圆盘类零件专用转运抓手及圆盘类零件转移装置的制作方法

1.本实用新型涉及飞轮储能系统的装配领域，尤其是涉及一种圆盘类零件专用转运抓手，还涉及一种圆盘类零件转移装置。


背景技术：

2.飞轮储能系统是采用物理方法进行储能，并通过电动/发电互逆式双向电机实现电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换和储存。目前，飞轮储能系统具有能量密度大、电能和机械能转化率高、充电速度快、可实现免维护、低碳环保等优点，在航空航天、电网调峰及风力发电等领域得到了应用。
3.在飞轮储能系统具有很多盘类零件，如真空容器，安装在真空容器内的悬浮磁钢组件和密封盖板等，在装配过程中需要将真空容器以及装配后的飞轮本体从上个工位移动至下个工位。目前，真空容器及飞轮本体的转移大多是利用车间的行车和吊绳来实现容器及飞轮本体等圆盘类零件的起吊，整个工件较重，起吊稳定性较差，容易引起碰伤，安全性差。


技术实现要素：

4.本实用新型的第一个目的在于提供一种圆盘类零件专用转运抓手。
5.本实用新型的第二目的在于提供一种圆盘类零件转移装置，以将圆盘类零件将从一个工位转移至下一个工位，进而实现自动装配。
6.为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：
7.本实用新型所述的圆盘类零件专用转运抓手，包括
8.安装架，具有上安装件和下安装件，所述上安装件和下安装件上下间隔设置围成一安装空间；
9.开合结构，具有一对结构相同并相对布设的开合架，所述开合架具有在所述安装空间内水平往返移动的水平件和自所述水平件外端部向下延伸的竖安装件；
10.夹持组件，具有至少两个将圆盘类零件托起的承托件，所述竖安装件下部设置有至少一个所述承托件，承托件具有与圆盘类零件的圆周边缘配合的承托槽；
11.动力机构，所述动力机构与两所述开合架传动连接，动力机构带动两所述开合架开、合以夹取圆盘类零件。
12.有益效果是：本实用新型利用动力机构带动两开合架张开和闭合，承托件位于开合架的下部，可利用承托件将圆盘类零件向上托起；借助机器人或起吊设备将圆盘类零件转移至指定工位，实现了圆盘类零件的自动转移，无需人工辅助操作，省时省力，提高了装配效率。
13.在本实用新型的优选实施方式中，所述下安装件上设置有滑轨，每个所述水平件的下方设置有与所述滑轨配合的滑块组件，所述开合架通过所述滑块组件沿着所述滑轨水平往返。更优选地，所述滑块组件具有多个沿所述滑轨移动的滑块和设置在每个所述滑块
上的连接组件，所述连接组件与所述水平件固连在一起。
14.有益效果是：本实用新型利用连接组件将滑轨和水平件连接在一起，进而确保水平件沿着滑轨水平往返移动，进而确保开合架的运动轨迹。
15.在实际安装时，滑轨可以是一对，每个滑轨上滑动设置有滑块（当滑块的长度较长时可以是一个，当滑块长度较短时可以是两个），进一步确保开合架的运动轨迹，确保开合架的稳定移动。
16.在本实用新型的其它实施方式中，所述动力机构包括一对结构相同的安装座和设置在每个所述安装座上的直线动力源，所述直线动力源的动力端与所述上安装件固连；每个所述水平件上设置有一个安装有所述直线动力源的安装座。
17.有益效果是：每个开合架与其中一个直线动力源传动连接，两直线动力源同步动作即可实现开合架的自动张开和闭合，进而实现圆盘类零件的夹取和放置。
18.在实际安装时，所述直线动力源为水平安装的气缸、液压缸或电机驱动的传动丝杠，当然也可以是
19.在本实用新型的优选实施方式中，所述连接组件包括固连在一起的下连接件和上连接件，所述上连接件和所述水平件固连在一起，所述下连接件与所述滑块连接在一起。在安装时，水平件上开设有与下连接件一一配合的通槽，确保下连接件位于水平件的通槽内，以便于将下连接件固定在水平件上，实现连接组件和导向架的固定连接，确保导向架沿着滑轨稳定移动，确保开合轨迹。
20.在本实用新型的一个优选实施方式中，所述竖安装件为竖向设置的竖框，所述竖框具有至少两支腿和将至少两所述支腿连接在一起的横向加强筋，且每个支腿和所述水平件之间具有加强连接筋，有效保证开合架的结构稳定性和承重性能。
21.在本实用新型的一个优选实施方式中，每个所述承托件具有竖向设置的连接部和水平设置的承托部，所述承托槽设置在所述承托部上，承托槽具有承托台和侧限位面，所述侧限位面为与圆盘类零件的圆周边缘结构一致的弧形结构。采用该方案，在开合架闭合时侧限位面和承托台均具有限位作用，多个承托件的支撑和限位作用实现圆盘类零件的夹取，有效避免掉落。
