CN104325463A - 工件自动在线抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工件自动在线抓取装置，用于流水线式连续加工作业模式中工件的自动在线抓取，尤其适合硬质合金、机械标准零部件的生产加工作业。抓取装置包括工位轴、拨叉轮、可调节齿轮轴、齿轮组、抓取盘和缓冲平台；抓取头由多个磁铁组构成；抓取盘由抓取头、导向环、凸轮、左盖板、右盖板和隔离环组成，通过轴与齿轮组连接；拨叉轮与工位轴啮合，通过可调节齿轮轴与齿轮组连接。抓取盘旋转135°后，工件与抓取头分离，滑入缓冲平台，完成工件自动在线抓取。本发明为轴心回转式流水线连续加工作业模式的工件自动在线抓取装置，在保证工件传送等距的情况下，也适用于直线传送式流水线连续加工作业模式。

Description

工件自动在线抓取装置

技术领域

本发明属于一种抓取装置，具体涉及流水线式的连续加工作业模式的工件或产品的在线抓取装置，尤其适合硬质合金、机械标准零部件的生产加工作业。

背景技术

传统的流水线连续加工作业模式有:直线传送式和轴心回转式。直线传送式是将工件或产品在直线上以一定的节拍依次在各个工位点上停留，待工位上的工作完成后，再传送到下一工位点，直至完成整个过程。轴心回转式是工件或产品以一定速度或节拍围绕固定轴心进行公转，在工件或产品的回转路径上设有各个工位点，各工位点完成各自的工作，从而实现流水作业。

现有的轴心回转式连续钝化机床，对于流水线式的连续加工作业模式的工件或产品的抓取，都是用手去在线抓取。由于是用手去在线抓取，难以精确对准工件或产品，且难以判定工件或产品的处理状态，易发生遗漏和重复处理的情况。操作人员采用戴手套，快速抓取并摆放产品，以减少工件或产品在手中的滞留时间，操作过程中同步性要求高。

其缺陷在于：

1、对于无冷却水的干式作业方式，工件或产品在加工处理过程中，温度较高，用手抓取时易烫伤；

2、对于有冷却水的湿式作业方式，工件或产品在处理过程中，表面潮湿，用手抓取时易打滑，抓取困难；

3、用手抓取难以精确对准工件或产品、且难以判定工件或产品的处理状态；

4、工件或产品的抓取被限定在指定位置，对操作人员的同步性要求高，劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件自动在线抓取装置，可在流水线连续加工作业模式中在线对工件或产品进行自动抓取。

本发明的技术方案如下：

工件自动在线抓取装置采用磁铁做抓取头，对抓取工件的要求是含有铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。

工件自动在线抓取装置，包括工位轴；所述的抓取装置还包括拨叉轮、可调节齿轮轴、齿轮组、缓冲平台和抓取盘；抓取盘由抓取头、导向环、凸轮、左盖板、右盖板和隔离环组成，通过轴与齿轮组连接；拨叉轮与工位轴啮合，通过可调节齿轮轴与齿轮组连接;缓冲平台安装在抓取盘上与左盖板相连。

所述的抓取头由磁铁组、导向环、弹簧和滚轮组成，安装在工位轴的正上方。

所述的磁铁组的截面是圆形或方形。

所述的抓取盘中的抓取头设有4组。

所述的隔离环由可扩张拉伸，且耐磨性好的材料制成，安装在抓取盘的外缘。

所述的隔离环由尼龙制成，安装在抓取盘的外缘。

抓取装置的工作原理：

工位轴由电动机经减速后通过链条带动，进行公转并带动拨叉轮转动，拨叉轮的转动通过齿轮组，使磁铁组与滚轮组件组成的抓取头与工位轴同向运动，抓取盘中设有4组抓取头。当抓取头旋转到下方时，被凸轮向下顶出而将下方经过的工件或产品吸住。凸轮可控制磁铁组与滚子组件组成的抓取头在吸住产品或工件后是快速回退还是缓慢缩回。当旋转135度后，抓取头在弹簧的作用力下紧贴凸轮的外表面向内缩回，工件或产品在隔离环的支撑下与磁铁分离，工件或产品与缓冲平台相接触，缓冲平台的斜面***工件或产品下面，随着抓取盘的转动，工件或产品与磁铁分离，滑入缓冲平台，完成工件或产品的抓取过程。

