一种专用夹具的制作方法

本实用新型涉及有色金属铸造生产线的工具，具体是一种夹具。

背景技术：

现有的有色金属连续铸造生产线码垛夹具有两种：一种是国内普遍应用于小吨位有色金属连续铸造生产线（生产能力<22t/h）堆垛机的专用夹具。夹具前进和后退由夹具小车带动，动力是油缸；夹具上下则由一气缸带动。左右两个气缸通过连杆分别带动左右对称的夹爪，当金属锭按序排好层后，专用夹具下降到位后左右对称的夹爪分别在各自气缸的作用下夹具闭合，完成第一层夹锭工作。然后堆垛机继续工作，将夹住的金属锭层从排列架上夹取上升并转运到堆垛工位上部，夹具旋转90°并下降到位后左右对称的夹爪分别在各自气缸的作用下夹具打开，完成码垛，夹具旋转由堆垛机上的旋转气缸完成。第二层夹锭码垛工作同第一层动作一样，只是夹具不旋转90°。重复上述动作完成第三层到第十一层夹锭码垛工作。这种夹具由于机构设计的不合理，夹具在上升、下降、旋转、运行过程中容易出现散乱现象，尤其是夹取第一层大面全部向上四块金属锭时更容易出现散乱现象，码垛后往往需要人工辅助二次排锭，从而无法确保金属锭码垛正常进行，甚至造成严重的安全事故；第二种是国外普遍使用的码垛机器人专用夹具。比较有代表性的是瑞士麦茨高奇的应用于块抓机器人(每次抓取一块金属锭)的专用夹具。在有色金属连续铸造生产线的码垛工位配有两台装有专用夹具的机器人和垛锭移动叉车实现金属锭的抓取和码垛。这种专用夹具由于是每块金属锭单独抓举，同时还要实现金属锭的翻转搭接，这样码出来的金属锭垛容易散锭，严重影响生产线的可靠性，而且频繁的抓举使得夹具的寿命比较短。另外，一条生产线配备两台专用机器人、两套夹具和垛锭移动叉车，成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种专用夹具。

本实用新型是一种专用夹具，通过连接座17与机器人连接，夹具本体是由底板12和立板11、立板14、立板18、立板19、立板20及立板74焊接而成；立柱16是由板35、板32、板69和板70焊接而成；立柱16焊接在底板12下方，连接座17焊接在底板12的上方，并且都处于正中位置，前夹爪是由夹紧臂59、夹紧臂54、夹紧臂50、夹紧板57、固定板79、固定板77、固定板80和固定轴60组成；固定板79、固定板77和固定板80分别焊接在夹紧臂59、夹紧臂54和夹紧臂50的下端；夹紧板57与固定板79、固定板77、固定板80通过螺栓组连接；固定轴60依次穿过夹紧臂59、夹紧臂54和夹紧臂50中部的孔并且焊接在一起；夹紧臂59、夹紧臂54和夹紧臂50之间等间距布置；铰链座62、铰链座56和铰链座48等间距焊接在立板74的外侧面；夹紧臂59通过铰链轴61和螺母58与铰链座62铰接，夹紧臂54通过铰链轴52和螺母72与铰链座56铰接，夹紧臂50通过铰链轴51和螺母49与铰链座48铰接，实现夹具本体与前夹爪的连接；后夹爪是由夹紧臂4、夹紧臂33、夹紧臂25、夹紧板36、固定板3、固定板34、固定板26和固定轴6组成；固定板3、固定板34和固定板26分别焊接在夹紧臂4、夹紧臂33和夹紧臂25的下端；铰链座64、铰链座39和铰链座46等间距焊接在立板19的外侧面；左扶锭爪由夹紧滚轮63、夹紧滚轮2、轴1和扶锭臂5组成；轴1穿过扶锭臂5下端的孔，夹紧滚轮63和夹紧滚轮2分别空套在轴1的两端，并通过卡簧实现轴向定位；夹紧滚轮63、夹紧滚轮2与轴1之间都是可动连接；铰链座10焊接在立板11的外侧面中间部位；右扶锭爪由夹紧滚轮47、夹紧滚轮29、轴28和扶锭臂27组成；轴28穿过扶锭臂27下端的孔，夹紧滚轮47和夹紧滚轮29分别空套在轴28的两端，并通过卡簧实现轴向定位；夹紧滚轮47、夹紧滚轮29与轴28之间都是可动连接；铰链座21焊接在立板20的外侧面中间部位。

本实用新型相对现有技术，其有益效果是在没有增加机构复杂程度和成本的条件下，方便地实现了自动夹取金属锭并完成码垛。保证了抓取金属锭位置准确、动作可靠、码垛整齐，确保了在码垛生产时不会出现丢锭、散锭等问题，从而有效地提高了整机的生产效率，完全实现了自动码垛，确保码出的金属锭垛整齐、美观、运输时不散垛。

