一种带铁芯钢管螺纹套自动脱模的抓手装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带铁芯钢管螺纹套自动脱模的抓手装置，包括四轴联动轨道机构，所述四轴联动轨道机构包括X轴轨道，Y轴移动轨道，Z轴移动轨道，R轴旋转机构；所述X轴轨道移动时带动Y轴移动轨道、Z轴移动轨道一起运动；所述Y轴移动轨道为脱模移动方向，移动时带动Z轴移动轨道一起移动；所述R轴旋转机构设置在Z轴移动轨道的底部，并与脱模抓手连接，位于脱模抓手上方的Z轴移动轨道上固定设有铁芯抓手；所述R轴旋转机构包括驱动伺服电机与传动机构，所述脱模抓手包括旋拧卡爪与气动卡爪，所述R轴旋转机构用于带动旋拧卡爪转动使产品脱模，脱模后，所述气动卡爪将产品夹紧。
【专利说明】
一种带铁芯钢管螺纹套自动脱模的抓手装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种带铁芯钢管螺纹套自动脱模的抓手装置，属于钢管螺纹套制备技术领域。
【背景技术】
[0002]钢管螺纹套用于套在钢管两端，起到在钢管仓储、运输的过程中对钢管进行保护的作用。
[0003]钢管螺纹套有全塑、钢塑等结构，钢塑的钢管螺纹套将圆筒状铁芯作为芯模注塑在钢管螺纹套的内部，起到提高产品物理机械强度的作用。
[0004]现有技术中注塑制备这种带铁芯钢管螺纹套时，采用每台机器配置一名操作工，人工将螺纹套旋转取出产品，并手动加入铁芯以及手工加入脱模剂的方式进行生产。这种制作方式具有以下缺点:1.产量低、质量稳定性差，作业需要人来完成，而人员的能力不同存在差异。2安全系数低，注塑作业脱模需要操作人员进入设备移动部分，虽然设备有安全装置，但该行业每年仍由于安全装置失灵造成生产事故。3.劳动强度高，某车间目前内环螺纹结构注塑产品最重的约7公斤，班产量为290个，平均148秒有两个作业动作，对作业人员的体能要求高，目前采用减产来解决体能问题。4.制造成本高，由于近几年人工成本的逐年上涨，产品的制造成本增加较快，产品的赢利能力降低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型需要解决的技术问题是:现有技术制作带铁芯钢管螺纹套的工作效率较低，制造成本高，自动化程度低下，劳动强度较高，而且还具有较高安全隐患。
[0006]本实用新型采取以下技术方案:
[0007]—种带铁芯钢管螺纹套自动脱模的抓手装置，包括四轴联动轨道机构，所述四轴联动轨道机构包括X轴轨道I，Y轴移动轨道2，Z轴移动轨道3，R轴旋转机构4;所述X轴轨道I移动时带动Y轴移动轨道2、Z轴移动轨道3—起运动;所述Y轴移动轨道2为脱模移动方向，移动时带动Z轴移动轨道3—起移动;所述R轴旋转机构4设置在Z轴移动轨道3的底部，并与脱模抓手7连接，位于脱模抓手7上方的Z轴移动轨道3上固定设有铁芯抓手8;所述R轴旋转机构4包括驱动伺服电机4a与传动机构4b，所述脱模抓手7包括旋抒卡爪7a与气动卡爪7b，所述R轴旋转机构4用于带动旋拧卡爪7a转动使产品脱模，脱模后，所述气动卡爪7b将产品夹紧。
[0008]进一步的，所述旋拧卡爪7a具有相隔180°的一对爪头，用于卡入产品上对应的孔内。
[0009]进一步的，所述铁芯抓手8包括三个等角度设置的爪指8a。
[0010]更进一步的，所述铁芯抓手8采用气体压力动力源。
[0011]更进一步的，所述脱模抓手7的旋拧卡爪7a位于较接近Z轴移动轨道3的内侧，所述气动卡爪7b位于较远离Z轴移动轨道3的外侧。
[0012]更进一步的，所述驱动伺服电机4a设于Z轴移动轨道3的侧旁，并与其固定连接。
[0013]本实用新型的有益效果在于:
[0014]I)带铁芯钢管螺纹套制作及脱模的效率大大提高。
[0015]2)自动化程度提高，劳动强度降低。减少劳动力，提高企业生产的自动化。
[0016]3)较之现有技术的脱模方式，安全保障更好。
[0017]4)广品年广量大大提尚。
[0018]5)每台设备预计可降低成本23万元/年，其中人工成本可降低20万元/年，制造成本可降低3万元/年。
[0019]6)产品质量及合格率大幅提升。
[0020]7)铁芯抓手与脱模抓手同在Z轴上上下设置，实施过程脱模、铁芯入模可一气呵成，设计巧妙。
【附图说明】
[0021 ]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
[0022]图1是四轴联动轨道机构的立体示意图。
[0023]图2是脱模抓手及铁芯抓手的立体结构图。
[0024]图3是脱模抓手的放大结构图。
[0025]图4是铁芯抓手的放大结构图。
[0026]图中，1.X轴轨道，2.Y轴移动轨道，3.Z轴移动轨道，4.R轴旋转机构，5.铁芯上料装置，6.产品接料装置，7.脱模抓手，8.铁芯抓手，la.X轴座，2a.Y轴座，3a.Z轴座，4a.驱动伺服电机，4b.传动机构，7a.旋抒卡爪，7b.气动卡爪。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
