一种标准节上料夹持装置

技术领域

本发明涉及标准节自动生产线领域，尤其涉及一种标准节上料夹持装置。

背景技术

塔吊又称塔机，是建筑行业广泛使用的塔式起重机械。标准节是塔吊中的基本组成部件，标准节主要是由主管、主折板、副折板和斜腹杆相互焊接在一起。目前一般是采用较为简单的工装夹具固定标准节零件，再由人工手工焊接。采用人工手工焊接受到人为因素的影响，其焊接效率低，劳动强度大，焊接质量不稳定，难以保证每个焊缝的焊接质量，标准节的质量难以得到可靠的保证。为了解决以上问题，已设计出了标准节自动焊接生产线，为了使标准节自动焊接生产线更加好用，需设计出适合标准节自动焊接生产线中上料机器人系统使用的工件抓取夹具，现有技术中标准节各部件单品及总成的自动上下料需要用多个不同功能的抓手，存在结构大且多、成本高、兼容性差及切换不便等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种兼容性好、结构简单、制造成本低的标准节上料夹持装置。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种标准节上料夹持装置，包括用于固定在上料机器人的手臂上的安装架、设置在所述安装架上的第一夹持机构、第二夹持机构及触发开关；所述第一夹持机构包括两个具有钩部的大夹持爪及第一驱动机构，两个所述大夹持爪分别与所述安装架转动连接，且两个所述大夹持爪以钩部相对的形式分居所述安装架的两侧，所述第一驱动机构用于驱使两个所述大夹持爪转动而使两个大夹持爪相互靠近或者远离，所述大夹持爪用于抓取标准节总成；所述第二夹持机构包括设置在所述安装架上的支撑座、设置在所述支撑座上的第二驱动机构及小夹持爪，所述支撑座设有夹持支撑面，所述支撑座上安装有联动件，所述联动件在第二驱动机构的驱使下能相对所述支撑座滑动，所述小夹持爪的基端可转动在安装在所述支撑座上并与所述联动件配合连接，所述联动件在滑动的同时能够联动小夹持爪向着靠近或远离所述夹持支撑面的方向运动，所述小夹持夹用于抓取标准节单品；所述支撑座上安装有触碰件及第三驱动机构，所述触碰件在所述第三驱动机构的驱使下能与所述触发开关触碰，所述触发开关与所述第一驱动机构电性连接，所述第一驱动机构用于在所述触碰件触碰所述触发开关后驱动两个所述大夹持爪转动。

进一步地，所述联动件设有齿条，所述小夹持爪的基端设有齿轮部，所述齿轮部与所述齿条啮合。

进一步地，所述小夹持爪的头端设有夹持凹槽，所述夹持凹槽的开口方向朝向所述夹持支撑面。

进一步地，所述齿轮部的中心位置设有第一铰接孔，所述齿轮部通过铰接轴铰接在所述支撑座上，所述齿轮部的周面上设有齿轮，所述支撑座设有用于与所述联动件滑动配合的第一滑槽，所述第一滑槽沿所述联动件的滑动方向延伸设置，所述支撑座上设有与所述铰接轴相适配的第二铰接孔及与所述齿轮部相适配的转动孔，所述转动孔与所述第一滑槽相连通。

进一步地，还包括移动件及第四驱动机构，所述移动件滑动安装在所述支撑座上，所述移动件设有与所述触碰件相适配的升降内腔，所述触碰件滑动安装在所述升降内腔内，所述第一驱动机构包括第一气缸和第二气缸，两个大夹持爪包括与所述第一气缸驱动连接的第一大夹持爪及与所述第二气缸驱动连接的第二大夹持爪，所述触发开关包括第一触发开关及第二触发开关，所述第三驱动机构用于驱动所述触碰件伸出所述升降内腔外部而使触碰件能与所述第一触发开关触碰，所述第一触发开关与所述第一气缸电性连接，所述第四驱动机构用于驱使所述移动件相对所述支撑座滑动而使所述移动件的端部能触碰所述第二触发开关，所述第二触发开关与所述第二气缸电性连接。

