一种圆柱型陶瓷载体上下料装置的制作方法

1.本发明属于自动搬运技术领域，具体涉及一种圆柱型陶瓷载体上下料装置。


背景技术：

2.随着自动化水平的不断发展，越来越多的行业实现自动化装配、生产、检测。陶瓷载体自动涂覆领域发展到现在，也逐渐由传统的人工上、下料改成了自动上、下料。陶瓷载体整体呈圆柱型，针对它的搬运上下料，本发明提出了一系列的方案。
3.本发明针对的一个问题是设计一种夹爪，适用于多种尺寸型号的载体。由于载体的直径不一，有大有小，而目前的夹爪只能适应某一种型号尺寸的载体，适用性差。
4.本发明还针对的一个问题是设计一种夹爪，在夹持着载体的时候，实现对载体的翻转的夹爪。载体在加工工序的过程中，需要翻转，目前的抓手不具有这个功能。用机械手进行载体的翻转，动作太大，需要很大的翻转空间，并且效率低下。
5.本发明还针对的一个问题是设计一种夹爪，有两个夹头，可以一次性夹起两个载体。目前的夹爪，仅仅是一个夹头，只能一次夹起一个载体。这个问题的难度在于，两个载体之间的间距不固定，两个夹头，难以配合，找准载体的位置。


