一种气凝胶基材装载工装的抓取装置的制作方法

1.本发明涉及气凝胶生产设备领域，具体涉及一种气凝胶基材装载工装的抓取装置。


背景技术：

2.气凝胶基材需要经过多道工序处理后才能被加工成为气凝胶，为了提高加工效率，气凝胶基材通常会成卷着进行处理，气凝胶基材被卷于装载工装上后，通常通过吊钩将卷有气凝胶基材的装载工装吊起，然后吊运放入至工艺罐中进行工序处理，吊钩需要人工调整后才能钩住气凝胶基材装载工装，所以通过吊钩吊运气凝胶基材装载工装的吊装效率较低，并且在吊装过程中，吊钩容易脱钩，使得气凝胶基材装载工装无法被可靠吊装。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：将提供一种能快速抓取、可靠吊装气凝胶基材装载工装的气凝胶基材装载工装的抓取装置。
4.为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：一种气凝胶基材装载工装的抓取装置，其特征在于：包括：竖直布置的吊装管，吊装管的上端用于与提升装置相固定，在吊装管的下端上固定有一个吊装座,吊装座的顶部向上穿过吊装管下端插入至吊装管中，在吊装座的底部上固定有一个环形座，在吊装座中设置有一个空腔和一根竖杆，空腔底部敞开，空腔与环形座内圆上下相通，竖杆竖直穿设于吊装座中，竖杆的顶部向上穿过吊装座顶部插入至吊装管中，竖杆的底部位于空腔中，在竖杆插入吊装管的杆身上设置有一个限位块和一个位于限位块上方的第一感应块，限位块能通过与吊装座顶部相抵靠而阻止竖杆下落，在竖杆的底部上设置有一个弹簧座，在弹簧座和吊装座之间的竖杆上套装有一个复位弹簧，复位弹簧的两端分别与弹簧座和吊装座相抵靠，使得复位弹簧能向下按压竖杆，直至限位块与吊装座顶部相抵靠，在环形座上沿着环形座径向至少穿设有三个绕着环形座中心布置的吊装舌，各个吊装舌能穿过环形座内圈壁而伸至环形座内圆中，在吊装座上设置有用于驱动各个吊装舌同步伸入环形座内圆中或者同步缩回环形座中的吊装舌驱动机构，在吊装管上穿设有一个第一上接近开关，竖杆上的第一感应块在竖杆向上移动后能触发第一上接近开关，提升装置通过吊装管驱动吊装座下移来抓取位于其下方的气凝胶基材装载工装时，气凝胶基材装载工装的吊装头能向上穿过环形座内圆而伸入至吊装座空腔中，然后吊装头能克服复位弹簧弹力和竖杆重力而向上推移竖杆，当竖杆向上移动至第一感应块能触发第一上接近开关的位置上时，各个吊装舌能在吊装舌驱动机构的驱动下同步插入环形座内圆中、然后同步插入至吊装头侧壁上的环形凹槽中，此时提升装置驱动吊装管带着吊装座上移后能通过各个吊装舌吊起气凝胶基材装载工装。
5.进一步的，前述的一种气凝胶基材装载工装的抓取装置，其中：在吊装管上还穿设有一个低于第一上接近开关的第一下接近开关， 吊装座上移吊起气凝胶基材装载工装时，气凝胶基材装载工装会因为吊装舌和环形凹槽之间存在上下间隙而相对吊装座向下移动，
直至吊装头搁置各个吊装舌上，此时第一感应块会随着竖杆一起下降至能触发第一下接近开关的位置上。设置第一下接近开关是为了确认气凝胶基材装载工装被吊起，如果气凝胶基材装载工装未被吊起，那么竖杆就会下落至限位块与吊装座顶部相抵靠的位置上，此时第一下接近开关就不会被第一感应块触发。
6.进一步的，前述的一种气凝胶基材装载工装的抓取装置，其中：在吊装座的中部上套装固定有一个安装板，在安装板的下方设置有一块环形压板，环形压板空套于环形座的外侧，在环形压板的上表面上设置有三根竖直布置的导向柱，三根导向柱均向上穿过安装板，在安装板的上表面上设置有三个导套，三根导向柱分别穿过三个导套，导套能通过导向柱对环形压板进行竖直导向，三根导向柱的顶部均设置有凸台，环形压板能通过三个凸台分别抵靠于导套顶部而被悬挂于安装板的下方，提升装置通过吊装管驱动吊装座下移来抓取位于其下方的气凝胶基材装载工装时，环形压板会被气凝胶基材装载工装顶起，在环形压板和安装板之间的各个导向柱上均套装有一个按压弹簧，每个按压弹簧的两端分别与安装板和环形压板相抵靠，使得环形压板在被气凝胶基材装载工装顶起时能向下弹性按压气凝胶基材装载工装，从而在气凝胶基材装载工装被吊起后，环形压板能压紧工装而防止工装晃动。
