本实用新型涉及洗衣机内筒加工设备技术领域，尤其是一种伺服抱夹机。
背景技术：
洗衣机产品要具备健康、耐用、环保、安全等特点。当前我国洗衣机内筒制造主要采用传统的折边扣缝工艺：滚筒洗衣机和波轮洗衣机之中使用不锈钢内筒，它由一张平的冲压料片经过多道工序制作完成。其中筒身的扣铆连接作为关键工序，长期存在连接强度不高，尺寸控制不佳，洗衣后脏污残留多等诸多弊病。
目前国内的洗衣机内筒焊接机，都是采用的卷圆焊接形式，设备动作流程是：料片进入卷圆机中进行卷圆，然后由机械手移载，进入定位工位，将料片两端的短边进行定位夹持，随后再进入焊接工位，焊接工位中进行拼缝焊接。其缺点为：由于卷圆工艺的存在，设备中的卷圆机调整不便，不好控制，导致了设备整体兼容性不高，柔性化很差；封闭式抱圆焊接一体结构，内部空间狭小，不易装配调试维护，且内部换型十分繁琐；对于尺寸相差有一些大的型号则完全无法兼容；结构无法达到激光焊接的定位要求，激光焊接要求拼缝间隙不超过料厚10％。因此，传统的自动化内筒加工设备，仅能满足自动化生产要求，但对兼容性做出了极大的让步。导致其兼容性不佳，无法同时满足不同直径产品生产的要求。
内筒加工设备已经无法在产品品质、生产效率和柔性兼容这三个方面取得长足的进步和跨越，因此需要寻求一种性能更为优异的工艺方式，作业更为灵活、技术更为先进的相关装备来进行产业升级。
技术实现要素：
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的伺服抱夹机，满足用于多款洗衣机内筒的焊接加工，具备焊接品质优良，制造成本低，自动化运转兼具高度柔性化等特点。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种伺服抱夹机，包括横移基座，其上通过一组第一横向导轨滑动安装有横移滑台，其两端分别滑动安装有一升降基座，两个升降基座对称设置，分别在横移滑台的两端沿第一纵向导轨水平移动，每个升降基座上安装一沿其竖直升降的抱夹机构，所述抱夹机构包括一组对称设置、相互配合的夹指组件，所述夹指组件的结构包括预夹紧夹指和抱夹夹指；两个升降基座中间的横移滑台上固定安装有托料组件；所述托料组件将料片定位好，料片两端分别由两个抱夹机构的夹指组件从两侧将料片夹紧定位后进行伺服抱夹，将平的料片卷成圆筒型。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述抱夹机构的具体结构为：包括基板，其后表面设有沿升降基座上的竖直导轨滑动的滑块组件，前表面中部通过旋转平衡气缸安装一块载板，其前表面两侧对称安装有第二横向导轨，每个第二横向导轨上滑动安装有夹指滑台，两个所述夹指组件分别通过一安装壳滑动安装在所述两个夹指滑台上。
夹指组件的安装结构为：包括第一电机，其一旁设有与其输出轴平行设置的齿轮轴，第一电机输出轴上安装有主动齿轮，主动齿轮与齿轮轴上的被动齿轮啮合连接，被动齿轮端部通过抱夹气缸安装所述抱夹夹指；位于抱夹气缸一旁的夹指滑台上通过一预夹气缸安装所述预夹紧夹指。
所述夹指滑台上还设有弹动缓冲气缸，其活塞杆端部通过连接件与所述安装壳连接，驱动安装壳带动所述夹指组件整体沿夹指滑台上的第二纵向导轨滑动。
载板后表面两端分别安装第二电机，每个第二电机分别通过传动机构驱动对应的夹指滑台沿第二横向导轨滑动。
托料组件的结构为：包括底架和顶板，底架内设有第四电机，其输出轴通过带传动组件，连接一输出轴，其伸出底架的顶面与顶板的底面连接，底架中设有导套，顶板底面设有在所述导套内滑动的导柱，顶板的顶面上通过支撑型材安装有托料板，所述托料板底面两端各安装有一拉伸气缸，所述拉伸气缸的活塞杆端部连接随其伸缩的延伸板。
