專利名稱：用于鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線碼垛機(jī)器人的專用夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線的專業(yè)設(shè)備。
技術(shù)背景
現(xiàn)有的鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線碼垛夾具有兩種一種是國(guó)內(nèi)普遍應(yīng)用于小噸位鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線(生產(chǎn)能力<22t/h)堆垛機(jī)的專用夾具。夾具前進(jìn)和后退由夾具小車帶動(dòng)，動(dòng)力是油缸；夾具上下則由一氣缸帶動(dòng)。左右兩個(gè)氣缸通過連桿分別帶動(dòng)左右對(duì)稱的夾爪，當(dāng)鋁錠按序排好層后，專用夾具下降到位后左右對(duì)稱的夾爪分別在各自氣缸的作用下夾具閉合，完成第一層夾錠工作。然后堆垛機(jī)繼續(xù)工作，將夾住的鋁錠層從排列架上夾取上升并轉(zhuǎn)運(yùn)到堆垛工位上部，夾具旋轉(zhuǎn)90°并下降到位后左右對(duì)稱的夾爪分別在各自氣缸的作用下夾具打開，完成碼垛，夾具旋轉(zhuǎn)由堆垛機(jī)上的旋轉(zhuǎn)氣缸完成。第二層夾錠碼垛工作同第一層動(dòng)作一樣，只是夾具不旋轉(zhuǎn)90°。重復(fù)上述動(dòng)作完成第三層到第十一層夾錠碼垛工作。這種夾具由于機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，夾具在上升、下降、旋轉(zhuǎn)、運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)散亂現(xiàn)象，尤其是夾取第一層大面全部向上四塊鋁錠時(shí)更容易出現(xiàn)散亂現(xiàn)象，碼垛后往往需要人工輔助二次排錠，從而無法確保鋁錠碼垛正常進(jìn)行，甚至造成嚴(yán)重的安全事故；
第二種是國(guó)外普遍使用的碼垛機(jī)器人專用夾具。比較有代表性的是瑞士麥茨高奇的應(yīng)用于塊抓機(jī)器人(每次抓取一塊鋁錠)的專用夾具。在鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線的碼垛工位配有兩臺(tái)裝有專用夾具的機(jī)器人和垛錠移動(dòng)叉車實(shí)現(xiàn)鋁錠的抓取和碼垛。這種專用夾具由于是每塊鋁錠單獨(dú)抓舉，同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)鋁錠的翻轉(zhuǎn)搭接，這樣碼出來的鋁錠垛容易散錠， 嚴(yán)重影響生產(chǎn)線的可靠性，而且頻繁的抓舉使得夾具的壽命比較短。另外，一條生產(chǎn)線配備兩臺(tái)專用機(jī)器人、兩套夾具和垛錠移動(dòng)叉車，成本高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線碼垛機(jī)器人的專用夾具。
