一种试样自动上下料装置的制作方法

本技术涉及一种试样自动上下料装置，尤其是一种用于金属试样金相检验的自动上下料装置，属于机械夹爪的。

背景技术：

1、金相是指金属或合金的化学成分以及各种成分在合金内部的物理状态和化学状态。钢铁企业在进行金相检验时首先要进行试样的制备环节，包含试样的磨抛和腐蚀等，其中，磨抛机主要是操作人员手工进行上料，耗费时间，且需专门人员看护，效率低下。金相实验室需求更加高效的解决方案以解放人力，因此磨抛机自动化上下料是高速、快捷、智能的金相实验室实现的重要环节。

技术实现思路

1、实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种试样自动上下料装置，可实现金属试样的批量承载、精确定位以及自动化上下料。

2、技术方案：一种试样自动上下料装置，包括旋转料盘、机械夹爪，所述旋转料盘包括底盘、中心柱，所述中心柱固定在所述底盘上，且其颈部开设有环槽，所述底盘上设置有多个试样固定位；所述机械夹爪包括底座、外筒、内筒、气缸、钢珠，所述气缸、外筒固定在所述底座上，所述外筒、内筒上分别开设主轴孔，所述内筒插入所述外筒的主轴孔，并与所述气缸连接，所述中心柱插入所述内筒的主轴孔，所述外筒的主轴孔上设置有斜坡部，所述内筒的侧壁上开设有锥孔，所述钢珠卡入所述锥孔，且其两侧分别露出所述锥孔外，所述锥孔的高度与所述斜坡部、环槽对位匹配，以使所述钢珠通过所述斜坡部的限位卡入所述环槽。

3、本实用新型的原理是：使用时，首先通过底盘上的多个试样固定位进行金属试样的固定，试样的待加工表面固定在旋转料盘的背面，以防止在进行磨抛加工时，磨抛机与中心柱产生干涉。然后通过机械夹爪内筒主轴孔卡入中心柱，完成初步定位，待中心柱完全卡入后，气缸收缩，带动内筒沿外筒的主轴孔向气缸方向移动，钢珠被斜坡部限位，逐渐向内筒的主轴孔方向顶出，卡入中心柱的环槽内，从而卡死旋转料盘。

4、进一步，所述旋转料盘上还开设有定位销孔，所述机械夹爪还包括轴承、驱动机构、定位销，所述外筒通过所述轴承与所述底座固定，所述驱动机构的固定端连接所述底座、输出端连接所述外筒，以驱动所述外筒旋转，所述外筒上还开设有安装竖孔，所述定位销通过弹性限位机构固定在所述安装竖孔内，所述定位销、定位销孔对位设置，所述弹性限位机构弹出所述定位销卡入所述定位销孔形成旋转限位。本结构中，中心柱插入内筒的主轴孔后，驱动机构带动外筒旋转，在定位销转动至与定位销孔相对应的位置后，弹性限位机构弹出定位销，使其插入定位销孔形成旋转限位。

5、进一步，所述弹性限位机构包括弹簧、螺钉，所述定位销上设置有挡环，且开设有安装横孔，所述螺钉横向插入所述安装竖孔，并穿过所述安装横孔，以形成所述定位销的机械限位；所述安装竖孔为沉头孔，所述弹簧安装在所述沉头孔内，并通过所述挡环限位压缩。本结构中，通过螺钉对定位销进行限位，螺钉与安装横孔之间的间隙即构成定位销可竖向位移的距离。初始状态，弹簧被压缩，将定位销向上顶出至极限位置；机械夹爪承接旋转料盘后，定位销先被底盘挤压退回，当外筒旋转至定位销和定位销孔对应位置时，定位销弹出，插入定位销孔内，从而形成旋转限位。

6、进一步，所述机械夹爪还包括定位环、第一定位传感器，所述定位环固定在所述定位销上，所述第一定位传感器固定在所述底座上，且朝向所述定位环。本结构中，当定位销被底盘挤压，处于退回状态时，定位环与第一定位传感器对位；当定位销卡入定位销孔后，定位环随之移动，第一定位传感器检测不到定位环即判定定位销卡入了定位销孔，从而形成外筒旋转的到位检测。

7、进一步，所述驱动机构包括电机、小带轮、传送带、大带轮，所述电机固定在所述底座上，所述小带轮安装在所述电机的输出端，所述大带轮套设在所述外筒上，所述传送带绕设在所述小带轮、大带轮上形成回转。

8、进一步，所述机械夹爪还包括第二定位传感器，所述第二定位传感器固定在所述底座上，且朝向所述旋转料盘，以形成机械夹爪上是否有旋转料盘的检测。

9、进一步，所述定位销孔在所述底盘上沿所述中心柱周向均布有多个，所述安装竖孔、定位销、弹性限位机构与所述定位销孔一一对应，以获得更加稳定的旋转限位结构。

10、进一步，所述锥孔沿所述内筒周向均布有多个，所述钢珠与所述锥孔一一对应，以更加稳定的卡住中心柱。

11、有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是：通过多重限位和定位结构，准确定位旋转料盘，形成自动化的旋转料盘装夹结构，为金属试样的自动化磨抛提供便利。同时，设置了双重自检测，可以更好的感知装夹过程，提高自动化程度。

