CN220482357U - 一种发泡模架的开模机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发泡模架的开模机构，包括能够在竖直平面上沿弧形方向移动抓手机构。抓手机构包括两根设置在支架上的长条的夹臂。两根夹臂水平设置，并且两根夹臂之间设有长条形的夹臂间隙。夹臂和夹臂间隙与抓手机构所移动的竖直平面相垂直。夹臂间隙迎向发泡模架行进方向的入口处设有用于检测发泡模架手柄进入夹臂间隙的检测传感器。本实用新型无需一个要求与发泡模架同步水平移动的移动机构，且无需对发泡模架精确定位，由此降低了成本和额外的能耗，并减少地面占地空间，并降低控制复杂度。本实用新型具有自适应性，能够独立控制，不存在与生产线其他工位配合的问题。

Description

一种发泡模架的开模机构

技术领域

本实用新型涉及发泡生产线上发泡模架移动不停歇的开合模作业。

背景技术

专利文献CN 112848029 A公开了一种往返移动式模架开合机械手。该开合机械手包括平移台和设置在平移台上能够跟随平移台进行平移的开模臂机构。通过平移台在平移轨道上的平移移动，适配发泡模架的移动，从而实现发泡模架移动不停歇的开合模作业，避免了传统开模机构需要停下发泡模架的传输线的问题，从而节约发泡模架开合模作业的时间，并避免传输线启停的能耗。该往返移动式模架开合机械手存在如下问题：

当机械手进行开合模作业时，平移台平移的速度需要与发泡模架传输线上发泡模架移动速度相匹配，由此带来控制上的复杂度；

当平移台由终点返回至开模起点时，移动需要时间，客观上要求发泡模架传输线上发泡模架的移动速度不能过快，并且传输线上前后两个模架间距要求较大，这实质上限定了发泡作业的生产效率；

当开模臂机构抓取发泡模架上模机构上的模架手柄机构时，开模臂机构与发泡模架之间的位置精确定位，由此带来定位问题的控制复杂度；

开模臂机构设置在平移台上平移时，需要独立的电机驱动，由此带来成本的增长和额外的能耗。

需要一个平移的轨道，地面占地空间过大。

发明内容

本实用新型所要解决的问题：发泡模架在传输线上移动不停歇进行开合模的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：

根据本实用新型的一种发泡模架的开模机构，包括抓手机构和弧形移动驱动机构；所述抓手机构连接所述弧形移动驱动机构，使得抓手机构能够在弧形移动驱动机构的驱动下在竖直平面上沿圆弧形方向移动；所述抓手机构包括支架和设置在支架上的两根长条的夹臂；两根夹臂水平设置，并且两根夹臂之间设有长条形的夹臂间隙；夹臂与抓手机构所移动的竖直平面相垂直。

进一步，所述弧形移动驱动机构包括弧形架和设置在弧形架上的链条拖拽机构；链条拖拽机构包括链轮、链条和电机；链条架设在弧形架弧形的两端的两个链轮上，并顺着弧形架弧形布置，在弧形架上形成弧形内侧链条段和弧形外侧链条段；所述抓手机构通过支架连接链条的弧形内侧链条段；弧形架弧形的两端的两个链轮其中之一连接电机。

进一步，弧形架包括两块相对设置的弧形板和若干用于连接和固定弧形板的板间梁；链条有两根，两根链条分别设置在两块弧形板的内侧。

进一步，两根链条之间设置有若干同步杆；两根链条连接的链轮架设在同步传动轴上。

进一步，弧形板的内侧设置有同圆心的圆弧形第一支撑条和第二支撑条；其中，第一支撑条位于弧形内侧，第二支撑条位于弧形外侧；链条的弧形内侧链条段和弧形外侧链条段分别架设在第一支撑条和第二支撑条上，使得弧形内侧链条段和弧形外侧链条段呈弧形布置；抓手机构支架两侧分别连接两根链条的弧形内侧链条段。

进一步，弧形板设置有圆弧形的轨道条；抓手机构支架两侧分别设置有滚轮；滚轮分外侧滚轮和内侧滚轮；外侧滚轮和内侧滚轮分别卡在轨道条的弧形外侧和弧形内侧，并夹持轨道条。

进一步，支架包括移动架和与移动架相连的两个支架臂；移动架连接弧形移动驱动机构；两个支架臂相对设置，并与移动架形成具有收容腔的匚字形结构；两根夹臂分别设置在两个支架臂的末端，使得夹臂间隙成为收容腔朝向弧形内侧的开口。