22.本实用新型还提供了一种圆盘类零件转移装置，包括机器人和上述的圆盘类零件专用转运抓手，圆盘类零件专用转运抓手设置在机器人的连接端，其包括
23.安装架，具有上安装件和下安装件，所述上安装件和下安装件上下间隔设置围成一安装空间；
24.开合结构，具有一对结构相同并相对布设的开合架，所述开合架具有在所述安装空间内水平往返移动的水平件和自所述水平件外端部向下延伸的竖安装件；
25.夹持组件，具有至少两个将圆盘类零件托起的承托件，所述竖安装件下部设置有至少一个所述承托件，承托件具有与圆盘类零件的圆周边缘配合的承托槽；
26.动力机构，所述动力机构与两所述开合架传动连接，动力机构带动两所述开合架开、合以夹取圆盘类零件。
27.在上述技术方案中：机器人的连接端固连有一圆盘类零件专用转运抓手，可利用机器人带动圆盘类零件专用转运抓手灵活移动，进而实现了圆盘类零件的自动取放和转移，无需人工辅助操作，省时省力，提高了装配效率；
28.在上述技术方案中：根据车间的装配生产线布局，机器人可以是多轴机器人（如六轴机器人），可以机器人的底座为中心，带动圆盘类零件专用转运抓手在水平和高度方向的调整，满足自动转移需求；当然，机器人也可以是桁架机械手，利用桁架机械手实现圆盘类零件专用转运抓手在水平和高度方向的移动，将圆盘类零件由一个工位转移至下一个工位，实现了自动取放和转移，提高了工作效率。
附图说明
29.图1是本实用新型的结构示意图。
30.图2是本实用新型的仰视轴测图（略去下安装板和一个开合架）。
31.图3是本实用新型的轴测图（略去其中一个开合架）。
32.图4是图3中a部的放大图。
33.图5是本实用新型实施方式二的结构示意图。
34.图6是图5的b向视图。
具体实施方式
35.下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
36.实施方式一
37.如图1-4所示，本实用新型所述的圆盘类零件专用转运抓手，包括
38.安装架，具有上安装件（即上安装板1.1，当然也可以是块或座）、下安装件（即下安装板1.2，当然也可以是块或座）和将上安装板1.1、下安装板1.2连接在一起的连接件（即连接侧板1.3），上安装板1.1、下安装板1.2和连接侧板1.3围成两端通槽的安装空间；
39.开合结构，具有一对结构相同并相对布设的开合架2，开合架2具有在安装空间内水平往返移动的水平件（即水平板2.1）和自水平板2.1外端部向下延伸的竖安装件（即竖框），竖框固定在水平板2.1的外端部；
40.夹持组件，具有将圆盘类零件提起的承托件（即承托块3），每个竖框的下部均设置有承托块3，承托块3具有与圆盘类零件的圆周边缘配合的承托槽3.1；
41.动力机构，动力机构与两开合架2传动连接，动力机构通过带动开合架2张开和闭合来实现圆盘类零件的取、放。
42.在上述方案中，动力机构与开合架2传动连接，动力机构可带动开合架2同步张开，使承托件位于圆盘类零件的下方；动力机构带动开合架2同步闭合复位，此时承托件随开合架2靠拢实现闭合，进而将圆盘类零件托起。
43.如图1-3所示，下安装板1.2上设置有一对条形支撑块1.4，每个条形支撑块1.4上设置有一沿其长度方向延伸的滑轨4.1。在本实施方式中，两开合架2的结构相同，开合架2与滑轨4.1的连接方式也相同。下面以左侧的开合架2与滑轨4.1的连接为例具体说明：
44.如图1-3所示，开合架2具有连接在一起的水平板2.1和竖框，水平板2.1下方设置有与两滑轨4.1一一配合的滑块组件，滑块组件包括四个滑块4.2和固连在滑块4.2上的连接组件，每个滑轨4.1上具有两个滑块4.2，确保水平板2.1受力平衡，实现开合架2的平稳移
动；
45.连接组件包括四对固连在一起的上连接件（即上连接块4.3）和下连接件（即下连接块4.4，且下连接块4.4固定在在其中一个滑块4.2上），水平板2.1卡装在下连接块4.4上并与上连接块4.3固定在一起，进而实现了滑块4.2、连接组件和水平板2.1的固定连接，使开合架2沿着上安装板1.1上的一对滑轨4.1水平往返移动，确保开合架2的运动轨迹；
46.开合架2的竖框具有两个间隔设置的支腿2.2和多个将支腿2.2连接在一起的横向加强筋2.3，横向加强筋2.3上下间隔设置，确保竖框的结构稳定性；每个支腿2.2和水平板2.1通过一对呈l形结构的加强连接筋2.4连接在一起，进而确保开合架2的结构稳定性和承重性能，确保圆盘类零件的夹取转移。