7.由于气凝胶基材装载工装在吊起后能被弹性按压，所以吊装时工装的晃动幅度会很小，这样使气凝胶基材装载工装能被更快速、更准确、更安全的放入至工艺罐中进行工序处理，从而能大大提高生产效率。
8.进一步的，前述的一种气凝胶基材装载工装的抓取装置，其中：在安装板上安装有一个压力传感器，压力传感器位于一根导向柱的上方，该导向柱能随着环形压板被气凝胶基材装载工装顶起而对压力传感器进行按压。
9.抓取时，如果压力传感器检测的压力值不在设定的范围内，那么表明气凝胶基材装载工装被垫高或者抓取装置下降的过低或者抓取装置下降的未到位，这时就需要停机检查。
10.进一步的，前述的一种气凝胶基材装载工装的抓取装置，其中：吊装舌驱动机构的结构为：在环形座的上方设置有一个驱动环和一个小齿轮，驱动环可旋转的套装于吊装座上，驱动环的外圈上设置有一圈齿，小齿轮和驱动环外圈上的齿相啮合传动，在安装板上设置有用于驱动小齿轮旋转的齿轮驱动装置，在驱动环的下表面上设置有与各个吊装舌一一上下对应的弧形驱动槽，在每个吊装舌上固定有一个驱动块，在环形座的上表面上设置有与各个驱动块一一对应的沿着环形座径向布置的长条形的避让缺口，驱动块位于避让缺口中，避让缺口用于避让驱动块，使得驱动块能沿着环形座径向内外移动，在每个驱动块上安装有一个轴向竖直布置的圆轮，每个圆轮插入至其所在吊装舌所对应的弧形驱动槽中，驱动环在齿轮驱动装置的驱动下带着各个弧形驱动槽一起正向旋转后，各个弧形驱动槽能通过推动各个圆轮而驱动各个吊装舌沿着环形座径向同步伸入环形座内圆中，然后驱动环在齿轮驱动装置的驱动下带着各个弧形驱动槽一起反向旋转后，各个弧形驱动槽又能通过推动各个圆轮而驱动各个吊装舌沿着环形座径向同步缩回环形座中。
11.进一步的，前述的一种气凝胶基材装载工装的抓取装置，其中：在安装板上还设置有一个能向下穿过安装板的销杆和一个用于驱动销杆上下移动的销杆驱动装置，在驱动环上设置有销孔，在驱动环驱动各个吊装舌插入至气凝胶基材装载工装的吊装头侧壁上的环
形凹槽中后，销杆能在销杆驱动装置的驱动下插入至销孔中而对驱动环进行锁定。
12.进一步的，前述的一种气凝胶基材装载工装的抓取装置，其中：销杆驱动装置为一个活塞杆的两端分别伸出缸体两端的双向气缸，双向气缸竖直布置，双向气缸的一端与销杆相固定，双向气缸的另一端固定有一个第二感应块，在安装板上还安装有一个第二上接近开关和一个低于第二上接近开关的第二下接近开关，销杆在双向气缸的驱动下向下插入至销孔中后，第二感应块会触发第二下接近开关，销杆在双向气缸的驱动下向上移动拔出销孔后，第二感应块会触发第二上接近开关。
13.进一步的，前述的一种气凝胶基材装载工装的抓取装置，其中：在安装板上安装有一个第三接近开关和一个第四接近开关，在驱动环的上表面上安装有一个第三感应块，在驱动环驱动各个吊装舌插入至吊装头侧壁上的环形凹槽中后，第三感应块会触发第三接近开关，在驱动环驱动各个吊装舌缩回环形座中后，第三感应块会触发第四接近开关。
14.本发明的优点为：所述的抓取装置无需工人辅助就能实现对气凝胶基材装载工装的自动快速抓取，并且由于采用多个吊装舌来对气凝胶基材装载工装进行吊装，使得气凝胶基材装载工装能被可靠吊装；另外，在吊装过程中，由于气凝胶基材装载工装能被弹性按压，从而能防止气凝胶基材装载工装晃动，这样使气凝胶基材装载工装能被更快速、更准确、更安全的放入至工艺罐中进行工序处理，从而能大大提高生产效率。
附图说明
15.图1为本发明所述的气凝胶基材装载工装的抓取装置的一个视角的立体结构示意图。
16.图2为本发明所述的气凝胶基材装载工装的抓取装置的另一个视角的立体结构示意图。
17.图3为本发明所述的气凝胶基材装载工装的抓取装置未抓取时的剖视结构示意图。
18.图4为本发明所述的气凝胶基材装载工装的抓取装置抓取时的剖视结构示意图。
19.图5为图3中所示的环形座、驱动环、小齿轮的结构示意图。
20.图6为图5中所示的驱动环的结构示意图。
21.图7为图5中所示的环形座的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细描述。
