一种抽芯抓手装置及机械手的制作方法

本发明涉及玻璃纤维生产制造技术领域，尤其是涉及一种抽芯抓手装置及机械手。

背景技术：

在玻璃纤维生产制造过程中，会将玻璃纤维缠绕于牛皮纸制造的纸管上形成直接纱团，再把直接纱团挂于丝车上进行车间运输。在这过程中需要去内芯进行检测，即抽出纸管后，把纱团内部少许玻璃纤维去掉，并对玻璃纤维进行检测。把牛皮纸管从纱团中抽出的工序叫做拔管，又叫抽芯。

直接无捻粗纱的生产制造过程中，直接纱团由机械手从纱车取下后需由人工把纱团翻转，让纸管露出长的一面朝上，接着人工取出纸管，而后进行去内芯并检测，最终进行码垛包装。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

为了提高效率，节省人力，现有技术采用翻转预拔管设备代替人工翻转纱团和拔纸管，而后进行去内芯并检测，最终进行码垛包装。但现有翻转预拔管设备结构复杂，体积大，占用空间较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种抽芯抓手装置及机械手，以解决现有技术中存在的翻转预拔管设备结构复杂，体积大，占用空间较大的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种抽芯抓手装置，包括：

抓取组件，其用于抓取直接纱团；

抽芯组件，其通过真空吸附作用将纸管从所述直接纱团分离或部分抽出；

底座，所述抓取组件和所述抽芯组件均安装于所述底座，且所述抓取组件位于所述抽芯组件的外围。

可选地，所述抽芯组件包括吸附手指和手指气缸，所述吸附手指能在所述手指气缸的驱动下在垂直于所述抽芯抓手装置轴向的第一平面内做开合动作。

可选地，所述吸附手指的侧壁开设有多个吸附孔，多个所述吸附孔通过气道连接有气泵。

可选地，每个所述吸附孔处均设置有柔性吸盘。

可选地，所述吸附手指的数量为多个，多个所述吸附手指沿一轴线环形阵列状布置，并能在所述手指气缸的作用下同步靠近或远离所述轴线。

可选地，所述抓取组件包括直线气缸、传动机构和抓取手指，所述直线气缸通过所述传动机构与所述抓取手指传动连接。

可选地，所述传动机构包括直线导轨和滑块，所述抓取手指固接于所述滑块，所述滑块可滑动设置于所述直线导轨；且所述滑块与所述直线气缸传动连接。

可选地，所述抽芯抓手装置还包括对中组件，所述对中组件包括齿轮以及啮合于其两侧的第一齿条和第二齿条；所述滑块的数量为四个，且两两一组形成第一滑动组件和第二滑动组件，所述第一齿条固定连接于所述第一滑动组件，所述第二齿条固定连接于所述第二滑动组件，所述直线气缸与所述第一滑动组件或所述第二滑动组件传动连接。

可选地，所述对中组件还包括第一连接板和第二连接板，所述第一滑动组件通过第一连接板安装于所述第一齿条，所述第二滑动组件通过第二连接板安装于所述第二齿条。

本发明提供的一种机械手，包括机械臂和以上任一所述的抽芯抓手装置。

本发明提供的一种抽芯抓手装置及机械手，该抽芯抓手装置先通过抓取组件抓取直接纱团，再通过抽芯组件的真空吸附作用将纸管从直接纱团分离或部分抽出，方便快捷地实现了拔纸管或预拔管，而且该装置结构简单，体积小，占用空间较小，将其安装于机械臂后能在较小的空间实现抽芯拔纸管操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

图1是本发明具体实施方式提供的一种抽芯抓手装置的第一视角的立体结构示意图；

图2是抽芯抓手装置的第二视角的立体结构示意图；

图3是抽芯抓手装置去除抓取手指后的立体结构示意图；

图4是抽芯组件的结构示意图；

图5是抽芯抓手装置中传动机构的位置示意图；

图6是抽芯抓手装置的仰视结构示意图；

图7是直接纱团的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式提供的一种机械手的结构示意图。

图中1、抓取组件；11、直线气缸；12、传动机构；121、直线导轨；122、滑块；1221、第一滑动组件；1222、第二滑动组件；13、抓取手指；2、抽芯组件；21、吸附手指；211、吸附孔；22、手指气缸；3、底座；4、齿轮；41、齿轮轴；42、圆螺母；43、滚动轴承；44、锁紧垫圈；5、齿条；51、第一齿条；52、第二齿条；61、第一连接板；62、第二连接板；100、直接纱团；200、纸管；300、连接盘；400、机械臂。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1、图2和图6所示，本发明提供了一种抽芯抓手装置，包括：

抓取组件1，其用于抓取直接纱团100；

抽芯组件2，其通过真空吸附作用将纸管200从直接纱团100分离或部分抽出；

底座3，抓取组件1和抽芯组件2均安装于底座3，且抓取组件1位于抽芯组件2的外围。直接纱团100的结构请参见图7。

抽芯抓手装置先通过抓取组件1抓取直接纱团100，再通过抽芯组件2的真空吸附作用将纸管200从直接纱团100分离或部分抽出，方便快捷地实现了拔纸管200或预拔管，而且与现有技术翻转预拔装置相比，该装置结构简单，体积小，占用空间较小。

