一种抓取机构的制作方法

1.本发明涉及自动化设备领域，尤其涉及一种应用于塑壳断路器底座的自动化生产装置的抓取机构。


背景技术：

2.由于塑壳断路器底座主体部件是由玻璃纤维热压而成，其中还镶嵌有铜螺帽，一般生产过程都是人工将铜螺帽预先放置在待热压的模具上，然后将称重好的玻璃纤维放置在热压机内成型而成，此生产过程效率低下，且车间环境恶劣。因此，实现塑壳断路器底座主体部件的自动化生产过程，尤其解决铜螺帽在热压模板中的自动定位及其关键。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了一种抓取机构，通过设置合适的铜螺帽抓取子单元，实现了铜螺帽自动定位，并进一步提升生产效率的目的，为塑壳断路器底座主体部件的自动化生产过程作出了重要贡献。
4.为了达到上述目的，本发明提供了一种抓取机构，应用于塑壳断路器底座自动化生产的装置，所述抓取机构包括：扁平机器人、连接件、抓取支撑板、以及抓取单元；所述扁平机器人用于起支撑作用以及供所述抓取单元移动至指定位置的作用；所述连接件用于将所述扁平机器人与所述抓取支撑板相连接；所述抓取支撑板为一平板结构，所述抓取单元安装于所述抓取支撑板上；
5.所述抓取单元包括:原料抓取子单元、铜螺帽抓取子单元、以及成品抓取子单元；所述原料抓取子单元由第一气动夹爪、以及与所述第一气动夹爪连接的两块位置相对设置的第一夹板组成；两块所述第一夹板之间留有空隙；通过所述第一气动夹爪的驱动作用，带动所述第一夹板分别靠拢或远离；
6.所述铜螺帽抓取子单元包括:气缸、上板、中间板、下板、轴承、顶升柱、以及套口可形变的套筒；所述上板、所述下板以及中间板均通过轴承支撑设置；所述上板与所述中间板为固定板，所述下板为活动板，可通所述气缸驱动所述下板实现上下活动；所述气缸设置于上板，所述顶升柱固定设置于所述中间板底面且贯穿于所述下板，所述套筒固定设置于所述下板底面，且与所述顶升柱所在的贯穿位置相配合，使得所述顶升柱嵌合于所述套筒内部；其中，所述顶升柱并未延伸出所述套筒的套口，其底面与所述套筒的套口所在面存在的竖直距离；当所述气缸带动所述下板向下运动时，所述竖直距离增加，当所述套口接触到铜螺帽时，相当于外部施加竖直方向外力于所述套口，使得所述套口发生形变将所述铜螺帽抓取；当所述气缸带动所述下板向上运动时，所述竖直距离减少，使得所述顶升柱将所述铜螺帽从所述套筒内顶出；
7.所述成品抓取子单元由第二气动夹爪、以及与所述第二气动夹爪连接的两块位置相对设置的第二夹板组成，两块第二夹板之间留有空隙；通过所述第二气动夹爪的相对运动作用，带动所述第二夹板分别靠拢或远离。
8.优选的，所述套口为类叶瓣结构，各个叶瓣之间存在间隙。
9.优选的，所述中间板与所述顶升柱为一体成型结构或螺钉固定连接结构；所述下板与所述套筒为一体成型结构或螺钉固定连接结构。
10.优选的，所述顶升柱的数量与所述套筒数量均为四个。
11.优选的，所述竖直距离设置为:大于0，小于铜螺帽的自身高度。
12.优选的，所述原料抓取子单元、所述铜螺帽抓取子单元，以及所述成品抓取子单元并列设置。
13.优选的，所述抓取机构还包括:旋转部件；所述旋转部件设置于所述抓取支撑板与所述连接件之间，所述抓取支撑板能够在水平面上任意角度旋转。
14.本发明的有益效果在于：通过所述抓取机构，能够实现铜螺帽自动定位功能，且所述抓取机构一个抓取行程能同时抓取原料，铜螺帽以及准成品，极大地提高生产效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明所提供的一种抓取机构的结构示意图；
17.图2为本发明所提供的一种抓取机构的抓取单元结构示意图；
