本發(fā)明涉及金剛石生產(chǎn)過程中的原輔料生產(chǎn)裝備的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種金剛石用葉蠟石塊生產(chǎn)的抓裝成套設(shè)備。

背景技術(shù)：

在金剛石葉蠟石塊的生產(chǎn)過程中（如圖1所示），要求先將專用白云石環(huán)（圖1中（a）所示）轉(zhuǎn)運(yùn)在成型模具上方（圖1中（b）），并壓裝在成型模腔的凸模上（圖1中（c），簡稱套模下壓，下同）；再加注葉蠟石粉料，使用液壓壓機(jī)壓制成外方內(nèi)孔的葉臘石塊（圖1中（d））；壓成的葉臘石塊由下模頂出（（圖1中（e））；葉臘石塊（易碎）再被轉(zhuǎn)運(yùn)到指定位置（（圖1中（f））。目前的葉蠟石塊的生產(chǎn)過程采用人工上、下料，尚未使用機(jī)器人來作業(yè)，即使采用現(xiàn)有技術(shù)中的工業(yè)機(jī)器人，也難以完成相關(guān)工作。

對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人來說，取料和放料是最基本的功能，對(duì)于不同的產(chǎn)品所需要的夾頭也不一樣。對(duì)于圓柱類零件，一般采用外夾式夾頭，即從物件的外部來夾持物件，而這些夾頭多是利用三個(gè)夾爪組成圓柱面來夾緊圓柱類零件的；對(duì)于管狀類零件，一般采用內(nèi)撐式夾頭，但大部分內(nèi)撐式夾頭僅僅具有夾緊和松開物件的功能，不具有輔助定位和裝配的功能，并且不能完成上述金剛石葉蠟石塊的生產(chǎn)過程中所有動(dòng)作，還需要其他壓裝設(shè)備配合才能完成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種金剛石用葉蠟石塊生產(chǎn)的抓裝成套設(shè)備。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種金剛石用葉蠟石塊生產(chǎn)的抓裝成套設(shè)備，包括沿直線布置的上料皮帶、下料皮帶和位于兩個(gè)皮帶之間的抓取和壓裝機(jī)，其特征是：

所述的抓取和壓裝機(jī)包括一個(gè)工作平臺(tái)，該工作平臺(tái)安裝在四個(gè)支腿上；

在工作平臺(tái)的中間安裝有成型模的下模組件，工作平臺(tái)的下方設(shè)有頂升液壓缸或氣缸能夠驅(qū)動(dòng)工作平臺(tái)位于工作平臺(tái)中部的成型模的下模組件的升降；

在工作平臺(tái)的側(cè)面安裝有工件移動(dòng)裝置，該工件移動(dòng)裝置包括豎向升降直線模組和橫向平移直線模組，所述的豎向升降直線模組的固定部件安裝在工作平臺(tái)上，豎向升降直線模組的移動(dòng)部件與橫向平移直線模組的固定部件連接，并驅(qū)動(dòng)橫向直線平移模組的升降；橫向直線平移模組的移動(dòng)部件的運(yùn)行方向與該成壓裝備的布置方向相同，橫向直線平移模組的移動(dòng)部件上連接有抓壓一體化的機(jī)械手；

該機(jī)械手包括外部的圓柱形套筒和安裝在套筒內(nèi)的抓取裝置，

所述的抓取裝置包括有

與套筒的內(nèi)圓柱面直徑匹配的盤形主體、

設(shè)置在盤形主體的下表面圓周邊沿上并均布的至少三個(gè)同樣的內(nèi)撐機(jī)構(gòu)、

安裝在盤形主體上表面中部并穿過盤形主體至其下表面并與內(nèi)撐機(jī)構(gòu)連接的伸縮式直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器；

該直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的活動(dòng)部件的運(yùn)行方向與盤形主體的軸向相同，該盤形主體套裝在所述套筒內(nèi)部，并能夠沿套筒內(nèi)表面滑動(dòng)；在盤形主體上表面還固定連接有不少于兩個(gè)與套筒軸向平行的導(dǎo)桿，該每個(gè)導(dǎo)桿上端穿出設(shè)置在套筒上部的導(dǎo)向孔，在每個(gè)導(dǎo)桿穿出的部分安裝有尺寸大于導(dǎo)向孔尺寸的的限位部件，每個(gè)限位部件的安裝高度相同；