进一步，夹臂顺着发泡模架行进方向分成连接段和拖尾段，夹臂与支架的连接位于连接段。

进一步，抓手机构还包括设置在支架上的用于检测发泡模架进入夹臂间隙的检测传感器。

进一步，检测传感器有若干，顺着发泡模架行进方向布置在抓手机构弧形移动方向的内侧，并且至少一个检测传感器设置在夹臂间隙迎向发泡模架行进方向的入口处。

本实用新型的技术效果如下：

无需一个要求与发泡模架同步水平移动的移动机构，由此降低成本和额外的能耗，并减少地面占地空间，并降低控制复杂度。

发泡模架手柄自动挂接至抓手机构上，开模作业无需精确定位发泡模架的位置。

本实用新型的发泡模架的开模机构，无论用于开模还是用于闭模，都具有自适应性，能够进行独立控制，无需与生产线其他工位同步。

本实用新型具有较高的误差容忍度，使得其安装至发泡模架传输线上时，不要求位置精确。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是图1中弧形板内侧引导结构的示意图。

图3是图1中隐藏一块弧形板后所展示的弧形架内部结构的示意图。

图4示意性地展示了两根链条之间同步杆的结构。

图5是图1和图3中抓手机构放大后的的结构示意图。

图6是检测传感器的结构示意图。

图7是本实用新型实施例的工作原理图。

上述各图中，

1是抓手机构，11是支架，111是移动架，1111是链条固定孔，112是支架臂，113是收容腔，12是夹臂，121是连接段，122是拖尾段，123是夹臂间隙，13是滚轮，131是外侧滚轮，132是内侧滚轮，14是检测传感器，141是传感器主体，142是摆动杆，143是摆动轴，149是传感器支架，1491是连接架杆，1492是安装杆；

2是弧形移动驱动机构，21是弧形架，211是弧形板，2111是第一支撑条，2112是第二支撑条，2113是轨道条，22是链条拖拽机构，221是链轮，222是链条，2221是同步杆，223是电机，224是同步传动轴，29是地面固定底座；

9是发泡模架，91是上模机构，911是开合模手柄。

实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，一种发泡模架的开模机构，包括抓手机构1和弧形移动驱动机构2。抓手机构1连接弧形移动驱动机构2。弧形移动驱动机构2用于驱动抓手机构1在竖直平面上沿圆弧形方向往返移动。抓手机构1用于抓取发泡模架的上模机构的开合模手柄。参照图7，发泡模架9在传输线上移动时，其上模机构91上所设置的开合模手柄911能够被抓手机构1所抓取。当抓手机构1抓取了发泡模架9的上模机构91上设置的开合模手柄911时，抓手机构1在弧形移动驱动机构2的驱动下在竖直平面上沿圆弧形方向移动时，带动发泡模架9的上模机构91围绕其铰链翻转，使得上模机构91在闭模状态下与发泡模架9的下模机构脱离而进入开模状态，实现开模作业，或者使得上模机构91从开模状态下与下模机构相闭合而进入闭模状态，实现闭模作业。也就是说，开合模作业中，上模机构91需要围绕其铰链转动，与此对应地，抓手机构1也需要相应地围绕上模机构91铰链移动，故此，抓手机构1的圆弧形方向移动是指围绕上模机构91铰链的转动，抓手机构1圆弧形移动方向的圆心或轴心与上模机构91铰链靠近或与该铰链轴心重合。由于上模机构91铰链的轴心水平，故此，抓手机构1圆弧形移动方向的轴心也是水平，与此对应地，抓手机构1圆弧形移动方向位于一个与水平相垂直的竖直平面上。或者也可以说，抓手机构1的圆弧形往返移动是指抓手机构1以一个水平轴为轴心的圆周上沿周向玩返移动。

为便于说明，本发明所指弧形内侧是指朝向抓手机构1圆弧形移动方向的圆心或轴心的方向上的一侧，弧形外侧则为远离抓手机构1圆弧形移动方向的圆心或轴心的方向上的一侧。

抓手机构1，参照图3和图5，包括支架11和两根长条的夹臂12。支架11包括移动架111和与移动架111相连的两个支架臂112。移动架111连接弧形移动驱动机构2。两个支架臂112相对设置，并与移动架111形成具有收容腔113的匚字形结构。两根夹臂12分别设置在两个支架臂112的末端。两根夹臂12相对设置并水平，且垂直于抓手机构1的圆弧形移动方向所在的竖直平面，或者平行于抓手机构1的圆弧形移动方向的轴心。两根夹臂12之间设有长条形的夹臂间隙123。夹臂间隙123为收容腔113朝向弧形内侧的开口。夹臂间隙123宽度，也就是两个夹臂12的间距，大于发泡模架9的上模机构91上的开合模手柄911尺寸。本实施例中，开合模手柄911为设置在上模机构91上的长条的圆柱体，与此对应地，前述的开合模手柄911尺寸是指开合模手柄911的直径，也就是说，夹臂间隙123宽度大于开合模手柄911直径。通常，开合模手柄911直径为夹臂间隙123宽度的40%~60%。

