CN211760085U - 一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢材加工技术领域，具体涉及一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，包括滑台组立、三轴专机、拾取机构、拾取抓手，三轴专机可回转并可横向滑动的安装在滑台组立上，拾取机构可纵向滑动的安装在三轴专机上，拾取抓手可Y向伸缩的安装在拾取机构上，本实用新型具备四个自由度，三轴专机可由滑台组立实现在工件库内沿X方向移动、并绕Z轴在0~180°范围内旋转，拾取机构可沿Z轴方向上下移动，拾取抓手可沿Y轴方向前后伸缩，且各组件位置设置合理，整体结构紧凑，节省占地空间且便于检修。

Description

一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置

技术领域

本实用新型涉及钢材加工技术领域，具体涉及一种钢材加工生产线用拾取装置。

背景技术

伴随着技术的发展及生活水平的提高，汽车、家电等消费产品逐步在百姓中普及，也带来了对钢材源源不断的需求。因此，各钢材配送加工中心尤其关注加工效率，想尽一切办法，提升钢材分割效率，尤其在纵切分条机组方面，由于其排刀工作具有工作繁琐、劳动强度高、人员流动大、效率低下等缺陷，自然引起了对自动化设备的需求。

目前，发达国家的纵剪线机组已普遍采用自动换刀系统，国内在该领域尚处起步阶段，自动换刀系统中拾取装置是实现自动换刀系统的关键部件之一，现有自动换刀系统中的拾取装置多于刀库采用一体设计，使得拾取装置的安装及调整极其困难，拾取装置精度受刀库影响比较大；

另外的，现有拾取装置沿刀库方向移动的动力机构均安装在房顶，设备日常的防护及保养极为困难。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置。

一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，

包括滑台组立、三轴专机、拾取机构、拾取抓手；

三轴专机可绕Z轴回转并可横向滑动的安装在滑台组立上；

拾取机构可纵向滑动的安装在三轴专机上；

拾取抓手可Y向伸缩的安装在拾取机构上。

进一步的，

滑台组立包括滑台框架，滑台框架上沿长度方向设有两条平行的直线导轨，导轨的两端设有防撞组立，导轨上滑动安装有滑台板，滑台板由第一驱动组件驱动在导轨上滑动，三轴专机固定在滑台板上。

进一步的，

滑台框架的周边上设有用于固定滑台框架的固定底座。

进一步的，

第一驱动组件为齿轮齿条传动机构，第一驱动组件包括第一伺服电机、第一减速机、第一齿轮、第一齿条，第一伺服电机的输出轴与第一减速机相连，第一减速机输出轴与第一齿轮相连，第一齿轮与第一齿条啮合连接，第一伺服电机及第一减速机设置在滑台板上方，第一减速机固定在滑台板中心位置，第一齿轮设置在滑台板的下方，第一齿条固定在滑台框架上，并与导轨平行设置。

进一步的，

三轴专机包括两条平行设置的支撑立柱，支撑立柱的下端固定在底座上，支撑立柱的上端通过辅助连接板连接，底座固定在回转支撑的外圈上，回转支撑内圈固定在滑台板上，第二驱动机构与回转支撑传动连接，驱动回转支撑外圈旋转，底座上开设有容纳第一伺服电机及第一减速机的通孔，通孔与回转支撑同圆心设置，支撑立柱对称设置在通孔的两侧。

进一步的，

第二驱动组件包括第二伺服电机、第二减速机、第二齿轮，第二伺服电机的输出轴与第二减速机相连，第二减速机输出轴与第二齿轮相连，第二齿轮与回转支撑外圈啮合连接，第二伺服电机、第二减速机分别通过安装座固定在支撑立柱上。

进一步的，

拾取机构设置在两条支撑立柱之间，两条支撑立柱之一的支撑立柱的内侧面上安装有导轨，该内侧面指的是两条支撑立柱相互靠近的那一个侧面，导轨的滑动面与支撑立柱的内侧面垂直设置，导轨沿支撑立柱的高度方向设置，导轨的两端设有限位机构，导轨上安装有配套滑块，拾取机构通过安装座与滑块连接，滑块由第三驱动机构驱动，带动拾取机构沿导轨作纵向滑动。

