一种桶箍上料锁紧机构的制作方法

本发明涉及机械自动化领域，具体涉及一种桶箍上料锁紧机构。

背景技术：

桶箍是一种用于将桶盖2和桶身连接在一起的装置。桶箍进行紧固时，需要用外力转动它的旋转把手。

所述桶箍1包括桶箍本体1-1、旋转时能够锁紧桶箍本体的旋转把手1-2、连接杆1-3、开设在旋转把手上的第一插销开口1-4、固设在桶箍本体上的第二插销开口1-5；所述桶箍本体的一端与旋转把手的一端铰接，且另一端与连接杆的一端铰接；所述连接杆的另一端与旋转把手的中部铰接。

对桶箍进行紧固时，沿着图4的顺时针方向推动旋转把手，带动连接杆顺时针方向旋转，使桶箍本体的两端相互靠近，第一插销开口和第二插销开口重合，并需要将插销插入第一插销开口和第二插销开口内，完成桶箍本体的紧固。

现有技术中，桶箍、桶盖、插销的上料以及桶箍的锁紧，均需要人工进行，效率低，人工成本高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种桶箍上料锁紧机构。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种桶箍上料锁紧机构，通过锁紧桶箍的方式将桶盖连接到桶身上，所述桶箍包括桶箍本体以及旋转时能够锁紧桶箍本体的旋转把手，并通过插销固定旋转把手，包括：

上料装置，包括穿过桶箍的上料杆、将桶箍从上料杆的后端推至前端的长程推板；

上料抓手，其包括机械手臂，以及用于抓取桶盖、插销、桶箍并将桶盖、插销、桶箍放置到桶身处的抓手装置，所述抓手装置固定安装在机械手臂上；

桶箍锁紧机构，其包括能够进行弧形运动并推动旋转把手进行转动的推头。

进一步地，所述上料装置包括机架、沿横向安装在机架上的至少三对夹爪，以及能够进行横向运动的长程推板；所述上料杆被夹爪夹紧且横向布置，所述桶箍套设在上料杆上，所述长程推板将桶箍由上料杆的后端推向上料杆的前端，且在桶箍经过被夹爪夹紧的上料杆时，该夹爪张开至一个能够使桶箍通过该处上料杆的角度。

进一步地，所述上料装置包括横向固定安装在机架上的长直线模组、与长直线模组的移动端固定连接且纵向设置的第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的移动端与长程推板固定连接。

进一步地，所述上料装置包括横向固定安装在机架上的短直线模组、与短直线模组的移动端固定连接且纵向设置的第二伸缩气缸，以及与第二伸缩气缸的移动端固定连接的短程推板；所述长程推板推动桶箍至短程推板的后侧时，所述第二伸缩气缸带动短程推板缩回，且在桶箍位于短程推板之前时，所述第二伸缩气缸带动短程推板伸出；所述短程推板用于每次将桶箍向前推动一个桶箍厚度的距离。

进一步地，所述抓手装置包括安装在机械手臂上的基座、多个从基座上延伸出的支板，以及安装在每个支板外端的抓取组件；所述抓取组件包括能够进行伸缩运动并顶紧桶箍内侧的撑爪、能够进行升降运动并夹紧插销的插销夹爪，以及用于吸取桶盖的吸盘。

进一步地，所述抓手装置包括固定安装在支板外端的第三伸缩气缸、固定安装在支板外端且竖直设置的升降气缸、与升降气缸的移动端固定连接且水平设置的夹爪气缸、固定安装在支板外端且竖直设置的吸盘连接杆；所述撑爪与第三伸缩气缸的移动端固定连接；所述插销夹爪分别与夹爪气缸的两个移动端固定连接；所述吸盘与吸盘连接杆的下端固定连接。

进一步地，所述支板共有四个且分别为第一支板、第二支板、第三支板和第四支板，所述第一支板和第三支板共线设置、第二支板和第四支板共线设置。

进一步地，所述桶箍锁紧机构包括用于固定桶箍本体的定位装置、具有活塞杆的第一推动气缸、与活塞杆球铰接的推头、以及推头推动旋转把手时水平固定设置的弧形导轨；所述推头推动旋转把手时，能够通过其上部设置的导槽与弧形导轨的配合进行弧形运动。

进一步地，所述桶箍锁紧机构还包括放置在地面上的机台；所述定位装置包括与机台固定连接的定位推动组件，所述定位推动组件包括第二推动气缸以及与第二推动气缸的移动端固定连接且用于顶紧桶箍本体外侧的顶块；所述定位推动组件共有三个；三个定位推动组件的顶块与桶箍本体的顶紧点，沿着桶箍本体的周向均匀分布。

进一步地，包括与机台固定连接的第一直线模组、与第一直线模组的移动端固定连接的连接板，所述弧形导轨以及第一推动气缸均固设于连接板的底部。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

1.本发明通过上料装置为桶箍进行自动上料，通过上料抓手自动抓取桶盖、插销以及桶箍，通过桶箍锁紧机构锁紧桶箍，以自动化方式完成桶盖与桶体的连接，效率高，并能够降低人工成本。

