CN219313664U - 用于导向套仓储系统的桁架式取料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，包括安装单元，具有支撑单元和横梁；第一移动机构，具有一移动座和第一直线动力机构；第二移动机构，具有第二直线动力机构、直线模组和一升降座；以及夹持机构，具有一对由第三动力机构驱动的夹持件。本实用新型不仅能实现夹持机构在Y向位置的调整，在能实现其在Z向位置的调整，还能实现夹持机构的90度翻转，能够自动获取仓储系统中的导向套并装配到液压油缸的活塞杆上，实现了导向套的自动取料和上料，为实现液压油缸的自动化装配打下基础。另外，本实用新型的第三动力机构可驱动夹持件张开和闭合，能满足多种不同尺寸导向套的夹持需求，适用范围广，柔性程度高。

Description

用于导向套仓储系统的桁架式取料装置

技术领域

本实用新型涉及液压油缸中导向套的仓储领域，尤其是涉及一种用于导向套仓储系统的桁架式取料装置。

背景技术

导向套不仅具有支撑作用，还能保证活塞杆和油缸的同轴度，是液压油缸的重要零件之一。在液压油缸装配过程中，导向套的取料和上下料是整个装配过程中的初始工序和重要工序。在传统的装配方式中，导向套的仓储和上下料都是依靠人工来完成了，需要较多人力，费时费力，且工作效率低下。

近年来，随着工业自动化和智能化的快速发展，导向套的仓储和装配已经由原先的人工搬运（即工人利用物料车或篮搬运）逐渐向高效、自动化程度高的智能仓储方向转变。在自动化仓储过程中，导向套的自动取料和下料是影响液压油缸装配质量的重要工序。目前，自动仓储系统大多采用六轴机器人和桁架机械手并结合夹具来实现，其中桁架机械手更为常见。然而，申请人发现现有导向套的桁架机械手普遍存在以下问题：

首先，根据液压油缸的尺寸和行程不同，配套的导向套也多种多样，然而现有的桁架机械手大多是只适用于一种尺寸的导向套，通用性差；当工厂产品更新迭代换产时，需要重新进行夹爪设计，因此造成成本增加，换产时间增加。

其次，现有桁架机械手的夹持部与导向套硬性接触抓取，不可避免地出现导向套表面损伤的情况，而导向套作为精密零部件，表面损伤必然影响装配质量；另外，仅采用夹手夹持无法保证夹持稳定性，存在导向套掉落风险。

再者，现有机械手不能实现导向套的翻转，需要另一个机械手或机器人将导向套翻转并装配到液压油缸的活塞杆上，机械手数量多，占用空间且成本高。

综上所述，如何设计一种既适用于多种不同导向套，又能确保夹持效果且保护导向套免受损伤的机械手对液压油缸制造业至关重要。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，结构巧妙，不仅能避免取料过程中损伤导向套，还能适用于多种不同规格的导向套，且还能保证夹持效果，确保向套的灵活翻转，以实现导向套的自动取料，为实现导向套的自动化流水线装配打下基础。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，包括

安装单元，具有支撑单元和设置在所述支撑单元上的横梁；

第一移动机构，具有一移动座，和带动所述移动座在所述横梁上横向往返移动的第一直线动力机构；

第二移动机构，具有第二直线动力机构、一竖向设置的直线模组和一竖向设置的升降座，所述第二直线动力机构通过所述直线模组所述升降座升降；以及

夹持机构，设置在所述升降座上，其具有一对由第三动力机构驱动的夹持件，且两所述夹持件的夹持面上具有与导向套配合的弧形槽。

在上述方案中，本实用新型具有由横梁和第一移动机构组成的Y向往返，第二移动机构可带动夹持机构进行Z向的往返，进而实现导向套的自动取料；

另外，本实用新型的第三动力机构可驱动夹持件张开和闭合，能满足多种不同尺寸导向套的夹持需求，适用范围广，柔性程度高。

优选的，本实用新型所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，还包括设置在所述升降座上的回转机构，所述回转机构带动所述夹持机构旋转，使得夹持机构具有水平夹持状态和竖向夹持状态，进而实现导向套的90°的翻转，以满足液压油缸的装配需求，结构巧妙。