进一步的，

第三驱动机构包括第三伺服电机、第三减速机、第三齿轮，第三齿条，第三齿条固定在导轨的侧面上，该侧面指的是与导轨滑动面相对应的侧面，第三伺服电机的输出轴与第三减速机相连，第三减速机输出轴与第三齿轮相连，第三齿轮与第三齿条啮合连接，第三齿轮与第三齿条、导轨有共同安装平面，第三减速机通过安装座与滑块连接，第三伺服电机为带有刹车的伺服电机。

进一步的，

拾取机构包括框架，框架内设有用于驱动拾取抓手Y向滑动的第四驱动机构， 第四驱动机构为滚珠丝杆驱动装置，拾取抓手上安装有爪指组立，爪指组立包括底座、抓指；

抓指通过弹性浮动装置与底座连接，所述弹性浮动装置使抓指可相对底座在预设范围内在纵向方向摆动的自由度。

进一步的，

所述底座包括依次连接且一体成型的固定柱、台阶轴、连接柱，连接柱直径＜台阶轴直径，固定柱固定在拾取抓手；

所述爪指包括安装座、分块件；

连接柱安装座、分块件依次连接；

安装座上开设有供连接柱插入的U型槽，连接柱插入U型槽内且与安装座可转动铰接；

分件块固定在安装座上；

所述弹性浮动装置为球头柱塞，球头柱塞设置在安装座与台阶轴之间，球头柱塞的一端通过六角螺母固定在安装座上，球头柱塞的另一端与台阶轴接触，球头柱塞与台阶轴接触的一端为球头端。

本实用新型有益效果在于，本实用新型具备四个自由度，三轴专机可由滑台组立实现在工件库内沿X方向移动、并绕Z轴在0~180°范围内旋转，拾取机构可沿Z轴方向上下移动，拾取抓手可沿Y轴方向前后伸缩；

本实用新型各组件位置设置合理，整体结构紧凑，节省占地空间且便于检修。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型三轴专机结构示意图；

图3为本实用新型拾取机构结构示意图；

图4为本实用新型爪指组立结构示意图；

图5为本实用新型滑台组立结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本实用新型进一步说明，以下实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型的保护范围，另外，本实用新型中所提到的所有联结/连接关系，并非单指构件直接相连，而是根据具体实施情况，通过添加或减少联结辅件，来组成更优的联结/连接结构。

实施例1、

一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，包括滑台组立2、三轴专机1、拾取机构、拾取抓手；

滑台组立2包括滑台框架24，滑台框架24上沿长度方向设有两条平行的直线导轨22，导轨22的两端设有防撞组立21，导轨22上滑动安装有滑台板26，滑台板26由第一驱动组件驱动在导轨22上滑动，滑台框架24的周边上设有用于固定滑台框架24的固定底座23，第一驱动组件为齿轮齿条传动机构，第一驱动组件包括第一伺服电机25、第一减速机、第一齿轮、第一齿条，第一伺服电机25的输出轴与第一减速机相连，第一减速机输出轴与第一齿轮相连，第一齿轮与第一齿条啮合连接，第一伺服电机25及第一减速机设置在滑台板26上方，第一减速机固定在滑台板26中心位置，第一齿轮设置在滑台板26的下方，第一齿条固定在滑台框架24上，并与导轨22平行设置；

三轴专机1包括两条平行设置的支撑立柱3，支撑立柱3的下端固定在底座10上，支撑立柱3的上端通过辅助连接板8连接，底座10固定在回转支撑11的外圈上，回转支撑11内圈固定在滑台板26上，第二驱动机构与回转支撑11传动连接，驱动回转支撑11外圈旋转，底座10上开设有容纳第一伺服电机25及第一减速机的通孔，通孔与回转支撑11同圆心设置，支撑立柱3对称设置在通孔的两侧；