本实施例的发泡模架的开模机构安装在发泡模架传输线上进行作业时，要求夹臂12平行于传输线发泡模架的移动方向，参照图5所箭头M所表示的发泡模架的移动方向。由此，当发泡模架9在传输线上水平移动时，参照图5和图7，开合模手柄911能够从夹臂间隙123的一端进入夹臂间隙123，并伸入至收容腔113。开合模手柄911进入夹臂间隙123后，若抓手机构1保持不动，开合模手柄911将从夹臂间隙123的另一端离开夹臂间隙123。开合模手柄911进入夹臂间隙123后，若抓手机构1按照圆弧形方向移动，两根夹臂12其中之一压持在开合模手柄911上，推动上模机构91围绕其铰链转动。当抓手机构1推动上模机构91围绕其铰链时，发泡模架在传输线上保持水平移动的状态，与此对应地，夹臂间隙123内的开合模手柄911同步在夹臂间隙123内顺着夹臂间隙123水平的长条方向移动。当上模机构91完全打开到位后，抓手机构1停止移动，夹臂间隙123内的开合模手柄911顺着夹臂间隙123水平的长条方向的另一端离开夹臂间隙123。当开合模手柄911离开夹臂间隙123后，抓手机构1再回到初始状态，等待传输线上下一个发泡模架9的开合模手柄911进入夹臂间隙123。如此重复实现传输线上发泡模架9的移动不停歇的开模作业。同样地，若本实施例的发泡模架的开模机构用于合模作业时，步骤与前述相同，不再赘述。此外，为了使得夹臂12压持开合模手柄911时便于移动，开合模手柄911优选被设计成圆辊结构，夹臂12优选被设计成长条的圆杆，由此，开合模手柄911在夹臂12压持下移动时，圆辊的滚动将减少夹臂12和开合模手柄911之间的摩擦。

前述开合模手柄911进入夹臂间隙13的一端为夹臂间隙123的入口端，另一端则为夹臂间隙123的出口端。夹臂间隙123的入口端迎向发泡模架行进方向。

参照图2、图3和图4，弧形移动驱动机构2包括弧形架21和设置在弧形架21上的链条拖拽机构22。链条拖拽机构22包括链轮221、链条222和电机223。链条222架设在弧形架21弧形的两端的两个链轮221上，并顺着弧形架21弧形布置，在弧形架21上形成弧形内侧链条段和弧形外侧链条段。抓手机构1通过支架11连接链条222的弧形内侧链条段。更为具体来说，抓手机构1通过移动架111连接链条222的弧形内侧链条段。参照图5，移动架111上设置有用于连接链条222的链条固定孔1111。通过链条固定孔1111，移动架111和链条222的链节以铆接的方式固定相连。弧形架21弧形的两端的两个链轮221其中之一连接电机223。由此，当电机223驱动链轮221转动时，带动链条222移动，进而拖拽着抓手机构1移动。

本实施例中，弧形架21包括两块弧形板211。弧形板211的底部设置在地面固定底座29上，并通过地面固定底座29以板面竖直的设置在地面上。两块弧形板211相互平行，并相对设置。两块弧形板211之间设置有若干板间梁212。板间梁212用于强化弧形板211所构成的弧形架21的物理强度，并固定弧形板211使得两块弧形板211之间保持平行。

弧形架21上设置有抓手机构1的导向机构。具体来说，该导向机构包括设置在两块弧形板211上的圆弧形的轨道条2113。轨道条2113相匹配地，抓手机构1支架11两侧分别设置有若干滚轮13。具体来说，本实施例中，滚轮13设置在移动架111的两侧。滚轮13分成若干个滚轮组；每个滚轮组包括一个外侧滚轮131和内侧滚轮132。外侧滚轮131和内侧滚轮132分别卡在轨道条2113的弧形外侧和弧形内侧，并夹持轨道条2113，使得外侧滚轮131和内侧滚轮132能够沿着轨道条2113的弧形外侧面和弧形内侧面滚动。由此，当抓手机构1被链条222拖拽着移动时，抓手机构1沿着轨道条2113，并在轨道条2113的导向下，做圆弧形往返移动。