进一步地，所述安装架包括第一安装板、第二安装板及用于连接第一安装板和第二安装板的立板组件，所述第一安装板位于所述第二安装板的上方，所述第一安装板固定在上料机器人的手臂上，所述立板组件包括安装在第一安装板下方左侧的两个第一立板及安装在所述第一安装板下方右侧的两个第二立板，两个所述第一立板的底部通过第一连接杆与所述第二安装板连接，两个所述第二立板通过第二连接杆与所述第二安装板连接；两个所述第一立板的左侧分别铰接有一个所述第一大夹持爪，两个所述第一大夹持爪通过第三连接杆连接，两个所述第二立板的右侧分别铰接有一个所述第二大夹持爪，两个所述第二大夹持爪通过第四连接杆连接；所述第一气缸的缸体固定在第一连接杆上，所述第一气缸的活塞杆与所述第三连接杆固定连接，所述第二气缸的缸体固定在第二连接杆上，所述第二气缸的活塞杆与所述第四连接杆固定连接。

进一步地，所述第二安装板上设有用于固定第一触发开关的第一定位板及用于固定第二触发开关的第二定位板。

进一步地，所述移动件的外周设有滑条，所述支撑座的内周壁设有与所述滑条相适配的第二滑槽，所述第二滑槽沿所述移动件的滑动方向延伸设置。

进一步地，还包括安装块及顶升气缸，所述安装块的两侧设有卡接杆，所述安装架设有用于与所述卡接杆相适配的卡槽，所述支撑座安装在所述安装块的下方，所述顶升气缸的缸体固定在所述安装架上，所述顶升气缸的活塞杆位于所述卡接杆的下方，所述安装块能在所述顶升气缸的驱动下上升至所述卡接杆与所述卡槽卡接。

进一步地，所述触发开关为机械阀或电磁阀。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过小夹持爪将标准节单品抓取并放置在工装的相应位置上，当小夹持爪完成抓取所有标准节单品后，第三驱动机构驱动触碰件触碰触发开关，触发开关控制第一驱动机构启动，第一驱动机构驱动大夹持爪将标准节总成从工装相应位置上取出并放置到指定位置。本发明提供的大夹持爪和小夹持爪通过触发开关实现自动切换，小夹持爪和夹持支撑面相配合，使之可以兼容多种不同工件，降低了制造成本及后期维护成本。另外，该装置结构简单、结构紧凑，节省了空间成本。

附图说明

图1为本发明提供的一种标准节上料夹持装置的示意图；

图2为本发明提供的第一夹持机构和安装架的装配示意图；

图3为本发明提供的第二夹持机构和安装块的装配示意图；

图4为本发明提供的第二夹持机构的示意图；

图5为本发明提供的第二夹持机构的第一剖视图；

图6为本发明提供的第二夹持机构的第二剖视图；

图7为本发明提供的支撑座的示意图；

图中：10、安装架；101、第一安装板；102、第二安装板；103、第一立板；104、第二立板；105、第一连接杆；106、第二连接杆；107、第三连接杆；108、第四连接杆；109、卡槽；20、第一夹持机构；201、第一大夹持爪；202、第二大夹持爪；203、第一气缸；204、第二气缸；30、第二夹持机构；300、连接块；301、支撑座；3011、夹持支撑面；3012、第一滑槽；3013、转动孔；3014、第二铰接孔；3015、第二滑槽；302、小夹持爪；3021、齿轮部；3022、夹持凹槽；303、联动件；3031、齿条；304、第二驱动机构；305、触碰件；306、第三驱动机构；307、移动件；3071、滑条；308、第四驱动机构；40、第一触发开关；50、第二触发开关；60、安装块；601、卡接杆；70、顶升气缸。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“内”、“外”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，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“一个”、“另一个”等用于区分相似的元件，这些术语以及其它类似术语不旨在限制本发明的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，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，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在各附图中，相同或相应的元件采用相应的附图标记(例如，以“1XX”和“2XX”标识的元件结构相同、功能类似)。

如图1-7所示，为本发明提供的一种标准节上料夹持装置，包括用于固定在上料机器人的手臂上的安装架10、设置在所述安装架10上的第一夹持机构20、第二夹持机构30及触发开关；所述第一夹持机构20包括两个具有钩部的大夹持爪及第一驱动机构，两个所述大夹持爪分别与所述安装架10转动连接，且两个所述大夹持爪以钩部相对的形式分居所述安装架10的两侧，所述第一驱动机构用于驱使两个所述大夹持爪转动而使两个大夹持爪相互靠近或者远离，所述大夹持爪用于抓取标准节总成；所述第二夹持机构30包括设置在所述安装架10上的支撑座301、设置在所述支撑座301上的第二驱动机构304及小夹持爪302，所述支撑座301设有夹持支撑面3011，所述支撑座301上安装有联动件303，所述联动件303在第二驱动机构304的驱使下能相对所述支撑座301滑动，所述小夹持爪302的基端可转动在安装在所述支撑座301上并与所述联动件303配合连接，所述联动件303在滑动的同时能够联动小夹持爪302向着靠近或远离所述夹持支撑面3011的方向运动，所述小夹持夹用于抓取标准节单品；所述支撑座301上安装有触碰件305及第三驱动机构306，所述触碰件305在所述第三驱动机构306的驱使下能与所述触发开关触碰，所述触发开关与所述第一驱动机构电性连接，所述第一驱动机构用于在所述触碰件305触碰所述触发开关后驱动两个所述大夹持爪转动。

