專利名稱：汽車半橋殼拋丸機上料機械手的制作方法
技術領域：
本方案涉及汽車半橋殼熱壓成形生產線中從等離子切邊工作站后的翻轉機械手到拋丸機工段的汽車半橋殼拋丸機上料機械手。
背景技術：
汽車半橋殼熱壓成形生產線中汽車半橋殼制品進入拋丸機的進料狀態需要滿足半橋殼軸線與物流方向相同，橋包開口朝下，以達到最佳的拋丸效果。實際生產線運行中，汽車半橋殼制品通過等離子切邊工作站后，半橋殼軸線與物流方向垂直，橋包開口朝上，經過翻轉機械手后，橋包開口朝下。汽車半橋殼制品從等離子切邊工作站后的翻轉機械手到拋丸機的物料搬運，要求搬運機構快速、平穩、可靠，同時將汽車半橋殼制品的軸線由垂直于物流方向變換為與物流方向一致。目前國內現有的汽車半橋殼熱壓成形生產線中，汽車半橋殼制品的拋丸機上料的物料轉移還是通過人工實現的，工人施工環境惡劣，勞動強度大，效率低，對半橋殼產能的提升是一種制約。
發明內容本方案針對現有技術存在缺點，提出了 一種實現從等離子切邊工作站后的翻轉機械手到拋丸機之間的汽車半橋殼制品自動傳遞的汽車半橋殼拋丸機上料機械手。本方案是通過如下技術措施來實現的:一種汽車半橋殼拋丸機上料機械手，它包括機架和設置于機架上的垂直升降架，其特征是在垂直升降架上設置有垂直導向裝置和垂直升降驅動機構，連接座裝配在垂直導向裝置上并沿垂直導向裝置滑動，在連接座上設置有繞軸線樞轉的轉軸，所述轉軸的軸線垂向布置，在連接座上設置有轉軸驅動機構；在轉軸下端固定設置有抓取機械手。本方案的具體特點還有，所述轉軸驅動機構包括固定設置在轉軸上端部的轉臂，轉臂的一端與轉軸連接，另一端與第三伸縮氣缸的活塞桿前端連接，固定在連接座上的第三伸縮氣缸，轉臂和連接座形成三角形布置，第三伸縮氣缸的伸縮使轉臂帶動轉軸扭轉90° ;轉軸通過軸承安裝在連接座上，轉臂通過螺釘緊固在轉軸端部，以此實現機械手的旋轉動作。所述垂直升降機構包括設置于垂直升降架上的第一伸縮氣缸，固定在連接座上的第二伸縮氣缸；第一伸縮氣缸和第二伸縮氣缸通過螺紋管柱將各自活塞桿前端連接在一起。第一伸縮氣缸和第二伸縮氣缸不同的伸縮動作，實現連接座的垂直工位變換。螺紋管柱包括螺紋套和旋入螺紋套中的螺紋桿，螺紋桿一端與第一氣缸的活塞桿連接，螺紋套的一端與第二氣缸活塞桿連接，通過調整螺紋桿擰入螺紋套的長度，可實現螺紋管柱整體長度的可調，以適應不同汽車半橋殼種類的橋包高度。在機架上水平設置第四伸縮氣缸和直線導軌，垂直升降架安裝在在直線導軌的滑塊上，第四伸縮氣缸的活塞桿與垂直升降架連接，用以實現整個機械手相對機架的水平移動；或者機架和垂直升降架直接采用銷釘定位和螺釘緊固的方式，用以實現整個機械手相對機架的位置固定。所述抓取機械手包括套裝在轉軸上的夾鉗座并通過鍵與轉軸固定連接，在夾鉗座下方的轉軸上設置擋塊壓緊定位；在夾鉗座上設置兩個突出部通過銷軸固定兩個人字形機械手臂的支點端，機械手臂的上部拉伸端設置導槽，位于夾緊桿底端的互聯銷軸穿過導槽將兩個機械手臂的拉伸端連接在一起；在機械手臂下端安裝取料爪，在夾鉗座上方設置夾緊驅動機構。夾緊桿的升降這帶動機械手臂的開合，實現機械手臂的夾放動作。在取料爪上安裝摩擦板，伴隨機械手臂的夾放以實現汽車半橋殼的有效抓?。