更优选的，所述回转机构包括固连在所述升降座上的回转动力源和与所述回转动力源传动连接的安装架，所述夹持机构固定在所述安装架上。

更优选的，所述回转动力源包括第一气缸和由所述第一气缸驱动的传动组件，所述第一气缸竖向设置在所述升降座上；所述传动组件包括沿着所述升降座上的第一导轨升降的第一齿条和与所述第一齿条啮合的第一齿轮，第一气缸的活塞杆与所述第一齿条相固连；所述第一齿轮的轮轴转动穿设设置在升降座上，且所述轮轴的另一端部与所述安装架相固连。在本方案中，第一齿条相对升降座可上下移动，在此过程中带动第一齿轮转动，实现了夹持机构的旋转，满足导向套的取料需求。

在实际安装时，第一齿条上还固连有弹簧缓冲器，弹簧缓冲器的另一端穿设在第一气缸的固定座上，有效保证回转机构的运行可靠性。

优选的，所述第一直线动力机构包括固定在所述移动座上的第一电机、安装在所述第一电机的电机轴上的第二齿轮和固定在所述横梁上的第二齿条，所述第二齿条沿横梁长度方向设置且与所述第二齿轮相啮合。本实用新型通过第一电机带动第二齿轮沿着第二齿条移动即可实现移动座的横向往返移动，结构简单巧妙。

在本实施方式中，所述横梁上设置有一对沿其长度延伸的第二导轨，所述移动座具有与所述第二导轨配合的第二滑块，所述滑块滑动卡装在第二导轨上，确保移动座的直线运动轨迹和运动精度。

在实际安装时，所述第二直线动力机构包括第二电机和由所述第二电机驱动的同步带传动副，所述直线模组的传动丝杠与所述同步带传动副传动连接。本实用新型的第二直线动力机构占用空间较小，节约安装空间。

优选的，所述夹持机构包括由所述回转机构驱动旋转的固定件和设置在所述固定件上的开合传动结构，两所述夹持件固定在所述开合传动结构上。

更优选的，所述开合传动结构包括转动设置在所述固定件上的第三齿轮和一对与所述第三齿轮啮合的第三齿条，且两所述第三齿条的运动方向始终相反；

所述开合传动结构还包括一对连接件，每个所述第三齿条上固连有一个所述连接件，且每个连接件上固连有一个所述夹持件；

所述第三动力机构包括架设在所述固定件上的第二气缸，所述第二气缸的缸体固定在固定件的一端部，而其活塞杆固定在固定件另一端的夹持件上。

在上述附加方案中，由于两第三齿条位于第三齿轮的两侧并与第三齿轮啮合，使得第二气缸带动其中一个第三齿条直线运动时，该第三齿条必然通过第三齿轮带动另一个第三齿条反向直线运动，进而实现了两夹持件的张开和闭合，结构巧妙。

在本实用新型的更优选实施方式中，所述固定件还设置有一对沿其长度方向设置的第三导轨，每个所述连接件上均设置有与所述第三导轨相配合的第三滑块；

所述夹持件包括呈环形结构的支撑块和夹持块，所述支撑块的上表面具有凹槽，所述夹持块固定在所述凹槽内；

所述夹持机构还包括吸附结构，所述吸附结构包括架设在固定件上的横杆和用于吸附导向套顶端面的电磁铁，所述横杆穿过两所述支撑块，且所述电磁铁通过弹性缓冲件固定在位于两支撑块之间的横杆上。

在上述附加方案中，通过电磁铁吸附导向套顶端面，利用夹持块夹持导向套的侧环面，不仅能保证导向套的稳定夹持，还能保护导向套表面免受损伤。另外，在实际上安装时，弹性缓冲件优选压缩弹簧，确保电磁铁的端面与导向套浮动贴合，进一步保护导向套。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型不仅能实现夹持机构在Y向位置的调整，在能实现其在Z向位置的调整，还能实现夹持机构的90度翻转，能够自动获取仓储系统中的导向套并装配到液压油缸的活塞杆上，实现了导向套的自动取料和上料，为实现液压油缸的自动化装配打下基础。另外，本实用新型的第三动力机构可驱动夹持件张开和闭合，能满足多种不同尺寸导向套的夹持需求，适用范围广，柔性程度高。

