CN215516359U - 一种大型箱梁及板材自动吊装夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，包括架体、吸盘组件、两个夹持机构以及控制系统；夹持机构包括滑动组件、夹持组件、第一驱动装置以及第二驱动装置，第一驱动装置用于驱动滑动组件滑动，夹持组件转动连接于滑动组件底端，第二驱动装置用于驱动夹持组件转动；其中，该自动吊装夹具工作时，两个夹持组件均处于夹持状态，且两个夹持组件之间形成夹持空间，且两个滑动组件通过滑动使两个夹持组件相互靠近或远离，以调整夹持空间的大小；该自动吊装夹具未工作时，两个夹持组件均转动收纳于架体底端。该大型箱梁及板材自动吊装夹具有效提高了工件抓取搬运的稳定性和搬运效率。

Description

一种大型箱梁及板材自动吊装夹具

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，特别是一种大型箱梁及板材自动吊装夹具。

背景技术

现有的一些大型箱梁或板材的搬运中，通常采用桁架机器人实现自动化搬运作业。一般的桁架机械手前端装有夹头，如真空吸盘组件或电磁吸盘组件，通过真空吸盘组件或电磁吸盘组件对大型箱梁或板材等工件进行抓取，并实现搬运和堆垛。

由于大型箱梁和板材具有不同的形状大小和尺寸，为了适应搬运操作，需要更换不同的夹头，而厂家在考虑成本情况下，往往不会配备太多的不同形状和大小的夹头，从而导致桁架机械手的使用范围受限；并且当工件表面出现不平整时，真空吸盘组件或电磁吸盘组件可能不能很好地与工件表面接触，从而导致桁架机械手的抓取过程出现不稳定的情况，影响搬运效率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，可以有效解决上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，包括：用于与桁架机械手连接的架体、设于所述架体底端的吸盘组件、两个相对设置的夹持机构以及控制系统；所述夹持机构包括滑动设置于所述架体上的滑动组件、夹持组件、第一驱动装置以及第二驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述滑动组件滑动，所述夹持组件转动连接于所述滑动组件底端，所述第二驱动装置用于驱动所述夹持组件转动；所述吸盘组件、第一驱动装置以及第二驱动装置均与所述控制系统电连接；其中，该自动吊装夹具工作时，两个所述夹持组件均远离所述架体并处于夹持状态，且两个所述夹持组件之间形成用于夹持工件的夹持空间，且两个所述滑动组件通过滑动使两个所述夹持组件相互靠近或远离，以调整所述夹持空间的大小；该自动吊装夹具未工作时，两个所述夹持组件均转动收纳于所述架体底端。

如此设置，通过吸盘组件抓取板材或大型箱梁等工件，并配合夹持机构对工件进行夹持，有效保证了自动吊装夹具对工件抓取搬运的稳定性；且通过调整夹持空间的大小，从而使自动吊装夹具可适应不同形状大小和尺寸的大型箱梁和板材，进而提高了自动吊装夹具的使用范围和搬运效率。

作为进一步改进的，所述夹持组件包括往靠近或远离所述架体的方向转动连接于所述滑动组件上的夹持臂，所述夹持臂用于夹持箱梁，所述第二驱动装置用于驱动所述夹持臂转动；其中，该自动吊装夹具工作时，两个所述夹持臂均远离所述架体并处于夹持状态，且两个所述夹持臂之间形成所述夹持空间，该自动吊装夹具未工作时，两个所述夹持臂均靠近所述架体并转动收纳于所述架体底端。

如此设置，可通过吸盘组件抓取板材，而通过两个夹持臂对大型箱梁进行夹持，从而大幅提高了自动吊装夹具的搬运效率。

作为进一步改进的，所述夹持臂包括远离所述架体的一端设置的用于勾住箱梁的勾爪。

如此设置，夹持组件通过勾爪来提高大型箱梁搬运过程中的可靠性。

作为进一步改进的，所述勾爪的顶端设有用于支撑箱梁的支撑板。

如此设置，通过支撑板增加与箱梁底部的接触面积，提高搬运的稳定性。

作为进一步改进的，所述夹持臂上设有用于实现箱梁寻位功能的工件检测件。

如此设置，提高对大型箱梁抓取的精准度，尤其是在抓取异型的箱梁时，由于其表面具有不规则性，而通过工件检测件可以更好地进行抓取，保证抓取的安全可靠。

作为进一步改进的，所述滑动组件包括转动连接于所述架体上的丝杆和与所述丝杆螺纹配合的滑块，所述丝杆通过转动带动所述滑块滑动于所述架体上，所述第一驱动装置用于驱动所述丝杆转动；所述夹持臂转动连接于所述滑块上。

