一种针刺式自动抓取网布装置

技术领域

本发明涉及非标自动化技术领域，特别涉及汽车注塑行业中A、B、C柱中的网布埋入或其它柔软材料的自动抓取转移装置。

背景技术

目前，传统注塑上下料作业属于高强度劳动密集行业，在这种生产模式下必然依赖大量的人力，不仅生产安全隐患极大，而且效率低下且造成生产成本居高不下，现今汽车行业中A、B、C柱中网布依靠人工去摆放或埋入的精度不可控，极大的影响着产品的品质，而且网布外观要求高不能留有痕迹，面料薄导致网布抓取困难。在现代化的大规模生产中，通过自动化装置代替人工抓取、转移、埋入已经成为该行业的发展和趋势；

发明人发现在汽车内饰生产企业A、B、C柱的生产中常常需要将网布埋入模具内，或进行搬运转移，人工操作不仅效率低下，作业人员的安全还将受到威胁，对于待抓取网布抓取转移过程中要求外观无损伤无污渍，由于网布薄所以堆积高度无法保证一致，为此机械手每次取料位置都不相同，造成取网布不仅困难而且精度受到影响，而且生产中网布大小、材质、厚薄均不相同；故此，我们提出一种针刺式自动抓取网布装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种针刺式自动抓取网布装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种针刺式自动抓取网布装置，包括壳体，所述壳体的前壳壁与后壳壁之间共同穿插活动连接有驱动机构，所述壳体的外表面左部和外表面右部均通过螺栓固定连接有抓取机构，所述壳体的上端固定连接有针爪固定座，所述针爪固定座后端右部的下侧和后端左部的上侧均设置有紧定螺栓，所述针爪固定座的前端中部和后端中部均开有两个导向槽，所述针爪固定座的前端左部固定连接有开关固定架，所述开关固定架上安装有接近开关，所述针爪固定座的上端固定连接有调节套筒，所述调节套筒的外表面上部设置有卡簧，所述调节套筒的外表面下部与针爪固定座的外表面中部之间共同穿插活动连接有安装支架，所述安装支架的下端前部和下端后部均螺纹连接有导向柱。

作为上述方案的进一步改进，所述安装支架的外表面中部安装有针爪安装板，所述针爪安装板的上端左部开有三条调节槽，所述针爪安装板的上端右部开有安装槽，所述针爪安装板的右端后部开有固定孔。

作为上述方案的进一步改进，所述安装槽的直径长度与安装支架上端面的直径长度一致，且安装槽的后端中部设置有缺口。

作为上述方案的进一步改进，所述驱动机构包括气缸，所述气缸的输出端贯穿壳体的上壳壁并固定连接有齿条活塞杆，所述齿条活塞杆的左端和右端均啮合有驱动齿轮，两个所述驱动齿轮的前端中部和后端中部均穿插固定连接有固定轴，且两个固定轴的前端和后端均通过轴承分别与壳体的前壳壁和后壳壁穿插活动连接，所述气缸的上端与针爪固定座的下端穿插固定连接。

作为上述方案的进一步改进，所述抓取机构包括针刺保护罩，所述针刺保护罩的下罩壁中部滑动连接有针刺安装座，所述针刺安装座的上端中部穿插固定连接有驱动齿条，所述针刺安装座的左端前部和左端后部均安装有四个抓取针刺。

作为上述方案的进一步改进，所述针刺安装座的前端中部和后端中部均设置有限位凹槽，所述驱动齿条的上端与相对应的驱动齿轮的下端相啮合，八个所述抓取针刺均相互平行且针尖均呈向下倾斜倾斜，且左侧八个所述抓取针刺与右侧八个抓取针刺之间的交叉角度为120°。

作为上述方案的进一步改进，所述安装支架的内部穿插固定连接有耐磨套，所述耐磨套的内部设置有复位弹簧，且复位弹簧套在调节套筒的外表面下部。

作为上述方案的进一步改进，所述安装支架包括安装筒，所述安装筒的外表面下部固定连接有安装环，所述安装环的上端左部和上端右部均开有两个安装孔，所述安装环的上端前部和上端后部均开有两个连接孔，所述安装筒的上筒壁与调节套筒的外表面穿插活动连接。

作为上述方案的进一步改进，四个所述连接孔的孔壁上均刻有若干条连接螺纹，且相邻的两个连接孔之间的间距与相邻的两条导向槽的间距一致，所述复位弹簧的直径长度比针爪固定座上端面的直径长度小。