所述的內(nèi)撐機(jī)構(gòu)包括位于盤形主體的下表面邊沿垂直凸出的固定支撐腿、中部通過轉(zhuǎn)軸安裝在該支撐腿下端的杠桿式內(nèi)撐爪，兩端通過鉸軸連接內(nèi)撐爪里端和直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的活動(dòng)部件之間的連桿，該內(nèi)撐爪的外端設(shè)有內(nèi)撐爪取工作面，每個(gè)內(nèi)撐爪的內(nèi)撐爪取工作面為相同的圓柱面；

所述的套筒的下端面為精加工后的平整圓環(huán)形端面，該部分為成型模的上模，在套筒上設(shè)有外接驅(qū)動(dòng)裝置的連接結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述的上料皮帶上設(shè)有沿物料運(yùn)行方向逐漸收窄的導(dǎo)料板，導(dǎo)料板前端設(shè)有定位擋板；所述的下料皮帶靠近抓取和壓裝機(jī)的一端設(shè)有橫向的物料整理氣缸。

優(yōu)選的，所述的豎向升降直線模組為兩個(gè)，分別并平行的分布在機(jī)架上部一側(cè)的兩個(gè)支撐柱體外側(cè)，兩個(gè)豎向升降直線模組的固定部件之間連接有上下兩個(gè)橫梁，形成方形的移動(dòng)裝置框架，下部的橫梁與工作平臺(tái)的側(cè)面固定連接；在下部橫梁上還設(shè)有一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的擺動(dòng)式清掃器，該清掃器的清掃頭的清掃范圍覆蓋平臺(tái)中部的成型模的下模組件處。

優(yōu)選的，所述的橫向直線平移模組的移動(dòng)部件為一個(gè)橫向長板，在該橫向長板上連接有兩個(gè)抓壓一體化的機(jī)械手，兩個(gè)機(jī)械手分別位于橫向長板的兩端。

優(yōu)選的，所述的套筒的上端設(shè)有空心的端面體，所述的導(dǎo)向孔位于該端面體上，在該端面體與盤形主體之間設(shè)有復(fù)位彈簧；所述的復(fù)位彈簧外徑與所述的套筒內(nèi)圓柱面直徑匹配，并緊貼套筒內(nèi)圓柱面安裝，所述的導(dǎo)桿、直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器位于復(fù)位彈簧內(nèi)部。

優(yōu)選的，所述的固定支撐腿的外側(cè)面與盤形主體的外圓柱面位于同一圓柱面上；所述的固定支撐腿的外側(cè)面下端設(shè)有圓弧形倒角。

優(yōu)選的，所述的內(nèi)支撐爪整體呈折彎形狀，包括靠近里端的直段部分和靠近外端的折彎段部分，轉(zhuǎn)軸位于其直段部分上，所述的內(nèi)撐爪取工作面位于折彎段的外側(cè)；所述的直線驅(qū)動(dòng)器為氣缸，或者為液壓缸，或者為電動(dòng)推桿。

優(yōu)選的，所述的限位部件為擰在導(dǎo)向桿上端的螺母。

優(yōu)選的，套筒的側(cè)壁上沿圓周設(shè)有數(shù)量與內(nèi)撐機(jī)構(gòu)數(shù)量相同的窗口，相鄰的窗口之間留有導(dǎo)向條，該導(dǎo)向條的位置與盤形主體下表面的支撐腿位置對(duì)應(yīng)；當(dāng)盤形主體向上滑動(dòng)時(shí)，支撐腿的外側(cè)面沿導(dǎo)向條的內(nèi)表面滑動(dòng)；所述的連接結(jié)構(gòu)為固定在套筒側(cè)壁外部的環(huán)形的連接體，該環(huán)形連接體上設(shè)有若干個(gè)連接螺孔。

本發(fā)明的技術(shù)效果是：

該發(fā)明提供一種金剛石用葉蠟石塊生產(chǎn)的抓裝成套設(shè)備，其中的機(jī)械手通過安裝在套筒內(nèi)部可伸縮的內(nèi)撐機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)圓環(huán)形工件的內(nèi)圓柱面的抓取和放下，同時(shí)作為內(nèi)撐機(jī)構(gòu)伸縮導(dǎo)向部件的套筒的下端還可以作為工件裝配的壓頭來使用，解決了一般的機(jī)械手只能轉(zhuǎn)運(yùn)工件不能裝配工件的問題。

附圖說明

圖1為葉臘石塊生產(chǎn)過程

圖2為金剛石用葉蠟石塊生產(chǎn)的抓裝成套設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖3為圖2中的局部放大示意圖；