在本实施例中，该标准节上料夹持装置设置有大夹持爪和小夹持爪302，即该装置具有双抓手，小夹持爪302用来抓取标准节单品，大夹持爪用来抓取标准节总成，即该装置具备两种功能的抓手，在上料时，只需要一个装置就可以完成上料工序，节省空间。其中，工作原理是：由第二驱动机构304带动联动件303滑动，联动件303在滑动的同时带动小夹持爪302运动，从而使小夹持爪302向着靠近或远离夹持支撑面3011的方向运动，小夹持爪302和夹持支撑面3011相配合可以将标准节工件夹紧，之后由上料机器人将工件放到工装相应位置，当小夹持爪302完成抓取所有标准节单品后，第三驱动机构306驱动触碰件305触碰触发开关，触发开关控制第一驱动机构启动，第一驱动机构驱动大夹持爪将标准节总成从工装相应位置上取出并放置到指定位置，从而完成上料抓取工序。

本发明提供的大夹持爪和小夹持爪302通过触发开关可以实现自动切换，小夹持爪302和夹持支撑面3011相配合，使之可以兼容多种不同工件，降低了制造成本及后期维护成本。该装置结构简单、结构紧凑，节省了空间成本。

优选地，所述联动件303设有齿条3031，所述小夹持爪302的基端设有齿轮部3021，所述齿轮部3021与所述齿条3031啮合。

具体地，所述齿轮部3021的中心位置设有第一铰接孔，所述齿轮部3021通过铰接轴铰接在所述支撑座301上，所述齿轮部3021的周面上设有齿轮，所述支撑座301设有用于与所述联动件303滑动配合的第一滑槽3012，所述第一滑槽3012沿所述联动件303的滑动方向延伸设置，所述支撑座301上设有与所述铰接轴相适配的第二铰接孔3014及与所述齿轮部3021相适配的转动孔3013，所述转动孔3013与所述第一滑槽3012相连通。

具体地，所述第二驱动机构304优选为气缸，其缸体与所述支撑座301固定连接，其活塞杆与所述联动件303固定连接。

优选地，所述小夹持爪302的头端设有夹持凹槽3022，所述夹持凹槽3022的开口方向朝向所述夹持支撑面3011。通过夹持凹槽3022和夹持支撑面3011相配合，可以使小夹持爪302抓取不同工件，同时提高抓取稳定性。

在本实施例中，联动件303为长条状矩形块，支撑座301上的第一滑槽3012与长条状矩形块相适配，齿条3031设置在长条状矩形块的上表面。联动过程是：气缸驱动活塞杆向下运动，继而由活塞杆推动联动件303向下运动，由于小夹持爪302基端的齿轮部3021与联动件303啮合，且小夹持爪302铰接在支撑座301上，联动件303向下运动的同时联动小夹持爪302向上运动，即小夹持爪302向着远离夹持支撑面3011的方向运动，从而将工件松开；当联动件303向上运动的同时联动小夹持爪302向下运动，即小夹持爪302向着靠近夹持支撑面3011的方向运动，从而将工件夹紧。

优选地，所述夹小持爪设有两个。通过设置两个小夹持爪302，提高抓取的稳定性，避免在上料过程中工件从小夹持爪302上掉落。

优选地，本实施例还包括移动件307及第四驱动机构308，所述移动件307滑动安装在所述支撑座301上，所述移动件307设有与所述触碰件305相适配的升降内腔，所述触碰件305滑动安装在所述升降内腔内，所述第一驱动机构包括第一气缸203和第二气缸204，两个大夹持爪包括与所述第一气缸203驱动连接的第一大夹持爪201及与所述第二气缸204驱动连接的第二大夹持爪202，所述触发开关包括第一触发开关40及第二触发开关50，所述第三驱动机构306用于驱动所述触碰件305伸出所述升降内腔外部而使触碰件305能与所述第一触发开关40触碰，所述第一触发开关40与所述第一气缸203电性连接，所述第四驱动机构308用于驱使所述移动件307相对所述支撑座301滑动而使所述移动件307的端部能触碰所述第二触发开关50，所述第二触发开关50与所述第二气缸204电性连接。