附图说明

图1是夹具的主视图（去掉前夹爪），图2是图1的的俯视图，图3 夹具左视图（去掉左扶锭爪）。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实用新型是一种专用夹具，通过连接座17与机器人连接，夹具本体是由底板12和立板11、立板14、立板18、立板19、立板20及立板74焊接而成；立柱16是由板35、板32、板69和板70焊接而成；立柱16焊接在底板12下方，连接座17焊接在底板12的上方，并且都处于正中位置，前夹爪是由夹紧臂59、夹紧臂54、夹紧臂50、夹紧板57、固定板79、固定板77、固定板80和固定轴60组成；固定板79、固定板77和固定板80分别焊接在夹紧臂59、夹紧臂54和夹紧臂50的下端；夹紧板57与固定板79、固定板77、固定板80通过螺栓组连接；固定轴60依次穿过夹紧臂59、夹紧臂54和夹紧臂50中部的孔并且焊接在一起；夹紧臂59、夹紧臂54和夹紧臂50之间等间距布置；铰链座62、铰链座56和铰链座48等间距焊接在立板74的外侧面；夹紧臂59通过铰链轴61和螺母58与铰链座62铰接，夹紧臂54通过铰链轴52和螺母72与铰链座56铰接，夹紧臂50通过铰链轴51和螺母49与铰链座48铰接，实现夹具本体与前夹爪的连接；后夹爪是由夹紧臂4、夹紧臂33、夹紧臂25、夹紧板36、固定板3、固定板34、固定板26和固定轴6组成；固定板3、固定板34和固定板26分别焊接在夹紧臂4、夹紧臂33和夹紧臂25的下端；铰链座64、铰链座39和铰链座46等间距焊接在立板19的外侧面；左扶锭爪由夹紧滚轮63、夹紧滚轮2、轴1和扶锭臂5组成；轴1穿过扶锭臂5下端的孔，夹紧滚轮63和夹紧滚轮2分别空套在轴1的两端，并通过卡簧实现轴向定位；夹紧滚轮63、夹紧滚轮2与轴1之间都是可动连接；铰链座10焊接在立板11的外侧面中间部位；右扶锭爪由夹紧滚轮47、夹紧滚轮29、轴28和扶锭臂27组成；轴28穿过扶锭臂27下端的孔，夹紧滚轮47和夹紧滚轮29分别空套在轴28的两端，并通过卡簧实现轴向定位；夹紧滚轮47、夹紧滚轮29与轴28之间都是可动连接；铰链座21焊接在立板20的外侧面中间部位。

如图1、图2、图3所示，夹紧板36与固定板3、固定板34、固定板26通过螺栓组连接。

如图1、图2、图3所示，固定轴6依次穿过夹紧臂4、夹紧臂33和夹紧臂25中部的孔并且焊接在一起；夹紧臂4、夹紧臂33和夹紧臂25之间等间距布置。

如图1、图2所示，夹紧臂4通过铰链轴65和螺母66与铰链座64铰接，夹紧臂33通过铰链轴40和螺母43与铰链座39铰接，夹紧臂25通过铰链轴44和螺母45与铰链座46铰接，实现夹具本体与后夹爪的连接。

如图1、图2所示，扶锭臂5上端有一通孔，扶锭臂5通过铰链轴9与铰链座10连接，实现了左扶锭爪与夹具本体的连接。

如图1、图2所示，扶锭臂27上端有一通孔，扶锭臂27通过铰链轴22与铰链座21连接，实现了右扶锭爪与夹具本体的连接。

如图1、图3所示，立柱16的板69上固定有气缸67的尾座68，气缸67的另一端通过气缸连接头75、铰链轴41与第五夹紧臂33铰接。

如图1、图3所示，立柱16的板70上固定有气缸73的尾座71，气缸73的另一端通过气缸连接头76、铰链轴55与夹紧臂54铰接；立柱16的板35上固定有气缸38的尾座15，气缸38的另一端通过气缸连接头8、铰链轴7与扶锭臂5铰接。

如图1、图3所示，立柱16的板32上固定有气缸30的尾座31，气缸30的另一端通过气缸连接头23、铰链轴24与扶锭臂27铰接。

如图1、图2所示，底板12上固定有检测气缸13，检测气缸13活塞杆的末端装有检测盘37。

如图1、图2、图3所示，由于机器人的额定载荷上限为300kg，考虑到夹具的工作环境、抓举金属锭的重量以及夹具本身的刚度和强度，本夹具自身的重量严格限制在150kg以下，故将夹具的底板12、夹紧板36和夹紧板57设计为镂空的形式。夹紧板36和夹紧板57在工作状态时（即夹紧状态时）与水平面呈85°角。

本实用新型的工作过程为：在初始状态时，机器人处于原点位置，夹具在层运输机整列工位的正上方，前后夹爪和左右扶锭爪处于张开状态。当第一层铝锭在整列工位排列整齐后，机器人带动夹具下降到整列工位之后前后夹爪和左右扶锭爪在气缸73、气缸67、气缸38和气缸30的推动下动作将层金属锭夹紧，然后机器人按照设定好的路径动作将层金属锭搬运到成品运输机的垛位，前后夹爪和左右扶锭爪打开，检测气缸13带动检测盘37下降到第一层金属锭的上表面，检测第一层金属锭上表面的高度，为第二层金属锭码垛时夹具下降的高度提供依据。检测完成后检测气缸13复位，机器人带动夹具复位，完成第一层金属锭的码垛。在第一层码垛的过程中，层运输机同时进行下一层金属锭整列排锭工作，机器人复位之后第二层金属锭刚好排列完毕，机器人带动夹具下降到整列工位之后将第二层金属锭夹紧，然后机器人按照设定好的路径动作，在将第二层金属锭搬运到成品运输机码垛垛位的过程中机器人带动夹具和第二层金属锭转动90°，将第二层金属锭码放在第一层金属锭上面，然后前后夹爪和左右扶锭爪打开，检测气缸13带动检测盘37下降到第二层金属锭的上表面，检测第二层金属锭上表面的高度，检测完毕后检测气缸13复位，机器人带动夹具复位，完成第二层金属锭的码垛。其余各层重复上面的过程。

每垛金属锭11层，其中第一层为4块金属锭，其余各层为5块金属锭，偶数层需要转动90°，整个码垛过程的动作均由系统PLC控制实现。