本實(shí)用新型涉及一種三滾自動(dòng)化夾持機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，在國(guó)內(nèi)外，自動(dòng)送料方式有很多種，但運(yùn)用在三滾滾絲機(jī)上的在國(guó)內(nèi)外都不常見(jiàn)。高鐵螺栓在我國(guó)的鐵路發(fā)展史上是不可或缺的產(chǎn)品，因此螺栓的加工質(zhì)量直接關(guān)系到鐵路發(fā)展的速度，具有很重要的意義。為了減少勞動(dòng)力、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、因?yàn)槿藶橐蛩匾饻囟茸兓^(guò)大、滾絲時(shí)溫度不統(tǒng)一等引起的質(zhì)量變化甚至不合格，因此設(shè)計(jì)了一種螺栓自動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)，取名為三滾自動(dòng)化夾持機(jī)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種三滾自動(dòng)化夾持機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種三滾自動(dòng)化夾持機(jī)構(gòu)，包括主支架和固定在主支架上的主底板，在主底板上設(shè)置有直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠和伺服電機(jī)；在直線導(dǎo)軌上設(shè)置有滑塊，在滑塊上設(shè)置有氣缸底板，氣缸底板與滾珠絲杠連接，在氣缸底板上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)氣缸和齒輪盤(pán)；在旋轉(zhuǎn)氣缸的頭部設(shè)置連接體，在連接體上設(shè)置有齒條；所述齒條與齒輪盤(pán)接觸；在齒輪盤(pán)上固定有氣缸底部圓盤(pán)，在氣缸底部圓盤(pán)的最外端設(shè)置有伸縮氣缸，在伸縮氣缸的前端設(shè)置夾取氣缸，在夾取氣缸前端設(shè)置鉗夾。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：三滾自動(dòng)化夾持機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)夾持機(jī)構(gòu)直接從螺栓加熱機(jī)構(gòu)上夾取熱料，放入三滾滾絲機(jī)支撐架上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾料→運(yùn)行到指定位置→放料(滾絲)-回到初始位置等待夾料的一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。通過(guò)本三滾自動(dòng)化夾持機(jī)構(gòu)，可以大大減少勞動(dòng)力成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度, 減少溫度變化,減少了產(chǎn)品加工誤差,同時(shí)機(jī)構(gòu)工作效率高，這在實(shí)際生產(chǎn)中具有很好的推廣效果和意義。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中：

圖1是本三滾自動(dòng)化夾持機(jī)構(gòu)的主視圖；

圖2是本三滾自動(dòng)化夾持機(jī)構(gòu)的剖視圖。

具體實(shí)施方式

一種三滾自動(dòng)化夾持機(jī)構(gòu)，如圖1和圖2所示，包括：底座1、矩形鋼2、矩形鋼3、主底板4、直線導(dǎo)軌5、滾珠絲杠6、伺服電機(jī)7、聯(lián)軸器8、滑塊9、螺母10、氣缸底板11、旋轉(zhuǎn)氣缸12、氣缸墊塊13、伸縮氣缸14、夾取氣缸15、連接體16、齒條17、氣缸底部圓盤(pán)18、齒輪盤(pán)19、齒條導(dǎo)軌20、第一連接板21、鉗夾22、軸承23、固定軸24、轉(zhuǎn)動(dòng)軸套25、第二連接板26、第一活動(dòng)關(guān)節(jié)27、第二活動(dòng)關(guān)節(jié)28、觸摸屏29等，其中：