圖4為金剛石用葉蠟石塊生產(chǎn)的抓裝成套設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖5為圖2中的抓取和壓裝機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖6為圖2中的抓取和壓裝機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖7為圓柱面內(nèi)壁物件的內(nèi)撐式抓取與套模下壓機(jī)械手的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7的a-a剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖8的b-b剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圓柱面內(nèi)壁物件的內(nèi)撐式抓取與套模下壓機(jī)械手的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11和圖12為圖7中的盤形主體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為圖7中的內(nèi)撐爪的立體示意圖；

圖14和圖15為圖7中的套筒的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1-3中：101.上料皮帶、102.抓取和壓裝機(jī)、103.整理氣缸、104.下料皮帶、105.導(dǎo)料板、106.壓裝完成的工件，107.白云石環(huán)

圖4-6中：102-1.豎向直線模組、102-2.橫向直線模組、102-3.清掃裝置、102-4.工作平臺(tái)、102-5.支腿、102-6.機(jī)械手、102-7.成型模的下模組件，

圖7-15中：201.套筒組件、202.抓取裝置，

1.套筒、3.彈簧、4.導(dǎo)向條、5.盤形主體、6.支撐腿、7.內(nèi)撐爪、8.連桿、9.直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（氣缸）的運(yùn)動(dòng)部件、10.直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置（氣缸）、11.連接體、12.導(dǎo)桿、13.限位部件（螺母）、14.套筒的端面體、15.套筒的下壓環(huán)、16.精加工端面、17.窗口、18.導(dǎo)向孔、19.轉(zhuǎn)軸、20.鉸軸、6-1.支撐腿的外側(cè)面、6-2.支撐腿的圓弧形倒角、7-1.內(nèi)撐爪的直段、7-2.轉(zhuǎn)軸孔、7-3.內(nèi)撐爪的折彎段、7-4.內(nèi)撐爪的工作面。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例：一種金剛石用葉蠟石塊生產(chǎn)的抓裝成套設(shè)備，包括沿直線布置的上料皮帶、下料皮帶和位于兩個(gè)皮帶之間的抓取和壓裝機(jī)，其特征是：

所述的抓取和壓裝機(jī)包括一個(gè)工作平臺(tái)，該工作平臺(tái)安裝在四個(gè)支腿上，

在工作平臺(tái)的中間安裝有成型模的下模組件，工作平臺(tái)的下方設(shè)有頂升液壓缸或氣缸，能夠驅(qū)動(dòng)工作平臺(tái)位于工作平臺(tái)中部的成型模的下模組件的升降；

在工作平臺(tái)的側(cè)面安裝有工件移動(dòng)裝置，該工件移動(dòng)裝置包括豎向升降直線模組和橫向平移直線模組，所述的豎向升降直線模組的固定部件安裝在工作平臺(tái)上，豎向升降直線模組的移動(dòng)部件與橫向平移直線模組的固定部件連接，并驅(qū)動(dòng)橫向直線平移模組的升降；橫向直線平移模組的移動(dòng)部件的運(yùn)行方向與該成壓裝備的布置方向相同，橫向直線平移模組的移動(dòng)部件上連接有抓壓一體化的機(jī)械手；

所述的上料皮帶上設(shè)有沿物料運(yùn)行方向逐漸收窄的導(dǎo)料板，導(dǎo)料板前端設(shè)有定位擋板，用于物料白云石環(huán)的排隊(duì)和上料位置定位；所述的下料皮帶靠近抓取和壓裝機(jī)的一端設(shè)有橫向的物料整理氣缸，用于壓裝后的工件的橫向排隊(duì)整理，這樣可以一行一行的下料輸送。

所述的豎向升降直線模組為兩個(gè)分別，并平行的分布在機(jī)架上部一側(cè)的兩個(gè)支撐柱體外側(cè)，兩個(gè)豎向升降直線模組的固定部件之間連接有上下兩個(gè)橫梁，形成方形的移動(dòng)裝置框架，下部的橫梁與工作平臺(tái)的側(cè)面固定連接；在下部橫梁上還設(shè)有一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的擺動(dòng)式清掃器，該清掃器的清掃頭的清掃范圍覆蓋平臺(tái)中部的成型模的下模組件處，便于清掃壓裝過程中產(chǎn)生的粉末。

所述的橫向直線平移模組的移動(dòng)部件為一個(gè)橫向長板，在該橫向長板上連接有兩個(gè)機(jī)械手，兩個(gè)機(jī)械手分別位于橫向長板的兩端。這樣兩個(gè)機(jī)械手分別負(fù)責(zé)抓工件上料和下料。

