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一种靠重的搬运夹具及方法

阅读:622发布:2023-02-26

专利汇可以提供一种靠重的搬运夹具及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种靠重 力 自 锁 的搬运夹具及方法,属于电力管塔生产自动化装配 焊接 技术领域。技术方案是:所述夹爪(2)绕轴(4)转动,夹爪(2)上面为上平面,设有凹槽(10),凹槽(10)与夹爪(2)上平面之间两个交汇点分别为前 支点 (11)和后支点(12),夹爪(2)上平面处于 水 平 位置 时,凹槽(10)的轴心线与轴(4)的中心重合。可装在搬运车的两个托臂上,也可装在缓存料架上,本发明可在托臂升降过程中实现对 工件 的夹紧放松,靠工件自身重力保持 姿态 稳定。本发明结构简单、占用空间小、制造成本低、使用方便快捷、维护成本低,解决了管塔 制造过程 中,圆管装焊 法兰 和连板后的自动定姿态传输问题。,下面是一种靠重的搬运夹具及方法专利的具体信息内容。

1.一种靠重的搬运夹具,其特征在于:包含夹具本体(1)和夹爪(2),夹爪(2)通过轴设置在夹具本体上,夹爪(2)成对布置,每对夹爪(2)之间的夹具本体(1)上设有弧形凹槽(14),弧形凹槽(14)的中心线与该对夹爪(2)之间的中心线重合;所述夹爪(2)绕轴(4)转动,夹爪(2)上面为上平面,设有凹槽(10),凹槽(10)与夹爪(2)上平面之间的两个交汇点,分别为前支点(11)和后支点(12),夹爪(2)上平面处于位置时,凹槽(10)的中心线与轴(4)的中心重合。
2.根据权利要求1所述的一种靠重力自锁的搬运夹具,其特征在于:所述前支点(11)和后支点(12)为圆弧状支点,前支点(11)和后支点(12)对称布置在凹槽(10)的中心线两侧。
3.根据权利要求1或2所述的一种靠重力自锁的搬运夹具,其特征在于:所述夹具本体(1)由多板拼接而成,包括底座(17)、横板(16)和两块立板(15),底座(17)上焊接横板(16),横板(16)上面焊接两块平行布置的立板(15);弧形凹槽(14)设置在两块立板(15)上,弧形凹槽(14)两侧对称设有方形豁槽(13),轴(4)为两侧铣扁的轴,设置在方形豁槽(13)内,设置在轴上的夹爪(2)位于两块立板之间的空间内;所述轴(4)上设有轴承(5),卡爪设置在轴承(5)上。
4.根据权利要求3所述的一种靠重力自锁的搬运夹具,其特征在于:所述轴承(5)的两侧设有挡片(3)。
5.一种靠重力自锁的搬运方法,其特征在于采用装配机和搬运车或缓存料架,配合上述夹具进行,包含如下步骤:
①夹具本体(1)安装在搬运车的两个托臂或缓存料架上,工件(电力管塔)的圆管(9)上完成连板(8)的焊接后,先由装配机将V型布置的连板翻转到开口向上位,搬运车的托臂或缓存料架在回缩状态下沿轨道走位到工件正下方,夹具本体(1)的两个夹爪(2)的中心与圆管(9)中心重合,此时,卡爪(2)在重力作用下,上平面是水平的;托臂或缓存料架举升,圆管表面与每个卡爪(2)上的后支点(12)先接触上;随托臂或缓存料架继续举升,卡爪(2)以轴(4)为中心旋转,卡爪(2)上的前支点(11)向管子合拢;当托臂或缓存料架举升高度到两个卡爪的四个支撑点与圆管(9)表面全部接触时,停止举升,夹爪(2)与圆管(9)表面的四个接触点,均位于向上开口V形布置的连板(8)下方;
②此时装配机卡盘放松对圆管(9)的约束,工件在重力的作用下落到卡爪上,卡爪将工件抱住;搬运车或缓存料架走位到焊接位,焊接位的卡盘中心稍高于搬运车上的工件中心,当焊接工位的卡盘夹紧圆管时,夹爪上面的接触弧点脱离圆管表面,托臂或缓存料架下降,卡爪在自身重力的作用下绕轴旋转,直到水平,卡爪完全脱离圆管,完成工件搬运。

说明书全文

一种靠重的搬运夹具及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种靠重力自锁的搬运夹具及方法,用于圆管与其它附件偏心装配后的定姿态自动运输,属于电力管塔生产自动化装配焊接技术领域。