23.为了配合本发明所述的抓取装置，气凝胶基材装载工装9的顶部需要设置一个吊装头91，并且在吊装头91的侧壁上还需设置一圈环形凹槽92。
24.如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，气凝胶基材装载工装的抓取装置，包括：竖直布置的吊装管1，吊装管1的上端用于与提升装置相固定，在吊装管1的下端上固定有一个吊装座2,吊装座2的顶部向上穿过吊装管1下端插入至吊装管1中，本实施例中，吊装座2的顶部和吊装管1下端相螺纹连接，并且通过螺纹连接于吊装座2顶部的并帽并紧，在吊装座2的底部上固定有一个环形座3，在吊装座2中设置有一个空腔22和一根竖杆21，空腔22底部敞开，空腔22与环形座3内圆上下相通，竖杆21竖直穿设于吊装座2中，竖杆21的顶部向上
穿过吊装座2顶部插入至吊装管1中，竖杆21的底部位于空腔22中，在竖杆21插入吊装管1的杆身上设置有一个限位块23和一个位于限位块23上方的第一感应块24，限位块23能通过与吊装座2顶部相抵靠而阻止竖杆21下落，在竖杆21的底部上设置有一个弹簧座25，在弹簧座25和吊装座2之间的竖杆21上套装有一个复位弹簧26，复位弹簧26的两端分别与弹簧座25和吊装座2相抵靠，使得复位弹簧26能向下按压竖杆21，直至限位块23与吊装座2顶部相抵靠，在环形座3上沿着环形座3径向均匀穿设有四个绕着环形座3中心布置的吊装舌31，各个吊装舌31能穿过环形座3内圈壁而伸至环形座3内圆中，在吊装座2上设置有用于驱动各个吊装舌31同步伸入环形座3内圆中或者同步缩回环形座3中的吊装舌驱动机构，在吊装管1上穿设有一个水平布置的第一上接近开关11，竖杆21上的第一感应块24在竖杆21向上移动后能触发第一上接近开关11，提升装置通过吊装管1驱动吊装座2下移来抓取位于其下方的气凝胶基材装载工装9时，气凝胶基材装载工装9的吊装头91能向上穿过环形座3内圆而伸入至吊装座空腔22中，然后吊装头91能克服复位弹簧26弹力和竖杆21重力而向上推移竖杆21，当竖杆21向上移动至第一感应块24能触发第一上接近开关11的位置上时，各个吊装舌31能在吊装舌驱动机构的驱动下同步插入环形座3内圆中、然后同步插入至吊装头91侧壁上的环形凹槽92中，此时提升装置驱动吊装管1带着吊装座2上移后能通过各个吊装舌31吊起气凝胶基材装载工装9。
25.如图1所示，在本实施例中，在吊装管1上还穿设有一个低于第一上接近开关11的水平布置的第一下接近开关12，吊装座2上移吊起气凝胶基材装载工装9时，气凝胶基材装载工装9会因为吊装舌31和环形凹槽92之间存在上下间隙而相对吊装座2向下移动，直至吊装头91搁置各个吊装舌31上，此时第一感应块24会随着竖杆21一起下降至能触发第一下接近开关12的位置上。设置第一下接近开关12是为了确认气凝胶基材装载工装9被吊起，如果气凝胶基材装载工装9未被吊起，那么竖杆21就会下落至限位块23与吊装座2顶部相抵靠的位置上，此时第一下接近开关12就不会被第一感应块24触发。
26.所述的抓取装置放下吊起的气凝胶基材装载工装9时，只有在气凝胶基材装载工装9着地并将竖杆21顶起至第一感应块24触发第一上接近开关11、各个吊装舌31和环形凹槽92之间出现上下间隙后，各个吊装舌31才会在吊装舌驱动机构的驱动下同步着缩回环形座3，因为只有在吊装舌31和环形凹槽92之间出现上下间隙后，吊装舌31才不会被吊装头92压着，才能被顺利收回。
27.如图3、图4所示，吊装舌驱动机构的结构为：在吊装座2的中部上套装固定有一个安装板4，在安装板4和环形座3之间设置有一个驱动环5和一个小齿轮6，驱动环5可旋转的套装于吊装座2上，驱动环5的外圈上设置有一圈齿，小齿轮6和驱动环5外圈上的齿相啮合传动，在安装板4上设置有用于驱动小齿轮6旋转的齿轮驱动装置，本实施例中，齿轮驱动装置为电机，在驱动环5的下表面上设置有与各个吊装舌31一一上下对应的弧形驱动槽51，在每个吊装舌31上固定有一个驱动块32，在环形座3的上表面上设置有与各个驱动块32一一对应的沿着环形座3径向布置的长条形的避让缺口33，驱动块32位于避让缺口33中，避让缺口33用于避让驱动块32，使得驱动块32能沿着环形座3径向内外移动，在每个驱动块32上安装有一个轴向竖直布置的圆轮34，每个圆轮34插入至其所在吊装舌31所对应的弧形驱动槽51中，驱动环5在电机的驱动下带着各个弧形驱动槽51一起正向旋转后，各个弧形驱动槽51能通过推动各个圆轮34而驱动各个吊装舌31沿着环形座3径向同步伸入环形座3内圆中，然