本發(fā)明是用于鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線碼垛機(jī)器人的專用夾具，夾具本體是由底板12 和立柱16連接而成，立柱16在底板12下方，連接座17連接在底板12的上方，并且都處于正中位置，檢測(cè)氣缸13固定在底板12的下表面上，檢測(cè)氣缸13活塞桿的末端裝有檢測(cè)盤 37 ；固定板79、固定板77和固定板80分別連接在夾緊臂59、夾緊臂M和夾緊臂50的下端；夾緊板57與固定板79、固定板77、固定板80相互連接；固定軸60依次穿過夾緊臂59、 夾緊臂討和夾緊臂50中部的孔并且連接在一起；夾緊臂59、夾緊臂討和夾緊臂50之間等間距布置；固定板3、固定板34和固定板沈分別連接在夾緊臂4、夾緊臂33和夾緊臂25的下端；夾緊板36與固定板3、固定板34、固定板沈互相連接；固定軸6依次穿過夾緊臂4、 夾緊臂33和夾緊臂25中部的孔并且連接在一起；夾緊臂4、夾緊臂33和夾緊臂25之間等間距布置；鉸鏈座62、鉸鏈座56和鉸鏈座48等間距連接在立板74的外側(cè)面，鉸鏈座64、鉸鏈座39和鉸鏈座46等間距連接在立板19的外側(cè)面，實(shí)現(xiàn)夾具本體與前后夾爪的連接；軸 1穿過扶錠臂5下端的孔，夾緊滾輪63和夾緊滾輪2分別空套在軸1的兩端，并通過卡簧4實(shí)現(xiàn)軸向定位；夾緊滾輪63、夾緊滾輪2與軸1之間都是可動(dòng)連接；鉸鏈座10連接在立板 11的外側(cè)面中間部位；扶錠臂5上端有一通孔，扶錠臂5通過鉸鏈軸9與鉸鏈座10連接； 軸觀穿過扶錠臂27下端的孔，夾緊滾輪47和夾緊滾輪四分別空套在軸觀的兩端，并通過卡簧實(shí)現(xiàn)軸向定位；夾緊滾輪47、夾緊滾輪四與軸觀之間都是可動(dòng)連接；鉸鏈座21連接在立板20的外側(cè)面中間部位；扶錠臂27上端有一通孔，扶錠臂27通過鉸鏈軸22與鉸鏈座21連接，實(shí)現(xiàn)了左右扶錠爪與夾具本體的連接。整個(gè)夾具通過連接座17與機(jī)器人連接。
本發(fā)明創(chuàng)造相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，其有益效果是在沒有增加機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度和成本的條件下，方便地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)夾取鋁錠并完成碼垛。保證了抓取鋁錠位置準(zhǔn)確、動(dòng)作可靠、碼垛整齊，確保了在碼垛生產(chǎn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)丟錠、散錠等問題，從而有效地提高了整機(jī)的生產(chǎn)效率， 完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)碼垛，確保碼出的鋁錠垛整齊、美觀、運(yùn)輸時(shí)不散垛。


圖1是本發(fā)明創(chuàng)造的主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3是圖1的左視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的夾具本體是由底板12和立板11、立板14、立板 18、立板19、立板20及立板74焊接而成。立柱16是由板；35、板32、板69和板70焊接而成。立柱16焊接在底板12下方，連接座17焊接在底板12的上方，并且都處于正中位置。
前夾爪是由夾緊臂59、夾緊臂M、夾緊臂50、夾緊板57、固定板79、固定板77、固定板80和固定軸60組成。固定板79、固定板77和固定板80分別焊接在夾緊臂59、夾緊臂M和夾緊臂50的下端。夾緊板57與固定板79、固定板77、固定板80通過螺栓組連接。 固定軸60依次穿過夾緊臂59、夾緊臂M和夾緊臂50中部的孔并且焊接在一起。夾緊臂 59、夾緊臂M和夾緊臂50之間等間距布置。