第二驱动组件包括第二伺服电机9、第二减速机、第二齿轮，第二伺服电机9的输出轴与第二减速机相连，第二减速机输出轴与第二齿轮相连，第二齿轮与回转支撑11外圈啮合连接，第二伺服电机9、第二减速机分别通过安装座固定在支撑立柱3上；

拾取机构7设置在两条支撑立柱3之间，两条支撑立柱之一的支撑立柱的内侧面上安装有导轨5，该内侧面指的是两条支撑立柱相互靠近的那一个侧面，导轨5的滑动面与支撑立柱3的内侧面垂直设置，导轨5沿支撑立柱3的高度方向设置，导轨5的两端设有第二限位机构4，导轨5上安装有配套滑块，拾取机构7通过安装座与滑块连接，滑块由第三驱动机构驱动，带动拾取机构7沿导轨5作纵向滑动；

第三驱动机构包括第三伺服电机27、第三减速机28、第三齿轮29，第三齿条6，第三齿条6固定在导轨5的侧面上，该侧面指的是与导轨5滑动面相对应的侧面，第三伺服电机27的输出轴与第三减速机28相连，第三减速机28输出轴与第三齿轮29相连，第三齿轮29与第三齿条6啮合连接，第三齿轮29与第三齿条6、导轨5有共同安装平面，第三减速机28通过安装座30与滑块连接，第三伺服电机27为带有刹车的伺服电机；

拾取机构7包括框架31，框架31内设有用于驱动拾取抓手14Y向滑动的第四驱动机构， 第四驱动机构为滚珠丝杆驱动装置，拾取抓手14上安装有爪指组立，爪指组立包括底座、抓指，所述底座包括依次连接且一体成型的固定柱15、台阶轴32、连接柱33，连接柱33直径＜台阶轴32直径，固定柱15固定在拾取抓手14，所述爪指包括安装座17、分块件20；

连接柱33、安装座17、分块件20依次连接；

安装座17上开设有供连接柱33插入的U型槽，连接柱33插入U型槽内且与安装座17可转动铰接；

分件块20固定在安装座17上；

安装座17与台阶轴32之间设有球头柱塞16，球头柱塞16的一端通过六角螺母19固定在安装座17上，球头柱塞16的另一端与台阶轴32接触，球头柱塞16与台阶轴32接触的一端为球头端。

本实用新型拾取装置具体动作如下：

见图1，所述三轴专机1安装在滑台组立2上，并能沿X方向移动；

见图2，由伺服电机及减速机驱动，三轴专机1整体可在滑台组立2做0~180°旋转；拾取机构7安装在立柱3上，拾取机构7能沿着Z轴方向上、下移动；

见图3，所述拾取抓手14可由伺服电机驱动滚珠丝杠沿Y轴方向移动；

装刀时，依据算法软件计算出最优组刀方案，系统将待取工件位置信息传递给拾取装置，依据工件所处位置，判断是否需要三轴专机1绕Z轴旋转180°、沿X轴移动，并判断是否需要拾取机构7沿Z轴移动至目标库位，到达目标库位后，拾取机构7根据需要调整间距，并伸出拾取抓手14，至指定长度工件后，拾取抓手14伸出，将工件取回，并依次重复此动作至满足定长限制。

拆刀时，依据算法软件计算出最优拆刀方案，三轴专机1沿X方向移动至取件位置，判断是否需要绕Z轴旋转180°以及是否需要拾取机构7沿Z轴上下移动调整位置，执行完毕后进行取件,然后，拾取装置根据工件进行位移微调，将同种类、同规格工件推回至对应工件库，并依次重复此动作至工件全部回库。

上述实施例仅为本实用新型技术构思及特点，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或装饰，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于：

包括滑台组立、三轴专机、拾取机构、拾取抓手；

三轴专机可绕Z轴回转并可横向滑动的安装在滑台组立上；

拾取机构可纵向滑动的安装在三轴专机上；

拾取抓手可Y向伸缩的安装在拾取机构上。

2.根据权利要求1所述的一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于，

滑台组立包括滑台框架，滑台框架上沿长度方向设有两条平行的直线导轨，导轨的两端设有防撞组立，导轨上滑动安装有滑台板，滑台板由第一驱动组件驱动在导轨上滑动，三轴专机固定在滑台板上。

