸附的工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型的剖面图。

图中包含：0-安装结构；101-安装板；102-磁力头；103-套筒；104-磁力块；105-连杆；106-连杆导向套；107-弹簧；108-第一传感器；109-第二传感器；110-第三传感器；111-第四传感器；112-第一感应块；113-第二感应块；114-第一传感结构安装板；115-第二传感结构安装板。

具体实施方式

本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的物料吸附装置包括安装结构0、吸附结构、连接结构、感应结构和传感结构；传感结构固定安装在安装结构0的下端，连接结构活动式安装在安装结构0的下端；感应结构安装在连接结构上，其位置与传感结构位置相对应；吸附结构用于吸附物料，连接结构用于连接吸附结构。

本实施例中物料为圆形工件或其他形状的工件，吸附结构为物料吸附装置的工作部位，为使吸附结构能准确吸附物料，设置了感应结构和传感结构组合，通过传感信号对吸附结构的位置和物料吸附状态进行识别，连接结构则用于连接安装结构0和吸附结构，使各个结构组合成为能准确进行物料吸附的整体装置。安装结构0为纵向可移动的杆状结构。物料被吸附后，可被安装结构0带动到特定位置进行下一生产工序作业。

吸附结构为磁力头102，磁力头102上端与连接结构连接，其下端为光滑圆头。磁力头102为高强力磁铁，能吸附导磁性工件，吸附结构设计为磁力头102，磁力头102的上端与连接结构直接相连，下端是光滑的圆头，磁力头102与工件相接触时，接触的角度和位置无特别要求，有利于操作，当磁力头102接近工件时，磁力头102与导磁性工件的相互吸引作用使磁力头102自动接触工件上表面并将工件吸附在磁力头102上。当安装结构0带动吸附结构上升时，工件在自重作用下，远离磁力头102的一端保持不动，与磁力头102接触的一端被提起，磁力头102与工件的接触部位随吸附结构的上升而从工件上表面中部朝工件上表面边缘移动，最终工件被磁力头102吸住侧面，竖直提起，通过安装结构0的带动移动到其他位置。

磁力头102包括套筒103和安装在套筒103内的磁力块104，套筒103上端开口，连接结构穿过套筒103连接磁力块104，套筒103下端底部为光滑圆头。磁力头102由套筒103和磁力块104组成，其中磁力块104安装在套筒103内，主要对工件提供吸力，套筒103上端开口，连接结构下端穿过套筒103上端开口连接套筒103内的磁力块104，使连接结构与吸附结构之间的连接更加牢固。套筒103的底部是光滑圆头，由于磁力作用，磁力头102与工件的接触瞬间力较大，光滑圆头的接触面对于磁力头102和工件表面均能起到一定保护作用。圆头相较尖头，接触面积大，更有利于磁力头102与工件的牢固吸附。

连接结构包含连杆105、连杆导向套106和弹簧107；连杆导向套106固定在安装结构0下端，感应结构安装在连杆105上端，弹簧107套在连杆105的中部且其顶端固定在连杆105上；连杆105下端穿过连杆导向套106且其下端部与吸附结构连接。连杆105用于连接安装结构0和磁力头102，连杆导向套106为连杆105的运动提供导向作用，使连杆105可以带动磁力头102将磁力头102上吸附的工件竖直提起。连杆105同时连接磁力头102与感应结构，磁力头102连于连杆105下端部，感应结构安装在连杆105上端，磁力头102移动时通过连杆105带动感应结构移动，使感应结构能与固定在安装结构0上的传感结构感应，产生不同的位置信号。磁力头102吸附到工件时，会带动连杆105向下，使套在连杆105中部且顶端固定在连杆105上、下端抵在连杆导向套106上的弹簧107压缩，产生弹力，当吸附的工件被卸载后，连杆105拉动弹簧107向下的力消失，由于感应结构安装于弹簧107上方，弹簧107的弹力为感应结构提供复位的动力，使感应结构回到原位。

安装结构0下端端部设有安装板101，安装板101上设有通孔，连杆导向套106穿过通孔并固定在安装板101上。安装结构0下端的安装板101用于连接安装结构0和连接结构，连杆导向套106穿过安装板101上的通孔并固定在安装板101上，将连杆导向套106内的连杆105活动固定在安装结构0上，使连杆105的运动方向限定为竖直方向。

本实施例的传感结构为传感器。传感器与感应结构位置对应时，能感应产生信号。

传感器包含位置传感器和工件重量传感器，共设4个，位置传感器分别为第一传感器108和第二传感器109，工件重量传感器分别为第三传感器110和第四传感器111，第一传感器108和第二传感器109设于左侧，第一传感器108设于第二传感器109上方，第三传感器110和第四传感器111设于右侧，第三传感器110设于第四传感器111上方，第一传感器108位于第三传感器110上方，且第一传感器108和第二传感器109间的间距与第三传感器110和第四传感器111间的间距相同；感应结构包括第一感应块112和第二感应块113，第一感应块112安装在连接结构顶端，第二感应块113安装在连接结构上端且位于第一感应块112下方，第一感应块112和第二感应块113间的间距小于第一传感器108和第二传感器109间的间距。

第一感应块112可与第一传感器108相对应，产生电信号；第一感应块112也可与第三传感器110相对应，产生电信号；第二感应块113可与第二传感器109相对应，产生电信号；第二感应块113也可与第四传感器111相对应，产生电信号。第一传感器108和第三传感器110与第二感应块113相对应时不产生电信号，第二传感器109和第四传感器111与第一感应块112相对应时也不产生电信号。因此，感应块与传感器的工作感应状态有四种，对应磁力头102四种不同吸附状态。

