一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备

1.本发明属于原料裁切技术领域，具体涉及一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备。


背景技术：

2.传统的工业机器人生产工作中，需要对管状件进行切割加工，往往需要使用手工放料后使用机械夹持后进行加工，夹持所使用的装置一般分为手动夹持装置、自动夹持装置和半自动夹持装置三大类，手动夹持装置操作费力，效率较低，而自动夹持装置和半自动夹持装置设备成本较高，并且需要通电才能使用，会造成较多的资金浪费。


技术实现要素：

3.为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备，具有自动对管状工件进行加持，并且不需要人工操作，同时，可以自动实现对管状工件的夹紧和松开，当切割片停止转动的时候，工件夹持装置会自动解除对管状工件的夹持的特点。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备，包括工件夹持装置，所述工件夹持装置包括借力组件、解除控制组件、拨动组件、夹持动力组件、夹持控制组件、分离控制组件和单向控制组件；所述借力组件的一端安装有所述解除控制组件，所述解除控制组件的一端安装有所述拨动组件，所述解除控制组件的一端上侧安装有所述夹持动力组件，所述夹持动力组件的一端连接有所述夹持控制组件，所述夹持控制组件可将管状工件夹持，所述夹持动力组件的一端安装有所述分离控制组件，所述夹持动力组件的一端安装有所述单向控制组件。
5.作为本发明一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备优选的，所述借力组件包括有固定底板、转轴支架、第一皮带轮、弹性皮带、第二皮带轮和第一转动轴，所述固定底板的前后两端上侧均固定连接有所述转轴支架，所述转轴支架的顶端内侧转动连接有所述第一转动轴，所述第一转动轴的前端外侧固定连接有所述第一皮带轮，所述第一皮带轮的一端外侧转动连接有所述弹性皮带，所述弹性皮带的另一端内侧转动连接有所述第二皮带轮，所述第二皮带轮的一端内侧中央位置处固定连接在切割装置的转轴上。
6.作为本发明一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备优选的，所述借力组件还包括有转动块、拉伸弹簧和第一永磁铁，所述第一转动轴的一端外端面固定连接有所述转动块，所述转动块的一端内侧滑动连接有所述第一永磁铁，所述转动块可供所述第一永磁铁滑动空腔的内侧固定连接有所述拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的另一端与所述第一永磁铁的一端固定连接。
7.作为本发明一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备优选的，所述解除控制组件包括有空心固定圈、第二永磁铁、第一压缩弹簧、横拉杆和垂直支架，所述空
心固定圈的底端固定连接在所述固定底板的顶端外侧，所述空心固定圈的左右两端内侧均滑动连接有所述第二永磁铁，所述第二永磁铁的一端外侧固定连接有所述第一压缩弹簧，两个所述第一压缩弹簧的另一端分别固定连接在所述空心固定圈的左右两端内侧，所述第二永磁铁的一端外侧固定连接有所述横拉杆，所述横拉杆的另一端上侧固定连接有所述垂直支架。
8.作为本发明一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备优选的，一个所述垂直支架的顶端安装有两个所述拨动组件，所述拨动组件包括有转动外壳、第二转动轴、三角块和扭簧，所述转动外壳的一端固定连接在所述垂直支架的顶端外侧，所述转动外壳的一端内侧固定连接有所述第二转动轴，所述第二转动轴的一端外端面转动连接有所述三角块，所述三角块一端固定连接有所述扭簧，所述扭簧的另一端固定连接在所述转动外壳的一端内侧。
9.作为本发明一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备优选的，所述夹持动力组件包括有动力壳体、第一滑动活塞、第二压缩弹簧、第一传动杆、接触板和软管，所述动力壳体的底端固定连接在所述空心固定圈的顶端外侧，所述动力壳体的一端内侧滑动连接有所述第一滑动活塞，所述第一滑动活塞的底端外侧固定连接有所述第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧的底端外侧固定连接在所述动力壳体的内侧，所述第一滑动活塞的一端上侧固定连接有所述第一传动杆，所述第一传动杆的顶端外侧固定连接有所述接触板，所述动力壳体的底端内侧固定连通有所述软管。