本实用新型利用电磁铁浮动吸附导向套，保护电磁铁表面免受损伤；再结合夹持件夹持导向套，两者结合确保导向套的夹持稳定性，有效保证夹持机构在移动和旋转过程中的稳定性，避免导向套掉落。另外，本实用新型可直接将导向套翻转90度并装配到液压油缸的活塞杆上，减少了机械手的数量，降低企业投资。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图（夹持机构处于竖直状态）。

图2是本实用新型所述和回转机构和夹持机构的结构示意图。

图3是回转机构和夹持机构的轴测图。

图4是图3中夹持机构的结构示意图（略去了连接板）。

图5是夹持机构的轴测图（略去了连接板）。

图6是夹持机构的另一种状态图（处于水平状态）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

在下述实施例中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

本实用新型提供了一种用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，不仅能实现导向套的稳定夹持和取料，还能避免夹持时导向套表面被碰伤的情况，进而实现了导向套的自动化取料，方便油缸缸体和活塞杆的装配。

如图 1-3所示，本实用新型所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，包括安装单元，具有固连在仓储机架上支撑单元和设置在支撑单元上的横梁101，其中支撑单元包括一对支腿102，横梁101设置在两支腿102的上部；

第一移动机构，具有一移动座201，和带动移动座201在横梁101上横向往返移动的第一直线动力机构；为确保移动座201的运动轨迹和精度，横梁101上设置有一对沿其长度方向延伸的第二导轨202，移动座201上设置有至少两组卡装在第二导轨202上的第二滑块203；第一移动机构能够满足后述夹持机构在Y向的调整；

第二移动机构，具有第二直线动力机构、一竖向设置的直线模组301和一竖向设置的升降座302，第二直线动力机构与直线模组301传动连接，升降座302与直线模组301的升降块相固连，第二直线动力机构通过直线模组301带动升降座302升降，以满足后述夹持机构在Z向上的往返需求；以及

夹持机构，设置在升降座302上，其具有一对由第三动力机构驱动开、合的夹持件401，且两夹持件401的夹持面上具有与导向套配合的弧形槽，第三动力机构可驱动夹持件401张开和闭合，满足多种不同尺寸导向套的夹持需求，适用范围广。

在实际装配时，对于大型液压油缸来说大多采用卧式装配方式，因而本实用新型所述的桁架式取料装置，还包括设置在升降座302上的回转机构，回转机构带动夹持机构旋转，使得夹持机构具有水平夹持状态和竖向夹持状态，进而实现导向套的90°的翻转，以满足液压油缸的装配需求，结构巧妙。

结合图2-3可知，回转机构包括固连在升降座302上的回转动力源和与回转动力源传动连接的安装架501，夹持机构固定在安装架501上；

回转动力源通过安装架501带动夹持机构翻转，实现导向套的90度翻转，以便于将其装配在液压油缸的活塞杆上。

在本实用新型的优选实施方式中，结合图2-3可知，回转动力源包括第一气缸502（选用市售直线气缸）和由第一气缸502驱动的传动组件，第一气缸502通过支座503竖向设置在升降座302上；传动组件包括沿着升降座302上的第一导轨升降的第一齿条504（第一齿条504上具有与第一导轨配合的第一滑块）和与第一齿条504啮合的第一齿轮505，第一齿轮505的轮轴转动穿设设置在升降座302上，且轮轴的另一端部与安装架501相固连；第一气缸502的活塞杆与第一齿条504相连接，当其活塞杆伸出和缩回时带动第一齿条504沿着第一导轨升降，进而实现第一齿轮505的正转和反转，以满足夹持机构的翻转和复位需求。

在实际安装时，第一齿条504上还固连有弹簧缓冲器506，弹簧缓冲器506的另一端穿设在第一气缸502的支座503上，有效保证回转机构的运行可靠性。

在本实用新型的更优选实施方式中，结合图3可知，安装架501包括固定在转轴上的基板501a和一对固定在基板501a上的加强板501b；夹持机构包括由回转机构驱动旋转的固定件（即固定座402）和设置在固定座402上的开合传动结构，两夹持件401固定在开合传动结构上，两加强板501b间隔固连在固定座402的背面，进而实现固定座402和第一齿轮505的连接。

在本实用新型的一实施方式中，结合图2-5可知，开合传动结构包括转动设置在固定座402中部的第三齿轮403和一对与第三齿轮403啮合的第三齿条404，两第三齿条404位于第三齿轮403的两侧且平行设置，使得两个第三齿条404的运动方向始终相反，进而实现两夹持件401的张开和闭合，以满足导向套的取料需求；