該機(jī)械手包括外部的圓柱形套筒和安裝在套筒內(nèi)的抓取裝置，

所述的抓取裝置包括有與套筒的內(nèi)圓柱面直徑匹配的盤形主體；

設(shè)置在盤形主體的下表面圓周邊沿上并均布三個(gè)同樣的內(nèi)撐機(jī)構(gòu)；

安裝在盤形主體上表面中部，并穿過盤形主體至下表面，并與內(nèi)撐機(jī)構(gòu)連接的伸縮式直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器；

該直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的活動(dòng)部件的運(yùn)行方向與盤形主體的軸向相同，該盤形主體安裝在所述套筒內(nèi)部并能夠沿套筒內(nèi)表面滑動(dòng)，在盤形主體上表面還固定連接有兩個(gè)與套筒軸向平行的導(dǎo)桿，該每個(gè)導(dǎo)桿上端穿出套筒上部的固定的導(dǎo)向孔，每個(gè)導(dǎo)桿的上端安裝尺寸大于導(dǎo)向孔的限位部件，每個(gè)限位部件的高度相同；

本發(fā)明中采用三個(gè)均勻分布的內(nèi)撐機(jī)構(gòu)，以內(nèi)撐的方式來夾取物件，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)中心定位；內(nèi)撐式結(jié)構(gòu)對(duì)物件外部形狀沒有要求，只需物件內(nèi)部為圓筒狀即可；

所述的內(nèi)撐機(jī)構(gòu)包括位于盤形主體的下表面邊沿垂直凸出的固定支撐腿、中部通過轉(zhuǎn)軸安裝在該支撐腿下端的杠桿式內(nèi)撐爪，兩端通過鉸軸連接內(nèi)撐爪里端和直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的活動(dòng)部件之間的連桿，該內(nèi)撐爪的外端設(shè)有內(nèi)撐爪取工作面，每個(gè)內(nèi)撐爪的內(nèi)撐爪取工作面為相同的圓柱面，這樣內(nèi)撐爪張開后工作面能夠處于同一圓柱面上，這樣三個(gè)工作面的下邊沿能夠與工件的內(nèi)圓柱面同時(shí)配合，更利于抓取工件時(shí)的穩(wěn)定和定位準(zhǔn)確；

所述的套筒的下端面為精加工后的平整圓環(huán)形端面，在套筒上設(shè)有與驅(qū)動(dòng)套筒運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置連接的連接結(jié)構(gòu)，套筒自身的升降能夠?qū)A環(huán)形或圓筒形工件壓裝到柱狀物件上，當(dāng)套筒下壓時(shí)，內(nèi)部的抓取裝置在工件上端面的頂升作用下會(huì)沿套筒內(nèi)表面回縮。

所述的套筒的上端設(shè)有空心的端面體，所述的導(dǎo)向孔位于該端面體上，在該端面體與盤形主體之間設(shè)有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧用于將回縮的抓取裝置頂出，便于下一次抓取工件。

所述的復(fù)位彈簧外徑與所述的套筒內(nèi)圓柱面直徑匹配，并緊貼套筒內(nèi)圓柱面安裝，這樣彈簧對(duì)其下部的抓取裝置的作用力分布更均勻，其盤形主體的滑動(dòng)更平穩(wěn)，所述的導(dǎo)桿、直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器位于復(fù)位彈簧內(nèi)部。當(dāng)然該復(fù)位彈簧也可以為兩個(gè)與導(dǎo)桿直徑匹配的細(xì)一點(diǎn)的彈簧，壓裝在導(dǎo)桿上，也能起到復(fù)位的作用。

所述的固定支撐腿與盤形主體垂直布置，固定支撐腿的外側(cè)面與盤形主體的外圓柱面位于同一圓柱面上，這樣能夠增大盤形主體與套筒內(nèi)表面之間的滑動(dòng)接觸面積，使盤形主體的滑動(dòng)更平穩(wěn)。

所述的固定支撐腿的外側(cè)面下端設(shè)有圓弧形倒角，這樣盤形主體裝配入套筒的時(shí)候更便于導(dǎo)入。

所述的內(nèi)支撐爪整體呈折彎形狀，包括靠近里端的直段部分和靠近外端的折彎段部分，轉(zhuǎn)軸位于其直段部分上，所述的內(nèi)撐爪取工作面位于折彎段的外側(cè)。這樣的結(jié)構(gòu)在內(nèi)撐爪收縮時(shí)能夠收縮的更靠軸心，便于伸入到工件圓柱形孔內(nèi)。