粖A緊驅動機構包括設置于連接座上方的夾緊氣缸，一端與夾緊氣缸活塞桿連接的夾緊桿，所述轉軸為中空結構，夾緊桿穿過轉軸內腔通過互聯銷軸與機械手臂的拉伸端裝配在一起以實現夾緊桿的升降。夾緊桿兩端安裝無油軸承，無油軸承安裝在轉軸內孔兩端，夾緊桿在夾緊氣缸的帶動下，可實現垂直方向的無阻力伸縮運動。機械手臂采用130°拐角設計，長銷軸穿過在拐角處設置的轉軸孔與夾鉗座連接固定。機械手臂的安裝互聯銷軸端與轉軸孔的中心距是機械手臂的安裝取料爪端與轉軸孔中心距的2倍。機械手臂的結構設計可以實現將夾緊桿的垂直伸縮動作轉化成取料爪的水平夾持動作，實現了夾緊增力的作用，將取料爪的夾緊力達到夾緊缸通過夾緊桿所施加拉力的2倍。機械手臂與互聯銷軸連接處設有長圓孔，對長銷軸在夾緊桿垂直方向伸縮時的移動軌跡進行了限位，保證了機械手臂的開合范圍。本方案的有益效果是:讓汽車半橋殼拋丸機上料機械手具備分級垂直伸縮、90°旋轉、夾放、移動等功能；通過氣缸的伸縮動作實現了取料手的90°精準變位；通過機械手臂的結構設計實現了將夾緊氣缸的垂直伸縮動作轉化為取料爪的水平夾持動作，同時實現了增力及取料爪的開合范圍控制；通過自動控制系統，實現汽車半橋殼制品從等離子切邊工作站后的翻轉機械手到拋丸機上料輥道之間自動物料搬運動作。

圖1是固定式汽車半橋殼拋丸機上料機械手示意圖；圖2是固定式汽車半橋殼拋丸機上料機械手主視圖；圖3是固定式汽車半橋殼拋丸機上料機械手俯視圖；圖4是移動式汽車半橋殼拋丸機上料機械手示意圖；圖5是移動式汽車半橋殼拋丸機上料機械手主視圖；圖6是移動式汽車半橋殼拋丸機上料機械手俯視圖，圖7是取料爪夾緊部分剖視圖。圖中:1_機架；2_垂直升降架；3_第一伸縮氣缸；4_垂直導向裝置；5_螺紋管柱；6_第二伸縮氣缸；7_夾緊氣缸；8_連接座；9-轉軸；10_夾鉗座；11_擋塊；12_短銷軸；13-取料爪；14-摩擦板；15-機械手臂；16-長銷軸；17-互聯銷軸；18-夾緊桿；19-轉臂；20_第三伸縮氣缸；21_直線導軌；22-第四伸縮氣缸。
具體實施方式
本方案安裝在等離子切邊工作站后續的翻轉機械手與拋丸機之間，采用如下方式之一完成物料搬運的動作:[0020]a.固定式汽車半橋殼拋丸機上料機械手從初始位置下降到工作位置，從前段工序翻轉機械手取料，旋轉相應角度，再次下降到放料位置，直接將板料放入拋丸機上料輥道單一上料區；b.移動式汽車半橋殼拋丸機上料機械手從初始位置下降到工作位置，從前段工序翻轉機械手取料，旋轉相應角度，選取拋丸機輥道的上料區，再次下降到放料位置，直接將板料放入拋丸機上料輥道對應上料區；實施例1如圖1 3所示，一種汽車半橋殼拋丸機上料機械手，它包括機架I和設置于機架I上的垂直升降架2，在垂直升降架2上設置有垂直導向裝置4和垂直升降驅動機構，連接座8與垂直導向裝置4裝配在一起并沿垂直導向裝置4滑動，在連接座8上設置有繞軸線樞轉的轉軸9，所述轉軸9的軸線垂向布置，在連接座8上設置有轉軸驅動機構；在轉軸9下端固定設置有抓取機械手。