47.如图3-4所示，每个支腿2.2的下部设置有一个承托件（即承托块3），承托块3呈l形结构，其具有竖向的连接部3.2（固定在支腿2.2上）和水平的承托部3.3，承托部3.3具有用于承托圆盘类零件的承托槽3.1，其中承托槽3.1具有与圆盘类零件的底面配合的承托台和与圆盘类零件的圆周侧面配合的、呈弧形结构的侧限位面，能够承托圆盘类零件的边缘部位。另外，两开合架2上的承托块3左右对应设置，实现了圆盘类零件的稳定承托。
48.如图1所示，动力机构包括左右相对设置的安装座5.1和设置在每个安装座5.1上的直线动力源，两直线动力源左右相对设置；以左侧的直线动力源与左侧的开合架2的连接为例来说明直线动力源和开合架2的连接关系：
49.如图1所示，安装座5.1设置在开合架2的水平板2.1上，其具有水平部和竖向部，直线动力源为固定在水平部上的气缸5.2（当然也可以是液压缸），气缸5.2的动力端（即活塞杆的连接端）通过连接块5.3固定在上安装板1.1左侧边的中心位置处。工作时，由于活塞杆的端部固定在上安装板1.1上，当活塞杆伸出时气缸5.2的缸体通过安装座5.1带动开合架2沿着滑轨4.1向左移动，同理另一气缸5.2带动右侧的开合架2沿着滑轨4.1向右移动，使开合架2处于张开状态；当气缸5.2的活塞杆收回时，两气缸5.2分别通过安装座5.1带着两开合架2同步相向移动，进而实现圆盘类零件的夹紧。
50.安装时，可在本实用新型的上安装板1.1上安装一个连接法兰，利用连接法兰将本实用新型固定在机器人（如六轴机器人）上，可通过机器人带动本实用新型灵活移动；也可以将本实用新型直接安装在装配生产线的桁架上，利用桁架机械手实现本实施方式取放夹具的灵活移动，进而将圆盘类零件由一个工位转移至下一个工位，实现圆盘类零件的自动夹取和转移。
51.实施方式二
52.本实施方式中的用于转移圆盘类零件的转移装置包括机器人和实施方式一所述的圆盘类零件专用转运抓手，其中机器人为桁架机械手，圆盘类零件专用转运抓手体安装在桁架机械手上。具体地：
53.如图5-6所示，桁架机械手具有桁架6.1，沿着桁架6.1水平移动的移动架6.2和穿设在移动架6.2上的升降架6.3，移动架6.2上设置有使其沿着桁架6.1上的滑轨4.1水平往返运动的第一动力机构和带动圆盘类零件专用夹具升降的第二动力机构；圆盘类零件专用夹具设置在升降架6.3的下方，第二动力机构设置在移动架6.2上并与升降架6.3传动连接，实现了圆盘类零件专用夹具和移动架6.2的间接移动，确保圆盘类零件专用夹具能够随着移动架6.2水平往返移动。
54.如图5-6所示，第一动力机构包括设置在移动架6.2的第一电机6.4和由第一电机6.4驱动的第一齿轮，桁架上设置有水平齿条6.5，第一齿轮与水平齿条6.5啮合，第一电机6.4固定在移动架6.2上。工作时，第一电机6.4通过第一齿轮带动移动架6.2沿着水平齿条6.5水平移动；
55.第二动力机构包括设置在移动架6.2上的第二电机6.6和由第二电机6.6驱动的第二齿轮，升降架6.3上设置有与第二齿轮啮合的竖向齿条6.7。第二电机6.6固定在移动架上，而升降架6.3穿设在移动架上，第二电机6.6通过第二齿轮带动升降架6.3升降，进而实现了圆盘类零件专用转运抓手的升降；
56.第一动力机构和第二动力机构实现了圆盘类零件专用夹具在水平和高度方向移动，实现了圆盘类零件的在不同工位之间的灵活转移，实现自动下料和上料，以满足飞轮储能系统的连续性装配需求。
57.如图5-6所示，移动架6.2上设置有一对与升降架6.3上的滑轨配合的限位座6.8，确保升降架6.3和圆盘类零件专用转运抓手的稳定升降。
58.当需要夹取圆盘类零件时，将圆盘类零件专用转运抓手（开合架2的初始状态为张开状态）移动至零件的第一工位处上，确保承托件位于零件的下方，气缸5.2而对活塞杆缩回，两气缸5.2的缸体带动两开合架2同时闭合，承托块3靠拢移动，以实现圆盘类零件的承托，然后再利用桁架机械手将本圆盘类零件专用转运抓手移动至下一工位的指定位置处；到达指定位置处后，气缸5.2的活塞杆向外伸出使开合架2张开，进而将零件放在指定位置处。
59.在本实用新型的其它实施方式中，根据车间空间和装配生产线需求，机器人也可以是多轴机器人（如六轴机器人），直接将实施方式一的圆盘类零件专用夹具通过连接法兰安装在六轴机器人上即可。
60.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
61.最后还需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因而，凡在本实用新型的精神和原则之内，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。