10.作为本发明一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备优选的，所述夹持控制组件包括有控制外壳、第一转动支架、安装支架、第二滑动活塞、限位圈、第三压缩弹簧和第二传动杆，所述控制外壳的底端内侧与所述软管的另一端固定连通，所述控制外壳的底端外侧固定连接有所述第一转动支架，所述第一转动支架的底端外侧固定连接有所述安装支架，所述安装支架的底端固定连接在所述固定底板的顶端外侧，所述控制外壳的一端内侧滑动连接有所述第二滑动活塞，所述控制外壳的一端内壁面固定连接有可以限制所述第二滑动活塞活动范围的所述限位圈，所述第二滑动活塞的顶端外侧固定连接有所述第三压缩弹簧，所述第三压缩弹簧的顶端外侧固定连接在所述控制外壳的顶端内侧，所述第二滑动活塞的顶端固定连接有所述第二传动杆。
11.作为本发明一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备优选的，所述夹持控制组件还包括有第二转动支架、工件夹持板和转动安装座，所述第二传动杆的顶端外侧固定连接有所述第二转动支架，所述第二转动支架的另一端固定连接有所述工件夹持板，两个所述工件夹持板可将所述管状工件夹持，所述工件夹持板的底端转动连接有所述转动安装座，所述转动安装座的底端外侧固定连接在所述动力壳体的一端外侧。
12.作为本发明一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备优选的，所述分离控制组件包括有控制支架、第三转动轴、单向轴承、星形轮、矮角部和高角部，所述控制支架的底端固定连接在所述动力壳体的一端外侧，所述控制支架的顶端固定连接有所述第三转动轴，所述第三转动轴的一端外端面固定连接有所述单向轴承，所述单向轴承的外端面固定连接有所述星形轮，所述星形轮的一端等间距分布有所述矮角部，所述星形轮的一端还等间距分布有所述高角部，多个所述高角部的顶点和所述单向轴承转动中心的连接线与多个所述矮角部的顶点和所述单向轴承转动中心的连接线之间的夹角均相同，所述三角
块均可推动所述矮角部和所述高角部转动。
13.作为本发明一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备优选的，所述单向控制组件包括有限位外壳、滑动限位板、单斜面卡条、第四压缩弹簧、解除拉杆和触发卡块，所述限位外壳的一端固定连接在所述动力壳体的一端外侧，所述限位外壳的一端内侧滑动连接有所述滑动限位板，所述滑动限位板的一端固定连接有所述单斜面卡条，所述单斜面卡条的另一端滑动连接在所述动力壳体的一端内侧，所述单斜面卡条的斜面处与所述第一滑动活塞的一端内侧卡合连接，所述滑动限位板的另一端外侧固定连接有所述第四压缩弹簧，所述第四压缩弹簧的另一端固定连接在所述限位外壳的平面处内侧，所述滑动限位板的另一端固定连接有所述解除拉杆，所述解除拉杆的另一端下侧固定连接有所述触发卡块，所述触发卡块可与所述高角部的一端外侧接触。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置的工件夹持装置，可以实现管状工件放入至工件夹持装置内侧后，自动对管状工件进行加持，并且不需要人工操作，同时，可以自动实现对管状工件的夹紧和松开，当切割片停止转动的时候，工件夹持装置会自动解除对管状工件的夹持。
附图说明
15.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明中解除控制组件的整体结构剖视图；图3为本发明中图2的a处的放大结构示意图；图4为本发明中图2的b处的放大结构示意图；图5为本发明中夹持动力组件的整体结构剖视图；图6为本发明中夹持动力组件的内部结构放大图；图7为本发明中图6的c处的放大结构示意图；图8为本发明中夹持控制组件的内部结构剖视图；图9为本发明中星形轮的整体结构示意图；图10为本发明中星形轮的转动状态示意图。
