一种用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具的制作方法

[0001]
本实用新型涉及运输器械技术领域，更具体地说，涉及一种用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具。


背景技术：

[0002]
在有色冶炼行业，比如锌铸锭自动堆码线、锑铸锭自动堆码线等自动生产线，目前国内先进堆码系统都是采用工业机器人码垛。由于锭垛的形式，码垛过程中有些锭需要翻转，而现有的工业机器人上所装夹具只具有夹持功能，需要在堆码线中，增加机械式的翻锭机构，翻锭机构主要通过拨动锭的一端以翻转，此翻锭机构不稳定，容易出现卡锭现象，故障多，效率低，同时也带来了很大的噪音。尤其因为翻转机构需要与夹头转动连接，而当夹头夹持锭体时，因为在夹持方向会存在一定的撞击力，而该撞击力容易传递至翻转机构，导致翻转机构容易损坏，而且翻转机构成本较大，所以容易导致较大成本损失。
[0003]
综上所述，如何有效地解决用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具的翻转机构容易损坏的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具，该用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具可以有效地解决用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具的翻转机构容易损坏的问题。
[0005]
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0006]
一种用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具，包括底座、夹座、用于驱动所述夹座相对所述底座沿夹持方向移动的驱动机构、转动连接在所述夹座上的夹持头和用于驱动夹持头翻转的翻转机构，还包括套设在所述翻转机构驱动轴上且键连接的第一齿轮和套设在所述夹持头安装轴且键连接的第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合传动，所述夹持头通过轴承转动连接在所述夹座上，所述第一齿轮以及所述第二齿轮均两端分别套设有轴承以转动连接在所述夹座上。
[0007]
在该用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具中，在使用时，当在夹持金属锭、码金属锭的过程中，其中夹持头受到击打力时，此时主要夹座直接对夹持头形成支撑，而当随着夹持头撞击力增大，撞击次数增多，因为变形，又因为夹持头的安装轴与第二齿轮之间精密配合，所以会导致撞击力传递第二齿轮处，而因为第二齿轮由两端轴承被夹座严格支撑，所以撞击到第二齿轮上的作用力主要传递至夹座，即使存在少量的作用力传递至第一齿轮，那么第一齿轮也会通过两端的轴承传递至夹座，而且很少会、甚至几乎不会对产生变形，进而不会将作用力传递至驱动轴，进而有效地避免驱动轴弯曲变形。在该用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具中，在翻转机构的驱动轴与夹持头的安装轴之间设置齿轮传动，且两个齿轮分别通过肩部的轴承转动连接抵在夹座，以在安装轴与驱动轴之间，由第二齿轮和第一齿轮两端的轴承逐渐将撞击力传递至夹座，而避免驱动轴弯曲
损坏，通过成本较低的齿轮损坏，有效地避免了成本较高的翻转机构驱动轴损坏，而且齿轮的抗击打能力会强于驱动轴的抗击打能力，进而有效地提高使用寿命，而且降低成本。综上所述，该用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具能够有效地解决用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具的翻转机构容易损坏的问题。
[0008]