所述延伸板与托料板的水平高度一致，作为托料板两端的延伸部分，延伸板的宽度小于托料板的宽度，使料片两端位于延伸板上的部分的两侧边悬空便于夹指组件将其夹住。
升降基座的结构为：包括竖直基座，沿所述竖直基座的前表面设有竖直导轨，竖直基座顶部安装有第三电机，其输出轴通过丝杆滑块与抱夹机构连接，驱动抱夹机构沿竖直导轨滑动。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，两组抱夹机构的设置，分别可对料片的两端从两侧边进行夹持，构成四点夹持结构，保证了夹持的稳定性，也保证了设备的自身结构稳定；抱夹机构分别在两侧夹持，这样保证了在整体夹持的过程中，可以进行旋转定位。
本实用新型的旋转平衡气缸起到调整载板在竖直平面内角度的作用，保持每端的两个抱夹机构水平度定位一致，定位时，先定位的一端是固定端，作为定位的基准边，后定位的另一侧作为旋转浮动边，可以来调整拼缝间隙与错边，目前实际操作时，实际错边值为0.1-0.4mm，整体的错边尺寸不超过0.5mm。该个错边的尺寸大大低于行业内的错边低于1mm的标准。
本实用新型的弹动缓冲气缸及旋转平衡气缸，可以在料片拼缝过程中，通过弹动缓冲气缸的行程调整，使料片的拼缝在气弹簧机构的作用下，更加紧密，间隙更小；旋转平衡气缸存在，消除了设备在加工、装配过程中的累计误差，即使两端短边在夹持的时候，不是完全平行状态，在抱圆完成定位的过程中，也可以使料片完全贴合，实际测量的数据为0.6mm厚度的平料片的拼缝间隙不超过0.03mm。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图。
图2为本实用新型横移基座的结构示意图。
图3为本实用新型抱夹机构的结构示意图。
图4为图1中a部的放大图。
图5为本实用新型托料组件的结构示意图。
图6为本实用新型升降基座的结构示意图。
其中：1、横移基座；2、横移滑台；3、升降基座；4、抱夹机构；5、托料组件；6、料片；101、第一横向导轨；201、第一纵向导轨；301、竖直导轨；401、第一电机；402、主动齿轮；403、预夹紧夹指；404、被动齿轮；405、抱夹夹指；406、弹动缓冲气缸；407、第二横向导轨；408、载板；409、旋转平衡气缸；410、基板；411、夹指滑台；412、安装壳；413、第二纵向导轨；414、第二电机；501、底架；502、顶板；503、第四电机；504、托料板；505、拉伸气缸；506、延伸板；301、竖直导轨；302、第三电机；303、竖直基座。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1-图3所示，本实施例的伺服抱夹机，包括横移基座1，其上通过一组第一横向导轨101滑动安装有横移滑台2，其两端分别滑动安装有一升降基座3，两个升降基座3对称设置，分别在横移滑台2的两端沿第一纵向导轨201水平移动，每个升降基座3上安装一沿其竖直升降的抱夹机构4，抱夹机构4包括一组对称设置、相互配合的夹指组件，夹指组件的结构包括预夹紧夹指403和抱夹夹指405；两个升降基座3中间的横移滑台2上固定安装有托料组件5；托料组件5将料片6定位好，料片6两端分别由两个抱夹机构4的夹指组件从两侧将料片6夹紧定位后进行伺服抱夹，将平的料片6卷成圆筒型。
如图4所示，抱夹机构4的具体结构为：包括基板410，其后表面设有沿升降基座3上的竖直导轨301滑动的滑块组件，前表面中部通过旋转平衡气缸409安装一块载板408，其前表面两侧对称安装有第二横向导轨407，每个第二横向导轨407上滑动安装有夹指滑台411，两个夹指组件分别通过一安装壳412滑动安装在两个夹指滑台411上。