本发明的效果在于：

1、使用多个磁铁构成的磁铁组，解决了与工件或产品的精确对准问题和不能抓取内孔大于磁铁头截面的大工件或产品的问题。

2、设置了抓取盘，方便操作人员对于工件或产品处理状态的判定，避免发生遗漏和重复处理的情况。

3、设置了隔离环，对于小于抓取头磁铁截面的工件或产品也能正常使用，而不用担心工件或产品随抓取头回缩的问题。

4、设有缓冲平台，解决了操作人员在操作过程中同步性要求高的问题，减轻了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是抓取头的示意图。

图3是抓取盘的示意图。

图4是抓取盘的工作示意图。

图5是拨叉轮的示意图。

图6是缓冲平台的工作示意图。

图7是右盖板的示意图。

图8是左盖板的示意图。

图9是拨叉轮与工位轴（运行轨迹为圆形）的安装示意图

图10是拨叉轮与工位轴（运行轨迹为椭圆形）的安装示意图。

图中：1、拨叉轮；2、可调节齿轮轴；3、齿轮组；4、右盖板；5、左盖板；6、凸轮；7、抓取头；8、隔离环；9、工位轴；10、磁铁组；11、导向环；12、弹簧；13、滚轮；14、缓冲平台；15、抓取盘；16、工件

具体实施方式

下面，结合附图对本发明作进一步描述：

如图1所示，本发明由拨叉轮1、可调节齿轮轴2、齿轮组3、右盖板4、左盖板5、凸轮6、抓取头、7隔离环8和工位轴9组成。拨叉轮1与工位轴9啮合，通过可调节齿轮轴2与齿轮组3连接。

如图2所示，抓取头7由磁铁组10、弹簧12和滚轮13组成。其中，磁铁组10的截面是圆形或方形。

如图3所示，抓取盘15由4组抓取头7、导向环11、凸轮6和隔离环8组成，通过轴与齿轮组3连接。

如图4所示，抓取盘15抓取工件16的工作状态。

如图5所示，拨叉轮1为齿轮状，其齿数及齿形与工位轴间距和齿轮盘直径有关。

为了解决操作人员同步性要求高的问题，设有缓冲平台14。缓冲平台14安装在抓取盘15上。缓冲平台14上可存放3～5个工件，操作人员可在缓冲平台14上一次性将工件16取下，以减轻操作人员的劳动强度。其工作状态如图6所示。

如图7所示，右盖板4是一个圆盘，其中部有导向环11。用于支撑弹簧12和抓取头7的运动导向。

如图8所示，左盖板5是一个圆盘，其中部安装凸轮6。在抓取头7向内回缩的位置与缓冲平台14相连接组成整体。

如图9所示，拨叉轮1与工位轴9（运行轨迹为圆形）的安装示意图。由一个圆盘轨道带动其上均布的若干个工位轴9进行公转，工位轴9同时进行自转，从而实现流水作业。在图示的拨叉轮1的安装区域，工位轴9不进行自转，拨叉轮1安装在工位轴9不自转的区域进行工作。

图10是本发明拨叉轮1与工位轴9（运行轨迹为椭圆形）的安装示意图。由两段圆弧和两段直线轨道组成的闭合回路，若干个工位轴9均布其上，在直线轨道上工位轴9进行自转加公转，而在圆弧轨道上则不自转，拨叉轮1安装在工位轴9不自转的区域进行工作。

