CN109048976B - 一种快速装填条状磁块的夹爪及其装填方法 - Google Patents
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Abstract
一种快速装填条状磁块的夹爪及其装填方法，夹爪包括安装在多自由度机械臂端部的转接座，转接座的底面上设有磁块导引座，磁块导引座上沿横向设有来料通道并沿纵向设有装填通道，转接座的内部设置装填气缸，待装填的条形磁块自来料通道进入到与装填通道正对，装填气缸通过推板将条形磁块推送到盘体的指定槽道中；磁块导引座沿设置装填通道的侧面上设置防止条形磁块在位置调整时发生脱落的吸力杆；磁块导引座上还设有用于检测自身与盘体的磁钢表面是否贴合的传感器。本发明快速装填条状磁块的方法操作简便快捷，该夹爪能够与供料机构高效结合，形成一套条状磁块自动化装配机器人***，大幅提高工作效率。
Description
技术领域
本发明属于自动化装配领域，具体涉及一种快速装填条状磁块的夹爪及其装填方法。
背景技术
电磁吸盘、磁力模板等产品均属于电控永磁产品，是一种利用电磁原理，通过使内部线圈通电产生磁力，经过导磁面板，将接触在面板表面的工件紧紧吸住的一种工装夹具，由于具备磁力强劲、切换高效、安全、节能、环保等特点，已广泛应用于现代化的各个工业领域。
传统电控永磁产品的生产过程中，条状磁块装填完全依靠工人进行手工操作，但是该方式存在装配品质低、条状磁块易破碎、劳动量大、装配效率低等缺点，因此亟需采用机器人提高其装配品质、降低劳动强度、提高装配效率，但受限于条状磁块的强磁力特点和装配空间较小的约束，目前市面上还没有一款能够实现条状磁块装填的执行夹爪，进而阻碍了条状磁块装填自动化机器人的实现。针对这些问题，需要设计一种快速装填条状磁块的新型夹爪，通过克服条状磁块装填过程中的盘体吸附力，摒弃传统夹爪的开合动作，实现条状磁块的快速装填，结合机器人(多关机机械臂或者桁架机器人)的位置移动和分料机构的条状磁块供给，形成一套条状磁块自动化装配机器人***，实现条状磁块的高效率、高质量装配。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速装填条状磁块的夹爪及其装填方法。
为了实现上述目的，本发明快速装填条状磁块的夹爪，包括安装在多自由度机械臂端部的转接座，转接座的底面上设有磁块导引座，磁块导引座上沿横向设有来料通道并沿纵向设有装填通道，转接座的内部设置装填气缸，待装填的条形磁块自来料通道进入到与装填通道正对，装填气缸通过推板将条形磁块推送到盘体的指定槽道中；所述的磁块导引座沿设置装填通道的侧面上设置防止条形磁块在位置调整时发生脱落的吸力杆；所述的磁块导引座上还设有用于检测自身与盘体的磁钢表面是否贴合的传感器。
所述的磁块导引座采用C型柱体，来料通道在其底面沿径向开设，装填通道沿轴向开设。
磁块导引座的底面上设置有缓冲器，用于缓冲磁块导引座与磁钢表面贴合的冲击力。
所述的推板与吸力杆均采用铁磁性材料制成，推板能够防止推送条形磁块时发生脱落。
所述的吸力杆采用可拆卸式进行装配，通过对其数量的调整能够改变对条形磁块的吸附力大小。所述的吸力杆采用圆柱型条状或者矩形条状。
本发明快速装填条状磁块的方法，包括以下步骤：
步骤1、通过多自由度机械臂经转接座带动磁块导引座移动到取料位置，送料机构将条形磁块通过来料通道推送到磁块导引座上；
步骤2、通过多自由度机械臂将磁块导引座移动至盘体的正上方，调整磁块导引座的方向，使条形磁块与盘体的指定槽道相对齐；
步骤3、通过多自由度机械臂使磁块导引座下移至底面与盘体的磁钢表面相贴合，并通过传感器进行检测确认，确认贴合后开始执行装填作业；
步骤4、装填气缸通过推板将磁块导引座中位于来料通道的条形磁块沿装填通道推出，条形磁块进入到盘体的指定槽道中；
步骤5、条形磁块与磁钢形成磁通回路，装填气缸将推板收回。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过在磁块导引座上设置来料通道和装填通道，实现了对条形磁块的夹持，利用多自由度机械臂移动磁块导引座使条形磁块与盘体的指定槽道相对齐，最终由装填气缸通过推板将条形磁块推送到盘体的指定槽道中，本发明的夹爪通过克服条状磁块装填过程中的盘体吸附力，摒弃传统夹爪的开合动作，实现条状磁块的快速装填，多自由度机械臂也可以由桁架机器人来代替。该夹爪能够与供料机构高效结合，形成一套条状磁块自动化装配机器人***，大幅提高工作效率。
与现有技术相比，本发明快速装填条状磁块的方法操作简便快捷，当多自由度机械臂使磁块导引座下移至底面与盘体的磁钢表面相贴合后，通过传感器进行检测确认，防止未贴合紧密导致磁通回路不良而导致装填失败，当条形磁块被推送到指定槽道后，装填气缸将推板收回，由于此时条形磁块与磁钢重新形成了磁通回路，推板便能够与条形磁块顺利分离，将条形磁块留在指定槽道内，装填过程中摒弃了传统夹爪的开合动作，精确高效。
附图说明
图1本发明夹爪的整体装配示意图；
图2本发明夹爪的第一视角三维结构示意图；
图3本发明夹爪的第二视角三维结构示意图；
图4本发明夹爪的装填准备示意图；
图5本发明夹爪推送条形磁块的过程示意图；