夹指组件的安装结构为：包括第一电机401，其一旁设有与其输出轴平行设置的齿轮轴，第一电机401输出轴上安装有主动齿轮402，主动齿轮402与齿轮轴上的被动齿轮404啮合连接，被动齿轮404端部通过抱夹气缸安装抱夹夹指405；位于抱夹气缸一旁的夹指滑台411上通过一预夹气缸安装预夹紧夹指403。
夹指滑台411上还设有弹动缓冲气缸406，其活塞杆端部通过连接件与安装壳412连接，驱动安装壳412带动夹指组件整体沿夹指滑台411上的第二纵向导轨413滑动。
载板408后表面两端分别安装第二电机414，每个第二电机414分别通过传动机构驱动对应的夹指滑台411沿第二横向导轨407滑动。
如图5所示，托料组件5的结构为：包括底架501和顶板502，底架501内设有第四电机503，其输出轴通过带传动组件，连接一输出轴，其伸出底架501的顶面与顶板502的底面连接，底架501中设有导套，顶板502底面设有在导套内滑动的导柱，顶板502的顶面上通过支撑型材安装有托料板504，托料板504底面两端各安装有一拉伸气缸505，拉伸气缸505的活塞杆端部连接随其伸缩的延伸板506。
延伸板506与托料板504的水平高度一致，作为托料板504两端的延伸部分，延伸板506的宽度小于托料板504的宽度，使料片6两端位于延伸板506上的部分的两侧边悬空便于夹指组件将其夹住。
如图6所示，升降基座3的结构为：包括竖直基座303，沿竖直基座303的前表面设有竖直导轨301，竖直基座303顶部安装有第三电机302，其输出轴通过丝杆滑块与抱夹机构4连接，驱动抱夹机构4沿竖直导轨301滑动。
本实用新型在具体实施过程中，各个滑台和滑动基座等部件均可通过伺服电机丝杆滑块机构进行驱动，沿相应导轨完成移动，本实施例中提到的“横向导轨”与“横向导轨”均沿水平方向设置，且相互垂直，“竖直导轨”则沿竖直方向设置。伺服驱动的行程等参数均根据实际工作需要进行设置。
本实施例的抱夹气缸由被动齿轮404及齿轮轴驱动进行旋转，并带动抱夹夹指405开合，预夹气缸固定安装在夹指滑台411上，带动预夹紧夹指403开合。
具体工作过程中，机械手将精切完成之后的料片6移载到托料组件5的托料板504上，随后两个升降基座3沿第一纵向导轨201向中间移动，开始在料片6的长度方向进行定位，定位完成之后，预夹气缸控制预夹紧夹指403对料片6进行夹持，预夹持完成之后，抱夹夹指405将料片6夹持固定，然后预夹紧夹指403松开，抱夹机构4、升降基座3在各自驱动机构的带动下沿相应的导轨运动，抱夹夹指405的旋转气缸协同动作，进行伺服抱夹动作，将平料片6从两端向横移滑台2中部的方向卷成一个圆筒型，同时，横移滑台2沿第一横向导轨101移动定位，将设备整体移载到焊接工位进行定位焊接。
上述抱夹工作过程中，弹动缓冲气缸406和旋转平衡气缸409协同工作，通过旋转平衡气缸409调节载板408角度，使其在竖直平面内进行转动，保证每个抱夹机构4两侧的夹指组件水平度保持一致，如果料片6的两端的短边不平行，则导致抱圆后形成的接缝倾斜，并且只在一侧形成接触面，另一侧在接触处形成间隙，此时其中一端的弹动缓冲气缸406动作，使夹指组件沿第二纵向导轨413滑动，调整接缝的位置，修正错位，使形成间隙的地方贴合，保证接缝齐整，消除了设备在加工、装配过程中的累计误差，即使两端短边在夹持的时候，不是完全平行状态，在抱圆完成定位的过程中，也可以使料片完全贴合。特定工况下的实际测量的数据为0.6mm厚度的平料片的拼缝间隙，不超过0.03mm。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