后驱动环5在电机的驱动下带着各个弧形驱动槽51一起反向旋转后，各个弧形驱动槽51又能通过推动各个圆轮34而驱动各个吊装舌31沿着环形座3径向同步缩回环形座3中，为了减少摩擦，圆轮34通常设置为可旋转的转轮。
28.在安装板4的下方设置有一块环形压板7，环形压板7空套于环形座3的外侧，在环形压板7的上表面上均匀设置有三根竖直布置的导向柱71，三根导向柱71均向上穿过安装板4，在安装板4的上表面上设置有三个导套72，三根导向柱71分别穿过三个导套72，导套72能通过导向柱71对环形压板7进行竖直导向，三根导向柱71的顶部均设置有凸台73，环形压板7能通过三个凸台73分别抵靠于导套72顶部而被悬挂于安装板4的下方，提升装置通过吊装管1驱动吊装座2下移来抓取位于其下方的气凝胶基材装载工装9时，环形压板7会被气凝胶基材装载工装9顶起，在环形压板7和安装板4之间的各个导向柱71上均套装有一个按压弹簧74，每个按压弹簧74的两端分别与安装板4和环形压板7相抵靠，使得环形压板7在被气凝胶基材装载工装9顶起时能向下弹性按压气凝胶基材装载工装9，从而在气凝胶基材装载工装9被吊起后，环形压板7能压紧工装而防止工装晃动。由于气凝胶基材装载工装9在吊起后能被弹性按压，所以吊装时工装的晃动幅度会很小，这样使气凝胶基材装载工装9能被更快速、更准确、更安全的放入至工艺罐中进行工序处理，从而能大大提高生产效率。
29.在安装板4上安装有一个压力传感器75，压力传感器75位于一根导向柱71的上方，该导向柱71能随着环形压板7被气凝胶基材装载工装9顶起而对压力传感器75进行按压。在本实施例中，在对压力传感器75进行按压的导向柱71顶部螺纹连接有一根竖直的螺柱，导向柱71上升后通过螺柱对压力传感器75进行按压，旋转螺柱就能调节螺柱的高度，从而就能调节螺柱对压力传感器75的压力。抓取时，如果压力传感器75检测的压力值不在设定的范围内，那么表明气凝胶基材装载工装9被垫高或者抓取装置下降的过低或者抓取装置下降的未到位，这时就需要停机检查。
30.在安装板4上还设置有一个能向下穿过安装板4的销杆和一个用于驱动销杆上下移动的销杆驱动装置8，在驱动环5上设置有销孔52，在驱动环5驱动各个吊装舌31插入至气凝胶基材装载工装9的吊装头91侧壁上的环形凹槽92中后，销杆能在销杆驱动装置8的驱动下插入至销孔52中而对驱动环5进行锁定。这样设置后能使工装被可靠吊装。在实际生产中，销孔52可以均匀设置多个，这样一方面可以方便驱动环5的安装，另一方面在驱动环5驱动各个吊装舌31退回环形座3中后，销杆能在销杆驱动装置8的驱动下插入至另一个销孔52中而对驱动环5进行锁定。
31.销杆驱动装置8为一个活塞杆的两端分别伸出缸体两端的双向气缸，双向气缸8竖直布置，双向气缸8的一端与销杆相固定，双向气缸8的另一端固定有一个第二感应块81，在安装板4上还安装有一个第二上接近开关82和一个低于第二上接近开关82的第二下接近开关83，第二上接近开关82、第二下接近开关83均水平布置，销杆在双向气缸8的驱动下向下插入至销孔52中后，第二感应块81会触发第二下接近开关83，销杆在双向气缸8的驱动下向上移动拔出销孔52后，第二感应块81会触发第二上接近开关82。这样设置后能用来监测销杆是否插入或者拔出销孔。
32.在安装板4上还安装有一个第三接近开关84和一个第四接近开关85，第三、第四接近开关84、85均竖直向下布置，在驱动环5的上表面上安装有一个第三感应块86，在驱动环5驱动各个吊装舌31插入至吊装头91侧壁上的环形凹槽92中后，第三感应块86会触发第三接
近开关84，在驱动环5驱动各个吊装舌31缩回环形座3中后，第三感应块86会触发第四接近开关85。这样设置后能用于监测驱动环5是否旋转到位。