鉸鏈座62、鉸鏈座56和鉸鏈座48等間距焊接在立板74的外側(cè)面。夾緊臂59通過鉸鏈軸61和螺母58與鉸鏈座62鉸接，夾緊臂M通過鉸鏈軸52和螺母72與鉸鏈座56 鉸接，夾緊臂50通過鉸鏈軸51和螺母49與鉸鏈座48鉸接，實(shí)現(xiàn)夾具本體與前夾爪的連接。
后夾爪是由夾緊臂4、夾緊臂33、夾緊臂25、夾緊板36、固定板3、固定板34、固定板26和固定軸6組成。固定板3、固定板34和固定板沈分別焊接在夾緊臂4、夾緊臂33 和夾緊臂25的下端。夾緊板36與固定板3、固定板34、固定板沈通過螺栓組連接。固定軸6依次穿過夾緊臂4、夾緊臂33和夾緊臂25中部的孔并且焊接在一起。夾緊臂4、夾緊臂33和夾緊臂25之間等間距布置。
鉸鏈座64、鉸鏈座39和鉸鏈座46等間距焊接在立板19的外側(cè)面。夾緊臂4通過鉸鏈軸65和螺母66與鉸鏈座64鉸接，夾緊臂33通過鉸鏈軸40和螺母43與鉸鏈座39鉸接，夾緊臂25通過鉸鏈軸44和螺母45與鉸鏈座46鉸接，實(shí)現(xiàn)夾具本體與后夾爪的連接。
左扶錠爪由夾緊滾輪63、夾緊滾輪2、軸1和扶錠臂5組成。軸1穿過扶錠臂5下端的孔，夾緊滾輪63和夾緊滾輪2分別空套在軸1的兩端，并通過卡簧實(shí)現(xiàn)軸向定位。夾緊滾輪63、夾緊滾輪2與軸1之間都是可動(dòng)連接。鉸鏈座10焊接在立板11的外側(cè)面中間部位。扶錠臂5上端有一通孔，扶錠臂5通過鉸鏈軸9與鉸鏈座10連接，實(shí)現(xiàn)了左扶錠爪與夾具本體的連接。
右扶錠爪由夾緊滾輪47、夾緊滾輪四、軸觀和扶錠臂27組成。軸觀穿過扶錠臂 27下端的孔，夾緊滾輪47和夾緊滾輪四分別空套在軸觀的兩端，并通過卡簧實(shí)現(xiàn)軸向定位。夾緊滾輪47、夾緊滾輪四與軸觀之間都是可動(dòng)連接。鉸鏈座21焊接在立板20的外側(cè)面中間部位。扶錠臂27上端有一通孔，扶錠臂27通過鉸鏈軸22與鉸鏈座21連接，實(shí)現(xiàn)了右扶錠爪與夾具本體的連接。
氣缸67的尾座68固定在立柱16的板69上，另外一端通過氣缸連接頭75、鉸鏈軸41與夾緊臂33鉸接。氣缸73的尾座71固定在立柱16的板70上，另外一端通過氣缸連接頭76、鉸鏈軸55與夾緊臂M鉸接。氣缸38的尾座15固定在立柱16的板35上，另外一端通過氣缸連接頭8、鉸鏈軸7與扶錠臂5鉸接。氣缸30的尾座31固定在立柱16的板 32上，另外一端通過氣缸連接頭23、鉸鏈軸M與扶錠臂27鉸接。檢測(cè)氣缸13通過四個(gè)螺栓固定在底板12上，檢測(cè)氣缸13活塞桿的末端裝有檢測(cè)盤37。
整個(gè)夾具通過連接座17與機(jī)器人連接。
由于機(jī)器人的額定載荷上限為300kg，考慮到夾具的工作環(huán)境、抓舉鋁錠的重量以及夾具本身的剛度和強(qiáng)度，本夾具的重量嚴(yán)格限制在150kg以下，故將夾具的底板12、夾緊板36和夾緊板57設(shè)計(jì)為鏤空的形式。夾緊板36和夾緊板57在工作狀態(tài)時(shí)(即夾緊狀態(tài)時(shí))與水平面呈85°角。
鋁錠78在層運(yùn)輸機(jī)整錠工位排列好后，專用夾具在碼垛機(jī)器人的帶動(dòng)下下降到抓取位置，前后夾爪在氣缸73和氣缸67的作用下閉合完成夾錠，左右扶錠爪在氣缸38和氣缸30的作用下扶住鋁錠層外側(cè)的鋁錠，