1.一种伺服抱夹机，其特征在于：包括横移基座(1)，其上通过一组第一横向导轨(101)滑动安装有横移滑台(2)，其两端分别滑动安装有一升降基座(3)，两个升降基座(3)对称设置，分别在横移滑台(2)的两端沿第一纵向导轨(201)水平移动，每个升降基座(3)上安装一沿其竖直升降的抱夹机构(4)，所述抱夹机构(4)包括一组对称设置、相互配合的夹指组件，所述夹指组件的结构包括预夹紧夹指(403)和抱夹夹指(405)；两个升降基座(3)中间的横移滑台(2)上固定安装有托料组件(5)；所述托料组件(5)将料片(6)定位好，料片(6)两端分别由两个抱夹机构(4)的夹指组件从两侧将料片(6)夹紧定位后进行伺服抱夹，将平的料片(6)卷成圆筒型。
2.如权利要求1所述的伺服抱夹机，其特征在于：所述抱夹机构(4)的具体结构为：包括基板(410)，其后表面设有沿升降基座(3)上的竖直导轨(301)滑动的滑块组件，前表面中部通过旋转平衡气缸(409)安装一块载板(408)，其前表面两侧对称安装有第二横向导轨(407)，每个第二横向导轨(407)上滑动安装有夹指滑台(411)，两个所述夹指组件分别通过一安装壳(412)滑动安装在所述两个夹指滑台(411)上。
3.如权利要求2所述的伺服抱夹机，其特征在于：夹指组件的安装结构为：包括第一电机(401)，其一旁设有与其输出轴平行设置的齿轮轴，第一电机(401)输出轴上安装有主动齿轮(402)，主动齿轮(402)与齿轮轴上的被动齿轮(404)啮合连接，被动齿轮(404)端部通过抱夹气缸安装所述抱夹夹指(405)；位于抱夹气缸一旁的夹指滑台(411)上通过一预夹气缸安装所述预夹紧夹指(403)。
4.如权利要求3所述的伺服抱夹机，其特征在于：所述夹指滑台(411)上还设有弹动缓冲气缸(406)，其活塞杆端部通过连接件与所述安装壳(412)连接，驱动安装壳(412)带动所述夹指组件整体沿夹指滑台(411)上的第二纵向导轨(413)滑动。
5.如权利要求3所述的伺服抱夹机，其特征在于：载板(408)后表面两端分别安装第二电机(414)，每个第二电机(414)分别通过传动机构驱动对应的夹指滑台(411)沿第二横向导轨(407)滑动。
6.如权利要求1所述的伺服抱夹机，其特征在于：托料组件(5)的结构为：包括底架(501)和顶板(502)，底架(501)内设有第四电机(503)，其输出轴通过带传动组件，连接一输出轴，其伸出底架(501)的顶面与顶板(502)的底面连接，底架(501)中设有导套，顶板(502)底面设有在所述导套内滑动的导柱，顶板(502)的顶面上通过支撑型材安装有托料板(504)，所述托料板(504)底面两端各安装有一拉伸气缸(505)，所述拉伸气缸(505)的活塞杆端部连接随其伸缩的延伸板(506)。
7.如权利要求6所述的伺服抱夹机，其特征在于：所述延伸板(506)与托料板(504)的水平高度一致，作为托料板(504)两端的延伸部分，延伸板(506)的宽度小于托料板(504)的宽度，使料片(6)两端位于延伸板(506)上的部分的两侧边悬空便于夹指组件将其夹住。
8.如权利要求1所述的伺服抱夹机，其特征在于：升降基座(3)的结构为：包括竖直基座(303)，沿所述竖直基座(303)的前表面设有竖直导轨(301)，竖直基座(303)顶部安装有第三电机(302)，其输出轴通过丝杆滑块与抱夹机构(4)连接，驱动抱夹机构(4)沿竖直导轨(301)滑动。
技术总结