如此设置，具有结构简单、紧凑，滑动平稳的好处。

作为进一步改进的，所述滑块上设有用于限制所述夹持臂转动的限位件，所述夹持臂处于夹持状态时，所述夹持臂抵触于所述限位件。

如此设置，通过限位件来防止夹持臂的过分转动，有效保证夹持臂的夹持精准度。

作为进一步改进的，所述滑块上设有用于勾住板材的勾板。

如此设置，进一步提高吸盘组件抓取和搬运工件的稳定性。

作为进一步改进的，所述夹持机构至少设有两组，每两个相对设置的所述夹持机构为一组。

如此设置，进一步提高自动吊装夹具抓取和搬运工件的稳定性，保证搬运效率。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的大型箱梁及板材自动吊装夹具，通过吸盘组件抓取板材或大型箱梁等工件，并配合夹持机构对工件进行夹持，有效保证了自动吊装夹具对工件抓取搬运的稳定性；且通过调整夹持空间的大小，从而使自动吊装夹具可适应不同形状大小和尺寸的大型箱梁和板材，进而提高了自动吊装夹具的使用范围和搬运效率；且夹持组件包括往靠近或远离架体的方向转动连接于滑动组件上的夹持臂，夹持臂用于夹持箱梁，如此便可通过吸盘组件抓取板材，而通过两个夹持臂对大型箱梁进行夹持，从而大幅提高了自动吊装夹具的搬运效率。

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是本实用新型一种大型箱梁及板材自动吊装夹具的一视角立体结构示意图。

图2是本实用新型一种大型箱梁及板材自动吊装夹具的另一视角的部分立体结构示意图。

图3是本实用新型一种大型箱梁及板材自动吊装夹具的俯视结构示意图。

图4是本实用新型一种大型箱梁及板材自动吊装夹具的后视结构示意图。

图5是本实用新型一种大型箱梁及板材自动吊装夹具的原理框图。

图中：1、架体；11、连接法兰；2、吸盘组件；3、夹持机构；31、滑动组件；311、丝杆；312、滑块；3121、勾板；32、夹持组件；321、夹持臂；3211、勾爪；3212、支撑板；33、第一驱动装置；34、第二驱动装置；35、限位件；351、限位板；352、行程开关；4、控制系统；5、夹持空间；6、电气控制箱；7、工件检测件；71、位置传感器；72、电感传感器；73、红外传感器；8、声光警示灯。

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，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。

参照图1至图5所示，一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，包括：用于与桁架机械手连接的架体1、设于架体1底端的吸盘组件2、两个相对设置在架体1左右两侧的夹持机构3以及控制系统4；其中，架体1由多个方管搭建焊接形成一个框架，实现轻量化设计的同时又保证了架体1的强度，而架体1的顶端焊接有连接法兰11，通过连接法兰11与桁架机械手连接；其中，在架体1的顶部一侧还焊接有电气控制箱6，控制系统4设于电气控制箱6内，控制系统4采用西门子ET200远程I O作为自动吊装夹具的电气信号采集及输出控制模块，其可很好地嵌入桁架机械手的控制系统。

其中，吸盘组件2由多个安装在架体1上的电磁吸盘组成，多个电磁吸盘均与控制系统4电连接，而电磁吸盘组件2上的电磁铁为失电电磁，其具有通电失磁的效果，即在未通电状态下可以使电磁吸盘保持吸合抓取作用，而只在通电状态下失磁，由此可有效避免工作中意外断电造成危险事件。