背景技术

[0002] 圆管与其它附件偏心装配后运输为什么要定姿态,是由管塔零件的特点及制作工艺决定的,管经过两端装焊法兰,下一道工序就是连板装配焊接,多组连板是成对基本互相垂直且过管的中心与钢管装焊的。每个工件上连板的数量在钢管上的位置都是随机的,大小也不一样,且直径越小连板对数越多。连板装配后如何自动运输到下一工位,工件最稳定的姿态当然是连板向下,但如果连板向下,物流小车的托臂自下面托工件是无法实现的,因为托臂位置必须固定,连板位置却不固定,这样就可能托到连板,也可能托到管子。所以,让连板向上,托臂只占管子的下面270°范围,才是可行的。这就要求管子运输就要固定这个姿态,而这个姿态是一个不稳定的姿态,一旦遇到震动,工件就会失稳,所以需要一个夹具在运输过程中保持这个姿态。
[0003] 目前,在圆管与其它附件偏心装配后要保持定姿态自动运输,常用的做法就是设计液压动力的夹具,先确保将工件夹紧,然后再运输,由于管塔钢管管径范围自φ219-1000mm跨度太大,能同时兼容又能顺利的交接的液压夹具太过复杂,即使能做,工件交接时为了避让夹具,小车的升降行程必须加大,空间无法满足。

发明内容

[0004] 本发明目的是提供一种靠重力自锁的搬运夹具及方法,工件与夹爪接触时,接触点处产生的支反力与工件直径、重力相关,工件直径越小,支反力比重力倍数关系越大。于是当工件较小时,由于支反力比重力倍数关系大,摩擦力就大,摩擦力矩也成倍增加,恰好对应此种工件由于连板对数多而需要大的稳定力矩;当管子直径较大时,其自身的重力就已经很大了,摩擦力矩也相应大,可保证在工件运输过程中管子姿态不发生变化;解决了背景技术存在的上述问题。
[0005] 本发明的技术方案是:一种靠重力自锁的搬运夹具,包含夹具本体和夹爪,夹爪通过轴设置在夹具本体上,夹爪成对布置,每对夹爪之间的夹具本体上设有弧形凹槽,弧形凹槽的中心线与该对夹爪之间的中心线重合;所述夹爪绕轴转动,夹爪上面为上平面,设有凹槽,凹槽与夹爪上平面之间的两个交汇点,分别为前支点和后支点,夹爪上平面处于平位置时,凹槽的中心线与轴的中心重合。
[0006] 所述前支点和后支点为圆弧状支点,前支点和后支点对称布置在凹槽的中心线两侧。
[0007] 所述夹具本体由多钢板拼接而成,包括底座、横板和两块立板,底座上焊接横板,横板上面焊接两块平行布置的立板;弧形凹槽设置在两块立板上,弧形凹槽两侧对称设有方形豁槽,轴为两侧铣扁的轴,设置在方形豁槽内,设置在轴上的夹爪位于两块立板之间的空间内;所述轴上设有轴承,卡爪设置在轴承上。
[0008] 所述轴承的两侧设有挡片。
[0009] 所述夹爪上的凹槽与焊接工件匹配,焊接工件包括电力管塔,电力管塔由圆管、法兰和连板构成,圆管的两端设有法兰。圆管上设置多对V形布置的连板,每对连板之间间隔90°,连板垂直于圆管表面布置。V形布置的连板开口向上,夹爪上的凹槽两侧的前支点和后支点与圆管表面接触,一对夹爪共有四个支撑点与圆管表面接触,夹爪与圆管表面接触点,均位于向上开口V形布置的连板下方。所述圆管表面不触及凹槽的底部;所述圆管表面不触及弧形凹槽的底部。
[0010] 所述夹具本体可装在搬运车的两个托臂上,也可装在缓存料架上。
[0011] 一种靠重力自锁的搬运方法,采用装配机和搬运车或缓存料架,配合上述夹具进行,包含如下步骤:①夹具本体安装在搬运车的两个托臂或缓存料架上,工件(电力管塔)的圆管上完成连板的焊接后,先由装配机将V型布置的连板翻转到开口向上位,搬运车的托臂或缓存料架在回缩状态下沿轨道走位到工件正下方,夹具本体的两个夹爪的中心与圆管中心重合,此时,卡爪在重力作用下,上平面是水平的;托臂或缓存料架举升,圆管表面与每个卡爪上的后支点先接触上;随托臂或缓存料架继续举升,卡爪以轴为中心旋转,卡爪上的前支点向管子合拢;当托臂或缓存料架举升高度到两个卡爪的四个支撑点与圆管表面全部接触时,停止举升,夹爪与圆管表面的四个接触点,均位于向上开口V形布置的连板下方;
②此时装配机卡盘放松对圆管的约束,工件在重力的作用下落到卡爪上,卡爪将工件抱住;搬运车或缓存料架走位到焊接位,焊接位的卡盘中心稍高于搬运车上的工件中心,当焊接工位的卡盘夹紧圆管时,夹爪上面的接触弧点脱离圆管表面,托臂或缓存料架下降,卡爪在自身重力的作用下绕轴旋转,直到水平,卡爪完全脱离圆管,完成工件搬运。
[0012] 本发明积极效果:本发明结构简单、占用空间小、制造成本低、使用方便快捷、维护成本低,解决了管塔制造过程中,圆管装焊法兰和连板后的自动定姿态传输问题。附图说明
[0013] 图1为本发明实施例整体结构示意图(未夹紧工件状态);图2为本发明实施例剖视示意图(未夹紧工件状态);
图3为焊接工件示意图;
图4为本发明夹紧工件时的示意图;
图中:夹具本体1、夹爪2、挡片3、轴4、轴承5、螺钉6、法兰7、连板8、圆管9、凹槽10、前支点11、后支点12 、方形豁槽13、弧形凹槽14。