所述轉軸驅動機構包括固定設置在轉軸9上端部的轉臂19，轉臂19的一端與轉軸9連接，另一端與第三伸縮氣缸20的活塞桿前端連接，固定在連接座8上的第三伸縮氣缸20，轉臂19和連接座8形成三角形布置，第三伸縮氣缸20的伸縮使轉臂19帶動轉軸9樞轉90° ;轉軸9通過軸承安裝在連接座8上，轉臂19通過螺釘緊固在轉軸9端部，以此實現機械手的旋轉動作。所述垂直升降機構包括設置于垂直升降架2上的第一伸縮氣缸3，固定在連接座8上的第二伸縮氣缸6 ;第一伸縮氣缸3和第二伸縮氣缸6通過螺紋管柱5將各自活塞桿前端連接在一起。第一伸縮氣缸3和第二伸縮氣缸6不同的伸縮動作,實現連接座8的垂直工位變換。螺紋管柱5包括螺紋套和旋入螺紋套中的螺紋桿，通過調整螺紋桿擰入螺紋套的長度，可實現螺紋管柱5整體長度的可調，以適應不同汽車半橋殼種類的橋包高度。機架I和垂直升降架2直接采用銷釘定位和螺釘緊固的方式，用以實現整個機械手相對機架I的位置固定。如圖7所示,所述抓取機械手包括套裝在轉軸9上的夾鉗座10并通過鍵與轉軸9固定連接，在夾鉗座10下方的轉軸9上設置擋塊11壓緊定位；在夾鉗座10上設置兩個突出部通過長銷軸16固定兩個人字形機械手臂15的支點端，機械手臂15的上部拉伸端設置長孔，位于夾緊桿18底端的互聯銷軸17穿過長孔將兩個機械手臂15的拉伸端連接在一起；在機械手臂15下端安裝取料爪13，在夾鉗座10上方設置夾緊驅動機構。夾緊桿18的升降帶動機械手臂15的開合，實現機械手臂15的夾放動作。在取料爪13上安裝摩擦板14，伴隨機械手臂15的夾放以實現汽車半橋殼的有效抓??；夾緊驅動機構包括設置于連接座8上方的夾緊氣缸7，一端與夾緊氣缸7活塞桿連接的夾緊桿18，所述轉軸9為中空結構，夾緊桿18穿過轉軸9內腔通過互聯銷軸17與機械手臂15的拉伸端裝配在一起以實現夾緊桿18的升降，夾緊桿18兩端安裝無油軸承，無油軸承安裝在轉軸9內孔兩端，夾緊桿18在夾緊氣缸7的帶動下，可實現垂直方向的無阻力伸縮運動。機械手臂15采用130°拐角設計，長銷軸16穿過在拐角處設置的轉軸孔與夾鉗座10連接固定。機械手臂15的安裝互聯銷軸17端與轉軸孔的中心距是機械手臂15的安裝取料爪端與轉軸孔中心距的2倍。機械手臂15的結構設計可以實現將夾緊桿18的垂直伸縮動作轉化成取料爪13的水平夾持動作，實現了夾緊增力的作用，將取料爪13的夾緊力達到夾緊缸10通過夾緊桿18所施加拉力的2倍。[0027]機械手臂15與互聯銷軸17連接處設有長圓孔，對長銷軸16在夾緊桿18垂直方向伸縮時的移動軌跡進行了限位，保證了機械手臂15的開合范圍。實施例2本實施例與實施例1相同之處不再贅述，不同之處在于，如圖4 6所示，在機架I上設置第四伸縮氣缸22和直線導軌21，垂直升降架2安裝在在直線導軌21的滑塊上，第四伸縮氣缸22的活塞桿與垂直升降架2連接，用以實現整個機械手相對機架I的水平移動。
權利要求1.一種汽車半橋殼拋丸機上料機械手，它包括機架和設置于機架上的垂直升降架，其特征是在垂直升降架上設置有垂直導向裝置和垂直升降驅動機構，連接座裝配在垂直導向裝置上并沿垂直導向裝置滑動；在連接座上設置有繞軸線樞轉的轉軸，所述轉軸的軸線垂向布置；在連接座上設置有轉軸驅動機構；在轉軸下端固定設置有抓取機械手。