16.图中：1、工件夹持装置；9、管状工件；2、借力组件；21、固定底板；22、转轴支架；23、第一皮带轮；24、弹性皮带；25、第二皮带轮；26、转动块；261、第一转动轴；27、拉伸弹簧；28、第一永磁铁；3、解除控制组件；31、空心固定圈；32、第二永磁铁；33、第一压缩弹簧；34、横拉杆；35、垂直支架；4、拨动组件；41、转动外壳；42、第二转动轴；43、三角块；44、扭簧；5、夹持动力组件；51、动力壳体；52、第一滑动活塞；53、第二压缩弹簧；54、第一传动杆；55、接触板；56、软管；6、夹持控制组件；61、控制外壳；62、第一转动支架；621、安装支架；63、第二滑动活塞；64、限位圈；65、第三压缩弹簧；66、第二传动杆；67、第二转动支架；68、工件夹持板；69、
转动安装座；7、分离控制组件；71、控制支架；72、第三转动轴；73、单向轴承；74、星形轮；75、矮角部；76、高角部；8、单向控制组件；81、限位外壳；82、滑动限位板；83、单斜面卡条；84、第四压缩弹簧；85、解除拉杆；86、触发卡块。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1-10所示：一种机器人生产用具有定位功能的零部件原料裁切设备，包括工件夹持装置1，工件夹持装置1包括借力组件2、解除控制组件3、拨动组件4、夹持动力组件5、夹持控制组件6、分离控制组件7和单向控制组件8；借力组件2的一端安装有解除控制组件3，解除控制组件3的一端安装有拨动组件4，解除控制组件3的一端上侧安装有夹持动力组件5，夹持动力组件5的一端连接有夹持控制组件6，夹持控制组件6可将管状工件9夹持，夹持动力组件5的一端安装有分离控制组件7，夹持动力组件5的一端安装有单向控制组件8。
19.进一步而言；在一个可选的实施例中，借力组件2包括有固定底板21、转轴支架22、第一皮带轮23、弹性皮带24、第二皮带轮25和第一转动轴261，固定底板21的前后两端上侧均固定连接有转轴支架22，转轴支架22的顶端内侧转动连接有第一转动轴261，第一转动轴261的前端外侧固定连接有第一皮带轮23，第一皮带轮23的一端外侧转动连接有弹性皮带24，弹性皮带24的另一端内侧转动连接有第二皮带轮25，第二皮带轮25的一端内侧中央位置处固定连接在切割装置的转轴上。
20.在一个可选的实施例中，借力组件2还包括有转动块26、拉伸弹簧27和第一永磁铁28，第一转动轴261的一端外端面固定连接有转动块26，转动块26的一端内侧滑动连接有第一永磁铁28，转动块26可供第一永磁铁28滑动空腔的内侧固定连接有拉伸弹簧27，拉伸弹簧27的另一端与第一永磁铁28的一端固定连接。
21.在一个可选的实施例中，解除控制组件3包括有空心固定圈31、第二永磁铁32、第一压缩弹簧33、横拉杆34和垂直支架35，空心固定圈31的底端固定连接在固定底板21的顶端外侧，空心固定圈31的左右两端内侧均滑动连接有第二永磁铁32，第二永磁铁32的一端外侧固定连接有第一压缩弹簧33，两个第一压缩弹簧33的另一端分别固定连接在空心固定圈31的左右两端内侧，第二永磁铁32的一端外侧固定连接有横拉杆34，横拉杆34的另一端上侧固定连接有垂直支架35。
22.在一个可选的实施例中，一个垂直支架35的顶端安装有两个拨动组件4，拨动组件4包括有转动外壳41、第二转动轴42、三角块43和扭簧44，转动外壳41的一端固定连接在垂直支架35的顶端外侧，转动外壳41的一端内侧固定连接有第二转动轴42，第二转动轴42的
一端外端面转动连接有三角块43，三角块43一端固定连接有扭簧44，扭簧44的另一端固定连接在转动外壳41的一端内侧。
23.在一个可选的实施例中，夹持动力组件5包括有动力壳体51、第一滑动活塞52、第二压缩弹簧53、第一传动杆54、接触板55和软管56，动力壳体51的底端固定连接在空心固定圈31的顶端外侧，动力壳体51的一端内侧滑动连接有第一滑动活塞52，第一滑动活塞52的底端外侧固定连接有第二压缩弹簧53，第二压缩弹簧53的底端外侧固定连接在动力壳体51的内侧，第一滑动活塞52的一端上侧固定连接有第一传动杆54，第一传动杆54的顶端外侧固定连接有接触板55，动力壳体51的底端内侧固定连通有软管56。
24.在一个可选的实施例中，夹持控制组件6包括有控制外壳61、第一转动支架62、安装支架621、第二滑动活塞63、限位圈64、第三压缩弹簧65和第二传动杆66，控制外壳61的底端内侧与软管56的另一端固定连通，控制外壳61的底端外侧固定连接有第一转动支架62，第一转动支架62的底端外侧固定连接有安装支架621，安装支架621的底端固定连接在固定底板21的顶端外侧，控制外壳61的一端内侧滑动连接有第二滑动活塞63，控制外壳61的一端内壁面固定连接有可以限制第二滑动活塞63活动范围的限位圈64，第二滑动活塞63的顶端外侧固定连接有第三压缩弹簧65，第三压缩弹簧65的顶端外侧固定连接在控制外壳61的顶端内侧，第二滑动活塞63的顶端固定连接有第二传动杆66。