图中：1-夹爪；2-多自由度机械臂；3-盘体；4-磁块导引座；5-装填气缸；6-转接座；7-推板；8-吸力杆；9-缓冲器；10-传感器；11-条形磁块；12-磁钢；13-指定槽道；14-来料通道；15-装填通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1-3，本发明快速装填条状磁块的夹爪，包括安装在多自由度机械臂2端部的转接座6，转接座6的底面上设有磁块导引座4，磁块导引座4上沿横向设有来料通道14并沿纵向设有装填通道15，磁块导引座4采用C型柱体，由不锈钢材质制成，来料通道14在其底面沿径向开设，装填通道15沿轴向开设，提供条形磁块11装填过程中的约束路径。
转接座6的内部设置装填气缸5，待装填的条形磁块11自来料通道14进入到与装填通道15正对，装填气缸5通过推板7将条形磁块11推送到盘体3的指定槽道13中。在磁块导引座4的底面上设置有缓冲器9，用于缓冲磁块导引座4与磁钢12表面贴合的冲击力。
磁块导引座4沿设置装填通道15的侧面上设置防止条形磁块11在位置调整时发生脱落的吸力杆8，推板7与吸力杆8均采用铁磁性材料制成，推板7能够防止推送条形磁块11时发生脱落。吸力杆8采用可拆卸式进行装配，通过对其数量的调整能够改变对条形磁块11的吸附力大小。吸力杆8采用圆柱型条状或者矩形条状，与装填通道15之间的距离可调。磁块导引座4上还设有用于检测自身与盘体3的磁钢12表面是否贴合的传感器10，防止磁块导引座4与磁钢12未贴合紧密导致磁通回路不良，进而造成导致装填失败。
参见图4-5，本发明快速装填条状磁块的方法，包括以下步骤：
步骤1、通过多自由度机械臂2经转接座6带动磁块导引座4移动到取料位置，送料机构将条形磁块11通过来料通道14推送到磁块导引座4上；
步骤2、通过多自由度机械臂2将磁块导引座4移动至盘体3的正上方，调整磁块导引座4的方向，使条形磁块11与盘体3的指定槽道13相对齐；
步骤3、通过多自由度机械臂2使磁块导引座4下移至底面与盘体3的磁钢12表面相贴合，并通过传感器10进行检测确认，确认贴合后开始执行装填作业；
步骤4、装填气缸5通过推板7将磁块导引座4中位于来料通道14的条形磁块11沿装填通道15推出，条形磁块11进入到盘体3的指定槽道13中；
步骤5、条形磁块11与磁钢12形成磁通回路，装填气缸5将推板7收回。
以上实施例仅用于说明本发明的结构及工作原理，根据上述的技术内容，在不脱离本发明的精神和原则之内所作的任何修改、替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种快速装填条状磁块的夹爪，其特征在于：包括安装在多自由度机械臂(2)端部的转接座(6)，转接座(6)的底面上设有磁块导引座(4)，磁块导引座(4)上沿横向设有来料通道(14)并沿纵向设有装填通道(15)，转接座(6)的内部设置装填气缸(5)，待装填的条形磁块(11)自来料通道(14)进入到与装填通道(15)正对，装填气缸(5)通过推板(7)将条形磁块(11)推送到盘体(3)的指定槽道(13)中；所述的磁块导引座(4)沿设置装填通道(15)的侧面上设置防止条形磁块(11)在位置调整时发生脱落的吸力杆(8)；所述的磁块导引座(4)上还设有用于检测自身与盘体(3)的磁钢(12)表面是否贴合的传感器(10)；磁块导引座(4)的底面上设置有缓冲器(9)，用于缓冲磁块导引座(4)与磁钢(12)表面贴合的冲击力；所述的推板(7)与吸力杆(8)均采用铁磁性材料制成，推板(7)能够防止推送条形磁块(11)时发生脱落。
2.根据权利要求1所述快速装填条状磁块的夹爪，其特征在于：所述的磁块导引座(4)采用C型柱体，来料通道(14)在其底面沿径向开设，装填通道(15)沿轴向开设。
3.根据权利要求1所述快速装填条状磁块的夹爪，其特征在于：所述的吸力杆(8)采用可拆卸式进行装配，通过对其数量的调整能够改变对条形磁块(11)的吸附力大小。
4.根据权利要求1或2所述快速装填条状磁块的夹爪，其特征在于：所述的吸力杆(8)采用圆柱型条状或者矩形条状。
5.一种基于权利要求1所述快速装填条状磁块的夹爪装填条状磁块的方法，其特征在于：
步骤1、通过多自由度机械臂(2)经转接座(6)带动磁块导引座(4)移动到取料位置，送料机构将条形磁块(11)通过来料通道(14)推送到磁块导引座(4)上；
步骤2、通过多自由度机械臂(2)将磁块导引座(4)移动至盘体(3)的正上方，调整磁块导引座(4)的方向，使条形磁块(11)与盘体(3)的指定槽道(13)相对齐；
步骤3、通过多自由度机械臂(2)使磁块导引座(4)下移至底面与盘体(3)的磁钢(12)表面相贴合，并通过传感器(10)进行检测确认，确认贴合后开始执行装填作业；
步骤4、装填气缸(5)通过推板(7)将磁块导引座(4)中位于来料通道(14)的条形磁块(11)沿装填通道(15)推出，条形磁块(11)进入到盘体(3)的指定槽道(13)中；
步骤5、条形磁块(11)与磁钢(12)形成磁通回路，装填气缸(5)将推板(7)收回。
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