CN214686624U - 多功能抓手及上料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能抓手及上料系统。抓手包括横梁、电磁铁、摆动夹爪和摆动驱动，电磁铁设置两个，分设于横梁的两端，摆动夹爪可转动的设于横梁的一端，摆动驱动与摆动夹爪连接，摆动夹爪上设有第一类夹持槽和第二类夹持槽。上料系统，包括上料机器人和上述的多功能抓手，横梁通过安装座与上料机器人的机械臂连接。本实用新型抓手通过电磁铁及摆动夹爪组合而成，既能吸取不同大小板材，还能抓取小件，即一种抓手可实现成品工件的所有零件搬运及焊接定位，人工仅需在上料端进行上料，在搬运、定位、焊接过程中避免了人工参与，不但减少了人力成本，还提高工件焊接质量，降低对人工技能的要求和劳动强度，提高了生产效率。

Description

多功能抓手及上料系统

技术领域

本实用新型涉及焊接生产线，尤其涉及一种多功能抓手及上料系统。

背景技术

该多种板材、U型件兼容抓手主要用于起重机、吊车负重时底部伸出支腿焊接，支腿主要由四个大板组成，内部有多种小加强板、法兰座、过线U型件等小部件，且板材单件重量为20-100KG，目前生产主要依靠人工或借助其他调运设备辅助搬运，再实施人工组对并焊接。由于单间板材重量较重，人力搬运及其麻烦，且时常有砸伤割伤等风险。人工进行组对拼接焊接，由于工件较重无法保证焊接尺寸，时常会出现较大误差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种通过电磁铁及摆动夹爪组合而成，既能吸取不同大小板材，还能抓取小件，即一种抓手可实现成品工件的所有零件搬运及焊接定位的多功能抓手及上料系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种多功能抓手，包括横梁、电磁铁、摆动夹爪和摆动驱动，所述电磁铁设置两个，分设于横梁的两端，所述摆动夹爪可转动的设于横梁的一端，所述摆动驱动与摆动夹爪连接，所述摆动夹爪上设有第一类夹持槽和第二类夹持槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述摆动夹爪与同一端的电磁铁分设在横梁的正反面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一类夹持槽设置至少两个；所述第二类夹持槽设置至少两个。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一类夹持槽为矩形槽；所述第二类夹持槽为用于夹取U型件的U型槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述摆动驱动包括推拉气缸、齿条、齿轮、滑块和滑轨，所述齿轮可转动的安装在横梁上，所述摆动夹爪安装在齿轮上，所述滑轨设于横梁上，所述滑块滑设于滑轨上，所述推拉气缸的驱动端与滑块连接，所述齿条设于滑块上，所述齿条与齿轮啮合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述滑轨的一端设有限制滑块前进的限位块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述摆动夹爪包括两个夹持爪，两个夹持爪通过夹爪气缸的驱动进行开合，所述夹爪气缸设于齿轮上，所述夹持爪设于夹爪气缸上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述横梁上设有导向杆，所述导向杆上套有弹簧，所述导向杆的端部设有可沿相对导向杆伸缩的安装板，所述弹簧抵设在横梁与安装板之间，所述电磁铁设于安装板上。

一种上料系统，包括上料机器人和上述的多功能抓手，所述横梁通过安装座与上料机器人的机械臂连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述上料系统还包括轨道，所述上料机器人通过滑座滑设于轨道上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的多功能抓手，结合执行端抓手的多功能兼容特性，实现焊接工件搬运并定位点焊，完成工件组队，抓手通过电磁铁及摆动夹爪组合而成，既能吸取不同大小板材、法兰盘，还能抓取小件，即一种抓手可实现成品工件的所有零件搬运及焊接定位，人工仅需在上料端进行上料，在搬运、定位、焊接过程中避免了人工参与，不但减少了人力成本，还提高工件焊接质量，保护工人不受伤害，降低对人工技能的要求和劳动强度，也能提高生产效率；此外，同一个抓手完成多种规格板材及小件的搬运，在一定基础上通过兼容的作用避免抓手切换及减少制作成本。

(2)本实用新型的上料系统，包括上料机器人和上述的多功能抓手，通过上料机器人控制多功能抓手抓取不同板材，大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的多功能抓手的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1中摆动抓手非工作状态示意图。