25.在一个可选的实施例中，夹持控制组件6还包括有第二转动支架67、工件夹持板68和转动安装座69，第二传动杆66的顶端外侧固定连接有第二转动支架67，第二转动支架67的另一端固定连接有工件夹持板68，两个工件夹持板68可将管状工件9夹持，工件夹持板68的底端转动连接有转动安装座69，转动安装座69的底端外侧固定连接在动力壳体51的一端外侧。
26.在一个可选的实施例中，分离控制组件7包括有控制支架71、第三转动轴72、单向轴承73、星形轮74、矮角部75和高角部76，控制支架71的底端固定连接在动力壳体51的一端外侧，控制支架71的顶端固定连接有第三转动轴72，第三转动轴72的一端外端面固定连接有单向轴承73，单向轴承73的外端面固定连接有星形轮74，星形轮74的一端等间距分布有矮角部75，星形轮74的一端还等间距分布有高角部76，多个高角部76的顶点和单向轴承73转动中心的连接线与多个矮角部75的顶点和单向轴承73转动中心的连接线之间的夹角均相同，三角块43均可推动矮角部75和高角部76转动。
27.在一个可选的实施例中，单向控制组件8包括有限位外壳81、滑动限位板82、单斜面卡条83、第四压缩弹簧84、解除拉杆85和触发卡块86，限位外壳81的一端固定连接在动力壳体51的一端外侧，限位外壳81的一端内侧滑动连接有滑动限位板82，滑动限位板82的一端固定连接有单斜面卡条83，单斜面卡条83的另一端滑动连接在动力壳体51的一端内侧，单斜面卡条83的斜面处与第一滑动活塞52的一端内侧卡合连接，滑动限位板82的另一端外侧固定连接有第四压缩弹簧84，第四压缩弹簧84的另一端固定连接在限位外壳81的平面处内侧，滑动限位板82的另一端固定连接有解除拉杆85，解除拉杆85的另一端下侧固定连接有触发卡块86，触发卡块86可与高角部76的一端外侧接触。
28.本实施例中：当将管状工件9放入工件夹持装置1中时，需要将管状工件9放置在两个工件夹持板68之间，并使管状工件9落入到接触板55的上侧，需要使管状工件9在具有一定高度的地点掉落在接触板55上，使接触板55被管状工件9砸到，此时的接触板55会受到管
状工件9自身的重力以及管状工件9掉落产生的动能，使接触板55会向下移动，接触板55向下移动会带动第一传动杆54从而带动第一滑动活塞52向下移动，第一滑动活塞52向下移动会克服第二压缩弹簧53的弹力进行移动，第一滑动活塞52向下移动会将动力壳体51内侧的气体进行挤压，使该气体会通过软管56输送至控制外壳61的底端内侧，使控制外壳61底部内侧的气压增大，使第二滑动活塞63受到气体压力的影响向上移动，第二滑动活塞63会克服第三压缩弹簧65的弹力进行移动，通过设置的限位圈64，可以防止第二滑动活塞63移动到软管56与控制外壳61的连接处，避免第二滑动活塞63将该连接处堵住，第二滑动活塞63向上移动会带动第二传动杆66向上移动，第二传动杆66会带动第二转动支架67移动，第二转动支架67会带动工件夹持板68围绕转动安装座69的转动处进行转动，使工件夹持板68转动将管状工件9进行加持，在上述第一滑动活塞52向下移动的时候，当第一滑动活塞52向下移动到最大行程处的时候，第一滑动活塞52会与单斜面卡条83进行卡合，通过单斜面卡条83对第一滑动活塞52的卡合从而防止第一滑动活塞52向上移动，进而可以避免接触板55向上移动推动管状工件9，然后启动切割装置，切割装置中的切割片转动，切割片转动是通过驱动轴带动其转动的，驱动轴需要与第二皮带轮25连接，或者可以使驱动轴外接的延长轴与第二皮带轮25连接，从而使切割片转动的时候会带动第二皮带轮25转动，第二皮带轮25转动会带动弹性皮带24转动，弹性皮带24会带动第一皮带轮23转动，由于切割片在切割工件的时候，会使切割片距离工件的距离发生改变，所以通过设置的弹性皮带24可以实现，当第二皮带轮25和第一皮带轮23之间距离发生改变的时候，弹性皮带24仍然可以提供传动力，第一皮带轮23转动会带动第一转动轴261转动，第一转动轴261转动会带动转动块26转动，转动块26转动会产生离心力使其内侧的第一永磁铁28向转动块26的外圆处移动，第一永磁铁28移动会克服拉伸弹簧27的弹力进行移动，第一永磁铁28移动会向第二永磁铁32位置处进行靠近，由于第二永磁铁32和第一永磁铁28相邻一面的磁极相