作为上述方案的进一步改进，所述壳体的下端中部开有镶针窗口，且壳体的前壳壁左部和前壳壁右部与后壳壁左部和后壳壁右部均设置有向内凹陷的凸起，两条所述导向柱的外表面下部分别与相对应的两条导向槽滑动连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中，通过设置驱动机构和抓取机构，通过气缸的伸缩带动齿条活塞杆进行向下移动，然后通过驱动齿轮与齿条活塞杆和驱动齿条之间的啮合传动，即可带动抓取针刺进行伸出和缩回，从而代替人工进行网布的抓取和释放操作，该装置的结构简单且故障率低，还可通过一个动力实现两个功能，可大幅提高对网布的抓取和转移效率。

2、本发明中，通过设置安装支架和接近开关，通过机械臂的下压使复位弹簧收缩，可使安装支架带动导向柱向下移动，当接近开关检测到导向柱则表示行程到达极限，从而判断动作已完成，机械臂停止下压，做到埋入完成后保护针抓或设备，从而解决了因取料位置的不确定，而造成设备损坏或取不到网布的问题。

3、本发明中，通过设置针爪安装板，通过安装槽将针爪安装板抱箍安装固定在安装支架上，然后通过调节槽将针爪安装板安装固定在型材上，最后将型材与机器人机械臂连接，即可使机械臂通过该装置来完成对网布的埋入或搬运转移操作，大幅提高网布埋入搬运的效率，降低操作者的劳动强度，同时使埋入或转运的位置一致，减少了注塑机的等待时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种针刺式自动抓取网布装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种针刺式自动抓取网布装置的针爪与安装板的安装示意图；

图3为本发明一种针刺式自动抓取网布装置的针爪的剖面结构示意图；

图4为本发明一种针刺式自动抓取网布装置的图3中A的放大图；

图5为本发明一种针刺式自动抓取网布装置的图3中B的放大图；

图6为本发明一种针刺式自动抓取网布装置的整体结构的俯视图；

图7为本发明一种针刺式自动抓取网布装置的整体结构的前视图；

图8为本发明一种针刺式自动抓取网布装置的整体结构的侧视图。

图中：1、壳体；2、驱动机构；3、抓取机构；4、针爪固定座；5、紧定螺栓；6、导向槽；7、开关固定架；8、接近开关；9、安装支架；10、导向柱；11、调节套筒；12、卡簧；13、针爪安装板；14、调节槽；15、安装槽；16、固定孔；17、耐磨套；18、复位弹簧；21、气缸；22、齿条活塞杆；23、固定轴；24、驱动齿轮；31、针刺保护罩；32、针刺安装座；33、驱动齿条；34、抓取针刺；91、安装筒；92、安装环；93、安装孔；94、连接孔。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的技术方案进一步说明。

如图1-8所示，一种针刺式自动抓取网布装置，包括壳体1，壳体1的前壳壁与后壳壁之间共同穿插活动连接有驱动机构2，壳体1的外表面左部和外表面右部均通过螺栓固定连接有抓取机构3，壳体1的上端固定连接有针爪固定座4，针爪固定座4后端右部的下侧和后端左部的上侧均设置有紧定螺栓5，针爪固定座4的前端中部和后端中部均开有两个导向槽6，针爪固定座4的前端左部固定连接有开关固定架7，开关固定架7上安装有接近开关8，针爪固定座4的上端固定连接有调节套筒11，调节套筒11的外表面上部设置有卡簧12，调节套筒11的外表面下部与针爪固定座4的外表面中部之间共同穿插活动连接有安装支架9，安装支架9的下端前部和下端后部均螺纹连接有导向柱10。

安装支架9的外表面中部安装有针爪安装板13，针爪安装板13的上端左部开有三条调节槽14，针爪安装板13的上端右部开有安装槽15，针爪安装板13的右端后部开有固定孔16；安装槽15的直径长度与安装支架9上端面的直径长度一致，便于通过安装槽15将针爪安装板13套在安装支架9上，且安装槽15的后端中部设置有缺口，缺口可使针爪安装板13能牢牢的固定在安装支架9上。

驱动机构2包括气缸21，气缸21的输出端贯穿壳体1的上壳壁并固定连接有齿条活塞杆22，齿条活塞杆22的左端和右端均啮合有驱动齿轮24，两个驱动齿轮24的前端中部和后端中部均穿插固定连接有固定轴23，且两个固定轴23的前端和后端均通过轴承分别与壳体1的前壳壁和后壳壁穿插活动连接，气缸21的上端与针爪固定座4的下端穿插固定连接。