2.通过至少三对夹爪夹紧上料杆，且在桶箍经过被夹紧的上料杆时，所述夹爪能够张开，使得桶箍能够顺利通过；由于本发明中的上料杆由至少三对夹爪进行夹紧，即使某对夹爪张开，还至少有两对夹爪对上料杆进行固定，能够防止上料杆掉落。

3.上料抓手通过撑爪实现对桶箍的紧固，通过吸盘实现对桶盖的吸取，通过插销夹爪实现插销的夹紧，上述三种物料均放置在特定位置，通过机械手臂带动上料抓手进行空间三维运动，进而实现这三种物料的一体化、自动化上料。

4.通过定位装置固定桶箍，通过推头的弧形运动模拟操作人员在拧紧旋转把手时的弧形推动动作，根据杠杆原理，桶箍进行紧固时，其阻力方向、旋转把手的方向是时刻变动的，在某些极端情况下，即使推动力很大，如果推动方向不正确，也难以对桶箍进行紧固，只有根据旋转把手的方向时刻改变推动力的方向，才能够实现桶箍的快速紧固。

附图说明

图1为本发明上料装置的结构示意图；

图2为本发明一对夹爪张开时的结构示意图；

图3为本发明上料抓手的结构示意图；

图4为本发明桶箍的结构示意图；

图5为本发明吸盘吸取桶盖时的结构示意图；

图6为本发明撑爪顶紧桶箍的结构示意图；

图7为插销的结构示意图；

图8为本发明夹爪气缸的结构示意图；

图9为本发明桶箍锁紧机构的结构示意图；

图10为本发明推头的结构示意图；

图11为本发明整体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1、2和11所示，所述上料装置包括机架51、沿横向安装在机架上的至少三对夹爪552、被夹爪夹紧且横向布置的上料杆52，以及能够进行横向运动的长程推板531；所述桶箍套设在上料杆上，所述长程推板将桶箍由上料杆的后端推向上料杆的前端，且在桶箍经过被夹爪夹紧的上料杆时，该夹爪张开至一个能够使桶箍通过该处上料杆的角度。

所述桶箍为闭合的环形结构，夹爪张开时，桶箍才能通过对应部分的上料杆，本实施例中，一对夹爪在夹紧气缸的带动下张开时所成的角度为180°。

通过至少三对夹爪夹紧上料杆，且在桶箍经过被夹紧的上料杆时，所述夹爪能够张开，使得桶箍能够顺利通过；由于本发明中的上料杆由至少三对夹爪进行夹紧，即使某对夹爪张开，还至少有两对夹爪对上料杆进行固定，能够防止上料杆掉落。

如图2所示，包括手指气缸551；一对夹爪分别与一个手指气缸的两个转动端固定连接。

如图1所示，包括横向固定安装在机架上的长直线模组53、与长直线模组的移动端固定连接且纵向设置的第一伸缩气缸532，所述第一伸缩气缸的移动端与长程推板固定连接。

如图1所示，包括横向固定安装在机架上的短直线模组54、与短直线模组的移动端固定连接且纵向设置的第二伸缩气缸542，以及与第二伸缩气缸的移动端固定连接的短程推板541；所述长程推板推动桶箍至短程推板的后侧时，所述第二伸缩气缸带动短程推板缩回，且在桶箍位于短程推板之前时，所述第二伸缩气缸带动短程推板伸出；所述短程推板用于每次将桶箍向前推动一个桶箍厚度的距离。

其中，“横向”即图1中的前后方向。

本实施例中采用四对夹爪，由后向前依次为第一对夹爪、第二对夹爪、第三对夹爪和第四对夹爪。

本实施例中，第一对夹爪张开，第一伸缩气缸缩回，多个桶箍由上料杆的后端套入上料杆，在最后一个桶箍套入上料杆后，第一对夹爪夹紧上料杆，第一伸缩气缸伸出，使得长程推板位于最后一个桶箍之后；长直线模组带动长程推板以及多个桶箍向前运动，在最前面的桶箍接近第二对夹爪时，第二对夹爪张开，使桶箍顺利通过该处的上料杆。

同样的原理下，桶箍通过第三对夹爪和第四对夹爪所夹紧的上料杆。

最前面的桶箍接近第四对夹爪时，第二伸缩气缸缩回；最后的桶箍位于短程推板之前时，第二伸缩气缸伸出；短程推板每次将多个桶箍向前推动一个桶箍的距离，实现精准上料。

在多个桶箍位于短程推板之前时，可以再将另外一批桶箍从上料杆的后端套入上料杆，实现快速批量上料。

所述长直线模组、短直线模组、第一伸缩气缸和第二伸缩气缸均具有固定端和能够相对其固定端进行直线运动的移动端；所述手指气缸包括固定端和两个能够相对其固定端进行转动的转动端。

如图3-8所示，所述上料抓手包括机械手臂61、安装在机械手臂上的基座63、多个从基座上延伸出的支板631，以及安装在每个支板外端的抓取组件；所述抓取组件包括能够进行伸缩运动并顶紧桶箍1内侧的撑爪641、能够进行升降运动并夹紧插销3的插销夹爪，以及用于吸取桶盖2的吸盘651。

