[发明专利]一种翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统

摘要

本发明公开了一种翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，包括机械臂(1)、机械手(2)、循环供应物料的托架及小U形管承载托盘(3)和电控装置(4)，机械臂包括X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构、Z坐标驱动机构；机械手包括本体(21)、夹取指(22)和托取指(23)，本体通过设有C坐标驱动机构的安装座(211)与机械臂末端连接；循环供应物料的托架及小U形管承载托盘包括多层托架(31)、小U形管承载托盘(32)、动力装置(33)和电控机构(34)；电控装置包括工业控制计算机、模式识别回路、拨动干扰回路、小U形管抓取回路、插管控制回路等。本系统能够实现自动化操作，降低人为因素对生产进度的影响。

主权项

1.一种翅片总成小U形管无序自动抓管插管系统，其特征在于，包括机械臂（1）、机械手（2）、循环供应物料的托架及小U形管承载托盘（3）和电控装置（4）；机械臂（1）固定安装在地面上，包括左右水平方向的X坐标驱动机构、前后水平方向的Y坐标驱动机构、竖直方向的Z坐标驱动机构；机械手（2）包括本体（21）、夹取指（22）和托取指（23），本体（21）的顶端通过安装座（211）与机械臂（1）的末端连接，安装座（211）内设有C坐标旋转机构，本体（21）底端的宽度尺寸小于小U形管（5）的U形开口的外端宽度尺寸，且本体（21）底端面设有与小U形管（5）的管外径及U形弧度尺寸配合的弧形凹槽Ⅰ，本体（21）上还设置有位置传感器和距离传感器；夹取指（22）设置为两件，左右对称于本体（21）的弧形凹槽Ⅰ的对称中心线设置、并通过导向机构分别对称与本体（21）连接，夹取指（22）上设置有传动连接机构，夹取指（22）的传动连接机构一端与本体（21）连接，另一端连接在夹取指（22）上，夹取指（22）面向本体（21）的弧形凹槽Ⅰ的内侧面上设有与小U形管（5）的管外径尺寸配合的弧形凹槽Ⅱ，弧形凹槽Ⅰ和弧形凹槽Ⅱ共同围成小U形管（5）的U形顶端的部分外形；托取指（23）呈L形或弧形，设置为两件，前后对称于本体（21）的弧形凹槽Ⅰ设置，托取指（23）顶端铰接连接于本体（21），指端垂直方向面向弧形凹槽Ⅰ，托取指（23）上也设置有传动连接机构，托取指（23）的传动连接机构一端与托取指（23）连接，另一端与本体（21）连接，托取指（23）指端面向弧形凹槽Ⅰ的表面设置成与小U形管（5）的U形端的U形内圈尺寸配合的弧形结构，弧形结构至弧形凹槽Ⅰ的槽底的距离尺寸与小U形管（5）的管直径尺寸配合；所述的循环供应物料的托架及小U形管承载托盘（3）包括多层托架（31）、小U形管承载托盘（32）、动力装置（33）和电控机构（34）；多层托架（31）包括架体和托盘支撑机构（312），架体是长方形框架结构，其内部沿其长度方向前后设置有两个互相连通的容纳腔，架体的内部沿其长度方向两端设有限位板；托盘支撑机构（312）沿架体长度方向左右对称、前后均匀布置在架体的两个容纳腔的内侧面上，托盘支撑机构（312）包括支撑竖梁（3121）、支撑爪（3122）、竖连杆Ⅰ（3123）和竖连杆Ⅱ（3124），支撑竖梁（3121）是竖直设置的管状结构，支撑竖梁（3121）的管体上面向架体的两个容纳腔的内侧面上沿同一轴向方向上设有能允许支撑爪（3122）伸出的导向孔；支撑爪（3122）、竖连杆Ⅰ（3123）和竖连杆Ⅱ（3124）均设置在支撑竖梁（3121）内，支撑爪（3122）设置为多件，其纵截面呈菱形或三角形，沿竖连杆Ⅰ（3123）的长度方向上均布间隔设置、且支撑爪（3122）中部与竖连杆Ⅰ（3123）铰接连接, 支撑爪（3122）前端为伸出端，支撑爪（3122）后端与竖连杆Ⅱ（3124）铰接连接；托盘支撑机构（312）分为定点支撑机构和移动支撑机构，定点支撑机构和移动支撑机构沿架体长度方向间隔设置，移动支撑机构的导向孔是支撑爪（3122）的均布间隔尺寸总和的一个长孔，移动支撑机构的竖连杆Ⅰ（3123）和竖连杆Ⅱ（3124）均可上下移动；定点支撑机构的导向孔是均布间隔的多个长孔，定点支撑机构的导向孔的均布间隔与支撑爪（3122）的均布间隔尺寸配合，定点支撑机构的竖连杆Ⅰ（3123）是与支撑竖梁（3121）固定连接的，定点支撑机构的竖连杆Ⅱ（3124）可上下移动；小U形管承载托盘（32）设置为多个，分层架设在架体的一个容纳腔内壁的支撑爪（3122）上，包括托盘体和支撑架；动力装置（33）包括支撑爪伸缩控制机构（331）、托盘推移伸缩机构（332）和动力控制机构（333），支撑爪伸缩控制机构（331）设置在支撑竖梁（3121）的顶端，定点支撑机构的竖连杆Ⅱ（3124）顶端与支撑爪伸缩控制机构（331）连接，移动支撑机构的竖连杆Ⅰ（3123）和竖连杆Ⅱ（3124）与支撑爪伸缩控制机构（331）连接；托盘推移伸缩机构（332）设置在对应自上向下数位于第一层的小U形管承载托盘（32）的位置，其伸缩方向沿架体长度方向；动力控制机构（333）设置在架体上；电控机构（34）设置于多层托架（31）的外部，包括电源盒、无线发射接收模块、动力控制模块和电子标识芯片，电源盒与无线发射模块、动力控制模块和电子标识芯片电连接，动力控制模块与动力控制机构（333）电连接；所述的电控装置（4）包括工业控制计算机、电源回路、模式识别回路、计数回路、拨动干扰回路、小U形管抓取回路、插管控制回路，工业控制计算机与机械手（2）上的位置传感器和距离传感器电连接，工业控制计算机分别与机械臂（1）的X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构和Z坐标驱动机构及安装座（211）内的C坐标旋转机构、夹取指（22）的传动连接机构、托取指（23）的传动连接机构电连接。