同，从而使第一永磁铁28向第二永磁铁32靠近的时候，第一永磁铁28会由于磁力产生斥力的影响推动第二永磁铁32移动，第二永磁铁32移动会克服第一压缩弹簧33的弹力进行移动，第二永磁铁32移动会带动横拉杆34进行移动，横拉杆34移动会带动垂直支架35进行移动，使两个垂直支架35相反方向进行移动，当两个垂直支架35相反方向进行移动的时候，垂直支架35会带动拨动组件4进行移动，在拨动组件4移动的过程中，拨动组件4中的三角块43会与星形轮74的矮角部75或高角部76接触，无论三角块43会与矮角部75还是高角部76接触，受到单向轴承73的影响，星形轮74在改转动方向上都不会转动，由于星形轮74无法转动，所以只能使三角块43转动，并且三角块43在该移动方向上，两个三角块43的顶端都可以相向转动，三角块43会围绕着第二转动轴42并克服扭簧44的弹力进行转动，从而通过三角块43转动的方式，使拨动组件4移动越过星形轮74，需要说明的是，此过程需要每个垂直支架35上的两个拨动组件4均越过星形轮74，当切割片对管状工件9完成切割后，切割片会逐渐停止转动，切割片停止转动后，根据上述的原理，第一皮带轮23则会停止转动，从而使转动块26也不再转动，转动块26内侧的第一永磁铁28会受到拉伸弹簧27的弹力进行复位移动，从而使两个第一永磁铁28相向移动，此时的第一永磁铁28则会距离第二永磁铁32较远，第二永磁铁32和第一永磁铁28之间磁力产生的斥力也无法推动第二永磁铁32，第二永磁铁32则会受到第一压缩弹簧33弹力的影响做返回运动，使两个第二永磁铁32同样做相向运动，按照上述原理，第二永磁铁32会间接的通过垂直支架35带动拨动组件4做返回运动，拨动组件4在做返回运动的时
候，首先会与星形轮74接触的三角块43会推动星形轮74上的矮角部75，使矮角部75被三角块43推动使星形轮74转动一定的角度，在该过程中，三角块43无法转动，但是星形轮74可以转动，星形轮74通过设置的单向轴承73可以在该方向上转动，当星形轮74发生转动后，星形轮74会带动初始状态正下朝上设置的高角部76转动，该高角部76转动会推动触发卡块86移动，从而实现触发卡块86移动足够长的行程，使触发卡块86带动解除拉杆85从而带动滑动限位板82移动，滑动限位板82移动会克服第四压缩弹簧84的弹力进行移动，滑动限位板82移动会带动单斜面卡条83移动与第一滑动活塞52分离，从而使第一滑动活塞52可以不受限制向上移动，需要说明的是，在该过程中，首先与星形轮74接触的三角块43应该是与星形轮74上的矮角部75进行接触，当该首先与星形轮74接触的三角块43移动后与该矮角部75分离后，此时另一个矮角部75指向为基本朝上状态，由于矮角部75的长度较短，所以矮角部75无论如何转动都不能与触发卡块86接触，从而此时的触发卡块86可以做返回运动，具体为，当第一滑动活塞52向上移动后，第四压缩弹簧84会推动滑动限位板82移动，滑动限位板82会带动解除拉杆85从而带动触发卡块86移动返回原位，从而使触发卡块86越过星形轮74返回原位，在触发卡块86越过星形轮74返回原位后，第二个拨动组件4中的三角块43将要与星形轮74进行接触，在该过程中，第二个拨动组件4中的三角块43会与星形轮74中的其中一个高角部76进行接触，并推动该高角部76从而使星形轮74进行转动，直至星形轮74转动至与该三角块43分离，此时的垂直支架35完全复位，等待下一次的工作（如图10所示，该图中的虚线为三角块43移动定点的轨迹线，从左向右依次为星形轮74转动前状态、星形轮74转动中状态和星形轮74转动后状态），还需要说明的是，单向轴承73需要不仅仅可以单项转动的，最好还需要具有一定的转动阻尼，从而防止星形轮74自己受装置振动或其他力而转动，第一滑动活塞52向上移动后会带动第一传动杆54从而带动接触板55向上移动，接触板55可以带动管状工件9向上移动，由于管状工件9在切割之前砸在接触板55时，接触板55受到管状工件9自身重量和其他动能，但是在切割后，接触板55向上移动仅需克服管状工件9自身的重力，所以此时接触板55可以将管状工件9向上抬起，而且管状工件9切割后自身重量将会减轻，在第一滑动活塞52向上移动时，第一滑动活塞52会将控制外壳61内侧的空气抽回至第一滑动活塞52下侧的动力壳体51内部空间处，需要说明的是，上述设置在第一滑动活塞52下侧的动力壳体51内部空间处的空气也可以替换成液体，例如液压油。
29.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。