图3是本实用新型实施例1中摆动抓手工作状态示意图。

图4是本实用新型实施例1中摆动抓手与推拉驱动的连接结构示意图。

图5是本实用新型实施例1中多功能抓手抓取的各板材零件示意图。

图6是本实用新型实施例2的上料系统的结构示意图。

图中各标号表示：

1、横梁；11、安装座；12、夹爪固定板；2、电磁铁；3、摆动夹爪；301、第一类夹持槽；302、第二类夹持槽；31、夹持爪；32、夹爪气缸；33、气缸固定块；34、夹爪连接块；4、摆动驱动；41、推拉气缸；42、齿条；43、齿轮；44、滑块；45、滑轨；46、限位块；47、中心轴；48、轴承；49、转接块；5、成品工件；51、U型件；52、大件板材；53、小件板材；54、小型支架；61、导向杆；62、弹簧；63、安装板；7、上料机器人；71、机械臂；8、轨道；81、滑座。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例的多功能抓手，包括横梁1、电磁铁2、摆动夹爪3和摆动驱动4，电磁铁2设置两个，分设于横梁1的两端，摆动夹爪3可转动的设于横梁1的一端，摆动驱动4与摆动夹爪3连接，摆动夹爪3上设有第一类夹持槽301和第二类夹持槽302。

第一类夹持槽301和第二类夹持槽302用于夹持不同的零件。本实施例中，第一类夹持槽301为矩形槽，用于夹持小型件；第二类夹持槽302为U型槽，用于夹取U型件51。两个电磁铁2用来吸附大型件。该多功能抓手安装于机器人末端，也可安装于其他自带驱动且可旋转移动的设备末端。

运行前，先由人工在上料处将工件成批放置AGV或输送链料台上，由AGV或输送链将料台运送至抓取点，其他控制系统检测到有物料时激活多功能抓手动作，进行抓取不同板材。其工艺流程为先通过电磁铁2抓取大件板材52，如图5所示，将大件板材52放置固定位置后，电磁铁2断电松开，依次通过焊接机器人点焊定位后即实现成品工件5外形结构组对完成。完成大件板材52组对后，开始通过摆动夹爪3的第一类夹持槽301抓取小件板材53实现成品工件5内部及侧面加强点焊固定，再通过摆动夹爪3的第一类夹持槽301抓取成品工件5内外侧小型支架54，之后摆动夹爪3通过第二类夹持槽302抓取U型件51。最后，将U型件51放置在需要焊接的位置上后，由焊接机器人进行一次成型焊接，完成焊接后摆动夹爪3离开进行下一道工序，就这样反复完成一件又一件板料焊接最后成品工件5。

摆动夹爪3根据需要可通过摆动驱动4进行转动，摆动夹爪3有两种状态，当电磁铁2工作时，摆动夹爪3旋转至与横梁1平行位置，进行避让，如图2所示，此状态下，横梁1处于水平位置，以便于电磁铁2进行吸取。当摆动夹爪3工作时，摆动夹爪3旋转至与横梁1垂直位置，进行抓取工作，如图3所示，此状态下，横梁1处于竖直位置，以便于摆动夹爪3进行抓取。摆动夹爪3转动角度为0-90度，可满足不同工件不同角度的夹取及避让。

该多功能抓手主要用于焊接环境中，结合执行端抓手的多功能兼容特性，实现焊接工件搬运并定位点焊，完成工件组队，抓手通过电磁铁2及摆动夹爪3组合而成，既能吸取不同大小板材、法兰盘，还能抓取小件，即一种抓手可实现成品工件5的所有零件搬运及焊接定位，人工仅需在上料端进行上料，在搬运、定位、焊接过程中避免了人工参与，不但减少了人力成本，还提高工件焊接质量，保护工人不受伤害，降低对人工技能的要求和劳动强度，也能提高生产效率；此外，同一个抓手完成多种规格板材及小件的搬运，在一定基础上通过兼容的作用避免抓手切换及减少制作成本，且多方位可夹持或吸取，大大提高工作效率。

其中，第一类夹持槽301设置两个，第二类夹持槽302设置两个，各自对称分布，可实现U型件或其他小件同时抓取两件，大大提高效率。需要说明的是，除本实施例外，各夹持槽还可以设置三个以及三个以上。

本实施例中，摆动夹爪3与同一端的电磁铁2分设在横梁1的正反面，避免二者在工作中干涉。

本实施例中，摆动夹爪3包括两个夹持爪31，两个夹持爪31通过夹爪气缸32的驱动进行开合。摆动驱动4包括推拉气缸41、齿条42、齿轮43、滑块44和滑轨45，齿轮43可转动的安装在横梁1上，摆动夹爪3安装在齿轮43上，滑轨45设于横梁1上，滑块44滑设于滑轨45上，推拉气缸41的驱动端与滑块44连接，齿条42设于滑块44上，齿条42与齿轮43啮合。其中，夹爪气缸32设于齿轮43上，夹持爪31通过夹爪连接块34设于夹爪气缸32上。优选的，横梁1上设有夹爪固定板12，齿轮43通过中心轴47安装在夹爪固定板12上，齿轮43与中心轴47之间设有轴承48，保证仅齿轮43转。夹爪气缸32与齿轮43之间设有转接块49和气缸固定块33。推拉气缸41的驱动端伸出，滑块44沿滑轨45移动带动齿条42移动，驱动齿轮43旋转，从而带动夹爪气缸32和夹持爪31转动。