技术特征：

1.一种试样自动上下料装置，其特征在于：包括旋转料盘（1）、机械夹爪（2），所述旋转料盘（1）包括底盘（1a）、中心柱（1b），所述中心柱（1b）固定在所述底盘（1a）上，且其颈部开设有环槽（1c），所述底盘（1a）上设置有多个试样固定位（1d）；所述机械夹爪（2）包括底座（2a）、外筒（2b）、内筒（2c）、气缸（2d）、钢珠（2e），所述气缸（2d）、外筒（2b）固定在所述底座（2a）上，所述外筒（2b）、内筒（2c）上分别开设主轴孔，所述内筒（2c）插入所述外筒（2b）的主轴孔，并与所述气缸（2d）连接，所述中心柱（1b）插入所述内筒（2c）的主轴孔，所述外筒（2b）的主轴孔上设置有斜坡部（2b-1），所述内筒（2c）的侧壁上开设有锥孔（2c-1），所述钢珠（2e）卡入所述锥孔（2c-1），且其两侧分别露出所述锥孔（2c-1）外，所述锥孔（2c-1）的高度与所述斜坡部（2b-1）、环槽（1c）对位匹配，以使所述钢珠（2e）通过所述斜坡部（2b-1）的限位卡入所述环槽（1c）。

2.根据权利要求1所述的一种试样自动上下料装置，其特征在于：所述旋转料盘（1）上还开设有定位销孔（1e），所述机械夹爪（2）还包括轴承（2f）、驱动机构（2g）、定位销（2h），所述外筒（2b）通过所述轴承（2f）与所述底座（2a）固定，所述驱动机构（2g）的固定端连接所述底座（2a）、输出端连接所述外筒（2b），以驱动所述外筒（2b）旋转，所述外筒（2b）上还开设有安装竖孔（2b-2），所述定位销（2h）通过弹性限位机构（2i）固定在所述安装竖孔（2b-2）内，所述定位销（2h）、定位销孔（1e）对位设置，所述弹性限位机构（2i）弹出所述定位销（2h）卡入所述定位销孔（1e）形成旋转限位。

3.根据权利要求2所述的一种试样自动上下料装置，其特征在于：所述弹性限位机构（2i）包括弹簧（2i-1）、螺钉（2i-2），所述定位销（2h）上设置有挡环（2h-1），且开设有安装横孔（2h-2），所述螺钉（2i-2）横向插入所述安装竖孔（2b-2），并穿过所述安装横孔（2h-2），以形成所述定位销（2h）的机械限位；所述安装竖孔（2b-2）为沉头孔，所述弹簧（2i-1）安装在所述沉头孔内，并通过所述挡环（2h-1）限位压缩。

4.根据权利要求3所述的一种试样自动上下料装置，其特征在于：所述机械夹爪（2）还包括定位环（2j）、第一定位传感器（2k），所述定位环（2j）固定在所述定位销（2h）上，所述第一定位传感器（2k）固定在所述底座（2a）上，且朝向所述定位环（2j）。

5.根据权利要求2所述的一种试样自动上下料装置，其特征在于：所述驱动机构（2g）包括电机（2g-1）、小带轮（2g-2）、传送带（2g-3）、大带轮（2g-4），所述电机（2g-1）固定在所述底座（2a）上，所述小带轮（2g-2）安装在所述电机（2g-1）的输出端，所述大带轮（2g-4）套设在所述外筒（2b）上，所述传送带（2g-3）绕设在所述小带轮（2g-2）、大带轮（2g-4）上形成回转。

6.根据权利要求1所述的一种试样自动上下料装置，其特征在于：所述机械夹爪还包括第二定位传感器（2m），所述第二定位传感器（2m）固定在所述底座（2a）上，且朝向所述旋转料盘（1）。

7.根据权利要求2所述的一种试样自动上下料装置，其特征在于：所述定位销孔（1e）在所述底盘（1a）上沿所述中心柱（1b）周向均布有多个，所述安装竖孔（2b-2）、定位销（2h）、弹性限位机构（2i）与所述定位销孔（1e）一一对应。

8.根据权利要求1所述的一种试样自动上下料装置，其特征在于：所述锥孔（2c-1）沿所述内筒（2c）周向均布有多个，所述钢珠（2e）与所述锥孔（2c-1）一一对应。

技术总结
本技术公开了一种试样自动上下料装置，包括旋转料盘、机械夹爪，所述旋转料盘包括底盘、中心柱，中心柱固定在底盘上，且其颈部开设有环槽，底盘上设置有多个试样固定位；机械夹爪包括底座、外筒、内筒、气缸、钢珠，气缸、外筒固定在底座上，外筒、内筒上分别开设主轴孔，内筒插入外筒的主轴孔，并与气缸连接，中心柱插入内筒的主轴孔，外筒的主轴孔上设置有斜坡部，内筒的侧壁上开设有锥孔，钢珠卡入锥孔，且其两侧分别露出锥孔外，锥孔的高度与斜坡部、环槽对位匹配，以使钢珠通过斜坡部的限位卡入环槽。本技术的优点是：通过多重限位和定位结构，准确定位旋转料盘，形成自动化的旋转料盘装夹结构，为金属试样的自动化磨抛提供便利。

技术研发人员：徐坤,李强,陈家乐,黄晓宾,徐宗立
受保护的技术使用者：江苏金恒信息科技股份有限公司
技术研发日：20221222
技术公布日：2024/1/12