上料抓手通过撑爪实现对桶箍的紧固，通过吸盘实现对桶盖的吸取，通过插销夹爪实现插销的夹紧，上述三种物料均放置在特定位置，通过机械手臂带动上料抓手进行空间三维运动，进而实现这三种物料的一体化、自动化上料。

如图6所示，包括固定安装在支板外端的第三伸缩气缸64；所述撑爪与第三伸缩气缸的移动端固定连接。

第三伸缩气缸具有固定端以及能够相对其固定端进行直线运动的移动端；撑爪在机械手臂的带动下，运动到桶箍的内侧，第三伸缩气缸带动撑爪伸出，并顶紧桶箍的内侧，实现桶箍的抓取；桶箍在机械手臂的带动下运动到桶体上方，第三伸缩气缸带动撑爪缩回，桶箍落到桶体上，实现桶箍的上料。

本实施例中，所述撑爪共有四个。

如图8所示，包括固定安装在支板外端且竖直设置的升降气缸66、与升降气缸的移动端固定连接且水平设置的夹爪气缸661；所述插销夹爪分别与夹爪气缸的两个移动端固定连接。

夹爪气缸具有两个能够进行相对运动的移动端，插销夹爪在该移动端的带动下夹紧插销，并在机械手臂的带动下运动到第一插销开口和第二插销开口的上方，升降气缸带动该插销向下运动，插入到第一插销开口和第二插销开口内，插销夹爪松开插销，实现旋转把手的紧固。

如图6所示，包括固定安装在支板外端且竖直设置的吸盘连接杆65；所述吸盘与吸盘连接杆的下端固定连接。

其中，支板靠近基座的一端为内端，支板远离基座的一端为外端。

吸盘与桶盖接触时，能够凭借自身的负压将桶盖吸住，并在机械手臂的带动下运动到桶体上方，释放负压后，桶盖落到桶体上。

本实施例中，所述支板共有四个且分别为第一支板、第二支板、第三支板和第四支板，所述第一支板和第三支板共线设置、第二支板和第四支板共线设置。

两对支板分别共线设置，能够使基座平衡受力，而且向桶箍均匀的施加顶紧力，避免桶箍掉落或者变形。

如图9-10所示，桶箍锁紧机构包括用于固定桶箍本体的定位装置、具有活塞杆32的第一推动气缸31、与活塞杆球铰接的推头33、以及推头推动旋转把手时水平固定设置的弧形导轨34；所述推头推动旋转把手时，能够通过其上部设置的导槽与弧形导轨的配合进行弧形运动。

定位装置固定桶箍，通过推头的弧形运动模拟操作人员在拧紧旋转把手时的弧形推动动作，根据杠杆原理，桶箍进行紧固时，其阻力方向、旋转把手的方向是时刻变动的，在某些极端情况下，即使推动力很大，如果推动方向不正确，也难以对桶箍进行紧固，只有根据旋转把手的方向时刻改变推动力的方向，才能够实现桶箍的快速紧固。

对桶箍进行紧固时，沿着图4的顺时针方向推动旋转把手，带动连接杆顺时针方向旋转，使桶箍本体的两端相互靠近，完成桶箍本体的紧固。

如图9所示，桶箍锁紧机构还包括放置在地面上的机台10；机台是承载部件，定位装置、第一直线模组均固定安装在机台上。

如图9所示，所述定位装置包括与机台固定连接的定位推动组件40，所述定位推动组件包括第二推动气缸41以及与第二推动气缸的移动端固定连接且用于顶紧桶箍本体外侧的顶块42；所述定位推动组件共有三个；三个定位推动组件的顶块与桶箍本体的顶紧点，沿着桶箍本体的周向均匀分布。

推动旋转把手时，需要先固定桶箍本体，三个顶块在推动气缸的带动下，顶紧桶箍本体的外侧，为了使桶箍本体的定位更加稳固，三个顶块与桶箍本体的顶紧点应沿桶箍本体的周向均匀分布；如果顶块与桶箍本体并非点接触，而是面接触，则接触面的中心点应沿桶箍本体的周向均匀分布。

如图10所示，包括与机台固定连接的第一直线模组20、与第一直线模组的移动端固定连接的连接板30，所述弧形导轨34以及第一推动气缸31均固设于连接板的底部。

第一推动气缸、第二推动气缸、第一直线模组均具有固定端和能够相对固定端进行直线运动的移动端。

桶箍水平放置，第二推动气缸将顶块推出，使顶块与桶箍本体的外侧顶紧，完成桶箍的定位；第一直线模组带动连接板向靠近旋转把手的方向运动，连接板带动第一推动气缸和导轨运动，第一推动气缸将活塞杆顶出，使推头与旋转把手顶紧，由于推头的上部存在与导轨配合的导槽，且推头与活塞杆球铰接，故推头会沿着弧线方向推动旋转把手，模拟人工推动旋转把手的过程，实现桶箍紧固的机械化、自动化，提高了生产效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。