在初始狀態(tài)時(shí)，機(jī)器人處于原點(diǎn)位置，夾具在層運(yùn)輸機(jī)整列工位的正上方，前后夾爪和左右扶錠爪處于張開狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝粚愉X錠在整列工位排列整齊后，機(jī)器人帶動(dòng)夾具下降到整列工位之后前后夾爪和左右扶錠爪在氣缸73、氣缸67、氣缸38和氣缸30的推動(dòng)下動(dòng)作將層鋁錠夾緊，然后機(jī)器人按照設(shè)定好的路徑動(dòng)作將層鋁錠搬運(yùn)到成品運(yùn)輸機(jī)的垛位，前后夾爪和左右扶錠爪打開，檢測(cè)氣缸13帶動(dòng)檢測(cè)盤37下降到第一層鋁錠的上表面， 檢測(cè)第一層鋁錠上表面的高度，為第二層鋁錠碼垛時(shí)夾具下降的高度提供依據(jù)。檢測(cè)完成后檢測(cè)氣缸13復(fù)位，機(jī)器人帶動(dòng)夾具復(fù)位，完成第一層鋁錠的碼垛。在第一層碼垛的過程中，層運(yùn)輸機(jī)同時(shí)進(jìn)行下一層鋁錠整列排錠工作，機(jī)器人復(fù)位之后第二層鋁錠剛好排列完畢，機(jī)器人帶動(dòng)夾具下降到整列工位之后將第二層鋁錠夾緊，然后機(jī)器人按照設(shè)定好的路徑動(dòng)作，在將第二層鋁錠搬運(yùn)到成品運(yùn)輸機(jī)碼垛垛位的過程中機(jī)器人帶動(dòng)夾具和第二層鋁錠轉(zhuǎn)動(dòng)90°，將第二層鋁錠碼放在第一層鋁錠上面，然后前后夾爪和左右扶錠爪打開，檢測(cè)氣缸13帶動(dòng)檢測(cè)盤37下降到第二層鋁錠的上表面，檢測(cè)第二層鋁錠上表面的高度，檢測(cè)完畢后檢測(cè)氣缸13復(fù)位，機(jī)器人帶動(dòng)夾具復(fù)位，完成第二層鋁錠的碼垛。其余各層重復(fù)上面的過程。
每垛鋁錠11層，其中第一層為4塊鋁錠，其余各層為5塊鋁錠，偶數(shù)層需要轉(zhuǎn)動(dòng) 90°，整個(gè)碼垛過程的動(dòng)作均由系統(tǒng)PLC控制實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線碼垛機(jī)器人的專用夾具，夾具本體是由底板(1 和立柱 (16)連接而成，立柱(16)在底板(1 下方，連接座(17)連接在底板(1 的上方，并且都處于正中位置，其特征在于檢測(cè)氣缸(1 固定在底板(1 的下表面上，檢測(cè)氣缸(13)活塞桿的末端裝有檢測(cè)盤(37)；第一固定板(79)、第二固定板(77)和第三固定板(80)分別連接在第一夾緊臂(59)、第二夾緊臂(54)和第三夾緊臂(50)的下端；第一夾緊板(57)與第一固定板(79)、第二固定板(77)、第三固定板(80)相互連接；第一固定軸(60)依次穿過第一夾緊臂(59)、第二夾緊臂(54)和第三夾緊臂(50)中部的孔并且連接在一起；第一夾緊臂(59)、第二夾緊臂(54)和第三夾緊臂(50)之間等間距布置；第四固定板(3)、第五固定板(34)和第六固定板06)分別連接在第四夾緊臂G)、第五夾緊臂(3 和第六夾緊臂0 的下端；第二夾緊板(36)與第四固定板(3)、第五固定板(34)、第六固定板06)互相連接；第二固定軸(6)依次穿過第四夾緊臂G)、第五夾緊臂(33)和第六夾緊臂05)中部的孔并且連接在一起；第四夾緊臂G)、第五夾緊臂(33)和第六夾緊臂05)之間等間距布置；第一鉸鏈座(62)、第二鉸鏈座(56)和第三鉸鏈座08)等間距連接在第一立板(74) 的外側(cè)面，第四鉸鏈座(64)、第五鉸鏈座(39)和第六鉸鏈座G6)等間距連接在第二立板(19)的外側(cè)面，實(shí)現(xiàn)夾具本體與前后夾爪的連接；第一軸(1)穿過第一扶錠臂( 下端的孔，第一夾緊滾輪(63)和第二夾緊滾輪(2)分別空套在第一軸(1)的兩端，并通過卡簧實(shí)現(xiàn)軸向定位；第一夾緊滾輪(63)、第二夾緊滾輪( 與第一軸(1)之間都是可動(dòng)連接；第七鉸鏈座(10)連接在第三立板(11)的外側(cè)面中間部位；第一扶錠臂(5)上端有一通孔，第一扶錠臂( 通過第一鉸鏈軸(9)與第七鉸鏈座(10)連接；第二軸08)穿過第二扶錠臂 (27)下端的孔，第三夾緊滾輪G7)和第四夾緊滾輪09)分別空套在第二軸08)的兩端， 并通過卡簧實(shí)現(xiàn)軸向定位；第三夾緊滾輪(47)、第四夾緊滾輪09)與第二軸08)之間都是可動(dòng)連接；第八鉸鏈座連接在第四立板OO)的外側(cè)面中間部位；第二扶錠臂(XT) 上端有一通孔，第二扶錠臂(XT)通過第二鉸鏈軸0 與第八鉸鏈座連接，實(shí)現(xiàn)了左右扶錠爪與夾具本體的連接；整個(gè)夾具通過連接座(17)與機(jī)器人連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線碼垛機(jī)器人的專用夾具，其特征在于夾具本體是由底板(1 和立柱(16)焊接而成，連接座(17)焊接在底板(1 的上方，檢測(cè)氣缸(1 通過四個(gè)螺栓固定在底板(1 的下表面，第一固定板(79)、第二固定板(77) 和第三固定板(80)分別焊接在第一夾緊臂(59)、第二夾緊臂(54)和第三夾緊臂(50)的下端；第一夾緊板(57)與第一固定板(79)、第二固定板(77)、第三固定板(80)通過螺栓組連接；第一固定軸(60)依次穿過第一夾緊臂(59)、第二夾緊臂(54)和第三夾緊臂(50)中部的孔并且焊接在一起；第四固定板(3)、第五固定板(34)和第六固定板06)分別焊接在第四夾緊臂G)、第五夾緊臂(33)和第六夾緊臂05)的下端；第二夾緊板(36)與第四固定板C3)、第五固定板(34)、第六固定板06)通過螺栓組連接；第二固定軸(6)依次穿過第四夾緊臂G)、第五夾緊臂(33)和第六夾緊臂05)中部的孔并且焊接在一起；第一鉸鏈座 (62)、第二鉸鏈座(56)和第三鉸鏈座08)等間距焊接在第一立板(74)的外側(cè)面，第四鉸鏈座(64)、第五鉸鏈座(39)和第六鉸鏈座G6)等間距焊接在第二立板(19)的外側(cè)面，第七鉸鏈座(10)焊接在第三立板(11)的外側(cè)面中間部位；第八鉸鏈座焊接在第四立板(20)的外側(cè)面中間部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線碼垛機(jī)器人的專用夾具，其特征在于底板(12)、第二夾緊板(36)和第一夾緊板(57)為鏤空的結(jié)構(gòu)；第二夾緊板(36)和第一夾緊板(57)在工作狀態(tài)時(shí)，即夾緊狀態(tài)時(shí)與水平面呈85°角。
全文摘要
用于鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線碼垛機(jī)器人的專用夾具，用于鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線的成型鋁錠碼垛，檢測(cè)氣缸(13)固定在底板(12)的下表面上，檢測(cè)氣缸(13)活塞桿的末端裝有檢測(cè)盤(37)；整個(gè)夾具通過連接座(17)與機(jī)器人連接；鋁錠(78)在層運(yùn)輸機(jī)整錠工位排列好后，專用夾具在碼垛機(jī)器人的帶動(dòng)下下降到抓取位置，前后夾爪在氣缸(73)和氣缸(67)的作用下閉合完成夾錠，左右扶錠爪在氣缸(38)和氣缸(30)的作用下扶住鋁錠層外側(cè)的鋁錠。
文檔編號(hào)B65G61/00GK102502276SQ20111031325
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者任麗娜, 馮瑞成, 劉軍, 李鄂民, 羅德春, 芮執(zhí)元, 趙偉平, 趙俊天, 辛舟, 郭俊鋒, 雷春麗, 魏興春 申請(qǐng)人:蘭州愛賽特機(jī)電科技有限公司, 蘭州理工大學(xué)