结合图2可知，开合传动结构还包括一对连接件（即连接板405），每个第三齿条404上固连有一个连接板405，且每个连接板405固连有一个夹持件401，进而实现了夹持件401和第三齿条404的传动连接。为确保每个夹持件401的运动轨迹，固定座402上还设置有一对沿其长度方向设置的第三导轨406，每个连接板405上均设置有一对与第三导轨406相配合的第三滑块，确保夹持件401的稳定运行，提高连接板405和夹持件401的运动精度；

结合图5可知，第三动力机构包括通过支架407架设在固定座402上的第二气缸411，第二气缸411的缸体固定在固定座402的一端部，第二气缸411的活塞杆固定在固定座402另一端部的夹持件401上。工作时，由于两第三齿条404位于第三齿轮403的两侧并与第三齿轮403啮合，使得第二气缸411带动其中一个第三齿条404直线运动时，该第三齿条404必然通过第三齿轮403带动另一个第三齿条404反向直线运动，进而实现了两夹持件401的张开和闭合，结构巧妙。

在实际安装时，为保证齿轮齿条的正常运行，第三齿轮403上固定有一呈门子形的限位块412，两第三齿条404的端部均穿过限位块412，具体如图2所示。

结合图4-5可知，两夹持件401的结构相同，夹持件401包括呈环形结构的支撑块401a和夹持块401b，支撑块401a的上表面具有一凹槽，夹持块401b固定在凹槽内。两夹持块401b相对设置，可用于夹持导向套。

为了避免损伤导向套表面，夹持机构还包括吸附结构，吸附结构包括架设在固定座402上的横杆408（横杆408通过一对连接块109架设在固定座402上）和用于吸附导向套顶端面的电磁铁410，横杆408穿过两支撑块401a，且电磁铁410通过弹性缓冲件（优选压缩弹簧）固定在位于两支撑块401a之间的横杆408上。工作时，通过电磁铁410吸附导向套顶端面，利用夹持块401b夹持导向套的侧环面，不仅能保证导向套的稳定夹持，还能保护导向套表面免受损伤。另外，在实际上安装时，弹性缓冲件优选压缩弹簧，确保电磁铁410的端面与导向套浮动贴合，进一步保护导向套表面免被损伤，具体如图6所示。

本实用新型的夹持机构的工作原理及过程为：第二气缸411的活塞杆向外伸出，使两夹持件401处于张开状态；当夹持机构达到取料工位后，电磁铁410通电带磁，进而浮动吸取导向套，由于电磁铁410和横杆408之间具有压缩弹簧，进而实现了导向套的浮动吸附，保护导向套免受损伤；当电磁铁410吸附导向套后，第二气缸411的活塞杆缩回，两第三齿条404均向第三齿轮403方向移动，使夹持件401闭合而夹紧导向套，夹持效果好。

在本实用新型的一实施方式中，结合图1可知，第一直线动力机构包括固定在移动座201上的第一电机204、安装在第一电机204的电机轴上的第二齿轮和固定在横梁101上的第二齿条205，第二齿条205沿横梁101长度方向设置且与第二齿轮相啮合。工作时，第一电机204带动第二齿轮旋转，使得第二齿轮沿着横梁101上的第二齿条205横向移动，进而带动移动座201沿着横梁101上的第二导轨202横向往返，以满足夹持机构的取料需求。

在本实用新型的一实施方式中，结合图1可知，第二直线动力机构包括第二电机303和由第二电机303驱动的同步带传动副，直线模组301的传动丝杠与同步带传动副传动连接。即第二直线动力机构采用同步带传动机构，占用空间小，节约安装空间。工作时，第二电机303通过同步带传动副带动直线模组301的传动丝杠转动，进而实现升降座302在Z向的上下往返运动，使夹持机构在Z向上任意调整。