作为可选地实施方式，如图3和图4所示，抽芯组件2包括吸附手指21和手指气缸22，吸附手指21能在手指气缸22的驱动下在垂直于抽芯抓手装置轴向的第一平面内做开合动作，从而与纸管200的内壁接触吸附或带动纸管200与直接纱团100分离。

两个吸附手指21相远离而打开时，吸附手指21的外侧与纸管200的内壁接触而吸附于纸管200，当两个吸附手指21靠近闭合时，吸附手指21带动纸管200与直接纱团100分离。

作为可选地实施方式，吸附手指21的侧壁开设有多个吸附孔211，多个吸附孔211通过气道连接有气泵。通过多个吸附孔211吸附，作用接触面积较大，吸附得更牢靠。

作为可选地实施方式，每个吸附孔211处均设置有柔性吸盘，柔性吸盘吸附效果好，而且无刚性碰撞，振动和噪声小。

作为可选地实施方式，吸附手指21的数量为多个，多个吸附手指21沿一轴线环形阵列状布置，并能在手指气缸22的作用下同步靠近或远离轴线，实现了平稳可靠吸附的目的。

作为可选地实施方式，抓取组件1包括直线气缸11、传动机构12和抓取手指13，直线气缸11通过传动机构12与抓取手指13传动连接。

抽芯抓手装置分为两大部分：抓取组件1(包括外周侧的四个抓取手指13)和抽芯组件2(包括中间的两个吸附手指21)。

抓取手指13在本实施方式中采用四个，由直线气缸11驱动，抓取手指13具有对中用的对中组件，采用齿轮4和齿条5同步调节。(抓取组件1的驱动装置和结构不限，只要能抓取直接纱团100即可)

抽芯抓手装置内侧安装有手指气缸22(本实施方式中为两指气缸，也可是三指气缸或其他驱动如电机驱动，液压驱动等)，其吸附手指21为海绵吸盘手指(也可以是其他真空手指等)。手指气缸22可带动吸附手指21开合运动，吸附手指21可吸附纱团纸管200(牛皮纸材质)。

作为可选地实施方式，如图5所示，传动机构12包括直线导轨121和滑块122，抓取手指13固接于滑块122，滑块122可滑动设置于直线导轨121；且滑块122与直线气缸11传动连接。采用导轨和滑块122的传动方式，抓取手指13的运动平稳，可靠性较高。

第二滑动组件1222固定，第一滑动组件1221在直线导轨121上滑移，实现对直线纱团的夹紧抓取，这一实施方式中不能实现对中抓取，也就是在抓取前后，四个抓取手指13的形成的抓取中心会变(夹取动作后，四个抓取手指13的中心和抓取前四个抓取手指13的中心就偏移了)。

作为可选地实施方式，如图6所示，抽芯抓手装置还包括对中组件，对中组件包括齿轮4以及啮合于其两侧的第一齿条515和第二齿条525；滑块122的数量为四个，且两两一组形成第一滑动组件1221和第二滑动组件1222，第一齿条515固定连接于第一滑动组件1221，第二齿条52固定连接于第二滑动组件1222，直线气缸11与第一滑动组件1221或第二滑动组件1222传动连接。第一齿条51和第二齿条52的设置方向与直线导轨121的延伸方向相同。

对中组件能实现四个抓取手指13的中心始终不变，受力更合理。

作为可选地实施方式，对中组件还包括第一连接板61和第二连接板62，第一滑动组件1221通过第一连接板61安装于第一齿条51，第二滑动组件1222通过第二连接板62安装于第二齿条52。

直线导轨121不动，滑块122在直线导轨121上滑动，滑块122和齿条5固连，直线气缸11驱动滑块122相对运动抓取直接纱团100的时候，气缸驱动第一连接板61上的第一滑动组件1221移动从而带动第一齿条51运动，第一齿条51带动齿轮4转动，齿轮4转动过程中带动另一侧的第二齿条52运动，使第二连接板62上的第二滑动组件1222移动，从而实现了对中。

如图8所示，本发明提供还提供了一种机械手，包括机械臂400和以上任一的抽芯抓手装置，抽芯抓手装置通过连接盘300可拆卸式安装在机械臂400上。将体积小巧的抽芯抓手装置安装于机械臂400后能在较小的空间实现抽芯拔纸管操作。

抓取组件1抓取到纱团之后，手指气缸22带动吸附手指21打开，海绵吸盘吸附于直接纱团100的纸管200内芯。吸附好之后，抓取手指13放开直接纱团100，依靠直接纱团100的重力完成作为直接纱团100内芯的纸管200的去除工序。

工作过程如下：

(1)机械手把直接纱团100从纱车上取下，此时抓取手指13将直接纱团100抓起并夹紧，手指气缸22的状态是闭合；

(2)直接纱团100脱离丝车后，手指气缸22打开，吸附手指21真空吸住直接纱团100内壁的牛皮纸纸管200；

(3)手指气缸22闭合，海绵吸盘手指带动纸管200与直接纱团100脱离；

(4)机械手移到纱团放置工位上面，打开抓取手指13，直接纱团100在重力作用下完成抽芯(拔管)动作，直接纱团100完成后续工序；

(5)机械手移到纸管200放置工位，手指释放真空，释放纸管200，纸管200待回收循环使用；

(6)机械手移到丝车抓取工位，进行下个循环。

在另一实施方式中，步骤4和5也可不把纸管200拔出，而是预拔管动作，后续人工把纸管200去除(只是预拔管一下，省力)。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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，可轻易想到变化或替换，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。

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