18.图3为本发明所提供的一种抓取机构的抓取单元中铜螺帽抓取单元的结构示意图以及套筒与顶升柱配合的局部放大剖视图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
21.本发明提供了一种抓取机构的实施例一。参加图1，所述抓取机构应用于塑壳断路器底座自动化生产装置。考虑到塑壳断路器底座部件的生产过程既需要对原料进行热压，还需要在热压模板预先将铜螺帽设置在模板的指定位置，这样才能确保热压后的成品内镶嵌有铜螺帽。基于此，本实施例中的所述抓取机构包括：扁平机器人1、连接件2、抓取支撑板3、以及抓取单元4。其中，所述扁平机器人1用于起支撑作用以及供所述抓取单元4移动至指定位置的作用。其中，所述连接件2用于将所述扁平机器人1与所述抓取支撑板3相连接，所述扁平机器人 1在属于现有技术，因此不对其结构进行叙述，具体可参见图1。其中，所述抓取支撑板3为一平板结构，可以采用方形或其他形状的平板结构，本实施例优选采用方形平板结构，由于该形状能够实现安装抓取单元4的目的，也能方便自身的加工过程。
22.本实施例中，所述抓取单元4安装于所述抓取支撑板3上。所述抓取单元4 通过螺
钉、螺栓或其他可拆卸得方式固定安装于所述抓取支撑板3上。采用可拆卸的安装方式，能够方便零部件磨损或损坏后的检查与替换动作。其中，所述抓取单元4具体包括三个部分:原料抓取子单元41、铜螺帽抓取子单元42、以及成品抓取子单元43。
23.参见图2，所述原料抓取子单元41由第一气动夹爪411、以及与第一气缸连接的两块位置相对的第一夹板412组成。两块所述第一夹板412之间留有空隙，所述第一气动夹爪411的两端分别连接于所述第一夹板412的内侧面。所述第一气动夹爪411可同时相对运动，或同时相远离方向运动。当所述原料抓取子单元41 需要抓取原料时，所述扁平机器人1的机械手臂旋转至原料放置的位置，然后通过所述第一气动夹爪411相对运动的驱动作用，带动所述第一夹板412分别靠拢，靠拢至对所述原料产生挤压作用时，实现原料夹取；当需要放置原料时，所述机械手臂旋转至原料热压模板处，然后通过所述第一气动夹爪411相远离运动的驱动作用，带动所述第一夹板412分别远离，从而使得所述原料失去挤压作用力而落下，实现原料的放料。
24.参见图2和图3，所述铜螺帽抓取子单元42包括:气缸421、上板422、中间板423、下板424、轴承425、顶升柱子426、以及套口可形变的套筒427。其中，所述上板422、所述下板424以及所述中间板423均通过所述轴承425支撑设置；所述上板422与所述中间板423为固定板，所述下板424为活动板，可通过所述气缸421带动所述下板424上下活动。所述气缸421设置于上板422，所述顶升柱426固定设置于所述中间板423底面且贯穿于所述下板424，所述套筒 427固定设置于所述下板424底面，与所述顶升柱子426所在的贯穿位置相配合，使得所述顶升柱子426嵌合于所述套筒427内部，形成嵌套结构。其中，所述顶升柱426并未延伸出所述套筒427外部，所述顶升柱子426的底面与所述套筒427 的套口所在面存在一定的竖直距离；当所述气缸421带动所述下板424向下运动时，所述竖直距离增加，预留出相应的铜螺帽抓取空间，当所述套筒427的套口接触到所述铜螺帽，并因铜螺帽作用于所述套口的竖直外力，发生形变从而将所述铜螺帽抓取。当所述气缸421带动所述下板424向上运动时，所述竖直距离减少，相当于所述顶升柱426将位于所述套筒427抓取空间内的所述铜螺帽顶出，实现放料的过程。其中，所述竖直距离可以为:大于0，小于铜螺帽的自身高度之间。
25.为了实现所述所述套筒427的套口可以在竖直外力作用下发生形变，本实施例优选将所述套口的结构设置为类叶瓣结构，各个叶瓣之间存在间隙，因此当在竖直的外力作用下，所述类叶瓣结构会发生开合形变。其中，所述中间板423与所述顶升柱426为一体成型结构或螺钉固定连接结构；所述下板424与所述套筒 427为一体成型结构或螺钉固定连接结构。