本機(jī)構(gòu)整體主支架采用500×300×12的矩形鋼2和3及底座1焊接而成，在焊接前將兩矩形鋼通過(guò)兩塊連接板用螺栓連接，進(jìn)行定位，有利于保證焊接后的精度。主底板4與主支架焊接后進(jìn)行整體加工成需要的尺寸，這樣才能保證主底板4所需尺寸與主支架的上下表面的平行度和相對(duì)精度。主底板4上則是運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部分，利用直線導(dǎo)軌5、滾珠絲杠6以及伺服電機(jī)7對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)的左右運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，其都與主底板4用螺栓直接連接。伺服電機(jī)7和滾珠絲桿6通過(guò)聯(lián)軸器8連接。其次，氣缸底板11通過(guò)螺釘固定在直線導(dǎo)軌5的4個(gè)滑塊9和滾珠絲杠6的螺母10上。氣缸底板11上裝有旋轉(zhuǎn)氣缸12，伸縮氣缸14和夾取氣缸15。其中，旋轉(zhuǎn)氣缸12通過(guò)兩個(gè)氣缸墊塊13直接連接在氣缸底板11上，旋轉(zhuǎn)氣缸頭部的連接體16連接有齒條17。在氣缸底板11 上設(shè)置有齒條導(dǎo)軌20和固定軸24,在固定軸24上設(shè)置有軸承23，在軸承23上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸套25，齒輪盤(pán)19固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸套25上，氣缸底部圓盤(pán)18則固定在齒輪盤(pán)19上，伸縮氣缸14固定在氣缸底部圓盤(pán)18的最外端；齒條17在旋轉(zhuǎn)氣缸12的作用下沿齒條導(dǎo)軌20做上下運(yùn)動(dòng)，齒條17和齒輪盤(pán)19配合完成齒條17的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒輪盤(pán)19的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與齒輪盤(pán)19固定的氣缸底部圓盤(pán)18和伸縮氣缸14也做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(即將齒條17的伸縮運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為伸縮氣缸14的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。伸縮氣缸14則實(shí)現(xiàn)夾持部分的抓料和放料的伸縮過(guò)程；夾取氣缸15通過(guò)連接板21直接連接在伸縮氣缸14的前端，直接控制鉗夾22的抓料(閉合)和放料(打開(kāi))。齒輪盤(pán)19后方有提供轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承23和轉(zhuǎn)動(dòng)軸套25，減少了旋轉(zhuǎn)氣缸12運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力，增加了靈活性，同時(shí)也減少了模具間的磨損。主支架右側(cè)是這個(gè)機(jī)構(gòu)的觸摸屏29,其與主支架用連接板26,活動(dòng)關(guān)節(jié)27和活動(dòng)關(guān)節(jié)28連接,活動(dòng)關(guān)節(jié)27及28均可實(shí)現(xiàn)180度的轉(zhuǎn)動(dòng),方便操作者在不同的方位進(jìn)行操作調(diào)試。

本實(shí)用新型的工作原理是：

本機(jī)構(gòu)主要是實(shí)現(xiàn)夾持機(jī)構(gòu)直接從螺栓加熱機(jī)構(gòu)上夾取熱料，放入三滾滾絲機(jī)支撐架上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾料-運(yùn)行到指定位置-放料(滾絲)-回到初始位置等待夾料。通過(guò)伺服電機(jī)和滾珠絲杠控制夾持機(jī)構(gòu)主底板的左右移動(dòng)，利用接近開(kāi)關(guān)及伺服電機(jī)的定位完成信號(hào)檢測(cè)主底板是否移動(dòng)到位，即抓料位和放料位。在抓料位和放料位兩側(cè)分別設(shè)置限位開(kāi)關(guān)信號(hào)和實(shí)體限位裝置，防止因伺服電機(jī)脈沖信號(hào)出錯(cuò)或絲杠與伺服電機(jī)間的聯(lián)軸器松動(dòng)引起超出預(yù)定行程的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的意外事故。在抓料位，氣缸處于安全等待狀態(tài)，即旋轉(zhuǎn)氣缸12處于伸出狀態(tài)，伸縮氣缸14處于縮回狀態(tài)，夾取氣缸15處于打開(kāi)狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行通過(guò)PLC控制，通過(guò)觸摸屏操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)觸摸屏控制系統(tǒng)的自動(dòng) 啟動(dòng)和停止，并可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作及對(duì)單個(gè)步驟進(jìn)行操作，方便簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂。