所述的直線驅(qū)動(dòng)器為氣缸。采用氣缸作為動(dòng)力，具有緩沖效果，可以用于抓取抗拉強(qiáng)度較低的物件。

所述的限位部件為擰在導(dǎo)向桿上端的螺母，該螺母既用于導(dǎo)桿的安裝，也可用于導(dǎo)桿下行行程的定位。

套筒的側(cè)壁上沿圓周設(shè)有數(shù)量與內(nèi)撐機(jī)構(gòu)數(shù)量相同的窗口，相鄰的窗口之間留有導(dǎo)向條，該導(dǎo)向條的位置與盤形主體下表面的支撐腿位置對(duì)應(yīng)；當(dāng)盤形主體向上滑動(dòng)時(shí)，支撐腿的外側(cè)面沿導(dǎo)向條的內(nèi)表面滑動(dòng)，導(dǎo)向條的寬度大于等于支撐腿的寬度。支撐窗口一方面用于減輕套筒的自重，另一方面可作為觀察和檢修窗對(duì)套筒內(nèi)部零部件的進(jìn)行觀察和檢修。

所述的連接結(jié)構(gòu)為固定在套筒側(cè)壁外部的環(huán)形的連接體，該環(huán)形連接體上設(shè)有若干個(gè)連接螺孔。

工作過程：

白云石環(huán)在上料皮帶的輸送下向抓取和壓裝機(jī)運(yùn)動(dòng)，在兩側(cè)的導(dǎo)向板的作用下漸漸在上料皮帶前端形成一列，最前端的白云石環(huán)被定位擋板的阻擋后實(shí)現(xiàn)定位，抓取和壓裝機(jī)上的工件移動(dòng)裝置的橫向直線模組和豎向直線模組配合運(yùn)動(dòng)將機(jī)械手移動(dòng)到最前端的白云石環(huán)上方，

①機(jī)械手的的三個(gè)內(nèi)撐爪處于收縮狀態(tài)，可伸入管狀工件的內(nèi)部，支撐腿的外表面下部具有倒角，所以支撐腿也可以伸入管狀工件的內(nèi)部。

②機(jī)械手內(nèi)的氣缸的活塞桿向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿向下運(yùn)動(dòng)，三個(gè)內(nèi)撐爪撐開，內(nèi)撐爪的工作面與物件內(nèi)表面接觸，利用向外撐開的壓力和及基于壓力產(chǎn)生的摩擦力夾緊物件。

③抓取和壓裝機(jī)上的工件移動(dòng)裝置的橫向直線模組和豎向直線模組配合運(yùn)動(dòng)將上述機(jī)械手的移動(dòng)到被壓裝工件的上部，此時(shí)白云石環(huán)被放置到合適位置后，氣缸的活塞桿向上運(yùn)動(dòng)，步驟②中的各個(gè)部件向相反方向運(yùn)動(dòng)，內(nèi)撐爪收縮松開工件。

④然后機(jī)械手的套筒在外部驅(qū)動(dòng)裝置的作用下向下運(yùn)動(dòng)，套筒下端的工作面頂壓住白云石環(huán)的上面向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)設(shè)定位置后，套筒退出。本實(shí)施例中的被夾持物件是被安裝在一個(gè)柱狀物件上，在套筒下壓的過程中，內(nèi)部的內(nèi)撐機(jī)構(gòu)會(huì)被柱狀物件阻礙，將保持不動(dòng)，由于套筒向下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)撐機(jī)構(gòu)會(huì)進(jìn)入套筒內(nèi)部，套筒內(nèi)的復(fù)位彈簧受壓收縮。套筒的下壓完成并在外部驅(qū)動(dòng)裝置的作用下升起時(shí)，內(nèi)撐機(jī)構(gòu)在復(fù)位彈簧彈力作用下恢復(fù)到初始狀態(tài)。

⑤完成壓裝后，該機(jī)械手重復(fù)前面的動(dòng)作進(jìn)行第二次抓取，在該機(jī)械手重復(fù)前面的抓取動(dòng)作時(shí)，第二個(gè)機(jī)械手在同步運(yùn)動(dòng)到工作平臺(tái)中部的壓裝完成的工件上部，同步抓取出壓裝完成的工件。然后隨著第一機(jī)械手重復(fù)上述③-④動(dòng)作的同時(shí)，第二個(gè)機(jī)械手將壓裝完成的工件放置到下料皮帶上。下料皮帶為間隙運(yùn)動(dòng)，下料皮帶上的物料整理氣缸將壓裝后的工件橫向排隊(duì)整理，實(shí)現(xiàn)一行一行的下料輸送。