优选地，所述翻转机构和所述夹持头分别安装在所述夹座在夹持方向的两侧，所述安装轴沿夹持方向的反向依次穿入止推轴承、所述第二齿轮中，且所述止推轴承内外圈分别与所述安装轴和所述夹座相对固定。
[0009]
优选地，所述第一齿轮和所述第二齿轮均为两端肩部收缩的圆柱齿轮，所述圆柱齿轮两端肩部套设有深沟球轴承，所述深沟球轴承的径向外侧面矮于所述圆柱齿轮中部齿轮面设置。
[0010]
优选地，所述安装轴一端设置有阻止所述第二齿轮一端轴向移动的限位肩，另一端固定安装有阻止所述第二齿轮另一端轴向移动的端盖。
[0011]
优选地，所述驱动机构与所述夹座之间通过可调连接块传动连接，以通过所述可调连接块的调节改变所述夹座在夹持方向上位置。
[0012]
优选地，所述可调连接块包括第一连接件和与所述第一连接件螺纹连接的第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件中的一个与所述夹座连接、另一个与所述驱动机构的驱动端连接且至少一个可转动连接。
[0013]
优选地，所述夹座与所述底座通过滑槽滑块沿夹持方向滑动连接。
附图说明
[0014]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，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。
[0015]
图1为本实用新型实施例提供的夹座的结构示意图；
[0016]
图2为本实用新型实施例提供的夹座的端面结构示意图；
[0017]
图3为本实用新型实施例提供的码垛夹具的结构示意图。
[0018]
附图中标记如下：
[0019]
翻转机构1、驱动轴2、夹座3、夹持头4、安装轴5、第一齿轮6、第二齿轮7、深沟球轴承8、止推轴承9、开口盖10、底座11、驱动机构12、可调连接块13、第一连接件14、第二连接件15、金属锭16。
具体实施方式
[0020]
本实用新型实施例公开了一种用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具，以有效地解决用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具的翻转机构容易损坏的问题。
[0021]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]
请参阅图1-图3，图1为本实用新型实施例提供的夹座的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的夹座的端面结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的码垛夹具的结构示意图。
[0023]
在一种具体实施例中，本实施例提供了一种用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具，主要应用于工业机器人上，以用于夹持并翻转金属锭16，以将金属锭16进行码垛，主要是通过机器人程序有序控制其中驱动器，以有序的完成金属锭16编排码放。主要的，该用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具包括底座11、夹座3、驱动机构12、夹持头4和翻转机构1。
[0024]
其中底座11用于安装机器人驱动端上，而其他部件直接或间接的安装在底座11上，以通过驱动端带动底座11移动，以带动其它各个部件相对应移动。其中机器人驱动端主要是用于驱动用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具移动至对应码垛位置。
[0025]
其中夹座3沿夹持方向活动安装在底座11上，而其中的驱动机构12用于驱动夹座3相对底座11沿夹持方向移动，以夹持物体。其中驱动机构12可以是转动驱动机构也可以是直线驱动机构，若是转动驱动机构，则在转动驱动机构与夹座3之间设置有用于将转动驱动输入转化为直线驱动输出的传动机构，如曲柄滑块传动机构、丝杠螺母传动机构和齿轮齿条传动机构等。为了更好的进行驱动，此处优选其中夹座3与底座11通过滑槽滑块沿夹持方向滑动连接。
[0026]