2.根據權利要求1所述的汽車半橋殼拋丸機上料機械手，其特征是所述轉軸驅動機構包括固定設置在轉軸上端部的轉臂，轉臂的一端與轉軸連接，另一端與第三伸縮氣缸的活塞桿前端連接，固定在連接座上的第三伸縮氣缸，轉臂和連接座形成三角形布置，第三伸縮氣缸的伸縮使轉臂帶動轉軸扭轉90°。
3.根據權利要求1所述的汽車半橋殼拋丸機上料機械手，其特征是所述垂直升降機構包括設置于垂直升降架上的第一伸縮氣缸，固定在連接座上的第二伸縮氣缸；第一伸縮氣缸和第二伸縮氣缸通過螺紋管柱將各自活塞桿前端連接在一起。
4.根據權利要求3所述的汽車半橋殼拋丸機上料機械手，其特征是螺紋管柱包括螺紋套和旋入螺紋套中的螺紋桿。
5.根據權利要求1所述的汽車半橋殼拋丸機上料機械手，其特征是在機架上水平設置第四伸縮氣缸和直線導軌，垂直升降架安裝在直線導軌的滑塊上，第四伸縮氣缸的活塞桿與垂直升降架連接。
6.根據權利要求1所述的汽車半橋殼拋丸機上料機械手，其特征是所述抓取機械手包括套裝在轉軸上的夾鉗座并通過鍵與轉軸固定連接，在夾鉗座下方的轉軸上設置擋塊壓緊定位；在夾鉗座上設置兩個突出部通過銷軸固定兩個人字形機械手臂的支點端，機械手臂的上部拉伸端設置導槽，位于夾緊桿底端的互聯銷軸穿過導槽將兩個機械手臂的拉伸端連接在一起；在機械手臂下端安裝取料爪，在夾鉗座上方設置夾緊驅動機構。
7.根據權利要求6所述的汽車半橋殼拋丸機上料機械手，其特征是在取料爪上安裝摩擦板。
8.根據權利要求6所述的汽車半橋殼拋丸機上料機械手，其特征是夾緊驅動機構包括設置于連接座上方的夾緊氣缸，一端與夾緊氣缸活塞桿連接的夾緊桿，所述轉軸為中空結構，夾緊桿穿過轉軸內腔通過互聯銷軸與機械手臂的拉伸端裝配在一起。
9.根據權利要求6或8所述的汽車半橋殼拋丸機上料機械手，其特征是夾緊桿兩端安裝無油軸承，無油軸承安裝在轉軸內孔兩端。
10.根據權利要求1所述的汽車半橋殼拋丸機上料機械手，其特征是機械手臂采用130°拐角設計，長銷軸穿過在拐角處設置的轉軸孔與夾鉗座連接固定；機械手臂的安裝互聯銷軸端與轉軸孔的中心距是機械手臂的安裝取料爪端與轉軸孔中心距的2倍。
專利摘要一種汽車半橋殼拋丸機上料機械手，它包括機架和設置于機架上的垂直升降架，其特征是在垂直升降架上設置有垂直導向裝置和垂直升降驅動機構，垂直導向裝置與連接座裝配在一起并沿垂直導向轉軸滑動，在連接座上設置有繞軸線扭轉的轉軸，所述轉軸的軸線垂向布置，在連接座上設置有轉軸驅動機構；在轉軸下端固定設置有抓取機械手。本方案是讓汽車半橋殼上料機械手具備分級伸縮、旋轉、夾取、移動等功能，通過自動控制系統，完成汽車半橋殼上料機械手的單獨或組合運動，實現汽車成品半橋殼從前道工序的夾具取下，送入拋丸機上料輥道的物料搬運動作。
文檔編號B25J18/04GK202964652SQ20122073530
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者趙加蓉, 遲志波 申請人:濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司