一种气缸驱动的吸盘式电磁铁牵引机构及其对接装置的制作方法

本发明涉及一种电磁铁对接装置，尤其涉及一种气缸驱动的吸盘式电磁铁牵引机构及其对接装置。

背景技术：

小型吸盘式电磁铁目前较多应用在生产与生活领域当中，用于机器分拣、医疗设备等诸多领域，其因体积小，吸力大，可控制，价格实惠等诸多因素，成为了目前市场上较为主流的电磁铁。在工业前景的应用方面，生产加工流水线上，早就有利用电磁铁机构进行分拣的装置，而在牵引方面，电磁铁也因其具有牵引力强、分离方便、易于控制等特性，具有极强的应用前景。

目前应用在工业生产领域的搬运牵引技术主要以托盘、叉车、agv小车的组合进行自动化搬运与操作，但是就agv的应用来看，其获取与放置绝大多数还是依赖于人工进行装卸，需要一种可供机器自主进行识别，自动连接与自动放置的机械结构，以实现全自动化。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的是提供一种气缸驱动的吸盘式电磁铁牵引机构及其对接装置，解决了吸盘式电磁铁在拖拽、牵引时快速对接以及转动时的自由度把控问题，同时利用电磁铁保护罩确保了使用过程中出现的误触等情况。

技术方案：本发明包括牵引机构和对接装置，所述的牵引机构包括支架，所述支架的末端连接有气缸，支架前端的左右两侧各连接有一个电磁铁保护罩，支架的左右两侧上各安装有一根直线导轨，每根直线导轨上至少设有两个滑块；所述的对接装置包括支撑方管，所述支撑方管的端部连接有对接头，所述的对接头能够与电磁铁对接，对接头内嵌有铁片。

所述电磁铁保护罩底部的左右两侧各安装有一个转向头。

所述的支架前端设有避震器支座，所述的避震器支座与转向头之间设有拉簧，使电磁铁保护罩可以绕中心轴转动，并使电磁铁保护罩在不受力时自动回复正对位置，同时当对接出现偏差时可以进行自我微调。

所述的电磁铁保护罩内固连有电磁铁，通过电磁铁保护罩实现电磁铁转向头的转向和对电磁铁的保护。

所述的铁片上设有两个沉头孔，用于与吸盘式电磁铁对接并吸附。

所述的支架通过固定支座与气缸的活塞连接，使用气缸对整个装置进行驱动，并提供推力，在需要进行对接时，装置整体能被推出。

所述的支架采用铝方管制成，支架拐角处均设有角片，对铝方管进行固定。

所述的支撑方管底部设有支座，支座的高度与孔位可调，用于与被拖拽装置的底盘相固连。

有益效果：本发明具有以下优势：

(1)与传统的机械锁扣式拖拽相比，本发明具有对接快，取放灵活的性能，能够极大程度的提升对接的效率；

(2)特殊的电磁铁保护罩确保了在平时使用过程中不会出现误触的情况，大大提升了安全性；

(3)材料基础，造价成本低，本发明所涉及的零部件均为工业生产应用中的常见产品，且不涉及过于繁琐的机械结构与控制原理，原理简介，实用性强；

(4)组装简单，维修性强，本发明所提及产品在实际装配过程中拆卸简单，具有较强的可维修性。

附图说明

图1为本发明的牵引机构示意图；

图2为本发明的对接装置示意图；

图3为图1的俯视图；

图4为图2的主视图；

图5为本发明的牵引机构与对接装置对接状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图5所示，本发明包括牵引机构和对接装置，如图1所示为牵引机构示意图，包括由铝方管拼接组成的矩形支架3，支架3的左右两条方管的长度超出前端方管的端部，支架3的拐角处的上下两个表面均固定有l型角片4，通过铆接的形式对铝方管进行固定。支架3左右两侧的方管上各固定有一条直线导轨6，直线导轨6上均设有两个滑块5。使用四个工业级滑块与上方固定车身相连接，与直线导轨6共同保证了该装置推出时做直线运动。直线导轨6采用两根平行的工业级直线导轨，固定在铝方管上，从而与滑块5相配合，确保装置做直线运动。采用铝方管制成的支架3保证了两电磁铁的平行度及两者之间的距离恒定，同时给直线导轨6提供固定孔位，起到结构支撑作用，并且可通过更改其长短改变两电磁铁转向头之间的距离。支架3末端的中央位置连接有方形固定支座2，通过固定支座2连接气缸1，气缸1采用迷你气缸对整个装置进行驱动，并且提供推力，使其在需要进行对接时，装置整体能被推出。通过固定支座2使气缸1的活塞与铝方管相固连，从而驱动支架整体向前推出。