本实用新型的工作过程及原理为：在取料时，利用第一直线动力机构调整夹持机构的水平位置，利用第二直线动力机构和直线模组301调整夹持机构（此时夹持机构的固定座402和夹持件401均处于水平状态），使夹持机构的夹持件401位于导向套的正上方；夹持机构移动到位后，横杆408上的电磁铁410通电电磁吸附导向套的顶端面，且电磁铁410和导向套浮动接触，保护导向套表面免被损伤；当电磁铁410吸附到位后，第二气缸411的活塞杆缩回使两夹持件401闭合而夹紧导向套，实现导向套的稳定夹持；当夹持机构取得导向套后，夹持机构上升；然后第一气缸502通过第一齿条504带动第一齿轮505转动90度，进而使得夹持机构和导向套同步翻转90度，导向套的中心线由竖直状态转换为水平状态，然后再利用第一直线动力机构和第二直线动力机构调整夹持机构的位置，使导向套的中轴线和液压油缸的活塞杆同轴，以便于将导向套直接装配到活塞杆上，实现了导向套的自动取料和上料，为实现液压油缸的自动装配打下基础。

最后强调的是，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，尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因而，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 (10)

1.一种用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：包括

安装单元，具有支撑单元和设置在所述支撑单元上的横梁；

第一移动机构，具有一移动座，和带动所述移动座在所述横梁上横向往返移动的第一直线动力机构；

第二移动机构，具有第二直线动力机构、一竖向设置的直线模组和一竖向设置的升降座，所述第二直线动力机构通过所述直线模组所述升降座升降；以及

夹持机构，设置在所述升降座上，其具有一对由第三动力机构驱动的夹持件，且两所述夹持件的夹持面上具有与导向套配合的弧形槽。

2.根据权利要求1所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：还包括设置在所述升降座上的回转机构，所述回转机构带动所述夹持机构旋转。

3.根据权利要求2所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：所述回转机构包括固连在所述升降座上的回转动力源和与所述回转动力源传动连接的安装架，所述夹持机构固定在所述安装架上。

4.根据权利要求3所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：所述回转动力源包括第一气缸和由所述第一气缸驱动的传动组件；

所述第一气缸竖向设置在所述升降座上；

所述传动组件包括沿着所述升降座上的第一导轨升降的第一齿条和与所述第一齿条啮合的第一齿轮，第一气缸的活塞杆与所述第一齿条相固连；所述第一齿轮的轮轴转动穿设设置在升降座上，且所述轮轴的另一端部与所述安装架相固连。

5.根据权利要求1所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：所述第一直线动力机构包括固定在所述移动座上的第一电机、安装在所述第一电机的电机轴上的第二齿轮和固定在所述横梁上的第二齿条，所述第二齿条沿横梁长度方向设置且与所述第二齿轮相啮合。

6.根据权利要求5所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：所述横梁上设置有一对沿其长度延伸的第二导轨，所述移动座具有与所述第二导轨配合的第二滑块，所述滑块滑动卡装在第二导轨上。

7.根据权利要求1所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：所述第二直线动力机构包括第二电机和由所述第二电机驱动的同步带传动副，所述直线模组的传动丝杠与所述同步带传动副传动连接。

8.根据权利要求2-4任一项所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：所述夹持机构包括由所述回转机构驱动旋转的固定件和设置在所述固定件上的开合传动结构，两所述夹持件固定在所述开合传动结构上。

9.根据权利要求8所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：所述开合传动结构包括转动设置在所述固定件上的第三齿轮和一对与所述第三齿轮啮合的第三齿条，且两所述第三齿条的运动方向始终相反；

所述开合传动结构还包括一对连接件，每个所述第三齿条上固连有一个所述连接件，且每个连接件上固连有一个所述夹持件；

所述第三动力机构包括架设在所述固定件上的第二气缸，所述第二气缸的缸体固定在固定件的一端部，而其活塞杆固定在固定件另一端的夹持件上。

10.根据权利要求9所述的用于导向套仓储系统的桁架式取料装置，其特征在于：所述固定件上还设置有一对沿其长度方向设置的第三导轨，每个所述连接件上均设置有与所述第三导轨相配合的第三滑块；

所述夹持件包括呈环形结构的支撑块和夹持块，所述支撑块的上表面具有凹槽，所述夹持块固定在所述凹槽内；

所述夹持机构还包括吸附结构，所述吸附结构包括架设在固定件上的横杆和用于吸附导向套顶端面的电磁铁，所述横杆穿过两所述支撑块，且所述电磁铁通过弹性缓冲件固定在位于两支撑块之间的横杆上。

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