26.本实施例中，由于待热压成型的所述塑壳断路器底座部件中是嵌有四个铜螺帽，因此，所述顶升柱426的数量与所述套筒427数量均设置为四个，且设置位置与所述塑壳断路器底座部件中铜螺帽所在位置一致。
27.参见图2，所述成品抓取子单元43由第二气动夹爪431、以及与所述第二气动夹爪431连接的两块位置相对的第二夹板432组成。两块所述第二夹板432之间留有空隙，所述第二气动夹爪431的两端分别连接于所述第二夹板432的内侧面。所述第二气动夹爪431可同时相对运动，或同时相远离方向运动。当所述成品抓取子单元43需要抓取热压后或冷却后的成品时，所述机械手臂旋转至原料热压模板或产品冷却处所在的位置，然后通过所述第二气动夹爪431相对运动的驱动作用，带动所述第二夹板分别靠拢，靠拢至对所述成品产生
挤压作用时，实现对所述成品夹取；当需要放置所述成品至指定位置时，所述机械手臂旋转至指定位置处，然后通过所述第二气动夹爪431相远离运动的驱动作用，带动所述第二夹板432分别远离，从而使得所述成品失去挤压作用力而落下，实现成品的放料。
28.本实施例中，所述原料抓取子单元41、所述铜螺帽抓取子单元42，以及所述成品抓取子单元43于同一水平面并列设置，但设置的排列顺序可以为随机排列，任意的排列设置方式均在本发明的保护范围内。例如:在本实施例中，所述原料抓取子单元41设置在左侧，所述铜螺帽抓取子单元42设置在中间，所述成品抓取子单元43设置在右侧。
29.本实施例采用具体的例子对所述抓取机构的一个抓取行程进行描述，例如: 抓取机构先到达铜螺帽出料的位置，通过铜螺帽抓取子单元42抓取铜螺帽，由于铜螺帽与原料均需要运送至热压模板处，因此抓取机构并未对铜螺帽进行放料，而是到达原料放置处通过原料抓取子单元41抓取原料后，再到达热压模板处；进而通过成品抓取子单元43先将上一轮热压好的成品从热压模板中抓取出来后，再将铜螺帽抓取子单元42对准所述热压模板位置，将铜螺帽放置指定位置，进而所述抓取机构稍稍移动，将原料抓取子单元41对应所述热压模板位置，将所述原料放料后，即可进行该轮热压动作，此时所述抓取机构抬起，将上一轮成品放置在冷却位置。
30.通过上述例子可以得知，所述抓取机构不仅能够实现铜螺帽、原料以及成品的抓取，为实现塑壳断路器底座部件的自动化生产过程提供重大贡献，还能够在一次抓取行程中，抓取铜螺帽、原料以及成品，相对于以往技术中单次只能抓取其中一样，放料后才能返回抓取另一物料，从而进一步实现提高生产效率的目的。
31.本发明还提供了一种抓取机构的实施例二。所述抓取机构的实施例二在上述实施例一的基础上进行了改进，改进之处在于，所述抓取机构还包括:旋转部件。所述旋转部件设置于所述抓取支撑板3与所述连接件2之间，所述抓取支撑板3 能够在水平面上任意角度旋转，由于抓取单元4的各个子单元的安装位置接近，这样当所述抓取机构到达所述热压模板时，无需调整所述机械手臂的角度，只需通过所述旋转部件实现小范围的旋转，即可将调节当前对准所述热压模板处的子单元，方便实现所述抓取机构单行程多抓取物料的功能。例如:若当时对准所述热压模板的为成品抓取子单元43，抓取成品动作完毕后，通过旋转所述旋转部件，即可将所述铜螺帽抓取子单元42对准所述热压模板。通过上述实施方式能够进一步提高抓取机构的抓取效率。
32.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
33.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
34.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。