整个抓取装置安装在绕轴心公转的工位轴9的外侧，并保证拨叉轮1与工位轴9的良好啮合；磁铁组10与弹簧12、滚轮13组成的抓取头7，安装在工位轴9所经过的路径正上方，调节可调节齿轮轴2使抓取头7与工位轴9的间距略大于所需抓取的工件16的高度，使产品可被抓取头7完全吸住，避免工件16吸出的行程不够，被工位轴9移动而刮掉。抓取盘15中设有4组抓取头7，通过轴与齿轮组3连接；拨叉轮1与工位轴9啮合，通过可调节齿轮轴2与齿轮组3连接；隔离环8由可扩张拉伸且耐磨性好的材料（如尼龙）制成，安装在抓取盘15的外缘，以隔离工件16与抓取头7接触，避免划伤工件16。同时隔离环8还可使小于抓取头7磁铁截面的工件16也能被正常抓取，不用担心工件16随抓取头7回缩而不能到达缓冲平台14。采用磁铁组10构成的抓取头7，解决了与工件16的精确对准问题及对大工件（尤其是内孔大于磁铁头截面）磁力不足，不能抓取的问题。从而完成整个工件或产品的抓取过程。对于不同高度尺寸的工件，可调节拨叉轮1旋转轴的相对位置，实现在线抓取。

本发明的工作原理如下：

在整个轴心回转式的流水线上，等距分布了若干个能自转的转子，即工位轴9，用于承载工件16。工位轴9在工作过程中除了自转，还围绕公共轴心进行公转。在与拨叉轮1进行接触的区间内，工位轴9是只有公转，不自转。工位轴9由电动机经减速后通过链条带动，进行公转并带动拨叉轮1转动，拨叉轮1的转动又通过可调节齿轮轴2传动给齿轮组3，带动抓取盘15旋转。此时，由抓取头7、导向环11、凸轮6、左盖板5、右盖板4、隔离环8组成的抓取盘15与工位轴9进行同步同向转动，抓取头7的旋转动力来自拨叉轮1的转动。当工位轴9移动到抓取头7下方时，被由凸轮6向下顶出的抓取头7将下方经过的工件16吸住。抓取盘1中5设有4组抓取头，随着抓取盘15的继续转动，凸轮6控制抓取头7同向回缩或缓慢缩回。当抓取盘15旋转135°后，这时抓取头7在弹簧12的作用力下紧贴凸轮6的外表面向内缩回，工件16在隔离环8的支撑下与抓取头7分离，工件16与缓冲平台14接触，缓冲平台14的斜面***工件16的下表面，随着抓取盘15的转动，工件16与抓取头7分离，滑入缓冲平台14，完成整个工件或产品的抓取过程。

本发明为轴心回转式流水线连续加工作业模式的自动在线抓取装置。在保证工件传送等距的情况下，也适用于直线传送式流水线连续加工作业模式。

以上所述仅为本发明的实例而已，仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.工件自动在线抓取装置，包括工位轴（9），其特征在于：所述的抓取装置还包括拨叉轮（1）、可调节齿轮轴（2）、齿轮组（3）、缓冲平台（14）和抓取盘（15）；抓取盘（15）由抓取头（7）、导向环（11）、凸轮（6）、左盖板（5）、右盖板（4）和隔离环（8）组成，通过轴与齿轮组（3）连接；拨叉轮（1）与工位轴（9）啮合，通过可调节齿轮轴（2）与齿轮组（3）连接;缓冲平台（14）安装在抓取盘（15）上与左盖板（5）相连。

2.按照权利要求书1所述的工件自动在线抓取装置，其特征在于：所述的抓取头（7）由磁铁组（10）、导向环(11)、弹簧(12)和滚轮(13)组成，安装在工位轴（9）的正上方。

3.按照权利要求书2所述的工件自动在线抓取装置，其特征在于：所述的磁铁组(10)的截面是圆形或方形。

4.按照权利要求书1所述的工件自动在线抓取装置，其特征在于：所述的抓取盘（15）中的抓取头（7）设有4组。

5.按照权利要求书1所述的工件自动在线抓取装置，其特征在于：所述的隔离环（8）由可扩张拉伸，且耐磨性好的材料制成，安装在抓取盘（15）的外缘。

6.按照权利要求书5所述的工件自动在线抓取装置，其特征在于：所述的隔离环（8）由尼龙制成，安装在抓取盘（15）的外缘。