夹持机构3包括滑动设置于架体1上的滑动组件31、夹持组件32、第一驱动装置33以及第二驱动装置34，第一驱动装置33用于驱动滑动组件31滑动，夹持组件32转动连接于滑动组件31底端，第二驱动装置34用于驱动夹持组件32转动；吸盘组件2、第一驱动装置33以及第二驱动装置34均与控制系统4电连接。其中，第一驱动装置33和第二驱动装置34均为电机，通过电机与控制系统4的配合，实现了自动吊装夹具的自动化控制。当自动吊装夹具工作时，通过吸盘组件2抓取板材或大型箱梁等工件，并配合夹持机构3对工件进行夹持；具体的，两个夹持组件32分别通过各自连接的电机驱动，使两者均往远离架体1的方向转动，并最终垂直于架体1，此时两个夹持组件32均处于夹持状态，同时两个夹持组件32之间形成用于夹持工件的夹持空间5；此时可通过电机驱动两个滑动组件31开始做相互靠近或远离的滑动，并分别带动两个夹持组件32相互靠近或远离，从而调整夹持空间5的大小，进而更好地适应不同形状大小和尺寸的大型箱梁或板材；如此，不仅有效保证了自动吊装夹具对工件抓取搬运的稳定性，而且提高了自动吊装夹具的使用范围和搬运效率。而当自动吊装夹具未工作，可通过电机使两个夹持组件32均转动收纳于架体1底端，这样可以有效节约桁架机械手的Z轴行程，避免干涉。

具体的，滑动组件31包括通过轴承转动连接于架体1侧部的丝杆311和与丝杆311螺纹配合的滑块312，丝杆311通过转动带动滑块312水平滑动于架体1侧部，第一驱动装置33用于驱动丝杆311转动。其中，丝杆311贯穿滑块312，第一驱动装置33安装在架体1上，其输出端与丝杆311的一端连接，电机带动丝杆311转动，使滑块312在架体1上做水平滑动；具有结构简单、紧凑，滑动平稳的好处。

具体的，夹持组件32包括往靠近或远离架体1的方向转动连接于滑块312底端的夹持臂321和转轴，夹持臂321用于夹持箱梁，第二驱动装置34用于驱动夹持臂321转动。其中，滑块312底端向下延伸有两个相对的连接板，转轴贯穿夹持臂321的上端并转动连接在两个连接板之间，第二驱动装置34的输出端和转轴连接；当自动吊装夹具工作时，两个夹持臂321均往远离架体1的方向转动，并最终垂直于架体1，此时两个夹持臂321均处于夹持状态，同时两个夹持臂321之间形成夹持空间5，此时可通过夹持空间5对大型箱梁进行夹持抓取，而吸盘组件2则同时用于抓取板材，进而大幅提高了自动吊装夹具的搬运效率；当该自动吊装夹具未工作时，则通过两个第二驱动装置34带动两个夹持臂321分别往靠近架体1的方向转动，从而收纳于架体1底端，避免干涉。

进一步的，夹持臂321远离架体1的一端一体成型有用于勾住箱梁的勾爪3211，夹持组件32通过勾爪3211来提高大型箱梁搬运过程中的可靠性。且在勾爪3211的顶端焊接有用于支撑箱梁的支撑板3212，如此，通过支撑板3212增加勾爪3211与箱梁底部的接触面积，可进一步提高搬运的稳定性。

同时在夹持臂321上设有用于实现箱梁寻位功能的工件检测件7。具体的，工件检测件7包括位置传感器71、电感传感器72、以及安装在夹持臂321上的红外传感器73，电感传感器72安装在支撑板3212上，位置传感器71安装在勾爪3211靠近底端的位置；其中，位置传感器71用于夹持臂321的下降防触碰检测，电感传感器72用于勾爪3211与箱梁之间的位置检测，红外传感器73用于夹持臂321与箱梁之间的距离检测，而位置传感器71、电感传感器72以及红外传感器73均与控制系统4电连接。通过位置传感器71、电感传感器72和红外传感器73提高了自动吊装夹具对大型箱梁抓取的精准度，尤其是在抓取异型的箱梁时，由于其表面具有不规则性，而通过位置传感器71、电感传感器72和红外传感器73的配合可以更好地进行抓取，保证抓取的安全可靠。

在架体1的前后两端均装有声光警示灯8，当自动吊装夹具工作时，声光警示灯8会发出警示信号，形成一个安全的工作环境。

滑块312上设有用于限制夹持臂321转动的限位件35，夹持臂321处于夹持状态时，夹持臂321抵触于限位件35。具体的，限位件35包括限位板351和行程开关352；其中，限位板351由滑块312底端向下延伸形成，其位于夹持臂321上端的内侧，而行程开关352安装在限位板351上，并与控制系统4电连接；当夹持臂321转动至垂直与架体1时，此时若电机误动作，使夹持臂321继续转动，则夹持臂321会抵触在限位板351上，并触碰行程开关352，从而停止电机动作，并配合限位板351限制夹持臂321的转动；通过限位板351和行程开关352的配合，具有了双重限位保障，避免了夹持臂321的误动作，进而保证了夹持臂321的夹持精准度。