支架3左右两根方管伸出前端方管的部分与前端方管之间的夹角处安装有避震器支座7，同时，在相对应的方管的外侧也固定有一个避震器支座7，左右两侧方管的末端各固定有一个电磁铁保护罩9，电磁铁保护罩9内固连有吸盘式电磁铁10，两个电磁铁10平行设置，利用两个平行放置的吸盘式电磁铁作为功能实现模块，实现拖拽牵引功能。利用电磁铁保护罩9实现电磁铁转向头的转向和对吸盘式电磁铁的保护，同时可采用外加继电器的控制方式实现电磁铁10的开闭，从而能够实现与对接装置的吸附功能。电磁铁保护罩9底部的左右两侧各连接有一个转向头，转向头与位于同一侧的避震器支座7之间连接有拉簧8，在避震器支座7的上下圆孔中穿过螺栓或销轴固定拉簧，左右两侧的拉簧8组成等腰三角形结构分布。每个电磁铁转向头左右各设置一个拉簧8，使电磁铁10可以绕中心轴转动，并使其在不受力时自动回复正对位置，同时当对接出现偏差时，可以进行自我微调。

如图2和图4所示的对接装置包括对接头11，对接头11采用圆形凸台状结构，用于在对接过程中帮助电磁铁转向头调整到中心与凸台正对的位置，以便与其对接，同时起到了防护与筛选作用，保护电磁铁在连接过程中不会误触其他部位从而造成吸附。对接头11中央内嵌有圆形铁片12，吸盘式电磁铁要求所吸附物体接触面平整，铁片12上开有两个对称分布的沉头孔，以保证接触面为平面，且面积足够，用于与吸盘式电磁铁对接并吸附。对接头11的左侧端部的中央连接有一根支撑方管13，用于将对接头11与支座14固连。支撑方管13底部连接有两根支座14，其高度与孔位可调，用于与被拖拽装置的底盘相固连。

本发明利用直线导轨与滑块实现直线电磁铁的直线运动；利用迷你气缸作为原动件进行驱动；利用两个平行放置的吸盘式电磁铁作为功能实现模块，实现拖拽牵引功能；利用两个以铁片为主体的对接装置固定于待牵引的物品上实现与牵引装置的对接；利用特殊形状的电磁铁保护罩以及铁片保护罩进行筛选与防误触；利用转动副实现拖拽过程中转向的方案，实现灵活转向的功能；利用两侧拉簧进行转头的自动对位与归位。

本发明的安装步骤为：

(1)将四个滑块固定在牵引所用的车辆或者搬运道具上，并且保持固定在车辆前方，便于伸出，滑块与下方导轨连接，用于保证整个牵引机构沿直线运动；

(2)将迷你气缸缸体与车身固连，气缸用于给机构的伸出与收回提供动力；

(3)对接装置的两个支座与待牵引物品底盘固连(如板车、储货架等)，并且调整两对接装置的中心宽度与牵引机构相等，装配完成如图5所示；

(4)需要进行对接搬运时，用电磁继电器控制给电磁铁通电，并且用继电器控制气缸推动整个装置沿直线推出，并与对接装置进行对接；

(5)在一定范围之内，只要是牵引机构与对接装置正对且误差中心距误差不超过10％，皆可吸附成功，待两者成功吸附之后，即可由牵引车辆拖动被托运物品移动；

(6)当移动到适当位置或位移完成时，只需通过继电器控制电磁铁断电即可实现断电的功能，从而完成整套动作。