具体实施方式

[0014] 以下结合附图,通过实施例对本发明做进一步说明。
[0015] 一种靠重力自锁的搬运夹具,包含夹具本体1和夹爪2,夹爪2通过轴设置在夹具本体上,夹爪2成对布置,每对夹爪2之间的夹具本体1上设有弧形凹槽14,弧形凹槽14的中心线与该对夹爪2之间的中心线重合;所述夹爪2绕轴4转动,夹爪2上面为上平面,设有凹槽10,凹槽10与夹爪2上平面之间的两个交汇点,分别为前支点11和后支点12,夹爪2上平面处于水平位置时,凹槽10的中心线与轴4的中心重合。
[0016] 所述前支点11和后支点12为圆弧状支点,前支点11和后支点12对称布置在凹槽10的中心线两侧。
[0017] 所述夹具本体1由多块钢板拼接而成,包括底座17、横板16和两块立板15,底座17上焊接横板16,横板16上面焊接两块平行布置的立板15;弧形凹槽14设置在两块立板15上,弧形凹槽14两侧对称设有方形豁槽13,轴4为两侧铣扁的轴,设置在方形豁槽13内,设置在轴上的夹爪2位于两块立板之间的空间内;所述轴4上设有轴承5,卡爪设置在轴承5上。
[0018] 所述卡爪数量为一对以上,结构相同,均排列布置在弧形凹槽14两侧,对工件进行多点卡紧。
[0019] 所述轴承5的两侧设有挡片3。
[0020] 所述夹爪2上的凹槽10与焊接工件匹配,焊接工件包括电力管塔,电力管塔由圆管9、法兰7和连板8构成,圆管9的两端设有法兰7。圆管9上设置多对V形布置的连板8,每对连板8之间间隔90°,连板8垂直于圆管9表面布置。V形布置的连板8开口向上,夹爪2上的凹槽
10两侧的前支点11和后支点12与圆管9表面接触,一对夹爪2共有四个支撑点与圆管9表面接触,夹爪2与圆管9表面接触点,均位于向上开口V形布置的连板8下方。所述圆管9表面不触及凹槽10的底部;所述圆管9表面不触及弧形凹槽14的底部。
[0021] 所述夹具本体1上设有安装孔,可装在搬运车的两个托臂上,也可装在缓存料架上。
[0022] 本实施例为夹具本体1装在搬运车的两个托臂上。
[0023] 一种靠重力自锁的搬运方法,采用装配机和搬运车配合上述夹具进行,包含如下步骤:①夹具本体1安装在搬运车的两个托臂上,工件(电力管塔)的圆管9上完成连板8的焊接后,先由装配机将V型布置的连板翻转到开口向上位,搬运车的托臂在回缩状态下沿轨道走位到工件正下方,托臂上夹具本体1的两个夹爪2的中心与圆管9中心重合,此时,卡爪2在重力作用下,上平面是水平的;托臂举升,圆管表面与每个卡爪2上的后支点12先接触上;随托臂继续举升,卡爪2以轴4为中心旋转,卡爪2上的前支点11向管子合拢;当托臂举升高度到两个卡爪的共有四个支撑点与圆管9表面全部接触时,停止举升,夹爪2与圆管9表面的四个接触点,均位于向上开口V形布置的连板8下方;
②此时装配机卡盘放松对圆管9的约束,工件在重力的作用下落到卡爪上,卡爪将工件抱住;搬运车走位到焊接位,焊接位的卡盘中心稍高于搬运车上的工件中心,当焊接工位的卡盘夹紧圆管时,夹爪上面的接触弧点脱离圆管表面,托臂下降,卡爪在自身重力的作用下绕轴旋转,直到水平,卡爪完全脱离圆管,完成工件搬运。
[0024] 如果采用本发明与缓存料架配合使用,将夹具本体安装在缓存料架上。
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