为保证链条222能够与轨道条2113同步沿圆弧运动，弧形板211上设置有与轨道条2113同圆心的圆弧形第一支撑条2111和第二支撑条2112。其中，第一支撑条2111位于弧形内侧，第二支撑条2112位于弧形外侧。链条222的弧形内侧链条段和弧形外侧链条段分别架设在第一支撑条2111和第二支撑条2112上，使得弧形内侧链条段和弧形外侧链条段呈弧形布置。

此外，为增强链条222拖拽抓手机构1的平稳度，本实施例中，链条222有两根，两根链条222分别设置在两块弧形板211的内侧，轨道条2113设置于弧形板211的内侧，移动架111夹持于两块弧形板211之间。两块弧形板211的内侧分别各自设置有第一支撑条2111和第二支撑条2112。两根链条222分别各自架设在紧贴弧形板211内侧并各自所设置的的链轮221上。两块弧形板211顶端所设置的两个链轮221之间，以及底端所设置的两个链轮221之间通过同步传动轴224相连，并架设在同步传动轴224上。两块弧形板211的内侧的两根链条222相对设置，并且链条222之间通过若干同步杆2221相连。同步杆2221和同步传动轴224使得两根链条222移动同步。

此外，本实施例中，为检测是否存在发泡模架9的开合模手柄911进入夹臂间隙123使得本实施例的开模机构能够保持其控制的独立性，抓手机构1的支架11上还设置有检测传感器14。检测传感器14有若干。具体来说，参照图5，支架11还包括传感器支架149，检测传感器14上设置在传感器支架149上。传感器支架149可以连接移动架111，也可以独立连接链条222。本实施例中，传感器支架149是一个独立连接链条222的架体，包括两根相对设置并分别连接两根链条222的不规则形状的连接架杆1491和设置在两根连接架杆1491末端之间的安装杆1492。安装杆1492平行于夹臂12。各检测传感器14排列设置在安装杆1492上，使得检测传感器14顺着发泡模架行进方向布置在抓手机构1弧形移动方向的内侧，并且至少一个检测传感器14设置在夹臂间隙123 迎向发泡模架行进方向的入口端处。

检测传感器14，参照图6，包括传感器主体141和摆动杆142，摆动杆142通过摆动轴143设置在传感器主体141上，并连接有扭簧。初始状态下，摆动杆142垂直于夹臂12，位于夹臂12的弧形移动方向的内侧，并以平行于两根夹臂12所在平面的方向插入夹臂间隙123。由此，当开合模手柄911进入夹臂间隙123移动时，触碰摆动杆142，并推动摆动杆142，围绕其摆动轴143摆动，当开合模手柄911越过摆动杆142所表示的检测传感器14的所在位置后，摆动杆142在其自身所连的扭簧的作用下恢复至其初始状态。传感器主体141通过检测摆动杆142是否摆动或者其摆动的角度判断是否存在开合模手柄911位于检测传感器14所在的位置。

此外，夹臂12的长度，也就是夹臂间隙123的长度，被配置成与发泡模架9的移动速度和开模机构进行开合模所需时间相匹配。具体来说，L>=V*T。其中，L为夹臂12的长度，V为发泡模架9在传输线上的移动速度，T为开模机构进行开合模所需时间。比如，在某一冰箱门体发泡线上，开模机构执行开模的时间为4s，发泡模架9在传输线上的移动速度为150mm/s，夹臂12的长度至少为600mm。

显而易见地，上述夹臂12的长度通常大于夹臂12与支架11连接所需连接部的长度。参照图5，本实施例中，夹臂12顺着发泡模架行进方向被逻辑地分成连接段121和拖尾段122，其中，夹臂12与支架11的连接位于夹臂12的连接段121，拖尾段122的长度为夹臂12长度的50%~70%。由此，抓手机构1的圆弧形往返移动的轴心与上模机构91铰链轴心允许存在一定的误差。该允许的误差意味着，当开模机构的抓手机构1由初始状态移动至完全开模状态时，开合模手柄911插入夹臂间隙123的深度允许存在变化。参照图7，S_A是抓手机构1的初始状态，S_B是抓手机构1的完全开模状态，D_A是抓手机构1在初始状态S_A下开合模手柄911插入夹臂间隙123的深度，D_B是抓手机构1在完全开模状态S_B下开合模手柄911插入夹臂间隙123的深度。D_B大于D_A，并且D_B允许大于收容腔113的深度D_H，因为此时开合模手柄911移动至拖尾段122，在拖尾段122中，开合模手柄911的插入深度不受支架11所限制。上述允许存在的误差使得开模机构安装至发泡模架传输线上时，不要求位置精确。