技术实现要素：

6.针对现有技术中以上的问题，提供了一种圆柱型陶瓷载体上下料装置。
7.一种圆柱型陶瓷载体上下料装置，包括主体安装板、夹爪和夹爪距离调整机构，
8.夹爪有两个，分别安装于主体安装板上，夹爪距离调整机构用于调整两个夹爪之间的间距；
9.所述夹爪包括底板、第一夹臂、第二夹臂、第一滑座板、第二滑座板、夹持部、夹紧机构和换型机构，
10.所述第一滑座板、第二滑座板可滑动的设置于底板上，
11.所述夹持部用于夹持物品，分别设置于第一夹臂和第二夹臂上，夹紧机构设置于底板上，用于驱动第一滑座板和第二滑座板相对向内运动以夹紧，向外运动以松开；
12.所述换型机构包括第一换型丝杠、第二换型丝杠和换型驱动机构，第一换型丝杠可转动的设置于第一滑座板上，第二换型丝杠可转动的设置于第二滑座板上，第一换型丝杠的右端与第二换型丝杠的左端轴向滑动连接，二者不能相对转动，第一夹臂可滑动的设置于第一滑座板上，第一夹臂上设置有与第一换型丝杠螺纹传动连接的螺母，第二夹臂可滑动设置于第二滑座板上，第二夹臂上设置有与第二换型丝杠螺纹传动连接的螺母，所述换型驱动机构驱动第一换型丝杠正反转，第一换型丝杠和第二换型丝杠的螺纹旋向相反。
13.其中，圆柱型陶瓷载体上下料装置，所述夹持部包括第一夹持架、第二夹持架和夹持滚轮，第一夹持架设置于第一夹臂上，第二夹持架设置于第二夹臂上，第一夹持架上设置两个夹持滚轮，第二夹持架上设置两个夹持滚轮。
14.其中，圆柱型陶瓷载体上下料装置，所述夹紧机构包括夹紧气缸、夹紧驱动齿条、
夹紧齿轮和夹紧从动齿条，其中夹紧气缸设置于底板上，夹紧气缸的杆端与第一滑座板连接，夹紧驱动齿条的一端设置于第一滑座板上，另一端与设置于底板上的夹紧齿轮啮合传动，夹紧从动齿条一端设置于第二滑座板上，另一端与夹紧齿轮啮合传动。
15.其中，圆柱型陶瓷载体上下料装置，第一换型丝杠的右端加工一个长平端面，第二换型丝杠的左端加工一个与第一换型丝杠的右端截面形状相适配的深孔，第一换型丝杠的右端插入到第二换型丝杠的深孔中。
16.其中，圆柱型陶瓷载体上下料装置，还包括滑套，滑套其具有与深孔相适配的外端面，具有与第一换型丝杠的右端截面相适配的内孔面，滑套插入到第二换型丝杠的左端位置，第一换型丝杠插入到滑套的内孔中。
17.其中，圆柱型陶瓷载体上下料装置，所述夹爪距离调整机构，包括距离调整伺服电机、第一滑座、第二滑座和距离调整正反丝杠；
18.所述距离调整伺服电机安装于主体安装板上，其输出轴与距离调整正反丝杠同轴连接，距离调整正反丝杠可转动的设置于主体安装板上，一个夹爪安装于第一滑座上，另一个夹爪安装于第二滑座上，
19.所述第一滑座上设置有第一螺母，第二滑座上设置有第二螺母，第一螺母和第二螺母与距离调整正反丝杠螺纹传动连接。
20.本发明的有益效果：
21.1.可以适应不同直径型号的载体；
22.2.可以对载体进行翻转，为工艺流程做好准备；
23.3.两个夹头，一次实现两个载体的抓取，提高了效率。
附图说明
24.图1为载体夹爪示意图；
25.图2为载体夹爪示意图；
26.图3为载体夹爪示意图；
27.图4为丝杠轴示意图；
28.图5为丝杠轴示意图；
29.图6为滑套的示意图；
30.图7为载体双夹爪示意图；
31.图8为夹爪间距调整机构示意图；
32.图9为夹爪间距调整机构示意图；
33.图10为发明应用实例示意图。
具体实施方式
34.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
35.参见图1
‑
图10，本实施例提供一种圆柱型陶瓷载体上下料装置。
36.如图1
‑
6所示，为单个夹爪的结构示意图。如图7
‑
9所示，为两个夹爪的结构示意图。如图10所示，为本发明的应用实例示意图。
37.图1中，包括底板1、第一夹臂21、第二夹臂22、第一滑座板41、第二滑座板42、夹持部和夹紧机构。
38.第一滑座板41、第二滑座板42可滑动的设置于底板1上，例如通过滑块导轨机构。第一夹臂21设置于第一滑座板41上，第二夹臂22设置于第二滑座板42上。
39.夹持部分别设置于第一夹臂21和第二夹臂22上，夹紧机构设置于底板1上，用于将第一滑座板41和第二滑座板42相对向内运动以夹紧，向外运动以松开。
40.进一步，夹持部包括第一夹持架23、第二夹持架25、夹持滚轮24，第一夹持架23设置于第一夹臂21上，第二夹持架24设置于第二夹臂22上，第一夹持架23上左右对称的设置两个夹持滚轮24，第二夹持架25上左右对称的设置两个夹持滚轮24。
41.进一步，如图2、3所示，夹紧机构包括夹紧气缸43、夹紧驱动齿条44、夹紧齿轮45和夹紧从动齿条46，其中夹紧气缸43设置于底板1上，夹紧气缸43的杆端与第一滑座板41连接，夹紧驱动齿条44的一端设置于第一滑座板41上，另一端与设置于底板1上的夹紧齿轮45啮合传动，夹紧从动齿条46一端设置于第二滑座板42上，另一端与夹紧齿轮45啮合传动。夹紧气缸43的杆端伸出，带动齿轮齿条联动，使第一滑座板41和第二滑座板42相内同步滑动以夹紧。同理，夹紧气缸43的杆端缩回，带动齿轮齿条联动，使第一滑座板41和第二滑座板42相外同步滑动以松开。通过气缸来驱动夹紧，快速高效，提高生产效率。通过齿条、齿轮机构，可以增加左右两个夹紧保持同步的对中运动，保证夹紧的稳定性。
42.夹紧齿轮45设置于底板1上，位置固定，可以自由的绕转轴转动。
43.夹爪还包括翻转机构，如图1所示。翻转机构包括翻转从动同步带轮31、翻转驱动同步带轮32、翻转电机33和止转气缸34。
44.第一夹持架23与第一夹臂21转动连接，第二夹持架25与第一夹臂21转动连接，翻转从动同步带轮31与第二夹持架25同轴连接，翻转电机33安装于第二夹臂22上，翻转驱动同步带轮32安装于翻转电机33的输出轴上，翻转驱动同步带轮32通过同步带驱动翻转从动同步带轮31旋转，止转气缸34设置于第一夹臂21上。
45.当夹持部夹紧载体之后，需要翻转的时候，止转气缸34回缩，松开第一夹持架23，翻转电机33工作，带动第一夹持架23和第二夹持架25同步旋转，完成载体的翻转。