其中夹持头4用于直接与金属锭16接触，夹持头4转动连接在夹座3上，以由夹座3带动沿夹持方向移动，而由翻转机构1驱动夹持头4相对夹座3转动，以使得夹持头4能够带动金属锭16转动，以翻转。需要说明的是，可以是设置两个相对设置的夹持头4，以分别与金属锭16的两端相抵，以起到夹持的作用，对应的该两个夹持头4均对应设置有夹座3、翻转机构1，一般还对应设置有驱动机构12。当然也可以设置一个夹持头4，而与该夹持头4对应的夹头，固定在底座11上，以通过夹持头4向该夹头移动，以与该夹头配合夹持在金属锭16的两端，实现夹持。其中翻转机构1驱动夹持头4翻转，主要采用摆动气缸，当然也可以采用电机等结构实现转动驱动。
[0027]
在翻转机构1的驱动轴2与夹持头4之间通过齿轮组进行传动，具体的，在翻转机构1的驱动轴2上套设有第一齿轮6，第一齿轮6与翻转机构1的驱动轴2之间键连接以传递扭矩，而第二齿轮7套设在夹持头4后侧的安装轴5上，且第二齿轮7与夹持头4的安装轴5键连接以传递扭矩，进而使得，翻转机构1的驱动轴2通过键连接驱动第一齿轮6转动，而第一齿轮6驱动第二齿轮7转动，第二齿轮7通过键连接驱动夹持头4安装轴5转动，进而实现驱动夹持头4翻转。其中第一齿轮6和第二齿轮7一般均采用圆柱齿轮，为了避免直接传递非转动扭矩作用力，此处优选第一齿轮6和第二齿轮7均为直线圆柱齿轮。需要说明的是，此处第一齿轮6和第二齿轮7啮合的目的并非是调节转比，因此第一齿轮6和第二齿轮7可以直径相等，即转比为1。
[0028]
其中夹持头4通过轴承转动连接在所述夹座3上，以使得夹持头4的轴向以及径向作用力均由夹座3直接承载，其中轴承为止推轴承9，以使得夹持头4可以很好的承载轴向作用力。主要是将轴承套设在夹持头4的安装轴5上，而该轴承的外圈则由夹座3承载。需要说明的是，其中翻转机构1的驱动轴2也可以通过轴承转动连接在夹座3上，也可以不设置轴
承，一般无需采用轴承连接在夹座3。
[0029]
其中第一齿轮6以及第二齿轮7均两端分别套设有轴承以转动连接在夹座3上，即在第一齿轮6的轴向两端分别套设有轴承，以通过轴承转动连接在夹座3，以通过轴承使得夹座3对第一齿轮6承载径向力，而对应的第二齿轮7的轴向两端分别套设有轴承，以通过轴承转动连接在夹座3上，以通过轴承使得夹座3对第二次齿轮承载径向力。即通过在第一齿轮6和第二齿轮7的两端均设置轴承，并由夹座3直接承载作用力，有利于第一齿轮6和第二齿轮7提高抗撞击能力。
[0030]
在该用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具中，在使用时，当在夹持金属锭16、码金属锭16的过程中，其中夹持头4受到击打力时，此时主要夹座3直接对夹持头4形成支撑，而当随着夹持头4撞击力增大，撞击次数增多，因为变形，又因为夹持头4的安装轴5与第二齿轮7之间精密配合，所以会导致撞击力传递第二齿轮7处，而因为第二齿轮7由两端轴承被夹座3严格支撑，所以撞击到第二齿轮7上的作用力主要传递至夹座3，即使存在少量的作用力传递至第一齿轮6，那么第一齿轮6也会通过两端的轴承传递至夹座3，而且很少会、甚至几乎不会对产生变形，进而不会将作用力传递至驱动轴2，进而有效地避免驱动轴2弯曲变形。在该用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具中，在翻转机构1的驱动轴2与夹持头4的安装轴5之间设置齿轮传动，且两个齿轮分别通过肩部的轴承转动连接抵在夹座3，以在安装轴5与驱动轴2之间，由第二齿轮7和第一齿轮6两端的轴承逐渐将撞击力传递至夹座3，而避免驱动轴2弯曲损坏，通过成本较低的齿轮损坏，有效地避免了成本较高的翻转机构1驱动轴2损坏，而且齿轮的抗击打能力会强于驱动轴2的抗击打能力，进而有效地提高使用寿命，而且降低成本。综上所述，该用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具能够有效地解决用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具的翻转机构1容易损坏的问题。
[0031]