3.根据权利要求2所述的一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于，

滑台框架的周边上设有用于固定滑台框架的固定底座。

4.根据权利要求2所述的一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于，

第一驱动组件为齿轮齿条传动机构，第一驱动组件包括第一伺服电机、第一减速机、第一齿轮、第一齿条，第一伺服电机的输出轴与第一减速机相连，第一减速机输出轴与第一齿轮相连，第一齿轮与第一齿条啮合连接，第一伺服电机及第一减速机设置在滑台板上方，第一减速机固定在滑台板中心位置，第一齿轮设置在滑台板的下方，第一齿条固定在滑台框架上，并与导轨平行设置。

5.根据权利要求4所述的一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于，

三轴专机包括两条平行设置的支撑立柱，支撑立柱的下端固定在底座上，支撑立柱的上端通过辅助连接板连接，底座固定在回转支撑的外圈上，回转支撑内圈固定在滑台板上，第二驱动机构与回转支撑传动连接，驱动回转支撑外圈旋转，底座上开设有容纳第一伺服电机及第一减速机的通孔，通孔与回转支撑同圆心设置，支撑立柱对称设置在通孔的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于，

第二驱动组件包括第二伺服电机、第二减速机、第二齿轮，第二伺服电机的输出轴与第二减速机相连，第二减速机输出轴与第二齿轮相连，第二齿轮与回转支撑外圈啮合连接，第二伺服电机、第二减速机分别通过安装座固定在支撑立柱上。

7.根据权利要求5所述的一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于，

拾取机构设置在两条支撑立柱之间，两条支撑立柱之一的支撑立柱的内侧面上安装有导轨，该内侧面指的是两条支撑立柱相互靠近的那一个侧面，导轨的滑动面与支撑立柱的内侧面垂直设置，导轨沿支撑立柱的高度方向设置，导轨的两端设有限位机构，导轨上安装有配套滑块，拾取机构通过安装座与滑块连接，滑块由第三驱动机构驱动，带动拾取机构沿导轨作纵向滑动。

8.根据权利要求7所述的一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于，

第三驱动机构包括第三伺服电机、第三减速机、第三齿轮，第三齿条，第三齿条固定在导轨的侧面上，该侧面指的是与导轨滑动面相对应的侧面，第三伺服电机的输出轴与第三减速机相连，第三减速机输出轴与第三齿轮相连，第三齿轮与第三齿条啮合连接，第三齿轮与第三齿条、导轨有共同安装平面，第三减速机通过安装座与滑块连接，第三伺服电机为带有刹车的伺服电机。

9.根据权利要求1所述的一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于，

拾取机构包括框架，框架内设有用于驱动拾取抓手Y向滑动的第四驱动机构，第四驱动机构为滚珠丝杆驱动装置，拾取抓手上安装有爪指组立，爪指组立包括底座、抓指；

抓指通过弹性浮动装置与底座连接，所述弹性浮动装置使抓指可相对底座在预设范围内在纵向方向摆动的自由度。

10.根据权利要求9所述的一种用于纵剪线自动换刀系统的拾取装置，其特征在于，

所述底座包括依次连接且一体成型的固定柱、台阶轴、连接柱，连接柱直径＜台阶轴直径，固定柱固定在拾取抓手；

所述爪指包括安装座、分块件；

连接柱安装座、分块件依次连接；

安装座上开设有供连接柱插入的U型槽，连接柱插入U型槽内且与安装座可转动铰接；

分件块固定在安装座上；

所述弹性浮动装置为球头柱塞，球头柱塞设置在安装座与台阶轴之间，球头柱塞的一端通过六角螺母固定在安装座上，球头柱塞的另一端与台阶轴接触，球头柱塞与台阶轴接触的一端为球头端。

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