采用推拉气缸41、齿条42、齿轮43、滑块44和滑轨45的结构实现摆动夹爪3的转动，比单一的气缸摆动承载能力更大，摆动更稳定。优选的，滑轨45的一端设有限制滑块44前进的限位块46，通过限位块46控制摆动夹爪3的转动幅度。滑块44为C形滑块。

本实施例中，横梁1上设有导向杆61，导向杆61上套有弹簧62，导向杆61的端部设有可沿相对导向杆61伸缩的安装板63，弹簧62抵设在横梁1与安装板63之间，电磁铁2设于安装板63上。弹簧62起缓冲作用，用于抓取大件时压实，保证电磁铁2吸牢的同时不会损伤工作台。

实施例2

如图6所示，本实施例的上料系统，包括上料机器人7和实施例1的多功能抓手，横梁1通过安装座11与上料机器人7的机械臂71连接。当其他控制系统检测到来物料时，激活上料机器人7动作，机械臂71控制所述多功能抓手抓取不同板材。

本实施例中，上料系统还包括轨道8(地轨)，上料机器人7通过滑座81滑设于轨道8上。

该多功能抓手安装于机器人的机械臂71六轴法兰处，其抓取及转运由机器人控制完成，在使用时，物料由人工上料，通过转运AGV将物料运送至上料机器人7抓取处，当检测机构检测到来料时由上料机器人7动作，利用该多功能抓手抓取板料或其他小件以及U型件，通过轨道8上的滑座81及机器人动作调整，实现抓手搬运及固定点移动及定位。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多功能抓手，其特征在于：包括横梁(1)、电磁铁(2)、摆动夹爪(3)和摆动驱动(4)，所述电磁铁(2)设置两个，分设于横梁(1)的两端，所述摆动夹爪(3)可转动的设于横梁(1)的一端，所述摆动驱动(4)与摆动夹爪(3)连接，所述摆动夹爪(3)上设有第一类夹持槽(301)和第二类夹持槽(302)。

2.根据权利要求1所述的多功能抓手，其特征在于：所述摆动夹爪(3)与同一端的电磁铁(2)分设在横梁(1)的正反面。

3.根据权利要求1所述的多功能抓手，其特征在于：所述第一类夹持槽(301)设置至少两个；所述第二类夹持槽(302)设置至少两个。

4.根据权利要求1所述的多功能抓手，其特征在于：所述第一类夹持槽(301)为矩形槽；所述第二类夹持槽(302)为用于夹取U型件(51)的U型槽。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的多功能抓手，其特征在于：所述摆动驱动(4)包括推拉气缸(41)、齿条(42)、齿轮(43)、滑块(44)和滑轨(45)，所述齿轮(43)可转动的安装在横梁(1)上，所述摆动夹爪(3)安装在齿轮(43)上，所述滑轨(45)设于横梁(1)上，所述滑块(44)滑设于滑轨(45)上，所述推拉气缸(41)的驱动端与滑块(44)连接，所述齿条(42)设于滑块(44)上，所述齿条(42)与齿轮(43)啮合。

6.根据权利要求5所述的多功能抓手，其特征在于：所述滑轨(45)的一端设有限制滑块(44)前进的限位块(46)。

7.根据权利要求5所述的多功能抓手，其特征在于：所述摆动夹爪(3)包括两个夹持爪(31)，两个夹持爪(31)通过夹爪气缸(32)的驱动进行开合，所述夹爪气缸(32)设于齿轮(43)上，所述夹持爪(31)设于夹爪气缸(32)上。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的多功能抓手，其特征在于：所述横梁(1)上设有导向杆(61)，所述导向杆(61)上套有弹簧(62)，所述导向杆(61)的端部设有可沿相对导向杆(61)伸缩的安装板(63)，所述弹簧(62)抵设在横梁(1)与安装板(63)之间，所述电磁铁(2)设于安装板(63)上。

9.一种上料系统，其特征在于：包括上料机器人(7)和权利要求1至8任意一项所述的多功能抓手，所述横梁(1)通过安装座(11)与上料机器人(7)的机械臂(71)连接。

10.根据权利要求9所述的上料系统，其特征在于：所述上料系统还包括轨道(8)，所述上料机器人(7)通过滑座(81)滑设于轨道(8)上。

Images