此外，需要指出的是，本实施例中，抓手机构1的圆弧形移动通过链条拖拽的方式，本领域技术人员理解，抓手机构1的圆弧形移动也可以通过类似于专利文献CN 112848029A所示例的开模臂机构以摆动方式驱动。

Claims (9)

1.一种发泡模架的开模机构，其特征在于，包括抓手机构(1)和弧形移动驱动机构(2)；所述抓手机构(1)连接所述弧形移动驱动机构(2)，使得抓手机构(1)能够在弧形移动驱动机构(2)的驱动下在竖直平面上沿圆弧形方向移动；所述抓手机构(1)包括支架(11)和设置在支架(11)上的两根长条的夹臂(12)；两根夹臂(12)水平设置，并且两根夹臂(12)之间设有长条形的夹臂间隙(123)；夹臂(12)与抓手机构(1)所移动的竖直平面相垂直；所述弧形移动驱动机构(2)包括弧形架(21)和设置在弧形架(21)上的链条拖拽机构(22)；链条拖拽机构(22)包括链轮(221)、链条(222)和电机(223)；链条(222)架设在弧形架(21)弧形的两端的两个链轮(221)上，并顺着弧形架(21)弧形布置，在弧形架(21)上形成弧形内侧链条段和弧形外侧链条段；所述抓手机构(1)通过支架(11)连接链条(222)的弧形内侧链条段；弧形架(21)弧形的两端的两个链轮(221)其中之一连接电机(223)。

2.根据权利要求1所述的发泡模架的开模机构，其特征在于，弧形架(21)包括两块相对设置的弧形板(211)和若干用于连接和固定弧形板(211)的板间梁(212)；链条(222)有两根，两根链条(222)分别设置在两块弧形板(211)的内侧。

3.根据权利要求2所述的发泡模架的开模机构，其特征在于，两根链条(222)之间设置有若干同步杆(2221)；两根链条(222)连接的链轮(221)架设在同步传动轴(224)上。

4.根据权利要求3所述的发泡模架的开模机构，其特征在于，弧形板(211)的内侧设置有同圆心的圆弧形第一支撑条(2111)和第二支撑条(2112)；其中，第一支撑条(2111)位于弧形内侧，第二支撑条(2112)位于弧形外侧；链条(222)的弧形内侧链条段和弧形外侧链条段分别架设在第一支撑条(2111)和第二支撑条(2112)上，使得弧形内侧链条段和弧形外侧链条段呈弧形布置；抓手机构(1)支架(11)两侧分别连接两根链条(222)的弧形内侧链条段。

5.根据权利要求3所述的发泡模架的开模机构，其特征在于，弧形板(211)设置有圆弧形的轨道条(2113)；抓手机构(1)支架(11)两侧分别设置有滚轮(13)；滚轮(13)分外侧滚轮(131)和内侧滚轮(132)；外侧滚轮(131)和内侧滚轮(132)分别卡在轨道条(2113)的弧形外侧和弧形内侧，并夹持轨道条(2113)。

6.根据权利要求1所述的发泡模架的开模机构，其特征在于，支架(11)包括移动架(111)和与移动架(111)相连的两个支架臂(112)；移动架(111)连接弧形移动驱动机构(2)；两个支架臂(112)相对设置，并与移动架(111)形成具有收容腔(113)的匚字形结构；两根夹臂(12)分别设置在两个支架臂(112)的末端，使得夹臂间隙(123)成为收容腔(113)朝向弧形内侧的开口。

7.根据权利要求6所述的发泡模架的开模机构，其特征在于，夹臂(12)顺着发泡模架行进方向分成连接段(121)和拖尾段(122)，夹臂(12)与支架(11)的连接位于连接段(121)。

8.根据权利要求7所述的发泡模架的开模机构，其特征在于，抓手机构(1)还包括设置在支架(11)上的用于检测发泡模架开合模手柄进入夹臂间隙(123)的检测传感器(14)。

9.根据权利要求8所述的发泡模架的开模机构，其特征在于，检测传感器(14)有若干，顺着发泡模架行进方向布置在抓手机构(1)弧形移动方向的内侧，并且至少一个检测传感器(14)设置在夹臂间隙(123) 迎向发泡模架行进方向的入口处。