46.止转气缸34的杆端为扁平的，向下伸出，顶紧在第一夹持架23上，可以起到拨正，防止第一夹持架23转动的作用。
47.夹爪还包括换型机构。换型，是指圆柱型陶瓷载体的型号，不同型号，有不同的直径尺寸，当针对不同型号的圆柱型陶瓷载体的时候，夹爪通过换型机构，可以自动调整两个夹臂之间的距离，以适用载体的直径尺寸。
48.换型机构包括第一换型丝杠51、第二换型丝杆52和换型驱动机构，第一换型丝杠51可转动的设置于第一滑座板41上，第二换型丝杠52可转动的设置于第二滑座板42上，第一换型丝杠51的右端与第二换型丝杠52的左端轴向滑动连接，二者不能相对转动，第一夹臂21可滑动的设置于第一滑座板41上，第一夹臂21上设置有与第一换型丝杠51螺纹传动连接的螺母，第二夹臂22可滑动设置于第二滑座板42上，第二夹臂22上设置有与第二换型丝杠52螺纹传动连接的螺母，换型驱动机构，驱动第一换型丝杠51正反转。
49.换型驱动机构包括换型驱动同步轮54和换型从动同步轮53，换型从动同步带轮53设置于第一换型丝杠51上，换型驱动同步轮54设置于伺服电机的输出轴上，换型驱动同步轮54通过同步带驱动从动同步带轮53旋转。
50.第一换型丝杠51和第二换型丝杠52，两个一正一反，可以实现第一滑座板41和第二滑座板42的向内运动，或者向外运动。
51.本发明巧妙的将换型机构和夹紧机构结合在了一起，既能快速的夹紧，又能准确的调整两个夹臂的间距，两个机构相互并不影响，各自工作。关键的技术点就是第一换型丝杠51和第二换型丝杠52的中间的连接方式，二者可以轴向滑动，而不能相互转动。所以，二者可以同步的转动，以调整第一夹臂21和第二夹臂22的间距。可以相对滑动，这是留给夹紧机构动作的移动距离，当夹紧机构夹紧或者松开的时候，二者就发生相对的滑动。这样的设计，使两个机构完美的匹配，同时的工作，互不影响，完成了多种规格型号的陶瓷载体的夹持。
52.如图4、5所示，第一换型丝杠51的右端加工一个长平端面511，形成一个不规则形状的截面，第二换型丝杠52的左端加工一个与第一换型丝杠51的右端相适配的深孔521，第一换型丝杠51的右端插入到第二换型丝杠52的深孔521中。二者可以实现轴向的滑动，而不能相互转动。
53.除了这种方式，还可以采用其他的方式，使第一换型丝杠51的右端形成一个不规则的形状截面，以达到二者可以滑动而不能转动的目的，例如花键等。
54.如图6所示，滑套55，其具有与深孔521相适配的外端面，具有与第一换型丝杠51的右端截面相适配的内孔面，滑套55插入到第二换型丝杠52的左端位置，第一换型丝杠51插入到滑套55的内孔中。
55.图6的这种技术方案，滑套55的形状更易于加工，降低了加工的成本。
56.如图7所示，为双夹爪的实施例。图中主体安装板6上安装两个夹爪以及夹爪距离调整机构。夹爪距离调整机构，用于调整两个夹爪之间的间距，因为生产线上的圆柱型陶瓷载体的间距会有变化。所以需要在产线上设置相机，确定待抓取的载体之间的间距，依次来调整两个夹爪之间的间距。
57.夹爪距离调整机构，包括距离调整伺服电机71、第一滑座72、第二滑座73、距离调整正反丝杠76。
58.距离调整伺服电机71安装于主体安装板6上，其输出轴与距离调整正反丝杠76同轴连接，距离调整正反丝杠76可转动的设置于主体安装板6上，一个夹爪安装于第一滑座72上，另一个夹爪安装于第二滑座73上。
59.第一滑座72上设置有第一螺母74，第二滑座73上设置有第二螺母75，第一螺母74和第二螺母75与距离调整正反丝杠76螺纹传动连接。
60.如图10所示，为本发明的应用实例，夹爪通过主体安装板6安装在机械手上，机械手从网带上抓起载体，放在转盘上，工作步骤如下：
61.为方便描述自动装车的过程与进行自动化控制，现定义各动作的状态：1、夹具初始原点位于转盘上方；2.夹紧气缸处于缩回状态；3.止转气缸处于伸出状态；4.夹爪间距400mm(与转盘保持一致)5.换型机构已按当前载体规格调整好。
62.步骤1：机械手带动圆柱型陶瓷载体全自动智能双夹爪往网带上方移动，移动过程
中同步完成夹爪间距调整，调整到网带上载体间距的理论值。
63.步骤2：机械手携带圆柱型陶瓷载体全自动智能双夹爪达到抓取预定位置。
64.步骤3：夹爪自动调整机构按照载体间距实际值(由网带相机给出)，进行精确调整。
65.步骤4：夹爪下去抓载体，夹紧机构上的气缸伸出完成夹紧动作。
66.步骤5：机械手携带圆柱型陶瓷载体全自动智能双夹爪往转盘方向移动，移动过程中夹爪间距调整机构将夹爪距离调整为400mm，同时自动翻转机构上的止转气缸缩回，翻转机构实现对载体的180
°
翻转，翻转完成后，自动翻转机构上的止转气缸伸出。
67.步骤6：缓机械手携带圆柱型陶瓷载体全自动智能双夹爪将载体放置于转盘上，夹紧机构上的气缸缩回。
68.综上所述，在本发明创造的圆柱型陶瓷载体全自动智能双夹爪中，通过换型机构、夹紧机构、夹爪间距自动调整机构、自动翻转机构，实现1台机械手同时抓取2颗载体并实现由网带密集型摆放，抓取到转盘上，同时实现载体180
°
自动翻转。
69.本发明创造的圆柱型陶瓷载体全自动智能双夹爪，构思独特，不需要人工参与，可完全替代人工在恶劣环境下工作，仅通过一台机械手完成了2颗载体的同时抓放，并且实现了不同直径载体的兼容性、自动翻转、间距调整等实现载体的全自动搬运的同时，提高了效率、降低了设备建设成本，提高了厂房的利用率。
70.本发明的技术方案同样适用于其他圆柱型物体的抓取及运输。
71.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顺时针”和“逆时针”等指示的方位或位置关系为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。
72.以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。