本实施例中，由传感器与感应块相互感应产生信号来确定物料吸附装置中磁力头102的位置和状态。当磁力头102无工件吸附时，第二传感器109感应到第二感应块113，产生空载信号。物料吸附装置开始工作，安装结构0带动连杆105、第一感应块112、第二感应块113和磁力头102缓慢向下移动，磁力头102接近物料框内的物料，磁力头102下降到一定高度后，磁力头102与工件之间的吸力作用使磁力头102带动连杆105、第一感应块112和第二感应块113往下移动，直至套筒103下端与工件表面接触并挤压，此时磁力头102带动连杆105和固定在连杆105上的第一、二感应块改变移动方向，向上移动，使第一传感器108感应到第一感应块112，产生信号，系统感知此时吸附动作已完成，需上拉工件，因此安装结构0为连杆105提供向上动力，拉动磁力头102和工件。安装结构0带动连杆105上升时，工件在自重作用下，远离磁力头102的一端保持不动，与磁力头102接触的一端被提起，磁力头102与工件的接触部位随连杆105的上升而从工件上表面中部朝工件上表面边缘移动，最终工件被磁力头102吸住侧面，竖直提起。

本实施例的物料吸附装置在安装结构0带动工件上升过程中，若物料为较轻工件时，物料的重力拉动连杆105向下，使弹簧107压缩，带动感应块往下移动，第三传感器110感应到第一感应块112，产生信号，系统感知此时的工件为较轻工件。当磁力头102上的工件到达特定位置后被卸下，磁力头102上的负荷消失，在弹簧107的弹力作用下，感应结构复位，第二传感器109所在位置感应到第二感应块113，产生空载信号，系统可进行下一工件的吸附，驱动安装结构0往下移动。

本实施例的物料吸附装置在安装结构0带动工件上升过程中，若物料为较重工件时，物料的重力拉动连杆105向下，使弹簧107压缩，带动感应块往下移动，第四传感器111感应到第二感应块113，产生信号，系统感知此时的工件为较重工件。当磁力头102上的工件到达特定位置后被卸下，磁力头102上的负荷消失，在弹簧107的弹力作用下，感应结构复位，第二传感器109所在位置感应到第二感应块113，产生空载信号，系统可进行下一工件的吸附，驱动安装结构0往下移动。

安装结构0下端侧边设有相隔一定距离的第一传感结构安装板114和第二传感结构安装板115，第一传感结构安装板114安装第一传感器108和第二传感器109，第二传感结构安装板115安装第三传感器110和第四传感器111。传感器通过传感结构安装板101固定在安装结构0下端，第一传感器108和第二传感器109设于左侧，通过第一传感结构安装板114固定在安装结构0上；第三传感器110和第四传感器111设于右侧，通过第二传感结构安装板115固定在安装结构0上。传感器为传感组件，固定在安装结构0上，可以在移动过程中减少抖动，提高感应的准确性和稳定性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书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 (8)

1.一种物料吸附装置，其特征在于，包括安装结构、吸附结构、连接结构、感应结构和传感结构；所述传感结构固定安装在安装结构的下端，所述连接结构活动式安装在安装结构的下端；所述感应结构安装在连接结构上，其位置与传感结构位置相对应；所述吸附结构用于吸附物料，所述连接结构连接吸附结构。

2.根据权利要求1所述的物料吸附装置，其特征在于，所述吸附结构为磁力头，磁力头上端与所述连接结构连接，其下端为光滑圆头。

3.根据权利要求2所述的物料吸附装置，其特征在于，所述磁力头包括套筒和安装在套筒内的磁力块，套筒上端开口，所述连接结构穿过套筒连接磁力块，套筒下端底部为光滑圆头。

4.根据权利要求1所述的物料吸附装置，其特征在于，所述连接结构包含连杆、连杆导向套和弹簧；连杆导向套固定在安装结构下端，感应结构安装在连杆上端，弹簧套在连杆的中部且其顶端固定在连杆上；连杆下端穿过连杆导向套且其下端部与吸附结构连接。

5.根据权利要求4所述的物料吸附装置，其特征在于，安装结构下端端部设有安装板，安装板上设有通孔，连杆导向套穿过通孔并固定在安装板上。

6.根据权利要求1所述的物料吸附装置，其特征在于，所述传感结构为传感器。

7.根据权利要求6所述的物料吸附装置，其特征在于，所述传感器包含位置传感器和工件重量传感器，共设4个，位置传感器分别为第一传感器和第二传感器，工件重量传感器分别为第三传感器和第四传感器，所述第一传感器和第二传感器设于左侧，第一传感器设于第二传感器上方，所述第三传感器和第四传感器设于右侧，第三传感器设于第四传感器上方，所述第一传感器位于第三传感器上方，且所述第一传感器和第二传感器间的间距与所述第三传感器和第四传感器间的间距相同；

感应结构包括第一感应块和第二感应块，所述第一感应块安装在连接结构顶端，所述第二感应块安装在连接结构上端且位于第一感应块下方，所述第一感应块和第二感应块间的间距小于所述第一传感器和第二传感器间的间距。

8.根据权利要求7所述的物料吸附装置，其特征在于，安装结构下端侧边设有相隔一定距离的第一传感结构安装板和第二传感结构安装板，所述第一传感结构安装板安装第一传感器和第二传感器，所述第二传感结构安装板安装第三传感器和第四传感器。

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