进一步的，滑块312底端向下延伸形成有用于勾住板材的勾板3121。通过勾板3121的配合，进一步提高了吸盘组件2抓取和搬运工件的稳定性如此设置，进一步提高吸盘组件2抓取和搬运工件的稳定性。

为了进一步提高自动吊装夹具抓取和搬运工件的稳定性，保证搬运的效率，在架体1上设置两组夹持机构3，每两个相对设置的夹持机构3为一组，两组夹持机构3分别设在架体1的前后两侧。

工作原理：通过夹持组件32和吸盘组件2的配合可同时对大型箱梁和板材进行抓取搬运，大幅提高了自动吊装夹具的搬运效率和搬运稳定性，且通过滑动组件31的配合使自动吊装夹具可适应不同形状大小和尺寸的大型箱梁或板材，从而提高了自动吊装夹具的使用范围和适用性。

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)

1.一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，其特征在于，包括：用于与桁架机械手连接的架体(1)、设于所述架体(1)底端的吸盘组件(2)、两个相对设置的夹持机构(3)以及控制系统(4)；所述夹持机构(3)包括滑动设置于所述架体(1)上的滑动组件(31)、夹持组件(32)、第一驱动装置(33)以及第二驱动装置(34)，所述第一驱动装置(33)用于驱动所述滑动组件(31)滑动，所述夹持组件(32)转动连接于所述滑动组件(31)底端，所述第二驱动装置(34)用于驱动所述夹持组件(32)转动；所述吸盘组件(2)、第一驱动装置(33)以及第二驱动装置(34)均与所述控制系统(4)电连接；其中，该自动吊装夹具工作时，两个所述夹持组件(32)均远离所述架体(1)并处于夹持状态，且两个所述夹持组件(32)之间形成用于夹持工件的夹持空间(5)，且两个所述滑动组件(31)通过滑动使两个所述夹持组件(32)相互靠近或远离，以调整所述夹持空间(5)的大小；该自动吊装夹具未工作时，两个所述夹持组件(32)均转动收纳于所述架体(1)底端。

2.根据权利要求1所述的一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，其特征在于，所述夹持组件(32)包括往靠近或远离所述架体(1)的方向转动连接于所述滑动组件(31)上的夹持臂(321)，所述夹持臂(321)用于夹持箱梁，所述第二驱动装置(34)用于驱动所述夹持臂(321)转动；其中，该自动吊装夹具工作时，两个所述夹持臂(321)均远离所述架体(1)并处于夹持状态，且两个所述夹持臂(321)之间形成所述夹持空间(5)，该自动吊装夹具未工作时，两个所述夹持臂(321)均靠近所述架体(1)并转动收纳于所述架体(1)底端。

3.根据权利要求2所述的一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，其特征在于，所述夹持臂(321)包括远离所述架体(1)的一端设置的用于勾住箱梁的勾爪(3211)。

4.根据权利要求3所述的一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，其特征在于，所述勾爪(3211)的顶端设有用于支撑箱梁的支撑板(3212)。

5.根据权利要求3所述的一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，其特征在于，所述夹持臂(321)上设有用于实现箱梁寻位功能的工件检测件(7)。

6.根据权利要求2所述的一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，其特征在于，所述滑动组件(31)包括转动连接于所述架体(1)上的丝杆(311)和与所述丝杆(311)螺纹配合的滑块(312)，所述丝杆(311)通过转动带动所述滑块(312)滑动于所述架体(1)上，所述第一驱动装置(33)用于驱动所述丝杆(311)转动；所述夹持臂(321)转动连接于所述滑块(312)上。

7.根据权利要求6所述的一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，其特征在于，所述滑块(312)上设有用于限制所述夹持臂(321)转动的限位件(35)，所述夹持臂(321)处于夹持状态时，所述夹持臂(321)抵触于所述限位件(35)。

8.根据权利要求6所述的一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，其特征在于，所述滑块(312)上设有用于勾住板材的勾板(3121)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种大型箱梁及板材自动吊装夹具，其特征在于，所述夹持机构(3)至少设有两组，每两个相对设置的所述夹持机构(3)为一组。

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