[0028]此机器设计用于注塑机螺纹保护器系列，主要的功能是对螺纹保护器的放料和抓取。其中来料采用震动盘送料形式，安装铁芯采用夹抓安装形式，取料采用夹抓和旋转拧料。机器的控制核心部件包括PLC、伺服电机和台达触摸屏，用户可以通过人机界面来对机器的各个部位进行单独操作，并可在人机界面对所产品的相关参数进行直观化的调整。
[0029]参见图1-图4，整机由X轴、Y轴、Z轴、R轴、脱模抓手7、铁芯抓手8、产品接料装置6、铁芯上料装置5、成品冷却输送机构等部件构成。
[0030]为完成产品自动旋拧脱模及铁芯自动入模等动作过程，机械手需要在铁芯抓取位、等待位、脱模位、铁芯入模位、下料位等位置间循环移动及精确定位，所有这些移动及定位均依靠机械手的XYZ三轴移动定位功能实现。
[0031]X、Y、Z三轴用于机械手在三个方向的移动定位，三轴移动均采用伺服电机控制，定位精度准确。三轴的定位点包括铁芯抓取位置、脱模位置、铁芯入模位置、成品下料位置及基准零点等，控制系统会根据不同的产品规格自动调整相应的定位点位置参数，实现多规格产品的系统自适应功能。
[0032]Y轴的移动功能还用于成品脱模时旋转-位移同步功能，控制脱模抓手在旋转脱模自动同步向后移动，用以实现旋拧脱模功能，其同步移动速度会根据不同产品规格及旋转速度自动调整，确保移动速度匹配产品螺距及旋拧转速，实现可靠脱模过程。
[0033]X、Y、Z三轴结构形式如图1所示，由X轴移动轨道1、X轴移动座la、Y轴座2a、Y轴移动轨道2、Z轴座3a、Z轴移动梁3以及三轴各自的驱动等部分构成。
[0034]X轴移动座Ia在X轴驱动控制下可沿X轴移动轨道I精确定位移动，Y轴和Z轴均依附在X轴移动座Ia上，通过X轴移动座Ia移动可控制。
[0035]参见图1，R轴为脱模抓手旋拧产品提供旋转动力，R轴固定在Z轴移动梁3上，旋转驱动采用伺服电机控制，可精确控制旋转扭矩、旋转速度及旋转角度。根据不同产品规格，R轴可自动调整旋转扭矩、旋转速度及旋转角度等相关脱模参数。
[0036]参见图2，R轴主要由驱动伺服电机4a及传动机构4b组成，驱动伺服电机4a提供旋转动力，通过传动机构将旋转动力传递至脱模抓手7，带动脱模抓手7旋转，实现产品旋拧脱模。
[0037]脱模抓手7用于在产品脱模过程中对产品进行旋拧及抓取。在产品的脱模过程中，脱模抓手抓紧产品并在R轴带动下进行旋转，推到产品在模具内旋转，同时在Y轴带动下向后同步移动，使产品脱出模具。
[0038]脱模抓手主要由旋抒卡爪7a和气动夹爪7b两部分构成，旋抒卡爪7a用于旋转产品，气动夹爪7b用于抓紧产品。旋拧卡爪7a卡入产品的卡槽内，在R轴带动下旋转，从而带动产品旋转。气动夹爪7b伸入到产品内孔中涨开，从产品内部夹紧产品。
[0039]参见图3、4，铁芯抓手8用于铁芯的抓取，铁芯抓手8固定在Z轴移动梁上，在R轴上部，其在XYZ三轴带动下可沿三个方向移动。铁芯抓手采用气动涨缩方式抓取铁芯，抓手伸入铁芯内部，夹爪涨开，即可抓紧铁芯。
[0040]当产品下料完成后，通过机械手移动将铁芯抓手移动到铁芯抓取位，由铁芯抓手8抓取铁芯。当脱模完成后，通过机械手移动将铁芯抓手8上的铁芯送入模具内。
【主权项】
1.一种带铁芯钢管螺纹套自动脱模的抓手装置，其特征在于: 包括四轴联动轨道机构，所述四轴联动轨道机构包括X轴轨道(I)，Y轴移动轨道(2)，Z轴移动轨道(3)，R轴旋转机构(4); 所述X轴轨道(I)移动时带动Y轴移动轨道(2)、Z轴移动轨道(3) 一起运动;所述Y轴移动轨道(2)为脱模移动方向，移动时带动Z轴移动轨道(3) 一起移动;所述R轴旋转机构(4)设置在Z轴移动轨道(3)的底部，并与脱模抓手(7)连接，位于脱模抓手(7)上方的Z轴移动轨道(3)上固定设有铁芯抓手(8);所述R轴旋转机构(4)包括驱动伺服电机(4a)与传动机构(4b)，所述脱模抓手(7)包括旋拧卡爪(7a)与气动卡爪(7b)，所述R轴旋转机构(4)用于带动旋拧卡爪(7a)转动使产品脱模，脱模后，所述气动卡爪(7b)将产品夹紧。2.如权利要求1所述的抓手装置，其特征在于:所述旋拧卡爪(7a)具有相隔180°的一对爪头，用于卡入产品上对应的孔内。3.如权利要求1所述的抓手装置，其特征在于:所述铁芯抓手(8)包括三个等角度设置的爪指(8a)。4.如权利要求3所述的抓手装置，其特征在于:所述铁芯抓手(8)采用气体压力动力源。5.如权利要求3所述的抓手装置，其特征在于:所述脱模抓手(7)的旋拧卡爪(7a)位于较接近Z轴移动轨道(3)的内侧，所述气动卡爪(7b)位于较远离Z轴移动轨道(3)的外侧。6.如权利要求3所述的抓手装置，其特征在于:所述驱动伺服电机(4a)设于Z轴移动轨道(3)的侧旁，并与其固定连接。
【文档编号】B29C45/14GK205439141SQ201620012423
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月7日
【发明人】刘哲, 陈慧宾, 张超
【申请人】上海宝钢工业有限公司