进一步的，为了方便翻转机构1，以更好的保护翻转机构1。此处优选翻转机构1和夹持头4分别安装在夹座3在夹持方向的两侧，即使得翻转机构1远离金属锭16，避免撞击损坏。且翻转机构1和夹持头4设置在夹座3的两侧，且有利于平衡夹座3受力情况。其中夹持头4的安装轴5穿入夹座3中且夹持头4与夹座3之间设置有止推轴承9，具体的，此处优选安装轴5沿夹持方向的反向依次穿入止推轴承9、所述第二齿轮7中，且其中止推轴承9内外圈分别与安装轴5和夹座3固定，以有效地保证夹持头4承受的撞击力先传递至止推轴承9，以先由夹座3承载，以先前一步保护第二齿轮7。
[0032]
其中第一齿轮6和第二齿轮7，为了方便安装在夹座3上，此处优选第一齿轮6和第二齿轮7均为两端肩部收缩的圆柱齿轮，以通过肩部收缩形成轴承安装柱，即在圆柱齿轮两端肩部套设有深沟球轴承8，以通过肩部收缩，以保证两个齿轮的中部凸出，以使得两个齿轮间能够啮合，且为了保证啮合效果，应当使深沟球轴承8的径向外侧面矮于所述圆柱齿轮中部齿轮面设置，即圆柱齿轮的齿轮面直径大于深沟球轴承8外直径，采用深沟球轴承8，以更好的承载第一齿轮6和第二齿轮7。为了保证承载强度，此处优选深沟球轴承8的轴向宽度与第一齿轮6和第二齿轮7之间的啮合面宽度相等，即与第一齿轮6的齿轮面以及第二齿轮7的齿轮面宽度均相等。
[0033]
为了更好的在夹持方向固定夹持头4，此处优选其中夹持头4的安装轴5一端设置有阻止第二齿轮7轴向移动的限位肩，另一端固定安装有阻止所述第二齿轮7另一端轴向移
动的端盖。为了方便安装，其中端盖优选通过螺钉固定安装在安装轴5的端部。
[0034]
为了更好的对第一齿轮6和第二齿轮7进行润滑，此处优选在夹座3内设置用于安装第一齿轮6和第二齿轮7的齿轮腔，齿轮腔在靠近翻转机构1的一侧设置有用于第一齿轮6和第二齿轮7装入的开口，并在开口处设置有开口盖10，以封闭齿轮腔，其中开口盖10在与第一齿轮6轴孔相对应的位置设置有开口，以用于驱动轴2伸入，以与第一齿轮6键连接。而齿轮腔靠近夹持头4的一侧，在与第二齿轮7的轴孔相对应的位置，设置有开口，以用于安装轴5插入，直到安装轴5的肩部与第二齿轮7的一端相抵，而安装轴5的端部设置上述端盖，以卡在第二齿轮7的另一端，进而轴向固定安装轴5。而其中开口盖10和齿轮腔的腔壁卡在第一齿轮6和第二齿轮7的两端，以限制第一齿轮6和第二齿轮7轴向移动。
[0035]
进一步的，考虑到驱动机构12对于夹座3的驱动，一般驱动行程是固定不变的，因为针对的金属锭16尺寸基本是一致的，这样有利于避免采用传感器。但是在实际生产过程中，用在工业机器人上可夹持翻转金属锭的码垛夹具需要夹持不同尺寸的金属锭16。为了方便应对不同尺寸的金属锭16，同时避免成本增高，此处优选驱动机构12与夹座3之间通过可调连接块13传动连接，以通过可调连接块13的调节改变夹座3在夹持方向上位置，进而实现夹持头4的位置调整，以夹持不同尺寸的金属锭16。
[0036]
其中可调连接块13，可以是伸缩调节杆，其具体的结构还应当根据驱动机构12对应设置，如驱动机构12是转动机构，而驱动机构12与夹座3之间通过曲柄滑块机构传动连接时，可以调节曲柄滑块机构中连杆长度，或调节曲柄上与连杆连接的连接位置。
[0037]
其中若采用伸缩调节杆，则其中的伸缩调节杆，可以是包括内外套杆，且内外套杆之间采用螺钉锁紧固定。但是这种伸缩调节杆调节不够精准，调节不方便。基于此，此处优选可调连接块13包括第一连接件14和与第一连接件14螺纹连接的第二连接件15，第一连接件14和所述第二连接件15中的一个与所述夹座3连接、另一个与所述驱动机构12的驱动端连接且至少一个可转动连接，如第一连接件14与夹座3连接，而第二连接件15与驱动机构12连接，此时第一连接件14与夹座3转动连接和/或第二连接件15与驱动机构12转动连接，以使得第一连接件14和第二连接件15相对转动时无需驱动机构12与夹座3对应转动。为了方便布置，优选其中的驱动机构12为直线驱动机构，如液压伸缩缸或气压伸缩缸。
[0038]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0039]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。