本機(jī)構(gòu)由PLC控制伺服控制器的脈沖信號(hào)，伺服電機(jī)根據(jù)收到的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的距離，伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)的左右運(yùn)動(dòng)，控制精準(zhǔn)。運(yùn)動(dòng)的速度由脈沖信號(hào)的頻率控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以通過(guò)觸摸屏方便地設(shè)定。

在抓料位，氣缸處于安全等待狀態(tài)，即旋轉(zhuǎn)氣缸12處于伸出狀態(tài)，伸縮氣缸14處于縮回狀態(tài)，夾取氣缸15處于打開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)加熱機(jī)構(gòu)給出可抓料信號(hào)時(shí)，夾持機(jī)構(gòu)將按伸縮氣缸14伸出→夾取氣缸15夾緊→伸縮氣缸14縮回的步驟運(yùn)動(dòng)，其后，夾持機(jī)構(gòu)將分兩種情況實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)。其一：溫度不合格時(shí)：旋轉(zhuǎn)氣缸12縮回→夾取氣缸15打開(kāi)(直接將料放入廢料斗)→旋轉(zhuǎn)氣缸12伸出→循環(huán)完成，等待下一個(gè)可抓料信號(hào)。其二：溫度合格時(shí)：伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)氣缸12縮回→到達(dá)放料位→伸縮氣缸14伸出(同時(shí)滾絲機(jī)給出可放料信號(hào))→夾取氣缸15打開(kāi)→伸縮氣缸14縮回(同時(shí)給滾絲機(jī)放料完成信號(hào))→伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)氣缸12伸出→到達(dá)抓料位，循環(huán)完成，等待下一個(gè)可抓料信號(hào)，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

本實(shí)用新型的工作流程如下：

1、首先給整個(gè)系統(tǒng)上電，等待PLC及觸摸屏完成自檢過(guò)程。

2、檢查氣壓表及水壓表是否正常。

3、打開(kāi)急停按鈕，按下觸摸屏《主畫(huà)面》上的“氣缸復(fù)位”按鈕使氣缸復(fù)位，即處于安全等待狀態(tài)。

4、氣缸復(fù)位后就可以按下觸摸屏上的“伺服啟動(dòng)”實(shí)體按鈕，啟動(dòng)伺服電機(jī)的伺服系統(tǒng)及松閘，在有脈沖信號(hào)時(shí)即可實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

5、尋找零位——在主底板后設(shè)置有零位檢測(cè)點(diǎn)，當(dāng)按下觸摸屏上的實(shí)體按鈕“找零位”按鈕后，伺服電機(jī)按預(yù)設(shè)的方向和速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)觸碰到限位開(kāi)關(guān)后向相反的方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)觸碰到零位開(kāi)關(guān)后，電機(jī)將以較低速度緩慢運(yùn)行，直至零位信號(hào)消失，伺服電機(jī)即刻停止，此時(shí)即是我們的零位，也就是抓料位。

6、在完成上述5個(gè)步驟后，當(dāng)按下觸摸屏上的“啟動(dòng)”按鈕后，系統(tǒng)將按照設(shè)定的程序進(jìn)行工作。

經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證(將本機(jī)構(gòu)運(yùn)用于我公司的三滾滾絲線)，證明了本機(jī)構(gòu)的可靠性和優(yōu)越性，不僅節(jié)約了人工，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了溫度變化,減少了產(chǎn)品加工誤差，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，在安全方面也得到了保障。本機(jī)構(gòu)還配合紅外線測(cè)溫儀設(shè)置了對(duì)溫度的識(shí)別和分選，實(shí)現(xiàn)了對(duì)加熱后的料從高溫、低溫及合格溫度三方面進(jìn)行分選和分類堆放，并對(duì)合格溫度的料送入滾絲區(qū)域。本機(jī)構(gòu)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，解決了現(xiàn)有生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。