在本实施例中，第一大夹持爪201由第一气缸203驱动，第二大夹持爪202由第二气缸204驱动，当小夹持爪302完成抓取工序后，由第三驱动机构306驱动触碰件305伸出移动件307外部，继而使触碰件305的端部触碰到第一触发开关40，同时第四驱动机构308驱动移动件307向着靠近第二触发开关50的方向移动，继而使移动件307的外壁触碰到第二触发开关50，这样，第一气缸203和第二气缸204可以同时启动，从而使第一大夹持爪201和第二大夹持爪202同时转动。

优选地，所述触发开关为机械阀或电磁阀。本实施例的第一气缸203和第二气缸204分别对应有一个机械阀，由机械阀控制第一气缸203和第二气缸204的进气。

优选地，所述安装架10包括第一安装板101、第二安装板102及用于连接第一安装板101和第二安装板102的立板组件，所述第一安装板101位于所述第二安装板102的上方，所述第一安装板101固定在上料机器人的手臂上，所述立板组件包括安装在第一安装板101下方左侧的两个第一立板103及安装在所述第一安装板101下方右侧的两个第二立板104，两个所述第一立板103的底部通过第一连接杆105与所述第二安装板102连接，两个所述第二立板104通过第二连接杆106与所述第二安装板102连接；两个所述第一立板103的左侧分别铰接有一个所述第一大夹持爪201，两个所述第一大夹持爪201通过第三连接杆107连接，两个所述第二立板104的右侧分别铰接有一个所述第二大夹持爪202，两个所述第二大夹持爪202通过第四连接杆108连接；所述第一气缸203的缸体固定在第一连接杆105上，所述第一气缸203的活塞杆与所述第三连接杆107固定连接，所述第二气缸204的缸体固定在第二连接杆106上，所述第二气缸204的活塞杆与所述第四连接杆108固定连接。

具体地，所述第一连接杆105的中部位置套设有第一固定座，所述第三连接杆107的中部位置套设有第一连接件，所述第一气缸203的缸体固定在所述第一固定座上，所述第一气缸203的活塞杆与所述第一连接件固定连接；所述第二连接杆106的中部位置套设有第二固定座，所述第四连接杆108的中部位置套设有第二连接件，所述第二气缸204的缸体固定在所述第二固定座上，所述第二气缸204的活塞杆与所述第二连接件固定连接。

在本实施例中，第一大夹持爪201设置有两个，由第一气缸203带动两个第一大夹持爪201转动，第二大夹持爪202设置有两个，由第二气缸204带动两个第二大夹持爪202转动，整体结构紧凑，布局简洁。通过设置两个第一大夹持爪201和两个第二大夹持爪202，进一步提高夹持的稳定性。

优选地，所述第二安装板102上设有用于固定第一触发开关40的第一定位板及用于固定第二触发开关50的第二定位板。

优选地，所述移动件307的外周设有滑条3071，所述支撑座301的内周壁设有与所述滑条3071相适配的第二滑槽3015，所述第二滑槽3015沿所述移动件307的滑动方向延伸设置。通过设置滑条3071和第二滑槽3015，提高移动件307的滑动顺畅度。在本实施例中，第四驱动机构308优选为第四气缸，其缸体固定在支撑座301上，其活塞杆与移动件307固定连接。

优选地，还包括安装块60及顶升气缸70，所述安装块60的两侧设有卡接杆601，所述安装架10设有用于与所述卡接杆601相适配的卡槽109，所述支撑座301安装在所述安装块60的下方，所述顶升气缸70的缸体固定在所述安装架10上，所述顶升气缸70的活塞杆位于所述卡接杆601的下方，所述安装块60能在所述顶升气缸70的驱动下上升至所述卡接杆601与所述卡槽109卡接。在本实施例中，安装块60的下方安装有连接块300，支撑座301安装在连接块300上。当顶升气缸70驱动活塞杆向上运动，活塞杆的端部顶推安装块60向上运动，继而使安装块60的卡接杆601卡入卡槽109内，从而将安装块60固定在安装架10上。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。