抓取机构3包括针刺保护罩31，针刺保护罩31的下罩壁中部滑动连接有针刺安装座32，针刺安装座32的上端中部穿插固定连接有驱动齿条33，针刺安装座32的左端前部和左端后部均安装有四个抓取针刺34；针刺安装座32的前端中部和后端中部均设置有限位凹槽，驱动齿条33的上端与相对应的驱动齿轮24的下端相啮合，便于驱动齿轮24带动驱动齿条33进行移动，八个抓取针刺34均相互平行且针尖均呈向下倾斜倾斜，且左侧八个抓取针刺34与右侧八个抓取针刺34之间的交叉角度为120°，可便于若干个抓取针刺34一同对网布进行抓取。

安装支架9的内部穿插固定连接有耐磨套17，耐磨套17的内部设置有复位弹簧18，且复位弹簧18套在调节套筒11的外表面下部；复位弹簧18的直径长度比针爪固定座4上端面的直径长度小，可对复位弹簧18起到限位作用，从而便于安装筒91进行伸缩移动。

安装支架9包括安装筒91，安装筒91的外表面下部固定连接有安装环92，安装环92的上端左部和上端右部均开有两个安装孔93，安装环92的上端前部和上端后部均开有两个连接孔94，安装筒91的上筒壁与调节套筒11的外表面穿插活动连接；四个连接孔94的孔壁上均刻有若干条连接螺纹，便于对导向柱10进行安装拆卸，且相邻的两个连接孔94之间的间距与相邻的两条导向槽6的间距一致，使固定在连接孔94中的导向柱10始终与导向槽6滑动连接。

壳体1的下端中部开有镶针窗口，通过镶针窗口可便于插入待放区镶针，且可作为定位孔使用，且壳体1的前壳壁左部和前壳壁右部与后壳壁左部和后壳壁右部均设置有向内凹陷的凸起，通过凸起与针刺安装座32上的限位凹槽滑动连接，可加强对针刺安装座32的限位效果，提高了针刺安装座32在移动过程中的稳定性，两条导向柱10的外表面下部分别与相对应的两条导向槽6滑动连接，可对导线柱10起到限位作用，提高了导向柱10的稳定性。

综合上述，本发明在使用过程中，先将通过安装槽15和固定孔16，将针爪安装板13抱箍安装固定在安装支架9上，然后通过调节槽14将针爪安装板13安装固定在型材上，最后将型材与机器人机械臂连接，当需要对网布进行抓取时，将壳体1中间设计的镶针窗口插入到网布镶针上进行定位，然后通过机械手进行下压，使针爪安装板13带动安装支架9下压，并使复位弹簧18收缩，且通过安装筒91内部安装的耐磨套17，可用于维持埋入或取出时的上下滑动的顺畅度，使复位弹簧18等待下压完之后能够迅速回到原始位置，同时导向柱10也在导向槽6的导向限位下随之进行稳定下压，当接近开关8检测到导向柱下压信号，表示下压行程已经到位，且接近开关8检测到导向柱10则表示行程到达极限，从而判断动作已完成，机械臂停止下压，做到埋入完成后保护针抓或设备，从而解决了因取料位置的不确定，而造成设备损坏或取不到网布的问题，当下压完成壳体1将与网布进行接触，随后将气缸21启动，气缸21带动齿条活塞杆22进行上下伸缩，齿条活塞杆22带动左右两侧的驱动齿轮24进行转动，同时，驱动齿轮24与驱动齿条33之间的啮合传动，使两个针刺安装座32分别带动八个抓取针刺34，沿着针刺方向相同的方向交叉刺入放置在针刺下方的网布内，随后抓取装置带动网布进行移动，将网布转移到预定位置后，在气缸21的作用下沿其针杆方向向上相互交叉收回后，在重力的作用下，使网布与抓取装置分离，从而代替人工进行网布的抓取和释放操作，可通过一个动力实现两个功能，可大幅提高对网布的抓取和转移效率，从而使机械臂能通过该装置来完成对网布的埋入或搬运转移操作，大幅提高网布埋入搬运的效率，降低操作者的劳动强度，同时使埋入或转运的位置一致，减少了注塑机的等待时间，当抓取针刺34的长度需要调节时，对紧定螺栓5进行顺时针或逆时针旋转，即可调整齿条活塞杆22的伸出长度，来间接调整抓取针刺34的伸出长度，待调整至合适长度后，将紧定螺栓5锁定即可，进而可适用于不同厚度网布。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。